2016. november 30., szerda

A technológiai szingularitás

Technológiai szingularitásnak nevezzük a mesterséges intelligencia esetleges megalkotása után létrejövő technikai fejlődésnek azt a véges időn belül bekövetkező szinguláris pontját, amikor az emberi intelligencia és technika felfoghatatlan mértékben válna túlhaladottá. Ez a feltételezett intelligenciarobbanás azon alapszik, hogy egy biológiai korlátoktól mentes emberi szintű mesterséges intelligencia, amely önmagát szabadon tudja fejleszteni, a visszacsatolás miatt véges idő alatt tudna magának lényegében akármilyen nagy számítási teljesítményt fejleszteni.

Gondoljunk végig, hogy mi történne akkor, ha a kutatást emberek helyett már az emberi gondolkodást teljes mértékben helyettesíteni képes intelligens gépek végeznék, amik egyúttal maguk is kutatások és fejlesztések tárgyai, azaz elviekben memóriájuk tovább bővíthető, algoritmusaik hatékonysága és sebessége növelhető, számuk sokszorozható, energiafelhasználásuk csökkenthető, és így tovább. Ha korábban az embereknek a technikai fejlődés által például két évente sikerült a számítási teljesítményt megduplázniuk, akkor az őket helyettesítő gépeknek is ennyire lesz szükségük kezdetben. A második év után azonban a megnövelt számítási teljesítménnyel rendelkező gépeknek fele ennyi idő is elég lesz az újabb duplázáshoz, a rákövetkező gépgenerációnak pedig ennek a fele, és így tovább.

Az ultraintelligens gépek tehát hamar maguk mögött hagynák az ember intelligenciáját, emiatt az ultraintelligens gép lenne az utolsó találmány, amit az embernek létre kéne hoznia. Így fogalmazott I. J. Good már 1965-ben. Raymond Kurzweil közismert jövőkutató, feltaláló és mesterséges intelligencia kutató A spirituális gépek kora és A szingularitás küszöbén című könyvek szerzője a szingularitás elérését 2045-re jósolja. A dátum relatíve közelinek tűnik, de Kurzweil szerint ez a fejlődés érzékelésének lineáris ütemű illúziója miatt van, miközben a valóságos fejlődés exponenciális ütemű. Ennek megfelelően a 21. században nem 100 évnyi, hanem a jelenlegi ütemben mérve, 20000 évnyi fejlődést fogunk megtapasztalni.

Kurzweil jóslatának alapja az exponenciális ütemű fejlődés, ez vezethet viszonylag rövid időn belül a mesterséges intelligencia és a szingularitás eléréséhez. Ilyen exponenciális fejlődést tapasztalunk a technika számos területén. A legismertebb a Moore-törvény, amely szerint az integrált áramkörök összetettsége 18 hónaponként megduplázódik. De hasonló exponenciális ütemű fejlődés érvényes a számítási sebességre, vagy a chipek méretére is. Nagyjából évtizedenként minden lineáris méret a negyedére csökken. Az exponenciális javulás továbbá érvényes egységnyi költségre vonatkoztatva is, vagyis mindent egybevéve exponenciálisan nő az egy dollárra jutó számítási kapacitás.

Egyesek ellenvetése lehet, hogy a fejlődésnek fizikai korlátai vannak, de Kurzweil rámutat arra, hogy ettől nagyon távol vagyunk. Egy adott technikai megoldásra persze mindig érvényesek a fizikai korlátok, de a fejlődés során újabb és újabb technikai megoldások kerülnek elő. A fenti exponenciális ütemű fejlődés különféle technológiákon és paradigmákon kersztül érvényes, lásd ábra. Sőt Kurzweil amellett érvel, hogy igazából még az exponenciális kitevője is exponenciálisan növekszik, tehát a fejlődés még ennél is gyorsabb lesz, lásd a felfele görbülő trendet a logaritmikus ábrán. Személy szerint egyébként abból, hogy nincsenek olyan technológiai ugrások, amik nem illeszkednek a trendbe, azt a következtetést vonom le, hogy amíg nincsenek fizikai korlátok, addig a trend hajtórugója valójábana a gazdasági fejlődés, ami mindig ki fogja termelni az újabb megoldásokat.

