Maghar Akadémia
Mesterséges Intelligencia Szerző Aranyi László 2009. 03 04.
Szegedi Tudományegyetem
Juhász Gyula TanárképzÅ‘ FÅ‘iskolai Kar
Mesterséges Intelligencia
- Szakdolgozat -
Készítette:
Aranyi László
Konzulens:
Dr. Csallner András Erik FÅ‘iskolai docens
Szeged 2002.
„Az ember, ha egykor ellesi,
Vegykonyhájában szintén megteszi. -„
(Madách)
1. Bevezetés
2. A Mesterséges Intelligencia és a robotok
3. Mi a Mesterséges Intelligencia?
4. Mi van a gép belsejében?
5. Mit „érez” a Mesterséges Intelligencia?
6. Égi robotok
http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
7. Robotok felfedezőutakon
8. Játékos számítógépek és robotok
9. A tanulás szintjei
10. Neuronhálózatok
11. Robotbarátok
12. Kiborgok a láthatáron
13. Mit hoz a jövÅ‘?
14. Időrend
15. Összegzés
16. Forrásmunkák
17. Mellékletek
1. Bevezetés
A Mesterséges Intelligencia fogalmának meghatározása nem kis nehézségbe ütközik, hiszen olykor az egyes részterületein dolgozók számára is más-mást jelent. Talán a kiinduláshoz vegyük figyelembe az automatizálás különbözÅ‘ aspektusait. Míg ennek egyik ága, a gépek és ezek vezérelt változatai, az embert fárasztó és ismétlÅ‘dÅ‘ fizikai munkavégzéstÅ‘l kímélik meg, addig a Mesterséges Intelligencia módszerei segítségével a fárasztó és ismétlÅ‘dÅ‘ mechanikus logikai munka végzésétÅ‘l szabadulhatunk meg. Vitatható persze, hogy a logikai munka lehet-e egyáltalán mechanikus. A kétkedÅ‘k számára könnyen belátható, hogy egy matematikai tétel bizonyításának ellenÅ‘rzése vagy egy matematikai szöveg fordítása egyik nyelvrÅ‘l a másikra, teljes egészében automatizálható. Ezzel szemben, egy olyan program készítése, amelyik egy digitalizált fényképrÅ‘l eldönti, hogy nÅ‘t vagy férfit ábrázol-e, meglehetÅ‘sen bonyolult. EbbÅ‘l az állításból természetesen nem következik, hogy a matematikához kapcsolódó problémák egyszerűbbek lennének. A fizikai és logikai munkavégzésnek és a munka-folyamatok automatizálásának azonban van egy lényeges különbsége. A fizikai folyamatok automatizálása azt jelenti, hogy a szóban forgó módszer – bizonyos idÅ‘ eltelte után – valóban elÅ‘állítja a megoldást. Ha például egy szekérderék fát elkezdünk egyesével aprítani, akkor elÅ‘bb vagy utóbb a teljes szekérnyi mennyiséggel végzünk. A logikai folyamatoktól, s általában a gondolkodás automatizálásától ez nem várható el. A Mesterséges Intelligencia módszerek ezt nem garantálják (a legegyszerűbbektÅ‘l eltekintve), csak annyit, hogy ha véletlenül találnak egy megoldást, az garantáltan jó is lesz. Az, hogy ezek a rendszerek ilyenek, nem a mi nem kellÅ‘ tudásunkból fakad, hanem komoly (és nehezen bizonyítható) matematikai tétel mondja ki. Egy másik (és még nehezebben bizonyítható) tétel viszont azt mondja ki, hogy ha – valamely speciális esetben – a megoldás mégis bizonnyal megtalálható, akkor ezt a lehetÅ‘ legdrágább módszerrel: az összes lehetséges eset végigpróbálásával lehet csak megtalálni. És ez megint nem a mi nem kellÅ‘ tudásunkból fakad, hanem egészen egyszerűen: nincs más módszer. Az elÅ‘zÅ‘ tételt – és a hozzá hasonlókat eldönthetetlenségi tételeknek hívjuk, míg az utóbbira, mint kombinatorikus robbanásra szokás hivatkozni. Ezek a tételek a logikai munka, a gondolkodás automatizálása elé rendkívül komoly elvi korlátokat állítanak, mint pl. a http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
fénysebesség, azonban olykor megkerülhetÅ‘k. A fenti levezetés figyelembevételével annyit mindenesetre kijelenthetünk, hogy a Mesterséges Intelligencia olyan feladatok számítógépes megoldását tűzi ki célul, amelyek – ha az ember oldja meg Å‘ket – intelligenciát igényelnek. Egy kirakós játék megoldása, a sakkozás, egy matematikai tétel bizonyítása, egy szöveg lefordítása egyik nyelvrÅ‘l a másikra, vagy egy páciens tünetei alapján a diagnózis elkészítése – mind olyan kognitív tevékenységek, amelyekben döntÅ‘ szerep jut az emberi intelligenciának. Olyan feladatok tartoznak tehát fÅ‘ként a Mesterséges Intelligencia vizsgálati körébe, amelyek általában nem rendelkeznek minden részletében tisztázott fix megoldó mechanizmussal, elÅ‘re rögzíthetÅ‘ megoldási szekvenciával, hanem szerepet kap a próbálkozás és az azt irányító emberi szakértelem és intuíció. A Mesterséges Intelligencia feladatai általában nehezek. Sokszor az ember számára is nehezek, a számítógép számára pedig mindenképpen azok. A Mesterséges Intelligencia számára kitűzött feladatokban általában az ember (még) jobb. Az intelligencia jegyeit mutató rendszerek létrehozásával a Mesterséges Intelligencia két eltérÅ‘ célt valósíthat meg. A Mesterséges Intelligencia egyfelÅ‘l műszaki tudomány, így célja olyan számítógépes programok készítése, amelyek bizonyos területeken kiváltják az embert, vagy pedig hatékonyan támogatják munkájában. Ahhoz, hogy ezekre a feladatokra jó minÅ‘ségű programokat írjunk, elvileg nem szükséges az, hogy ismerjük és kövessük az emberi problémamegoldó tevékenység módját. ElképzelhetÅ‘, hogy egészen más módszerek, algoritmusok is célra vezetnek, mint amilyeneket az ember – feltehetÅ‘en – követ. A Mesterséges Intelligencia másrészt lehetÅ‘séget ad arra, hogy az emberi intelligencia természetét közelebbrÅ‘l megismerjük. Ebben a megközelítésben nem az említett hatékonyság elérése a cél, hanem az, hogy a létrehozott működés minél inkább hasonlítson az ember gondolkodásmódjára – annak erényeivel és hibáival együtt. A kutatásnak ez az iránya a kognitív pszichológia célkitűzéseihez illeszkedik, mert az emberi gondolkodás mechanizmusairól szóló ismereteink és elképzeléseink modellezésére, kipróbálására törekszik. Ma már nyilvánvaló az, hogy a két megközelítés gyümölcsözÅ‘ kölcsönhatásban áll egymással, mindkettÅ‘ használja a másik eredményeit. A Mesterséges Intelligencia alkalmazási területei hihetetlenül szerteágazók. Példaként említhetjük a kétszemélyes játékok vizsgálatát, a természetes nyelvű szövegek megértését, az emberi beszéd megértését, a gépi látást, az intelligens robotvezérlést, az alakfelismerést, az automatikus programkészítést, vagy az élet számos területén működÅ‘ szakértÅ‘i rendszereket. E problémák majdnem mindegyikének kezeléséhez nélkülözhetetlen valamilyen tudásreprezentáció. Ez már önmagában is külön tudomány. Vajon mi lehet a közös a meglehetÅ‘sen különbözÅ‘ működési célt megvalósító rendszerekben – figyelembe véve, hogy azért elég sok átfedés található? A legtöbb feladat megoldása elemi lépések, tevékenységek sorozataként állítható elÅ‘ (algoritmus). Általában több ilyen megoldási út létezik, és ezek nem mind egyformán kedvezÅ‘ek. A megoldást szinte mindig kereséssel határozzuk meg. Ez az jelenti, hogy a megoldási út minden egyes pontján szisztematikus próbálkozással választjuk ki a következÅ‘ lépést. A bonyolultabb feladatoknál azonban olyan sok lehetÅ‘séget kellene végig próbálni, ami még a mai számítógépek, működési sebessége és memóriakapacitása mellett is reménytelen. Ilyenkor a problémára jellemzÅ‘ heurisztikus ismeretek alapján korlátozzuk a keresést, azaz, a lehetséges folytatások közül mindig csak néhány ígéretessel foglalkozunk. A heurisztika kulcsfogalom a Mesterséges Intelligenciában. Általában hosszú emberi gyakorlat tapasztalataként létrejött nem egzakt tudás fogalmazódik meg a heurisztikákban, amelyek az alkalmazási esetek legnagyobb részében „elég kedvezÅ‘” megoldást szolgáltatnak. A heurisztikával vezérelt keresés a Mesterséges Intelligencia rendszerek legjellegzetesebb közös vonása. Az optimális megoldás helyett gyakran be kell érnünk kielégítÅ‘ megoldással, mely fogalmat külön is ki szokták emelni, mint a Mesterséges Intelligencia problémáinak jellemzÅ‘jét. Hasonlóan külön hangsúly kap az az esetenként nagymennyiségű tárgyköri tudás, szakértÅ‘i ismeret, amelyet a megoldás során felhasználunk, például heurisztikák formájában. Ez felveti az ismeret-reprezentáció kérdését, vagyis azt, hogy milyen formában legcélszerűbb az adott problémára vonatkozó ismereteket ábrázolni ahhoz, hogy hatékonyan tudjunk vele következtetéseket végezni. A Mesterséges Intelligencia programjait még az is általánosan jellemzi, hogy – szemben a szokásos numerikus számításokkal – elsÅ‘sorban szimbólum-feldogozást végeznek. A programok adatai fÅ‘ként olyan karaktersorozatok, amelyek fogalmakat (például logikai állításokat) reprezentálnak. Ennek megfelelÅ‘en a Mesterséges Intelligencia sajátos programnyelveket (pl. LISP) és programozási környezetet használ. A Mesterséges Intelligencia megvalósítása érdekében rendkívül kiélezett verseny folyik. Megvalósítási idÅ‘pontjaként jelenleg 2005-öt jelölnek meg általában, mint olyan idÅ‘pontot, amikorra sikerül olyan hatékonyságú számítógépes programot alkotni, mely képes letenni egy érettségi vizsgát. Persze az is a vita tárgyát képezi még, hogy egy Intelligens önszabályozó rendszernek mennyire kell intelligensnek lennie ahhoz, hogy már Mesterséges Intelligenciának nevezhessük. Science-fiction íróként a lehetséges jövÅ‘képek felvázolásával (is) foglalkozom. A lehetséges jövÅ‘knek – így vagy úgy – része lesz a Mesterséges Intelligencia. Ahhoz, hogy szolgálatunkba tudjuk állítani, s nehogy ellenünk forduljon, mindenképpen szükséges alapos tanulmányozása, miáltal önmagunkat is jobban megismerjük. Mindenesetre már a puszta lehetÅ‘ség is felkavaró, hogy az emberi gondolkozás esetleg különbözÅ‘ algoritmusokkal leírható. Még az is megtörténhet, hogy ennek az ellenkezÅ‘je igazolódik. Én ez utóbbi állásponton vagyok.
http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
2. A Mesterséges Intelligencia és a robotok
A gondolkodó gépek kutatása egyre gyorsabban fejlÅ‘dik. De mit is jelent tulajdonképpen az, hogy robot? És mennyiben lehet egyáltalán intelligens egy robot vagy egy számítógép?
MeglepÅ‘ módon a „robot” fogalmára nincs pontos meghatározásunk. Karel Capek író használta elÅ‘ször 1920-ban RUR (Rossum Univerzális Robotjai) című színdarabjában. Ebben az alkotásban a robotok át akarják venni az uralmat a világ felett. Végül egy talányos kérdés állítja meg Å‘ket: Mit fognak tenni azután, ha az összes embert elpusztították? Ma az emberek robotnak neveznek szinte minden „ügyes” gépet, vagy szerkezetet. A robotok valójában olyan berendezések, amelyek állandó felügyelet nélkül végeznek különféle emberi vagy állati cselekvést. A robot fogalmának megjelenése elÅ‘tt automatának nevezték mindazon szerkezeteket, melyek önmaguktól csináltak valamit. Ezeket a szerkezeteket olykor igen nagy hiedelemvilág vette körül, többen egyenesen a sátán műveit látták bennük. Az emberek elÅ‘szeretettel alkalmaztak ilyen megbélyegzéseket, nem volt ez alól kivétel például a gÅ‘zmozdony sem. Automatákról már sok ezer évvel ezelÅ‘ttrÅ‘l szóló beszámolók is említést tesznek, bár a legkorábbiak még inkább a legendák birodalmába tartoznak. Ázsiában az elsÅ‘ automatának a Csin-Si Huang-Ti kincstára számára készített önműködÅ‘ bábzenekar számít, míg Európában az alexandriai szenteltvíz-adagoló automata az idÅ‘számításunk kezdete idejébÅ‘l. IdÅ‘ben már jóval közelebb esik hozzánk Magnus, német mérnök, 1250. körül készített életnagyságú szolgája, mely egy beszélÅ‘- és ajtónyitó automata volt. A megrémült falulakók azonban darabokra zúzták, mert az ördög művét látták benne. 1500. körül Leonardo da Vinci épített egy működÅ‘ oroszlánt XII. Lajos látogatásának tiszteletére. Mi, magyarok számára azonban feltétlen Kempelen Farkas sakkozó automatája a legjelentÅ‘sebb. Ismerkedjünk meg vele egy kicsit bÅ‘vebben! Kempelen Farkas 1734-ben született Pozsonyban. Pozsonyban, Bécsben, Rómában tanult jogot és rézmetszést, beszélt németül, magyarul, franciául, latinul, olaszul és angolul, megszerezte kora természettudományos, nyelvészeti és technikai könyveit. 21 évesen fogalmazó volt a bécsi udvarban, 23 évesen udvari kancellár lett, majd Mária Terézia és II. József tanácsosa. Igazi polihisztor volt, sokféle tudományos témakör érdekelte, és szerteágazó tudományos tevékenységet folytatott. Mérnöki munkái: a schönbrunni szökÅ‘kútrendszer tervének elkészítése, a budai vár vízellátásának megoldása, a pozsonyi hajóhíd megtervezése, gÅ‘zgépet tervezett (tárgyalt Wattal, a gÅ‘zgép tökéletesítÅ‘jével, angliai utazása során), nyomtatógépet tervezett vakok számára, és egy a Száva és az Adriai-tenger között húzódó csatornarendszer építésével is foglalkozott. LegjelentÅ‘sebb találmánya a beszélÅ‘gép volt, amit süketnémáknak és beszédhibásoknak tervezett, mégsem errÅ‘l híresedett el, hanem a sakkozógéprÅ‘l. JelentÅ‘sek voltak szervezÅ‘ munkái is. Rábeszélése hatására csatolta Mária Terézia Magyarországhoz a határÅ‘rvidéket, csellel szállt szembe a délvidéken hatalmaskodó törökkel, megszervezte az elnéptelenedett Bánátba az új népesség telepítését, Å‘ költöztette Budára a nagyszombati egyetemet 1777-ben, Várszínházzá építtette át a budai karmelita kolostort (ahol 1800-ban Beethoven is hangversenyt adott). Könyvtárrendezéssel és selejtezéssel is foglalkozott az udvarnál, valamint a magyarországi sókamarákat vezette. A művészetekkel is szívesen foglalkozott, verseket, epigrammákat, színdarabokat, drámákat is írt, műkedvelÅ‘ rézmetszÅ‘ volt, és 1789-ben felvették a bécsi művészeti akadémia soraiba is. I. Ferenc - talán azért, mert Kempelen valószínűleg kapcsolatban állt az uralkodó ellen fellépÅ‘ jakobinusokkal megvonta járadékait, és nem tartott igényt szolgálataira. Szegényen halt meg 1804-ben. Nézzünk meg egy részletet, hogyan számolnak be az akkori lapok errÅ‘l a mestermunkáról! Mi volt hát ez a világcsoda? „Egy egyszerű automat, egy ember nagyságú alak, törökösen felöltözve, faszéken ülve s egy három és fél láb széles és két és fél láb mély szekrényhez erÅ‘sítve, mely négy karikán mozgott. Jobb karjával a szekrényre támaszkodva, baljában hosszú csibukot tartva ült az automata, pipázó helyzetben, elÅ‘tte az asztalon sakktábla, melyrÅ‘l le nem vette a szemeit. A szekrény szétnyíló ajtajai egy fiókot födtek, melyben vörös és fehér elefántcsont sakkfigurák hevertek egy tálcán, azon kívül egy hosszúkás tokban hat kis sakktábla, melyek közül mindenkinek egy-egy játszma végét mutatta. Mind ebben még semmi rendkívüli nem volt. De ami ezután következett az valósággal az ördöngösséggel látszott határosnak. Valaki helyet foglalt az automattal szemben. Alig vették ki a csibukot a török kezébÅ‘l, azonnal el kezdett játszani a vele szemben felállított sakkfigurákkal. Lassan felemelte a karját, a húzásra kiszemelt figura felé tolta, ujjait kiterjesztve, hogy megfoghassa, azután megragadta s áttette a kiszemelt kockára, melynek megtörténte után csendesen ismét visszahúzta karját, s az elÅ‘tte lévÅ‘ párnára nyugtatta, várva, míg szintén megteszi a maga mozdulatát. Ellenfele minden hívására a báb megmozgatta a fejét és végignézett az egész sakktáblán. Azután, ha rá került a sor, hogy elüsse valamelyik játszófiguráját, ugyanazt a mozdulatot tette, mint fennebb, megragadta az elÅ‘tte álló figurát, fölemelte helyébÅ‘l, maga mellé tette. Minden húzásnál olyanforma nesz hallatszott a gépezetbÅ‘l, mint mikor az órát felhúzzák, de mihelyt a húzás megtörtént a nesz is megszűnt. Körülbelül tíz-tizenkét ilyen húzás tudott egyfolytában tenni a gép, aztán föl kellett húzni. De nagyon természetesend, ez a felhúzás csak a kar mozgatórugónak kellÅ‘ feszültségben tartására vonatkozott, s egyáltalán nem fejtette meg az automat értelmes játszásának titkát.” Mihelyt híre ment a rendkívüli találmánynak, Kempelen sakkozógépe nagy és méltó figyelmet keltett. Újságok szenteltek hasábokat leírásának, messzi földrÅ‘l jött mechanikusok tódultak Pozsonyba, hol a mester háza állott. Mindenki valami szédelgést sejtett, s meg volt gyÅ‘zÅ‘dve arról, hogy e gépben legalábbis egy ember van elbújtatva. A gép és gazdája http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
