Mestersà ges Intelligencia

Átírás

1 Mestersà ges Intelligencia SzerzÅ Aranyi Là szlã³ Szegedi Tudományegyetem Juhász Gyula TanárképzÅ FÅ iskolai Kar Mesterséges Intelligencia - Szakdolgozat - Készítette: Konzulens: Aranyi László Dr. Csallner András Erik FÅ iskolai docens Szeged Az ember, ha egykor ellesi, Vegykonyhájában szintén megteszi. - (Madách) 1. Bevezetés 2. A Mesterséges Intelligencia és a robotok 3. Mi a Mesterséges Intelligencia? 4. Mi van a gép belsejében? 5. Mit érez a Mesterséges Intelligencia? 6. Égi robotok

2 7. Robotok felfedezå utakon 8. Játékos számítógépek és robotok 9. A tanulás szintjei 10. Neuronhálózatok 11. Robotbarátok 12. Kiborgok a láthatáron 13. Mit hoz a jövå? 14. IdÅ rend 15. Összegzés 16. Forrásmunkák 17. Mellékletek 1. Bevezetés A Mesterséges Intelligencia fogalmának meghatározása nem kis nehézségbe ütközik, hiszen olykor az egyes részterületein dolgozók számára is más-mást jelent. Talán a kiinduláshoz vegyük figyelembe az automatizálás különbözå aspektusait. Míg ennek egyik ága, a gépek és ezek vezérelt változatai, az embert fárasztó és ismétlå då fizikai munkavégzéstå l kímélik meg, addig a Mesterséges Intelligencia módszerei segítségével a fárasztó és ismétlå då mechanikus logikai munka végzésétå l szabadulhatunk meg. Vitatható persze, hogy a logikai munka lehet-e egyáltalán mechanikus. A kétkedå k számára könnyen belátható, hogy egy matematikai tétel bizonyításának ellenå rzése vagy egy matematikai szöveg fordítása egyik nyelvrå l a másikra, teljes egészében automatizálható. Ezzel szemben, egy olyan program készítése, amelyik egy digitalizált fényképrå l eldönti, hogy nå t vagy férfit ábrázol-e, meglehetå sen bonyolult. EbbÅ l az állításból természetesen nem következik, hogy a matematikához kapcsolódó problémák egyszerå±bbek lennének. A fizikai és logikai munkavégzésnek és a munka-folyamatok automatizálásának azonban van egy lényeges különbsége. A fizikai folyamatok automatizálása azt jelenti, hogy a szóban forgó módszer bizonyos idå eltelte után valóban elå állítja a megoldást. Ha például egy szekérderék fát elkezdünk egyesével aprítani, akkor elå bb vagy utóbb a teljes szekérnyi mennyiséggel végzünk. A logikai folyamatoktól, s általában a gondolkodás automatizálásától ez nem várható el. A Mesterséges Intelligencia módszerek ezt nem garantálják (a legegyszerå±bbektå l eltekintve), csak annyit, hogy ha véletlenül találnak egy megoldást, az garantáltan jó is lesz. Az, hogy ezek a rendszerek ilyenek, nem a mi nem kellå tudásunkból fakad, hanem komoly (és nehezen bizonyítható) matematikai tétel mondja ki. Egy másik (és még nehezebben bizonyítható) tétel viszont azt mondja ki, hogy ha valamely speciális esetben a megoldás mégis bizonnyal megtalálható, akkor ezt a lehetå legdrágább módszerrel: az összes lehetséges eset végigpróbálásával lehet csak megtalálni. És ez megint nem a mi nem kellå tudásunkból fakad, hanem egészen egyszerå±en: nincs más módszer. Az elå zå tételt és a hozzá hasonlókat - eldönthetetlenségi tételeknek hívjuk, míg az utóbbira, mint kombinatorikus robbanásra szokás hivatkozni. Ezek a tételek a logikai munka, a gondolkodás automatizálása elé rendkívül komoly elvi korlátokat állítanak, mint pl. a

3 fénysebesség, azonban olykor megkerülhetå k. A fenti levezetés figyelembevételével annyit mindenesetre kijelenthetünk, hogy a Mesterséges Intelligencia olyan feladatok számítógépes megoldását tå±zi ki célul, amelyek ha az ember oldja meg Å ket intelligenciát igényelnek. Egy kirakós játék megoldása, a sakkozás, egy matematikai tétel bizonyítása, egy szöveg lefordítása egyik nyelvrå l a másikra, vagy egy páciens tünetei alapján a diagnózis elkészítése mind olyan kognitív tevékenységek, amelyekben döntå szerep jut az emberi intelligenciának. Olyan feladatok tartoznak tehát få ként a Mesterséges Intelligencia vizsgálati körébe, amelyek általában nem rendelkeznek minden részletében tisztázott fix megoldó mechanizmussal, elå re rögzíthetå megoldási szekvenciával, hanem szerepet kap a próbálkozás és az azt irányító emberi szakértelem és intuíció. A Mesterséges Intelligencia feladatai általában nehezek. Sokszor az ember számára is nehezek, a számítógép számára pedig mindenképpen azok. A Mesterséges Intelligencia számára kitå±zött feladatokban általában az ember (még) jobb. Az intelligencia jegyeit mutató rendszerek létrehozásával a Mesterséges Intelligencia két eltérå célt valósíthat meg. A Mesterséges Intelligencia egyfelå l må±szaki tudomány, így célja olyan számítógépes programok készítése, amelyek bizonyos területeken kiváltják az embert, vagy pedig hatékonyan támogatják munkájában. Ahhoz, hogy ezekre a feladatokra jó minå ségå± programokat írjunk, elvileg nem szükséges az, hogy ismerjük és kövessük az emberi problémamegoldó tevékenység módját. ElképzelhetÅ, hogy egészen más módszerek, algoritmusok is célra vezetnek, mint amilyeneket az ember feltehetå en követ. A Mesterséges Intelligencia másrészt lehetå séget ad arra, hogy az emberi intelligencia természetét közelebbrå l megismerjük. Ebben a megközelítésben nem az említett hatékonyság elérése a cél, hanem az, hogy a létrehozott må±ködés minél inkább hasonlítson az ember gondolkodásmódjára annak erényeivel és hibáival együtt. A kutatásnak ez az iránya a kognitív pszichológia célkitå±zéseihez illeszkedik, mert az emberi gondolkodás mechanizmusairól szóló ismereteink és elképzeléseink modellezésére, kipróbálására törekszik. Ma már nyilvánvaló az, hogy a két megközelítés gyümölcsözå kölcsönhatásban áll egymással, mindkettå használja a másik eredményeit. A Mesterséges Intelligencia alkalmazási területei hihetetlenül szerteágazók. Példaként említhetjük a kétszemélyes játékok vizsgálatát, a természetes nyelvå± szövegek megértését, az emberi beszéd megértését, a gépi látást, az intelligens robotvezérlést, az alakfelismerést, az automatikus programkészítést, vagy az élet számos területén må±ködå szakértå i rendszereket. E problémák majdnem mindegyikének kezeléséhez nélkülözhetetlen valamilyen tudásreprezentáció. Ez már önmagában is külön tudomány. Vajon mi lehet a közös a meglehetå sen különbözå må±ködési célt megvalósító rendszerekben figyelembe véve, hogy azért elég sok átfedés található? A legtöbb feladat megoldása elemi lépések, tevékenységek sorozataként állítható elå (algoritmus). Általában több ilyen megoldási út létezik, és ezek nem mind egyformán kedvezå ek. A megoldást szinte mindig kereséssel határozzuk meg. Ez az jelenti, hogy a megoldási út minden egyes pontján szisztematikus próbálkozással választjuk ki a következå lépést. A bonyolultabb feladatoknál azonban olyan sok lehetå séget kellene végig próbálni, ami még a mai számítógépek, må±ködési sebessége és memóriakapacitása mellett is reménytelen. Ilyenkor a problémára jellemzå heurisztikus ismeretek alapján korlátozzuk a keresést, azaz, a lehetséges folytatások közül mindig csak néhány ígéretessel foglalkozunk. A heurisztika kulcsfogalom a Mesterséges Intelligenciában. Általában hosszú emberi gyakorlat tapasztalataként létrejött nem egzakt tudás fogalmazódik meg a heurisztikákban, amelyek az alkalmazási esetek legnagyobb részében elég kedvezå megoldást szolgáltatnak. A heurisztikával vezérelt keresés a Mesterséges Intelligencia rendszerek legjellegzetesebb közös vonása. Az optimális megoldás helyett gyakran be kell érnünk kielégítå megoldással, mely fogalmat külön is ki szokták emelni, mint a Mesterséges Intelligencia problémáinak jellemzå jét. Hasonlóan külön hangsúly kap az az esetenként nagymennyiségå± tárgyköri tudás, szakértå i ismeret, amelyet a megoldás során felhasználunk, például heurisztikák formájában. Ez felveti az ismeret-reprezentáció kérdését, vagyis azt, hogy milyen formában legcélszerå±bb az adott problémára vonatkozó ismereteket ábrázolni ahhoz, hogy hatékonyan tudjunk vele következtetéseket végezni. A Mesterséges Intelligencia programjait még az is általánosan jellemzi, hogy szemben a szokásos numerikus számításokkal elså sorban szimbólum-feldogozást végeznek. A programok adatai få ként olyan karaktersorozatok, amelyek fogalmakat (például logikai állításokat) reprezentálnak. Ennek megfelelå en a Mesterséges Intelligencia sajátos programnyelveket (pl. LISP) és programozási környezetet használ. A Mesterséges Intelligencia megvalósítása érdekében rendkívül kiélezett verseny folyik. Megvalósítási idå pontjaként jelenleg 2005-öt jelölnek meg általában, mint olyan idå pontot, amikorra sikerül olyan hatékonyságú számítógépes programot alkotni, mely képes letenni egy érettségi vizsgát. Persze az is a vita tárgyát képezi még, hogy egy Intelligens önszabályozó rendszernek mennyire kell intelligensnek lennie ahhoz, hogy már Mesterséges Intelligenciának nevezhessük. Science-fiction íróként a lehetséges jövå képek felvázolásával (is) foglalkozom. A lehetséges jövå knek így vagy úgy része lesz a Mesterséges Intelligencia. Ahhoz, hogy szolgálatunkba tudjuk állítani, s nehogy ellenünk forduljon, mindenképpen szükséges alapos tanulmányozása, miáltal önmagunkat is jobban megismerjük. Mindenesetre már a puszta lehetå ség is felkavaró, hogy az emberi gondolkozás esetleg különbözå algoritmusokkal leírható. Még az is megtörténhet, hogy ennek az ellenkezå je igazolódik. Én ez utóbbi állásponton vagyok.

