Що спільного між роботами та людьми?

Команда Pitch Avatar зібрала кілька цитат про подібності та відмінності між живими організмами та машинами від творця теорії «клітинного автомата».

Джон фон Нейман (1903-1957) був угорсько-американським математиком, фізиком, інженером і теоретиком інформатики. Серед його численних внесків він вважав, що різні проблеми в інженерії та обчислювальній техніці можна вирішити шляхом пошуку та вивчення аналогічних рішень у природі. Він розробив концепцію «клітинних автоматів» — також відомих як «автомати фон Неймана» — пристроїв, здатних до самовідтворення та, в одному варіанті, формування складних систем із кількох простих автоматів. Цитати взяті з його праці «Загальна і логічна теорія автоматів», опублікованої в 1951 році.

• Природні організми, як правило, набагато складніші й витонченіші, а тому набагато гірше вивчені в деталях, ніж штучні автомати. Тим не менш, деякі закономірності, які ми спостерігаємо в організації першого, можуть бути досить повчальними для нашого мислення та планування останнього; і навпаки, значна частина нашого досвіду та труднощів із нашими штучними автоматами може бути певною мірою спроектована на наші інтерпретації природних організмів.

Цими словами фон Нейман чітко висловлює думку про те, що успішний розвиток робототехніки безпосередньо залежатиме від того, наскільки добре творці машин і програмного забезпечення дотримуються певних законів, які керують розвитком і життям природних організмів.

• Нейрон передає імпульс. Здається, це його основна функція, навіть якщо останнє слово про цю функцію та її виключний чи невиключний характер ще далеко не сказано. Нервовий імпульс, здається, в основному є справою «все або нічого», порівнянною з двійковою цифрою.

• Стимуляцію нейрона, розвиток і просування його імпульсу, а також стимулюючі ефекти імпульсу в синапсі можна описати електрично. Супутні хімічні та інші процеси важливі для розуміння внутрішнього функціонування нервової клітини. Вони навіть можуть бути важливішими за електричні явища. Однак вони навряд чи потрібні для опису нейрона як «чорного ящика», органу типу «все або нічого». І тут ситуація не гірша, ніж, скажімо, з вакуумною лампою. Тут також суто електричні явища супроводжуються численними іншими явищами фізики твердого тіла, термодинаміки, механіки. Усе це важливо для розуміння структури вакуумної трубки, але краще виключити її з обговорення, якщо розглядати вакуумну трубку як «чорну скриньку» зі схематичним описом.

Розуміння фон Неймана функцій нейронів, як і можна було очікувати, стало фундаментальним будівельним блоком у розробці сучасних штучних нейронних мереж. Не менш важливим є його пряме визнання разючої подібності між біологічною нервовою системою та штучними нейронними мережами.

• Живі організми — це дуже складні цифрові та аналогічні механізми. Обчислювальні машини, принаймні в їх останніх формах, про які я маю на увазі в цій дискусії, є суто цифровими.

На відміну від письменників-фантастів, які часто міркують про «стирання» кордонів між природним і штучним інтелектом, фон Нейман залишався заземленим у реальності. Він постійно підкреслював, що хоча біологічні організми та машини мають схожість, вони принципово відрізняються за принципами, що лежать в їх основі.

• …якщо живий організм механічно пошкоджений, він має сильну тенденцію до самовідновлення. З іншого боку, якщо ми вдаримо кувалдою по створеному людиною механізму, то такої тенденції відновлення не буде видно. Якщо два шматки металу знаходяться близько один до одного, невеликі вібрації та інші механічні перешкоди, які завжди існують у навколишньому середовищі, становлять ризик, оскільки вони можуть привести їх у контакт. Якщо вони мали різні електричні потенціали, наступне, що може статися після цього короткого замикання, це те, що вони можуть електрично спаятися разом і контакт стане постійним. Отже, на цьому етапі відбудеться справжній і постійний зрив. Коли ми пошкоджуємо мембрану нервової клітини, цього не відбувається. Навпаки, мембрана зазвичай відновлюється після невеликої затримки. Саме ця механічна нестабільність наших матеріалів заважає нам зменшувати розміри надалі. Ця нестабільність та інші явища подібного характеру роблять поведінку наших компонентів менш ніж цілком надійною, навіть при нинішніх розмірах. Таким чином, саме неповноцінність наших матеріалів у порівнянні з тими, що використовуються в природі, заважає нам досягти високого ступеня складності та малих розмірів, яких досягли природні організми.

• Природні організми достатньо добре сконструйовані, щоб бути здатними функціонувати навіть тоді, коли виникають збої. Вони можуть функціонувати, незважаючи на збої, і їхня наступна тенденція полягає в тому, щоб усунути ці збої. Штучний автомат, безперечно, можна сконструювати так, щоб він міг нормально працювати, незважаючи на обмежену кількість несправностей у певних обмежених областях. Будь-яка несправність, однак, представляє значний ризик того, що в машині вже почався якийсь загалом дегенеративний процес. Тому необхідно негайно втрутитися, тому що машина, яка почала працювати з ладу, лише рідко має тенденцію відновлюватися, і, швидше за все, погіршуватиметься. Усе це зводиться до одного. З нашими штучними автоматами ми рухаємося в темряві набагато більше, ніж природа зі своїми організмами. Ми, і, мабуть, принаймні на даний момент, повинні бути набагато більше «налякані» появою ізольованої помилки та несправності, яка повинна бути. бути за цим. Наша поведінка явно є надмірною обережністю, породженою невіглаством

Джон фон Нейман був не першим вченим, який визнав, що теоретичні досягнення випереджають технічні можливості їх реалізації. Однак, як інженер і теоретик, він надзвичайно чітко сформулював цю прогалину, підкресливши, наскільки технологічний прогрес відстає від досягнень природи протягом мільярдів років еволюції. Роблячи це, він тонко вказав на природу як модель для тих, хто прагне мініатюризувати технологію та вирішити проблеми, пов’язані з машинними помилками, несправностями та відмовами.