azonban sok vizsgálódást, érdeklÅ‘dést kiállt anélkül, hogy a megoldásra fény derült volna. A mester ígéretéhez híven Pozsonyból Bécsbe is felvitte csodagépét, hogy az udvarnál bemutassa. Ahogy írták, Mária Terézia és egész családja el volt ragadtatva a zseniális magyar találmányától, mely a legügyesebb sakkjátszókat sorra megverte. Csak maga Kempelen volt az, ki szerényen „csekélység”-nek nevezte a talányos gépet. A leírások megemlékeztek arról is, mikor Pál cár és neje látogatóban, Bécsben jártak, a magas vendégek mulattatására József császár meghívatta Kempelent, gépével együtt. „Ez óhajtás folytán Kempelen munkához látott, s sikerült bemutatnia gépét úgy, hogy az orosz császári pár legnagyobb megelégedésére produkálhatta azt, akik nem késtek a maguk részérÅ‘l bÅ‘ven megjutalmazva, szintén ösztönözni Kempelent, hogy induljon körútra találmányára, mely czélra a császár két évi szabadságidÅ‘vel kínálta meg.” Az elsÅ‘ bemutató körút során Németországba, Franciaországba és Angliába jutott el a gép és mestere. Feljegyezték, hogy „a nagy porosz sakkista II. Frigyes ki Voltaire-rel, mint tudva van, levél útján játszotta parthie-it, hallván a rejtélyes sakkozó bábról, látni kívánta ezt. Kempelen automatája Å‘t is megverte. Frigyes nagy összeget ajánlott a feltalálónak, ha felfedi titkát, végül megvásárolta azt s anélkül, hogy bárki is megismerte volna rajta kívül a titok nyitját, a királyi palota egy zugába került a gép. Mikor Napóleon bevonult Berlinbe, eszébe juttatták az ördöngös fabábot, „s a nagy hódító nem tarthatta méltóságán alólinak elÅ‘hozatni azt a padlásról. Játszott vele és vesztett.” A masina legközelebb egy ismert német mechanikus, Malzl birtokában bukkant fel, Münchenbe került. Itt egy sakkjátékost vert meg. Ez a Beuaharnais nevű sakkozó 30 ezer forintot kínált a titok elárulásáért, hasztalan. Malzl a müncheni bemutató után Párizsban, majd 1819-ben Londonba vitte a furfangos szerszámot, mind két helyen óriási feltűnést keltve. Az emberi elme e meglepÅ‘ alkotása 15 esztendeig volt Malzl birtokában. Közben „kijutott” Amerikába is, hol egyéb sikerei mellett az a nem utolsó dicsÅ‘ség jutott osztályrészül, hogy Edgar Poe egyik elbeszélésének hÅ‘se is lett. A gép, s az akkor már holt feltaláló egyre többet került szenvedélyes viták és ármánykodások kereszttüzébe anélkül, hogy a spekuláció vagy a szédelgés bizonyítást nyert volna, vagy beárnyékolhatta volna Kempelen gépének világhírét. Arról sem szól a nyomon követhetÅ‘ krónika, hogy hová, kihez került Malzl után a gép. A találmány és feltalálója, Kempelen Farkas érdekes utat futott be a kultúrtörténet s a praktikák mezsgyéjén, mely mára közel sem oly kézzelfogható, mint napjaink elektronikus sakkgépei. Kempelen sakkozó automatája tehát nagyon is robotszerű volt, még akkor is, ha ezt a kifejezést az akkori kor embere nem ismerte. És most nézzük a jelent, illetve a közelmúltat! Japánban több kutatócsoport is nagy erÅ‘kkel dolgozik a legkülönfélébb robotok elÅ‘állításán. Találkozhattunk már orgonista, futballista, pincér, kutya, macska és ki tudja még miféle robotokkal cégeik gyártmányai közt. Számtalan formában és méretben gyártanak robotokat, ám ezek közül alig néhány emlékeztet a tudományosfantasztikus regények és filmek elképzeléseire. Az egyik legelsÅ‘ játékrobot, Mr. Atomic, már az 1950-es évek elején nagy népszerűségnek örvendett. Az ipar sem maradt le a fejlesztések terén. A hegesztÅ‘robotok például mindössze egyetlen mozgatható karral rendelkeztek. Arra viszont tökéletesen alkalmasak voltak, hogy az 1980-as években forradalmasítsák az autógyártást. A minÅ‘ségjavulás fÅ‘leg az alkatrészek gondosabb megmunkálásában és a precízebb összeszerelésben nyilvánult meg. Megszülettek a „szellemgyárak”. Az önálló robotgépek csapatmunkában is tudnak dolgozni, mint például a repülÅ‘terek bombahatástalanító robotjai. Egymást közt kommunikálva folyamatosan közlik a többiekkel az újabb feladatokat. Más robotok a víz alatt is képesek a homokba vagy az iszapba telepített aknák hatástalanítására. A cirkálórakéta szintén egyfajta robot és az amerikai űrhajók következÅ‘ nemzedéke, a VentureStar is az lesz, melyet már szinte kizárólag Mesterséges Intelligencia fog irányítani a felszállástól kezdve a repülési program végrehajtásán át egészen a földet érésig. Egyesek számára lenyűgözÅ‘ távlatok. Mások számára félelmetesek. Az emberek ma sem egykönnyen tudják egyértelműen eldönteni, hogy a mind jobban és jobban feladott személyes szabadságért kapott kényelem tényleg megéri-e? Az is elgondolkoztató, hogy az egyre intelligensebbé váló gépek milyen jogi normáknak feleljenek meg? Ki felelÅ‘s az esetleges Mesterséges Intelligencia által elkövetett hibáért? Å• maga? Vagy az alkotója? Ahogy a technika fejlÅ‘dése során már gyakran megtörtént, a tudományos-fantasztikus művek szerzÅ‘i évtizedekkel is megelÅ‘zhetik ebben az esetben is korukat. Minden bizonnyal így történt ez Isaac Asimov esetében is, aki a II. Világháború idÅ‘szakában leírt robottörténeteiben már a Robotika Három Törvényét is megfogalmazta. Ezek a következÅ‘k: 1. A robotnak nem szabad kárt okoznia emberi lényben vagy tétlenül tűrnie, hogy emberi lény bármilyen kárt szenvedjen. 2. A robot engedelmeskedni tartozik az emberi lények utasításainak, kivéve, ha ezek az utasítások az ElsÅ‘ Törvény elÅ‘írásaiban ütköznének. 3. A robot tartozik saját védelmérÅ‘l gondoskodni, amennyiben ez nem ütközik az ElsÅ‘ és a Második Törvény elÅ‘írásaiba. A tudományos-fantasztikus irodalom nagyjai, a már említetteken kívül, a Mesterséges Intelligencia veszélyeit is korán felismerték. Az egyik klasszikus alkotás Athur C. Clark: 2001: Å°rodüsszeia – című munkája, melyben egy űrhajó számítógépe, HAL – hibás programozás miatt – elpusztítja a legénység nagy részét – katonai http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
megfontolásból… A Mesterséges Intelligencia kutatása során a tudósok végsÅ‘ célja gondolkodó számítógépek létrehozása. Ezek a gépek önmaguk karbantartása mellett olyan kérdések eldöntésére is alkalmasak lesznek, amelyekhez jelenleg emberre van szükség. Egyszerű Mesterséges Intelligenciát már a hétköznapi eszközökben – fényképezÅ‘gépekben, autókban – is megtalálhatunk, és számuk a jövÅ‘ben növekedni fog. Egyes szakértÅ‘k szerint a Mesterséges Intelligencia a 21. században gyorsabb és eredményesebb gondolkodásra lesz képes, mint az ember. A Mesterséges Intelligencia által irányított géptest a tudományos-fantasztikus irodalom robotjait kézzelfogható valósággá teheti! Még mindezek megszületése elÅ‘tt tisztáznia kell a tudománynak a kérdést: biztosan szükség van Mesterséges Intelligenciára?
3. Mi a Mesterséges Intelligencia?
A Mesterséges Intelligencia tudománya az 1940-es évek elején, az elsÅ‘ számítógépek kifejlesztésével vette kezdetét
Németország, Nagy-Britannia és az Egyesült Államok egyaránt magának tulajdonítja az elsÅ‘ számítógépet. Azonban a számítógépek egyik Å‘se az angol Charles Babbage Cambridge-i matematikus 1833-as differenciálgépe volt. Ez a számológép még a fogaskerék-korszak, és nem a mai elektronikus világ jegyeit viseli. Az 1941-es német Z3-at katonai repülÅ‘gépek tervezésére használták. A britek 1944-ben, a II. Világháború idején fejlesztették ki a Colossust, amely néhány óra alatt fejtette meg az ellenség rejtjeles üzeneteit, míg az embereknek ugyanehhez hetekre volt szükségük. Méretei méltóak voltak a nevéhez, egy egész termet betöltött. Mai fogalmaink szerint lassúnak számítana, bár így is nagyságrendekkel volt gyorsabb az embernél. 1943-ban az amerikai ENIAC volt az elsÅ‘, amely a napjainkban is használt „bináris kóddal”, azaz kettes számrendszerrel dolgozott. A korai számítógépek nagyok voltak és megbízhatatlanok, mivel törékeny – üvegbÅ‘l és fémbÅ‘l készült – elektroncsöveket használtak az áramköreikben átfolyó elektromosság vezérlésére. Mivel azonban nemcsak melegedtek, hanem gyakran el is romlottak, ma már csak számítógépek múzeumában van helyük. A kisebb, gyorsabb és megbízhatóbb számítógépek kivitelezését két találmány tette lehetÅ‘vé. Az egyik, a mozgó alkatrészek nélküli tranzisztor, 1948-tól kezdve fokozatosan váltotta fel a sokkal nagyobb elektroncsöveket. Az 1959-ben feltalált integrált áramkörök révén pedig az elektronikus alkatrészek ezreit lehetett egyetlen apró, mikrocsipnek nevezett szilíciumlapkára telepíteni. A mai számítógépek integrált áramkörökbÅ‘l épülnek fel, amelyek egyetlen apró szilíciumcsipen az összes alapvetÅ‘ számítási feladatot elvégzÅ‘ alkatrészt tartalmazzák. Egy kisujjkörömnyi területen csúcstechnikai berendezésekkel több milliónyi parányi alkatrészt képesek létrehozni, és még messze van a lehetséges határ. Az elektromos kábelek helyett mind szívesebben alkalmaznak optikai áramköröket. Alan Turing brit matematikus a számítógép-technológia úttörÅ‘i közé tartozott. 1950-ben azt jósolta, hogy a század végére a gépek képesek lesznek ugyanúgy gondolkodni, mint az emberek. Å• dolgozta ki a Turing-tesztet az emberi és a Mesterséges Intelligencia közötti különbség feltérképezésére. Turing elképzelése sokáig utópiának tűnt, hiszen az 1990es évekig a legnagyobb hatékonyságú számítógépek sem voltak többek gyors számológépeknél. Ma már számos Mesterséges Intelligencia kutató vallja, hogy az intelligens gépek kora valóban a küszöbön áll. A Mesterséges Intelligencia viszonylag fiatal tudományág: még fél évszázados múltra sem tekinthet vissza. A kezdetét általában attól az 1956 nyarán, a Dartmouth College-ban tartott konferenciától számítják, amelyen tíz résztvevÅ‘ tudós hivatalosan is deklarálta a Mesterséges Intelligencia megalapítását. Más források szerint a Mesterséges Intelligencia kifejezést elÅ‘ször Marvin Minsky kutató használta. Meghatározása szerint a Mesterséges Intelligencia olyan tevékenységek elvégzésére teszi képessé a gépeket, amelyek értelmet igényelnének, amennyiben emberek hajtanák végre Å‘ket. Úgy gondolta, a mesterséges értelemmel rendelkezÅ‘ gépek megtaníthatóak nyelvek lefordítására, különbözÅ‘ játékokra, szárazföldi vagy vízi felfedezésre, sémák felismerésére, sÅ‘t problémamegoldásra és magára a tanulásra is. Ez utóbbi képességeik révén egy adott helyzet felismerését követÅ‘en ésszerűen cselekszenek, amennyiben pedig döntésük tévesnek bizonyulna, hibájukból okulva más megoldást keresnek majd. A kezdetektÅ‘l eltelt közel fél évszázadot három korszakra szokás osztani. Mindegyik korszakban lényegesen változik http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
a kutatók szemlélete: az általános célú problémamegoldó módszerek kutatásától fokozatosan az erÅ‘sen leszűkített, speciális feladatok felé fordul, és ezzel párhuzamosan egyre nagyobb hangsúlyt kap a terület-specifikus ismeretek alkalmazása a megoldásban. Ennek megfelelÅ‘en, a Mesterséges Intelligencia programok hatékonysága fokozatosan növekedett. Az elsÅ‘ korszak bÅ‘ tíz évében a kutatók nagyra törÅ‘ terveket állítottak maguk elé (világbajnok sakkprogram, univerzális gépi fordítás), a kutatás fÅ‘ irányának pedig az általános célú problémamegoldó módszerek kidolgozását tekintették. Az általános célú programok azonban csak játékfeladatokat oldottak meg hatékonyan, és a valódi problémák esetén lényegében csÅ‘döt mondtak. A várakozáshoz képest mérsékelt siker és néhány kutató szkeptikus, vagy egyenesen elutasító véleménye ellenére az elsÅ‘ periódust eredményesnek kell tekintenünk. Egyrészt, valóban kialakult egy önálló új tudomány, amelynek laboratóriumi eredményei – így például a sakkozó és dámajátékokat játszó programok, az alakfelismerés, az automatikus tételbizonyítás gépi megvalósítása, az adott témáról párbeszédet folytató programok vagy a LISP nyelv megalkotása – komoly reményekre jogosítottak; ha nem is a kezdeti túlzó reményekre. Másrészt kialakult az a sajátos, általános szemlélet és technika, amellyel a Mesterséges Intelligencia különbözÅ‘ problémáihoz közeledni kell. Itt elsÅ‘sorban a keresési eljárás központi szerepére kell gondolni. A második korszak az 1960-as évek végétÅ‘l az 1980-as évek elejéig húzódik. Az elÅ‘zÅ‘ periódus negatív tapasztalata az volt, hogy nem lehet általános célú hatékony programokat készíteni. Ezután már egy-egy szűkített feladatosztály megoldását tűzték ki célul, felhasználva ebben az arra jellemzÅ‘ specifikus ismeretanyagot. Ekkor már például nem általános fordítóprogramot akartak készíteni, hanem olyat, amelyik egy jól körülhatárolt témakörön belüli szöveget fordít egyik nyelvrÅ‘l a másikra. Egy ilyen program már nemcsak egy szótár és az általános nyelvtani szabályok tudásanyagára támaszkodhat, hanem felhasználhatja a szűkebb témakör belsÅ‘ szemantikus összefüggéseit is. A második korszak programjait ennek a szemléletváltásnak köszönhetÅ‘en már hatékonyabbak. Ezekben az években a Mesterséges Intelligencia nagyot lépett elÅ‘re a heurisztikus keresések, a rezolúcióval történÅ‘ tételbizonyítás elméletében, az ismeretreprezentációs technikák kidolgozásában, továbbá a természetes nyelvek megértése, a gépi látás és a robotika terén, és elkészültek az elsÅ‘ szakértÅ‘i rendszerek is. Az 1970-es évek végén vette kezdetét a harmadik korszak, amely napjainkban is tart. A Mesterséges Intelligencia konzekvensen továbbvitte a megkezdett szemléletváltást és az ismerettechnológia felé fordult. A kutatók ma már erÅ‘sen speciális célú programokat készítenek nagy mennyiségű szakértÅ‘i ismeretanyag felhasználásával. A feladatokat általában úgy választják ki, hogy azok az emberi szakértelem egy-egy jellegzetes, szűk alkalmazási területére essenek. Az elkészült programok már gyakorlati felhasználásra szánt szakértÅ‘i rendszerek, amelyek a hozzáértÅ‘ szakember színvonalán oldanak meg feladatokat, illetve hatékony tanácsadással támogatják a kezdÅ‘ szakembert. A szakértÅ‘i rendszerben a felhasznált ismeretanyag külön tudásbázisban foglal helyet, és ugyancsak külön komponens tartalmazza a következÅ‘ mechanizmusokat. A felhasználó természetes nyelvű interfészen keresztül használhatja a rendszert, amelyik kérésre válaszait, következtetéseit meg is indokolja. Ma már számos területen alkalmaznak szakértÅ‘i rendszereket, így például az orvosi diagnózisban, a kémiában, a geológiában, vagy az ipari folyamatirányításban. A harmadik korszak hozta meg azt a frontáttörést, amellyel a Mesterséges Intelligencia kilépett a kutató laboratóriumok falai közül és ma már piacképes termékek sorát állítja elÅ‘. A Mesterséges Intelligencia fejlÅ‘désének további impulzust adott az ötödik generációs számítógép létrehozására 1982ban, Japánban meghirdetett kutatás. Ez a project tíz évre vonatkozott és 1.5 milliárd dollárba került. Azóta újabb tíz évvel meghosszabbították. A kutatók olyan számítógép architektúra kialakításán dolgoznak, amely kifejezetten a Mesterséges Intelligencia módszereihez, szemléletéhez illeszkedik. A tervezett gépek nem Neumann-elvűek, valódi párhuzamos működésre képesek, és másodpercenként több billió logikai következtetést végeznek. További jellemzÅ‘ik a tudásbázis-kezelés, automatikus probléma-megoldás és következtetés, valamint intelligens (szöveg, grafika, beszéd alapú) interfészek megvalósítása. A japán kihívásra válaszul az USA és Európa vezetÅ‘ kutatóintézetei is hasonló kutatásokba kezdtek. A Mesterséges Intelligencia rövid története során végig a társadalmi érdeklÅ‘dés homlokterében állt; hol felfokozott várakozás és elismerés kísérte törekvéseit és eredményeit, hol pedig lemondó ítéletekkel kellett szembenéznie. EgyfelÅ‘l számos szakértÅ‘i rendszer, specializált fordítóprogram, robotvezérlÅ‘ rendszer és sok más program jelzi a tudományág kétségtelen elméleti erejét és gyakorlati hasznosságát. MásfelÅ‘l azonban a Mesterséges Intelligencia mindmáig adós nagy ígéreteivel. Joggal vethetÅ‘ fel a kérdés, hogy hol tart ma a Mesterséges Intelligencia és melyek a perspektívái. MeggyÅ‘zÅ‘nek tűnik MérÅ‘ László érvekkel alátámasztott gondolata, miszerint „a Mesterséges Intelligencia minden ismert alkalmazási területén – sakknyelven szólva – legfeljebb ’mesterjelölti szintre’ jutott el, és ma még nem látszik a továbblépés módja” [MérÅ‘, 1989]. Ez a meggyÅ‘zÅ‘dés, vagy sejtés fejezÅ‘dik ki azok véleményében is, akik féltik a Mesterséges Intelligenciát a jelenlegi felfokozott társadalmi elvárásoktól.
