DIE SUCHE NACH MASCHINENINTELLIGENZ – Notizen eines Fragestellers.

Vorwort:

Wir haben sehr wenig über unser Gehirn gelernt. Vielleicht werden wir eines Tages wie alle komplexen Systeme herausfinden, ob es funktioniert – anhand der Art und Weise, wie wir uns unsere Fähigkeit bilden, uns selbst bewusst zu sein Pfund-Materie kann Theorien über den Kosmos hervorbringen, sich seiner selbst bewusst sein und sogar über seine Ursprünge spekulieren. Aber genau so ist die große Anzahl von Phänomenen im Universum – wir haben es geschafft, sie zu unserem Nutzen zu verstehen und zu nutzen Wenn das der Fall ist, würde ich argumentieren – wir sind sehr nah dran, unser eigenes Gehirn zu erschaffen (vielleicht ohne ein paar Pannen) – das würde all unsere Erfindungen für uns tun. Wenn wir das erweitern müssen physikalische gesetze – das ist in ordnung, solange diese uns nicht von einem meister mit zauberstab erzählen.

Hier würde ich nicht versuchen, die Zukunft nach dem Aufkommen von AGI vorherzusagen – denn ich bin überzeugt, dass es sehr schwierig, wenn nicht unmöglich ist, nachträglich nachzudenken. Ich mache mir keine Sorgen um AGI, die sich selbst bewusst werden und ihren Schöpfer zermalmen würde – das Ein Mensch, der eine einfache Bitte stellt, um mein Glück zu gewährleisten, und die KI, die irgendwann durch einen buddhistischen Satz erleuchtet wird, leidet. Auf diese Weise wird alles Leben vernichtet… Ich weiß Meine Vorstellungen sind schlecht, aber um die existenzielle Bedrohung besser einschätzen zu können, lesen Sie Superintelligenz: Wege, Gefahren, Strategien – Nick Bostron.

Ich habe mich anfangs daran gemacht, einen kurzen Bericht zu verfassen, in dem erläutert wird, warum das Erreichen einer allgemeinen künstlichen Intelligenz nicht weit entfernt ist – und möglicherweise den Leser von der Sensibilität des Strebens zu überzeugen. Ich plante auch, das zu liefern, was ich für den direktesten Weg halte Ich würde dabei Ideen aus Biologie, Physik, Geschichte, Psychologie und allem, was sonst noch gebraucht wird, hervorrufen.

Wissenschaft und einfache Erklärungen zu komplexen Phänomenen:

“Der beste Beweis dafür, dass es ein intelligentes Leben im Universum gibt, ist, dass sie uns nicht kontaktiert haben.” Vielleicht liegt es daran, dass sie lachend sterben würden. – Calvin im Comic Calvin und Hobbes.

Wissenschaft ist ein atemberaubendes Buch. Wir haben unsere Vorstellungen von der Realität verändert. Während unserer gesamten Geschichte hat uns unsere Intuition über die Funktionsweise der Natur im Stich gelassen. Wir sind nicht das Zentrum des Universums. Wir sind keine von allen anderen getrennte Schöpfung Tiere. Wir sind nicht aus irgendeinem Grund hier. Wir sind ein Phantom des Zufalls.

Die wahrscheinlich auffälligste Lektion, die wir in der Wissenschaft gelernt haben, ist, dass all das komplexe Phänomen, das wir sehen, durch überraschend einfache Tatsachen erklärt werden kann. Eine offensichtliche Komplexität ist die Manifestation langer Ketten der Einfachheit Welt, wie kann etwas Komplexes existieren, ohne sich in nichts zu reduzieren. Durch nichts möchte ich kein Rätsel hervorrufen. Wir werden versuchen, die Komplexitätsebenen abzuschälen, zumindest bis zu dem Punkt, an den wir uns ohne Mathematik nähern können.

Die meisten zwingenden Erklärungen der Natur ergeben sich aus abstrakten Begriffen. Konzepte wie Energie, Raumzeit existieren nur im Bereich der Mathematik. Es ist besser, ihnen nicht zu viel Bedeutung durch unsere Sinne zuzuschreiben. Unsere Intuition ist das Ergebnis des Geistes Modelle, die wir über die Welt tragen. Unsere begrenzten Kapazitäten sind gestiegen, um die Bedürfnisse des Überlebens zu befriedigen, nicht um die Naturgesetze zu entschlüsseln. Unsere Intuition der Welt basiert auf unserer Erfahrung unter einem kleinen Spektrum der Größen.

Nehmen wir zum Beispiel Masse. Was ist der minimale Massenbereich, in dem wir den Unterschied feststellen können? Vielleicht können wir den Unterschied zwischen einem Gramm und einem Bruchteil davon feststellen, der nicht niedriger ist, und in ähnlicher Weise kann die Obergrenze zwischen 100 und 1000 Kilogramm liegen (don Bitten Sie mich nicht, dafür ein Experiment durchzuführen.) Ebenso können wir unsere Wahrnehmung von Zeit (.1 bis ¹⁰⁷) und Länge (.0004 bis ¹⁰⁴) einschränken Ein Elektron liegt in der Größenordnung von 10-³⁰, während die Obergrenze der Masse des Universums selbst entspricht – in der Größenordnung von ¹⁰⁵² (wir haben geschickte Schätzmethoden, aber ich nehme an, die Details sind hier nicht wichtig). Ähnlich wie die kürzeste Länge, die Wir können aus drei fundamentalen Konstanten abschätzen (Balkenkonstante, Gravitationskonstante und Lichtgeschwindigkeit), die sich in der Größenordnung von 10 – ³⁵ herausstellen, während die obere Grenze ¹⁰²⁰ – Radius des Universums ist. im täglichen Leben haben wir nur Interaktion mit 7 bis 8 Größenordnungen, während die Natur in den Größenordnungen von 60 bis 80 arbeitet, die größer sind – dies sind nur die minimalen Schätzungen.

