«Российская школа искусственного интеллекта находится на мировом уровне, а по некоторым направлениям — опережает его»

Валерия Грибова, доктор технических наук, заместитель директора Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Вы занимаетесь использованием ИИ в медицине. Это как?

— Информационные технологии востребованы во всех областях, медицина не исключение. Несмотря на их уже активное использование, потенциал информационных технологий в медицине раскрыт недостаточно. Объем знаний в медицине растет лавинообразно. Для принятия диагностических решений практическому врачу необходимо учитывать множество факторов: симптомы и синдромы заболевания, его нозологические формы, этиологии, патогенез, клинические проявления с учетом индивидуальных особенностей пациентов. При назначении лечения необходимо знать постоянно увеличивающееся множество лекарственных средств, каждое из которых имеет множество противопоказаний, особых условий использования, несовместимости с другими препаратами.

Все это держать в памяти и принимать безошибочные и своевременные решения становится все сложнее и сложнее. Ситуация стремительно усугубляется тем, что новые знания появляются непрерывно, а время на принятие врачом соответствующего решения не увеличивается. Как результат растет число врачебных ошибок, доля которых, по оценкам, доходит в некоторых странах до 30%.

Решением указанных проблем являются основанные на методах ИИ системы поддержки принятия решений по диагностике заболеваний, включая дифференциальную диагностику, по назначению, мониторингу и коррекции лечения пациентов с учетом их индивидуальных особенностей, а также компьютерные тренажеры, позволяющие студентам на стадии обучения отработать различные диагностические ситуации. Несмотря на успехи в области ИИ и отдельные удачные примеры использования таких систем в медицине и образовании, можно констатировать, что их количество ничтожно мало и не покрывает потребности практикующих врачей и студентов медвузов. Поэтому создание систем разного типа, основанного на методах ИИ, очень востребовано.

— Дальний Восток — океанский регион. Как ИИ может быть использован в морских задачах?

— ИИ очень востребован и в морской тематике. Имеется огромное количество задач, где без технологий ИИ сложно ожидать новых прорывных результатов. Вообще говоря, искусственный интеллект востребован везде, где требуется интеллект естественный. Только один пример. На Дальнем Востоке активно развивается подводная робототехника, создаются автономные необитаемые подводные аппараты для решения широкого круга морских проблем: поиск и разведка промысловых объектов, проведение геологических, биологических и геофизических исследований, обследование трубопроводов и кабелей и многие другие. Где здесь место ИИ? Прежде всего, это разработка современных методов машинного зрения, методов анализа текущей ситуации, выбора и оценивания миссии подводного необитаемого аппарата на основе внешней ситуации и состояния систем самого аппарата.

Огромный спектр проблем связан с интеллектуальной обработкой данных. Очевидно, что исследования Тихого и Северного Ледовитого океанов, прибрежных и континентальных территорий Дальневосточного региона имеют стратегическое значение для геополитических интересов России. Уникальность климатических условий, колоссальные минерально-сырьевые, водные, биологические ресурсы обусловили определяющее значение этого региона в мировой экономике. К настоящему времени накоплены огромные объемы данных, требующие их интеллектуальной обработки и получения новых знаний по широкому кругу морских проблем.

— Что такое ИИ? Как он соотносится с человеческим интеллектом? Насколько вообще правильно употребление этого термина?

— Этот вопрос активно дискуссируется среди специалистов, существуют различные определения. ИИ — это в первую очередь раздел информатики, который моделирует отдельные функции творческой деятельности человека.

Сам термин «интеллект» происходит от латинского intellectus — ум, рассудок, разум, мыслительные способности человека. То есть это способность мозга решать задачи путем приобретения, запоминания, преобразования знаний в процессе обучения и адаптации к разнообразным обстоятельствам. По аналогии с естественным искусственный интеллект — это способность компьютера решать творческие задачи: рассуждать, обобщать, накапливать опыт и знания, учиться на прошлом опыте и адаптироваться к меняющимся условиям.

— ИИ — это имитация работы человеческого мозга? Возможно ли создать имитацию человеческого мозга и надо ли его имитировать в «железе»?

— Искусственный интеллект как научная область знаний ставит перед собой разные задачи: это исследование структур и механизмов работы мозга человека, представления знаний в компьютере. Нейронные искусственные сети — это попытка, конечно, в очень упрощенном варианте воссоздать механизмы работы мозга.

В задачи ИИ входит моделирование интеллектуальной деятельности с помощью компьютеров. В данном случае его цель — решение интеллектуальных задач не хуже человека.

Еще одно направление в области ИИ — создание смешанных человеко-машинных, или так называемых интерактивных, систем. Одна из важнейших проблем в этих исследованиях — организация диалога между человеком и компьютером.

— Что может и что не может ИИ? Есть ли границы его совершенствования?

