Μια νέα εξίσωση για τη νοημοσύνη

Υπάρχει κάποια εξίσωση για τη νοημοσύνη; Ναι. Είναι η F = T ∇ Sτ. Σε μια συναρπαστική και κατατοπιστική ομιλία, ο φυσικός και επιστήμονας υπολογιστών Άλεξ Βίσνερ-Γκρος εξηγεί τι στην ευχή σημαίνει αυτό. (Βιντεοσκοπημένο στο TEDxBeaconStreet.)

Νοημοσύνη -- τι είναι;

Αν κάνουμε μια αναδρομή
στην ιστορία

σχετικά με τον τρόπο
που έχει κριθεί η νοημοσύνη,

ένα γόνιμο παράδειγμα υπήρξε

η διάσημη φράση
του Έντσγκερ Ντάικστρα ότι

«το ερώτημα αν μια μηχανή
μπορεί να σκεφτεί

είναι τόσο ενδιαφέρον

όσο και το ερώτημα
αν ένα υποβρύχιο

μπορεί να κολυμπήσει».

Τώρα, ο Έντσγκερ Ντάικστρα,
όταν το έγραψε αυτό,

το εννοούσε ως κριτική

για τους πρωτοπόρους
της επιστήμης υπολογιστών,

όπως ο Άλαν Τούρινγκ.

Ωστόσο, αν ρίξετε μια ματιά
στο παρελθόν

και σκεφτείτε πώς θα ήταν

οι πιο σημαντικές καινοτομίες

που μας επέτρεψαν να φτιάξουμε

τεχνητές μηχανές που κολυμπούν

και τεχνητές μηχανες που [πετούν],

θα δείτε ότι μόνο μέσω της κατανόησης

των υποκείμενων φυσικών μηχανισμών

της κολύμβησης και της πτήσης

μπορέσαμε να φτιάξουμε
αυτές τις μηχανές.

Και έτσι, μερικά χρόνια πριν,

ξεκίνησα ένα πρόγραμμα
για να προσπαθήσω να καταλάβω

τους θεμελιώδεις φυσικούς μηχανισμούς

που διέπουν τη νοημοσύνη.

Ας πάμε ένα βήμα πίσω.

Ας αρχίσουμε με ένα νοητικό πείραμα.

Προσποιηθείτε ότι είστε μια φυλή εξωγήινων

που δεν γνωρίζει τίποτα
σχετικά με τη βιολογία της Γης

ή τη νευροεπιστήμη
ή τη νοημοσύνη της Γης,

αλλά έχετε εκπληκτικά τηλεσκόπια

και μπορείτε να παρατηρήσετε τη Γη,

και ζείτε εκπληκτικά πολλά χρόνια,

άρα μπορείτε να παρακολουθήσετε τη Γη

για εκατομμύρια,
ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια.

Και παρατηρείτε
μια πραγματικά παράξενη έκβαση.

Παρατηρείτε ότι
με το πέρασμα των χιλιετιών,

η Γη βομβαρδίζεται
συνεχώς από αστεροειδείς

μέχρι κάποια στιγμή,

και ότι σε αυτή τη στιγμή,

που αντιστοιχεί αδρά
στη χρονολογία μας, το 2000 μ.Χ.,

οι αστεροειδείς που βρίσκονται

σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη

και που κανονικά
θα είχαν πέσει πάνω της,

εκτρέπονται μυστηριωδώς

ή ανατινάζονται πριν μπορέσουν
να χτυπήσουν τη Γη.

Τώρα φυσικά εμείς, ως γήινοι,

γνωρίζουμε ότι ο λόγος θα ήταν

ότι προσπαθούμε να σωθούμε.

Προσπαθούμε να αποτρέψουμε
μια σύγκρουση.