Im Laufe der Jahre haben wir Maschinen entwickelt, um unsere Reichweite zu vergrößern, aber die erstaunlichste von allen ist die Mathematik. Dies ist die Sprache, die wir entwickelt haben, um die Operationen des Universums zu erfassen. Es gibt keinen Grund für die Intuition, die wir für eine derart kurze Reichweite entwickelt haben Die Elektronen verhalten sich wie Elektronen, nicht wie Teilchen oder Wellen. Was wir als Verstehen bezeichnen, sollte nichts mit Intuition zu tun haben. Die Newtonsche Mechanik, die für die meisten von uns leichter zu verstehen ist, ist überhaupt nicht intuitiv Stellen Sie fest, dass wir, wenn wir ein Objekt in Ruhe schieben, dessen Geschwindigkeit und nicht dessen Position ändern – was sich nur als Folge ändert.

Es ist daher wichtig, Moderation nicht mit dem tatsächlichen Verständnis und der Fähigkeit, Vorhersagen zu treffen, zu verwechseln. Es ist ein Wunder, wie Moderation es uns unter einer derart kurzen Reichweite ermöglichte, Mathematik zu entwickeln und den Rest des Universums zu untersuchen.

Evolution ist unvermeidlich :

Von nun an werde ich Sie auf eine Entdeckungsreise mitnehmen. Hier und da würden wir uns vom Hauptthema lösen, um bestimmte wissenschaftliche Ideen zu erläutern, die helfen würden, das Material tiefer zu schätzen.

Was Evolution mit AI zu tun hatDu bist nicht am falschen Ort. Es ist wichtig, die zugrunde liegenden Kräfte zu verstehen, die zu uns geführt haben.

Hier möchte ich Ihnen zeigen, wie viel Komplexität (wir werden versuchen, sie in späteren Abschnitten zu definieren, behalten Ihre Intuition bis dahin bei ..) unter geeigneten Anfangsbedingungen aus der Einfachheit hervorgehen kann, wenn genügend Zeit zur Verfügung steht. Wir werden die Evolution in verstehen es ist alles Größe.

Wir werden zunächst sehen, wie komplexe Phänomene durch sukzessive einfachere Regeln erklärt werden können. Wir vertreten die Intuition des Menschen, der Maschinen entwirft, und fragen uns, was außer einem allmächtigen Schöpfer alles dies gestalten könnte.

Wenn etwas in der Wissenschaft mich am meisten schockiert, dann ist es, dass wir bloße Überlebensmaschinen sind, die auf eine erfolgreiche Übertragung von Genen ausgerichtet sind. Die Evolution durch natürliche Selektion ist nicht die seltsamste Idee in der Wissenschaft, aber sie hat die meiste Verachtung auf sich gezogen Die Komplexität einer Art, die nicht nur biologisch ist, erfordert kein Eingreifen – keine Feinabstimmung der Gesetze, keine Wachsamkeit jeglicher Intelligenz. Die Komplexität manifestiert sich in Ketten der Einfachheit. Alle Prozesse sind das Spiel von Atomen, die ziellos umherirren Atome, die von der genauen Anziehungskraft zwischen dem Neucleus und den Elektronen abhängig zu sein scheinen (diese Kraft ist sehr sanft und die Ursache für die Komplexität des Universums), im Gegensatz zu Kräften innerhalb des Kerns, die viel stärker sind, aber eine geringere Reichweite haben, sind diese Kräfte perfekt für das Auftreten von Reaktionen oder die Transformationen, die letztendlich zu uns führen) werden durch eine Tendenz zum Chaos infakt moduliert.

Der Ursprung des Lebens scheint… fast ein Wunder zu sein, so viele Bedingungen hätten erfüllt sein müssen, um es in Gang zu bringen.
Francis Crick

Es gibt zwei Arten von Kräften im Inneren des Atoms – die zwischen dem Kern und den Elektronen und die, die den Kern zusammenhalten. Die erstere Kraft wird durch eine Konstante (ungefähr gleich 1/137) bestimmt, die die Größe eines Atoms bestimmt Wenn diese Konstante doppelt so groß gewesen wäre, wären wir halb so groß und hätten ¹ have Jahre gebraucht, um uns zu entwickeln. (Das Alter unseres Universums beträgt ¹⁰¹⁰ Jahre). Kräfte innerhalb des Kerns müssen sehr stark sein, da es sehr dicht ist gepackt – Wenn ein Mensch ein Kern wäre, würden sich Elektronen in 100 km Entfernung bewegen. Diese Kräfte sind wieder nur innerhalb des Kerns wirksam. – Wenn sie auch Elektronen beeinflussen könnten, gäbe es keine Reaktionen und daher ändern sich alle Haltestellen.

Bei allen Prozessen sehen wir nur chemische Reaktionen – mysteriöse Materieklumpen, die unter den Bedingungen der richtigen Umgebung zusammenkommen. Diese Klumpen bestehen aus Atomen, deren Natur es ihnen erlaubt, enge Gruppen zu bilden – Moleküle. Wenn diese Moleküle eingesetzt werden warme Flüssigkeiten und genügend Zeit – sie neigen dazu, größere und komplexere Moleküle zu bilden. Unter dem Druck der Ausbreitung stolperten Moleküle bei der Reproduktion. Einige von ihnen waren in der Lage, ihre Replikate unter den Bedingungen der Umgebung herzustellen. Jetzt ändern Sie den Zusatz zu benachbarten Molekülen Dies trug zur Vielfalt der produzierten Kinder bei. Diejenigen, die sich besser replizieren ließen, brachten Affen und Denkmaschinen hervor.

Alles, was im Universum existiert, ist die Frucht des Zufalls und der Notwendigkeit. – DEMOKRIT

Aber was treibt diese Veränderungen an? Es wird beobachtet, dass alle Änderungen die Entropie des Universums erhöhen. Dies bezieht sich auf alle Formen der Änderung von der Planetenbewegung zur Wahrnehmungsbildung. Es scheint eine physikalische Größe zu geben, die mit der Zeit immer größer wird Erwartung – alle Prozesse sind auf die Erhöhung der Entropie gerichtet. Die zweite Aussage scheint auf eine Ursache hinzudeuten, die diese physikalische Größe erhöht, andernfalls kann etwas aus dem Nichts zunehmen. Dies hat die Entropie zu einer rätselhaften Statur erhoben – scheinbar gebildete Menschen, die seltsame Aussagen machen.

Tatsächlich stellt sich heraus, dass das Gesetz der zunehmenden Entropie nicht einmal ein Gesetz ist – insofern, als es keine Einschränkungen auferlegt.

