Kunstmatige intelligentie (AI) is een interdisciplinaire wetenschap die zich bezighoudt met het bouwen van slimme machines die in staat zijn taken uit te voeren die doorgaans menselijk denken vereisen. De implicaties zullen vrijwel elk aspect van onze wereld veranderen. Needpix

In oktober 1950, De Britse techno-visionair Alan Turing publiceerde een artikel met de titel "Computing Machinery and Intelligence, " in het tijdschrift MIND dat opriep wat destijds voor velen een sciencefictionfantasie moet hebben geleken.

"Mogen machines niet iets uitvoeren dat zou moeten worden omschreven als denken, maar dat heel anders is dan wat een mens doet?" vroeg Turing.

Turing dacht dat ze dat konden. Bovendien, hij geloofde, het was mogelijk om software te maken voor een digitale computer die hem in staat stelde zijn omgeving te observeren en nieuwe dingen te leren, van schaken tot het begrijpen en spreken van een mensentaal. En hij dacht dat machines uiteindelijk het vermogen zouden kunnen ontwikkelen om dat zelf te doen, zonder menselijke begeleiding. "We mogen hopen dat machines uiteindelijk zullen concurreren met mannen op alle puur intellectuele gebieden, " voorspelde hij.

Bijna 70 jaar later, Turing's ogenschijnlijk bizarre visie is werkelijkheid geworden. Kunstmatige intelligentie, gewoonlijk AI genoemd, geeft machines de mogelijkheid om te leren van ervaring en cognitieve taken uit te voeren, het soort dingen dat ooit alleen het menselijk brein in staat leek te doen.

AI verspreidt zich snel door de hele beschaving, waar het de belofte heeft om alles te doen, van het mogelijk maken van autonome voertuigen om door de straten te navigeren tot het maken van nauwkeurigere orkaanvoorspellingen. Op een alledaags niveau, AI zoekt uit welke advertenties u op internet moeten laten zien, en stuurt die vriendelijke chatbots aan die verschijnen wanneer u een e-commerce website bezoekt om uw vragen te beantwoorden en klantenservice te bieden. En AI-aangedreven persoonlijke assistenten in spraakgestuurde smart home-apparaten voeren talloze taken uit, van het bedienen van onze tv's en deurbellen tot het beantwoorden van trivia-vragen en het helpen vinden van onze favoriete nummers.

Maar we beginnen er net mee. Naarmate AI-technologie steeds geavanceerder en capabeler wordt, het zal naar verwachting de wereldeconomie een enorme boost geven, het creëren van ongeveer $ 13 biljoen aan extra activiteit tegen 2030, volgens een voorspelling van het McKinsey Global Institute.

"AI is nog vroeg in gebruik, maar de acceptatie versnelt en wordt in alle sectoren gebruikt, " zegt Sarah Gates, een analytics platform strateeg bij SAS, een wereldwijd software- en servicebedrijf dat zich richt op het omzetten van gegevens in intelligentie voor klanten.

Hoe kunstmatige intelligentie werkt

Het is nog verbazingwekkender, misschien, dat ons bestaan ​​stilletjes wordt getransformeerd door een technologie die velen van ons nauwelijks begrijpen, of helemaal niet - iets dat zo complex is dat zelfs wetenschappers het lastig vinden om het uit te leggen.

"AI is een familie van technologieën die taken uitvoeren waarvan wordt gedacht dat ze intelligentie vereisen als ze door mensen worden uitgevoerd, " legt Vasant Honavar uit, een professor en directeur van het Artificial Intelligence Research Laboratory aan de Penn State University. "Ik zeg 'dacht, ' omdat niemand echt helemaal zeker is wat intelligentie is."

Honavar beschrijft twee hoofdcategorieën van intelligentie. Er is smalle intelligentie , dat is het verwerven van competentie in een eng gedefinieerd domein, zoals het analyseren van afbeeldingen van röntgenfoto's en MRI-scans in de radiologie. Algemene intelligentie , in tegenstelling tot, is een meer menselijk vermogen om over alles te leren en erover te praten. "Een machine is misschien goed in sommige diagnoses in de radiologie, maar als je het over honkbal vraagt, het zou geen idee zijn, " legt Honavar uit. De intellectuele veelzijdigheid van de mens "ligt op dit moment nog steeds buiten het bereik van AI."

