· Заболевания · Лекарства · Народная медицина · Общие знания · Растения и травы · Медицинский словарь · Витамины · Справочник лекарственных средств ·

Мои закладки ( 0 )
Навигация

Основной справочник:


Заболевания

Общие знания

Народная медицина

Лекарства

Растения и травы

Мед. словарь

Витамины
Филиал детской поликлиники № 6 - Воронеж Автор: Ольга
Дата: 20.04.2017 10:29
Текст отзыва:
Добрый день! Была там на УЗИ отправляли от консультации. Отвратительнейший, хамовитый врач, зовут его Петухов С.
читать все отзывы

Поиск по сайту:

  Яндекс.Поиск:

Книга: Энциклопедия Амосова. Алгоритм здоровья

Навигация: Начало     Оглавление     Поиск по книге     Другие книги   - 0

<< Назад    ← + Ctrl + →     Вперед >>

Искусственный Интеллект (ИИ)

Мир переживает эпоху, когда ИИ активно внедряется в сферу живого разума. Правда, программы на компьютерах лишь условно можно отнести к разуму, но заявки делаются серьезные. Впрочем, интерес к ИИ в последние годы заметно понизился, когда убедились, что человеческий разум для него пока недостижим. Ученые переключились на «компьютерную науку», как средство усиления интеллектов естественных. (Вспомним, как интерес подогрело поражение Каспарова!)

Занимаясь проблемой интеллекта в Институте кибернетики имени В.М. Глушкова, мы тоже пережили периоды надежд и разочарований.

Основную гипотезу об ОАР я предложил в начале 60-х годов. Скоро после этого группа сотрудников (супруги А.М. и Л.М. Касаткины, Д. Галенко, С.А. Талаев, Э.М. Куссуль и др.) воспроизвели Алгоритм Разума в эвристической модели в виде программы на компьютере БЭСМ-6, моделирующей сеть из 200 условных моделей и 2000 связей, с изменяющейся активностью и СУТ. Некий «Интеллект» передвигался по нарисованному лабиринту к заданной точке, избегая опасностей, преодолевая препятствия, разыскивая пищу, отдыхая. Были воспроизведены среда, потребности-чувства, «мысли» в сознании, подсознание, операции ФА и даже обучение.

Тем не менее, путь оказался тупиковым. Вытянуть в линию большую сеть, чтобы последовательно, по тактам времени, пересчитывать активности каждой модели в сознании и в подсознании, было не под силу нашим программистам и компьютерам. Программы оказались чересчур сложными, и каждый такт пересчетов требовал 5 мин машинного времени. Правда, имитация принципов ОАР удалась. Исследования многократно публиковались в монографиях и журналах, а в 1967 г. книга «Моделирование мышления и психики» была издана в США и я даже докладывал ОАР и модель на конференции по ИИ в Вашингтоне.

Стало ясно, что необходимо воспроизвести движение активности сразу по многим связям. Для этого в 1973 г. был создан аналог разума на физических сетях. Модели образов, движений, чувств были представлены примитивными микропроцессорами со своими характеристиками «входы-выходы», объединенными связями. Рецепторы выполнены в виде датчиков, включая дальномер-сканер пространства, а органы движения представлены моторчиками и колесами. «Разумная» тележка – «Таир» передвигалась по саду института, снова доказывая принципиальную воспроизводимость ОАР. А также ограниченность наших технических возможностей. «Борьба с техникой» длилась более десяти лет, но и здесь мы потерпели поражение: создать большую сеть не удалось.

В 1983 г. Э.М. Куссуль предложил свой нейрокомпьютер , воспроизводящий нейронную сеть , нацеленную на моделирование интеллекта. Эта работа, даже с участием японцев, продолжалась несколько лет. Сеть из 8000 элементов и связей способна создавать множество моделей-ансамблей. Она воспроизводит обучение, хорошо распознает образы, например, читает тексты, записанные разными почерками. То есть, сеть работает, но пока лишь на первой линии интеллекта – отделение «фигуры» от «фона», выделение из образа «буквы значения», то есть выполняет функции первичного распознавания образов. Однако до развитого Разума отсюда как до неба.

Мне хочется поделить ИИ на несколько классов в зависимости от назначения, так же как могут быть различны сферы деятельности естественного разума.

1. Управление по критериям объекта, субъекта или сочетания обоих.

