söndag 26 oktober 2008

What is AI (in Swedish)

Konstgjord intelligens är olika metoder för att modellera och simulera intelligent beteende så som jag upplever det i naturen och bland våra medmänniskor. Det betyder i princip att man försöker skriva datorprogram som kan lösa alla de problem som en mänsklig hjärna kan lösa. Till exempel kan det röra sig om datorprogram som kan tolka bilder, förstå mänskligt tal, planera, resonera eller ge uttryck för kreativitet.
Men AI kan också handla om intelligenta beteenden från andra delar av vår omgivning. jag kan till exempel se att bakteriekulturer på bara några år kan "klura ut" hur de ska göra vår antibiotika verkningslös. jag befinner oss alla mitt i en ständig kapprustning mellan forskare som försöker hitta nya antibiotika och bakteriekulturer som utvecklar resistens, det vill säga motståndskraft mot antibiotika. Jag menar att en bakteriekultur definitivt är mycket intelligent. Den enskilda bakterien kan kanske knappast betraktas som intelligent, men de samverkande evolverande bakterierna är tillsammans mycket intelligenta. Bakteriekulturer är ett exempel på system som inte utgörs av vare sig den mänskliga hjärnan eller andra hjärnor, men som helt klart ändå har ett anpassningsbart och intelligent beteende. Med konstgjord intelligens menar jag alltså inte bara en dator som jag kan prata med och som verkar mänsklig, utan alla system som ger uttryck för ett intelligent beteende, oavsett hur de är konstruerade eller på vilket sätt de uttrycker sig.
Är en baktieriekultur intelligent?
För att kunna skapa AI måste jag först förstå vad intelligens är, i matematisk mening. Jag menar att den absolut viktigaste principen när man ska definiera intelligens är Ockhams rakkniv. Låt oss ta ett exempel för att illustrera principen.
Antag att du deltog i en intelligenstest och en av uppgifterna var att förutsäga nästa tal i talserien 2,4,6,8,....
När du får facit i din hand får du se att det rätta svaret inte alls är 10, utan 36, eftersom talserien uttrycker funktionen n4 – 10n3 + 35n2 – 48n + 24. Du skulle säkert tycka att testet var en aning orättvist och märkligt, eftersom lösningen 2n (alltså att lägga till 2 till föregående tal) hade verkat "naturligare".
Varför skulle då 2n vara naturligare än n4 – 10n3 + 35n2 – 48n + 24? En uppenbar skillnad är att lösningen 2n är enklare och kortare än n4 – 10n3 + 35n2 – 48n + 24. Den metodologiska principen att välja ett enkelt svar framför ett komplext, kallas alltså för Ockhams rakkniv. Den formulerades för första gången av den engelske filosofen och teologen William Ockham som föddes i slutet 1200-talet.
Det verkar som om Ockhams rakkniv är hårdkodat in i våra hjärnor som något jag föredrar. Många vetenskapsmän har uttryckt en speciell förkärlek till principen. Newton sa så här i förordet till sitt berömda verk Principia: "Natura eniem simplex est, et rerum causis superfluis non luxuriat". Fritt översatt betyder det: "Naturen gillar enkelhet, och tycker inte om onödigt komplexa orsakssamband". När Kopernikus argumenterade för att jorden rörde sig runt solen och inte tvärt om, så var det uteslutande för att det gjorde hans ekvationer enklare. Det fanns andra ekvationer som beskrev det omvända och som också fungerade för att förutsäga himlafenomen, men de var mer komplexa. Idag beskriver matematiker och naturvetare ofta en teori som "vacker". Man menar då helt enkelt att den kan beskrivas på ett kort och konsist och därmed elegant sätt.
Ockhams rakkniv är idag accepterad som en av de viktigaste principerna när det gäller att skapa generella teorier om vår omvärld. På sätt och vis kan man se hela teoribildningen som ett uttryck för principen. jag försöker helt enkelt hitta kortare representationsformer för ett stort antal vetenskapliga observationer, alltså teorier som sammanfattar observationerna på ett enklare sätt än de underliggande data jag observerat.
Man kan ta resonemanget ett steg längre och hävda att intelligens helt enkelt är förmågan att komprimera data. Det finns flera forskare som tror att det är precis så, intelligens är i sin mest kompakta definition inget annat än förmågan till datakompression. Gerry Wolff heter en brittisk forskare som längre propagerat för detta synsätt. "Hela detta liv, allt detta tänkande och allt jag fått i mitt huvud är en zip-fil", som en av hans vänner kommenterade det.
Själv är jag beredd att hålla med. Jag är övertygad om att Wolff är nära sanningen om intelligensens gåta. Sedan är det förstås inte lätt att ta reda på hur jag uppnår intelligens bara för att jag tror jag vet vad den är. En mycket formell och matematisk definition av Ockhams rakkniv går under namnet Solomonoffs induktionsprincip. Detta ståtliga namn betyder att man kan använda kompression till universell förutsägelse, det vill säga förmågan till förutsägelse av framtiden är intimt knuten till förmågan att komprimera historien.
De flesta metoder för AI och inlärning har visat sig ha "komprimerande" egenskaper inbyggda i sig, oftast utan att dess skapare vetat om det. Kanske skulle en mer konkret fokusering på komprimeringsprincipen leda AI-utvecklingen snabbare framåt.

Inga kommentarer: