Hoe werkt AI ? Het helpt om bij het begin te beginnen. In oktober 1950 publiceerde de Britse techno-visionair Alan Turing een artikel met de titel 'Computing Machinery and Intelligence' in het tijdschrift MIND, waarin werd aangekaart wat destijds voor velen een sciencefictionfantasie moet hebben geleken.

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

Turing dacht van wel. Bovendien geloofde hij dat het mogelijk was om software te maken voor een digitale computer waarmee deze zijn omgeving kon observeren en nieuwe dingen kon leren, van schaken tot het begrijpen en spreken van een menselijke taal. En hij dacht dat machines uiteindelijk het vermogen zouden kunnen ontwikkelen om dat zelfstandig te doen, zonder menselijke begeleiding. "We mogen hopen dat machines uiteindelijk op alle puur intellectuele gebieden met mensen zullen concurreren", voorspelde hij.

Bijna zeventig jaar later is de ogenschijnlijk bizarre visie van Turing werkelijkheid geworden, dankzij monumentale vooruitgang op het gebied van computerwetenschappen en AI-onderzoek. Kunstmatige intelligentie, gewoonlijk AI genoemd, geeft machines de mogelijkheid om van ervaringen te leren en cognitieve taken uit te voeren, het soort dingen waarvan men ooit dacht dat ze voorbehouden waren aan menselijke intelligentie.

AI verspreidt zich snel door de hele beschaving, waar het de belofte heeft alles te kunnen doen, van het in staat stellen van zelfrijdende auto's om door de straten te navigeren tot het maken van nauwkeurigere orkaanvoorspellingen. Op een dagelijks niveau zoekt AI uit welke advertenties u op internet te zien krijgt, en stuurt deze vriendelijke chatbots aan die verschijnen wanneer u een e-commercewebsite bezoekt om uw vragen te beantwoorden en klantenservice te bieden. En door 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 zijn er pas mee begonnen. Naarmate de AI-technologie geavanceerder en capabeler wordt, wordt verwacht dat deze de wereldeconomie een enorme impuls zal geven en tegen 2030 voor zo'n $13 biljoen aan extra activiteiten zal creëren, volgens een voorspelling van het McKinsey Global Institute.

"AI bevindt zich nog in een vroeg stadium, maar de adoptie versnelt en wordt in alle sectoren gebruikt", zegt Sarah Gates, een analyseplatformstrateeg bij SAS, een wereldwijd software- en dienstenbedrijf dat zich richt op het omzetten van gegevens in intelligentie voor klanten.

1. Hoe kunstmatige intelligentie werkt
2. Tientallen jaren onderzoek
3. AI en robotica
4. Hoe AI de economie kan transformeren

Hoe kunstmatige intelligentie werkt

Het is misschien zelfs nog verbazingwekkender dat ons bestaan ​​stilletjes wordt getransformeerd door diepgaande leeralgoritmen die velen van ons nauwelijks of helemaal niet begrijpen – iets dat zo complex is dat zelfs wetenschappers moeite hebben 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, professor en directeur van het Artificial Intelligence Research Laboratory aan de Penn State University. "Ik zeg 'gedachten', omdat niemand echt zeker weet wat intelligentie is."

Honavar beschrijft twee hoofdcategorieën van intelligentie. Er is beperkte AI, die competentie verwerft in een nauw gedefinieerd domein, zoals het analyseren van beelden van röntgenfoto's en MRI-scans in de radiologie. Kunstmatige algemene intelligentie beschrijft daarentegen veel menselijker denkprocessen, zoals het vermogen om over alles te leren en erover te praten. "Een machine kan goed zijn in sommige diagnoses in de radiologie, maar als je hem over honkbal vraagt, heeft hij geen idee", legt Honavar uit. De intellectuele veelzijdigheid van mensen "ligt op dit moment nog steeds buiten het bereik van AI."

