Полвека назад, 2001 год: Космическая Одиссея представляла будущее, созданное высокотехнологичными компьютерами, которые думали, учились и адаптировались. Главным в этом видении был HAL (Эвристически запрограммированный компьютер ALgorithmic) 9000, «разумный» компьютер, который управлял кораблем экипажа, Discovery One. В фильме HAL выступал в качестве центра управления полетом, жизнеобеспечения и шестого члена экипажа, что позволило амбициозной миссии Юпитера выполнить шесть астронавтов корабля.
Связанный контент
- 2001: HAL 9000 от Space Odyssey изначально была женской
- Топ 5 «Наука сделано правильно» моменты в фильмах
Сегодня, когда мы ожидаем отправки первых людей на Марс, идея HAL вновь переливается на передний план исследователей. Примерно через 15 лет НАСА планирует вывести первых людей на орбиту вокруг красной планеты, что будет означать путешествие дальше от Земли, чем когда-либо прежде. В отличие от лунников, эти астронавты не смогут полагаться на наземный контроль для быстрого исправления. Если что-то пойдет не так, они получат ответ до 40 минут от Земли.
«Хьюстон, у нас есть проблема», на самом деле это не лучший вариант, потому что реакция слишком медленная », - как сказала в прошлом месяце Эллен Стофан, бывший главный научный сотрудник НАСА, на саммите по путешествиям в дальний космос, организованном Атлантикой . «Я продолжаю говорить, нам нужен хороший HAL».
Когда он попал на экраны кинотеатров в 1968 году, 2001 год быстро стал знаковым мысленным экспериментом о будущем человечества в космосе. Этот фильм, получивший высокую оценку за новаторское видение и внимание к научным деталям, был назван в журнале WIRED «тщательно продуманным прогнозом на будущее».
HAL, в свою очередь, стал важным культурным ориентиром для любого, кто задумывается об искусственном интеллекте и будущем компьютеров. Он может говорить, слушать, читать лица и (что важно) губы, интерпретировать эмоции и играть в шахматы; В 2015 году WIRED называл его «прото-сири». Экипаж зависит от этого во всем - что становится проблемой, когда в 80 миллионах миль от Земли HAL начинает вести себя хаотично.
Это потому, что HAL 2001 года не был хорош. Как главный антагонист фильма, он в конечном итоге включил съемочную группу в попытке «спасти» миссию.
Тем не менее, «многие ученые сами являются частью наследия HAL», - написал Дэвид Сторк, ныне специалист по компьютерам в технологической компании Rambus, в своей книге «Наследие HAL» 1996 года . Для этой книги Сторк взял интервью у некоторых из этих ученых по случаю «дня рождения» HAL (когда он только начал действовать) во время новеллы 2001 года .
«Вы не можете не вдохновляться», - говорит Джереми Фрэнк, ученый-компьютерщик, ведущий разработку ИИ и других автоматизированных технологий для будущих миссий НАСА в 2001 году и других научно-фантастических изображений ИИ. Он согласен со Стофаном, что ИИ будет жизненно важен для миссий в дальнем космосе. «Мы обязательно должны что-то иметь».
Что это будет, пока не ясно, говорит Фрэнк. Можно ожидать, что реальный HAL будет постоянно контролировать системы жизнеобеспечения, чтобы избежать любых сбоев, управлять выработкой электроэнергии, выполнять базовую навигацию автопилота, следить за датчиками на наличие любых ошибок и многое другое. Но что бы это ни значило, этот ИИ поможет освободить космонавтов от повседневных подробностей, чтобы они могли сосредоточиться на миссии и науке.
«Огромная роль ИИ заключается в том, чтобы позволить людям держаться подальше от траншей», - говорит Стив Чиен, руководитель группы искусственного интеллекта в Лаборатории реактивного движения НАСА, которая помогает роверам и зондам выбирать, какие данные отправлять обратно на Землю, и даже выбрать объекты и области для изучения самостоятельно. Для ИИ это означает принятие на себя многих более приземленных задач по обслуживанию и эксплуатации космического корабля (и, возможно, базы Марса), чтобы позволить астронавтам-людям сосредоточиться на более абстрактных задачах, таких как научные эксперименты.
«Это гораздо более эффективный способ ведения науки», - говорит Чиен, чья команда помогла разработать технологию искусственного интеллекта, которая использовалась для марсохода Curiosity на Марсе. «Мы не хотим, чтобы астронавт проводил все свое время, чтобы убедиться, что система жизнеобеспечения работает».
Для миссии НАСА на Марс искусственный интеллект может взять на себя часть работы, которую сейчас выполняют десятки людей, работающих круглосуточно в центре управления полетами в Хьюстоне, штат Техас. (Джеймс Блэр / НАСА) Но попросить систему ИИ выполнить все эти задачи - немалый подвиг, предупреждает Фрэнк. Даже во время нормальной работы реальной HAL пришлось бы управлять многими независимыми системами, некоторые из которых сложны в работе самостоятельно. Чтобы ИИ реагировал на различные ситуации, его создатели должны были предвидеть и планировать все эти ситуации. «Требуется огромное количество времени и энергии, чтобы даже описать проблему», - говорит Фрэнк.
«Будет много сложных вещей, от температуры и давления, до еды и навигации», - говорит Сторк о проблемах, с которыми ИИ будет сталкиваться в каждую минуту космического полета. В прошлых космических полетах с этими проблемами справлялись наземные компьютеры, прилежные астронавты и даже сотрудники НАСА с правилами скольжения.