Betrachten Sie 10 in einer Reihe angeordnete Münzen. Jetzt müssen Sie eine der Münzen zufällig auswählen und wegwerfen. Sie versuchen, die Anzahl der Köpfe im Experiment zu verfolgen. Nehmen wir nun an, dass die Erstkonfiguration mit allen Schwänzen begonnen hat Wenn Sie mit dem Experiment fortfahren, entwickelt sich das durchschnittliche System zu einer zunehmenden Anzahl von Köpfen. Da alle Ereignisse rein zufällig sind, nehmen wir an, dass Sie auf Spur 1 Köpfe haben. Jetzt haben wir 9 Schwänze und einen Kopf. Beim nächsten Pfad sind Sie wahrscheinlicher Unabhängig vom Ergebnis dieses Pfades – Kopf oder Schwanz – würde die Gesamtzahl der Köpfe im System entweder zunehmen oder gleich bleiben.

Betrachten Sie nun die Situation, wenn Sie 5 Köpfe und 5 Schwänze haben. Jede weitere Spur kann die Anzahl im Durchschnitt nicht ändern. Wenn die Anzahl der Münzen zunimmt – je mehr Gasmoleküle sich in einem Raum befinden, desto deutlicher wird dies Bei der Erstkonfiguration entwickelt sich das System zu einem ultimativen Chaos, wenn es nicht eingeschränkt wird.

Energie – ein abstraktes Konzept, das wir mit der Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, in Verbindung bringen, ist von unterschiedlicher Qualität. Die Energie kann in verschiedenen Formen vorliegen – von gravitativ bis thermisch Wenn wir die Temperatur eines Objekts messen, haben wir nur sehr wenige Informationen über dessen tatsächlichen Zustand. Wir betrachten einen Körper, der über dem Boden angehoben ist. Die damit verbundene Gravitationsenergie ist für alle Moleküle gleich. Es wird gesagt, dass dies von hoher Qualität ist. Diese Tendenz der Energie, sich von hoher Qualität zu niedriger Qualität zu bewegen, wird im zweiten Hauptsatz der Thermodynamik oder im Gesetz der zunehmenden Entropie erfasst.

Aber wir können sehen, wie Nichteinmischung und zufälliges Verhalten des Systems zu einem Grundgesetz des Universums führen können. Die Natur des Universums ist von Natur aus zwecklos und bedarf keiner Erklärung.

„Ich brauche diese Hypothese nicht“ – der Physiker Pierre-Simon Laplace, als Napoleon ihn nach der Rolle Gottes im Universum fragte.

Unsere Erfahrung mit anderen physikalischen Gesetzen zeigt uns jedoch, dass sie doch einige Verhaltensbeschränkungen aufweisen – von Newtons Bewegungsgesetzen bis zu Maxwells Gleichungen des Elektromagnetismus. Da unser Verständnis sich vertieft, haben wir begonnen, viel einfachere Erklärungen für dieses Phänomen zu finden. Mit der Formulierung Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie und die Entstehung der Quantenmechanik haben gezeigt, dass die Funktionsweise der Natur außerordentlich einfach ist. Das Universum scheint überhaupt nicht eingeschränkt zu sein. Wir haben gelernt, dass Teilchen Wellen sind und die Schwerkraft nichts anderes als verzerrte Raum-Zeit. 2) Unsere Vorstellungen von Raum und Zeit sind auf eins reduziert, ebenso wie die von Teilchen und Wellen.

Kehren wir zur Entropie zurück. Das Universum ertrinkt im Chaos. Die Entstehung lokaler Ordnung muss unvermeidlich irgendwo Chaos schaffen. Dann bremst der Zusammenbruch der Energie – verhindert, dass sie zu schnell fließt. Wenn wir uns umschauen, scheint es nirgendwo anders zu geben Im Universum kontrolliert eine Lebensform die Richtung des Energieflusses außer auf unserem Planeten. Überall scheint das Universum gedankenlos Energie zu verbrennen, aber es wird alles durch eine motivlose Auflösung in Chaos gestützt. Das Leben und die scheinbare Ordnung sind immerhin eine kurze Falle bevor Energie die Kette hinunterfällt in mehr Chaos.Gravitationsenergie hat die höchste Qualität.Es schützt uns vor dem Zusammenbruch.Freeman Dyson – Mathematiker und Physiker in Energie im Universum spricht über andere Probleme, die diesen Energiefluss verlangsamen Es ist wahrscheinlich, dass unser Universum das einzige ist, das überlebt hat, um über seine Existenz nachzudenken.

Selbst wenn wir die gesamte Komplexität auf ein paar grundlegende Phänomene reduzieren, scheinen wir nicht die Aufgabe zu haben, bestimmte Kräfte und einige grundlegende Teilchen genau zu definieren, wie sie sich herausstellen.

Dinge verhalten sich und Regeln sind unser Kommentar zu ihrem Verhalten.

Jetzt haben wir alle Veränderungen als motivlose Verschlechterung der Energiequalität etabliert. Jetzt werden wir alle Gesetze des Universums verdrängen. Die Dinge haben ihre angeborene Natur und ihr Verhalten stimmt mit ihrer Natur überein. Wir werden sehen, wie Gesetze nur eine aufkommende Illusion sind, wenn die fundamentale Teilchen werden ohne Einschränkungen freigesetzt. Unsere Wahrnehmung und letztendlich unsere gesamte Untersuchung wird durch die Tatsache ermöglicht, dass wir die Welt spüren können – sehen und fühlen. Alles beginnt mit Licht. Wir würden ihr Verhalten beobachten und versuchen, auf ihre Natur zu schließen. Dann können wir alle Regeln verwerfen.

Es wird uns beigebracht, dass Licht sich in geraden Linien bewegt und sich nur an der Grenzfläche der Trennmedien biegt. Dies scheint die Regel zu sein, der Licht folgt, was sich von anderen Wellen wie der Schallbewegung unterscheidet. Es wurde auch beobachtet, dass Lichtgeschwindigkeit ist gesteuert durch das Medium des Reisens. Nun, wie sich herausstellte, macht dies eine leichte Biegung an der Schnittstelle der Medien. Warum tut es das?

Eine einfache Idee erklärt es auf elegante Weise – von allen möglichen Wegen bewegt sich das Licht auf einem Weg, der am wenigsten Zeit benötigt. Ähnliches Gesetz der geringsten Wirkung kann auf die Bewegung von Partikeln unter Kraft zurückgeführt werden.