http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
4. Mi van a gépek belsejében?
A modern számítógépek belsejében több millió mikroszkopikus méretű alkatrész található. A számítástechnika egyik alapvetÅ‘ törekvése, hogy egyre nagyobb sebességet és teljesítményt érjen el csökkenÅ‘ helyfelhasználás mellett. Az elektronika korszaka elÅ‘tt is léteztek már robotszerű gépek, elsÅ‘sorban a szórakoztatást és az illúziókeltést szolgáló mechanikus játékszerek. Az 1700-as években létrehoztak néhány rendkívül bonyolult szerkezetet, köztük a már említett sakkjátékost, amelyet Kempelen Farkas épített 1769-ben. Felhúzható szerkezete roppant élethűen ingatta fejét, és kezével mozgatta a táblán a sakkfigurákat, mellesleg elég sok játszmát is nyert. Kempelen beismerte, hogy szemfényvesztés van a dologban, mindazonáltal a csalást soha nem sikerült bebizonyítani. A korszerű számítógépek többsége a Neumann János által lefektetett elvek alapján működik. Ezek: - kettes számrendszer alkalmazása - soros működés - belsÅ‘ adattárolás - a programok adatként való tárolása - univerzalitás Feltalálásakor a számítógép érdekes laboratóriumi ritkaságnak számított, manapság viszont már elképzelhetetlen, hogy a modern ipari társadalom létezni tudjon nélküle. A belföldi és a nemzetközi pénzvilág, a termelés és a szállítás mind-mind az információk elektronikus továbbításán alapul. Az anyagokat vagy a biológiai eredetű gyógyszereket tervezÅ‘k éppúgy a számítógéptÅ‘l függhetnek, mint az energia és az anyag természetét vizsgáló fizikusok. Tanúi lehetünk jelen napjainkban amint a számítástechnika új korszakba lép; ebben a szakaszban a hardver és szoftver fejlÅ‘dése nyomán az elkövetkezendÅ‘ évtizedben a számítások nagyságrendekkel nagyobb teljesítményűekké, bonyolultabbakká és rugalmasabbakká válnak. Ugyanakkor ez a technika hozzáférhetÅ‘ szellemi segédeszközzé válik majd, s idÅ‘vel olyan elterjedtté, mint a telefon. A vizuális és a természetes interfészek megkönnyítik majd a gépek használatát, és egy rugalmas, nagy teljesítményű hálózat képes lesz arra, hogy összekapcsolja a legkülönbözÅ‘bb egyéneket, akiknek a számítások elvégzésére szükségük van, legyenek akár orvosok, akiknek egy bonyolult diagnózist kell felállítaniuk, beruházási bankárok, akik egy üzlet kidolgozásán fáradoznak, repülÅ‘gép-mérnökök, akik egy új gépvázat terveznek, vagy asztrofizikusok, akik a Világegyetem fejlÅ‘désének modelljét, avagy vizsgára készülÅ‘ diákok. A hagyományos számítógépek egyszerre egy feladatot oldottak meg. A korszerű számítógépek a feladat különbözÅ‘ részeivel képesek egyszerre foglalkozni, ahogyan egy csoport tagjai feloszthatják maguk között a munkát, hogy gyorsabban elvégezzék. Több, párhuzamosan működÅ‘ processzort alkalmaznak tehát (Connection Machine, Hypercube, stb.). Az biztosnak tűnik, hogy a Mesterséges Intelligencia valamilyen szinten párhuzamos működést fog megvalósítani. Tételezzük fel, hogy egy ház felépítésére kell felügyelnünk, s úgy döntöttünk, hogy egyetlen embert bízunk meg az egész munkával! Az illetÅ‘ egymás után, egyenként végezné el az egyes részfeladatokat (falazás, vízvezeték-szerelés, villanyszerelés), és meghatározott sorrendben haladna. Ez a házépítési módszer indokolatlanul lassú. Számos feladat, például a falazás, sokkal gyorsabban elvégezhetÅ‘, ha egyszerre több munkás foglalkozik vele, más feladatok pedig, például a vízvezeték- és villanyszerelés, függetlenek egymástól, s így ezeket különbözÅ‘ brigádok egy idÅ‘ben elvégezhetik. A lassú, lépésrÅ‘l-lépésre haladó módszer viszont – amikor egyetlen munkás végzi el sorra az egyes részfeladatokat – nagyon hasonlít ahhoz, ahogy a legtöbb mai számítógép működik. A legtöbb számítógépnek egyetlen központi egysége van, s ez az, amely a különbözÅ‘ számítási feladatokat, az összeadást, a kivonást vagy két szám összehasonlítását végzi. A programozó minden egyes feladatot lépések sorára bont fel, s a számítógép feldolgozó egysége ezt a sort hajtja vége. Ez a módszer két okból is eredendÅ‘en lassú. ElÅ‘ször is a számítás valamennyi lépése során a feldolgozó egység legnagyobb része tétlen; két szám összeszorzása például több lépésben történik, s egy adott lépés végrehajtása közben a többi lépést megoldó áramköri részek nem működnek. Másrészt viszont, miként a házépítés folyamata, sok számítási feladat is egymástól független alfeladatokra bontható, melyeket egymástól függetlenül végezhetnének különálló feldolgozó egységek. A korszerű számítógép-felépítések tervezÅ‘i olyan módszereken dolgoznak, amelyek kiküszöbölik a lassúság mindkét forrását. Egyrészt megoldásokat dolgoznak ki az egyes feldolgozó egységek sebességének növelésére úgy, hogy azok minél nagyobb részét működtetik egyidejűleg, másrészt olyan rendszereket fejlesztenek, amelyekben számos feldolgozó egység kapcsolódik össze, párhuzamos feldolgozó egységeket, vagy párhuzamos számítógépeket alkotva. Mindkét megközelítési mód célja az, hogy bármely adott idÅ‘pontban egyszerre sok számítási lépésre kerüljön sor. A párhuzamos működési rendszerek tervezése és fejlesztése mellett tovább folyik az egyes alkotórészek miniatürizálása. A parányítás mára már odáig jutott, hogy kvantumhatáson alapuló rendszereket terveznek. A gyártók több okból is miniatürizálják és egyszerűsítik számítógépeiket. Minél kisebb a számítógép, annál rövidebb belsÅ‘ távolságokat kell a jeleknek megtenniük, ami felgyorsítja a gép működését. Minél kevesebb az alkatrész, annál kevesebb romolhat el. Egy kevesebb alkatrészbÅ‘l álló számítógép sorozatgyártása is gazdaságosabb. http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
A számítógépekben ma már integrált áramkörök kapcsolják össze az elektronikus alkotórészeket. A tervezÅ‘k ezernyi, vagy akár milliónyi elektronikus alkatrészt, például tranzisztorokat illesztenek, zsúfolnak össze parányi területen. Az integrált áramkörökben igen vékony rétegekben elrendezett alkatrészeket helyeznek el egy kb. kisujj köröm nagyságú szilíciumlapkán (csipen). A mai számítógép-alkatrészek szabad szemmel láthatatlanok. Portól és elektrosztatikus kisülésektÅ‘l védett „tisztaszobában” készülnek. A szilíciumlapkán kialakított csipeket egyenként ellenÅ‘rzik, és a hibásakat eltávolítják. Egy egyszerű zsebszámológép működtetéséhez egyetlen csip is elég. Az otthon, az iskolában vagy a munkahelyeken használt asztali számítógép több tucat, olykor több száz csipet használ. Ezek a csipek a fÅ‘bb egységekkel, például a billentyűzettel és a monitorral állnak kapcsolatban. A számítógépek semmit sem tudnának megoldani program, vagyis utasítások azon készlete nélkül, amely lehetÅ‘vé teszi, hogy a számítógépet egy bizonyos feladat elvégzésére használjuk. Egy számtani program megoldása könnyű is lehet, míg olyan programot készíteni, amelynek révén egy számítógép fel tud ismerni egy emberi arcot, jóval nehezebb. Az egyik alapvetÅ‘ lépés bizonyos szabványok elÅ‘írása lehet. A programozási nyelvek, amilyen a Fortran, a Cobol és a Lisp váltak a soros gépeken végzett alapvetÅ‘ tudományos, üzleti és Mesterséges Intelligenciával kapcsolatos munkák építÅ‘elemeivé. Ezek bizonyára nem tökéletes nyelvek, de elég jók voltak ahhoz, hogy kifejleszthessenek egy olyan szoftver alapot, amely azután együtt fejlÅ‘dhetett a hardverrel. A párhuzamos világban még nem született meg ilyen megértés és egyetértés a hasonló szoftver szabványokkal kapcsolatban. Az ember sok mindent ösztönösen, gondolkodás nélkül hajt végre. Az emberi elme működésének részletes feltérképezése még a Mesterséges Értelem kutatóira vár.
5. Mit „érez” a Mesterséges Intelligencia?
Az emberekhez hasonlóan a robotoknak és a Mesterséges Intelligenciáknak is tudniuk kell, mi zajlik körülöttük. Ezt a feladatot a gépek érzékszervei, a szenzorok látják el. Mind több szenzor tökéletesebb az emberi érzékszerveknél. A kutatók egy része úgy gondolja, hogy a Mesterséges Intelligencia talán akkor lesz az emberek számára leginkább elfogadható, ha az - a lehetÅ‘ségekhez képest -, minél emberibb. Vagyis: emberi – vagy ahhoz közeli – módon kell érzékelnie a környezetét. A feladaton dolgozó szakemberek ennek megfelelÅ‘en mindent meg is tesznek azért, hogy gépembereiket emberi érzékszervekkel szereljék fel. Természetesen a fordítottja is igaz: egyes emberek sérült, fogyatékos, tökéletlenül működÅ‘ vagy hiányos érzékszerveiket mesterségesekkel igyekeznek pótolni, illetÅ‘leg helyettesíteni. De arra is van példa, hogy tökéletesen működÅ‘ emberi érzékszerveket mesterséges szerkezetek beépítésével tovább tökéletesítenek. Leginkább a látás esetében van erre példa, amikor a szem szaruhártyájára szűrÅ‘t erÅ‘sítenek, vagy az ideghártyába biocsipet építenek, például az infravörös sugarak érzékelésére alkalmassá téve viselÅ‘jét. Az ilyesfajta kísérletek nagy többségét katonai laborokban végzik. Az ember öt érzékszerve mindegyikének, a látásnak, a hallásnak, a tapintásnak, szaglásnak és ízlésnek, a robotikán belül is létezik megfelelÅ‘je. A gép „szemeként” videokamerát lehet alkalmazni, mely egyaránt képes színes és fekete-fehér látásra. Ha már géprÅ‘l van szó, az sem jelent túl bonyolult feladatot a mérnökök számára, ha a látóvá tett gépek nemcsak az emberek által elérhetÅ‘ tartományokban látnak, hanem az ultraibolyában és az infravörösben is, vagy akár még ennél is tágabb tartományban. Ezáltal olyan készülékek is építhetÅ‘k, melyek az embernél biztonságosabban mozoghatnak nehéz terepeken, mint például egy égÅ‘ épület belseje, vagy a mélytengerek, vagy akár a világűr. Ha ezeket a szerkezeteket CCD erÅ‘sítéssel is felszereljük, akkor gépünk akár közel vaksötétben is képes tájékozódni, tiszta képet szolgáltatni. Biztonsági rendszerekben is jelentÅ‘s szerephez jutnak, arc-, alak-, retina-, illetÅ‘leg ujjlenyomat felismeréskor. A videokamerának azonban az emberi szemmel ellentétben nem kell feltétlenül a gép „fején” elhelyezkednie. Oda lehet tenni, ahová a legkényelmesebb, és kábellel, rádióhullámokkal vagy fénysugárral hozzákapcsolni a központi számítógép „agyához”, a központi feldolgozó egységhez. A mikrofon a gép „füle”, amely a kamerákhoz hasonlóan a gép tetszÅ‘leges pontjára szerelhetÅ‘. Sok számítógép tud egyszerű szóbeli parancs alapján cselekedni, és beszéd-szintetizátorok révén Å‘k maguk is képesek kommunikálni, ugyanakkor lehetséges szavakkal történÅ‘ vezérlésük is. Az intelligens rendszerek olyan hangazonosítók beépítésével is tökéletesíthetÅ‘k, melyek által csak bizonyos személyektÅ‘l fogadnak el utasítást, hangmintás felismerést alkalmazva. A hangvezérlésű (fonodirekciós) számítógépek nagy segítséget jelentenek a mozgáskorlátozottak esetében. Kerekesszéküket, de akár egész lakásukat is, szavakkal irányíthatják. Mindez az ellentétes irányban is működik: a számítógépek egyre tökéletesebb módon képesek az emberi hangot visszaadni, a különbözÅ‘ technikákkal bevitt szövegeket felolvasni. A legismertebb példa erre a működésre talán a Steven Hawking számára készített beszédszintetizátor, mely a professzor, apró kézmozdulatokkal betűként-szavanként összeállított értekezéseit egyszerűen felolvassa. http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
Nem maradhat ki a sorból a tapintás sem. Azoknak a robotoknak, amelyek például anyagmozgatást végeznek, szükségük van tapintásra, amit érzékelÅ‘-kapcsolók biztosítanak számukra. Amikor a kapcsoló egy tárgyhoz ér, lezár egy áramkört, és jelet küld a számítógépnek. Egy adott tárgy megragadásához és felemeléséhez szükséges nyomásmennyiséget különleges szenzorok, a nyomásérzékelÅ‘k rögzítik. Az ilyen érzékelÅ‘kkel ellátott mechanikus kéz egyaránt képes könnyedén felemelni egy nehéz acélrudat, vagy felvenni egy törékeny tojást anélkül, hogy összeroppantaná. Az ipari robotok általában hat mozgásfokozattal rendelkeznek: fel, le, balra, jobbra, fordul és hajlik. Ezáltal nagypontossággal tudnak akárhányszor egymás után megismételve bizonyos mozdulatsorokat végrehajtani, olykor veszélyes vagy egészségtelen körülmények között is. A tapintás-érzékelés demonstrálására különbözÅ‘ bemutatókat szoktak szervezni. Egyik ilyen műsorszám talán a másmás hangszereken játszó zenélÅ‘ robotok fellépése. Ezek a robotok lehetnek ugyan „technikailag nagyon képzettek”, azonban egy Paganini karakterű személyiséggel egyelÅ‘re nem rendelkeznek. Talán a másik legfontosabb terület a csapatjátékot űzÅ‘ robotok csoportja. Ezek focizhatnak, vagy más labdajátékot játszhatnak, a nézÅ‘k nagy örömére. A robotokat robot-orral ellátni egyáltalán nem bizonyult könnyű feladatnak. Az elsÅ‘ mesterséges orrot a brit Neutronics cég fejlesztette ki, ez a fejlesztés pedig olyan sikeresnek bizonyult, hogy a mesterséges orr bizonyos paramétereivel még az emberi szaglószervet is felülmúlta. A brit cég terméke tucatnyi, különféle elektromosan vezetÅ‘ polimer anyagból álló összetett szenzort tartalmazott. Minden egyes szenzor egy bizonyos összetételű gázanyag-mintára volt érzékeny, s annak a bizonyos gázanyag-mintának a különbözÅ‘ mértékű koncentrációja befolyásolta a szenzorok vezetÅ‘képességét. A szenzorok elektromos vezetési képének egyesítése révén lehetett elkészíteni az egyes anyagok szagmintájának „ujjlenyomatát”. Használatát az élelmiszeriparban tudják leginkább elképzelni. A szagok azonosításához meglehetÅ‘sen nagyteljesítményű számítógépekre van szükség. Ma már léteznek olyan illatanyag-érzékelÅ‘k, amelyek a robbanóanyagokat az általuk kibocsátott enyhe kipárolgás révén azonosítják. Nagy repülÅ‘tereken használják Å‘ket annak ellenÅ‘rzésére, nincs-e bomba a csomagban. Egy-egy virág illatfelhÅ‘jét, a növények „közérzetét” is lehet számítógéppel elemezni. Ezáltal a termésbecslés adható, betegségek elterjedési köre térképezhetÅ‘ fel, akár a világűrbÅ‘l is. Az élet egészen más területén is fontos szerepet kap az illatfelismerés, ez pedig a kozmetika. Az illatszergyártók kidolgoztak egy módszert a virágok illatának összegyűjtésére. A virág fejét elÅ‘ször egy üvegburába zárják, majd mintát vesznek a búra belsejének illattal teli levegÅ‘jébÅ‘l. KésÅ‘bb a laboratóriumban számítógépekkel maghatározzák a minta illatrészecskéit, majd megpróbálják leutánozni a kedvelt virágok illatát. Az ízek mesterséges érzékelése ennél is nehezebb feladat. A számítógépes ízérzékelést napjainkban sikerült megvalósítani. Egy brazil élelmiszeripari cég éttermeiben a felszolgált ételek minÅ‘ségét ellenÅ‘rzi segítségével. Az emberi érzékszerveket idegnyalábok, vagyis neuronok kapcsolják össze az aggyal. A leggyorsabb üzenetek elektromos jelek formájában közlekednek, kb. 137 m/s sebességgel. A különbözÅ‘ elektronikus berendezéseken belül a jelek ennél ezerszer nagyobb sebességgel haladnak. A jövÅ‘ ezen a téren is beláthatatlan, hiszen már működnek olyan intelligens feldolgozó rendszerek, melyek a kvantumfizikai hatásokat kihasználva, pl. az alagút-effektust, végtelen sebességű információ-továbbításra is képesek bizonyos feltételek mellett. A fénykvantumok teleportálhatósági tulajdonságaik révén ehhez ideális eszközök. A jelen és a közeljövÅ‘, a világűr felderítésére induló robotberendezések kifinomult érzékszervek kombinációjával lesznek felszerelve. Az emberiség követei révén Mesterséges Intelligenciával felvértezve, akár még idegen civilizációkkal is felvehetik a kapcsolatot.