Mások ellenvetése az lehet, hogy bár nő a számtási kapacitás, az intelligencia megjelenése minőségi változást feltételez. Mi van akkor, ha a hardver exponenciálisan fejlődik, de ezt a szoftverről nem mondhatjuk el? Ez utóbbi fejlődését valóban nehéz kvantifikálni, de ugyancsak Kurzweil becsli a szoftverfejlesztés produktivitásának megkettőződési idejét, mégpedig körülbelül hat évre. Ugyanakkor azt is mondhatjuk, hogy nincs is szükség ultraokos szoftvert kitalálni. Ha az emberi agy által végzett algoritmusoknál tudunk majd jobbat alkotni, az persze előnyös, de abban az esetben, ha csak lemásoljuk szolgaian az emberi agyat, vagyis szimuláljuk a működését neuronális szinten, az is elegendő. Lényegében ebből a célból indították mostanában a hatalmas költségvetésű amerikai és európai agykutatási projekteket.

Az exponenciális fejlődés pedig az agykutatásra is elmondható. A képalkotó eszközök tér- és időbeli felbontása évente megduplázódik nem invazív és invazív eljárásokra egyaránt. A képalkotás sávszélessége, az ár-teljesítmény arány és a képrekonstrukció sebessége szintén exponenciálisan javul az idővel. Az agyból szerzett információk adatbázisának nagysága szintén duplázódik évente, a tudományterületen dolgozó tudósok számáról már nem is beszélve.

A szingularitáskritikák három csoportra oszthatók. Egyesek megkérdőjelezik az exponenciális trendek jövőre való kivetíthetőségét. Erről már beszéltünk, de ha nem is lenne pontos az exponenciális becslés, véleményem szerint legfeljebb pár évtized tévedést okozhat. Mások az emberivel egyenértékű mesterséges intelligencia létrehozásának lehetőségében kételkednek, ők valószínűleg azt feltételezik, hogy az agy több, mint a fizikai törvények által leírható objektum. Szintén mások, bár úgy hiszik, hogy a szingularitás lehetséges, azt veszélyesnek és elkerülendőnek tartják, bár én azt gondolom a technikai fejlődést mesterségesen megakadályozni nem lehet. Kurtzweil azonban amellett is érvel, hogy a mesterséges intelligencia eljövetele, nem egy szeparáltan alkotott gép formájában jön el, hanem mi magunk fogunk fokozatosan átalakulni, a nanotechnológia és biotechnológia segítségével. Ilyen forgatókönyv mellett pedig csak az a kérdés, hogy kell-e majd magunktól félnünk.

Azt gondolom azonban, hogy végeredményben a legfőbb akadály egyáltalán nem technikai jellegű. Az a kérdés, hogy ez az egész bekövetkezik-e azelőtt, mint hogy az egész emberiség jelentős válságba kerülne, amely jelentősen visszaveti a technikai civilizációt és akár túlélésünket is veszélyezteti. Gondolhatunk itt például globális klíma katasztrófára, világháborúra, gazdasági válságokra, vagy világméretű járványokra, melyek mindegyikének reális veszélye van.

2016. október 30., vasárnap

2016. szeptember 15., csütörtök

Gyufafeladvány 123456789

Köszönöm az előző gyufafeladványra beküldött megoldásokat. Íme, itt az újabb feladvány, aminek a beküldési határideje karácsony. A feladat az, hogy az első sorból helyezzünk át egy gyufaszálat a második sorba, a második sorból egyet a harmadik sorba, a harmadikból pedig egyet az elsőbe úgy, hogy minden sorban ugyanazt a számot kapjuk eredményként. Tehát összesen három gyufát kell mozgatni ciklikusan úgy, hogy a kifejezések ugyanazt a számot adják minden sorban.

2016. augusztus 30., kedd

Melyik szín a nehezebb?

Kicsit furcsán hangozhat a kérdés, nem kell azonban szinesztéziásnak lenni ahhoz, hogy a színekhez súlyérzetet társítsunk. Bárki számára ismerős lehet, hogy amikor ránéz egy képre, akkor úgy érzi van egy súlypontja. Ezt az érzettársítást az építészetben is, főleg a belsőépítészetben, régóta figyelembe veszik. Mivel a sötétebb színeket nagyobb tömegűnek érezzük a világosabbakat pedig könnyebbeknek, ezért az előbbiek a fejünk fölött nyomott érzetet keltenek, ha alattuk világosabb színek kapnak helyet. Gondoljunk el egy falat, ami derékmagasságig világos derékmagasság fölött pedig sötétre van festve. Egy ilyen fal mellett azt éreznénk, hogy ránk akar dőlni. Tudományos igényességgel elsőként E. Bullough vizsgálta ezt a jelenséget az 1900-as évek legelején.