Lassen Sie mich zwei willkürliche Punkte (a, b) auf beiden Seiten von zwei übereinander gestapelten Medien A und B betrachten. Wenn ein Lichtstrahl von a auf b treffen muss, kann er wählen, in Medium A und in Medium B eine gewisse Entfernung zurückzulegen Abstand in Medien B.Wir können uns einige optimale Werte für diese Abstände vorstellen, die den minimalen Zeitbedarf unserer Regel gewährleisten. Das Gesetz von Snell erfasst diese Anforderung, indem die Biegung des Strahls an der Grenzfläche auf der Grundlage des Brechungsindex des Mediums angegeben wird.

Aber warum beeilt sich das Licht so sehr und woher weiß es im Voraus den kürzesten Weg? In einer perfekten Welt sollte es keine Regeln geben, nur Materie, und die entsprechende Natur sollte ausreichen (zumindest bis wir das auch zerstreuen). Unsere Auferlegung von Regeln ist die Manifestation der Natur der Materie. Licht ist eine Welle, so dass es sich verhält Das ist alles, was wir brauchen, um das beobachtete Verhalten zu erklären.

Stellen Sie sich vor, wir lassen das Licht auf alle möglichen Arten wandern. Eine Welle ist eine periodische Schwankung von Spitzen und Tälern. Stellen Sie sich eine Lichtwelle vor, die von A nach B wandert Mögliche Pfade. Bei B ist das Ergebnis die Addition des gesamten Lichts, das von allen möglichen Pfaden ankommt. So werden einige Scheitel, einige Täler und eine große Mehrheit dazwischen sein. Für jeden Pfad gibt es jedoch einen Gegenpfad, der eine entgegengesetzte Phase aufweist, wodurch der Dies bedeutet, dass das Licht überhaupt nicht wandern kann. Betrachten Sie jedoch eine gerade Linie von A nach B. Dies scheint der einzige Weg zu sein, der Interferenzeffekte übersteht. Andere Wellen, die sich wie Schall biegen können, und Radiowellen haben mehr Wellenlängen, um leicht gebogen zu überleben störende Wellen.

Die Tatsache, dass dies Wellen sind, reicht aus, um das Phänomen zu erklären.

Das Design des unbelebten Universums ist möglicherweise nicht so weit von den Möglichkeiten des Lebens und der Intelligenz entfernt. – Freeman Dyson.

Unvorhersehbarkeit – Die Definition des Lebens:

Die Komplexität des Lebens lässt sich auf das Genom zurückführen. In früheren Abschnitten habe ich versucht, einen allgemeinen Eindruck davon zu vermitteln, wie nahezu keine Regeln oder zumindest aus völliger Einfachheit ein überaus komplexes Phänomen entstehen kann Um die richtige Architektur zu schaffen – da wir uns davon überzeugt haben, dass unser Gehirn die Inspiration ist. Denken Sie, Sie sind eine fremde Spezies, die die Erde besucht und eine Uhr auf dem Felsen gefunden hat und versucht zu verstehen, wie sie funktioniert. Jetzt haben sie sie gehämmert Um das herauszufinden, werden sie nur Federn und Räder sehen. Jetzt müssen wir verstehen, wie jeder von ihnen zum funktionierenden Ganzen zusammenkommt. Die Schwierigkeit des Problems ergibt sich aus dieser Komplexität der Interaktionen, die wir verstehen müssen, um sie zu entwickeln unsere Version der Uhr.

Unser Befehlssatz ist in DNA geschrieben. Es ist eine lange Kette von vier Neucleotidbasen – A, C, G, T. Wenn Sie alle diese Buchstaben buchstabieren, bilden sie 3 Milliarden Buchstaben für Menschen. Diese Buchstaben bilden den „Plan “ eines Menschen Angenommen, Sie haben einen Gebäudeplan. Er enthält alle Informationen über alles im Gebäude – die Ziegel, den Mörtel, das elektrische System, das Sanitärsystem usw. Angenommen, Sie müssen das Sanitärsystem für einen bestimmten Raum im Gebäude reparieren. Der Klempner Hier liest die RNA-Polymerase die DNA, findet den Code für ein bestimmtes Protein und Transkripte. Dieses Transkript heißt – mRNA.Proteins Aber wie stellen diese Prozesse das Leben dar? Wenn wir das Leben nicht mit dem Bewusstsein verwechseln, ist es ziemlich einfach. Das Leben metabolisiert (verbraucht Energie) und repliziert sich. Aber wie können wir das Leben definieren, wenn es aus dem Inerten hervorgeht Materie – wie ich warnte nimm das Bewusstsein weg (wir werden später darauf zurückkommen) und denke darüber nach, was das Leben ausmacht? Der grundlegende Charakter ist, dass seine Strukturen sich selbst bearbeiten können – die Buchstaben des Genoms können sich ändern und manchmal als Reaktion auf die Umgebung verändern. Anders als Maschinen, die konstruiert sind und sich vorhersehbar verhalten, ist die Definition des Lebens Evolution und Unvorhersehbarkeit. Jetzt wollen wir zu verstehen, warum das Phänomen des Lebens überhaupt existiert?

Schauen wir uns nun kurz die Computer an – unsere größte Schöpfung. In den 1930er Jahren erkannte Alan Turing, dass es einen Weg gibt, eine Maschine zu bauen, die im Prinzip jede Logik ausführen kann – er nannte sie Turing Machine. Er entwickelte eine minimale mathematische Beschreibung einer solchen Maschine. Nach einigen Jahrzehnten entschloss sich John Von Neumann, eine solche Maschine zu bauen. Zu dieser Zeit verwendeten sie Vakuumröhren und Ventile für den Bau. Sie mussten in der Regel das Problem lösen, eine Maschine herzustellen, die auf der Grundlage einer grundsätzlich unzuverlässigen Schaltung immer die richtigen Antworten gibt Verwenden Sie die gleiche Architektur, die sie in den 1950er Jahren entwickelt haben, aber nur mit unterschiedlicher Hardware instanziiert. Die mathematischen Bausteine ​​blieben die gleichen. Unser Problem ist nun die Umkehrung – wir haben das Leben und müssen es zurückentwickeln AGI versteht, dass es sich um Berechnungsprinzipien handelt – für die wir möglicherweise alle biologischen Details verstehen müssen.