2. Управление по программам поддержания постоянства или активного изменения по целям, опять же объекта или субъекта.

В зависимости от этих задач меняется удельный вес этапов ФА: больше слежения, или действия. Для слежения достаточны «метки», матрицы и регуляторы, для создания нового нужно иметь или создавать модели цели и программы, их воплощения действиями. В зависимости от этого находится и классификация интеллектуальных устройств:

1. Автоматы разной сложности, в том числе с гибким программным управлением.

2. Роботы: те же автоматы, но с увеличенной автономностью.

3. Искусственный интеллект с некоторыми программами из ОАР. Отличие от автомата: критерии управления, представляющие качества объекта, участвуют в оптимизации управления.

4. Разум: интеллект-личность. Кроме расширения числа программ, условное отличие от интеллекта состоит в критериях самостоятельности, заимствованных от живых разумов: выживания, приспособления к непредусмотренной среде. Необходимы программы сознания и подсознания, хотя бы в упрощенном варианте. Их мы уже испытали.

Алгоритм для ИИ, как мне кажется, существует, нужно лишь воспроизвести то, что придумала природа в процессе эволюции. То есть ОАР. К сожалению, это «лишь» – технологически – оказывается чрезвычайно трудным. И все же не совсем безнадежным, если учесть Технический Прогресс (ТП) и ограничить задачу, сложность среды и число программ.

Разум человека состоит из трех главных «этажей» и на каждом представлен огромным числом элементов. Это, во-первых, молекулярная структурная сложность нейрона, обеспечивающая взаимоотношения сотен и тысяч «входов-выходов» с избирательной активацией, торможением, тренировкой, запоминанием времени. По существу каждый нейрон коры мозга – это уже разум, и его еще никто не сделал. Во-вторых, это архитектура из различных нейронов. В коре их 100 миллиардов, т.е. практически уже невоспроизводимая сложность. В-третьих, из этого массива нейронов можно создать необозримое множество ансамблей моделей разной обобщенности, отражающих образы среды и воздействий на нее, а также их знаковые эквиваленты на многих языках.

Чтобы продемонстрировать сложность задачи, перечислю еще раз основные программы и механизмы человеческого разума, исходя из гипотезы, что была изложена выше.

1. Программами действий с моделями управляют критерии от объектов управления и субъекта разума.

2. Много критериев. Изменчивая иерархия их значимости. Объединение в интегральном УДК.

3. Создание новых моделей в самом разуме от запоминания внешних воздействий до творчества.

4. Масса рецепторов и эффекторов (с настройкой).

5. Большая память из моделей различной обобщенности.

6. Переменная активность моделей. Торможение.

7. Тренируемость моделей и связей.

8. «Порционность»: Функциональные Акты. Их иерархия.

9. Вероятностное сравнение моделей.

10. Механизм сознания и подсознания.

11. «Центр сознания – Я».

12. Три уровня сознания.

13. Параллельные системы моделей: образы и знаки.

14. Фантазии: творчество в нереальном мире.

Любую из процедур ОАР, взятую в отдельности, можно алгоритмизировать для компьютера, но объединить их все вместе – дело пока совершенно безнадежное. С добавлением каждого нового пункта из списка, программа ИИ возрастет пропорционально числу моделей, задействованных в процедуре. Сложность программы даже невозможно себе представить. Приходится признать, что создать универсальный Алгоритмический Разум, сравнимый с естественным по воспроизводимости программ, – невозможно. По крайней мере, в обозримом будущем.

И, тем не менее, ИИ реален. Можно даже предположить, что для ограниченных целей он будет «разумнее» естественного разума, поскольку позволит уменьшить его природные недостатки.

Разумеется, создавать ИИ имеет смысл только для задач с большим количеством информации, в которой трудно ориентироваться человеку. Например, для воспроизведения процесса лечения больного или управления обществом.

Чтобы создать «целевой» ИИ, нужно описать объект. Сначала следует выделить несколько уровней сложности структур и функций, которые нужно воспроизвести. Для организма человека иерархия структур выглядит так: целый организм, системы органов, орган, клеточный уровень. Соответственно, для данного и вышестоящих уровней обобщения моделей составляется перечень функций и их «патологии», требующих управления от ИИ.