Volgens Honávar, er zijn twee belangrijke onderdelen van AI. Een daarvan is het technische deel - dat wil zeggen, tools bouwen die op de een of andere manier gebruikmaken van intelligentie. De andere is de wetenschap van intelligentie, of liever, hoe een machine tot een resultaat kan komen dat vergelijkbaar is met wat een menselijk brein zou bedenken, zelfs als de machine dit via een heel ander proces bereikt. Om een ​​analogie te gebruiken, "vogels vliegen en vliegtuigen vliegen, maar ze vliegen op totaal verschillende manieren, "Honavar. "Toch, ze maken allebei gebruik van aerodynamica en fysica. Op dezelfde manier, kunstmatige intelligentie is gebaseerd op het idee dat er algemene principes zijn over hoe intelligente systemen zich gedragen."

AI is "in feite het resultaat van onze pogingen om de manier waarop de hersenen werken te begrijpen en na te bootsen en de toepassing hiervan om hersenachtige functies te geven aan anders autonome systemen (bijv. drones, robots en agenten), "Kurt Cagle, een schrijver, datawetenschapper en futurist die de oprichter is van adviesbureau Semantical, schrijft in een e-mail. Hij is ook redacteur van The Cagle Report, een dagelijkse informatietechnologie-nieuwsbrief.

En hoewel mensen niet echt denken als computers, die gebruik maken van circuits, halfgeleiders en magnetische media in plaats van biologische cellen om informatie op te slaan, er zijn enkele intrigerende parallellen. "Eén ding dat we beginnen te ontdekken, is dat graafnetwerken echt interessant zijn als je begint te praten over miljarden knooppunten, en de hersenen zijn in wezen een grafisch netwerk, zij het een waarbij je de sterke punten van processen kunt beheersen door de weerstand van neuronen te variëren voordat een capacitieve vonk afgaat, Cagle legt uit. "Een enkel neuron op zich geeft je een zeer beperkte hoeveelheid informatie, maar vuur genoeg neuronen van verschillende sterktes samen af, en je krijgt een patroon dat alleen wordt geactiveerd als reactie op bepaalde soorten stimuli, typisch gemoduleerde elektrische signalen via de DSP's [dat is digitale signaalverwerking] die we ons netvlies en slakkenhuis noemen."

"De meeste toepassingen van AI waren in domeinen met grote hoeveelheden data, " zegt Honavar. Om het voorbeeld van de radiologie opnieuw te gebruiken, het bestaan ​​van grote databases van röntgenfoto's en MRI-scans die zijn geëvalueerd door menselijke radiologen, maakt het mogelijk om een ​​machine te trainen om die activiteit na te bootsen.

AI werkt door grote hoeveelheden gegevens te combineren met intelligente algoritmen - een reeks instructies - waarmee de software kan leren van patronen en kenmerken van de gegevens, zoals deze SAS-primer over kunstmatige intelligentie uitlegt.

Bij het simuleren van de manier waarop een brein werkt, AI gebruikt een heleboel verschillende subvelden, zoals de SAS-primer opmerkt.

• Machinaal leren automatiseert analytische modelbouw, verborgen inzichten in data vinden zonder geprogrammeerd te zijn om naar iets in het bijzonder te zoeken of een bepaalde conclusie te trekken.
• Neurale netwerken de reeks onderling verbonden neuronen van de hersenen imiteren, en doorgeven van informatie tussen verschillende eenheden om verbanden te vinden en betekenis te ontlenen aan gegevens.
• Diep leren maakt gebruik van echt grote neurale netwerken en veel rekenkracht om complexe patronen in gegevens te vinden, voor toepassingen zoals beeld- en spraakherkenning.
• Cognitief computergebruik gaat over het creëren van een "natuurlijke, menselijke interactie, " zoals SAS het zegt, inclusief het gebruik van het vermogen om spraak te interpreteren en erop te reageren.
• Computer visie maakt gebruik van patroonherkenning en deep learning om de inhoud van foto's en video's te begrijpen, en om machines in staat te stellen realtime beelden te gebruiken om te begrijpen wat er om hen heen is.
• Natuurlijke taalverwerking omvat het analyseren en begrijpen van menselijke taal en het reageren daarop.