Volgens Honavar zijn er twee belangrijke onderdelen van AI-modellen. Eén daarvan is het technische gedeelte, dat wil zeggen het bouwen van een computerprogramma en computersystemen die op de een of andere manier gebruik maken van intelligentie. De andere is de wetenschap van de intelligentie, of beter gezegd:hoe je een machine in staat kunt stellen tot een resultaat te komen dat vergelijkbaar is met wat een menselijk brein zou kunnen bereiken, 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 maken ze allebei gebruik van aerodynamica en natuurkunde. Op dezelfde manier is kunstmatige intelligentie 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 op het geven van hersenachtige functies aan anderszins autonome systemen (bijvoorbeeld 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 nieuwsbrief over informatietechnologie.

En hoewel mensen niet echt denken als computers, die circuits, halfgeleiders en magnetische media gebruiken in plaats van biologische cellen om informatie op te slaan, zijn er enkele intrigerende parallellen. "Eén ding dat we beginnen te ontdekken is dat grafennetwerken echt interessant zijn als je begint te praten over miljarden knooppunten, en dat de hersenen in wezen een grafennetwerk zijn, zij het wel een netwerk waarin je de sterke punten van processen kunt controleren door de weerstand van neuronen te variëren. voordat een capacitieve vonk ontbrandt”, legt Cagle uit. “Eén enkel neuron op zichzelf geeft je een zeer beperkte hoeveelheid informatie, maar als je genoeg neuronen met verschillende sterktes tegelijk afvuurt, krijg je een patroon dat alleen wordt afgevuurd als reactie op bepaalde soorten stimuli, meestal gemoduleerde elektrische signalen via de DSP’s. [dat is digitale signaalverwerking] die we ons netvlies en slakkenhuis noemen."

"De meeste toepassingen van AI vinden plaats in domeinen met grote hoeveelheden gegevens", zegt Honavar. Om het radiologische voorbeeld opnieuw te gebruiken:het bestaan ​​van grote databases met röntgenfoto's en MRI-scans die zijn geëvalueerd door menselijke radiologen, maakt het mogelijk een machine te trainen om die activiteit te emuleren.

AI-systemen werken door grote hoeveelheden gegevens te combineren met intelligente algoritmen – reeksen 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, gebruikt AI een aantal verschillende subvelden, zoals de SAS-primer opmerkt.

• Machine learning automatiseert het bouwen van analytische modellen, om verborgen inzichten in gegevens te vinden zonder te worden geprogrammeerd om naar iets specifieks te zoeken of een bepaalde conclusie te trekken.
• Kunstmatige neurale netwerken imiteren de reeks onderling verbonden neuronen in de hersenen en geven informatie door tussen verschillende eenheden om verbindingen te vinden en betekenis uit gegevens te halen.
• Deep learning maakt gebruik van hele 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, mensachtige interactie', zoals SAS het stelt, inclusief het gebruik van de mogelijkheid om spraak te interpreteren en erop te reageren.
• Computer vision maakt gebruik van patroonherkenning en diepgaand leren 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 gebeurt.
• Natuurlijke taalverwerking omvat het analyseren en begrijpen van menselijke taal en het reageren daarop.

Tientallen jaren van onderzoek

Het concept van AI dateert uit de jaren veertig en de term ‘kunstmatige intelligentie’ werd geïntroduceerd tijdens een conferentie in 1956 op Dartmouth College. In de daaropvolgende twintig jaar ontwikkelden onderzoekers programma's die games speelden en eenvoudige patroonherkenning en machinaal leren uitvoerden. Cornell University-wetenschapper Frank Rosenblatt ontwikkelde de Perceptron, het eerste kunstmatige neurale netwerk, dat draaide op een kamergrote IBM-computer van 5 ton (4,5 ton) die werd gevoed met ponskaarten.

Maar pas halverwege de jaren tachtig werd er volgens Honavar een tweede golf van complexere, diepe neurale netwerken ontwikkeld om taken op een hoger niveau aan te pakken. Begin jaren negentig zorgde een nieuwe doorbraak ervoor dat AI zich buiten de trainingservaring kon generaliseren.