Модели можно представлять разными кодами и их набором. Это могут быть слова, матрицы зависимостей функций с вероятностями и динамикой, цифровые характеристики и даже целые цифровые модели. Перечисляются нарушения функций, их проявления, методы регулирования, эффективность. Фактически, нужно составить описание «анатомии, физиологии, патологии и терапии» объекта, сделанное на специфическом языке, допускающем структурирование информации и последовательность использования ее единиц. Например, можно сделать «фельдшерские» модели болезней и их лечения («признак – болезнь – лекарство»). Однако суть медицины представляют «врачебные» описания разной сложности. Опять-таки возможны различные модели: описание догматическое или вероятностное, статичное или с отражением динамики. По существу, нужно переписать учебники в модельном виде. Создать номенклатуру терминов и понятий, составить схемы их отношений. Необходима целая иерархия таких схем, в которых каждая соединяет понятия одного уровня: клеточного, органного, целостного. При желании можно вводить вероятности, временные зависимости, альтернативные линии связей. Можно создать целые феноменологические модели развития физиологических и патологических процессов. Конечной задачей описания является возможность составления матриц связей и зависимостей, с расположением понятий по два-три.

Подобные схемы можно составить и для лечения. Я не программист, мне трудно дать советы по составлению программ ИИ. Выскажу лишь несколько соображений, исходя из ОАР, как аппарата управления (а не изучения объектов). Для иллюстрации я буду пользоваться привычным для меня интеллектом врача.

Нужно сохранить принцип Функциональных Актов. И даже иерархии ФА, направленных к одной цели. Для этого необходимо иметь несколько уровней обобщения каждой модели, отражающей объект или действие. (Например, признаки болезни возможны на уровне цифр лабораторных исследований, словесных заключений, обобщающих понятий).

Этапы ФА зафиксировать в адресах переключения моделей в направлении от восприятия к действиям.

«Буквы активности» должны входить в каждую модель. Они отражают ее ценность применительно к цели, и по ней отличаются однородные модели. У врача – это достаточность для включения следующего этапа ФА в движении к диагнозу или исходу.

Память должна состоять из наборов матриц, отражающих структуру знаний в принятой номенклатуре понятий-терминов и их связей, представленных в описаниях. (Например: «признак – диагноз», «диагноз – прогноз»). Вероятность связи можно отражать своей «буквой». Возможны матрицы из трех и более слов. Матрицы нужны также для разных уровней обобщения: признак-орган, признак-синдром, синдром-диагноз и пр. Или, например, картина крови: мало гемоглобина и эритроцитов, значит, анемия, как признак патологии.

Всю задачу управления можно свести к «путешествию по матрицам», в котором путь направляется схемой отношений структур и функций и «буквами» величин критериев, полученных от объекта, частных – например, вероятности, или обобщенных, отражающих приближение к цели.

Цель является главным двигателем обобщенного ФА управления. В ней представлены картина и состояние главных критериев. Для лечения цель – достижимая степень нормализации основных показателей здоровья органов. Для отдельных этапов ФА (диагностика, лечение) критерием переключения на следующий может служить, например, «достаточность». Этот частный критерий зависит от величины «главного», хотя бы «опасность».

К примеру, иерархия ФА врача выглядит так. Обследовать – лечить. Исследование – диагноз – прогноз. Лечение: выбор метода по характеру патологии – планирование – выполнение – наблюдение – коррекция. На каждом этапе: варианты и вероятности. Весь процесс направлен на повышение вероятностей достижения конечной цели. Цифра необходимой и достижимой вероятности определяется опасностью болезни и сложностью лечения.

Общий принцип тактики управления с помощью ИИ состоит в очередности операций: действия на объекте с целью получения информации или управления сменяются «мыслительными» на компьютере – обработкой информации (действия с моделями). Получается: компьютер – модель – объект – информация – снова компьютер. Например, расспрос больного: получают данные, компьютер дает набор гипотез о диагнозе с вероятностями и рекомендует исследования для их проверки. За этим следуют само исследование больного, новые данные, их анализ по матрицам и так далее, повышение вероятности диагноза до нужного уровня, после чего следует другой этап ФА – оценка, выбор тактики.

Исследование объекта в виде рутинных операций можно поручить человеку или специализированному аппарату, если таковой создан.

