Po večeroch koncertuje s rockovou kapelou a cez deň študentom odpovedá na otázky, kterým nerozumie 99 percent ľudstva. Vedec a IT expert Roman Neruda pre portál Veda na dosah priblížil, čo je zlatým grálom výskumu umelej inteligencie.
Roman Neruda z Ústavu informatiky AV ČR a Matematicko-fyzikálnej fakulty Univerzity Karlovej v Prahe sa zaoberá otázkami spoľahlivosti strojového učenia a výzvami umelej inteligencie. Tento rok bude vzácnym hosťom celoslovenského festivalu Extrapolácie 2019.
O „neurónových sieťach“ dnes počúvame zo všetkých strán. Majú niečo spoločné s neurónmi v mozgu?
Koncept neurónových sietí vznikol v päťdesiatych rokoch 20. storočia ako jednoduchý matematický model biologických neurónov a ich prepojenia. Odvtedy výskum pokročil a zameral sa na možnosti aplikovať tieto modely pri riešení praktických úloh strojového učenia. Takže dnešné najúspešnejšie modely neurónových sietí síce stále majú nejakú biologickú inšpiráciu, ale sú to algoritmy prispôsobené na rozpoznávanie obrazu, strojový preklad alebo napríklad šoférovanie automobilu.
Ako súvisia neurónové siete s umelou inteligenciou?
Umelá inteligencia je odbor informatiky snažiaci sa riešiť zložité úlohy pomocou prístupov, ktoré sa rôznymi spôsobmi inšpirujú ľudskou inteligenciou, teda schopnosťou uvažovať, generalizovať, učiť sa. Týchto prístupov je celý rad a dosť sa od seba odlišujú. Časť umelej inteligencie je založená na matematickej logike a princípoch dokazovania matematických viet, formálneho uvažovania, zdôvodňovania a plánovania. Iný prístup zdôrazňuje vlastnosť učenia sa na základe príkladov či skúseností, a tam práve patria neurónové siete. V poslednom období sú najúspešnejšie modely tzv. hlbokých neurónových sietí. Znamená to, že ide o modely, ktoré obsahujú státisíce neurónov usporiadaných do siete s desiatkami vrstiev.
Obrovský potenciál umelej inteligencie sa úspešne začína uplatňovať v diagnostike ochorení a nielen tam. Počítač vraj bez problémov porazí šachového majstra, bezpečne odšoféruje auto… Je to pravda? Čo všetko by ešte mohol dokázať?
Zlatým grálom výskumu umelej inteligencie je vznik tzv. všeobecnej umelej inteligencie, ktorá by mala byť porovnateľná s ľudskou. Niektorí vedci sa dokonca domnievajú, že ďalším krokom potom bude vznik super-inteligencie, teda stroja, ktorý bude inteligentnejší než človek. Niektorí z nás sú v tomto ohľade skeptickí, ja si myslím, že od takého stupňa inteligentných programov sme ešte naozaj veľmi ďaleko. Avšak, umelej inteligencii sa zatiaľ skutočne podarilo preniknúť do množstva oblastí bežného života. Lekárska diagnostika, autonómne autá, virtuálni asistenti, roboty – to všetko sú oblasti, v ktorých počítače dobiehajú a často predbiehajú ľudské schopnosti. Takých oblastí bude pribúdať, ale je nutné mať na pamäti, že modely umelej inteligencie sú veľmi špecializované, takže program, ktorý vás porazí v šachu alebo hre go, je úplne iný než ten, ktorý vám na internete poradí pri nakupovaní.
Predstavujem si, že by nám raz umelá inteligencia mohla pomôcť napríklad s výberom vhodného životného partnera cez zoznamku. Čo si o tom myslíte?