4 2. A Mesterséges Intelligencia és a robotok A gondolkodó gépek kutatása egyre gyorsabban fejlå dik. De mit is jelent tulajdonképpen az, hogy robot? És mennyiben lehet egyáltalán intelligens egy robot vagy egy számítógép? MeglepÅ módon a robot fogalmára nincs pontos meghatározásunk. Karel Capek író használta elå ször 1920-ban RUR (Rossum Univerzális Robotjai) címå± színdarabjában. Ebben az alkotásban a robotok át akarják venni az uralmat a világ felett. Végül egy talányos kérdés állítja meg Å ket: Mit fognak tenni azután, ha az összes embert elpusztították? Ma az emberek robotnak neveznek szinte minden ügyes gépet, vagy szerkezetet. A robotok valójában olyan berendezések, amelyek állandó felügyelet nélkül végeznek különféle emberi vagy állati cselekvést. A robot fogalmának megjelenése elå tt automatának nevezték mindazon szerkezeteket, melyek önmaguktól csináltak valamit. Ezeket a szerkezeteket olykor igen nagy hiedelemvilág vette körül, többen egyenesen a sátán må±veit látták bennük. Az emberek elå szeretettel alkalmaztak ilyen megbélyegzéseket, nem volt ez alól kivétel például a gå zmozdony sem. Automatákról már sok ezer évvel ezelå ttrå l szóló beszámolók is említést tesznek, bár a legkorábbiak még inkább a legendák birodalmába tartoznak. Ázsiában az elså automatának a Csin-Si Huang-Ti kincstára számára készített önmå±ködå bábzenekar számít, míg Európában az alexandriai szenteltvíz-adagoló automata az idå számításunk kezdete idejébå l. IdÅ ben már jóval közelebb esik hozzánk Magnus, német mérnök, körül készített életnagyságú szolgája, mely egy beszélå - és ajtónyitó automata volt. A megrémült falulakók azonban darabokra zúzták, mert az ördög må±vét látták benne körül Leonardo da Vinci épített egy må±ködå oroszlánt XII. Lajos látogatásának tiszteletére. Mi, magyarok számára azonban feltétlen Kempelen Farkas sakkozó automatája a legjelentå sebb. Ismerkedjünk meg vele egy kicsit bå vebben! Kempelen Farkas 1734-ben született Pozsonyban. Pozsonyban, Bécsben, Rómában tanult jogot és rézmetszést, beszélt németül, magyarul, franciául, latinul, olaszul és angolul, megszerezte kora természettudományos, nyelvészeti és technikai könyveit. 21 évesen fogalmazó volt a bécsi udvarban, 23 évesen udvari kancellár lett, majd Mária Terézia és II. József tanácsosa. Igazi polihisztor volt, sokféle tudományos témakör érdekelte, és szerteágazó tudományos tevékenységet folytatott. Mérnöki munkái: a schönbrunni szökå kútrendszer tervének elkészítése, a budai vár vízellátásának megoldása, a pozsonyi hajóhíd megtervezése, gå zgépet tervezett (tárgyalt Wattal, a gå zgép tökéletesítå jével, angliai utazása során), nyomtatógépet tervezett vakok számára, és egy a Száva és az Adriai-tenger között húzódó csatornarendszer építésével is foglalkozott. LegjelentÅ sebb találmánya a beszélå gép volt, amit süketnémáknak és beszédhibásoknak tervezett, mégsem errå l híresedett el, hanem a sakkozógéprå l. JelentÅ sek voltak szervezå munkái is. Rábeszélése hatására csatolta Mária Terézia Magyarországhoz a határå rvidéket, csellel szállt szembe a délvidéken hatalmaskodó törökkel, megszervezte az elnéptelenedett Bánátba az új népesség telepítését, Å költöztette Budára a nagyszombati egyetemet 1777-ben, Várszínházzá építtette át a budai karmelita kolostort (ahol 1800-ban Beethoven is hangversenyt adott). Könyvtárrendezéssel és selejtezéssel is foglalkozott az udvarnál, valamint a magyarországi sókamarákat vezette. A må±vészetekkel is szívesen foglalkozott, verseket, epigrammákat, színdarabokat, drámákat is írt, må±kedvelå rézmetszå volt, és 1789-ben felvették a bécsi må±vészeti akadémia soraiba is. I. Ferenc - talán azért, mert Kempelen valószínå±leg kapcsolatban állt az uralkodó ellen fellépå jakobinusokkal - megvonta járadékait, és nem tartott igényt szolgálataira. Szegényen halt meg 1804-ben. Nézzünk meg egy részletet, hogyan számolnak be az akkori lapok errå l a mestermunkáról! Mi volt hát ez a világcsoda? Egy egyszerå± automat, egy ember nagyságú alak, törökösen felöltözve, faszéken ülve s egy három és fél láb széles és két és fél láb mély szekrényhez erå sítve, mely négy karikán mozgott. Jobb karjával a szekrényre támaszkodva, baljában hosszú csibukot tartva ült az automata, pipázó helyzetben, elå tte az asztalon sakktábla, melyrå l le nem vette a szemeit. A szekrény szétnyíló ajtajai egy fiókot födtek, melyben vörös és fehér elefántcsont sakkfigurák hevertek egy tálcán, azon kívül egy hosszúkás tokban hat kis sakktábla, melyek közül mindenkinek egy-egy játszma végét mutatta. Mind ebben még semmi rendkívüli nem volt. De ami ezután következett az valósággal az ördöngösséggel látszott határosnak. Valaki helyet foglalt az automattal szemben. Alig vették ki a csibukot a török kezébå l, azonnal el kezdett játszani a vele szemben felállított sakkfigurákkal. Lassan felemelte a karját, a húzásra kiszemelt figura felé tolta, ujjait kiterjesztve, hogy megfoghassa, azután megragadta s áttette a kiszemelt kockára, melynek megtörténte után csendesen ismét visszahúzta karját, s az elå tte lévå párnára nyugtatta, várva, míg szintén megteszi a maga mozdulatát. Ellenfele minden hívására a báb megmozgatta a fejét és végignézett az egész sakktáblán. Azután, ha rá került a sor, hogy elüsse valamelyik játszófiguráját, ugyanazt a mozdulatot tette, mint fennebb, megragadta az elå tte álló figurát, fölemelte helyébå l, maga mellé tette. Minden húzásnál olyanforma nesz hallatszott a gépezetbå l, mint mikor az órát felhúzzák, de mihelyt a húzás megtörtént a nesz is megszå±nt. Körülbelül tíz-tizenkét ilyen húzás tudott egyfolytában tenni a gép, aztán föl kellett húzni. De nagyon természetesend, ez a felhúzás csak a kar mozgatórugónak kellå feszültségben tartására vonatkozott, s egyáltalán nem fejtette meg az automat értelmes játszásának titkát. Mihelyt híre ment a rendkívüli találmánynak, Kempelen sakkozógépe nagy és méltó figyelmet keltett. Újságok szenteltek hasábokat leírásának, messzi földrå l jött mechanikusok tódultak Pozsonyba, hol a mester háza állott. Mindenki valami szédelgést sejtett, s meg volt gyå zå dve arról, hogy e gépben legalábbis egy ember van elbújtatva. A gép és gazdája

5 azonban sok vizsgálódást, érdeklå dést kiállt anélkül, hogy a megoldásra fény derült volna. A mester ígéretéhez híven Pozsonyból Bécsbe is felvitte csodagépét, hogy az udvarnál bemutassa. Ahogy írták, Mária Terézia és egész családja el volt ragadtatva a zseniális magyar találmányától, mely a legügyesebb sakkjátszókat sorra megverte. Csak maga Kempelen volt az, ki szerényen csekélység -nek nevezte a talányos gépet. A leírások megemlékeztek arról is, mikor Pál cár és neje látogatóban, Bécsben jártak, a magas vendégek mulattatására József császár meghívatta Kempelent, gépével együtt. Ez óhajtás folytán Kempelen munkához látott, s sikerült bemutatnia gépét úgy, hogy az orosz császári pár legnagyobb megelégedésére produkálhatta azt, akik nem késtek a maguk részérå l bå ven megjutalmazva, szintén ösztönözni Kempelent, hogy induljon körútra találmányára, mely czélra a császár két évi szabadságidå vel kínálta meg. Az elså bemutató körút során Németországba, Franciaországba és Angliába jutott el a gép és mestere. Feljegyezték, hogy a nagy porosz sakkista II. Frigyes ki Voltaire-rel, mint tudva van, levél útján játszotta parthie-it, hallván a rejtélyes sakkozó bábról, látni kívánta ezt. Kempelen automatája Å t is megverte. Frigyes nagy összeget ajánlott a feltalálónak, ha felfedi titkát, végül megvásárolta azt s anélkül, hogy bárki is megismerte volna rajta kívül a titok nyitját, a királyi palota egy zugába került a gép. Mikor Napóleon bevonult Berlinbe, eszébe juttatták az ördöngös fabábot, s a nagy hódító nem tarthatta méltóságán alólinak elå hozatni azt a padlásról. Játszott vele és - vesztett. A masina legközelebb egy ismert német mechanikus, Malzl birtokában bukkant fel, Münchenbe került. Itt egy sakkjátékost vert meg. Ez a Beuaharnais nevå± sakkozó 30 ezer forintot kínált a titok elárulásáért, hasztalan. Malzl a müncheni bemutató után Párizsban, majd 1819-ben Londonba vitte a furfangos szerszámot, mind két helyen óriási feltå±nést keltve. Az emberi elme e meglepå alkotása 15 esztendeig volt Malzl birtokában. Közben kijutott Amerikába is, hol egyéb sikerei mellett az a nem utolsó dicså ség jutott osztályrészül, hogy Edgar Poe egyik elbeszélésének hå se is lett. A gép, s az akkor már holt feltaláló egyre többet került szenvedélyes viták és ármánykodások kereszttüzébe anélkül, hogy a spekuláció vagy a szédelgés bizonyítást nyert volna, vagy beárnyékolhatta volna Kempelen gépének világhírét. Arról sem szól a nyomon követhetå krónika, hogy hová, kihez került Malzl után a gép. A találmány és feltalálója, Kempelen Farkas érdekes utat futott be a kultúrtörténet s a praktikák mezsgyéjén, mely mára közel sem oly kézzelfogható, mint napjaink elektronikus sakkgépei. Kempelen sakkozó automatája tehát nagyon is robotszerå± volt, még akkor is, ha ezt a kifejezést az akkori kor embere nem ismerte. És most nézzük a jelent, illetve a közelmúltat! Japánban több kutatócsoport is nagy erå kkel dolgozik a legkülönfélébb robotok elå állításán. Találkozhattunk már orgonista, futballista, pincér, kutya, macska és ki tudja még miféle robotokkal cégeik gyártmányai közt. Számtalan formában és méretben gyártanak robotokat, ám ezek közül alig néhány emlékeztet a tudományosfantasztikus regények és filmek elképzeléseire. Az egyik legelså játékrobot, Mr. Atomic, már az 1950-es évek elején nagy népszerå±ségnek örvendett. Az ipar sem maradt le a fejlesztések terén. A hegesztå robotok például mindössze egyetlen mozgatható karral rendelkeztek. Arra viszont tökéletesen alkalmasak voltak, hogy az 1980-as években forradalmasítsák az autógyártást. A minå ségjavulás få leg az alkatrészek gondosabb megmunkálásában és a precízebb összeszerelésben nyilvánult meg. Megszülettek a szellemgyárak. Az önálló robotgépek csapatmunkában is tudnak dolgozni, mint például a repülå terek bombahatástalanító robotjai. Egymást közt kommunikálva folyamatosan közlik a többiekkel az újabb feladatokat. Más robotok a víz alatt is képesek a homokba vagy az iszapba telepített aknák hatástalanítására. A cirkálórakéta szintén egyfajta robot és az amerikai űrhajók következå nemzedéke, a VentureStar is az lesz, melyet már szinte kizárólag Mesterséges Intelligencia fog irányítani a felszállástól kezdve a repülési program végrehajtásán át egészen a földet érésig. Egyesek számára lenyå±gözå távlatok. Mások számára félelmetesek. Az emberek ma sem egykönnyen tudják egyértelmå±en eldönteni, hogy a mind jobban és jobban feladott személyes szabadságért kapott kényelem tényleg megéri-e? Az is elgondolkoztató, hogy az egyre intelligensebbé váló gépek milyen jogi normáknak feleljenek meg? Ki felelå s az esetleges Mesterséges Intelligencia által elkövetett hibáért? Å maga? Vagy az alkotója? Ahogy a technika fejlå dése során már gyakran megtörtént, a tudományos-fantasztikus må±vek szerzå i évtizedekkel is megelå zhetik ebben az esetben is korukat. Minden bizonnyal így történt ez Isaac Asimov esetében is, aki a II. Világháború idå szakában leírt robottörténeteiben már a Robotika Három Törvényét is megfogalmazta. Ezek a következå k: 1. A robotnak nem szabad kárt okoznia emberi lényben vagy tétlenül tå±rnie, hogy emberi lény bármilyen kárt szenvedjen. 2. A robot engedelmeskedni tartozik az emberi lények utasításainak, kivéve, ha ezek az utasítások az ElsÅ Törvény elå írásaiban ütköznének. 3. A robot tartozik saját védelmérå l gondoskodni, amennyiben ez nem ütközik az ElsÅ és a Második Törvény elå írásaiba. A tudományos-fantasztikus irodalom nagyjai, a már említetteken kívül, a Mesterséges Intelligencia veszélyeit is korán felismerték. Az egyik klasszikus alkotás Athur C. Clark: 2001: Å rodüsszeia címå± munkája, melyben egy űrhajó számítógépe, HAL hibás programozás miatt elpusztítja a legénység nagy részét katonai