«Круги» приближения к оптимуму управления должны присутствовать в ИИ в целях экономии времени и сил. (Зачем больному с насморком подробное исследование всех органов?) Например, такой порядок: жалобы больного («Что болит?»), перечень нескольких самых вероятных болезней и, тут же, их оценка по прогнозу, степени опасности и возможности лечения, то есть – взгляд в конец первого круга «ФА лечения». Отсюда возникают критерии: степень опасности и возможности лечения, определяющие важность, а следовательно, и необходимая вероятность последующих кругов – диагностики, вариантов лечения. Они завершаются «решением» и вариантами! ожидаемых осложнений. Далее следуют круги выполнения лечения с обратными связями от больного, новыми гипотезами осложнений, проверкой и лечением. Так до конца, до допустимого уровня эффективности управления – лечения. Всюду «ведут» цели и возможности действий в смысле трудностей их выполнения и переносимости для больного.

Маловероятно, что в недалеком будущем лечение больного, воспитание юноши или управление государством можно будет доверить ИИ. Главная причина трудностей – в сложности и самоорганизации объектов: большом количестве обратных связей и творчестве. Тем более, что собирание физиологической, психологической и социологической информации трудно автоматизировать, переложив на компьютеры. И тем более – реализацию самого управления. Это, однако, не исключает их использования в качестве советчиков и справочников для управляющих. Подсказки в диагностике, прогнозировании и выборе оптимальной тактики могут стать очень полезными, поскольку машина может манипулировать большими массивами информации, а в ее оценке можно исключить субъективность.

Интеллект-советчик программируется как для автоматического режима, только предусматриваются остановки и возвраты от оператора, способного вводить дополнительные условия. Здесь видятся широкие возможности для искусного программиста, работающего в паре со специалистом самой высокой квалификации.

Можно предполагать, что наиболее полезен ИИ-советчик в медицине: здесь меньше самоорганизации, т. к. в биологии человека нет элемента творчества. Гораздо хуже – в педагогике и социологии: объекты очень изменчивы, а количественные данные ненадежны, поскольку измеряется психика, а не физика и химия. Кроме того, для психики и общества не создано надежных моделей. Тем не менее, я оптимистически смотрю на будущее, даже в сфере управления государством: модели можно усовершенствовать, а статистик есть достаточно.

Еще одна область использования ИИ применительно к сложным системам – это автоматизированное слежение за некими важными параметрами, способными быстро и непоправимо изменяться. Это называется «мониторинг» и термин уже широко используется, только не связывается с интеллектом. Следят за электрокардиограммой и артериальным давлением больных в реанимации, следят за изменениями общественного мнения. Отклонения от заданных границ подает сигнал персоналу для принятия мер. Если монитор связать с ИИ-советчиком, то можно прогнозировать ситуацию из данной точки состояния параметра и выдавать рекомендации для управления. При ситуации срочности, если «управляющего» не окажется на месте, можно предусмотреть даже меры спасения. Это уже реализовано у больных с тяжелыми нарушениями ритма сердца, когда в ответ на возникновение приступа беспорядочных сокращений (фибрилляции, означающей смерть) автоматически включается разряд тока от аппарата, вшитого под кожей. Он восстанавливает правильный ритм. В будущем можно предполагать значительное расширение сфер применения мониторинга с элементами ИИ.

Компьютер с программой интеллекта нужно использовать параллельно с накоплением статистической информации об объектах. Ее обработка призвана вносить коррективы в вероятности. Точно так же, как и данные из литературы… То есть интеллект должен «быть живым» и постоянно учиться. Можно, разумеется, сконструировать программы творчества в виде гипотез и их проверки, но едва ли это будет рационально: сложность большая, а отдача без участия человека малая.

Я даже верю, что на очень ограниченном материале можно уже теперь создать алгоритмический разум, воспроизводящий высшие психические функции человека: сознание третьего уровня, перевоплощение в другую личность, воображение и несложное творчество. Разумеется, все это лишь в порядке иллюстрации к гипотезе об ОАР. Практической пользы от такого разума не получить, поскольку он сможет оперировать очень малым числом моделей и будет глупее человека. Однако в научном плане задача мне представляется интересной. К сожалению, другие ученые так не считают: работы очень много, а в итоге получишь очень ограниченного человечка с минимальным набором действий, способного думать и жить лишь в предельно упрощенной среде.