• • У природі існує дуже очевидна риса типу «порочного кола», найпростішим вираженням якої є те, що дуже складні організми можуть самовідтворюватися. Ми всі схильні певною мірою підозрювати існування поняття «ускладнення». Ця концепція та її передбачувані властивості ніколи не були чітко сформульовані. Однак у нас завжди є спокуса припустити, що вони працюватимуть таким чином. Коли автомат виконує певні операції, слід очікувати, що вони будуть менш складними, ніж сам автомат. Зокрема, якщо автомат має здатність конструювати інший, повинно бути зменшення ускладнень, коли ми йдемо від батьківського елемента до конструкції. Тобто, якщо A може породжувати B, то A iii певним чином повинно містити повний опис B. Щоб зробити це ефективним, повинні існувати, крім того, різні механізми в A, які забезпечують інтерпретацію цього опису та виконання конструктивних операцій, яких він вимагає. У цьому сенсі, здавалося б, слід очікувати певної дегенеративної тенденції, деякого зменшення складності, оскільки один автомат створює інший автомат. Хоча це має деяку невизначену правдоподібність, це явно суперечить найочевиднішим речам, які відбуваються в природі. Організми самовідтворюються, тобто виробляють нові організми без зменшення складності. Крім того, є тривалі періоди еволюції, під час яких складність навіть зростає. Організми опосередковано походять від інших, які мають меншу складність. Таким чином, існує очевидний конфлікт правдоподібності та доказів, якщо нічого гіршого.

• Відносно легко скласти такий список, тобто написати каталог «частин машин», який є достатньо вичерпним, щоб дозволити конструювати широкий спектр механізмів, необхідних тут, і який має аксіоматичну строгість, необхідну для такого роду розгляду. Список також не повинен бути дуже довгим. Його, звичайно, можна зробити як завгодно довгою, так і завгодно короткою. Його можна подовжити, включивши в нього, як елементарні частини, речі, яких можна досягти шляхом поєднання інших. Його можна зробити коротким – фактично, його можна зробити так, щоб він складався з однієї одиниці, наділивши кожну елементарну частину безліччю атрибутів і функцій… Проблему самовідтворення можна тоді сформулювати так: чи можна побудувати агрегат із таких елементів таким чином, що якщо його помістити в резервуар, у якому плавають усі ці елементи у великій кількості, він тоді почне будувати інші агрегати, кожен з яких у кінці буде виявиться іншим автоматом, точно таким же, як оригінальний? Це можливо…

• Існує... певний мінімальний рівень, де... дегенеративна характеристика перестає бути універсальною. У цей момент стають можливими автомати, які можуть самовідтворюватися або навіть створювати вищі сутності. Цей факт, що ускладнення, як і організація, нижче певного мінімального рівня є дегенеративними, а за межами цього рівня можуть стати самопідтримуваними і навіть зростаючими, очевидно, відіграватиме важливу роль у будь-якій майбутній теорії предмета.

Визначивши одну з ключових проблем «самовідтворюючої робототехніки», фон Нейман запропонував рішення. Для цього він покладався не лише на власні міркування, але й на роботи Алана Тьюринга та теорію Мак-Каллоха-Піттса, яка ввела концепцію штучного нейрона як фундаментальної одиниці штучного нейронного кола. Іншими словами, він заклав основу для шляху, де найперспективніший технологічний прогрес полягає в просуванні універсальних комп’ютерів і штучних нейронних мереж, що дозволяє створювати машини, що самовідтворюються та самонавчаються. Такі машини, у свою чергу, майже неминуче еволюціонували б, стаючи своєрідним технологічним аналогом живої природи. Важливо підкреслити, що визнання такої можливості не повинно провокувати страх, а натомість слугувати мотивацією для розробки механізмів управління та контролю процесу еволюції машин.

На закінчення дозволимо собі момент самореклами. Якщо ви творець онлайн-контенту, активний користувач соціальних мереж або ентузіаст платформи відеохостингу, ми настійно рекомендуємо спробувати Pitch Avatar. Цей помічник із штучним інтелектом спеціалізується на створенні «живі» віртуальні ведучі та спікери на основі завантажених зображень, тексту та зразків голосу.

Можливості Pitch Avatar виходить за рамки простого створення цифрових двійників. При належному налаштуванні його віртуальні колонки можуть активно працювати взаємодіяти з аудиторією— відповіді на запитання, отримання інформації, записування відгуків тощо.

Зауважимо, що сам Pitch Avatar пропонує набір потужних інструментів для творців контенту, зокрема:

• Генерація тексту на основі ШІ для написання сценарію
• Конструктор і редактор слайдів
• Вбудовані анкети та тести
• Багатомовні можливості перекладу
• Функції спілкування в реальному часі для безперебійної взаємодії з аудиторією

З цими можливостями, Pitch Avatar оптимізує та вдосконалює процес створення вмісту, роблячи його простішим та ефективнішим, ніж будь-коли.

Спробуйте це сьогодні та відчуйте майбутнє створення контенту за допомогою ШІ!