6 megfontolásból A Mesterséges Intelligencia kutatása során a tudósok végså célja gondolkodó számítógépek létrehozása. Ezek a gépek önmaguk karbantartása mellett olyan kérdések eldöntésére is alkalmasak lesznek, amelyekhez jelenleg emberre van szükség. Egyszerű Mesterséges Intelligenciát már a hétköznapi eszközökben fényképezå gépekben, autókban is megtalálhatunk, és számuk a jövå ben növekedni fog. Egyes szakértå k szerint a Mesterséges Intelligencia a 21. században gyorsabb és eredményesebb gondolkodásra lesz képes, mint az ember. A Mesterséges Intelligencia által irányított géptest a tudományos-fantasztikus irodalom robotjait kézzelfogható valósággá teheti! Még mindezek megszületése elå tt tisztáznia kell a tudománynak a kérdést: biztosan szükség van Mesterséges Intelligenciára? 3. Mi a Mesterséges Intelligencia? A Mesterséges Intelligencia tudománya az 1940-es évek elején, az elså számítógépek kifejlesztésével vette kezdetét Németország, Nagy-Britannia és az Egyesült Államok egyaránt magának tulajdonítja az elså számítógépet. Azonban a számítógépek egyik Å se az angol Charles Babbage Cambridge-i matematikus 1833-as differenciálgépe volt. Ez a számológép még a fogaskerék-korszak, és nem a mai elektronikus világ jegyeit viseli. Az 1941-es német Z3-at katonai repülå gépek tervezésére használták. A britek 1944-ben, a II. Világháború idején fejlesztették ki a Colossust, amely néhány óra alatt fejtette meg az ellenség rejtjeles üzeneteit, míg az embereknek ugyanehhez hetekre volt szükségük. Méretei méltóak voltak a nevéhez, egy egész termet betöltött. Mai fogalmaink szerint lassúnak számítana, bár így is nagyságrendekkel volt gyorsabb az embernél ban az amerikai ENIAC volt az elså, amely a napjainkban is használt bináris kóddal, azaz kettes számrendszerrel dolgozott. A korai számítógépek nagyok voltak és megbízhatatlanok, mivel törékeny üvegbå l és fémbå l készült elektroncsöveket használtak az áramköreikben átfolyó elektromosság vezérlésére. Mivel azonban nemcsak melegedtek, hanem gyakran el is romlottak, ma már csak számítógépek múzeumában van helyük. A kisebb, gyorsabb és megbízhatóbb számítógépek kivitelezését két találmány tette lehetå vé. Az egyik, a mozgó alkatrészek nélküli tranzisztor, 1948-tól kezdve fokozatosan váltotta fel a sokkal nagyobb elektroncsöveket. Az 1959-ben feltalált integrált áramkörök révén pedig az elektronikus alkatrészek ezreit lehetett egyetlen apró, mikrocsipnek nevezett szilíciumlapkára telepíteni. A mai számítógépek integrált áramkörökbå l épülnek fel, amelyek egyetlen apró szilíciumcsipen az összes alapvetå számítási feladatot elvégzå alkatrészt tartalmazzák. Egy kisujjkörömnyi területen csúcstechnikai berendezésekkel több milliónyi parányi alkatrészt képesek létrehozni, és még messze van a lehetséges határ. Az elektromos kábelek helyett mind szívesebben alkalmaznak optikai áramköröket. Alan Turing brit matematikus a számítógép-technológia úttörå i közé tartozott ben azt jósolta, hogy a század végére a gépek képesek lesznek ugyanúgy gondolkodni, mint az emberek. Å dolgozta ki a Turing-tesztet az emberi és a Mesterséges Intelligencia közötti különbség feltérképezésére. Turing elképzelése sokáig utópiának tå±nt, hiszen az es évekig a legnagyobb hatékonyságú számítógépek sem voltak többek gyors számológépeknél. Ma már számos Mesterséges Intelligencia kutató vallja, hogy az intelligens gépek kora valóban a küszöbön áll. A Mesterséges Intelligencia viszonylag fiatal tudományág: még fél évszázados múltra sem tekinthet vissza. A kezdetét általában attól az 1956 nyarán, a Dartmouth College-ban tartott konferenciától számítják, amelyen tíz résztvevå tudós hivatalosan is deklarálta a Mesterséges Intelligencia megalapítását. Más források szerint a Mesterséges Intelligencia kifejezést elå ször Marvin Minsky kutató használta. Meghatározása szerint a Mesterséges Intelligencia olyan tevékenységek elvégzésére teszi képessé a gépeket, amelyek értelmet igényelnének, amennyiben emberek hajtanák végre Å ket. Úgy gondolta, a mesterséges értelemmel rendelkezå gépek megtaníthatóak nyelvek lefordítására, különbözå játékokra, szárazföldi vagy vízi felfedezésre, sémák felismerésére, så t problémamegoldásra és magára a tanulásra is. Ez utóbbi képességeik révén egy adott helyzet felismerését követå en ésszerå±en cselekszenek, amennyiben pedig döntésük tévesnek bizonyulna, hibájukból okulva más megoldást keresnek majd. A kezdetektå l eltelt közel fél évszázadot három korszakra szokás osztani. Mindegyik korszakban lényegesen változik

7 a kutatók szemlélete: az általános célú problémamegoldó módszerek kutatásától fokozatosan az erå sen leszå±kített, speciális feladatok felé fordul, és ezzel párhuzamosan egyre nagyobb hangsúlyt kap a terület-specifikus ismeretek alkalmazása a megoldásban. Ennek megfelelå en, a Mesterséges Intelligencia programok hatékonysága fokozatosan növekedett. Az elså korszak bå tíz évében a kutatók nagyra törå terveket állítottak maguk elé (világbajnok sakkprogram, univerzális gépi fordítás), a kutatás få irányának pedig az általános célú problémamegoldó módszerek kidolgozását tekintették. Az általános célú programok azonban csak játékfeladatokat oldottak meg hatékonyan, és a valódi problémák esetén lényegében cså döt mondtak. A várakozáshoz képest mérsékelt siker és néhány kutató szkeptikus, vagy egyenesen elutasító véleménye ellenére az elså periódust eredményesnek kell tekintenünk. Egyrészt, valóban kialakult egy önálló új tudomány, amelynek laboratóriumi eredményei így például a sakkozó és dámajátékokat játszó programok, az alakfelismerés, az automatikus tételbizonyítás gépi megvalósítása, az adott témáról párbeszédet folytató programok vagy a LISP nyelv megalkotása komoly reményekre jogosítottak; ha nem is a kezdeti túlzó reményekre. Másrészt kialakult az a sajátos, általános szemlélet és technika, amellyel a Mesterséges Intelligencia különbözå problémáihoz közeledni kell. Itt elså sorban a keresési eljárás központi szerepére kell gondolni. A második korszak az 1960-as évek végétå l az 1980-as évek elejéig húzódik. Az elå zå periódus negatív tapasztalata az volt, hogy nem lehet általános célú hatékony programokat készíteni. Ezután már egy-egy szå±kített feladatosztály megoldását tå±zték ki célul, felhasználva ebben az arra jellemzå specifikus ismeretanyagot. Ekkor már például nem általános fordítóprogramot akartak készíteni, hanem olyat, amelyik egy jól körülhatárolt témakörön belüli szöveget fordít egyik nyelvrå l a másikra. Egy ilyen program már nemcsak egy szótár és az általános nyelvtani szabályok tudásanyagára támaszkodhat, hanem felhasználhatja a szå±kebb témakör belså szemantikus összefüggéseit is. A második korszak programjait ennek a szemléletváltásnak köszönhetå en már hatékonyabbak. Ezekben az években a Mesterséges Intelligencia nagyot lépett elå re a heurisztikus keresések, a rezolúcióval történå tételbizonyítás elméletében, az ismeretreprezentációs technikák kidolgozásában, továbbá a természetes nyelvek megértése, a gépi látás és a robotika terén, és elkészültek az elså szakértå i rendszerek is. Az 1970-es évek végén vette kezdetét a harmadik korszak, amely napjainkban is tart. A Mesterséges Intelligencia konzekvensen továbbvitte a megkezdett szemléletváltást és az ismerettechnológia felé fordult. A kutatók ma már erå sen speciális célú programokat készítenek nagy mennyiségå± szakértå i ismeretanyag felhasználásával. A feladatokat általában úgy választják ki, hogy azok az emberi szakértelem egy-egy jellegzetes, szå±k alkalmazási területére essenek. Az elkészült programok már gyakorlati felhasználásra szánt szakértå i rendszerek, amelyek a hozzáértå szakember színvonalán oldanak meg feladatokat, illetve hatékony tanácsadással támogatják a kezdå szakembert. A szakértå i rendszerben a felhasznált ismeretanyag külön tudásbázisban foglal helyet, és ugyancsak külön komponens tartalmazza a következå mechanizmusokat. A felhasználó természetes nyelvå± interfészen keresztül használhatja a rendszert, amelyik kérésre válaszait, következtetéseit meg is indokolja. Ma már számos területen alkalmaznak szakértå i rendszereket, így például az orvosi diagnózisban, a kémiában, a geológiában, vagy az ipari folyamatirányításban. A harmadik korszak hozta meg azt a frontáttörést, amellyel a Mesterséges Intelligencia kilépett a kutató laboratóriumok falai közül és ma már piacképes termékek sorát állítja elå. A Mesterséges Intelligencia fejlå désének további impulzust adott az ötödik generációs számítógép létrehozására ban, Japánban meghirdetett kutatás. Ez a project tíz évre vonatkozott és 1.5 milliárd dollárba került. Azóta újabb tíz évvel meghosszabbították. A kutatók olyan számítógép architektúra kialakításán dolgoznak, amely kifejezetten a Mesterséges Intelligencia módszereihez, szemléletéhez illeszkedik. A tervezett gépek nem Neumann-elvűek, valódi párhuzamos må±ködésre képesek, és másodpercenként több billió logikai következtetést végeznek. További jellemzå ik a tudásbázis-kezelés, automatikus probléma-megoldás és következtetés, valamint intelligens (szöveg, grafika, beszéd alapú) interfészek megvalósítása. A japán kihívásra válaszul az USA és Európa vezetå kutatóintézetei is hasonló kutatásokba kezdtek. A Mesterséges Intelligencia rövid története során végig a társadalmi érdeklå dés homlokterében állt; hol felfokozott várakozás és elismerés kísérte törekvéseit és eredményeit, hol pedig lemondó ítéletekkel kellett szembenéznie. EgyfelÅ l számos szakértå i rendszer, specializált fordítóprogram, robotvezérlå rendszer és sok más program jelzi a tudományág kétségtelen elméleti erejét és gyakorlati hasznosságát. MásfelÅ l azonban a Mesterséges Intelligencia mindmáig adós nagy ígéreteivel. Joggal vethetå fel a kérdés, hogy hol tart ma a Mesterséges Intelligencia és melyek a perspektívái. MeggyÅ zå nek tå±nik MérÅ László érvekkel alátámasztott gondolata, miszerint a Mesterséges Intelligencia minden ismert alkalmazási területén sakknyelven szólva legfeljebb mesterjelölti szintre jutott el, és ma még nem látszik a továbblépés módja [MérÅ, 1989]. Ez a meggyå zå dés, vagy sejtés fejezå dik ki azok véleményében is, akik féltik a Mesterséges Intelligenciát a jelenlegi felfokozott társadalmi elvárásoktól.