Αν όμως είστε μια φυλή εξωγήινων

που δεν γνωρίζει τίποτε γι' αυτό,

που δεν έχει καμία ιδέα
για τη νοημοσύνη της Γης,

θα αναγκαζόσασταν να συγκροτήσετε

μια φυσική θεωρία που να εξηγεί πώς,

σε μια δεδομένη χρονική στιγμή,

οι αστεροειδείς που θα συνέτριβαν
την επιφάνεια ενός πλανήτη

σταμάτησαν μυστηριωδώς να το κάνουν.

Ισχυρίζομαι λοιπόν ότι
αυτό το ζήτημα είναι το ίδιο

με την κατανόηση της φυσικής ουσίας
της νοημοσύνης.

Σε αυτό λοιπόν το πρόγραμμα
που ξεκίνησα πριν από χρόνια

εξέτασα μια ποικιλία
διαφορετικών στοιχείων

σε όλο το επιστημονικό φάσμα,
σε διάφορους επιστημονικούς κλάδους,

που στόχευαν, πιστεύω,

προς έναν ενιαίο, υποκείμενο μηχανισμό

για τη νοημοσύνη.

Στην κοσμολογία, για παράδειγμα,

υπήρχε μια πληθώρα
διαφορετικών ενδεικτικών στοιχείων

ότι το σύμπαν μας φαίνεται
να είναι τέλεια συντονισμένο

για την ανάπτυξη νοημοσύνης,

και, ειδικότερα, για την ανάπτυξη

γενικών καταστάσεων

που μεγιστοποιούν
την ποικιλομορφία πιθανών μελλόντων.

Στα παιχνίδια, για παράδειγμα, στο Γκόου --

όλοι θυμούνται το 1997

όταν ο Ντιπ Μπλου της IBM νίκησε
στο σκάκι τον Γκάρι Κασπάροβ --

λιγότεροι άνθρωποι γνωρίζουν

ότι τα τελευταία 10 χρόνια ή τόσο,

το παιχνίδι Γκόου,

εύλογα ένα πολύ πιο δύσκολο παιχνίδι

επειδή έχει πολύ
υψηλότερο παράγοντα διακλάδωσης,

είχε επίσης αρχίσει να υποκύπτει

στους παίκτες ηλεκτρονικών παιχνιδιών

για τον ίδιο λόγο:

οι καλύτερες τεχνικές τώρα
για υπολογιστές που παίζουν Γκόου

είναι οι τεχνικές που προσπαθούν να
μεγιστοποιήσουν τις μελλοντικές επιλογές

κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού.

Τέλος, στον σχεδιασμό
της ρομποτικής κίνησης,

υπήρξε μια πληθώρα
πρόσφατων τεχνικών

που προσπάθησαν να εκμεταλλευτούν

τις ικανότητες των ρομπότ
να μεγιστοποιούν

τη μελλοντική ελευθερία δράσης

ώστε να εκτελούν
πολύπλοκες εργασίες.

Έτσι, παίρνοντας όλα αυτά
τα διαφορετικά στοιχεία

και βάζοντάς τα μαζί,

αναρωτήθηκα, αρχίζοντας
πριν από αρκετά χρόνια,

υπάρχει ένας υποκείμενος μηχανισμός
για τη νοημοσύνη

που να μπορούμε να εξάγουμε

από όλα αυτά
τα διαφορετικά στοιχεία;

Υπάρχει μία και μοναδική εξίσωση
για τη νοημοσύνη;

Και η απάντηση πιστεύω ότι είναι, ναι.
[«F = T ∇ Sτ»]

Αυτό που βλέπετε είναι ίσως

το πλησιέστερο ισοδύναμο
του E = mc²

για τη νοημοσύνη που έχω δει.

Αυτό λοιπόν που βλέπετε εδώ

είναι μια πρόταση αντιστοιχίας

ότι η νοημοσύνη είναι
μια δύναμη, F,

που ενεργεί για να μεγιστοποιεί
τη μελλοντική ελευθερία δράσης.