Decennia van onderzoek

Het concept van AI dateert uit de jaren 40, en de term "kunstmatige intelligentie" werd geïntroduceerd op een conferentie in 1956 in Dartmouth College. In de komende twee decennia, onderzoekers ontwikkelden programma's die games speelden en eenvoudige patroonherkenning en machine learning deden. Cornell University-wetenschapper Frank Rosenblatt ontwikkelde de Perceptron, het eerste kunstmatige neurale netwerk, die liep op een 5 ton (4,5 ton), kamergrote IBM-computer die ponskaarten kreeg.

Maar pas in het midden van de jaren tachtig kwam er een tweede golf van complexere, meerlagige neurale netwerken zijn ontwikkeld om taken op een hoger niveau aan te pakken, volgens Honavar. In het begin van de jaren negentig, een andere doorbraak stelde AI in staat om verder te gaan dan de trainingservaring.

In de jaren 1990 en 2000, andere technologische innovaties - het web en steeds krachtigere computers - hielpen de ontwikkeling van AI te versnellen. "Met de komst van het internet, grote hoeveelheden data in digitale vorm beschikbaar kwamen, " zegt Honavar. "Genoomsequencing en andere projecten begonnen enorme hoeveelheden gegevens te genereren, en de vooruitgang in de informatica maakte het mogelijk om deze gegevens op te slaan en er toegang toe te krijgen. We zouden de machines kunnen trainen om complexere taken uit te voeren. Je had 30 jaar geleden geen deep learning-model kunnen hebben, omdat je de data en de rekenkracht niet had."

AI en robotica

AI is anders dan, maar gerelateerd aan, robotica, waarin machines hun omgeving voelen, berekeningen uitvoeren en fysieke taken uitvoeren, hetzij alleen of onder leiding van mensen, van fabriekswerk en koken tot landen op andere planeten. Honavar zegt dat de twee velden elkaar op veel manieren kruisen.

"Je kunt je robotica voorstellen zonder veel intelligentie, puur mechanische apparaten zoals geautomatiseerde weefgetouwen, " zegt Honavar. "Er zijn voorbeelden van robots die niet op een significante manier intelligent zijn." er is robotica waar intelligentie een integraal onderdeel is, zoals het begeleiden van een autonoom voertuig door straten vol door mensen aangedreven auto's en voetgangers.

"Het is een redelijk argument dat om algemene intelligentie te realiseren, je zou tot op zekere hoogte robotica nodig hebben, omdat interactie met de wereld, tot op zekere hoogte, is een belangrijk onderdeel van intelligentie, " volgens Honavar. "Om te begrijpen wat het betekent om een ​​bal te gooien, je moet een bal kunnen gooien."

AI is stilletjes zo alomtegenwoordig geworden dat het al in veel consumentenproducten wordt aangetroffen.

"Een enorm aantal apparaten die binnen de ruimte van het Internet of Things (IoT) vallen, gebruiken gemakkelijk een soort zelfversterkende AI, zij het zeer gespecialiseerde AI, "zegt Cagle. "Cruisecontrol was een vroege AI en is veel geavanceerder als het werkt dan de meeste mensen beseffen. Geluiddempende koptelefoon. Alles met spraakherkenning, zoals de meeste hedendaagse televisie-afstandsbedieningen. Filters voor sociale media. Spamfilters. Als je AI uitbreidt naar machine learning, dit omvat ook spellingcontrole, tekstaanbevelingssystemen, echt elk aanbevelingssysteem, wasmachines en drogers, magnetrons, vaatwassers, echt de meeste thuiselektronica geproduceerd na 2017, sprekers, televisies, antiblokkeerremsystemen, elk elektrisch voertuig, moderne CCTV-camera's. De meeste games gebruiken AI-netwerken op veel verschillende niveaus."