8 4. Mi van a gépek belsejében? A modern számítógépek belsejében több millió mikroszkopikus méretå± alkatrész található. A számítástechnika egyik alapvetå törekvése, hogy egyre nagyobb sebességet és teljesítményt érjen el csökkenå helyfelhasználás mellett. Az elektronika korszaka elå tt is léteztek már robotszerå± gépek, elså sorban a szórakoztatást és az illúziókeltést szolgáló mechanikus játékszerek. Az 1700-as években létrehoztak néhány rendkívül bonyolult szerkezetet, köztük a már említett sakkjátékost, amelyet Kempelen Farkas épített 1769-ben. Felhúzható szerkezete roppant élethå±en ingatta fejét, és kezével mozgatta a táblán a sakkfigurákat, mellesleg elég sok játszmát is nyert. Kempelen beismerte, hogy szemfényvesztés van a dologban, mindazonáltal a csalást soha nem sikerült bebizonyítani. A korszerå± számítógépek többsége a Neumann János által lefektetett elvek alapján må±ködik. Ezek: - kettes számrendszer alkalmazása - soros må±ködés - belså adattárolás - a programok adatként való tárolása - univerzalitás Feltalálásakor a számítógép érdekes laboratóriumi ritkaságnak számított, manapság viszont már elképzelhetetlen, hogy a modern ipari társadalom létezni tudjon nélküle. A belföldi és a nemzetközi pénzvilág, a termelés és a szállítás mind-mind az információk elektronikus továbbításán alapul. Az anyagokat vagy a biológiai eredetå± gyógyszereket tervezå k éppúgy a számítógéptå l függhetnek, mint az energia és az anyag természetét vizsgáló fizikusok. Tanúi lehetünk jelen napjainkban amint a számítástechnika új korszakba lép; ebben a szakaszban a hardver és szoftver fejlå dése nyomán az elkövetkezendå évtizedben a számítások nagyságrendekkel nagyobb teljesítményå±ekké, bonyolultabbakká és rugalmasabbakká válnak. Ugyanakkor ez a technika hozzáférhetå szellemi segédeszközzé válik majd, s idå vel olyan elterjedtté, mint a telefon. A vizuális és a természetes interfészek megkönnyítik majd a gépek használatát, és egy rugalmas, nagy teljesítményå± hálózat képes lesz arra, hogy összekapcsolja a legkülönbözå bb egyéneket, akiknek a számítások elvégzésére szükségük van, legyenek akár orvosok, akiknek egy bonyolult diagnózist kell felállítaniuk, beruházási bankárok, akik egy üzlet kidolgozásán fáradoznak, repülå gép-mérnökök, akik egy új gépvázat terveznek, vagy asztrofizikusok, akik a Világegyetem fejlå désének modelljét, avagy vizsgára készülå diákok. A hagyományos számítógépek egyszerre egy feladatot oldottak meg. A korszerå± számítógépek a feladat különbözå részeivel képesek egyszerre foglalkozni, ahogyan egy csoport tagjai feloszthatják maguk között a munkát, hogy gyorsabban elvégezzék. Több, párhuzamosan må±ködå processzort alkalmaznak tehát (Connection Machine, Hypercube, stb.). Az biztosnak tå±nik, hogy a Mesterséges Intelligencia valamilyen szinten párhuzamos må±ködést fog megvalósítani. Tételezzük fel, hogy egy ház felépítésére kell felügyelnünk, s úgy döntöttünk, hogy egyetlen embert bízunk meg az egész munkával! Az illetå egymás után, egyenként végezné el az egyes részfeladatokat (falazás, vízvezeték-szerelés, villanyszerelés), és meghatározott sorrendben haladna. Ez a házépítési módszer indokolatlanul lassú. Számos feladat, például a falazás, sokkal gyorsabban elvégezhetå, ha egyszerre több munkás foglalkozik vele, más feladatok pedig, például a vízvezeték- és villanyszerelés, függetlenek egymástól, s így ezeket különbözå brigádok egy idå ben elvégezhetik. A lassú, lépésrå l-lépésre haladó módszer viszont amikor egyetlen munkás végzi el sorra az egyes részfeladatokat nagyon hasonlít ahhoz, ahogy a legtöbb mai számítógép må±ködik. A legtöbb számítógépnek egyetlen központi egysége van, s ez az, amely a különbözå számítási feladatokat, az összeadást, a kivonást vagy két szám összehasonlítását végzi. A programozó minden egyes feladatot lépések sorára bont fel, s a számítógép feldolgozó egysége ezt a sort hajtja vége. Ez a módszer két okból is eredendå en lassú. ElÅ ször is a számítás valamennyi lépése során a feldolgozó egység legnagyobb része tétlen; két szám összeszorzása például több lépésben történik, s egy adott lépés végrehajtása közben a többi lépést megoldó áramköri részek nem må±ködnek. Másrészt viszont, miként a házépítés folyamata, sok számítási feladat is egymástól független alfeladatokra bontható, melyeket egymástól függetlenül végezhetnének különálló feldolgozó egységek. A korszerå± számítógép-felépítések tervezå i olyan módszereken dolgoznak, amelyek kiküszöbölik a lassúság mindkét forrását. Egyrészt megoldásokat dolgoznak ki az egyes feldolgozó egységek sebességének növelésére úgy, hogy azok minél nagyobb részét må±ködtetik egyidejå±leg, másrészt olyan rendszereket fejlesztenek, amelyekben számos feldolgozó egység kapcsolódik össze, párhuzamos feldolgozó egységeket, vagy párhuzamos számítógépeket alkotva. Mindkét megközelítési mód célja az, hogy bármely adott idå pontban egyszerre sok számítási lépésre kerüljön sor. A párhuzamos må±ködési rendszerek tervezése és fejlesztése mellett tovább folyik az egyes alkotórészek miniatürizálása. A parányítás mára már odáig jutott, hogy kvantumhatáson alapuló rendszereket terveznek. A gyártók több okból is miniatürizálják és egyszerå±sítik számítógépeiket. Minél kisebb a számítógép, annál rövidebb belså távolságokat kell a jeleknek megtenniük, ami felgyorsítja a gép må±ködését. Minél kevesebb az alkatrész, annál kevesebb romolhat el. Egy kevesebb alkatrészbå l álló számítógép sorozatgyártása is gazdaságosabb.

9 A számítógépekben ma már integrált áramkörök kapcsolják össze az elektronikus alkotórészeket. A tervezå k ezernyi, vagy akár milliónyi elektronikus alkatrészt, például tranzisztorokat illesztenek, zsúfolnak össze parányi területen. Az integrált áramkörökben igen vékony rétegekben elrendezett alkatrészeket helyeznek el egy kb. kisujj köröm nagyságú szilíciumlapkán (csipen). A mai számítógép-alkatrészek szabad szemmel láthatatlanok. Portól és elektrosztatikus kisülésektå l védett tisztaszobában készülnek. A szilíciumlapkán kialakított csipeket egyenként ellenå rzik, és a hibásakat eltávolítják. Egy egyszerå± zsebszámológép må±ködtetéséhez egyetlen csip is elég. Az otthon, az iskolában vagy a munkahelyeken használt asztali számítógép több tucat, olykor több száz csipet használ. Ezek a csipek a få bb egységekkel, például a billentyå±zettel és a monitorral állnak kapcsolatban. A számítógépek semmit sem tudnának megoldani program, vagyis utasítások azon készlete nélkül, amely lehetå vé teszi, hogy a számítógépet egy bizonyos feladat elvégzésére használjuk. Egy számtani program megoldása könnyå± is lehet, míg olyan programot készíteni, amelynek révén egy számítógép fel tud ismerni egy emberi arcot, jóval nehezebb. Az egyik alapvetå lépés bizonyos szabványok elå írása lehet. A programozási nyelvek, amilyen a Fortran, a Cobol és a Lisp váltak a soros gépeken végzett alapvetå tudományos, üzleti és Mesterséges Intelligenciával kapcsolatos munkák építå elemeivé. Ezek bizonyára nem tökéletes nyelvek, de elég jók voltak ahhoz, hogy kifejleszthessenek egy olyan szoftver alapot, amely azután együtt fejlå dhetett a hardverrel. A párhuzamos világban még nem született meg ilyen megértés és egyetértés a hasonló szoftver szabványokkal kapcsolatban. Az ember sok mindent ösztönösen, gondolkodás nélkül hajt végre. Az emberi elme må±ködésének részletes feltérképezése még a Mesterséges Értelem kutatóira vár. 5. Mit érez a Mesterséges Intelligencia? Az emberekhez hasonlóan a robotoknak és a Mesterséges Intelligenciáknak is tudniuk kell, mi zajlik körülöttük. Ezt a feladatot a gépek érzékszervei, a szenzorok látják el. Mind több szenzor tökéletesebb az emberi érzékszerveknél. A kutatók egy része úgy gondolja, hogy a Mesterséges Intelligencia talán akkor lesz az emberek számára leginkább elfogadható, ha az - a lehetå ségekhez képest -, minél emberibb. Vagyis: emberi vagy ahhoz közeli módon kell érzékelnie a környezetét. A feladaton dolgozó szakemberek ennek megfelelå en mindent meg is tesznek azért, hogy gépembereiket emberi érzékszervekkel szereljék fel. Természetesen a fordítottja is igaz: egyes emberek sérült, fogyatékos, tökéletlenül må±ködå vagy hiányos érzékszerveiket mesterségesekkel igyekeznek pótolni, illetå leg helyettesíteni. De arra is van példa, hogy tökéletesen må±ködå emberi érzékszerveket mesterséges szerkezetek beépítésével tovább tökéletesítenek. Leginkább a látás esetében van erre példa, amikor a szem szaruhártyájára szå±rå t erå sítenek, vagy az ideghártyába biocsipet építenek, például az infravörös sugarak érzékelésére alkalmassá téve viselå jét. Az ilyesfajta kísérletek nagy többségét katonai laborokban végzik. Az ember öt érzékszerve mindegyikének, a látásnak, a hallásnak, a tapintásnak, szaglásnak és ízlésnek, a robotikán belül is létezik megfelelå je. A gép szemeként videokamerát lehet alkalmazni, mely egyaránt képes színes és fekete-fehér látásra. Ha már géprå l van szó, az sem jelent túl bonyolult feladatot a mérnökök számára, ha a látóvá tett gépek nemcsak az emberek által elérhetå tartományokban látnak, hanem az ultraibolyában és az infravörösben is, vagy akár még ennél is tágabb tartományban. Ezáltal olyan készülékek is építhetå k, melyek az embernél biztonságosabban mozoghatnak nehéz terepeken, mint például egy égå épület belseje, vagy a mélytengerek, vagy akár a világå±r. Ha ezeket a szerkezeteket CCD erå sítéssel is felszereljük, akkor gépünk akár közel vaksötétben is képes tájékozódni, tiszta képet szolgáltatni. Biztonsági rendszerekben is jelentå s szerephez jutnak, arc-, alak-, retina-, illetå leg ujjlenyomat felismeréskor. A videokamerának azonban az emberi szemmel ellentétben nem kell feltétlenül a gép fején elhelyezkednie. Oda lehet tenni, ahová a legkényelmesebb, és kábellel, rádióhullámokkal vagy fénysugárral hozzákapcsolni a központi számítógép agyához, a központi feldolgozó egységhez. A mikrofon a gép füle, amely a kamerákhoz hasonlóan a gép tetszå leges pontjára szerelhetå. Sok számítógép tud egyszerå± szóbeli parancs alapján cselekedni, és beszéd-szintetizátorok révén Å k maguk is képesek kommunikálni, ugyanakkor lehetséges szavakkal történå vezérlésük is. Az intelligens rendszerek olyan hangazonosítók beépítésével is tökéletesíthetå k, melyek által csak bizonyos személyektå l fogadnak el utasítást, hangmintás felismerést alkalmazva. A hangvezérléså± (fonodirekciós) számítógépek nagy segítséget jelentenek a mozgáskorlátozottak esetében. Kerekesszéküket, de akár egész lakásukat is, szavakkal irányíthatják. Mindez az ellentétes irányban is må±ködik: a számítógépek egyre tökéletesebb módon képesek az emberi hangot visszaadni, a különbözå technikákkal bevitt szövegeket felolvasni. A legismertebb példa erre a må±ködésre talán a Steven Hawking számára készített beszédszintetizátor, mely a professzor, apró kézmozdulatokkal betå±ként-szavanként összeállított értekezéseit egyszerå±en felolvassa.

