Co mają wspólnego roboty i ludzie?

Kolekcja Pitch Avatar Zespół zebrał szereg wypowiedzi twórcy teorii „automatu komórkowego” na temat podobieństw i różnic między organizmami żywymi a maszynami.

John von Neumann (1903-1957) był węgiersko-amerykańskim matematykiem, fizykiem, inżynierem i teoretykiem informatyki. Wśród jego licznych osiągnięć znalazł się pogląd, że różne wyzwania w inżynierii i informatyce można rozwiązać, znajdując i badając analogiczne rozwiązania w naturze. Opracował koncepcję „automatów komórkowych” – znanych również jako „automaty von Neumanna” – urządzeń zdolnych do samoreplikacji i, w jednym wariancie, tworzenia złożonych systemów z wielu prostych automatów. Cytaty pochodzą z jego pracy „Ogólna i logiczna teoria automatów”, opublikowanej w 1951 r.

• Organizmy naturalne są z reguły o wiele bardziej skomplikowane i subtelne, a zatem o wiele mniej dobrze zrozumiane w szczegółach niż sztuczne automaty. Niemniej jednak pewne prawidłowości, które obserwujemy w organizacji tych pierwszych, mogą być bardzo pouczające w naszym myśleniu i planowaniu tych drugich; i odwrotnie, wiele naszych doświadczeń i trudności z naszymi sztucznymi automatami można w pewnym stopniu rzutować na nasze interpretacje organizmów naturalnych.

Tymi słowami von Neumann jasno wyraża myśl, że powodzenie rozwoju robotyki zależy bezpośrednio od tego, na ile twórcy maszyn i oprogramowania będą przestrzegać pewnych praw rządzących rozwojem i życiem organizmów naturalnych.

• Neuron przekazuje impuls. Wydaje się, że jest to jego podstawowa funkcja, nawet jeśli ostatnie słowo na temat tej funkcji i jej wyłącznego lub niewyłącznego charakteru jest dalekie od powiedzenia. Impuls nerwowy wydaje się być w większości sprawą typu „wszystko albo nic”, porównywalną z cyfrą binarną.

• Stymulację neuronu, rozwój i postęp jego impulsu oraz stymulujące efekty impulsu w synapsie można opisać elektrycznie. Towarzyszące temu procesy chemiczne i inne są ważne dla zrozumienia wewnętrznego funkcjonowania komórki nerwowej. Mogą być nawet ważniejsze niż zjawiska elektryczne. Wydaje się jednak, że nie są one konieczne do opisu neuronu jako „czarnej skrzynki”, organu typu wszystko albo nic. Ponownie sytuacja nie jest tutaj gorsza niż na przykład w przypadku lampy próżniowej. Również tutaj zjawiskom czysto elektrycznym towarzyszą liczne inne zjawiska fizyki ciała stałego, termodynamiki, mechaniki. Wszystkie te zjawiska są ważne dla zrozumienia struktury lampy próżniowej, ale najlepiej je wykluczyć z dyskusji, jeśli ma ona traktować lampę próżniową jako „czarną skrzynkę” ze schematycznym opisem.

Spostrzeżenia von Neumanna na temat funkcji neuronów, jak można się spodziewać, stały się fundamentalnym elementem w rozwoju nowoczesnych sztucznych sieci neuronowych. Równie znaczące jest jego bezpośrednie uznanie uderzających podobieństw między biologicznym układem nerwowym a sztucznymi sieciami neuronowymi.

• Żywe organizmy są bardzo złożone – częściowo cyfrowe i częściowo analogowe mechanizmy. Maszyny obliczeniowe, przynajmniej w ich ostatnich formach, do których odnoszę się w tej dyskusji, są czysto cyfrowe.

W przeciwieństwie do pisarzy science fiction, którzy często spekulują na temat „zacierania” granic między inteligencją naturalną i sztuczną, von Neumann pozostał uziemiony w rzeczywistości. Konsekwentnie podkreślał, że chociaż organizmy biologiczne i maszyny mają podobieństwa, to są fundamentalnie różne w swoich podstawowych zasadach.