De miből fakadhat az, hogy a sötét színekhez nagyobb tömeget asszociálunk? Ennek valószínűleg egyszerű oka van, megtanultuk ugyanis azt, hogy a megvilágítás általában felülről érkezik, vagyis a világos van fent, a sötét, vagyis az árnyék lent. Ezt a tapasztalatot tudat alatt alkalmazzuk, amikor többféleképpen értelmezhető képeket vagy képelemeket automatikusan úgy értelmezünk, hogy feltételezzük azt, hogy a világosabb részek felülről kapják a fényt. Ez a helyzet például egy korábbi írásomban már említett optikai illúziónál, Bajcsy-Zsilinszky homorú alakja esetében, amit a Deák-téren láthatunk. Az alábbi sajtos tallér részlet is egy jó példa. Ha a tallérról készült képrészletet fejjel lefelé fordítjuk, akkor a mélyedések kitüremkedésnek látszanak. De ezt az ambivalenciát soha nem érzékeljük a valóságban, amikor a tallért teljes egészében látjuk és felismerhető.

Az a tapasztalat, hogy telített színek esetében a spektrális világosság a döntő, színeken belül pedig a világosság számít, ami a súlyérzetünket befolyásolja. Ezekre a tapasztalatokra épül a csomagolások színkódja is, például a csökkentett zsírtartalmú tej általában világos kék, vagy pasztel színű csomagolásban, a magas zsírtartalmú pedig sötét piros dobozban kerül forgalomba.

Eddig azonban csak a látvány érzetéről beszéltünk, felmerül a kérdés, hogy a szín a valódi súlyérzékelésünket is befolyásolja-e fizikai interakció esetén. Kiderül, hogy igen, azaz ugyanolyan tömegű és térfogatú objektumokat eltérő színű csomagolópapírba csomagolva eltérő nehézségűnek fogjuk érzékelni. Sőt a színek még a térfogat és a hőmérséklet érzékelésére is hatással vannak. Ez utóbbinál azonban egy érdekes paradox jelenséget figyelhetünk meg, ami hasonló a korábban már ismertetett Charpentier-illúzióhoz, nevezetesen az tapasztalható, hogy azonos hőmérsékletű objektumok közül a piros hidegebbnek tűnik, mint a kék, pedig nyilvánvalóan a piroshoz társítjuk a forróságot.

Irodalom:

Bullough: On the apparent heaviness of colours (1907)
Monroe: The apparent weight of color and correlated phenomena (1925)
Gundlach & Macoubrey: The effect of color on apparent size (1931)
Payne: Apparent weight as a function of color (1958)
Wright: The influence of hue, lightness, and saturation on apparent warmth and weight (1962)
Pinkerton & Humphrey: The apparent heaviness of colours (1974)
Ho et al.: Combining colour and temperature: A blue object is more likely to be judged as warm than a red object (2014)

2016. július 25., hétfő

Idézetek a racionalitásról

Az is racionális, ha az ember számol saját irracionalitásával.

Mérő László


A szenzualista csak abban hisz, amit az érzékei jelentenek neki; de ki beszéli rá erre a hitre? Az értelme. A racionalista csak arra épít, ami meggyőzi az értelmét; de ki szolgáltatja azt az alapot? Érzéki benyomásai.

Egon Friedell


Az emberi szintű intelligencia legnagyszerűbb jellemzője azonban nem az, amit akkor csinál, amikor működik, hanem az, amit akkor, amikor elakad.

Marvin Minsky


Egyetlen felfedezésem sem született racionális gondolkodás során.

Albert Einstein nevében valaki


Az ész nem annyira teremtő erő, mint inkább összehangoló és ellenőrző. Még a legtisztábban logikai szférában is az intuíció az, ami először érkezik el az újhoz.

Bertrand Russell


Ha jól figyelsz, rájössz arra, hogy a legtöbb értelmi magyarázat utólagos. Amikor kitört a mélyből az irracionális erő, akkor kezded érteni és rendszerezni az egészet. Az ész általában vesztes marad. Kialakított egy rendet, csakhogy az élet rendetlen, ésszel átláthatatlan.

Müller Péter


A tudás tévedés, a nem tudás pedig zűrzavar.

zen koan


A racionális félelem irracionális megoldásokhoz vezethet.

Ray Kurzweil

2016. június 20., hétfő

Gyufafeladvány 8080

Régen volt már gyufafeladvány, és az utóbbi fejtörőkre nem kaptam túl sok megoldást. Ezért most következzen egy viszonylag egyszerű gyufás feladat. Az alábbi elrendezésből vegyünk egy pontosan nyolc szál gyufát úgy, hogy 8080-at kapjunk végeredményül. A helyes megfejtést augusztus 20-ig beküldők között egy tüzes bűvésztrükk kerül kisorsolásra!

2016. május 30., hétfő

Mire jók a gyufafeladványok, és miért nem jó, ha túl nagy az agyunk?