Vykonať párovanie na základe najlepšej zhody preferencií je pre umelú inteligenciu celkom jednoduchá úloha. Ťažko povedať, ako na „papierovo“ ideálneho partnera bude reagovať konkrétny človek, pretože nie všetky preferencie je možné opísať v dotazníku. Pre trefné odporúčania modelom neurónových sietí by sme tiež potrebovali dobrú a veľkú kartotéku záujemcov, ako aj historické dáta o vhodných partneroch. Modely strojového učenia sú vždy len natoľko dobré, aké dobré sú dáta, z ktorých ich učíme. Medzi varovné príklady z nedávneho obdobia patrí napríklad „sexistický“ systém, ktorý sa naučil odporúčať na technické profesie muža práve na základe takéhoto trendu v historických dátach, alebo chatovací program, ktorý počas niekoľkých hodín interakcie s ľuďmi na sociálnej sieti začal generovať vulgárne a rasistické texty .
Veľa sa dnes hovorí aj o kybernetickej bezpečnosti. Čoho sa vy ako expert na umelú inteligenciu v tejto súvislosti najviac obávate? Mohol by niekedy nastať kolaps kybernetického vesmíru?
Bezpečnosť systémov spoliehajúcich sa na zložité algoritmy a softvér je podľa mňa veľmi dôležitá. Výskum v oblasti nepriateľských vzorov nám ukazuje, že hackovať systémy strojového učenia je zatiaľ pomerne jednoduché. Tiež sa čoraz častejšie dostávame do situácií, keď spoľahlivosť softvéru môže ovplyvňovať životy ľudí. Chyba aplikácie v mobilnom telefóne znamená, že sa chvíľu niekam nedovoláte, ale chyba programu v autonómnom vozidle spôsobí haváriu. To sa už deje a bude diať ešte viac. Na druhej strane, predpovedáme, že autonómne vozidlá obmedzia nehodovosť na desatinu v porovnaní s dneškom. Takže globálneho kolapsu sa neobávam, skôr väčšieho množstva menších zlyhaní, ktoré ale budú pre verejnosť oveľa viac viditeľné.
Keď sa povie umelá inteligencia či informatika, viacerí ľudia, obrazne povedané, „strácajú signál“, pretože sa v týchto oblastiach neorientujú. Môže byť informatika aj ľudská, krásna, priateľská a zábavná?
Informatika je rozhodne krásna a zábavná, aj keď na to možno niekedy v každodennej práci toľko nemyslíme. Ale napríklad pri výučbe študentov sa snažím ukázať im hlavne nádherné nápady, prekvapivé riešenia, konkrétne aplikácie, ktoré sa dnes dostávajú z akademického prostredia medzi ľudí. A preto sa tiež zaoberám popularizáciou vedy v rámci projektu 100vedcu.cz zameraného na stredoškolských študentov. Jednou z našich veľmi úspešných akcií je aj seminár Česko-slovenská informatika, ktorý spoluorganizujú ústavy informatiky Českej a Slovenskom akadémie vied, a ktorý tento rok prebehne pod záštitou predsedu SAV s podporou programu Stratégia 21 AVČR.
Čo robí expert na umelú inteligenciu ako vy vo voľnom čase? Máte niekedy chuť nebyť online?
Áno, snažím sa byť offline, keď je to možné. Vo voľnom čase (niekedy mi to slovné spojenie znie ako oxymorón) sa venujem veciam, ktoré s umelou inteligenciou nesúvisia. Hrám s priateľmi v rockovej kapele, píšem texty, poviedky, venujem sa fotografii, varím a niekedy dôjde aj na spánok (úsmev).
O výskumníkovi
Roman Neruda
pracuje v Ústave informatiky AV ČR v Oddelení strojového učenia, kde sa venuje oblastiam neurónových sietí, evolučných algoritmov a meta-učenia. Je absolventom Matematicko-fyzikálnej fakulty Univerzity Karlovej (MFF UK) v Prahe, titul kandidáta vied získal na UI AV ČR. V rokoch 1995-96 pracoval v Los Alamos National Laboratory a na spoločných projektoch spolupracoval s výskumníkmi z Carnegie-Mellon University, Universität Koblenz-Landau, University of California Chico, Université Jean Monnet, St. Étienne, Universidad Distrital Bogotá. Je spoluautorom viac než stovky medzinárodných publikácií. Na MFF UK prednáša o evolučných algoritmoch a multi-agentných systémoch.
Spracovala a uverejnila: Zuzana Hrubá, NCP VaT pri CVTI SR
Fotografie: archív Romana Nerudu