Evolution wie Darwin es sah :

Um einen besseren Vergaser für Ihr Auto zu schaffen, müssen wir nicht wissen, dass die Materie aus Atomen besteht und weniger über die komplexen Kräfte zwischen ihnen. Wir haben noch keinen allgemeinen Konsens über die mathematischen Details von Bernoulis Prinzip (außer dem Auf einer sich bewegenden gekrümmten Oberfläche wird etwas weniger Druck ausgeübt als auf einer ebenen, was uns nicht davon abhält, bessere Flugmaschinen zu bauen. In diesem Artikel geht es darum, den Leser davon zu überzeugen, dass die beste Strategie darin besteht, die wachsende Arbeit in die Neurowissenschaften einzubeziehen und versuchen, das Rechenmodell des Gehirns aufzubauen. Wenn ich erfolgreich bin, würden Sie die Rolle unseres einzigen Modells der Intelligenz (Gehirn) perfekt erkennen. Wir müssen nur die architektonischen Anforderungen der Intelligenz herausfinden.

Die lebende Zelle ist das komplexeste System ihrer Größe, das der Menschheit bekannt ist. Wie kann ein solches koordiniertes und komplexes System entstehen? Evolution ist ein einfacher Prozess, aber die Details sind eine faszinierende Lektüre Wir würden uns einige der Störungen ansehen, die wir aufgrund der inhärenten Zwecklosigkeit des Prozesses haben.

Warum sind unsere Gehirne keine optimalen Designs ? 2

Bevor wir uns auf diesen Prozess einlassen, ist es wichtig, einige Details der Evolution zu verstehen. Die Evolution in dieser Hinsicht ist ein zweckloser Prozess – unser Gehirn ist kein optimales Design. Wie der Nobelpreisträger Francois Jacob (1977) ausdrückte, ist die Evolution ein Bastler. wer ” oft ohne zu wissen, was er produzieren wird … verwendet, was immer er um sich herum findet, alte Pappen, Fäden, Holz- oder Metallteile, um eine Art bearbeitbares Objekt herzustellen … [Das Ergebnis ist] ein Flickenteppich aus Ungerade Mengen, die zusammengesetzt wurden, wenn und wo sich die Gelegenheit ergab. Gleichzeitig zeigt die Leichtgläubigkeit unseres Gehirns ( Kahneman, 2003; Tversky & Kahneman, 1974 oder Referenz: Thinking Fast and Slow ) eindeutig, dass unser Gehirn nur ein praktikables Objekt ist, ein erzwungener Kompromiss durch die Begrenzung von Ressourcen (eine unendlich rationale oder eine Maschine, die in allen Situationen optimale Schlussfolgerungen ziehen könnte, würde unendlich viele Ressourcen verbrauchen.) und die Einschränkungen der Evolution ( evolutionäre Trägheit (Marcus, 2008) – die Idee, dass die Evolution ist durch die Vorgeschichte eingeschränkt ).

Wenn die Evolution eine bessere Lösung findet, werden ältere nicht verworfen. Aus diesem Grund haben wir immer noch unsere alten Reptilieninstinkte – sie übernehmen uns in Zeiten des Drucks. Wir kämpfen zwischen reflexiven und überlegten Modi ( Marcus, 2008) , auch nachdem wir den Verdienst erkannt haben von einem über dem anderen.

Eine der traurigsten Ironien der menschlichen Natur ist, dass wir gleichzeitig klug genug sind, um nachdenkliche, langfristige Pläne zu schmieden, und gleichzeitig dumm genug sind, diese Pläne angesichts der Versuchung aufzugeben – und gleichzeitig intelligent genug, um Reue darüber zu empfinden. Solche Spannungen bestehen möglicherweise nicht fort, weil sie sich an die eigenen Gegebenheiten anpassen, sondern einfach, weil die Evolution, die nicht überlegt war, nicht herausfinden konnte, wie sie es besser machen kann. – Gary Marcus

Die Vereinheitlichung der physikalischen Gesetze:

Es ist wichtig, bei unserer Suche nach AGI keine unnötigen Annahmen zu treffen. Dies würde unsere Entwicklung ernsthaft behindern. Frühe Sybolisten dachten, das bloße Jonglieren mit symbolischen Darstellungen würde KI lösen – hauptsächlich getrieben von einer sehr falschen Annahme, die spätere Connectionisten mit neuronalen Netzwerken kamen, die das Bilden ermöglichten Viel reichhaltigere Darstellungen. Winzige Entwicklungen in die richtige Richtung sind weitaus besser, als sich in Sackgassen zu beeilen.

Von diesem Abschnitt des Textes aus würde ich eine formelle Haltung einnehmen, für diejenigen von euch, die wegen künstlicher Intelligenz hierher gekommen sind – hier fängt es an…

In gewisser Weise ist das Gebiet der künstlichen Intelligenz viel einfacher geworden. Neuronale Netze sind in allen möglichen Bereichen zur Verkehrssprache geworden – von der Bildverarbeitung bis zu komplexen Steuerungsproblemen. Ein repräsentativeres Wort wären universelle Funktionsapproximatoren. Ihre Begrenzung ist offensichtlich – sie wären ideal für enge Intelligenz. Der Grund für ihren jüngsten Erfolg liegt in der Fülle von Daten und Rechenleistung. Leider werden sich beide in den kommenden Jahren verbessern, was nicht nur ihre Leistung, sondern auch ihre Leistungsfähigkeit fördert auch entsprechende Forschung und Finanzierung. Es ist wichtig zu verstehen, warum wir das alles überhaupt erst angefangen haben.

Ich zeichne keine Grenze zwischen einer Theorie des menschlichen Denkens und einem Schema zur Herstellung einer intelligenten Maschine. Es würde keinem Zweck dienen, diese heute zu trennen, da keiner der Bereiche Theorien hat, die gut genug sind, um genügend geistige Fähigkeiten zu erklären – oder hervorzubringen – – Minsky .

Das traditionelle Mustererkennungsproblem befasst sich mit der Suche nach optimalen oder wertvollen Merkmalen des Problems. Lange Zeit haben die Menschen versucht, logikbasierte und rein mathematische Methoden zu verwenden, in der Hoffnung, eines Tages AIT auf menschlicher Ebene zu entwickeln Jahrzehnte.