AI kan al beter presteren dan mensen in sommige beperkte domeinen, net zoals "vliegtuigen grotere afstanden kunnen vliegen, en dragen meer mensen dan een vogel zou kunnen, " zegt Honavar. AI, bijvoorbeeld, is in staat om miljoenen interacties met sociale media-netwerken te verwerken en inzichten te verkrijgen die het gedrag van gebruikers kunnen beïnvloeden - een vermogen waarover de AI-expert zich zorgen maakt, "niet zo goede gevolgen" kan hebben.

Het is vooral goed in het begrijpen van enorme hoeveelheden informatie die een menselijk brein zouden overweldigen. Die mogelijkheid stelt internetbedrijven in staat, bijvoorbeeld, om de bergen gegevens die ze over gebruikers verzamelen te analyseren en de inzichten op verschillende manieren te gebruiken om ons gedrag te beïnvloeden.

Maar AI heeft tot nu toe niet zoveel vooruitgang geboekt bij het repliceren van menselijke creativiteit, Honavar merkt op, hoewel de technologie al wordt gebruikt om muziek te componeren en nieuwsartikelen te schrijven op basis van gegevens uit financiële rapporten en verkiezingsresultaten.

Hoe AI de economie kan transformeren

Gezien het potentieel van AI om taken uit te voeren waarvoor vroeger mensen nodig waren, het is gemakkelijk te vrezen dat de verspreiding ervan de meesten van ons werkloos zou kunnen maken. Maar sommige experts stellen zich voor dat hoewel de combinatie van AI en robotica sommige posities zou kunnen elimineren, het zal nog meer nieuwe banen creëren voor technisch onderlegde werknemers.

"Degenen die het meeste risico lopen, zijn degenen die routinematige en repetitieve taken uitvoeren in de detailhandel, financiën en productie, "Darrel West, een vice-president en stichtend directeur van het Center for Technology Innovation bij de Brookings Institution, een in Washington gevestigde organisatie voor overheidsbeleid, legt het uit in een e-mail. "Maar ook de witteboordenbanen in de gezondheidszorg zullen worden getroffen en er zal een toename zijn van het baanverloop, waarbij mensen vaker van baan naar baan verhuizen. Er zullen nieuwe banen worden gecreëerd, maar veel mensen zullen niet over de vaardigheden beschikken die voor die functies nodig zijn. Het risico is dus een job mismatch waardoor mensen achterblijven in de overgang naar een digitale economie. Landen zullen meer geld moeten investeren in omscholing en personeelsontwikkeling naarmate de technologie zich verspreidt. Er zal een leven lang leren nodig zijn, zodat mensen regelmatig hun baan vaardigheden."

En in plaats van menselijke arbeiders te vervangen, AI kan worden gebruikt om hun intellectuele capaciteiten te vergroten. Uitvinder en futurist Ray Kurzweil heeft voorspeld dat tegen 2030, AI heeft menselijke niveaus van intelligentie bereikt, en dat het mogelijk zal zijn om AI te hebben die in het menselijk brein gaat om het geheugen te stimuleren, gebruikers veranderen in mens-machine-hybriden. Zoals Kurzweil het heeft beschreven, "We gaan onze geest verruimen en een voorbeeld geven van deze artistieke kwaliteiten die we waarderen."

Dat is nu interessant

Cagle zat een paar jaar geleden in een panel op een sciencefictionconventie met auteur David Brin, die heeft geschreven over het concept van verheffing, waarin AI zou worden gebruikt om de intellectuele capaciteiten van bewust niet-menselijk leven zoals dolfijnen en apen op menselijk niveau te verbeteren. "Zijn we ethisch voorbereid om een ​​nieuwe intelligente soort het universum in te leiden?" vraagt ​​Cagle. "Zijn we comfortabel genoeg met ons eigen bestaan ​​om anderen te creëren waar we van zullen houden, discussiëren met, leren van en onderwijzen?"