6. Égi robotok
A repülÅ‘gép vezetése egykor komoly kihívást jelentett a pilóták számára, mert viharokkal és műszaki hibákkal egyaránt meg kellett küzdeniük. Ma már a pilótafülkékben lévÅ‘ számítógépek a terhek nagy részét leveszik a legénység válláról. A repülés automatizálásának fejlÅ‘dése egészen 1903. december 17-ig nyúlik vissza: a Wright fivérek ezen a napon emelkedtek magasba az észak-Karolinai Kitty Hawk közelében. 1891-ben Hiram Maxim, a géppuska feltalálója, egy pörgettyűs „stabilizásnövelÅ‘t” szabadalmaztatott, amelynek az volt a rendeltetése, hogy megfelelÅ‘en http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
beállítsa négy tonnás, gÅ‘zhajtású repülÅ‘ szerkezetének kormányfelületeit. A gép egy pillanatra a levegÅ‘be emelkedett ugyan, de igazából sohasem sikerült repülni vele. A műszerek és vezérlÅ‘rendszerek idÅ‘vel jócskán növelték a repülés biztonságát. A pilótafülkét egyre inkább benépesítették a ropotpilóták és „vakrepülÅ‘” műszerek, közöttük a „mesterséges horizont”. A vezérlÅ‘rendszerek és a műszerek lehetÅ‘vé tették, hogy a gép egyenesen és magasságát tartva szelje át a sűrű felhÅ‘ket, még ha a pilóta hozzá sem nyúl a vezérlÅ‘berendezéshez. De akármint is volt, egyet nem lehetett kétségbe vonni: a gépet mégiscsak a legénység vezeti. A helyzet a nyolcvanas években kezdett változni, amikor a polgári repülésben alkalmazott gépeken megjelentek a – ma már kis teljesítményűnek számító - nyolc és tizenhat bites processzorok. A mérnökök egy csapásra olcsó logikai egységeket építhettek be a repülÅ‘gépekbe, és ezt a lehetÅ‘séget alaposan ki is használták. Az új generáció „intelligens repülÅ‘gépei” közül a Boeing-757 és –767, valamint az Airbus A-310 jelent meg elÅ‘ször (az utóbbit az Airbus Industrie nevű európai konzorcium építette). Ezek a gépek a Föld bármely pontján képesek a navigációhoz szükséges adatokat összegyűjteni, miközben elektronikus szemük rezzenéstelenül figyeli a hidraulikus és egyéb mechanikus rendszereket. 1988-ben az A-320-as légibusszal a polgári repülÅ‘gépgyártásban is megjelent a Mesterséges Intelligencia. Az A320as volt az elsÅ‘ sugárhajtású utasszállító, amelyik kizárólag elektronikus irányítórendszert használt. Ebben az FBW (flyby-wire) nevű rendszerben a pilótafülke, a repülÅ‘gép két szárnya és a farok között futó, mechanikus vezérlÅ‘ kábeleket huzalokon futó elektromos jelek helyettesítik. Ennek a nagyon bonyolult repülÅ‘gépnek a fedélzeti számítógépei részben már meg is mondják a pilótának, hogyan vezesse a gépet. A pilóta az ilyen esetekben bizony nem szegheti meg a gyártó elÅ‘írásait, nem lépheti át a terhelési korlátokat. „Az A-320-nak ez a tulajdonsága nagyon a bögyében van a pilótáknak” – jegyzi meg Samuel Don Smith, a Delta Airlines Légitársaság Boeing-737-eseinek kapitánya. Smith az amerikai pilóták legnagyobb szervezetében, a Pilótaszövetségben az emberi teljesítményt vizsgáló bizottság tagja, és úgy véli, a legénységet nem szabad akadályozni abban, hogy bármilyen, szükségesnek ítélt manÅ‘vert végrehajtson, még akkor sem, ha a megengedett határokon túl kényszerül megterhelni a gépet – például egy hegyet, vagy egy másik repülÅ‘gépet kell hirtelen kikerülni. A gyártók azonban azzal érvelnek, hogy az elektronikus segédpilótáéval szemben táplált ellenérzésnél sokkal többet nyom a latban a biztonság jelentÅ‘s növekedése. A Boeing legújabb és legjobban automatizált gépeinek, például a 757-esnek és a 767-esnek nagyon jó a baleseti statisztikája: csaknem négymillió felszállásra jut egyetlen baleset, míg az ötvenes élvekben tervezett Boeing-707-es típusnál kétszázezer repülÅ‘utanként következett be katasztrófa. A Mesterséges Intelligencia a repülésben azonban természetesen a katonai gépeken jelent meg elÅ‘ször. „Polgáriasodását” az amerikai űrrepülÅ‘gépeknek köszönheti elsÅ‘sorban, melyek 1981-tÅ‘l kezdÅ‘dÅ‘en állnak rendszeres szolgálatban. Ma már sok polgári repülÅ‘ használ FBW-rendszert. Az A-320-asok fedélzetére öt számítógépet, a szükségesnél eggyel többet szereltek fel. Ez az ötödik számítógép a másik négy működését ellenÅ‘rzi. Az FBW-rendszer legfÅ‘bb elÅ‘nye a súly és a biztonság, az elektromos huzalok ugyanis könnyebbek és megbízhatóbbak a mechanikus vezérlÅ‘ kábeleknél. Az A320-as repülÅ‘kön a hagyományos repülÅ‘k hidraulikus kormányberendezését a vadászgépeken megszokott botkormány helyettesíti, aminek köszönhetÅ‘en a pilótafülke sokkal átláthatóbb lett. Az A320asban a régimódi műszerfalat is újra cserélték, és a legénység egy hatképernyÅ‘s, színes videókivetítÅ‘-rendszerrel követheti nyomon a gép berendezéseinek működését. A jelenleg fejlesztés alatt álló, 560 férÅ‘helyes Airbus 3XX sugárhajtású utasszállító repülÅ‘gépet ugyancsak számítógép által vezérelt irányítóberendezésekkel szerelik fel, és motorjai is számítógépes rendszert használnak. Noha a modern sugárhajtású repülÅ‘gépek figyelemreméltó megbízhatóságának mindenki örül, az egész szakmát aggodalommal tölti el, vajon milyen hatással lesz az „automata gép” a repülés igazi szakembereinek személyiségére, akik büszkék arra, hogy még a legkritikusabb helyzetekben is urai maradnak a gépüknek. James Busey, a Szövetségi Repülési Igazgatóság (FAA) vezetÅ‘je aggódik: „…elÅ‘bb-utóbb teljes körű lesz az automatizálás, és szinte semmi tennivalója nem marad a legénységnek.” Az aggodalom nem tűnik alaptalannak. 1990-ben az Airbus szokatlan lépésre szánta el magát: figyelmeztette a pilótákat, ne legyenek túl magabiztosak az A-320 vezetése közben. „Egyik-másik pilóta úgy vezeti a gépet, mintha Å‘rangyal állna a háta mögött” – mondja Bernard Ziegler, az Airbus műszaki igazgatóhelyettese, a cég egyik alapítójának fia. „De nincs velük Å‘rangyal. Egyszerűen csak egy olyan gépet kaptak, amelyet nagyon könnyű vezetni. A fizika törvényei azonban továbbra is érvényesek: ha kicsi a sebességed ahhoz, hogy átrepülj valamit, neki fogsz ütközni.” Sajnos mindez be is következett, még ugyanazon év 1990. február 14-én, amikor egy A-320 úgymond „vezérelt zuhanással” ért földet. A katasztrófában 92-en vesztették életüket. A katasztrófát követÅ‘en alaposan áttervezték a gép szoftverét, a pilóták számára pedig további tökéletesebb szimulációs programokat állítottak össze. A Mesterséges Intelligencia felhasználási területe közül a másik legígéretesebb a legénység nélküli repülÅ‘gépek irányítása, mint például a Global Hawk, vagy a Predator. A Global Hawk felderítÅ‘ repülÅ‘gép, amely képes 22 órán keresztül egyfolytában 20.000 méterrel a célpont fölött repülni, miközben éles szemű ragadozóként figyeli az alatta zajló eseményeket. A majdnem kétnapi repüléshez szükséges üzemanyagot a szárnyaiban raktározza. Az orr belsejében levÅ‘ antenna tart kapcsolatot a Föld körüli pályán keringÅ‘ műholdakkal. Földi irányítói videó-képernyÅ‘kön követhetik az általa közvetített valós idejű, 30 cm-es felbontással készült képeket. Felderítését megnehezíti a nagyméretű faroklemez, mely a ritka levegÅ‘ben is könnyen irányíthatóvá teszi a gépet, de egyben elrejti a motorokat az ellenség hÅ‘keresÅ‘ rakétái elÅ‘l. A Global Hawk egy teljes hosszúságú repülése során 100.000 négyzetkilométer nagyságú területet tud http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
feltérképezni. A kamerákat a felhÅ‘rétegen is áthatoló radarsugarak segítik. Infravörös kamerái képesek érzékelni az épületekbÅ‘l vagy a mozgó járművekbÅ‘l áradó hÅ‘t. A jövÅ‘ben veszélyes bevetésekre legénység nélküli repülÅ‘gépeket fognak használni. A mai bombázók valószínűleg az utolsó olyan gépek, amelyek legénységgel a fedélzetükön repülnek. Egyik ilyen „utolsó lovag” talán éppen a B-2-es lopakodó bombázó. Kiképzése és anyaga szinte érzékelhetetlenné teszi a polgári és katonai radarok számára, azonban hihetetlenül sokba, közel kétmilliárd dollárba kerül darabonként. A katonai bevetések terén a jövÅ‘ mindenféleképpen a pilóta nélküli gépeké. ElsÅ‘sorban repülÅ‘terek megtámadására fejlesztette ki a Lockheed-Martin repülÅ‘gépgyár az UCAV (uncrewed army vechicle) mélyrepülÅ‘ bombázót. A legénység nélküli katonai gép nem veszélyezteti a nagyköltséggel kiképzett pilóták életét. Kis mérete miatt olcsó is, ezenkívül nem kell magával cipelnie a különbözÅ‘ létfenntartó és menekülést biztosító rendszereket. Az elsÅ‘ Mesterséges Intelligencia által vezérelt UCAV gépeket 2010 körül kívánják hadrendbe állítani. A pilóták földi, jól védett központokból, különleges sisakot viselve „hajtják végre a bevetéseket”. A gép vezérlése olyan egyszerű, mint egy kicsit bonyolultabb számítógépes játéké. Az ilyesfajta fegyverek igen nagy veszélye, hogy „elemberteleníti” a háborút. A parancsnokok bizonyos helyzetekben sokkal könnyebben kiadják a tűzparancsot egy gépnek, mint egy pilótának, ahol a pilóta is elveszhet…
7. Robotok felfedezőutakon
Robotokat elsÅ‘sorban olyan területeken érdemes alkalmazni, amelyek túlságosan veszélyesek vagy túl távoliak az ember számára. Fokozottan szennyezÅ‘dÅ‘ világunk bizonyos részein az embernek már közel sem biztonságos tartózkodnia. Ilyen helyek a szeméttelepek, a vegyi gyárak, a nukleáris erÅ‘művek. A kémiailag terhelt területek mellett olyan természetes helyek is vannak bolygónkon, melyek hasonló mértékű veszélyt jelenthetnek. Ezeken a veszélyes területeken az ember csak különleges védÅ‘felszerelésben tartózkodhat, s abban is csak korlátozott ideig. Célszerű, biztonságos és gazdaságos az ilyen veszélyes területekre robotokat küldeni. Hogy csak néhány példát említsek: A robotok kiválóan alkalmasak radioaktív anyagok kezelésére. Használhatók ezenkívül bombák hatástalanítására, vegyi anyagok közömbösítésére, fertÅ‘zött területekre behatolásra, de mélytengeri akciókra, forró hévforrásokba lemerülésre, barlangkutatásra, vagy akár arra is, hogy vulkánok belsejébe hatoljanak. Mint ahogy azt a Dante nevű készülék tette. Igen hasznos tevékenységük révén nemcsak a veszély elhárításában segédkeznek, de további ismereteket nyújtanak ember számára olykor megközelíthetetlen helyekrÅ‘l is. Érdemes külön is említést tenni a világ egyes helyein a korántsem rózsás politikai helyzetrÅ‘l. A terrorizmus, a merényletek szűnni nem akaró sorozatának lehetünk tanúi. Ilyen körülmények között az adott területen élÅ‘ lakosság fokozott veszélynek van kitéve. Egymást érik a különbözÅ‘ robbantásos merényletek, vagy az ezekkel való fenyegetÅ‘zések. Emellett a közelmúlt és a jelen háborúi sajnos nagyon aktuálissá tették és teszik az aknamentesítÅ‘, s pokolgép-hatástalanító robotok használatát. Ezek az okos és érzékeny berendezések nagy hatékonysággal derítik fel és semmisítik meg az emberi életre veszélyes alattomos szerkezeteket. Habár manapság még némi felügyeletre szorulnak, a Mesterséges Intelligencia lehetÅ‘vé fogja tenni, hogy a jövÅ‘ben teljesen önállóan dolgozzanak. Kifejezetten szép és elragadó világ a mélytengereinek térsége. Az ember nehezen veheti szemügyre ezt a sötétnek és némának hitt világot. Azonban nemcsak az élÅ‘világ megfigyelése a cél ezekben a hihetetlen nyomás alatt álló területeken. A mélytengerek fizikai adatainak pontos ismerete segíthet bolygónk jövÅ‘jének, klímájának elÅ‘rejelzésében, de az óceán fenekén kivált ásványi anyagok felkutatása és bányászata is komoly üzleti sikerekkel kecsegtet. MeglehetÅ‘sen bizarr szerkezet a mélytengeri körülmények között az óceánok aljzatain mozgó gyémántkeresÅ‘ robot. A tengeri vulkánosság és a kéregmozgások nyomán elÅ‘bukkanó értékes kristályok begyűjtésére nincs más mód. A közelmúltban történt nukleáris balesetek ráfókuszálták a figyelmet a nukleáris erÅ‘művekben dolgozó robotok kifejlesztésére. Veszélyhelyzet esetén emberek számára a közvetlen, személyes irányítás feltételei hiányoznak, vagy életben maradási esélyüket csökkenti drasztikusan, amennyiben megkísérlik. Igen fontos területet látnak el tehát a nukleáris erÅ‘művekben dolgozó, különbözÅ‘ feladatú robotok. Lánctalpaik segítségével szinte bármilyen terepen képesek elÅ‘rehaladni, kameráik segítségével pontosan tudósítanak erÅ‘sen sugárzó környezetbÅ‘l is, markoló karjaikat távirányítással lehet vezérelni. A magas hÅ‘mérséklet sem különösebben zavarja Å‘ket. Munkájukkal valamennyiünk biztonságán Å‘rködnek. A robotok ideális felhasználási helyszíne a világűr, hiszen az éveken át tartó bolygóközi repülések nem emberi léptékhez szabottak. A tartós súlytalanság, az erÅ‘s kozmikus sugárzás, az összezártság, a magány, a Földdel való kapcsolat nehézkessége (a fénysebesség lassúsága miatt már a legközelebbi bolygókról is átlag negyedóra alatt érkezik meg a jel), mind-mind olyan körülmény, mely indokolja a robotok használatát. Természetesen ez nem jelenti azt, http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
hogy emberek által végzett űrkutatásra ne lenne szükség. Éppen ellenkezÅ‘leg: a robotok mintegy elÅ‘Å‘rsöt képezhetnek, egy-egy bolygó felszínén kiépíthetik az ökoszférát, a gyárakat, az emberi létfenntartásra szükséges berendezéseket, s amikor minden készen van, s rendben működik, útra kelhet maga az ember is, aki ebben az esetben már nem egy ismeretlen világ meghódítására indul, hanem egy kész, komplett otthon várja. Ilyen körülmények között az út nehézségei is jóval könnyebben áthidalhatók. Az embert az Apolló-űrhajók a 60-as években és a 70-es évek elején még csak a Holdig juttatták el, miközben a robotűrhajók már a Naprendszer jelentÅ‘s részét bejárták, s egyikük, a Pioneer-10 már 12 milliárd kilométernél is távolabb jár a végtelen világűrben. A berepülÅ‘ szondák a távoli Plútót kivéve minden ismert nagybolygóról készítettek fényképeket. 1996-ban a Galileo űrszonda leszállóegysége leereszkedett a Jupiter felsÅ‘légkörébe. 2004-ben a Cassiniszonda pályára fog állni a Szaturnusz körül, majd legnagyobb holdjára, a Titánra, leszállóegységet fog útnak indítani. Már szó van a Marsról talajmintával visszatérÅ‘ robotűrhajóról, egy üstökösre sima leszállást végzÅ‘ űrszondáról, valamint a Jupiter Európa holdjának jégborította felszíne alatt kutatásokat végzÅ‘ mini tengeralattjáró indításáról is. De mindez még csak szűkebb hazánk. A naprendszer benépesítését a közeli bolygórendszerek felderítése és lakhatóvá tétele kell, hogy kövesse. Távoli bolygókra tett űrutazások esetében a Mesterséges Intelligenciával rendelkezÅ‘ űrszondáknak sokkal nagyobb esélye van a túlélésre, mivel a Földdel való kapcsolattartás komoly idÅ‘veszteséget jelenthet, esetenként pedig értelme sincs, hiszen a közbeavatkozás lehetÅ‘sége gyakorlatilag nulla. A rádióhullámoknak ugyanis hosszú órákba telhet, míg elérik a Naprendszer egy távoli pontján kutató űrszondát. Lehet, hogy már azelÅ‘tt bekövetkezik a baleset, mielÅ‘tt a földi irányítók egyáltalán kiadhatnák a megfelelÅ‘ parancsot. A legközelebbi csillag térségében kutató űrszondákhoz egy jel elküldése már több mint 4 évig tartana. A jövÅ‘ bolygókutató robotjainak vészhelyzet esetén tudniuk kell segíteni magukon. Ha például váratlanul egy szikladarab állja útját a Mars-sivatagokban cirkáló marsjárónak, akkor elegendÅ‘ Mesterséges Intelligenciával kell rendelkeznie a szerkezetnek ahhoz, hogy el tudja dönteni, mikor kell visszavonulnia és megkerülnie a tárgyat, vagy mikor próbálkozhat meg a felette való áthaladással. Az ilyen rendkívüli feladatokon dolgozó tervezÅ‘knek természetesen azzal is tisztában kell lenniük, hogy jelent-e bármiféle veszélyt a világűr a kutatóberendezésekre, s ha igen, akkor az hogyan csökkenthetÅ‘, vagy küszöbölhetÅ‘ ki. A válasz természetesen: igen. Különleges védelem nélkül nem bírná ki az űrszonda fedélzeti számítógépe a Nap erÅ‘s részecskesugárzását, vagy a nagybolygók közelében létezÅ‘ igen erÅ‘s sugárzási tereket. A hÅ‘sugárzás túlhevítheti az alkatrészeket, a világűr hidege pedig egész egyszerűen szétrepesztheti Å‘ket. A fedélzeti energiaforrás védelme is igen bonyolult feladat. Az űrszondák ezért különleges védÅ‘pajzsokat viselnek. Az egyes bolygók közvetlen környezetében, illetve a felszínükön sem sokkal jobb olykor a helyzet. A Vénusz közel 500 Celsius fokos felszínén az ón és az ólom már folyékony. A rekord, amit egy leereszkedÅ‘ űrszonda kibírt, mindössze 56 perc volt. A Mars felszínén legnagyobb ellenség a por és a nedvesség. Szinte minden szerkezetbe beszivárog, a napelemek teljesítményét csökkenti, elÅ‘bb-utóbb az űrszondák tönkremenetelét okozva. Az űr meghódítása ugyanakkor kötelezÅ‘ feladat, hiszen az emberi faj fennmaradásának egyetlen biztosítéka az, ha a kozmoszt meghódítva önfenntartó telepeket hoz létre. Ezeknek a telepeknek pedig a Mesterséges Intelligenciával rendelkezÅ‘ robotok éppen olyan nélkülözhetetlen lakosai lesznek, mint a növényzet, az állatvilág és maga az ember.