• …jeśli żywy organizm zostanie uszkodzony mechanicznie, ma silną tendencję do samoregeneracji. Jeśli z drugiej strony uderzymy młotem kowalskim w mechanizm wykonany przez człowieka, nie widać takiej tendencji do regeneracji. Jeśli dwa kawałki metalu znajdują się blisko siebie, niewielkie wibracje i inne zaburzenia mechaniczne, które zawsze występują w środowisku, stanowią ryzyko, ponieważ mogą doprowadzić do ich zetknięcia. Jeśli znajdowałyby się przy różnych potencjałach elektrycznych, następną rzeczą, która może się zdarzyć po tym zwarciu, jest to, że mogą zostać ze sobą zlutowane elektrycznie, a kontakt stanie się trwały. W tym momencie nastąpi zatem prawdziwa i trwała awaria. Kiedy uszkodzimy błonę komórki nerwowej, nic takiego się nie dzieje. Wręcz przeciwnie, błona zwykle regeneruje się po krótkim opóźnieniu. To właśnie ta mechaniczna niestabilność naszych materiałów uniemożliwia nam dalsze zmniejszanie rozmiarów. Ta niestabilność i inne zjawiska o porównywalnym charakterze sprawiają, że zachowanie naszych komponentów jest mniej niż całkowicie niezawodne, nawet przy obecnych rozmiarach. Zatem niższa jakość naszych materiałów w porównaniu z tymi stosowanymi w naturze nie pozwala nam osiągnąć tak wysokiego stopnia skomplikowania i małych rozmiarów, jakie osiągnęły organizmy naturalne.

• Organizmy naturalne są wystarczająco dobrze pomyślane, aby móc działać nawet wtedy, gdy pojawią się usterki. Mogą działać pomimo usterek, a ich późniejszą tendencją jest usuwanie tych usterek. Sztuczny automat z pewnością mógłby zostać zaprojektowany tak, aby mógł działać normalnie pomimo ograniczonej liczby usterek w pewnych ograniczonych obszarach. Jednak każda usterka stanowi znaczne ryzyko, że w maszynie rozpoczął się już jakiś ogólnie degenerujący proces. Dlatego też konieczna jest natychmiastowa interwencja, ponieważ maszyna, która zaczęła działać nieprawidłowo, rzadko ma tendencję do samonaprawy i prawdopodobnie przejdzie ze złego na gorsze. Wszystko to sprowadza się do jednej rzeczy. W przypadku naszych sztucznych automatów poruszamy się w znacznie większej ciemności niż natura wydaje się być w przypadku swoich organizmów. Jesteśmy, i najwyraźniej przynajmniej obecnie musimy być, znacznie bardziej „przerażeni” wystąpieniem odosobnionego błędu i usterką, która musi za nim stać. Nasze zachowanie jest wyraźnie zachowaniem nadmiernej ostrożności, wywołanym ignorancją

John von Neumann nie był pierwszym naukowcem, który zauważył, że postęp teoretyczny wyprzedza techniczne możliwości jego wdrożenia. Jednak jako inżynier i teoretyk, wyraził tę lukę z niezwykłą jasnością, podkreślając, jak postęp technologiczny pozostaje w tyle za osiągnięciami natury na przestrzeni miliardów lat ewolucji. Czyniąc to, subtelnie wskazał na naturę jako model dla tych, którzy dążą do miniaturyzacji technologii i stawiają czoła wyzwaniom związanym z błędami maszyn, awariami i awariami.

• • Istnieje bardzo oczywista cecha, typu „błędnego koła”, w naturze, której najprostszym wyrazem jest fakt, że bardzo skomplikowane organizmy mogą się rozmnażać. Wszyscy jesteśmy skłonni podejrzewać w niejasny sposób istnienie koncepcji „komplikacji”. Ta koncepcja i jej domniemane właściwości nigdy nie zostały jasno sformułowane. Jesteśmy jednak zawsze skłonni założyć, że będą działać w ten sposób. Kiedy automat wykonuje pewne operacje, należy oczekiwać, że będą one miały niższy stopień komplikacji niż sam automat. W szczególności, jeśli automat ma zdolność do skonstruowania innego, komplikacja musi się zmniejszać w miarę przechodzenia od rodzica do konstruktu. Oznacza to, że jeśli A może wytworzyć B, to A iii w jakiś sposób musi zawierać kompletny opis B. Aby było to skuteczne, muszą ponadto istnieć różne ustalenia w A, które zapewniają, że ten opis jest interpretowany i że konstruktywne operacje, których wymaga, są wykonywane. W tym sensie wydaje się zatem, że należy oczekiwać pewnej tendencji degeneracyjnej, pewnego spadku złożoności, gdy jeden automat tworzy inny automat. Chociaż ma to pewną nieokreśloną wiarygodność, jest to w wyraźnej sprzeczności z najbardziej oczywistymi rzeczami, które dzieją się w naturze. Organizmy rozmnażają się, to znaczy, że produkują nowe organizmy bez spadku złożoności. Ponadto istnieją długie okresy ewolucji, podczas których złożoność nawet wzrasta. Organizmy są pośrednio wyprowadzane z innych, które miały niższą złożoność. Tak więc istnieje pozorny konflikt wiarygodności i dowodów, jeśli nic gorszego.