— ИИ при всех его неоспоримых достижениях — еще очень далек от интеллекта естественного. Какими способностями обладает интеллект естественный? Способность ощущать, воспринимать информацию, нестандартно мыслить, рассуждать, учиться. Нужно или нет создавать машину, обладающую такими свойствами? С давних пор человек проявлял интерес к созданию двойника, наделенного человеческими качествами. Но все-таки интеллект естественный — это дар природы, и нет необходимости (а я уверена, что это и невозможно) воссоздать его в полной мере в интеллекте искусственном (машинном интеллекте).

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Для решения каких задач нужен ИИ в первую очередь — научных, технических? В каких науках?

— ИИ нужен везде. Он необходим в науке для интеллектуального анализа данных (экспериментальных, данных наблюдений) и обнаружения на их основе новых закономерностей, новых знаний. Он необходим для решения технических задач на вредном для здоровья производстве, при изучении космоса, глубин океана. Отдельные успехи его использования в беспилотном вождении, робототехнике — тому подтверждение. Он необходим для решения социально-экономических проблем — это медицина, образование, бизнес, финансы, юриспруденция и другие области.

— На какой математике работает ИИ? Может ли он сам заниматься математикой — скажем, доказать гипотезу Пуанкаре?

— ИИ многогранен и в зависимости от использования моделей и методов, которые лежат при решении тех или иных задач, необходимы знания и в области математического анализа (многие популярные алгоритмы машинного обучения строятся на градиентах; понятиях экстремума, сходимости и т. д.), теории вероятностей (многие алгоритмы имеют вероятностную трактовку), численных методов, теории графов, теории множеств, исчислении предикатов, теории алгоритмов, в математической логике. Но стоит понимать, что все эти разделы очень взаимосвязаны. Вообще говоря, в ИИ могут пригодиться результаты любого раздела математики. В каждом разделе ИИ есть свой минимально необходимый набор математических знаний, без которого очень сложно начать его изучать.

Автоматический и автоматизированный (с участием человека) поиск доказательства теорем — это одна из задач ИИ, поэтому теоретически ИИ может доказать гипотезу Пуанкаре, но пока это ему не удалось.

— Если человек создает интеллект сильнее своего, может, это означает, что мы недооцениваем человеческий интеллект?

— Сегодня человек не способен создать интеллект сильнее своего и создает «слабый искусственный интеллект». Слабым его назвали потому, что он далеко «не дотягивает» до человеческого интеллекта. Хотя... прогресс не стоит на месте, возможно, что в будущем люди смогут создать «сильный ИИ», уверена, не равноценный, но приближенный к естественному, и здесь очень важно, на созидание или разрушение он будет направлен. Вспомним, что сказал в 2017 году Стивен Хокинг: «Развитие ИИ может стать как наиболее позитивным, так и самым страшным фактором для человечества. Мы должны осознавать опасность, которую он собой представляет».

— Способен ли в принципе ИИ к интуиции и неформализованным суждениям, к творчеству? Картины, которые создает ИИ,— это творчество или его имитация?

— Мое мнение — нет. Все-таки на сегодня (и в обозримом будущем) искусственный интеллект сводится к обработке информации, особенность человека — обработка смыслов, творчество — то, что еще искусственный интеллект не в состоянии продемонстрировать.

— Как ИИ реализуется в «железе»? Это просто большое количество сложных процессоров или это какие-то особые устройства? Насколько ИИ зависит от «железа»?

— Задачи ИИ в общем случае ресурсоемкие, требующие больших вычислительных мощностей, потребляющие большое количество энергии, и это является основной предпосылкой к изменению типов процессоров и соответствующих компьютерных архитектур.

— Было сказано: «Искусственный интеллект — это будущее не только России, это будущее всего человечества. Здесь колоссальные возможности и трудно прогнозируемые сегодня угрозы. Тот, кто станет лидером в этой сфере, будет властелином мира». Как бы вы прокомментировали эти слова? Это действительно так?

— Да, полностью согласна с этим утверждением. Добавить нечего.

— Что нужно для развития ИИ?

— Для развития ИИ нужно многое — прежде всего, кадры. Без хорошего и сильного образования «реализовывать» ИИ будет некому. Второе, не менее важное условие,— проведение научных исследований, получение новых прорывных результатов. В России есть ряд школ ИИ, исследования в которых проводятся на мировом уровне, а по некоторым направлениям и значительно опережают его. Необходимо опираться на эти научные школы и вокруг них создавать и расширять исследования в этой области. Конечно, необходима заинтересованность бизнеса к внедрению научных разработок и создание условий для взаимодействия бизнеса с наукой.

— Место России в мире искусственного интеллекта?

— России традиционно принадлежало лидерство в подготовке кадров в области математики, программирования. К сожалению, некоторые позиции здесь пошатнулись. Однако Россия славится талантами, поэтому наша страна имеет высокий потенциал, и я верю, что она будет играть ведущую роль в мире в области ИИ.