8. Játékos számítógépek és robotok
A sakkozó szuperszámítógép, a Deep Blue másodpercenként körülbelül 400 millió állást vett figyelembe, amikor 1997-ben legyÅ‘zte Garri Kaszparov sakkvilágbajnokot. A játékokkal kapcsolatos alapvetÅ‘ probléma a nyerés lehetÅ‘ségének és módjának meghatározása, hiszen az életben is nyerési szándékkal ülünk le játszani. Vizsgálatainkhoz elÅ‘ször is alkalmas reprezentációs eszközt kell választani. KézenfekvÅ‘ gondolat egy kétszemélyes játék összes lehetséges játszmáit irányított gráffal ábrázolni. A gráf egyes szintjein lévÅ‘ csúcspontokban a játék adott fázisának lehetséges állásai szerepelnek, valamint annak jelzése, hogy az adott állásban melyik játékos következik. Az egyes csúcspontokból kivezetÅ‘ élek a soron lévÅ‘ játékos legális lépéseinek felelnek meg. A gráf gyökerének a kiinduló állás felel meg. Azok a csúcspontok, amelyekbÅ‘l nem vezet ki él (vagyis a gráf levélnek is nevezett csúcspontjai) a játszma végállapotait tartalmazzák. Az ilyen gráfot játékgráfnak nevezzük. Egy ilyen játékgráf az adott játék minden lehetséges lépését tartalmazza. Egy konkrét játszmának egy olyan út felel meg a gráfban, amely egy kezdÅ‘csúcsból egy végcsúcsba vezet. A gráfok helyett inkább fákat képezünk, mivel az jóval egyszerűbben kezelhetÅ‘ szerkezet. Egy adott állást annyiszor szerepeltetünk a játékfában, ahányféle úton eljuthatunk hozzá a kezdÅ‘állásból. Így jelentÅ‘sen megnövekedhet ugyan a csúcspontok száma, azonban a fával történÅ‘ ábrázolás többféle elÅ‘nnyel is jár. Egyrészt a fa adatszerkezet számítástechnikailag könnyebben kezelhetÅ‘, mint egy általános gráf. Másrészt, az elméleti algoritmusok is http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
egyszerűbben fogalmazhatók meg fák esetében. Ezenkívül, amennyiben játékfával foglalkozunk, akkor beszélhetünk a fa egyes szintjeirÅ‘l, és ekkor elmondhatjuk, hogy a páros szintek mindig az egyik, a páratlan szintek pedig a másik játékos lehetséges lépéseit tartalmazzák. A kezdÅ‘állás definíció szerint a nulladik szinten van. A szintek megkülönböztetésébÅ‘l adódik, hogy nem szükséges az egyes állások mellett feltüntetni, hogy melyik játékos következik. A játékfa alkalmas egy játék összes játszmáinak ábrázolására. A játékkal kapcsolatos alapvetÅ‘ kérdés azonban a nyerÅ‘ stratégia meghatározása. A nyerÅ‘ stratégia meghatározásának problémája mindig az egyik játékos szempontjából vetÅ‘dik fel. Azt mondjuk, hogy egy játékos számára létezik nyerÅ‘ stratégia, ha mindig van legalább egy olyan lépése, hogy ellenfele tetszÅ‘leges lépése esetén számára kedvezÅ‘ végállapotba tud kerülni, azaz ellenfele bármilyen játéka esetén is gyÅ‘zni tud. A célállapotokat ennek megfelelÅ‘en két halmazba lehet sorolni. Az egyik halmazba az egyik játékos számára nyerÅ‘ állások tartoznak, a másik halmaz pedig a másik játékos nyerÅ‘ állásait tartalmazza. (Az egyszerűség kedvéért tekintsünk el a döntetlentÅ‘l.) a két játékos számára tehát más és más az elérendÅ‘ célhalmaz. A játék ábrázolásánál az általános fáról célszerű ÉS/VAGY fára áttérni. Az ÉS/VAGY fát a játékfából kapjuk oly módon, hogy a játékot szigorúan csak az egyik játékos szemszögébÅ‘l vizsgáljuk. A szóban forgó játékos lépései VAGY kapcsolatban vannak, hiszen bármelyik lépését szabadon meglépheti. Ellenfele húzásai viszont ÉS kapcsolatban vannak, hiszen az adott játékosnak ellenfele összes lehetséges lépésére fel kell készülnie. Egy játékhoz két ÉS/VAGY gráf tartozik mindkét játékost figyelembe véve. (Lásd. 1. számú melléklet – Grundy-féle játék) A nyerÅ‘ stratégia létezésével kapcsolatos a következÅ‘ tétel: Tétel: egy teljes információjú kétszemélyes játék esetén mindig létezik az egyik játékos számára nyerÅ‘ stratégia, illetve legalább nem vesztÅ‘ stratégia, ha a döntetlen is megengedett. A játékfa mérete általában véges. Bonyolultabb játékok, mint például a sakk esetén, elvben lehetséges végtelen hosszú játszma, azonban a játékot ilyen esetekre kiegészítik olyan szabályokkal, mint például idÅ‘korlát vagy lépésszám-korlát, amelyek az ilyen megoldásokat a gyakorlatban kizárják. Bonyolult játék esetén a teljes játékfa óriási méretű is lehet. A sakkjátékot figyelembe véve, amennyiben az átlagos játszmahosszt 45 lépésváltásnak vesszük, a fa mélysége ebben az esetben 90 lesz. Az egyes állásokban az átlagos megtehetÅ‘ lépések számát tekintsük 35-nek. Ekkor a fának 3590 kiértékelendÅ‘ levele van. Különösebb meggondolás nélkül érezhetÅ‘, hogy az állásoknak ekkora mennyisége reális idÅ‘n belül kiértékelhetetlen. Azonnal kínálkozik egy csökkentési lehetÅ‘ség: a statisztikai adatok szerint, egy erÅ‘s játékos az állások átlagában 1.76 lépést tart „jó”-nak. Tegyük fel, hogy valamilyen módon elÅ‘állítottuk az ennek megfelelÅ‘ „keskenyebb” fát. Még ez is 1.7690 = 1.25 x 1022 terminális csúcsot tartalmaz. Ennek kiértékelése még korunk szuperszámítógépeivel is évtízezredekbe telne, nem is beszélve a játékfa felépítésérÅ‘l. És mégis… A sakkszámítógépek nem új keletűek. Az 1980-as évekbÅ‘l származó modellek közönséges tévékészülékeken jelenítették meg kezdetleges grafikájú ábráikat. Az emberi ellenfélnek azonban igencsak jó sakkozónak kellett lennie, ha meg akarta verni a programot. A Deep Blue sebessége azonban szinte hihetetlen. Már az is meglepÅ‘, hogy Kaszparovnak egyáltalán volt némi esélye ellene, hiszen Å‘ valószínűleg négy állásnál nem tudott többet számításba venni másodpercenként. Más nagymesterekhez hasonlóan Å‘ is tapasztalatára és megérzéseire hagyatkozott, hogy ne kelljen céltalan lépések százait végiggondolnia. Az elsÅ‘ játszmát a sakkvilágbajnok meg is nyerte. A késÅ‘bbiek során azonban a Deep Blue programozói kerültek felül és Kaszparov elvesztette a mérkÅ‘zést. Hiába gyÅ‘zte le a világbajnokot, a Deep Blue a Mesterséges Intelligencia szempontjából nem több szupergyors számológépnél. KészítÅ‘je, az IBM számára mégis nagyszerű reklámnak bizonyult, ugyanis az eredmény láttán a japán Riken gyógyszerkutató laboratórium hasonló számítógépet vásárolt az IBM-tÅ‘l. Az MD-Grape II névre hallgató számítógép szintén sokkal gyorsabb, mint az ember. A vállalat szerint egy gyakorlott tudós is képes arra, amire az MDGrape II, csak neki egy életen át tartana, amíg a számításokat elvégezné. A számítógépes játékok sora természetesen nem ér véget a sakkal. A személyi számítógépek és videojátékok felhasználói csillagközi háborúk, szimulált repülÅ‘gyakorlatok és sok más izgalmas kaland részesei lehetnek. A korai játékgépek még csak kezdetleges grafikával rendelkeztek. A játékok e részéhez, például tetris, a játékfelület csupán egy színezett műanyag lap volt. Ezt a lapot ragasztották rá egy folyadékkristályos, vagy egy fekete-fehér képernyÅ‘re. A játékok azonban kiléptek a képernyÅ‘krÅ‘l. A robotfutballban a világ minden tájáról érkezÅ‘ csapatok versenyeznek egymással. A robotok építésének és programozásának igazi erÅ‘próbája ez. A Robocupnak nevezett robotfutball valódi csapattaktikát igényel a gépi játékosoktól, amelyek saját programjukat és a csapattársaiktól származó rádiós információkat együttesen felhasználva képesek csak kergetni a labdát, és gólokat rúgni. A robotok különbözÅ‘ méretkategóriákban játszanak. A legalsó kategória játékosainak átmérÅ‘je 38 mm lehet! A Robot Wars (robotháború) televíziós harci játék, amelyben rádió-irányítású gépeket küldenek harcba egymás ellen. A megengedett fegyverek között különféle fűrészek és fúrók is szerepelnek. A robotjátékosokat készítÅ‘ programozók a Mesterséges Intelligencia megszállottjai. Olyan űrkutatók is vannak közöttük, akik az egyes bolygókat felderítÅ‘ expedíciókon dolgoznak. A tudósok azt tervezik, hogy kisméretű robotok csapatait küldik a Marsra. Ezek a robotok szükség esetén segíteni tudnának egymáson. A „játékok” tehát rendkívül fontossá váltak.