«Вам нужны чрезвычайно сложные компьютерные системы», - говорит Фрэнк. «Мы прошли дни, когда летели на Луну с той вычислительной мощью, которая есть в моем iPhone».
По словам Фрэнка, все, что используется в космическом полете, должно быть вывезено в космос и работать в труднодоступных местах космического корабля, не говоря уже о возможности работать на ограниченном источнике энергии, обычно от небольшого ядерного генератора. Короче говоря, чем сложнее будет ИИ космической миссии, тем больше вам понадобится компьютера. Несмотря на то, как далеко продвинулись технологии, Фрэнк отмечает, что «программное обеспечение имеет массу»
Фрэнк говорит, что объединение всего этого программного обеспечения будет одной из самых больших проблем при создании ИИ компьютера космического корабля - объединение отдельных компьютерных систем, ориентированных на различные аспекты, не будет работать. В противном случае можно было бы столкнуться с ситуацией, подобной команде неработающих гребцов на корабле.
«Эти инструменты никогда не создавались так, чтобы их можно было интегрировать друг с другом, - говорит Фрэнк, - не говоря уже о космическом корабле, который был создан для работы на ограниченных компьютерах».
В 2001 году проблема не в способности HAL обрабатывать и выполнять назначенные ему задачи. Скорее, когда астронавты пытаются отключить некоторые из функций обработки HAL, он намеревается убить людей, чтобы сохранить себя. Опасение того, что такой мощный компьютер может стать мошенническим, может звучать как область научной фантастики. Но на самом деле, это не маленькая проблема в умах исследователей.
«Этот вопрос существует в каждой системе, которую мы строим», - говорит Чиен. «По мере того, как мы создаем все более сложные системы, нам становится все труднее понять, как они будут взаимодействовать в сложной среде».
Почти невозможно узнать, как на самом деле работает сложный искусственный интеллект. Фактически, многие компьютерные ученые все еще описывают способ обучения машин как «черный ящик». Искусственные нейронные сети часто функционируют так же, как человеческий мозг. «К сожалению, такие сети также непрозрачны, как мозг», - пишет Davide Castelvecchi for Nature . «Вместо того, чтобы хранить то, что они узнали, в аккуратном блоке цифровой памяти, они распространяют информацию таким образом, который чрезвычайно трудно расшифровать».
Это затрудняет программирование в системах повышенной безопасности, говорит Чен, потому что невозможно представить, как обучающийся, растущий, адаптирующийся ИИ будет реагировать на каждую отдельную ситуацию.
Фрэнк верит, что все сводится к правильному программированию компьютеров и астронавтов, работающих с ними. «Вы должны просто рассматривать ИИ как еще одну часть системы, и иногда ваша система обманывает вас», - говорит Фрэнк. В 2001 году HAL объявляет себя «надежным и неспособным к ошибкам», но даже современные компьютеры не являются безошибочными. Люди, работающие с компьютером ИИ, должны знать, что нельзя доверять ему рефлексивно, а относиться к нему, как к любому обычному компьютеру, который иногда может ошибаться.
Теперь, спустя 50 лет после выпуска 2001 года: Космическая одиссея, насколько близко наследие HAL к видению Stofan для путешествий в дальний космос?
«Теперь у нас есть все по кусочкам», - говорит Сторк. Некоторые из наших достижений замечательны - например, форма ИИ находится во многих наших карманах с технологией распознавания голоса, такой как Siri, с которой мы можем разговаривать в диалоговом режиме. Есть AlphaGo, компьютер ИИ, который победил человека-чемпиона в сложной стратегической игре Go. ИИ компьютеры даже написали литературу. Но на все эти усилия потребовались специально разработанные машины и годы работы, чтобы выполнить эти особые задачи.
«ИИ делает много невероятных вещей во многих сфокусированных задачах, но делает ИИ таким же стратегическим, как умный человек?» Chien говорит. «Это вызов завтрашнего дня».
Эта перспектива усложняется тем фактом, что НАСА, в отличие от Силиконовой долины, склонно избегать рисков, связанных с новыми технологиями, говорит Чиен. Когда дело доходит до космического полета, добавляет он, это понятно. «Миллион вещей должен идти правильно, чтобы это заработало», - говорит Чиен. «Просто несколько вещей должны пойти не так, чтобы это не сработало».
Для Фрэнка кажется невероятно трудным представить себе компьютер ИИ, заменяющий все функции людей, работающих в наземном центре управления НАСА, в котором всегда работают как минимум шесть человек, 24 часа в сутки, семь дней в неделю, как HAL был способен. «Но хорошая новость в том, что мы не думаем, что вам действительно нужно заменить их всех», - говорит Фрэнк. Он подчеркивает, что для миссии на Марс астронавты все еще смогут рассчитывать на регулярный, но не мгновенный контакт с Землей.
В действительности, ИИ будет более важным для миссий, чем Марс, где астронавты не участвуют в картине, говорит Чиен. Например, он и другие ученые регулярно встречаются, чтобы рассуждать о таких отдаленных перспективах: как бы вы отправили зонд для исследования глубоких морей Европы, где невозможен радиосвязь с Землей? Как насчет отправки автоматизированного космического корабля в совершенно другую солнечную систему?
«НАСА хочет пойти и делать вещи в местах, куда нельзя отправить людей», - говорит Чиен. «Это просто сумасшедшие идеи, которые действительно требуют ИИ».