10 Nem maradhat ki a sorból a tapintás sem. Azoknak a robotoknak, amelyek például anyagmozgatást végeznek, szükségük van tapintásra, amit érzékelå -kapcsolók biztosítanak számukra. Amikor a kapcsoló egy tárgyhoz ér, lezár egy áramkört, és jelet küld a számítógépnek. Egy adott tárgy megragadásához és felemeléséhez szükséges nyomásmennyiséget különleges szenzorok, a nyomásérzékelå k rögzítik. Az ilyen érzékelå kkel ellátott mechanikus kéz egyaránt képes könnyedén felemelni egy nehéz acélrudat, vagy felvenni egy törékeny tojást anélkül, hogy összeroppantaná. Az ipari robotok általában hat mozgásfokozattal rendelkeznek: fel, le, balra, jobbra, fordul és hajlik. Ezáltal nagypontossággal tudnak akárhányszor egymás után megismételve bizonyos mozdulatsorokat végrehajtani, olykor veszélyes vagy egészségtelen körülmények között is. A tapintás-érzékelés demonstrálására különbözå bemutatókat szoktak szervezni. Egyik ilyen må±sorszám talán a másmás hangszereken játszó zenélå robotok fellépése. Ezek a robotok lehetnek ugyan technikailag nagyon képzettek, azonban egy Paganini karakterå± személyiséggel egyelå re nem rendelkeznek. Talán a másik legfontosabb terület a csapatjátékot űzÅ robotok csoportja. Ezek focizhatnak, vagy más labdajátékot játszhatnak, a nézå k nagy örömére. A robotokat robot-orral ellátni egyáltalán nem bizonyult könnyå± feladatnak. Az elså mesterséges orrot a brit Neutronics cég fejlesztette ki, ez a fejlesztés pedig olyan sikeresnek bizonyult, hogy a mesterséges orr bizonyos paramétereivel még az emberi szaglószervet is felülmúlta. A brit cég terméke tucatnyi, különféle elektromosan vezetå polimer anyagból álló összetett szenzort tartalmazott. Minden egyes szenzor egy bizonyos összetételå± gázanyag-mintára volt érzékeny, s annak a bizonyos gázanyag-mintának a különbözå mértékå± koncentrációja befolyásolta a szenzorok vezetå képességét. A szenzorok elektromos vezetési képének egyesítése révén lehetett elkészíteni az egyes anyagok szagmintájának ujjlenyomatát. Használatát az élelmiszeriparban tudják leginkább elképzelni. A szagok azonosításához meglehetå sen nagyteljesítményå± számítógépekre van szükség. Ma már léteznek olyan illatanyag-érzékelå k, amelyek a robbanóanyagokat az általuk kibocsátott enyhe kipárolgás révén azonosítják. Nagy repülå tereken használják Å ket annak ellenå rzésére, nincs-e bomba a csomagban. Egy-egy virág illatfelhå jét, a növények közérzetét is lehet számítógéppel elemezni. Ezáltal a termésbecslés adható, betegségek elterjedési köre térképezhetå fel, akár a világå±rbå l is. Az élet egészen más területén is fontos szerepet kap az illatfelismerés, ez pedig a kozmetika. Az illatszergyártók kidolgoztak egy módszert a virágok illatának összegyå±jtésére. A virág fejét elå ször egy üvegburába zárják, majd mintát vesznek a búra belsejének illattal teli levegå jébå l. KésÅ bb a laboratóriumban számítógépekkel maghatározzák a minta illatrészecskéit, majd megpróbálják leutánozni a kedvelt virágok illatát. Az ízek mesterséges érzékelése ennél is nehezebb feladat. A számítógépes ízérzékelést napjainkban sikerült megvalósítani. Egy brazil élelmiszeripari cég éttermeiben a felszolgált ételek minå ségét ellenå rzi segítségével. Az emberi érzékszerveket idegnyalábok, vagyis neuronok kapcsolják össze az aggyal. A leggyorsabb üzenetek elektromos jelek formájában közlekednek, kb. 137 m/s sebességgel. A különbözå elektronikus berendezéseken belül a jelek ennél ezerszer nagyobb sebességgel haladnak. A jövå ezen a téren is beláthatatlan, hiszen már må±ködnek olyan intelligens feldolgozó rendszerek, melyek a kvantumfizikai hatásokat kihasználva, pl. az alagút-effektust, végtelen sebességå± információ-továbbításra is képesek bizonyos feltételek mellett. A fénykvantumok teleportálhatósági tulajdonságaik révén ehhez ideális eszközök. A jelen és a közeljövå, a világå±r felderítésére induló robotberendezések kifinomult érzékszervek kombinációjával lesznek felszerelve. Az emberiség követei révén Mesterséges Intelligenciával felvértezve, akár még idegen civilizációkkal is felvehetik a kapcsolatot. 6. Égi robotok A repülå gép vezetése egykor komoly kihívást jelentett a pilóták számára, mert viharokkal és må±szaki hibákkal egyaránt meg kellett küzdeniük. Ma már a pilótafülkékben lévå számítógépek a terhek nagy részét leveszik a legénység válláról. A repülés automatizálásának fejlå dése egészen december 17-ig nyúlik vissza: a Wright fivérek ezen a napon emelkedtek magasba az észak-karolinai Kitty Hawk közelében ben Hiram Maxim, a géppuska feltalálója, egy pörgettyå±s stabilizásnövelå t szabadalmaztatott, amelynek az volt a rendeltetése, hogy megfelelå en

11 beállítsa négy tonnás, gå zhajtású repülå szerkezetének kormányfelületeit. A gép egy pillanatra a levegå be emelkedett ugyan, de igazából sohasem sikerült repülni vele. A må±szerek és vezérlå rendszerek idå vel jócskán növelték a repülés biztonságát. A pilótafülkét egyre inkább benépesítették a ropotpilóták és vakrepülå må±szerek, közöttük a mesterséges horizont. A vezérlå rendszerek és a må±szerek lehetå vé tették, hogy a gép egyenesen és magasságát tartva szelje át a så±rå± felhå ket, még ha a pilóta hozzá sem nyúl a vezérlå berendezéshez. De akármint is volt, egyet nem lehetett kétségbe vonni: a gépet mégiscsak a legénység vezeti. A helyzet a nyolcvanas években kezdett változni, amikor a polgári repülésben alkalmazott gépeken megjelentek a ma már kis teljesítményå±nek számító - nyolc és tizenhat bites processzorok. A mérnökök egy csapásra olcsó logikai egységeket építhettek be a repülå gépekbe, és ezt a lehetå séget alaposan ki is használták. Az új generáció intelligens repülå gépei közül a Boeing-757 és 767, valamint az Airbus A-310 jelent meg elå ször (az utóbbit az Airbus Industrie nevå± európai konzorcium építette). Ezek a gépek a Föld bármely pontján képesek a navigációhoz szükséges adatokat összegyå±jteni, miközben elektronikus szemük rezzenéstelenül figyeli a hidraulikus és egyéb mechanikus rendszereket ben az A-320-as légibusszal a polgári repülå gépgyártásban is megjelent a Mesterséges Intelligencia. Az A320- as volt az elså sugárhajtású utasszállító, amelyik kizárólag elektronikus irányítórendszert használt. Ebben az FBW (flyby-wire) nevå± rendszerben a pilótafülke, a repülå gép két szárnya és a farok között futó, mechanikus vezérlå kábeleket huzalokon futó elektromos jelek helyettesítik. Ennek a nagyon bonyolult repülå gépnek a fedélzeti számítógépei részben már meg is mondják a pilótának, hogyan vezesse a gépet. A pilóta az ilyen esetekben bizony nem szegheti meg a gyártó elå írásait, nem lépheti át a terhelési korlátokat. Az A-320-nak ez a tulajdonsága nagyon a bögyében van a pilótáknak jegyzi meg Samuel Don Smith, a Delta Airlines Légitársaság Boeing-737-eseinek kapitánya. Smith az amerikai pilóták legnagyobb szervezetében, a Pilótaszövetségben az emberi teljesítményt vizsgáló bizottság tagja, és úgy véli, a legénységet nem szabad akadályozni abban, hogy bármilyen, szükségesnek ítélt manå vert végrehajtson, még akkor sem, ha a megengedett határokon túl kényszerül megterhelni a gépet például egy hegyet, vagy egy másik repülå gépet kell hirtelen kikerülni. A gyártók azonban azzal érvelnek, hogy az elektronikus segédpilótáéval szemben táplált ellenérzésnél sokkal többet nyom a latban a biztonság jelentå s növekedése. A Boeing legújabb és legjobban automatizált gépeinek, például a 757-esnek és a 767-esnek nagyon jó a baleseti statisztikája: csaknem négymillió felszállásra jut egyetlen baleset, míg az ötvenes élvekben tervezett Boeing-707-es típusnál kétszázezer repülå utanként következett be katasztrófa. A Mesterséges Intelligencia a repülésben azonban természetesen a katonai gépeken jelent meg elå ször. Polgáriasodását az amerikai űrrepülÅ gépeknek köszönheti elså sorban, melyek 1981-tÅ l kezdå då en állnak rendszeres szolgálatban. Ma már sok polgári repülå használ FBW-rendszert. Az A-320-asok fedélzetére öt számítógépet, a szükségesnél eggyel többet szereltek fel. Ez az ötödik számítógép a másik négy må±ködését ellenå rzi. Az FBW-rendszer legfå bb elå nye a súly és a biztonság, az elektromos huzalok ugyanis könnyebbek és megbízhatóbbak a mechanikus vezérlå kábeleknél. Az A320-as repülå kön a hagyományos repülå k hidraulikus kormányberendezését a vadászgépeken megszokott botkormány helyettesíti, aminek köszönhetå en a pilótafülke sokkal átláthatóbb lett. Az A320- asban a régimódi må±szerfalat is újra cserélték, és a legénység egy hatképernyå s, színes videókivetítå -rendszerrel követheti nyomon a gép berendezéseinek må±ködését. A jelenleg fejlesztés alatt álló, 560 férå helyes Airbus 3XX sugárhajtású utasszállító repülå gépet ugyancsak számítógép által vezérelt irányítóberendezésekkel szerelik fel, és motorjai is számítógépes rendszert használnak. Noha a modern sugárhajtású repülå gépek figyelemreméltó megbízhatóságának mindenki örül, az egész szakmát aggodalommal tölti el, vajon milyen hatással lesz az automata gép a repülés igazi szakembereinek személyiségére, akik büszkék arra, hogy még a legkritikusabb helyzetekben is urai maradnak a gépüknek. James Busey, a Szövetségi Repülési Igazgatóság (FAA) vezetå je aggódik: elå bb-utóbb teljes körå± lesz az automatizálás, és szinte semmi tennivalója nem marad a legénységnek. Az aggodalom nem tå±nik alaptalannak ben az Airbus szokatlan lépésre szánta el magát: figyelmeztette a pilótákat, ne legyenek túl magabiztosak az A-320 vezetése közben. Egyik-másik pilóta úgy vezeti a gépet, mintha Å rangyal állna a háta mögött mondja Bernard Ziegler, az Airbus må±szaki igazgatóhelyettese, a cég egyik alapítójának fia. De nincs velük Å rangyal. Egyszerűen csak egy olyan gépet kaptak, amelyet nagyon könnyå± vezetni. A fizika törvényei azonban továbbra is érvényesek: ha kicsi a sebességed ahhoz, hogy átrepülj valamit, neki fogsz ütközni. Sajnos mindez be is következett, még ugyanazon év február 14-én, amikor egy A-320 úgymond vezérelt zuhanással ért földet. A katasztrófában 92-en vesztették életüket. A katasztrófát követå en alaposan áttervezték a gép szoftverét, a pilóták számára pedig további tökéletesebb szimulációs programokat állítottak össze. A Mesterséges Intelligencia felhasználási területe közül a másik legígéretesebb a legénység nélküli repülå gépek irányítása, mint például a Global Hawk, vagy a Predator. A Global Hawk felderítå repülå gép, amely képes 22 órán keresztül egyfolytában méterrel a célpont fölött repülni, miközben éles szemå± ragadozóként figyeli az alatta zajló eseményeket. A majdnem kétnapi repüléshez szükséges üzemanyagot a szárnyaiban raktározza. Az orr belsejében levå antenna tart kapcsolatot a Föld körüli pályán keringå må±holdakkal. Földi irányítói videó-képernyå kön követhetik az általa közvetített valós idejå±, 30 cm-es felbontással készült képeket. Felderítését megnehezíti a nagyméretå± faroklemez, mely a ritka levegå ben is könnyen irányíthatóvá teszi a gépet, de egyben elrejti a motorokat az ellenség hå kereså rakétái elå l. A Global Hawk egy teljes hosszúságú repülése során négyzetkilométer nagyságú területet tud