In de jaren negentig en 2000 hebben andere technologische innovaties – het internet en steeds krachtigere computers – de ontwikkeling van AI versneld. "Met de komst van het internet kwamen grote hoeveelheden gegevens in digitale vorm beschikbaar", zegt Honavar. ‘Genoomsequencing en andere projecten begonnen enorme hoeveelheden trainingsgegevens te genereren, en de vooruitgang in de computertechnologie maakte het mogelijk om deze gegevens op te slaan en er toegang toe te krijgen. We konden de machines trainen om complexere taken uit te voeren. Je had geen diepgaand leermodel kunnen hebben. jaar geleden, omdat je niet over de data en de rekenkracht beschikte."

AI en robotica

AI-systemen verschillen van, maar zijn gerelateerd aan, robotica, waarin machines hun omgeving waarnemen, berekeningen uitvoeren en fysieke taken uitvoeren, hetzij alleen, hetzij onder leiding van mensen, van fabriekswerk en koken tot het 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." Omgekeerd is er robotica waarbij intelligentie een integraal onderdeel is, zoals het besturen van een autonoom voertuig door straten vol door mensen bestuurde auto's en voetgangers.

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

AI-technologieën zijn stilletjes zo alomtegenwoordig geworden dat ze al in veel consumentenproducten worden aangetroffen.

"Een groot aantal apparaten die binnen het Internet of Things (IoT) vallen, maken gemakkelijk gebruik van een soort zelfversterkende AI, zij het zeer gespecialiseerde AI", zegt Cagle. "Cruise control was een vroege AI en is veel geavanceerder als het werkt dan de meeste mensen beseffen. Geluidsdempende hoofdtelefoons. Alles dat spraakherkenning heeft, zoals de meeste moderne televisie-afstandsbedieningen. Sociale mediafilters. Spamfilters. Als je AI uitbreidt om machine learning te dekken, zou dit ook spellingcontroles, tekstaanbevelingssystemen, eigenlijk elk aanbevelingssysteem, wasmachines en drogers, magnetrons, vaatwassers, eigenlijk de meeste huiselektronica geproduceerd na 2017, luidsprekers, televisies, antiblokkeerremsystemen, alle elektrische apparaten omvatten voertuig, moderne CCTV-camera's. De meeste games maken gebruik van AI-netwerken op veel verschillende niveaus."

AI-hulpmiddelen kunnen op bepaalde beperkte gebieden beter presteren dan mensen, net zoals "vliegtuigen langere afstanden kunnen vliegen en meer mensen kunnen vervoeren dan een vogel", zegt Honavar. AI is bijvoorbeeld in staat miljoenen netwerkinteracties op sociale media te verwerken en inzichten te verwerven die het gedrag van gebruikers kunnen beïnvloeden – een vermogen waarvan de AI-expert vreest dat het “niet zo goede gevolgen” zou kunnen hebben.

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

Hoe AI de economie kan transformeren

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

"Degenen die het meeste risico lopen, zijn degenen die routinematige en repetitieve taken uitvoeren in de detailhandel, de financiële sector en de productie", legt Darrell West, vice-president en oprichter en directeur van het Center for Technology Innovation van de Brookings Institution, een in Washington gevestigde overheidsorganisatie, uit in een e-mail. “Maar ook de witteboordenbanen in de gezondheidszorg zullen getroffen worden en het banenverloop zal toenemen, 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 mismatch tussen banen, waardoor mensen achterblijven in de transitie naar een digitale economie. Naarmate de technologie zich verder verspreidt, zullen landen meer geld moeten investeren in het omscholen van banen en de ontwikkeling van het personeelsbestand. Er zal levenslang leren nodig zijn, zodat mensen regelmatig hun beroepsvaardigheden kunnen verbeteren."

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

Cagle zat enkele jaren 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 bewuste niet-menselijke levens, zoals dolfijnen en apen, te verbeteren tot menselijk niveau. . "Zijn we ethisch bereid om een ​​nieuwe intelligente soort het universum in te loodsen?" vraagt ​​Cagle. "Zijn we comfortabel genoeg met ons eigen bestaan ​​om anderen te creëren waar we van zullen houden, ruzie mee zullen maken, van zullen leren en die we zullen onderwijzen?"

Veel beantwoorde vragen

Wat zijn de 4 soorten AI?