http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
9. A tanulás szintjei
Rodney Brooks ausztrál robotszakértÅ‘ szeret fantasztikus dolgokat építeni. És ugyan mi lehetne fantasztikusabb, mint a nagy sci-fi álom, az emberként viselkedÅ‘ robot? Az emberszerű robot ötlete korántsem új, hiszen az 1950-ben készült, Tiltott bolygó című film sztárja, Robi robot igen sok Mesterséges Intelligencia kutató számára adott ösztönzést. Brooks egyik robotját Cog-nak nevezte el, a latin „cogito” szó nyomán, ami annyit jelent: „gondolkodom”. Cog – drótok, csövek, anyák és csavarok szinte átláthatatlan gyűjteménye – nem sokban emlékeztet a filmeken látható robotokra. Néhány részlete azonban, a videokamera szemei, mikrofon fülei, hajlító és fordító ízületei, testrészei tagadhatatlanul olyanformán helyezkednek el, mint az emberéi. Karjaiba épített érzékelÅ‘k megakadályozzák, hogy összetörjön dolgokat, amikor karjait mozgatja. A Cog-csapatnak két fÅ‘ oka volt, hogy emberszerű robotot készítsen. Néhány szakértÅ‘ szerint ugyanis, ahhoz, hogy egy Mesterséges Intelligencia emberszabású legyen, nagyjából ugyanolyan módon kell látnia, hallania és éreznie a világot, mint mi emberek. Mellesleg, az embereknek is könnyebb egy olyan valamihez viszonyulniuk, aminek szeme, füle, szája és arca van, még ha csak fémbÅ‘l és műanyagból is. Cog sok mindenben különbözik a múlt robotjaitól. A Mesterséges Intelligencia kutatói az 1960-as és 1970-es években készített gépeiket arra programozták, hogy ha egy akadállyal teli szobán kell átkelniük, elÅ‘ször mindig gondolkozzanak, és csak akkor induljanak el, ha már kitalálták, mi állja útjukat. Ezek a gépek gyakran órákat töltöttek el helyzetelemzéssel, mielÅ‘tt elmozdultak volna a helyes irányba. Brooks és csapata Cog „személyében” tulajdonképpen az alapvetÅ‘ vágyakra beprogramozott, de tudás nélküli „robotcsecsemÅ‘t” épített. A csapat azt reméli, hogy tanulni is úgy fog, ahogyan a gyerekek. Azt, hogy Cog intelligenciája elérheti-e valaha is az emberi tudatosság szintjét, a további kutatások döntik el. Mások más utakon jártak. Az 1990-es évek egyik laboratóriumát játékjárművek százainak zümmögése töltötte be. Egyesek óriási villanykörték körül csoportosultak nagy elÅ‘szeretettel, mások sötétebb helyek után kutattak, vagy bizonytalanul ingadoztak fény és árnyék között. A váratlan látogató eltöprenghetett azon, vajon hova is csöppent. Ezt a fajta gépi viselkedéskutatást, mellyel látogatónk találkozhatott, a szintetikus lélektan földje feltárásának nevezhetnénk, aminek képzeletbeli terepét Valentino Braitenberg, a tübingeni Max Planck Biokibernetikai Kutatóintézet munkatársa találta ki. A nagy területet benépesítÅ‘ járművek jól illusztrálják Braintenberg azon állítását, hogy a biológiai viselkedést könnyebb mesterségesen megvalósítani, mint elemezni. Kizárólag elemi mechanikai és elektromos eszközök alkalmazásával még a legegyszerűbb vezérlÅ‘ áramkörök is olyan viselkedésformákat eredményeznek, amelyeket Braitenberg szeretetnek, agressziónak, félelemnek és elÅ‘relátásnak nevez. Járművei leegyszerűsített játékautók, két függetlenül meghajtott hátsó kerékkel, és szabadon forgó elsÅ‘ kerekekkel. A hátsó kerekek fordulatszámának különbsége határozza meg, hogy merre halad a jármű. A kisautók oldalán különbözÅ‘ érzékelÅ‘ket lehet elhelyezni, azokat pedig összekapcsolni a hátsó kerekeket meghajtó motorokkal. A kisautók szemei egyszerű fényérzékelÅ‘k. A laborban elhelyezett fényforrásokból az egyes szemekbe érkezÅ‘ fény eltérÅ‘ mennyisége, illetve a huzalozás milyensége határozza meg a kis járművek viselkedését. Összesen hatféle áramköri felépítést alkalmaztak. Könnyen elképzelhetÅ‘ a különbözÅ‘ huzalozású kisautókkal benépesített laboratórium szintetikus élettere. Minden villanykörtének akad egy maroknyi rajongója. Távolabb, bizonytalankodó járművek járják határozatlanul bonyolult pályájukat. Eközben a távoli sötétségben félénk és ijedt kisautók osonnak csendesen, vagy száguldanak ide-oda idegesen kusza útvonalakon. Néha a csendes járművek áhítatát megzavarja egy-egy hevesvérű érkezése. Ha az égÅ‘ megsemmisül, az összes jármű elszáguld, és új fényforrást keres. A baj okozója (feltéve, hogy sértetlen marad az ütközés után) viszont lassabban távolodik, mint a rajongó kisautók. A járművek neuródákat tartalmaznak, melyek lényegében formális számítóelemek, és más érzékelÅ‘ktÅ‘l vagy neuródáktól kapnak jeleket a huzalokon át. Adott feltételek mellett a neuródák maguk is elÅ‘állítanak impulzusokat. Ezek kibocsátása órajelektÅ‘l függ. A neuródák az egyes óraperiódusok végén – és csakis a végén – egy impulzust bocsátanak ki, feltéve, hogy a periódus során más neuródáktól egy elÅ‘re meghatározott értéknél nagyobb számú jelet nem kapott. Ezt az elÅ‘re beállított értéket elnevezték a neuróda ingerküszöbének. Ha egy kisautón belül legalább négy neuródából állítjuk össze az áramkört, akkor a jármű viselkedése nemlineárissá válhat, amennyiben a másodpercenkénti fényimpulzusszám korrelál a motort működtetÅ‘ áram frekvenciájával. A neuródákkal felszerelt járműveknél, már ami a viselkedést illeti, a határ a csillagos ég. Igazából tökéletesen jó számítógépet építhetünk az egymáshoz csatlakozó neuródákból. De mire is jó egy okos agy ennyire korlátozott érzékelési bemenetekkel? A kísérlet érdekesebbé tétele érdekében a járművek elláthatók fejlettebb látással, valamint http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
hallással és tapintással is. A vizuális érzékelÅ‘kre szűrÅ‘ket helyezve a színlátás is megvalósítható. SÅ‘t, a hÅ‘érzékelés is. A hangérzékelÅ‘k is különbözÅ‘ tartományokra hangolhatók. A tapintószervek lehetnek egyfajta hosszú, elÅ‘renyúló ostorantennák. Braitenberg érdekes leírást ad a járműiben rejlÅ‘ lehetÅ‘ségekrÅ‘l: „Kitalálhatunk ugyan egyes dolgokat, amelyekre egy ilyen aggyal ellátott jármű képes, mégis meglepÅ‘ működés közben látni Å‘ket. Lehet, hogy a jármű órákon át egy helyben áll, majd hirtelen megindul, ha egy olajzöld járművet pillant meg, amely adott frekvencián zümmög, és soha nem megy másodpercenként öt centiméternél gyorsabban.” Ez a fajta viselkedés jellemezheti a ragadozó járműfajokat. Agyuk az összekötött neuródák három szintjébÅ‘l épül fel. Az elsÅ‘ szint egy retinának felel meg, amely kiszűri a jelentÅ‘séggel bíró adatokat a három kislátószögű vizuális érzékelÅ‘ által szolgáltatottak közül. A második szint eldönti, hogy van-e zsákmány a láthatáron. A harmadik szint két mozgató neuródából áll, melyek a meghajtó kerekeket vezérlik. Az egyes szintek tehát a következÅ‘k: érzékelÅ‘, döntéshozó és mozgató. (2. számú melléklet.) Kétségkívül sokkal könnyebb összerakni Braitenberg valamelyik járművét, mint elemezni egy élÅ‘ idegrendszer belsÅ‘ működését, még ha az olyan egyszerű is, mint az Aplysia nevű nagy tengeri csigáé. Kétségtelen, hogy a szintetikus lélektan szabályait ismerÅ‘ megfigyelÅ‘k Braitenberg számos járművét megérthetik, egyszerűen azáltal, hogy maguk is összeraknak néhányat. Ugyanakkor Braitenberg járművei arra is megtanítanak, hogy még a legegyszerűbb rendszer is képes bonyolultnak, vagy meglepÅ‘nek tűnÅ‘ viselkedésre. Braitenberg levezeti, hogy az egyes viselkedési vagy mechanikai feltételezések milyen valódi megfigyeléseken alapulnak. A kis látószögű vizuális érzékelÅ‘k együttesének az a képessége, hogy különbséget tudnak tenni tárgyak között, végsÅ‘ soron feleletet adhat arra, hogyan szállhat le egy légy valakinek az orra hegyére egy zsúfolt teremben. Brooks csoportja, felhasználva Braitenberg elméleti útmutatásait, más ötlettel is próbálkozott: már Cog elÅ‘tt sorozatot készített olyan kisméretű robotokból, amelyek semmiféle gondolkodási képességgel nem rendelkeztek, ehelyett „szintenként” adagolva kaptak egyszerű utasításokat. Az egyik ilyen robotot Dzsingisz Kánnak hívták, és fÅ‘ utasítása mindössze annyi volt, hogy üldözzön mindent, ami mozog. Hat fémlába volt, ezért soha sem esett el. Ha akadály került az útjába, egy utasítási szinttel feljebb lépett, és a „mássz át rajta!” parancsnak próbált engedelmeskedni. Ha a tárgy túl nagynak bizonyult ahhoz, hogy átmásszon rajta, Dzsingisz Kán megint továbblépett egy szinttel, a „hátrálj és kerüld ki!” parancshoz. Ily módon Dzsingisz Kán és más robotok szinte cikáztak az akadályok között anélkül, hogy „gondolkodniuk” kellett volna. Dzsingisz Kán sikerén felbuzdulva, igen sok robot épült hasonló koncepcióban, illetve már létezÅ‘ eszközöket tökéletesítettek, például az aknakeresÅ‘ robotokat. Cog képességeit tesztelve pedig a gépi érzékelés lesz egyre tökéletesebb. Az egyszerű szerkezetek könnyen és olcsón megvalósíthatók. Az ismeretlen vagy veszélyes helyeken dolgozó robotok megbízhatóbbakká válnak, ha nem túl bonyolultak. De a kísérletek arra is felhívják a figyelmet, hogy már az egészen egyszerű berendezések működése is – bizonyos körülmények között – megjósolhatatlanokká válhatnak. Erre a körülményre pedig feltétlen figyelniük kell a Mesterséges Intelligencia kutatóinak, hiszen elÅ‘fordulhat, hogy munkálkodásuk éppenséggel rossz irányba sül el…
10. Neuronhálózatok
A Mesterséges Intelligencia kutatói az emberi idegrendszer mintájára próbálják reprodukálni a gépeikben az emberi agy néhány funkcióját.
Agyunk tízmilliárd idegsejtje annyira bonyolult szerkezeti és működésbeli kapcsolatban van egymással, hogy a jelenlegi legkorszerűbb számítógépek sem képesek gyorsan és pontosan utánozni - szimulálni – az agyban egyidejűleg végbemenÅ‘ folyamatokat. Ez a mennyiség lenyűgözÅ‘, különösen akkor, ha figyelembe vesszük, hogy egy kaptá egymillió méhe kb. ugyanennyi neuronnal rendelkezik összesen. A különbség az, hogy az emberi sejtek összeköttetésben állnak egymással, és így óriási teljesítményre képesek. A méhek azonban együttesen sem tudnak többet, mint külön-külön. Az emberi agyban ugyanúgy „automatikák” vannak, mint a számítógépekben, az ember és a számítógép viselkedésére vonatkozó magyarázatok mégsem terjeszthetÅ‘k ki egymásra kritikátlanul. De azt sem mondhatjuk, hogy az amerikai N. Wiener célja – közös szabályozásoknak a keresése a nem élÅ‘ben (például egy gépben) és az élÅ‘ben – puszta illúzió volna. A lényeg az: a közösre ne mondjuk azt, hogy eltérÅ‘, s az eltérÅ‘re se mondjuk azt, hogy közös! Az emberi agy számítógépes modellezése mindenekelÅ‘tt azért bonyolult, sÅ‘t jelenlegi képességeink szerint megoldhatatlan feladat, mert az agy „produkcióiban” egyszerre vannak jelen társadalmi, lélektani, biológiai és fizikai okok, s nem hagyhatók figyelmen kívül olyan régi és nehéz kérdések sem, mint amilyen a tudatnak vagy a léleknek és a testnek a problematikája. Arról nem is szólva, hogy az agyban olyan folyamatok is szép számmal http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
végbemennek, amelyek az önmegfigyelés számára hozzáférhetetlenek, ugyanakkor képesek vagyunk arra is, hogy legmagasabb rendű agyi működésünket - öntudatunkat - egyebek között szeszes itallal, gyógyszerrel, fénnyel, hanggal, pénzzel vagy rossz könyvekkel befolyásoljuk. Minthogy minden magasabb rendű idegműködésünkben - az érzékelésben, a beszédben, a társas viselkedésben stb. – tömérdek automatikus mechanizmus vesz részt, lehetÅ‘ség van rá, hogy ezeket az automatizmusokat kísérleti körülmények között tanulmányozzuk, és többé-kevésbé modellezzük is. Tudjuk persze, hogy minden modell korlátozott érvényességű – ha nem így volna, minden dolognak vagy jelenségnek a modellje az eredetivel volna azonos. A modellek mégis alkalmasak arra, hogy a valóságot (a modellezett dolgot, folyamatot, stb.) bizonyos szempontból helyettesítsék. Amikor például egy rozsdás vasdrótot választunk az idegrost mintájául, azzal azt szemléltethetjük, hogy bizonyos idegi jelenségekhez hasonló villamos változások bemutatásához egyszerű élettelen anyag is elegendÅ‘. A baj ott kezdÅ‘dik, ha az ingerületet vezetÅ‘ élÅ‘ idegszálat és a rozsdás vashuzalt a valóságosnál „egyformábbnak” tekintjük. Nevezetes modellje az idegélettannak a késÅ‘bb orvosi Nobel-díjjal kitüntetett angol A. L. Hodgkin és A. F. Huxley 1952ben született idegegyenlete. Ez kísérleti mérések sokaságán alapulva – eredetileg a tintahal óriási idegimpulzus keletkezését és terjedését volt hivatott megmagyarázni. Ezt az életképesnek bizonyuló mintát azonban minden esetben módosítani kellett, mihelyt más fajú állatok idegsejtjein vagy izomsejteken keletkezÅ‘ és terjedÅ‘ ingerület leírására próbálták alkalmazni, vagy amikor mérgezÅ‘ anyagoknak az ingerületi folyamatokra tett hatását utánozták vele. Ez is mutatja, hogy még egy mesterműnek számító modell sem tökéletes képmása a valóságnak. Ha nem egyetlen idegsejtnek vagy idegrostnak a viselkedését akarjuk számítógépen utánozni, hanem az ezekbÅ‘l felépülÅ‘ bonyolult hálózatokét, a nehézség már ott elkezdÅ‘dik, hogy kevés a hálózat építéséhez szükséges adatunk, s nincsen „gyári tervrajzunk” sem. A feltételezhetÅ‘ működések száma ugyanis az elemek számának növekedésével kezelhetetlenül gyorsan nÅ‘. Még a legegyszerűbb reflexek, mozgások és érzékelések is annyira bonyolultak, hogy a nagy adatmennyiséget az embernél gyorsabban feldolgozó számítógépek is nehezen birkóznak meg velük. Egyetlen idegrost kis hártyadarabjának 1 ezredmásodpercnyi villamos viselkedését egy manapság használatos jó minÅ‘ségű személyi számítógéppel csak több ezerszer hosszabb idÅ‘ alatt tudnánk szimulálni. Ez nem teszi lehetÅ‘vé, hogy a modellt a valóságban megfigyelt idegimpulzussal annak befejezÅ‘dése elÅ‘tt összehasonlítsuk, s az esetleg nem kívánt lefutású jelet idejében módosítani sem tudjuk. Programozási trükkökkel és szuperszámítógépekkel eredményünket javítani tudjuk, összességében a mai technika azonban alkalmatlan ara, hogy sok ezer - és ennyire gyors – folyamatot egyidejűleg megfigyeljen és vezéreljen. A számítógépek teljesítményét könnyű jellemezni áramköreik alapján. Az igen nagy mértékben integrált áramkörökben 225–nél több összetevÅ‘ van. Az emberi agyban ugyanakkor 234 idegsejt lelhetÅ‘ fel. Arról nem is szólva, hogy az idegsejtek többsége egyidejűleg sok logikai kapunak a feladatát látja el. Az idegsejtek működését az úgynevezett küszöblogika írja le. Eszerint a küszöbkapuk, vagyis a formális idegsejtek – elméletileg – tetszÅ‘leges bonyolultságú logikai műveletet azonos sebességgel végeznek el. A számítógépek fejlettségének másik jellemzÅ‘je az átviteli sebesség. A háttértárakból való átvitel sebessége akár 10 Mbyte/s is lehet, a tároló teljesítmény pedig 3-5 Gbyte/négyzethüvelyk. Az idegrostok átviteli sebességére vonatkozó adatok ellentmondásosak: 4000 Bit/s ugyanúgy elÅ‘fordul, mint 0,3-0,5 bit/s. A becslések szerint idegsejtenként átlagosan 100 bit/s fogadható el. Nagyon bizonytalan azonban ezeket a számokat a perifériáról befutó csatornáknak – 106 nagyságrendű számával beszorozni, mert az idegrendszer nem a számítógépekben alkalmazott impulzuskód-moduláló eljárással, hanem frekvenciakóddal vagy intervallumkóddal működik. Ez utóbbi azt jelenti, hogy az információ fÅ‘ hordozója az idegimpulzusok között eltelt idÅ‘. Ami az agy tárkapacitását illeti, az az igazság, hogy nem tudunk vitathatatlan adatot mondani, mert nem ismerjük a hosszú idejű emlékezés anyagi hordozóit. Az ötvenes és a hatvanas években bizonyos nukleinsavakat és fehérjéket véltek az emlékezés molekuláinak. Noha a kísérletek többsége nem volt meggyÅ‘zÅ‘, az emlékezés molekuláris hipotézise valószínűleg ma is érvényes. (Az agy holografikus működésérÅ‘l született új elmélet még nem terjedt el kellÅ‘en.) FöltehetÅ‘, hogy a molekuláris tárak és a mérhetÅ‘ villamos idegimpulzusok összekötÅ‘ láncszemei az idegsejtek végzÅ‘dései alatt elterülÅ‘ sejthártya-részeknek a molekuláris változásai. A számítógép-fejlesztéseknek és az agykutatásnak egyaránt izgalmas – ma még nyitott – kérdése, hogy készíthetÅ‘k-e molekuláris elektronikus eszközök, illetÅ‘leg, hogy elképzelhetÅ‘k-e agyi molekuláris processzorok. E kérdésekre ma még nem tudunk egyértelműen felelni. Mindenesetre Bremermann 1962-ben úgy vélte, hogy az anyag szemcsés szerkezete miatt az adatkezelés sebességének felsÅ‘ határa 1047 bit/g/s. Egyes kutatók szerint a molekuláris processzorok megvalósíthatók, s velük akár 1018 kapcsolósűrűség érhetÅ‘ el. Az ebbÅ‘l a szempontból szóba jöh molekulák az elektroaktív polimerek. A jel közvetítÅ‘je pedig a szoliton, ez a régóta ismert különleges sajátságú hullám. Kérdéses azonban a miniatűr szolionok elÅ‘fordulása az idegszövetekben. Létezésüket másfél évtizede gyanítják, de közvetlen bizonyíték még nincs. A kutatók jelenleg olyan ideghálózatokkal kísérleteznek, amelyek képesek „továbbfejlÅ‘dni”. A Mihail Krokin orosz tudós által kidolgozott rendszer például akár másodpercek alatt lehetÅ‘vé teszi bizonyos agyra jellemzÅ‘ funkciók kialakulását. Japán tudósok ennek alapján jelenleg egy robotmacska kifejlesztésén fáradoznak. Egy robot neuronhálózatában úgynevezett „csomópontok” felelnek meg a természetes idegsejteknek. Ezek is döntéseket hoznak, méghozzá próba-szerencse alapon. A hálózatok működés közben tanulnak, és a jelek szerint az összetett viselkedés egyszerű programok eredményeként jön létre. A neuronhálózatok valami olyasmit használnak, amit „homályos”, „bizonytalan”, vagy „nem kétértékű” megismerési módnak szokás nevezni. Egy kellÅ‘képpen intelligens rendszer ezzel a módszerrel képes azonosítani az egydolláros bankjegyet, ha már elég sok különbözÅ‘ bankjegyet mutattak neki ahhoz, hogy http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
megtanulja a közös vonásokat. A neuronhálózatok emberi arcokat is fel tudnak ismerni, jóllehet idÅ‘nként tévednek. Egy fejlett pattanást például könnyen szemnek nézhetnek! Ezért a szem felépítését általában külön programrész elemzi. ÚttörÅ‘ jellegű szerepet játszik a kutatásokban az angliai Reading University kutatócsoportja. A Hét Törpe nevű minirobotokkal végzett kísérleteik meggyÅ‘zték a csapat tagjait, hogy érdemes folytatni a Mesterséges Intelligencia kutatást. Robotjaik igen összetett viselkedések kifejtésére képesek egyszerű programok alapján. Egyik szakértÅ‘jük szerint az emberi agy nem sokat fog változni a jövÅ‘ben, a Mesterséges Intelligencia számára azonban nincsenek korlátok. Ha az emberi agy gondolkodási képességét egy ház méretével szemléltetjük, a mesterséges agyé idÅ‘vel felhÅ‘karcolóvá nÅ‘het.