Ενεργεί για να μεγιστοποιεί
τη μελλοντική ελευθερία δράσης

ή για να διατηρεί διαθέσιμες επιλογές,

με κάποια ισχύ Τ,

με την ποικιλομορφία των πιθανών
προσβάσιμων μελλόντων, S,

μέχρι κάποιον μελλοντικό
χρονικό ορίζοντα, ταυ.

Με λίγα λόγια, στη νοημοσύνη
δεν της αρέσει να παγιδεύεται.

Η νοημοσύνη προσπαθεί να μεγιστοποιεί
τη μελλοντική ελευθερία δράσης

και να διατηρεί διαθέσιμες επιλογές.

Και έτσι, με δεδομένη
αυτή τη μία εξίσωση,

είναι φυσικό να ρωτήσουμε,
τι την κάνουμε;

Πόσα μπορεί να προβλέψει;

Προβλέπει τη νοημοσύνη
σε ανθρώπινο επίπεδο;

Προβλέπει την τεχνητή νοημοσύνη;

Θα σας παρουσιάσω λοιπόν
τώρα ένα βίντεο

που νομίζω ότι θα δείξει

κάποιες από τις εκπληκτικές εφαρμογές

αυτής της μίας εξίσωσης.

(Βίντεο) Αφηγητής: Πρόσφατες έρευνες
στην κοσμολογία

υποδηλώνουν ότι τα σύμπαντα
που παράγουν

περισσότερη αταξία, ή «εντροπία»,
κατά τη διάρκεια ζωής τους

θα πρέπει να τείνουν
να έχουν ευνοϊκότερες συνθήκες

για την ύπαρξη νοημόνων όντων
σαν κι εμάς.

Αλλά μήπως αυτή
η ενδεικτική κοσμολογική σύνδεση

ανάμεσα στην εντροπία
και τη νοημοσύνη

υπαινίσσεται μια βαθύτερη σχέση;

Μήπως η νοήμων συμπεριφορά
δεν αντιστοιχεί απλώς

στην παραγωγή
μακροχρόνιας εντροπίας

αλλά στην πραγματικότητα
προκύπτει άμεσα από αυτήν;

Για να το ανακαλύψουμε,
δημιουργήσαμε μια μηχανή λογισμικού

που ονομάζεται Entropica,
σχεδιασμένη για να μεγιστοποιεί

την παραγωγή
μακροχρόνιας εντροπίας

οποιουδήποτε συστήματος
μέσα στο οποίο θα βρεθεί.

Κατά εκπληκτικό τρόπο, η Entropica
μπόρεσε να περάσει

πολλαπλά τεστ ζωϊκής νοημοσύνης,
να παίξει ανθρώπινα παιχνίδια,

ακόμη και να κερδίσει χρήματα
στο χρηματιστήριο,

όλα αυτά χωρίς κάποια σχετική οδηγία.

Αυτά είναι μερικά παραδείγματα
της Entropica εν δράσει.

Ακριβώς όπως ένας άνθρωπος
στέκεται όρθιος χωρίς να πέφτει,

βλέπουμε εδώ την Entropica

να ισορροπεί αυτόματα μια ράβδο
χρησιμοποιώντας ένα καροτσάκι.

Αυτή η συμπεριφορά είναι
εκπληκτική, εν μέρει

επειδή δεν θέσαμε ποτέ
κάποιον στόχο στην Entropica.

Απλώς αποφάσισε μόνη της
να ισορροπήσει τη ράβδο.

Αυτή η ικανότητα εξισορρόπησης
θα έχει εφαρμογές

στα ανθρωποειδή ρομπότ

και στις τεχνολογίες
ανθρώπινης υποστήριξης.