Alan Turing hat mathematisch bewiesen, dass alle Computergeräte im Wesentlichen gleichwertig sind, und er hat bewiesen, dass er sich eine 1. Verarbeitungsbox, 2. ein Papierband, 3. eine Methode zum Lesen und Abschreiben vorgestellt hat. Er nannte sie – Universal Turing Machine.In In späteren Jahrzehnten löste dies das Computerzeitalter aus. Obwohl er nicht herausfinden konnte, wie Intelligenz auf menschlicher Ebene erzeugt werden kann, schlug er einen Test vor, um herauszufinden, ob wir das Ziel, den berühmten Turing-Test, erreicht haben – wenn sich eine KI mit einem Menschen unterhält und ihn hereinlegt Diese Konzentration auf das Verhalten und nicht auf den zugrunde liegenden Prozess hat die Menschen zu der Annahme veranlasst, dass das Gehirn ein Gerät zur Manipulation von Symbolen ist. Sprache ist die Manipulation von Wörtern und Vision ist die Manipulation von Objekten und ihren Standorten Ganz gleich, wie Sie es implementieren – wie sich gezeigt hat. Wenn das Gehirn ein Netzwerk von Neuronen verwendet, werden wir Transistoren verwenden.

Der Neurophysiologe Warren McCulloch und der Mathematiker Walter Pitts veröffentlichten 1943 ein einflussreiches Papier, in dem sie darlegten, wie Neuronen als logische Tore fungieren können. Dies hat im Wesentlichen bewiesen, dass Gehirne den Grundbaustein der Computer enthalten. Ohne weitere biologische Beweise gingen sie davon aus, dass es Gehirne sind nichts als Computer. In späteren Jahrzehnten sagten KI-Experten sogar voraus, dass sie der menschlichen KI nahe kommen (es ist lustig, wie ähnlich sich die Physik vor der Entdeckung der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie entwickelt hat).

Es ist wichtig zu verstehen, dass die Verknüpfung von Intelligenz mit äußerem Verhalten nicht die richtige Methode ist, um auf unsere Entwicklung zuzugreifen. Es macht keinen Sinn zu sagen, dass Deep Blue – das berühmte Schachprogramm, mit dem Gary Kasparov geschlagen wurde, ein Verständnis für Schach hat Wir haben das Ziel erreicht. In der Zwischenzeit sollten wir versuchen, das menschliche Gehirn nachzubilden, da fast alle aktuellen Entwicklungen in der KI von einer Form der Inspiration aus der Neurowissenschaft stammen. (Von der Neurowissenschaft inspirierte künstliche Intelligenz – Demis Hassabis, Dharshan Kumaran, Christopher Summerfield) .

Das Erstellen von KI auf menschlicher Ebene ist schwierig. Wirklich schwierig. Der Suchraum für mögliche Lösungen ist riesig und wir können leicht ausgetrickst werden. Unsere einzige Inspirationsquelle ist unser Gehirn. Ich sage nicht, dass es keine anderen Wege zur Intelligenz geben kann, sondern nur das Die Suche nach ihnen würde keine gute Strategie erklären. Selbst Neurowissenschaftler scheinen nicht viel Ahnung davon zu haben, wie intelligente Prozesse im Gehirn ablaufen. Ein Großteil unseres Wissens über das Gehirn stammte aus der Funktionellen Bildgebung. Sie können jedoch keine schnellen Veränderungen erfassen In letzter Zeit konnten wir nicht einmal die in Echtzeit ablaufenden Prozesse betrachten. Lange Zeit hatte das Gebiet der KI Lust, interessante Dinge zu schaffen – Handschrifterkennung, Anomolieerkennung und andere Mustererkennungsprobleme wenig mit unserem Verständnis von Intelligenz zu tun.

Es ist auch wichtig, überflüssige Details von wirklich wichtigen zu unterscheiden. Unser Gehirn ist voller Müll – evolutionärer Müll. Unsere Lösung für Intelligenz wäre wohl eleganter als unser Gehirn, da sie sich entwickelt hat, um ganz unterschiedliche Bedürfnisse zu befriedigen.

Die Evolution des Gehirns:

Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren entwickelten sich multikulluläre Organismen. Sie boten eine bessere Überlebensrate. Mit ihnen nahm auch die Komplexität ihrer Prozesse zu. Das Nervensystem ermöglicht schnelle Reaktionen über elektrochemische Signale und langsame Reaktionen durch Einwirken auf das endokrine System Dies erklärt (1) die optimalen Sensoren und Effektoren für die Evolution, die es ihm ermöglichen, die Kontrolle über begrenzte Ressourcen zu maximieren, und (2) die Entwicklung eines Verhaltensrepertoires, das die aus der Umwelt gewonnenen Informationen maximiert und auf der Grundlage der verfügbaren sensorischen Informationen optimale Aktionen generiert.

Das Hauptmotiv unseres Gehirns war also die innere Koordination – Allostase (bezieht sich auf die prädiktive Regulierung biologischer Parameter, um Abweichungen zu verhindern, anstatt sie post hoc zu korrigieren) Handlungen – intrinsische Belohnungen – sind evolutionäre Hacker, um unsere Überlebensrate zu verbessern. Unsere Fähigkeiten, kurzfristige Schwierigkeiten (von Natur aus unangenehme Handlungen) zu überwinden, sind unsere gelernte Assoziation mit ihnen. Unser Verhalten entsteht aus diesem ständigen Wettbewerb zwischen Trieben und Anreizen, die sich anpassen value (Davies et al., 2012) ⁶.