• Stosunkowo łatwo jest sporządzić taką listę, to znaczy napisać katalog „części maszyn”, który jest wystarczająco inkluzywny, aby umożliwić konstrukcję szerokiej gamy wymaganych tutaj mechanizmów i który ma aksjomatyczną rygorystyczność potrzebną do tego rodzaju rozważań. Lista nie musi być też bardzo długa. Oczywiście można ją dowolnie wydłużyć lub skrócić. Można ją wydłużyć, włączając do niej jako części elementarne rzeczy, które można osiągnąć przez kombinacje innych. Można ją skrócić — w rzeczywistości można ją uczynić pojedynczą jednostką, wyposażając każdą część elementarną w wielość atrybutów i funkcji… Problem samoreprodukcji można zatem sformułować w następujący sposób: Czy można zbudować agregat z takich elementów w taki sposób, że jeśli zostanie umieszczony w zbiorniku, w którym pływają wszystkie te elementy w dużej liczbie, zacznie on budować inne agregaty, z których każdy na końcu okaże się innym automatem dokładnie takim samym jak oryginalny? Jest to wykonalne…

• Istnieje… pewien minimalny poziom, na którym… degeneracyjna charakterystyka przestaje być uniwersalna. W tym momencie możliwe stają się automaty, które mogą się odtwarzać, a nawet konstruować wyższe byty. Ten fakt, że komplikacja, jak również organizacja, poniżej pewnego minimalnego poziomu jest degeneracyjna, a powyżej tego poziomu może stać się samowystarczalna, a nawet rosnąca, będzie wyraźnie odgrywał ważną rolę w każdej przyszłej teorii przedmiotu.

Identyfikując jedno z kluczowych wyzwań „samoreprodukującej się robotyki”, von Neumann zaproponował rozwiązanie. Aby to zrobić, polegał nie tylko na własnym rozumowaniu, ale także na pracach Alana Turinga i teorii McCullocha-Pittsa, która wprowadziła koncepcję sztucznego neuronu jako podstawowej jednostki sztucznego obwodu neuronowego. Innymi słowy, położył podwaliny pod ścieżkę, na której najbardziej obiecujący postęp technologiczny leży w rozwijaniu uniwersalnych komputerów i sztucznych sieci neuronowych — umożliwiając tworzenie samoreprodukujących się, samouczących się maszyn. Takie maszyny z kolei niemal nieuchronnie ewoluowałyby, stając się rodzajem technologicznego analogu do żywej natury. Ważne jest podkreślenie, że rozpoznanie tej możliwości nie powinno wywoływać strachu, ale zamiast tego służyć jako motywacja do rozwijania mechanizmów zarządzania i kontrolowania procesu ewolucji maszyn.

Na zakończenie pozwólmy sobie na chwilę autopromocji. Jeśli jesteś twórcą treści online, aktywnym użytkownikiem mediów społecznościowych lub entuzjastą platformy do hostingu wideo, zdecydowanie zalecamy wypróbowanie Pitch Avatar. Ten asystent oparty na sztucznej inteligencji specjalizuje się w tworzeniu „na żywo” wirtualni prezenterzy i mówcy na podstawie przesłanych obrazów, tekstu i próbek głosu.

Ale Pitch Avatar wykracza poza generowanie cyfrowych sobowtórów. Po odpowiednim dostosowaniu, jego wirtualne głośniki mogą aktywnie współpracować z publicznością—odpowiadanie na pytania, wyszukiwanie informacji, rejestrowanie opinii i wiele więcej.

Dodatkowo, Pitch Avatar oferuje zestaw potężnych narzędzi dla twórców treści, w tym:

• Generowanie tekstu oparte na sztucznej inteligencji do pisania scenariuszy
• Kreator i edytor slajdów
• Wbudowane kwestionariusze i testy
• Możliwości tłumaczeń wielojęzycznych
• Funkcje komunikacji w czasie rzeczywistym dla bezproblemowej interakcji z publicznością

Dzięki tym możliwościom, Pitch Avatar usprawnia i udoskonala proces tworzenia treści, czyniąc go łatwiejszym i wydajniejszym niż kiedykolwiek.

Wypróbuj już dziś i poznaj przyszłość tworzenia treści przy użyciu sztucznej inteligencji!