Όπως κάποια ζώα
μπορούν να χρησιμοποιούν αντικείμενα

στο περιβάλλον τους ως εργαλεία

για να φθάσουν σε στενούς χώρους,

έτσι κι εδώ βλέπουμε την Entropica,

και πάλι με δική της πρωτοβουλία,

να μπορεί να μετακινεί έναν μεγάλο δίσκο,
που αντιπροσωπεύει ένα ζώο

ώστε να κάνει τον μικρό δίσκο,

που αντιπροσωπεύει ένα εργαλείο,
να φθάσει σε έναν περιορισμένο χώρο

κρατώντας έναν τρίτο δίσκο

και να απελευθερώσει τον τρίτο δίσκο
από την αρχική, σταθερή του θέση.

Αυτή η ικανότητα χρήσης εργαλείων
θα βρει εφαρμογή

στις έξυπνες κατασκευές και στη γεωργία.

Επιπλέον, ακριβώς όπως
κάποια άλλα ζώα

μπορούν να συνεργαστούν
τραβώντας τις άκρες ενός σκοινιού

ταυτόχρονα για να απελευθερώσουν τροφή,

εδώ βλέπουμε ότι η Entropica
μπορεί να πραγματοποιήσει

μια πρότυπη εκδοχή
αυτής της εργασίας.

Αυτή η συνεργατική ικανότητα
έχει ενδιαφέρουσες επιπτώσεις

στον οικονομικό σχεδιασμό
και σε μια πληθώρα άλλων πεδίων.

Η Entropica μπορεί
να εφαρμοστεί ευρέως

σε μια πληθώρα τομέων.

Για παράδειγμα,
εδώ την βλέπουμε να παίζει με επιτυχία

μια παρτίδα πονγκ με τον εαυτό της,

παρουσιάζοντας τις δυνατότητές της
στο παιχνίδι.

Εδώ βλέπουμε την Entropica
να συντονίζει

νέες συνδέσεις σε ένα κοινωνικό δίκτυο

όπου οι φίλοι συνεχώς
διακόπτουν τις επαφές τους,

και να διατηρεί με επιτυχία
το δίκτυο συνδεδεμένο.

Αυτή η ίδια ικανότητα συντονισμού
ενός δικτύου

έχει εφαρμογή
και στους κλάδους περίθαλψης,

ενέργειας και νοημοσύνης.

Εδώ βλέπουμε την Entropica
να κατευθύνει τις διαδρομές

ενός στόλου πλοίων,

να ανακαλύπτει και να αξιοποιεί
με επιτυχία τη Διώρυγα του Παναμά

ώστε να επεκτείνει την πρόσβασή της
από τον Ατλαντικό

στον Ειρηνικό.

Ομοίως, η Entropica

εφαρμόζεται ευρέως σε προβλήματα

αυτόνομης άμυνας,
υλικοτεχνικής υποστήριξης και μεταφορών.

Τέλος, εδώ βλέπουμε την Entropica

να ανακαλύπτει
και να εφαρμόζει αυθόρμητα

μια στρατηγική
«αγοράζω φτηνά-πουλάω ακριβά»

σε εικονικές μετοχικές συναλλαγές,

αυξάνοντας με επιτυχία τα περιουσιακά
στοιχεία υπό διαχείριση εκθετικά.

Αυτή η ικανότητα διαχείρισης κινδύνου

θα έχει ευρεία εφαρμογή
στα χρηματοοικονομικά

και τις ασφάλειες.

Άλεξ Βίσνερ-Γκρος:
Αυτό λοιπόν που μόλις είδατε

είναι ότι μια πληθώρα
ειδικών ανθρώπινων νοημόνων

γνωσιακών συμπεριφορών

όπως η χρήση εργαλείων,
η όρθια στάση

και η κοινωνική συνεργασία,

όλες τους πηγάζουν
από μία απλή εξίσωση,

η οποία οδηγεί ένα σύστημα

στη μεγιστοποίηση
της μελλοντικής του ελευθερίας δράσης.