Чтобы создать мощный ИИ на нейроноподобных сетях, нужны принципиально новые технологии: сверхминиатюрные микропроцессоры с обучающимися связями и тренируемыми характеристиками активности – «нейроны» и элементы, способные образовывать ансамбли. Но это еще не все. Нужно создать «базовые структуры», как ствол мозга, в которых воплощены простейшие рефлексы и центры критериев, на которые надстраивается обучение. В них нужно заложить механизмы самоорганизации, чтобы научить и воспитать Разум, как ребенка. Впрочем, это уже в сфере фантазий. Реальный ИИ придется создавать на компьютерах. Однако нейронные сети можно использовать на «нижнем этаже» для распознавания образов.

ИИ как аппарат оперативного управления сложной, меняющейся, самоорганизующейся системой значительно проигрывает живому разуму. Невозможно представить одновременное действие такого количества программ, какое объединено в разуме человека.

Другое дело – интеллект аналитический: он способен переработать массу информации, если нацелен на решение задачи, ограниченной по целям и критериям. (Дельфийский оракул?) Впрочем, любую задачу можно расчленить на несколько, использовать сеть компьютеров и получить необходимое решение. Поэтому сочетание естественного разума и ИИ должно дать большой выигрыш в достижении оптимальности в управлении даже «живыми» системами.

Правда, и это будет еще не скоро. А пока очень нужны «решатели проблем» нашей реальной жизни. Общий Алгоритм Разума, которому посвящена эта глава, может оказаться полезным. Преувеличивать пользу не буду: уже сформировался поток развития мирового интеллекта, и мелкие струйки в нем не имеют значения. Но работать над ними все равно интересно…

При всех условиях остается вопрос: сможет ли разум спасти человечество? Это означает – сможет ли совершенствование разума обогнать разрушительную самоорганизацию неразумных человеческих существ и сообществ.

Ответа нет. Но все же порассуждаем.

Можно выстроить такую цепь событий. Существовала (или создана Богом?) неорганическая природа с циклическим развитием: взрыв – расширение – сжатие. И способность материальных частиц к образованию соединений. Впрочем, не просто «способность», а некое «желание», неустойчивость, беспокойство (употребляя термины из психологии). Отсюда – самоорганизация и усложнение структур. Сначала в сфере неорганической природы – минералы, потом органика, далее образование ДНК и биологическая эволюция на отдельной планете. Простая биологическая жизнь могла продержаться до космической катастрофы, чтобы потом все началось сначала, где-то в другом уголке Вселенной.

Но… в процессе той же биологической самоорганизации, на этапе существования стадных животных, появился «человек разумный». (Случайность: мог бы и не появиться? Или не случайность?) Результат: формирование творческого разума, социальная эволюция по тем же принципам самоорганизации, НТП и ИИ. Отсюда новые возможности – уже целенаправленного развития, вплоть до распространения разума в космических просторах. (Чтобы сохраниться хотя бы от одного взрыва Вселенной до другого.)

Читатель, возможно, заметил, как тускнел мой энтузиазм к созданию ИИ, способного обогнать человека. Особенно меня потрясла цифра 100 миллиардов нейронов и еще по тысяче и больше связей. И еще – под этим – структурная сложность самой нервной клетки. Где уж нам соревноваться с природой!

Но… вот совсем недавно я узнал, что в Интернете появилась программа Большой Советской Энциклопедии и на нее поступили тысячи запросов. Обещают не только воспроизвести соответствующую статью из БСЭ, но и еще ответить на много частных вопросов, аналитического (?) характера. Когда я взглянул на 30 томов по 700 страниц (по три столбца мелкого шрифта в каждой) и представил, что в этом огромном «пространстве информации» производится параллельный поиск ответов на запросы тысяч абонентов… То какой же сложности достигают программы распараллеленного (?) поиска!

После этого мое настроение улучшилось. Если приложить к созданию ИИ усилия, сравнимые с расшифровкой генома, то, пожалуй, можно воспроизвести значительную часть из списка возможностей человеческого Разума.



<< Назад    ← + Ctrl + →     Вперед >>


Похожие страницы

Запостить в ЖЖ Отправить ссылку в Мой.Мир Поделиться ссылкой на Я.ру Добавить в Li.Ru Добавить в Twitter Добавить в Blogger Послать на Myspace Добавить в Facebook

Copyright © "Медицинский справочник" (Alexander D. Belyaev) 2008-2017.
Создание и продвижение сайта, размещение рекламы

Обновление статических данных: 21:43:10, 26.05.17
Время генерации: 0.161 сек. Запросов к БД: 1, к кэшу: 3