11. Robot-barátok
Az a gondolat, hogy egy robot a barátunk vagy otthoni kedvencünk is lehetne, majdnem olyan régi, mint maguk a robotok. Mindössze annyi változott, hogy a képzelet mára kezd valósággá válni. Az egyik elsÅ‘ „robottárs” egy K9 nevű gépkutya volt a Doctor Who című tévésorozatból. A K9, angol kiejtése (ki: nain), szójátékot takar, a hasonló hangzású angol canine (kutyaféle) szóra utal. Eredetileg csak látványelemként akarták használni, a forgatókönyvírók azonban önálló személyiséggel ruházták fel, így K9 néha nem hallgat gazdájára. A Sony cég továbbfejlesztett robotkutyája a 90-es évekbeli piacra dobásának idején közel 2000 dollárba került. Azóta – a fejlesztéseknek köszönhetÅ‘en - az ár lényegesen lecsökkent, s egyre több gyermek bukkanhat rá robotbarátjára a karácsonyfa alatt. Olykor igazi játszópajtás válhat belÅ‘le, hiszen bizonyos gyermekbetegségek, mint például az allergia, lehetetlenné teszik igazi állatok tartását. A 90-es években sok millió embert hódítottak meg a virtuális kedvencek, a tamagocsi (tamago – tojás, watch – óra) nevű, tojás alakú kulcstartók, amelyek egyszerre voltak órák, játékok és kisállatok. A virtuális kedvencek megmutatták, hogy egy társnak nem kell hús-vér teremtménynek, de még csak valóságosnak sem lennie ahhoz, hogy szeressék és törÅ‘djenek vele. Gazdáiknak eme szokatlan kedvencek megadják azon örömök egy részét, melyeket egy élÅ‘ állat nyújthat. Esznek, isznak, alszanak, WC-re mennek, és játszani kell velük. Az eladott játékok száma meghaladta a több százmilliót, s egyes emberek annyira komolyan vették a játékÅ‘rületet, hogy a végleg kimúlt kedvencek részére tamagocsi-temetÅ‘t építettek. A mesterséges kedvencek frenetikus sikere buzdította talán egy tévéállomást arra, hogy virtuális bemondónÅ‘t szerepeltessen. Az Interneten pedig létezik virtuális popsztár is. És még közel sem értünk a fejlesztések végére, hiszen egy hamarosan bemutatandó mozifilmben életre kel Bruce Lee, a legendás karate-hÅ‘s – ha csak virtuálisan is. A Csillagok háborúja és a Jurassic Park elképesztÅ‘ technikai megoldásai és minden korábbit felülmúló kasszasikere már sejteti, hogy a mozivásznakon is a virtuális valóság és a számítógépes technika válik hamarosan egyeduralkodóvá. Egy másik techno-állat az amerikai-japán Mesterséges Intelligencia kutatás melléktermékeként látta meg a napvilágot. A félig madár, félig delfin Fin Fin valójában virtuális lény, csak a képernyÅ‘n létezik. Fin Fin különleges Mesterséges Intelligencia programja lehetÅ‘vé teszi, hogy reagáljon az emberi hangra, de még azt is, hogy duzzogjon, vagy elbújjon, és általában véve érdekesebb legyen, mint egy aranyhal, vagy törpepapagáj. Fin Fin a „mesterséges élet” alapelvei szerint működik. Úgy tervezték, hogy interaktív, segítÅ‘kész és barátságos legyen. A Fin Finhez hasonló programok a közeli jövÅ‘ben gyakorlati hasznot is hozhatnak. Fejlettebb változataitól különbözÅ‘ ház körüli tennivalók ellátását várják, így például a központi fűtés ellenÅ‘rzését, vagy az élelmiszerkészlet felügyeletét és a hiányok pótlását. A jövÅ‘ robotjainak programjába a kutatók két emberi tulajdonságot szeretnének beépíteni: a gyengédséget és a barátságosságot. Arra törekednek, hogy képessé tegyék a robotokat, például beteg és idÅ‘s emberek ellátására. Egy japán mérnök, Icsiro Kato, zongorista robotot tervezett, a WABOT-2-nek nevezett robot már számos koncertet adott, Kato azt reméli, hogy sikerül olyan robotot építenie, amelyik egyesíti magában egy gondolkodó gép technikai fejlettségét az ember érzelmi gazdagságával, például tud „kedves” lenni. Pszichológusok folyamatosan kutatják az emberek viselkedését a gépekkel és a Mesterséges Értelemmel felruházott szerkezetekkel szemben. Megfigyelték, hogy a kísérleti alanyok döntÅ‘ többsége akkor is hajlamos volt bizonyos tulajdonságokkal felruházni a vele a kísérlet során kapcsolatba került szerkezetet, ha erre semmi oka sem volt. Például, amikor a gépek emberi hangon válaszoltak, a hangok mögé különbözÅ‘ érzelmeket képzeltek. De talán mindannyiunkkal elÅ‘fordult már, hogy valamelyik gépünket, járművünket elneveztük, vagy éppenséggel haragudtunk rájuk, ha nem úgy működtek, ahogy szerettük volna. A kutatók tehát igyekeznek beszélÅ‘ gépeik hangját különbözÅ‘ tónusokkal ellátni, s máris sokkal könnyebben hajlamosak az emberek befogadni Å‘ket. A robotbarátok készítÅ‘i természetesen nemcsak a gyerekekre gondoltak, hanem a felnÅ‘ttekre is. Ki ne álmodozott volna fiatal korában egyik vagy másik híres színész, popsztár vagy sportoló közeli társaságáról. Mindez, japán kutatók szerint, néhány éven belül valósággá válhat. Elképzelésük szerint a vevÅ‘ megrendeli kit szeretne legyártatni, s a http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
Mesterséges Értelemmel felruházott gép, megfelelÅ‘ anyagokból kiképezve, testhÅ‘mérsékletűre beállítva, majdnem minden tulajdonsággal rendelkezhet, mint az igazi. Egyesek, amikor a hír napvilágra került, máris felemelték a szavukat a robotrabszolgaság ellen, s különbözÅ‘ törvények kidolgozását és elfogadtatását szeretnék elérni védelmükre. Mások szerint mindez túlzás, s az emberek a majdan megvásárolható robotszolgákat sokkal inkább a ház körüli teendÅ‘k elvégzésére fogják használni. A házirobotok elterjedése valószínűnek látszik, hiszen 2025-re a japán lakosság egynegyede 65 évesnél idÅ‘sebb lesz, és félÅ‘, sÅ‘t szinte biztos, hogy nem jut elég ápoló a betegekre. Ha Kato ötletei sikeresnek bizonyulnak, ezeket a betegeket robotápolók látják majd el. Rendkívül érdekes és a témához szorosan illeszkedik a Mesterséges Élet kérdése. A Mesterséges Élet tudománya olyan számítógépes programokkal foglalkozik, amelyek az élÅ‘lényekéhez hasonló viselkedést szimulálnak. A kutatások talán elsÅ‘ lépését Conway tette meg az általa Életjátéknak nevezett számítógépes program megírásával. Egyben bebizonyította, hogy hihetetlen egyszerű szabályok is már rendkívül bonyolult, és az igazi életre olykor döbbenetesen hasonlító szimulált világot tudnak produkálni. A virtuális élettérben is megjelenhetnek a különbözÅ‘ típusú élÅ‘lények, s ezek megfigyelése által olykor magát az életet is jobban megérthetjük. A Mesterséges Élet fogalma egy 1987-es konferencián született meg, de alapjait Neumann János fektette le, akit a számítógép és az atomfegyver kutatása mellett fÅ‘ként az önmaguk reprodukálására képes mesterséges organizmusok érdekelték. Hipotézisei megannyi tudományos-fantasztikus regény alapötletét adták, s adják még ma is. Egyik ötlete a távoli világűr meghódítására a VNM, a Von Neumann Machines (Neumann Gépek), elgondolása volt. A VNM elsÅ‘ példánya elkezdené az űrutazást, majd az elsÅ‘ útjába kerülÅ‘ bolygón másolatot készítene önmagáról, amihez az új világból szerezné a nyersanyagot és az üzemanyagot. A másodpéldány azután folytatná az utazást, a következÅ‘ bolygón pedig újabb másolatot készítene, és így tovább. Ily módon a NVM-űrrobotok végül bejárják az egész Világegyetemet. Az ipari robotok általában hat mozgásfokozattal rendelkeznek: fel, le, balra, jobbra, fordul és hajlik. Ezáltal nagypontossággal tudnak akárhányszor egymás után megismételve bizonyos mozdulatsorokat végrehajtani, olykor veszélyes vagy egészségtelen körülmények között is. VNM-űrrobotok ötlete a maga korában teljes egészében fantasztikusnak tűnt. Ma már korántsem az. A Föld bolygót fenyegetÅ‘ veszélyek tömege arra indította a kutatókat, hogy az elképzelést nagyon is komolyan vegyék. Annyival kiegészítve, hogy az önmagukat lemásoló robotok egyúttal az ember számára alkalmas bázist is létrehoznak, mielÅ‘tt odébbállnak. Ily módon segítve az emberi faj terjeszkedését a világűrben, s egyúttal biztosítva fennmaradását.
12. Kiborgok a láthatáron
A kiborg az ember és a gép keveréke, valahol félúton az élÅ‘lény és a robot között. Igazi kiborgok még nem léteznek, de a gondolat nem új: az ember évszázadok óta kísérletezik a természet eredeti modelljének továbbfejlesztésével. A „kiborg” szó jelentése: kibernetikus organizmus. A kifejezés az 1950-es évekbÅ‘l származik, amikor elÅ‘ször merült fel élÅ‘ szervezet és mesterséges eszközök együttes működésének lehetÅ‘sége. Az akkori technikai színvonal természetesen messze nem volt összehasonlítható a maival, a korszerű miniatürizálási módszerek, a nanotechnológia az elképzeléseket nagyon is megvalósíthatóvá teszik, különösen, ha figyelembe vesszük azt, hogy ezeket a különleges eszközöket egyre többen tudják megfizetni. Mesterséges szervek építésének gondolata azonban már évszázadokkal korábban sem volt ismeretlen. Már az 1500-as évekbÅ‘l ismerünk mechanikus kézre vonatkozó vázlatrajzot, 1560-bÅ‘l mesterséges kar tervét, 1560-bÅ‘l pedig testre erÅ‘síthetÅ‘, fémbÅ‘l készült vázat. Balesetek, háborúk sajnos napjainkban is vannak, és a megsérült emberek számára közös érdek minél jobb életfeltételeket biztosítani. Az egyes szervek újjánövesztésére is történnek szép számmal kísértelek, azonban egy mesterséges eszközt bármikor lehet cserélni, különösebb problémák nélkül. A mesterséges szervek igazi áttörést hozhatnak azok számára, akik ilyen vagy olyan létfontosságú szerv átültetésére várnak. MegfelelÅ‘ donort találni évekig-évtizedekig tarthat a szervezet immunreakciói miatt, míg mesterséges szervek esetén erre jóval kisebb az esély, ráadásul mindig kéznél lehetnek. A bátrabb kutatók nem állnak meg ezen a szinten, hanem magát az agyat is össze kívánják kötni számítógépekkel. Az ember-gép gondolata elsÅ‘ hallásra talán félelmetesen hangzik, de egy ilyen kapcsolat talán elÅ‘nyökkel is járhat. Agyunk számítógéphez való csatlakoztatása lehetÅ‘vé tenné például emlékeink tárolását. Így soha semmi nem merülne feledésbe (igaz, azok a dolgok sem, amelyeket éppen feledni szeretnénk, például rémálmaink). A tanulási módszereink is gyökeresen megváltoznának, hiszen egy megfelelÅ‘ adatbázis agyunkba való betöltése egyszerű műveletnek számítana. Nem kellene az embernek évtizedeken át tapasztalatokat gyűjtenie, hogy valamikor az élete végén az ismereteket szintetizálni tudja, ezt már egészen fiatalon megteheti, s akkor még mindig elÅ‘tte áll az élet. http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
Az információs hálózattal fenntartott szoros kapcsolat ma már a mobiltelefonok és az Internet rendszeres használói számára mindennapos dolognak számít. Talán egy napon agyunk – például beültetett csipek révén – közvetlenül is csatlakozhat a világméretű elektronikus kommunikációs rendszerbe. Hogy a fenti gondolat mennyire nem távlati, arra éppen néhány hete történt kísérlet. Egy amerikai házaspár önként vállalta, hogy bÅ‘rük alá olyan mikrocsipet ültessenek be, mely minden lényeges adatukat tartalmazza, s egyúttal egyfajta nyomkövetÅ‘ként is szolgál. Egy ilyen csip továbbfejlesztett változata már képes lehet kétoldalú kommunikációt folytatni információs rendszerekkel, akár nagy távolságból is, akár úgy is, hogy közvetlenül az agyhoz kapcsolódik. Valóban össze lehet kapcsolni idegsejteket számítógéppel? Erre vonatkozóan a német Max Planck intézet végzett úttörÅ‘ jelentÅ‘ségű kutatásokat. Kimutatták, hogy az élÅ‘ idegek mikrocsipekhez csatlakoztathatók. Kísérleteik során egy patkány agysejtjét speciális mikrocsippel, úgynevezett biocsippel kapcsolták össze. A jelek így a sejttÅ‘l egyenesen a csip áramköreibe jutottak, majd ugyanezen az úton haladtak visszafelé is. A technikai nehézségeket tehát már sikerült leküzdeni. Most nézzük meg, hogy ha ugyanezt a technikai megoldást emberi idegsejtekkel is végrehajtanánk, akkor egy sor elképzelés válhatna valóra, például: - elektronikus szem vakoknak, elektronikus fül a nagyothallóknak, - a Mesterséges intelligencia bevonása az agykárosodás elleni harcba, - az agy bekapcsolása az elektronikus kommunikációba, - emléktárolás mágneslemezen, - az intelligencia fokozása az agy és agy Mesterséges Intelligencia számítógép összekapcsolásával. KiegészítÅ‘ szenzorokkal szuperérzékelést, vagyis jobb tapintást, látást vagy hallást lehetne elérni. Természetesen ennek is megvannak a maga veszélyei. Beépített biocsipekkel mindenki követhetÅ‘vé válik, s nemcsak hogy követhetÅ‘, hanem minden fiziológiás működése is nagy távolságból felderíthetÅ‘, de még a szavai és a gondolatai is. Ez pedig sok esetben meglehetÅ‘sen hátborzongató lenne. Nem szabad elfeledkezi itt sem a katonai alkalmazásokról. Olyan szuperemberek alakíthatók ki tetszés szerint, melyekkel szemben egy átlagembernek esélye sincs. A technika pedig olykor rossz kezekbe is kerülhet. A fizikai munka megkönnyítse céljából sokan foglalkoztak azzal, hogyan lehetne hordható külsÅ‘ testet készíteni azok számára, akik nem tudják használni végtagjaik A mesterséges intelligencia közelebb hozhatja ezeket az elképzeléseket is a valósághoz, hiszen mindaz, ami az ember számára egyszerű – például a két lábon járás -, a számítógépektÅ‘l komoly teljesítményt igényel, amellyel csak a legújabb Mesterséges Intelligencia rendszerek rendelkeznek. Azonban a japán Honda cég már 1996-ban bemutatta P2 nevű emberszabású robotját, amely már lépcsÅ‘n is tudott járni. Ha elesett, képes volt ismét talpra állni. 210 kg-ot nyomott és Mesterséges Intelligencia szoftver irányította. A technikai fejlesztések azonban nemcsak ilyen látványos, bemutató jellegű eredményeket céloznak meg. Már léteznek olyan vázszerkezetek, melyek például hÅ‘tÅ‘l, savtól óvják viselÅ‘jét, így a tűzoltómunka tehetÅ‘ hatékonyabbá és biztonságosabbá. De sikerült olyan, közvetlen agyirányítású, járógépeket is készíteni, melyek bénult emberek számára biztosítják a helyváltoztatás lehetÅ‘ségét. De ugyanez a fajta irányítási lehetÅ‘ség érvényes a mesterséges végtagokra is. A gondolati irányítás sem polgári találmány. A katonai vadászrepülÅ‘gépekben bukkant fel elÅ‘ször az ilyen működést megvalósítását célzó szoftver. A légiharcban ugyanis tizedmásodpercek is számíthatnak. Tekintetbe véve egy-egy gép olykor több százmillió dolláros bekerülési költségét, egyáltalán nem mindegy, hogy a légiharc kimenetele milyen. A pilótáknak elég csak rágondolni bizonyos fegyverekre, s a szemükkel rápillantani a célra, s az adott fegyver működésbe lép. A gondolkodók nem állnak meg. Ha minden egyes szervünket géppel helyettesítjük, s ha agyunk tartalmát tárolókra töltjük, vajon még mindig emberek maradunk? Érzelmeinket is kódolhatjuk? Akár örök életünk is lehet géptestben? SzédítÅ‘ távlatok. Valakiknek vonzóak, valakiknek nem. Nem biztos, hogy az emberek többsége olyan világba vágyna, amikor gépkezek simogatnak gépmacskákat, s mesterséges membránjaikkal fogják fel a szintetikus dorombolást.