Τώρα, εδώ υπάρχει
μια βαθειά ειρωνεία.

Πηγαίνοντας πίσω, όταν άρχισε

να χρησιμοποιείται ο όρος ρομπότ,

στο θεατρικό έργο «RUR»

υπήρχε πάντα μια σκέψη

ότι αν αναπτύσσαμε
μηχανική νοημοσύνη,

θα συνέβαινε
μια κυβερνητική εξέγερση.

Οι μηχανές θα ξεσηκώνονταν
εναντίον μας.

Μία κύρια συνέπεια
αυτής της εργασίας

είναι ότι ίσως
όλες αυτές τις δεκαετίες,

είχαμε την όλη ιδέα
της κυβερνητικής εξέγερσης

αντίστροφα.

Δεν είναι ότι πρώτα
οι μηχανές αποκτούν νοημοσύνη

και μετά
γίνονται μεγαλομανείς

και προσπαθούν
να καταλάβουν τον κόσμο.

Γίνεται μάλλον το αντίθετο,

ότι η προσπάθεια
να πάρουν τον έλεγχο

όλων των πιθανών μελλόντων

είναι μια πιο θεμελιώδης αρχή

από αυτή της νοημοσύνης,

ότι η γενική νοημοσύνη ενδέχεται
στην πραγματικότητα να αναδύεται

απευθείας από αυτό το είδος
απόκτησης ελέγχου,

παρά το αντίθετο.

Μια άλλη σημαντική συνέπεια
είναι η επιδίωξη στόχων.

Με ρωτάνε συχνά πώς συνάγεται
η ικανότητα επιδίωξης στόχων

από αυτό το είδος πλαισίου.

Και η απάντηση είναι,
η ικανότητα επιδίωξης στόχων

θα συνάγεται άμεσα από αυτό

με την εξής έννοια:

ακριβώς όπως θα περνούσατε
μέσα από ένα τούνελ,

ένα μποτιλιάρισμα
στη μελλοντική σας διαδρομή,

ώστε να επιτύχετε πολλούς άλλους

διαφορετικούς στόχους αργότερα,

ή ακριβώς όπως θα επενδύατε

σε έναν χρηματοοικονομικό τίτλο,

μειώνοντας
τη βραχυπρόθεσμη ρευστότητά σας

ώστε να αυξήσετε
την περιουσία σας μακροπρόθεσμα,

η επιδίωξη στόχων αναδύεται απευθείας

από την μακροχρόνια επιθυμία

αύξησης της μελλοντικής ελευθερίας δράσης.

Τέλος, ο Ρίτσαρντ Φάινμαν,
ο διάσημος φυσικός,

έγραψε κάποτε ότι
αν ο ανθρώπινος πολιτισμός καταστρεφόταν

και μπορούσατε
να κληροδοτήσετε μία μόνο ιδέα

στους απογόνους μας

για να τους βοηθήσει
να ξαναφτιάξουν πολιτισμό,

αυτή η ιδέα θα έπρεπε να ήταν

ότι όλη η ύλη γύρω μας

είναι φτιαγμένη
από μικροσκοπικά στοιχεία

που ελκύουν το ένα το άλλο
όταν είναι μακριά

αλλά απωθούνται όταν είναι κοντά.

Η ισοδύναμή δήλωση
που θα κληροδοτούσα εγώ

στους απογόνους

για να τους βοηθήσω
να δημιουργήσουν τεχνητή νοημοσύνη

ή για να τους βοηθήσω
να κατανοήσουν την ανθρώπινη νοημοσύνη,

είναι η εξής:

η νοημοσύνη πρέπει να θεωρηθεί

ως μια φυσική διαδικασία

που προσπαθεί να μεγιστοποιήσει
τη μελλοντική ελευθερία δράσης

και να αποφύγει
τους περιορισμούς στο μέλλον της.

Σας ευχαριστώ πάρα πολύ.

(Χειροκρότημα)