12 feltérképezni. A kamerákat a felhå rétegen is áthatoló radarsugarak segítik. Infravörös kamerái képesek érzékelni az épületekbå l vagy a mozgó jármå±vekbå l áradó hå t. A jövå ben veszélyes bevetésekre legénység nélküli repülå gépeket fognak használni. A mai bombázók valószínå±leg az utolsó olyan gépek, amelyek legénységgel a fedélzetükön repülnek. Egyik ilyen utolsó lovag talán éppen a B-2-es lopakodó bombázó. Kiképzése és anyaga szinte érzékelhetetlenné teszi a polgári és katonai radarok számára, azonban hihetetlenül sokba, közel kétmilliárd dollárba kerül darabonként. A katonai bevetések terén a jövå mindenféleképpen a pilóta nélküli gépeké. ElsÅ sorban repülå terek megtámadására fejlesztette ki a Lockheed-Martin repülå gépgyár az UCAV (uncrewed army vechicle) mélyrepülå bombázót. A legénység nélküli katonai gép nem veszélyezteti a nagyköltséggel kiképzett pilóták életét. Kis mérete miatt olcsó is, ezenkívül nem kell magával cipelnie a különbözå létfenntartó és menekülést biztosító rendszereket. Az elså Mesterséges Intelligencia által vezérelt UCAV gépeket 2010 körül kívánják hadrendbe állítani. A pilóták földi, jól védett központokból, különleges sisakot viselve hajtják végre a bevetéseket. A gép vezérlése olyan egyszerå±, mint egy kicsit bonyolultabb számítógépes játéké. Az ilyesfajta fegyverek igen nagy veszélye, hogy elemberteleníti a háborút. A parancsnokok bizonyos helyzetekben sokkal könnyebben kiadják a tå±zparancsot egy gépnek, mint egy pilótának, ahol a pilóta is elveszhet 7. Robotok felfedezå utakon Robotokat elså sorban olyan területeken érdemes alkalmazni, amelyek túlságosan veszélyesek vagy túl távoliak az ember számára. Fokozottan szennyezå då világunk bizonyos részein az embernek már közel sem biztonságos tartózkodnia. Ilyen helyek a szeméttelepek, a vegyi gyárak, a nukleáris erå må±vek. A kémiailag terhelt területek mellett olyan természetes helyek is vannak bolygónkon, melyek hasonló mértékå± veszélyt jelenthetnek. Ezeken a veszélyes területeken az ember csak különleges védå felszerelésben tartózkodhat, s abban is csak korlátozott ideig. Célszerű, biztonságos és gazdaságos az ilyen veszélyes területekre robotokat küldeni. Hogy csak néhány példát említsek: A robotok kiválóan alkalmasak radioaktív anyagok kezelésére. Használhatók ezenkívül bombák hatástalanítására, vegyi anyagok közömbösítésére, fertå zött területekre behatolásra, de mélytengeri akciókra, forró hévforrásokba lemerülésre, barlangkutatásra, vagy akár arra is, hogy vulkánok belsejébe hatoljanak. Mint ahogy azt a Dante nevå± készülék tette. Igen hasznos tevékenységük révén nemcsak a veszély elhárításában segédkeznek, de további ismereteket nyújtanak ember számára olykor megközelíthetetlen helyekrå l is. Érdemes külön is említést tenni a világ egyes helyein a korántsem rózsás politikai helyzetrå l. A terrorizmus, a merényletek szå±nni nem akaró sorozatának lehetünk tanúi. Ilyen körülmények között az adott területen élå lakosság fokozott veszélynek van kitéve. Egymást érik a különbözå robbantásos merényletek, vagy az ezekkel való fenyegetå zések. Emellett a közelmúlt és a jelen háborúi sajnos nagyon aktuálissá tették és teszik az aknamentesítå, s pokolgép-hatástalanító robotok használatát. Ezek az okos és érzékeny berendezések nagy hatékonysággal derítik fel és semmisítik meg az emberi életre veszélyes alattomos szerkezeteket. Habár manapság még némi felügyeletre szorulnak, a Mesterséges Intelligencia lehetå vé fogja tenni, hogy a jövå ben teljesen önállóan dolgozzanak. Kifejezetten szép és elragadó világ a mélytengereinek térsége. Az ember nehezen veheti szemügyre ezt a sötétnek és némának hitt világot. Azonban nemcsak az élå világ megfigyelése a cél ezekben a hihetetlen nyomás alatt álló területeken. A mélytengerek fizikai adatainak pontos ismerete segíthet bolygónk jövå jének, klímájának elå rejelzésében, de az óceán fenekén kivált ásványi anyagok felkutatása és bányászata is komoly üzleti sikerekkel kecsegtet. MeglehetÅ sen bizarr szerkezet a mélytengeri körülmények között az óceánok aljzatain mozgó gyémántkereså robot. A tengeri vulkánosság és a kéregmozgások nyomán elå bukkanó értékes kristályok begyå±jtésére nincs más mód. A közelmúltban történt nukleáris balesetek ráfókuszálták a figyelmet a nukleáris erå må±vekben dolgozó robotok kifejlesztésére. Veszélyhelyzet esetén emberek számára a közvetlen, személyes irányítás feltételei hiányoznak, vagy életben maradási esélyüket csökkenti drasztikusan, amennyiben megkísérlik. Igen fontos területet látnak el tehát a nukleáris erå må±vekben dolgozó, különbözå feladatú robotok. Lánctalpaik segítségével szinte bármilyen terepen képesek elå rehaladni, kameráik segítségével pontosan tudósítanak erå sen sugárzó környezetbå l is, markoló karjaikat távirányítással lehet vezérelni. A magas hå mérséklet sem különösebben zavarja Å ket. Munkájukkal valamennyiünk biztonságán Å rködnek. A robotok ideális felhasználási helyszíne a világå±r, hiszen az éveken át tartó bolygóközi repülések nem emberi léptékhez szabottak. A tartós súlytalanság, az erå s kozmikus sugárzás, az összezártság, a magány, a Földdel való kapcsolat nehézkessége (a fénysebesség lassúsága miatt már a legközelebbi bolygókról is átlag negyedóra alatt érkezik meg a jel), mind-mind olyan körülmény, mely indokolja a robotok használatát. Természetesen ez nem jelenti azt,

13 hogy emberek által végzett űrkutatásra ne lenne szükség. Éppen ellenkezå leg: a robotok mintegy elå Å rsöt képezhetnek, egy-egy bolygó felszínén kiépíthetik az ökoszférát, a gyárakat, az emberi létfenntartásra szükséges berendezéseket, s amikor minden készen van, s rendben må±ködik, útra kelhet maga az ember is, aki ebben az esetben már nem egy ismeretlen világ meghódítására indul, hanem egy kész, komplett otthon várja. Ilyen körülmények között az út nehézségei is jóval könnyebben áthidalhatók. Az embert az Apolló-űrhajók a 60-as években és a 70-es évek elején még csak a Holdig juttatták el, miközben a robotå±rhajók már a Naprendszer jelentå s részét bejárták, s egyikük, a Pioneer-10 már 12 milliárd kilométernél is távolabb jár a végtelen világå±rben. A berepülå szondák a távoli Plútót kivéve minden ismert nagybolygóról készítettek fényképeket ban a Galileo űrszonda leszállóegysége leereszkedett a Jupiter felså légkörébe ben a Cassiniszonda pályára fog állni a Szaturnusz körül, majd legnagyobb holdjára, a Titánra, leszállóegységet fog útnak indítani. Már szó van a Marsról talajmintával visszatérå robotå±rhajóról, egy üstökösre sima leszállást végzå űrszondáról, valamint a Jupiter Európa holdjának jégborította felszíne alatt kutatásokat végzå mini tengeralattjáró indításáról is. De mindez még csak szå±kebb hazánk. A naprendszer benépesítését a közeli bolygórendszerek felderítése és lakhatóvá tétele kell, hogy kövesse. Távoli bolygókra tett űrutazások esetében a Mesterséges Intelligenciával rendelkezå űrszondáknak sokkal nagyobb esélye van a túlélésre, mivel a Földdel való kapcsolattartás komoly idå veszteséget jelenthet, esetenként pedig értelme sincs, hiszen a közbeavatkozás lehetå sége gyakorlatilag nulla. A rádióhullámoknak ugyanis hosszú órákba telhet, míg elérik a Naprendszer egy távoli pontján kutató űrszondát. Lehet, hogy már azelå tt bekövetkezik a baleset, mielå tt a földi irányítók egyáltalán kiadhatnák a megfelelå parancsot. A legközelebbi csillag térségében kutató űrszondákhoz egy jel elküldése már több mint 4 évig tartana. A jövå bolygókutató robotjainak vészhelyzet esetén tudniuk kell segíteni magukon. Ha például váratlanul egy szikladarab állja útját a Mars-sivatagokban cirkáló marsjárónak, akkor elegendå Mesterséges Intelligenciával kell rendelkeznie a szerkezetnek ahhoz, hogy el tudja dönteni, mikor kell visszavonulnia és megkerülnie a tárgyat, vagy mikor próbálkozhat meg a felette való áthaladással. Az ilyen rendkívüli feladatokon dolgozó tervezå knek természetesen azzal is tisztában kell lenniük, hogy jelent-e bármiféle veszélyt a világå±r a kutatóberendezésekre, s ha igen, akkor az hogyan csökkenthetå, vagy küszöbölhetå ki. A válasz természetesen: igen. Különleges védelem nélkül nem bírná ki az űrszonda fedélzeti számítógépe a Nap erå s részecskesugárzását, vagy a nagybolygók közelében létezå igen erå s sugárzási tereket. A hå sugárzás túlhevítheti az alkatrészeket, a világå±r hidege pedig egész egyszerå±en szétrepesztheti Å ket. A fedélzeti energiaforrás védelme is igen bonyolult feladat. Az űrszondák ezért különleges védå pajzsokat viselnek. Az egyes bolygók közvetlen környezetében, illetve a felszínükön sem sokkal jobb olykor a helyzet. A Vénusz közel 500 Celsius fokos felszínén az ón és az ólom már folyékony. A rekord, amit egy leereszkedå űrszonda kibírt, mindössze 56 perc volt. A Mars felszínén legnagyobb ellenség a por és a nedvesség. Szinte minden szerkezetbe beszivárog, a napelemek teljesítményét csökkenti, elå bb-utóbb az űrszondák tönkremenetelét okozva. Az űr meghódítása ugyanakkor kötelezå feladat, hiszen az emberi faj fennmaradásának egyetlen biztosítéka az, ha a kozmoszt meghódítva önfenntartó telepeket hoz létre. Ezeknek a telepeknek pedig a Mesterséges Intelligenciával rendelkezå robotok éppen olyan nélkülözhetetlen lakosai lesznek, mint a növényzet, az állatvilág és maga az ember. 8. Játékos számítógépek és robotok A sakkozó szuperszámítógép, a Deep Blue másodpercenként körülbelül 400 millió állást vett figyelembe, amikor 1997-ben legyå zte Garri Kaszparov sakkvilágbajnokot. A játékokkal kapcsolatos alapvetå probléma a nyerés lehetå ségének és módjának meghatározása, hiszen az életben is nyerési szándékkal ülünk le játszani. Vizsgálatainkhoz elå ször is alkalmas reprezentációs eszközt kell választani. KézenfekvÅ gondolat egy kétszemélyes játék összes lehetséges játszmáit irányított gráffal ábrázolni. A gráf egyes szintjein lévå csúcspontokban a játék adott fázisának lehetséges állásai szerepelnek, valamint annak jelzése, hogy az adott állásban melyik játékos következik. Az egyes csúcspontokból kivezetå élek a soron lévå játékos legális lépéseinek felelnek meg. A gráf gyökerének a kiinduló állás felel meg. Azok a csúcspontok, amelyekbå l nem vezet ki él (vagyis a gráf levélnek is nevezett csúcspontjai) a játszma végállapotait tartalmazzák. Az ilyen gráfot játékgráfnak nevezzük. Egy ilyen játékgráf az adott játék minden lehetséges lépését tartalmazza. Egy konkrét játszmának egy olyan út felel meg a gráfban, amely egy kezdå csúcsból egy végcsúcsba vezet. A gráfok helyett inkább fákat képezünk, mivel az jóval egyszerå±bben kezelhetå szerkezet. Egy adott állást annyiszor szerepeltetünk a játékfában, ahányféle úton eljuthatunk hozzá a kezdå állásból. Így jelentå sen megnövekedhet ugyan a csúcspontok száma, azonban a fával történå ábrázolás többféle elå nnyel is jár. Egyrészt a fa adatszerkezet számítástechnikailag könnyebben kezelhetå, mint egy általános gráf. Másrészt, az elméleti algoritmusok is