Egy gyufaszál áthelyezésével alakítsd át egy igaz aritmetikai állítássá! Ez az utasítás az alábbi feladványok mindegyikénél, amiket egy olyan vizsgálatban használtak, amiben részt vettek egészséges és agyi károsodást szenvedett emberek is. A legnehezebb, azaz legnagyobb kreativitást igénylő (C) jelű gyufafeladványokat, az egészségesek közül mindössze 43% tudta megoldani, míg a részleges agykárosodást szenvedett betegek közül 82% oldotta meg sikeresen a rendelkezésre álló három perc alatt.

(B) IV = III - I
(A) VI = VII + I
(C) III = III + III

(A) IV = III + III
(B) V = III - II
(C) VI = VI + VI

(B) VIII = VI - II
(C) IV = IV + IV
(A) II = III + I

(C) VII = VII + VII
(A) VII = II + III
(B) VI = IV - II

Hogyan lehetséges ez? Természetesen a betegeknek nem akármilyen agyterületük sérült, hanem egy speciális agykárosodást vizsgáltak ebben a kísérletben. Olyan agyi károsult betegeket választottak a vizsgálathoz, akiknél a frontális kéreg oldalsó része sérült például tumor, ciszta, vagy stroke következményeként.

A homloklebenyt (frontális lebeny) az agy elemző és irányító-ellenőrző központjának szokták tekinteni, amelyhez számos funkció köthető, például a tervezés, vagy a feladatok közti váltás és figyelem megosztás irányítása. Bár rengeteg ismeretünk van erről a területről, a konkrét működéséről és részeinek pontos szerepéről keveset tudunk. Egy elmélet szerint a frontális kéreg dorso-laterális része az a terület, ahol a korábbi tapasztalatok alapján (például az epizodikus memóriára is támaszkodva) az aktuálisan befogadott stimulust figyelembe véve kialakulnak a lehetséges válaszok, amiknek a választását forszírozza ez a terület a tapasztalatok alapján megítélt megfelelőségi valószínűségekkel súlyozva.

A fenti agyi régió az, amely a vizsgálatban részt vevő betegeknél sérült, tehát a hipotézis szerint ez a terület nem irányítja a figyelmet egészséges mértékben a korábbi tapasztalatok alapján valószínűsíthető szokványos megoldási utak felé, hanem nagyobb teret hagy a szabad asszociációknak, és így hamarabb vagy nagyobb eséllyel találja meg az alany a megoldást kreativitást igénylő feladatok esetén. Ezt támasztja alá az is, hogy a beteg csoportban nincsen szignifikáns különbség az (A) jelű szokványos és (C) jelű kreatív megoldást igénylő feladatok megoldási hatékonyságában. Az (A) jelű feladatok esetében számokból számokba kell pakolni a gyufaszálakat, míg a (C) jelű feladatok esetében az operátorokat kell átalakítani, ami a szokványos keretből való kilépést jelent.

De ha az agyi károsultak jobban teljesítenek, akkor miért van szükség mégis a nagyobb agyra? Természetesen azért, mert nem minden esetben jó a kreativitás. Feladattól függ, hogy milyen problémamegoldási módszerre van szükség. A kreativitás lényegében korábban elszigetelt tapasztalatok közötti kapcsolatok találása külső vagy belső forrásból táplálkozó asszociációk révén, aminek eredményeképpen új tapasztalat, gondolkodási séma vagy valamilyen közvetíthető produktum jelenik meg. A kreativitásnak megvan a helye és ideje, amikor hasznos, de a folyamatos kreativitás nem lenne jó. Nagyon kreatív például az, ha valaki folyamatosan összeesküvés elméleteket gyárt, de őket skizofréneknek hívjuk. Egy forglmas úton való áthaladásnak is végtelen mennyiségű kreatív formája lehet, de az ember akkor jár a legjobban, ha nem választ kreatív megoldást, hanem a jól bevált kommersziális módon kel át az úttesten. Más esetben a kreativitás hasznos dolog, főleg az ötletelésnél, de a megvalósítás folyamatában már sokszor akadály, ezért fontos az egyensúlyt megtalálni, amit egy egészséges agy valószínűleg éppen optimálisan szabályoz.

Záró idézet:

Egyetlen felfedezésem sem született racionális gondolkodás során.

Albert Einstein

Az eredeti cikk és előzményei, azaz néhány gyufafeladványos publikáció:

Reverberi2005: Better without (lateral) frontal cortex? Insight problems solved by frontal patients (kritika)
Knoblich2001: An eye movement study of insight problem solving
Knoblich1999: Constraint relaxation and chunk decomposition in insight problem solving