Wir haben den größten Teil unserer Entwicklungszeit als Jäger und Sammler verbracht, die unsere Verhaltensmuster beeinflusst haben. Unser Ziel ist es, das Gehirn auf algorithmischer Ebene und nicht auf Implementierungsebene zu verstehen. Die gesamte Komplexität ist auf die Vielfalt der Zellen und die Verkabelung der Neuronen im Gehirn zurückzuführen Vor dem Hintergrund des Verständnisses erscheint der grundlegende Algorithmus weniger einschüchternd. Wichtiger ist, dass wir uns auf den Neokortex konzentrieren (den Ort der Intelligenz, an dem viel von Sprache und Argumentation geschieht) und dessen bemerkenswerte Homogenität der Struktur. 1978 veröffentlichte Mountcastle eine Artikel mit dem Titel “Ein Organisationsprinzip für die Gehirnfunktion”. In diesem Artikel weist er darauf hin, dass der Neokortex in Aussehen und Struktur bemerkenswert einheitlich ist. Die Regionen des Kortex, die die akustischen Eingaben verarbeiten, sehen aus wie die Regionen, die die Berührung verarbeiten, und die Regionen, die die Muskeln steuern. Sie sehen aus wie das Sprachgebiet von Broca und sehen aus wie praktisch jede andere Region des Kortex

Was ist los mit dem aktuellen Ansatz:

Überlegen Sie, was meiner Meinung nach die coolste Errungenschaft des gegenwärtigen Stands der Technik (März 2018) in der KI ist – wir haben Algorithmen (AlphaGo) entwickelt, die den menschlichen Experten im Go-Spiel schlagen (für Maschinen als subtileres und schwierigeres Spiel als Schach) ) .AlphaGo wird anfangs auf 28,4 Millionen Positionen trainiert und bewegt sich aus 160.000 einzigartigen Spielen (unter Verwendung einer Kombination aus tiefen Faltungsnetzen (Convnets) und der Monte-Carlo-Baumsuche (Silver et al., 2016)), die von menschlichen Experten gespielt werden. Es verbessert sich dann durch das verstärkte Lernen, indem 30 Millionen weitere Spiele gegen sich selbst gespielt werden. Zwischen der Veröffentlichung von Silver et al. (2016) und bevor er Weltmeister Lee Sedol gegenüberstand, wurde AlphaGo auf diese Weise mehrmals iterativ umgeschult. Das Basissystem lernte immer aus 30 Millionen Spielen, spielte jedoch gegen immer stärkere Versionen von sich selbst und lernte effektiv aus 100 Millionen oder mehr Spielen (Silver, 2016). Im Gegensatz dazu hat Lee in seinem ganzen Leben wahrscheinlich rund 50.000 Spiele gespielt.

Vielleicht ist dies kein genauer Vergleich, wenn man bedenkt, dass die Menschen im Vorfeld des Trainings über übertragbare Fähigkeiten verfügen, bevor sie etwas lernen, was sich von den auf neuronalen Netzwerken basierenden Modellen unterscheidet, die von Grund auf neu trainiert wurden. Es gibt jedoch grundlegende Unterschiede in der Flexibilität von unseren gelernten Darstellungen – Betrachten Sie verschiedene mögliche Varianten des Spiels Go. Die Wikipedia-Seite “Go-Varianten” beschreibt Versionen wie das Spielen auf größeren oder kleineren Brettern (von 9 × 9 bis 38 × 38, nicht nur die üblichen 19 × 19 Brett) oder Spielen auf Brettern unterschiedlicher Formen und Konnektivitätsstrukturen (Rechtecke, Dreiecke, Sechsecke, sogar eine Karte der englischen Stadt Milton Keynes). Das Brett kann ein Torus, ein Möbiusstreifen, ein Würfel oder ein Diamantgitter in drei Dimensionen sein. Löcher können regelmäßig oder unregelmäßig in die Platte geschnitten werden. Die Regeln können an das angepasst werden, was als “First Capture Go” (der erste Spieler, der einen Stein erobert), “NoGo” (der Spieler, der es vermeidet, längere gegnerische Steine ​​zu erobern) oder “Time Is Money Go” (Spieler beginnen mit einem festen Betrag von 1) bezeichnet wird Zeit und am Ende des Spiels wird die Anzahl der Sekunden, die noch auf der Uhr eines jeden Spielers verbleiben, zu seiner Punktzahl addiert. Menschliche Spieler können diese Varianten verstehen und sich an sie anpassen, da sie Go explizit als ein Spiel mit dem Ziel darstellen, ein Spiel zu schlagen Gegner, der spielt, um das gleiche Ziel zu erreichen, unterliegt den Regeln, wie Steine ​​auf ein Brett gelegt werden können und wie die Brettpositionen gewertet werden. Menschen stellen ihre Strategien als Reaktion auf diese Einschränkungen dar, so dass sie, wenn sich das Spiel ändert, beginnen können, ihre Strategien entsprechend anzupassen

Zelluläre Automaten und computergestützte Irreduzierbarkeit: ³

Betrachten Sie ein rot oder schwarz gefärbtes Zellenraster basierend auf einfachen Regeln. Das Konzept wird durch das folgende Beispiel besser veranschaulicht.

Stephen Wolfram – Eine neue Art von Wissenschaft.

Hier führen einfache Regeln zu einfachen Mustern. Wir erwarten jedoch nicht, dass ein ähnliches regelbasiertes System ein komplexes Verhalten aufweist. Mit Komplexität meine ich, dessen Merkmale Muster oder Bestimmtheit nicht ohne Weiteres anzeigen. Zufälligkeit allein durch die Tugend ist nicht komplex Es kapselt keine Informationen ein. Beachten Sie nun die folgende Regel, die zu erstaunlicher Komplexität führt.

Betrachten Sie eine bestimmte Regel, die dann als Regel 110 bezeichnet wird, wobei die neue Farbe einer Zelle in jedem Fall schwarz ist, es sei denn, die vorherigen Farben der Zelle und ihrer beiden Nachbarn waren alle gleich oder der linke Nachbar war schwarz und die Zelle und Sein rechter Nachbar war beide weiß. Dies führt zu einem Verhalten, das nur durch Ausführen der Simulation ausgedrückt werden kann – was als rechnerische Irreduzierbarkeit bezeichnet wird.

Es wird nach links erweitert und zeigt eine regelmäßige Hintergrundtextur, die aus einer Reihe kleiner weißer Dreiecke besteht, die sich alle 7 Schritte wiederholen. Am linken Rand beginnen diagonale Streifen, die in Abständen von genau 80 Schritten auftreten.
Nach ein paar tausend Schritten löst die Ankunft eines Diaganolstreifens ein kompliziertes Verhalten aus.
einige lokale Muster entstehen.