13. Mit hoz a jövÅ‘?
Intelligensekké válnak-e a robotok? Lehet, hogy egy napon Å‘k fogják irányítani a világot? Nem pusztíthatja el a Mesterséges Intelligencia az embert? E kérdések megválaszolásában erÅ‘sen megoszlanak még a vélemények. http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
A robotika és a Mesterséges Intelligencia alig fél évszázad alatt megváltoztatta a világot, és nem valószínű, hogy ez a folyamat megállna. Sok szakértÅ‘ gondolja úgy, hogy a Mesterséges Intelligencia hamarosan túllép az emberi értelmen, de vannak olyanok is, akik szerint ez komoly veszélyt jelent. A félelem nem alaptalan, mivel a Mesterséges Intelligencia kutatások lényegében szabályozás és felügyelet nélkül folynak. ElképzelhetÅ‘, hogy a gépek intelligensebbekké válnak, mint az emberek, de ez nem jelenti feltétlenül azt, hogy el akarnák pusztítani az emberiséget. Erre az emberiség nélkülük is képes. A különbözÅ‘ tudományos-fantasztikus történetekben egyaránt találkozhatunk jó- és rosszindulatú intelligens robotokkal is. Ahhoz azonban, hogy a Mesterséges Intelligencia bármiféle veszélyt is jelentsen az emberre magára nézve, három alapvetÅ‘ feltétel teljesülése szükséges: - szuperintelligens számítógépek - mozgó robotrendszerek - az ezeket összekapcsoló kommunikációs rendszer E feltételek mindegyike már a közeljövÅ‘ben megvalósulhat. Ez a fajta fenyegetettség-érzés az amerikai Terminátor (Halálosztó) filmek alapgondolata. Ezekben az akciófilmekben a jövÅ‘beli Mesterséges Intelligenciák azért ölik meg az embereket, mert azok túlságosan tökéletlenek. Valóban követheti a biológiai evolúciót a technikai? Sokak szerint ez törvényszerűen be fog következni. A filmek a gyilkos robotokat mindig logikusnak és pontosnak ábrázolják. E robotok képtelenek tekintettel lenni a környezetükre, mert a természetet tökéletlennek tartják. Ha azonban a mesterséges értelem a tökéletlenség megértésére is kiterjed, akkor a Mesterséges Intelligencia ugyanúgy megvédeni, és nem lerombolni akarja majd a biológiai rendszereket, és a természet világát, mint az emberek közül az intelligensek. A Mesterséges Intelligencia és az ember egymást kiegészítÅ‘ kapcsolata hamarosan valósággá válhat. ElképzelhetÅ‘, hogy a számítógép által vezérelt implantátumokkal segíthetünk a fogyatékosságban szenvedÅ‘ embereken. Az igazi „gondolkodó” robotok kézzelfogható közelségbe kerültek. Egy japán robotkutató, Icsiro Kato azt tervezi, hogy olyan robotokat készít, amelyek segítenek az embereknek, és éppen olyan kedvesek, mint amilyen hatékonyak. Úgy véli, ha egy gép viselkedését programozni lehetne, a tervezÅ‘k biztosak lehetnek abban, hogy a Mesterséges Intelligencia az ember jobbik felét fogja tükrözni. Kérdés, hogy a nemlineáris működések milyen mértékben befolyásolják egy mégoly precízen tervezett robot működését. A Mesterséges Intelligencia kutatóinak egyik legfÅ‘bb kérdése, hogy rendelkezhet-e a Mesterséges Intelligencia az emberéhez hasonló énnel és tudattal. Eddig egyetlen számítógép sem mutatta ennek valódi jelét. A Mesterséges Intelligencia fejlÅ‘désével azonban tudatossága is kifejlÅ‘dhet, hiszen az embernél is feltehetÅ‘leg így történt. Ahhoz, hogy a kutatók egyértelmű választ kaphassanak, a Mesterséges Intelligenciának önállóan kellene tudnia kommunikálnia. Magától kellene mondania valamit, például megkérdezhetné, hogy ne maradjon-e mégis áram alatt, amikor a kikapcsolás fenyegeti. A Mesterséges Intelligencia – önálló döntéshozó rendszer - minden bizonnyal elÅ‘ször a hadszíntereken fog megjelenni. Ha sikerül túlélnünk, hogy alkotója ellen forduljon, akkor talán az emberiség követeiként felveheti a kapcsolatot fényévekre tÅ‘lünk idegen élÅ‘lényekkel, de akár barátként, segítÅ‘ként is funkcionálhat mindennapjainkban. A döntés, és ezáltal saját jövÅ‘nk, most is a mi kezünkben van!
14. Időrend
A feltalálók és a tudósok évezredek óta próbálnak robotot készíteni, a Mesterséges Intelligencia mégis csak az 1900-as évek közepén, a számítógépkorszak kezdetével jelent meg.
Kr.e. 2500. A görög mítoszok között találkozunk a kézművesség istenérÅ‘l, Héphaisztoszról szóló történetekkel. Az egyik szerin egyszer rézbÅ‘l épített egy óriást, akinek Talosz volt a neve, és Kréta szigetét kellett Å‘riznie. Különleges tulajdonságokkal rendelkezett, képes volt vörös izzásig hevülve szétmorzsolni áldozatait, ám volt egy gyenge pontja is – a jobb sarka, mely hús-vér anyagból készült. Kr.e. 1500. Memnónnak, Etiópia királyának a szobra napfelkeltekor és napnyugtakor dallamos fuvolahangokat adott ki magából. Kr.e. 500. King-Su Cse fából és bambuszból repülni tudó szarkát épített Kínában. Kr.e. 206. Csin-Si Huang-Ti kincstára számára önműködÅ‘ bábzenekar készült, ugyancsak Kínában. 1. század. Az elsÅ‘, pénzérmével működÅ‘ automata az ókori Alexandriában működött, ahol egy obolosz nevű pénzérme bedobása ellenében egy pohár szenteltvizet csurgatott a hívÅ‘ emberek agyagbögréjébe. http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
1. század. Alekszandriai Hérón, görög mérnök és matematikus több gépet is feltalált, köztük egy gÅ‘zturbinát és egy templomkapuk mozgatását megkönnyítÅ‘ eszközt. 1250. körül. Albertus Magnus német mérnök életnagyságú szolgát épített, egy beszélÅ‘- és ajtónyitó automatát. A megrémült falulakók azonban darabokra zúzták, mert az ördög művét látták benne. 1235. körül. Villard d’Honnecourt francia építész számos robot, köztük önműködÅ‘ angyali és állati alakok vázlatait vetette papírra. 1500. körül. Leonardo da Vinci reneszánsz művész és feltaláló önműködÅ‘ oroszlánt készített XII. Lajos francia király hivatalos látogatása tiszteletére. 1642. Blaise Pascal francia matematikus számológépet épített. 1650 körül. Christian Huygens holland fizikus és csillagász különféle automata gépezeteket alkotott, köztük szökÅ‘kutakat, kocsikat és zenélÅ‘ dobozokat. 1671. Gottfried Wilhelm Leibniz olyan számológépet konstruált, amelyik tudott összeadni, szorozni, osztani és négyzetgyököt vonni. 1738. Jaques Vaucanson francia feltaláló robotfuvolát készített. 1769. Kempelen Farkas sakkjátékos „robotot” épített. A gép számos játszmát nyert, ám a báró beismerte, hogy némi szemfényvesztés is van a dologban, a titokra azonban soha nem derült fény. 1800-as évek. A Philadelphiai baba két nyelven írt, és rajzolni is tudott. 1823. Charles Babbage angol matematikus differenciálgépet szerkesztett tengerészeti, biztosítási és csillagászati táblázatok kezelésére. A géprÅ‘l azt tartották, hogy „úgy szövi a szám-mintákat, mint szövÅ‘szék a gyapjút”. 1830. Egy „beszélÅ‘ automata” nagyhatású bemutatójára került sor Londonba. KészítÅ‘je a bécsi Joseph Faber, akinek 25 évébe telt, mire megtervezte és megépítette a valósághű szimulátort. 1886. Lyukkártyarendszer segítségével végeznek népszámlálást az Egyesült Államokban. A rendszer gyorsaságának köszönhetÅ‘en alig két és fél hónap alatt sikerült befejezni a munkát. 1893. George Moore gÅ‘zembere 14,5 km-es sebességgel haladt, és egy gázbojlertÅ‘l nyerte az energiáját. Kéménycsöve füstölgÅ‘ szivart formázott. 1930. Amerikában Vannevar Bush differenciál-analizátora az elsÅ‘ analóg számítógép volt differenciálegyenletek megoldására. 1936. Nagy-Britanniában Alan Turing egy logikai problémát megoldó gép ötletén dolgozott. 1943. Az ENIAC, az elsÅ‘ teljesen elektronikus számítógép, egy digitális program utasításai alapján működött. 1948. W. Grey Winter amerikai kutató elektronikus teknÅ‘cei, Elmer és Elsie elektromossággal „táplálkoztak”. Amint „megéheztek”, az energiára, megtalálták az utat hazafelé. Ugyanebben az évben az amerikai Bell Telefontársaság kutatóintézetében kifejlesztették az elsÅ‘ tranzisztort. 1954. Az MIT Whirlwind számítógépében használt elÅ‘ször mágnes-mag memóriát. 1956. Az USA-beli Darthmouth College-ben elÅ‘ször használták a „Mesterséges Intelligencia” kifejezést. 1959. Marvin Minsky és John McCarthy vezetésével megkezdte működését a Mesterséges Intelligencia tanulmányozására létrehozott laboratórium a MIT-en. 1960. Használatba léptek az elektronikus számítógépekkel vezérelt elsÅ‘ ipari robotok. Megrendezésre került az elsÅ‘ konferencia a bionikáról, azaz a biológiai elektronikáról. 1968. A kaliforniai Stanford Kutatóintézetben kifejlesztették az elsÅ‘ önálló robotrendszert, amely egy Shakey elnevezésű, kisméretű, kerekeken gördülÅ‘ robotra épült. 1971. Általános használatba kerülnek az elsÅ‘ mikroszámítógépek. 1972. Megalakult az Inumation, az ipari robotok gyártására szakosodott elsÅ‘ vállalat. 1977. Kifejlesztették az elsÅ‘ félvezetÅ‘ alapú alkatrészeket. Azóta is számos elektronikai eszköznél használják Å‘ket fényérzékelÅ‘ként, például kézikamerákban és digitális fényképezÅ‘gépekben. 1980. Amerikában az ipari robotok forgalma meghaladja az évi 100 millió dolláros értéket. 1981. Elkészült az elsÅ‘ IBM típusú személyi számítógép. A Microsoft cég szoftverével ellátva a rendszer világszerte az asztali számítógépek egyik mértékadó szabványává vált. 1984. Az Apple Mcintosh számítógép bevezeti a „mutass rá és kattints” – rendszerű grafikus felhasználói felületet, amit kifejezetten a számítógép használatának megkönnyítésére alakítottak ki. KésÅ‘bb egy hasonló rendszer Windows néven ért el komoly sikereket, bár az Apple Mac az 1980-as és 90-es években is megÅ‘rizte piacvezetÅ‘ szerepét a grafikai és kiadói iparágakban. 1992. Az elsÅ‘ CD megjelenése. Korábban elképzelhetetlen mennyiségű információ tárolása vált lehetségessé egyetlen műanyag lemezen. A Michelangelo nevű számítógépes vírus támadása a számítógépek szoftver-rendszerei ellen a világ minden részén. 1993. Walt Disney klasszikus rajzfilmjének a Hófehérkének digitálisan megtisztított változatával a számítógép belépett a gyermekfilmek világába. 1996. A Honda P2 robotja tud járni, lépcsÅ‘kön le- és felmászni, és ha fel akarják lökni, képes felegyenesedve visszanyerni az egyensúlyát. 1997. A Sojourner felfedezÅ‘ robot a Mars felszínén cirkált. Kiszámították, hogy minden egyes emberre 40 millió tranzisztor jut a világon. 1998. Elindul a Deep Space I amerikai űrszonda. Fedélzeti Mesterséges Intelligenciája segíti a cél kiválasztásában, megközelítésében, majd leszállásában az Eros kisbolygón. 2005. Mesterséges Intelligencia által vezérelt katonai repülÅ‘gépek hadrendbe állítása. 2010. Az új otthonokban beépített Mesterséges Intelligencia működteti a biztonsági rendszert, a légkondicionálást, http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
és gondoskodik az általános háztartási feladatok ellátásáról. 2015. Mesterséges Intelligencia által vezérelt űrszondák repülnek a Jupiter Európa holdjára, hogy ott a jégpáncéllal borított felszínen átolvasztva magukat a tengerekben élet után kutassanak. 2025. és azon túl. A Mesterséges Intelligencia hiperintelligens gondolkodásra és tudatos viselkedésre válik képessé.
15. Összegzés
A Mesterséges Intelligencia kutatási területei az élet szinte minden részét felölelik. Átfogó, az egész tudományterületre vonatkozó, kutatási program nem létezik. Minden kutatóintézet éppen azt a részterületet vizsgálja, melyre megbízást kap, vagy amely területen dolgozó tudósokat össze tudja gyűjteni és meg tudja fizetni. A kutatás tehát a legtöbb esetben esetleges, kevesen foglalkoznak a következményekkel, szinte mindenki a haszon, illetve a látványosság jegyében kutat, mely pénzre, tehát további kutatások támogatására váltható. Kevesen végeznek elméleti alapkutatásokat, ami természetesen már önmagában is nehéz feladat. Hiszen az emberi intelligenciával kapcsolatban sem egységesek az álláspontok. Valakik a jó memória-képességeket helyezik elÅ‘térbe, mások a gyakorlatiasságot, ismét mások az intuíciót, a problémamegoldó-képességet. Ismét mások, mindezt együtt. A jó IQ-teszt kitöltési képesség nem azonos azzal, hogy valaki életben tud maradni, mondjuk a sivatagban. Míg az ott lakó, olykor írástudatlan népeknek, ez mindennapi rutinfeladat. A Mesterséges Intelligencia megközelítési módjaiból kitetszik, hogy míg egyesek alapjában véve egyszerű, de együttműködésre kész kicsiny szerkezeteket készítenek, addig mások inkább komplett rendszerek megalkotására törekszenek. Az elÅ‘bbi módszert talán össze lehet kapcsolni az emberi ösztönszinttel: egyszerű és gyors reakciók. De már ezeknél az egyszerű szerkezeteknél is láthattuk, hogy igen könnyen kiválthatunk nemlineáris működéseket. Ez felveti annak a lehetÅ‘ségét is: hogy az agytevékenység szintén véletlenszerű? Megtaláltuk volna az intuíció matematikai és algoritmikus gyökereit? Az egyszerű szerkezetek „életrevalóbbak”, ha egyikük-másikuk kiesik könnyen pótolható, együttes tevékenységük azonban mégis komplex tevékenységek elvégzésére teszi Å‘ket alkalmassá (lásd. Stanislaw Lem: A Fekete FelhÅ‘). Ideális fegyverrendszerek… A komplett számítógépekben multiprocesszoros rendszerekkel találkozhatunk, de már kísérleteznek biocsipekkel, az idegrendszer és a számítógép direkt összeköttetésével is. EzektÅ‘l a rendkívül drága és bonyolult gépektÅ‘l várják, hogy egyszer öntudatra ébredjenek. Ilyesmi megtörténtére elrettentÅ‘ példák sorozatát láthattuk a tudományos-fantasztikus regényekben (lásd. Randall Frakes: Terminátor). Azonban lehetséges, hogy ezek a félelmek alaptalanok, hiszen az ember általában önmagából indul ki, így sokan már eleve feltételezik a megszületÅ‘ Mesterséges Intelligencia agresszivitását. Persze, ha az ember globális tevékenységét szemügyre vesszük, a feltevés természetesen messze nem alaptalan… Nehéz tehát arra a kérdésre válaszolni, hogy kell-e nekünk Mesterséges Intelligencia? És talán nem is érdemes megfelelni, hiszen amely feladaton ennyire dolgoznak, annak biztosan lesz eredménye, csak egyetlen kérdést kell figyelembe vennünk, az pedig a: mikor? Akkor pedig: majd meglátjuk. A dugót már kihúztuk a palackból. A szellem még lehet, hogy nem jött ki. Bár, ki tudja?…
16. Forrásmunkák
Aranyi László: Embergépek, Ózd, RYUFOR Alapítvány, 2001.
Asimov, Isaac: Én, a robot, Budapest, Kossuth Kiadó, 1966.
Braitenberg-tanulmány: kisautók kószálnak a szintetikus pszichológia földjének villanykörtéi között, Tudomány, 1987.05 http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
Csak az orrunk után!, Élet és Tudomány, 1994.21
Csákány Antal – Dr. Vajda Ferenc: Játékok számítógéppel, Budapest, Műszaki Könyvkiadó, 1985.
De ki vezeti gépet? Tudomány, 1991.09
Fekete István – Gregorics Tibor – Nagy Sára: Bevezetés a Mesterséges Intelligenciába, Budapest, LSI Oktatóközpont, 1990.
Fekete István – Gregorovics Tibor – Nagy Sára: Bevezetés a mesterséges intelligenciába, Budapest, LSI Oktatóközpont, 1990.
Fox – Messina: A korszerű számítógépek felépítése, Tudomány, 1987. december
Jefferis, David: Gondolkodó gépek, Budapest, Lilliput Kiadó, 2000.
Seregy Lajos: Az idegrendszer és a számítógép, Élet és Tudomány, 1984.10.19
Spencer, Donald: Játékok BASIC nyelven, Budapest, Számítástechnika-alkalmazási Vállalat, 1983.
Számítástechnikai különszám, Tudomány, 1997.12
www.damjanich-nkta.sulinet.hu/Verseny98/v98final/KFarkas/
www.damjanich-nkta.sulinet.hu/Verseny98/v98final/KFarkas/sakkozogep.html
17. Mellékletek
1. számú melléklet – A Grundy-féle játék
2. számú melléklet - A Braitenberg-féle kisautók egyike http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
A Grundy-féle játék
Ennek a játéknak a kezdetén adott egy olyan pénzoszlop, amely legalább három pénzérmét tartalmaz. Az elsÅ‘ játékosnak ezt a pénzoszlopot úgy kell kettéválasztania, hogy a lépése után kialakuló két oszlop különbözÅ‘ számú érmét tartalmazzon. A második játékos a kialakult két oszlop közül választ egyet, amelyet az elÅ‘bb leírtak szerint bont ketté. Ezek után a játékosok felváltva választanak ketté egy-egy oszlopot két különbözÅ‘ magasságú részre mindaddig, amíg ez lehetséges. Ez azt jelenti, hogy ha az összes pénzoszlop már csak egy vagy két érmét tartalmaz, akkor véget ér a játék. Az a játékos nyer, aki utoljára tudott lépni. A játékot természetesen nemcsak pénzérmékkel lehet játszani, hanem bármilyen más apró tárggyal. Az sem lényeges, hogy kezdetben az adott dologból csak egyetlen halom legyen.
A játék angol eredetű. Az elnevezésben Mrs. Grundy szerepel, aki az átlag angol háziasszonyt személyesíti meg. Az elnevezés talán utal arra, hogy ezt a játékot – egyszerűsége folytán – bárki játszhatja.
A lép: 7
B lép: 6,1 5,2 4,3
A lép: 5,1,1 4,2,1 4,2,1 3,2,2 4,2,1 3,3,1
http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
Maghar Akadémia
B lép 4,1,1,1 3,2,1,1 3,2,1,1 3,2,1,1 2,2,2,1 3,2,1,1 3,2,1,1
A lép: 3,1,1,1,1 2,2,1,1,1 2,2,1,1,1 2,2,1,1,1 2,2,1,1,1 2,2,1,1,1
B lép: 2,1,1,1,1,1
http://www.magharakademia.hu
KészÃ-tette a Joomla!
Generálva: 22 June, 2016, 01:37