14 egyszerå±bben fogalmazhatók meg fák esetében. Ezenkívül, amennyiben játékfával foglalkozunk, akkor beszélhetünk a fa egyes szintjeirå l, és ekkor elmondhatjuk, hogy a páros szintek mindig az egyik, a páratlan szintek pedig a másik játékos lehetséges lépéseit tartalmazzák. A kezdå állás definíció szerint a nulladik szinten van. A szintek megkülönböztetésébå l adódik, hogy nem szükséges az egyes állások mellett feltüntetni, hogy melyik játékos következik. A játékfa alkalmas egy játék összes játszmáinak ábrázolására. A játékkal kapcsolatos alapvetå kérdés azonban a nyerå stratégia meghatározása. A nyerå stratégia meghatározásának problémája mindig az egyik játékos szempontjából vetå dik fel. Azt mondjuk, hogy egy játékos számára létezik nyerå stratégia, ha mindig van legalább egy olyan lépése, hogy ellenfele tetszå leges lépése esetén számára kedvezå végállapotba tud kerülni, azaz ellenfele bármilyen játéka esetén is gyå zni tud. A célállapotokat ennek megfelelå en két halmazba lehet sorolni. Az egyik halmazba az egyik játékos számára nyerå állások tartoznak, a másik halmaz pedig a másik játékos nyerå állásait tartalmazza. (Az egyszerå±ség kedvéért tekintsünk el a döntetlentå l.) a két játékos számára tehát más és más az elérendå célhalmaz. A játék ábrázolásánál az általános fáról célszerå± ÉS/VAGY fára áttérni. Az ÉS/VAGY fát a játékfából kapjuk oly módon, hogy a játékot szigorúan csak az egyik játékos szemszögébå l vizsgáljuk. A szóban forgó játékos lépései VAGY kapcsolatban vannak, hiszen bármelyik lépését szabadon meglépheti. Ellenfele húzásai viszont ÉS kapcsolatban vannak, hiszen az adott játékosnak ellenfele összes lehetséges lépésére fel kell készülnie. Egy játékhoz két ÉS/VAGY gráf tartozik mindkét játékost figyelembe véve. (Lásd. 1. számú melléklet Grundy-féle játék) A nyerå stratégia létezésével kapcsolatos a következå tétel: Tétel: egy teljes információjú kétszemélyes játék esetén mindig létezik az egyik játékos számára nyerå stratégia, illetve legalább nem vesztå stratégia, ha a döntetlen is megengedett. A játékfa mérete általában véges. Bonyolultabb játékok, mint például a sakk esetén, elvben lehetséges végtelen hosszú játszma, azonban a játékot ilyen esetekre kiegészítik olyan szabályokkal, mint például idå korlát vagy lépésszám-korlát, amelyek az ilyen megoldásokat a gyakorlatban kizárják. Bonyolult játék esetén a teljes játékfa óriási méretå± is lehet. A sakkjátékot figyelembe véve, amennyiben az átlagos játszmahosszt 45 lépésváltásnak vesszük, a fa mélysége ebben az esetben 90 lesz. Az egyes állásokban az átlagos megtehetå lépések számát tekintsük 35-nek. Ekkor a fának 3590 kiértékelendå levele van. Különösebb meggondolás nélkül érezhetå, hogy az állásoknak ekkora mennyisége reális idå n belül kiértékelhetetlen. Azonnal kínálkozik egy csökkentési lehetå ség: a statisztikai adatok szerint, egy erå s játékos az állások átlagában 1.76 lépést tart jó -nak. Tegyük fel, hogy valamilyen módon elå állítottuk az ennek megfelelå keskenyebb fát. Még ez is = 1.25 x 1022 terminális csúcsot tartalmaz. Ennek kiértékelése még korunk szuperszámítógépeivel is évtízezredekbe telne, nem is beszélve a játékfa felépítésérå l. És mégis A sakkszámítógépek nem új keletå±ek. Az 1980-as évekbå l származó modellek közönséges tévékészülékeken jelenítették meg kezdetleges grafikájú ábráikat. Az emberi ellenfélnek azonban igencsak jó sakkozónak kellett lennie, ha meg akarta verni a programot. A Deep Blue sebessége azonban szinte hihetetlen. Már az is meglepå, hogy Kaszparovnak egyáltalán volt némi esélye ellene, hiszen Å valószínå±leg négy állásnál nem tudott többet számításba venni másodpercenként. Más nagymesterekhez hasonlóan Å is tapasztalatára és megérzéseire hagyatkozott, hogy ne kelljen céltalan lépések százait végiggondolnia. Az elså játszmát a sakkvilágbajnok meg is nyerte. A késå bbiek során azonban a Deep Blue programozói kerültek felül és Kaszparov elvesztette a mérkå zést. Hiába gyå zte le a világbajnokot, a Deep Blue a Mesterséges Intelligencia szempontjából nem több szupergyors számológépnél. KészítÅ je, az IBM számára mégis nagyszerå± reklámnak bizonyult, ugyanis az eredmény láttán a japán Riken gyógyszerkutató laboratórium hasonló számítógépet vásárolt az IBM-tÅ l. Az MD-Grape II névre hallgató számítógép szintén sokkal gyorsabb, mint az ember. A vállalat szerint egy gyakorlott tudós is képes arra, amire az MD- Grape II, csak neki egy életen át tartana, amíg a számításokat elvégezné. A számítógépes játékok sora természetesen nem ér véget a sakkal. A személyi számítógépek és videojátékok felhasználói csillagközi háborúk, szimulált repülå gyakorlatok és sok más izgalmas kaland részesei lehetnek. A korai játékgépek még csak kezdetleges grafikával rendelkeztek. A játékok e részéhez, például tetris, a játékfelület csupán egy színezett må±anyag lap volt. Ezt a lapot ragasztották rá egy folyadékkristályos, vagy egy fekete-fehér képernyå re. A játékok azonban kiléptek a képernyå krå l. A robotfutballban a világ minden tájáról érkezå csapatok versenyeznek egymással. A robotok építésének és programozásának igazi erå próbája ez. A Robocupnak nevezett robotfutball valódi csapattaktikát igényel a gépi játékosoktól, amelyek saját programjukat és a csapattársaiktól származó rádiós információkat együttesen felhasználva képesek csak kergetni a labdát, és gólokat rúgni. A robotok különbözå méretkategóriákban játszanak. A legalsó kategória játékosainak átmérå je 38 mm lehet! A Robot Wars (robotháború) televíziós harci játék, amelyben rádió-irányítású gépeket küldenek harcba egymás ellen. A megengedett fegyverek között különféle få±részek és fúrók is szerepelnek. A robotjátékosokat készítå programozók a Mesterséges Intelligencia megszállottjai. Olyan űrkutatók is vannak közöttük, akik az egyes bolygókat felderítå expedíciókon dolgoznak. A tudósok azt tervezik, hogy kisméretå± robotok csapatait küldik a Marsra. Ezek a robotok szükség esetén segíteni tudnának egymáson. A játékok tehát rendkívül fontossá váltak.

15 9. A tanulás szintjei Rodney Brooks ausztrál robotszakértå szeret fantasztikus dolgokat építeni. És ugyan mi lehetne fantasztikusabb, mint a nagy sci-fi álom, az emberként viselkedå robot? Az emberszerå± robot ötlete korántsem új, hiszen az 1950-ben készült, Tiltott bolygó címå± film sztárja, Robi robot igen sok Mesterséges Intelligencia kutató számára adott ösztönzést. Brooks egyik robotját Cog-nak nevezte el, a latin cogito szó nyomán, ami annyit jelent: gondolkodom. Cog drótok, csövek, anyák és csavarok szinte átláthatatlan gyå±jteménye nem sokban emlékeztet a filmeken látható robotokra. Néhány részlete azonban, a videokamera szemei, mikrofon fülei, hajlító és fordító ízületei, testrészei tagadhatatlanul olyanformán helyezkednek el, mint az emberéi. Karjaiba épített érzékelå k megakadályozzák, hogy összetörjön dolgokat, amikor karjait mozgatja. A Cog-csapatnak két få oka volt, hogy emberszerå± robotot készítsen. Néhány szakértå szerint ugyanis, ahhoz, hogy egy Mesterséges Intelligencia emberszabású legyen, nagyjából ugyanolyan módon kell látnia, hallania és éreznie a világot, mint mi emberek. Mellesleg, az embereknek is könnyebb egy olyan valamihez viszonyulniuk, aminek szeme, füle, szája és arca van, még ha csak fémbå l és må±anyagból is. Cog sok mindenben különbözik a múlt robotjaitól. A Mesterséges Intelligencia kutatói az 1960-as és 1970-es években készített gépeiket arra programozták, hogy ha egy akadállyal teli szobán kell átkelniük, elå ször mindig gondolkozzanak, és csak akkor induljanak el, ha már kitalálták, mi állja útjukat. Ezek a gépek gyakran órákat töltöttek el helyzetelemzéssel, mielå tt elmozdultak volna a helyes irányba. Brooks és csapata Cog személyében tulajdonképpen az alapvetå vágyakra beprogramozott, de tudás nélküli robotcsecsemå t épített. A csapat azt reméli, hogy tanulni is úgy fog, ahogyan a gyerekek. Azt, hogy Cog intelligenciája elérheti-e valaha is az emberi tudatosság szintjét, a további kutatások döntik el. Mások más utakon jártak. Az 1990-es évek egyik laboratóriumát játékjármå±vek százainak zümmögése töltötte be. Egyesek óriási villanykörték körül csoportosultak nagy elå szeretettel, mások sötétebb helyek után kutattak, vagy bizonytalanul ingadoztak fény és árnyék között. A váratlan látogató eltöprenghetett azon, vajon hova is csöppent. Ezt a fajta gépi viselkedéskutatást, mellyel látogatónk találkozhatott, a szintetikus lélektan földje feltárásának nevezhetnénk, aminek képzeletbeli terepét Valentino Braitenberg, a tübingeni Max Planck Biokibernetikai Kutatóintézet munkatársa találta ki. A nagy területet benépesítå jármå±vek jól illusztrálják Braintenberg azon állítását, hogy a biológiai viselkedést könnyebb mesterségesen megvalósítani, mint elemezni. Kizárólag elemi mechanikai és elektromos eszközök alkalmazásával még a legegyszerå±bb vezérlå áramkörök is olyan viselkedésformákat eredményeznek, amelyeket Braitenberg szeretetnek, agressziónak, félelemnek és elå relátásnak nevez. Járművei leegyszerå±sített játékautók, két függetlenül meghajtott hátsó kerékkel, és szabadon forgó elså kerekekkel. A hátsó kerekek fordulatszámának különbsége határozza meg, hogy merre halad a jármå±. A kisautók oldalán különbözå érzékelå ket lehet elhelyezni, azokat pedig összekapcsolni a hátsó kerekeket meghajtó motorokkal. A kisautók szemei egyszerå± fényérzékelå k. A laborban elhelyezett fényforrásokból az egyes szemekbe érkezå fény eltérå mennyisége, illetve a huzalozás milyensége határozza meg a kis jármå±vek viselkedését. Összesen hatféle áramköri felépítést alkalmaztak. Könnyen elképzelhetå a különbözå huzalozású kisautókkal benépesített laboratórium szintetikus élettere. Minden villanykörtének akad egy maroknyi rajongója. Távolabb, bizonytalankodó jármå±vek járják határozatlanul bonyolult pályájukat. Eközben a távoli sötétségben félénk és ijedt kisautók osonnak csendesen, vagy száguldanak ide-oda idegesen kusza útvonalakon. Néha a csendes jármå±vek áhítatát megzavarja egy-egy hevesvérå± érkezése. Ha az égå megsemmisül, az összes jármå± elszáguld, és új fényforrást keres. A baj okozója (feltéve, hogy sértetlen marad az ütközés után) viszont lassabban távolodik, mint a rajongó kisautók. A jármå±vek neuródákat tartalmaznak, melyek lényegében formális számítóelemek, és más érzékelå ktå l vagy neuródáktól kapnak jeleket a huzalokon át. Adott feltételek mellett a neuródák maguk is elå állítanak impulzusokat. Ezek kibocsátása órajelektå l függ. A neuródák az egyes óraperiódusok végén és csakis a végén egy impulzust bocsátanak ki, feltéve, hogy a periódus során más neuródáktól egy elå re meghatározott értéknél nagyobb számú jelet nem kapott. Ezt az elå re beállított értéket elnevezték a neuróda ingerküszöbének. Ha egy kisautón belül legalább négy neuródából állítjuk össze az áramkört, akkor a jármå± viselkedése nemlineárissá válhat, amennyiben a másodpercenkénti fényimpulzusszám korrelál a motort må±ködtetå áram frekvenciájával. A neuródákkal felszerelt jármå±veknél, már ami a viselkedést illeti, a határ a csillagos ég. Igazából tökéletesen jó számítógépet építhetünk az egymáshoz csatlakozó neuródákból. De mire is jó egy okos agy ennyire korlátozott érzékelési bemenetekkel? A kísérlet érdekesebbé tétele érdekében a jármå±vek elláthatók fejlettebb látással, valamint