Über weitere Schritte in den Worten von Stephen Wolfram: Einige dieser Strukturen bleiben wie diese stationär, während andere sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten stetig nach rechts oder links bewegen. Und jede dieser Strukturen funktioniert für sich auf relativ einfache Weise. Aber wie die Bilder zeigen, können ihre verschiedenen Wechselwirkungen sehr komplizierte Auswirkungen haben. ”

auf die weitere Entwicklung

Die obigen resultierenden Muster, die zu Mustern der Klasse 4 gehören, umfassen dieses Phänomen, bei dem relativ einfache Regeln weder regelmäßig noch völlig zufällig auftreten – sie erfassen eine gewisse Komplexität ist der Baustein des Universums. Er sieht das Universum als einen kleinen Computer, der für einige Berechnungen verwendet wird. Wir werden nicht auf diese Ansichten eingehen, aber das Ziel der Erörterung von Zellularautomaten besteht darin, zu verstehen, wie dies nur durch einfache diskrete Regeln von Computern möglich ist komplexes Phänomen zu erfassen.

Die Zukunft voraus:

Seit der Erfindung des Teleskops hat es 350 Jahre gedauert, bis das Weltraumzeitalter Einzug gehalten hat. Seit Einführung der MRT und fortschrittlicher Gehirnscans hat es jedoch nur 15 Jahre gedauert, bis das Gehirn aktiv mit der Außenwelt in Verbindung gebracht wurde. – Michio Kaku (theoretischer Physiker)

Vor fast vier Jahrhunderten wurde das Teleskop erfunden – wir haben im nächsten Jahrzehnt mehr über das Universum gelernt als in der gesamten Menschheitsgeschichte zuvor. MRT-Untersuchungen und andere nicht-invasive Technologien nehmen exponentiell zu. Dies würde unvermeidlich weitergehen.

Bis vor kurzem konnten wir keine Modelle des Gehirns simulieren, die komplex genug sind, um die tatsächlichen Anforderungen zu erfüllen. Ein riesiger Flaschenhals war die Verfügbarkeit von Daten und Rechenressourcen. Die Zukunft ist aufregend…

Ray kurzweil und das Gesetz der Rückkehrbeschleunigung:

Ray Kurzweil, ein berühmter Erfinder, beobachtete einen besonderen Trend in der Informationstechnologie, den er in sechs Epochen aufteilte. Da die Informationen an die weitere Generation weitergegeben werden, beschleunigen sich die Entwicklungen, sodass das Wachstum exponentiell ist Letztendlich treibt mehr als menschliche Intelligenz die Entwicklung voran. Die Sigularität ist nahe. Er definiert Singularität als den Punkt in der menschlichen Geschichte, an dem die Entwicklungsrate so schnell ist, dass sie nahezu unendlich zu sein scheint und unsere Intelligenz schließlich das Universum verbreiten würde Die Aufgabe, die Zeit vorherzusagen, aber wenn wir es schaffen, auf der Strecke zu überleben, ist Singularität, wie sie kurzweilig definiert, unvermeidlich.

Der Physiker und Komplexitätstheoretiker Theodore Modis analysierte Ereigniscluster (die er als kanonische Ereignisse bezeichnet), die zu einer Zunahme der Komplexität und Ordnung führten und die auf logarithmischer Skala einen klaren Trend zeigten:

Exponentieller Trend in der Steigerung von Ordnung und Komplexität.

Vor einer Milliarde Jahren passierte im Laufe von nicht einmal einer Million Jahren viel. Vor einer Viertelmillion Jahren ereigneten sich jedoch epochale Ereignisse wie die Evolution unserer Spezies in Zeiträumen von nur einhunderttausend Jahren. Wenn wir in der Technologie fünfzigtausend Jahre zurückblicken, ist in einem Zeitraum von eintausend Jahren nicht viel passiert. In der jüngeren Vergangenheit haben sich jedoch neue Paradigmen wie das World Wide Web innerhalb von nur einem Jahrzehnt von der Einführung bis zur Massenadoption (dh sie werden von einem Viertel der Bevölkerung in fortgeschrittenen Ländern genutzt) entwickelt. – Ray kurzweil

Das wesentliche Argument ist Moores Gesetz, das der Elektronik zugeschrieben wird. Es ist Teil eines allgemeineren Trends der Informationstechnologien, bei dem das künftige Wachstum vom gegenwärtigen Zustand abhängt. Dies würde uns Personalcomputer bringen, die in den nächsten vier Jahren unsere Gehirne übertreffen.

Sehen Sie, wie die Rate des exponentiellen Wachstums selbst zunimmt.

Stellen Sie sich die Innovationen vor, die die Fähigkeit fördern würden, das menschliche Gehirn funktional zu simulieren. AGI ist näher als erwartet.

Ich wollte, dass der Leser die Entstehung eines Phänomens sieht, das so seltsam ist, wie das Bewusstsein innerhalb der Gesetze der Physik entstehen kann, damit es im Prinzip verstanden und rückentwickelt werden kann. Der Unvermeidlichkeit von AGI kann nur widersprochen werden, wenn man die Notwendigkeit einiger esoterischer Gesetze annimmt Das unterschiedliche Phänomen des Kosmos wird am besten durch sehr einfache Gesetze erklärt.


(1) .Für eine schöne Darstellung der Feinheiten der biologischen Evolution lesen Sie Das egoistische Gen – Richard Dawkins. Dieses Buch war meine erste Überraschung, es sollte für jeden eine aufschlussreiche Lektüre sein.

(2) .Ich schreibe die Entwicklung der Ideen in diesem Abschnitt dem kognitiven Psychologen Gary Marcus zu.

(3). Stephen Wolfram – Eine neue Art von Wissenschaft .

(5) .Sterling, P. (2012). Allostase: ein Modell der prädiktiven Regulation. Physiol. Behav. 106, 5–15. doi: 10.1016 / j.physbeh.2011.06.004
Sterling.

(6) .Davies, NB, Krebs, JR und West, SA (2012). Eine Einführung in die Verhaltensökologie, 4. Aufl. Hoboken, NJ: JohnWiley & Söhne. doi: 10.1037 / 026600

(7) .Maschinen bauen, die lernen und denken wie Menschen – Zentrum für Köpfe und Maschinen des Gehirns

(8). Silber, D., Huang, A., Maddison, CJ, Guez, A., Sifre, L., Driessche, GVD, Hassabis, D. (2016). Meistern Sie das Go-Spiel mit tiefen neuronalen Netzen und Baumsuche. Natur.

(9). Jeff Hawkins – über Geheimdienste

Marcus, G. (2008). Kluge: Die zufällige Konstruktion des menschlichen Geistes. Boston: Houghton-Miffli