16 hallással és tapintással is. A vizuális érzékelå kre szå±rå ket helyezve a színlátás is megvalósítható. SÅ t, a hå érzékelés is. A hangérzékelå k is különbözå tartományokra hangolhatók. A tapintószervek lehetnek egyfajta hosszú, elå renyúló ostorantennák. Braitenberg érdekes leírást ad a jármå±iben rejlå lehetå ségekrå l: Kitalálhatunk ugyan egyes dolgokat, amelyekre egy ilyen aggyal ellátott jármå± képes, mégis meglepå må±ködés közben látni Å ket. Lehet, hogy a jármå± órákon át egy helyben áll, majd hirtelen megindul, ha egy olajzöld jármå±vet pillant meg, amely adott frekvencián zümmög, és soha nem megy másodpercenként öt centiméternél gyorsabban. Ez a fajta viselkedés jellemezheti a ragadozó jármå±fajokat. Agyuk az összekötött neuródák három szintjébå l épül fel. Az elså szint egy retinának felel meg, amely kiszå±ri a jelentå séggel bíró adatokat a három kislátószögå± vizuális érzékelå által szolgáltatottak közül. A második szint eldönti, hogy van-e zsákmány a láthatáron. A harmadik szint két mozgató neuródából áll, melyek a meghajtó kerekeket vezérlik. Az egyes szintek tehát a következå k: érzékelå, döntéshozó és mozgató. (2. számú melléklet.) Kétségkívül sokkal könnyebb összerakni Braitenberg valamelyik jármå±vét, mint elemezni egy élå idegrendszer belså må±ködését, még ha az olyan egyszerå± is, mint az Aplysia nevå± nagy tengeri csigáé. Kétségtelen, hogy a szintetikus lélektan szabályait ismerå megfigyelå k Braitenberg számos jármå±vét megérthetik, egyszerå±en azáltal, hogy maguk is összeraknak néhányat. Ugyanakkor Braitenberg jármå±vei arra is megtanítanak, hogy még a legegyszerå±bb rendszer is képes bonyolultnak, vagy meglepå nek tå±nå viselkedésre. Braitenberg levezeti, hogy az egyes viselkedési vagy mechanikai feltételezések milyen valódi megfigyeléseken alapulnak. A kis látószögå± vizuális érzékelå k együttesének az a képessége, hogy különbséget tudnak tenni tárgyak között, végså soron feleletet adhat arra, hogyan szállhat le egy légy valakinek az orra hegyére egy zsúfolt teremben. Brooks csoportja, felhasználva Braitenberg elméleti útmutatásait, más ötlettel is próbálkozott: már Cog elå tt sorozatot készített olyan kisméretå± robotokból, amelyek semmiféle gondolkodási képességgel nem rendelkeztek, ehelyett szintenként adagolva kaptak egyszerå± utasításokat. Az egyik ilyen robotot Dzsingisz Kánnak hívták, és få utasítása mindössze annyi volt, hogy üldözzön mindent, ami mozog. Hat fémlába volt, ezért soha sem esett el. Ha akadály került az útjába, egy utasítási szinttel feljebb lépett, és a mássz át rajta! parancsnak próbált engedelmeskedni. Ha a tárgy túl nagynak bizonyult ahhoz, hogy átmásszon rajta, Dzsingisz Kán megint továbblépett egy szinttel, a hátrálj és kerüld ki! parancshoz. Ily módon Dzsingisz Kán és más robotok szinte cikáztak az akadályok között anélkül, hogy gondolkodniuk kellett volna. Dzsingisz Kán sikerén felbuzdulva, igen sok robot épült hasonló koncepcióban, illetve már létezå eszközöket tökéletesítettek, például az aknakereså robotokat. Cog képességeit tesztelve pedig a gépi érzékelés lesz egyre tökéletesebb. Az egyszerå± szerkezetek könnyen és olcsón megvalósíthatók. Az ismeretlen vagy veszélyes helyeken dolgozó robotok megbízhatóbbakká válnak, ha nem túl bonyolultak. De a kísérletek arra is felhívják a figyelmet, hogy már az egészen egyszerå± berendezések må±ködése is bizonyos körülmények között megjósolhatatlanokká válhatnak. Erre a körülményre pedig feltétlen figyelniük kell a Mesterséges Intelligencia kutatóinak, hiszen elå fordulhat, hogy munkálkodásuk éppenséggel rossz irányba sül el 10. Neuronhálózatok A Mesterséges Intelligencia kutatói az emberi idegrendszer mintájára próbálják reprodukálni a gépeikben az emberi agy néhány funkcióját. Agyunk tízmilliárd idegsejtje annyira bonyolult szerkezeti és må±ködésbeli kapcsolatban van egymással, hogy a jelenlegi legkorszerå±bb számítógépek sem képesek gyorsan és pontosan utánozni - szimulálni az agyban egyidejå±leg végbemenå folyamatokat. Ez a mennyiség lenyå±gözå, különösen akkor, ha figyelembe vesszük, hogy egy kaptá egymillió méhe kb. ugyanennyi neuronnal rendelkezik összesen. A különbség az, hogy az emberi sejtek összeköttetésben állnak egymással, és így óriási teljesítményre képesek. A méhek azonban együttesen sem tudnak többet, mint külön-külön. Az emberi agyban ugyanúgy automatikák vannak, mint a számítógépekben, az ember és a számítógép viselkedésére vonatkozó magyarázatok mégsem terjeszthetå k ki egymásra kritikátlanul. De azt sem mondhatjuk, hogy az amerikai N. Wiener célja közös szabályozásoknak a keresése a nem élå ben (például egy gépben) és az élå ben puszta illúzió volna. A lényeg az: a közösre ne mondjuk azt, hogy eltérå, s az eltérå re se mondjuk azt, hogy közös! Az emberi agy számítógépes modellezése mindenekelå tt azért bonyolult, så t jelenlegi képességeink szerint megoldhatatlan feladat, mert az agy produkcióiban egyszerre vannak jelen társadalmi, lélektani, biológiai és fizikai okok, s nem hagyhatók figyelmen kívül olyan régi és nehéz kérdések sem, mint amilyen a tudatnak vagy a léleknek és a testnek a problematikája. Arról nem is szólva, hogy az agyban olyan folyamatok is szép számmal

17 végbemennek, amelyek az önmegfigyelés számára hozzáférhetetlenek, ugyanakkor képesek vagyunk arra is, hogy legmagasabb rendå± agyi må±ködésünket - öntudatunkat - egyebek között szeszes itallal, gyógyszerrel, fénnyel, hanggal, pénzzel vagy rossz könyvekkel befolyásoljuk. Minthogy minden magasabb rendå± idegmå±ködésünkben - az érzékelésben, a beszédben, a társas viselkedésben stb. tömérdek automatikus mechanizmus vesz részt, lehetå ség van rá, hogy ezeket az automatizmusokat kísérleti körülmények között tanulmányozzuk, és többé-kevésbé modellezzük is. Tudjuk persze, hogy minden modell korlátozott érvényességå± ha nem így volna, minden dolognak vagy jelenségnek a modellje az eredetivel volna azonos. A modellek mégis alkalmasak arra, hogy a valóságot (a modellezett dolgot, folyamatot, stb.) bizonyos szempontból helyettesítsék. Amikor például egy rozsdás vasdrótot választunk az idegrost mintájául, azzal azt szemléltethetjük, hogy bizonyos idegi jelenségekhez hasonló villamos változások bemutatásához egyszerå± élettelen anyag is elegendå. A baj ott kezdå dik, ha az ingerületet vezetå élå idegszálat és a rozsdás vashuzalt a valóságosnál egyformábbnak tekintjük. Nevezetes modellje az idegélettannak a késå bb orvosi Nobel-díjjal kitüntetett angol A. L. Hodgkin és A. F. Huxley ben született idegegyenlete. Ez kísérleti mérések sokaságán alapulva eredetileg a tintahal óriási idegimpulzus keletkezését és terjedését volt hivatott megmagyarázni. Ezt az életképesnek bizonyuló mintát azonban minden esetben módosítani kellett, mihelyt más fajú állatok idegsejtjein vagy izomsejteken keletkezå és terjedå ingerület leírására próbálták alkalmazni, vagy amikor mérgezå anyagoknak az ingerületi folyamatokra tett hatását utánozták vele. Ez is mutatja, hogy még egy mestermå±nek számító modell sem tökéletes képmása a valóságnak. Ha nem egyetlen idegsejtnek vagy idegrostnak a viselkedését akarjuk számítógépen utánozni, hanem az ezekbå l felépülå bonyolult hálózatokét, a nehézség már ott elkezdå dik, hogy kevés a hálózat építéséhez szükséges adatunk, s nincsen gyári tervrajzunk sem. A feltételezhetå må±ködések száma ugyanis az elemek számának növekedésével kezelhetetlenül gyorsan nå. Még a legegyszerå±bb reflexek, mozgások és érzékelések is annyira bonyolultak, hogy a nagy adatmennyiséget az embernél gyorsabban feldolgozó számítógépek is nehezen birkóznak meg velük. Egyetlen idegrost kis hártyadarabjának 1 ezredmásodpercnyi villamos viselkedését egy manapság használatos jó minå ségå± személyi számítógéppel csak több ezerszer hosszabb idå alatt tudnánk szimulálni. Ez nem teszi lehetå vé, hogy a modellt a valóságban megfigyelt idegimpulzussal annak befejezå dése elå tt összehasonlítsuk, s az esetleg nem kívánt lefutású jelet idejében módosítani sem tudjuk. Programozási trükkökkel és szuperszámítógépekkel eredményünket javítani tudjuk, összességében a mai technika azonban alkalmatlan ara, hogy sok ezer - és ennyire gyors folyamatot egyidejå±leg megfigyeljen és vezéreljen. A számítógépek teljesítményét könnyå± jellemezni áramköreik alapján. Az igen nagy mértékben integrált áramkörökben 225 nél több összetevå van. Az emberi agyban ugyanakkor 234 idegsejt lelhetå fel. Arról nem is szólva, hogy az idegsejtek többsége egyidejå±leg sok logikai kapunak a feladatát látja el. Az idegsejtek må±ködését az úgynevezett küszöblogika írja le. Eszerint a küszöbkapuk, vagyis a formális idegsejtek elméletileg tetszå leges bonyolultságú logikai må±veletet azonos sebességgel végeznek el. A számítógépek fejlettségének másik jellemzå je az átviteli sebesség. A háttértárakból való átvitel sebessége akár 10 Mbyte/s is lehet, a tároló teljesítmény pedig 3-5 Gbyte/négyzethüvelyk. Az idegrostok átviteli sebességére vonatkozó adatok ellentmondásosak: 4000 Bit/s ugyanúgy elå fordul, mint 0,3-0,5 bit/s. A becslések szerint idegsejtenként átlagosan 100 bit/s fogadható el. Nagyon bizonytalan azonban ezeket a számokat a perifériáról befutó csatornáknak 106 nagyságrendå± számával beszorozni, mert az idegrendszer nem a számítógépekben alkalmazott impulzuskód-moduláló eljárással, hanem frekvenciakóddal vagy intervallumkóddal må±ködik. Ez utóbbi azt jelenti, hogy az információ få hordozója az idegimpulzusok között eltelt idå. Ami az agy tárkapacitását illeti, az az igazság, hogy nem tudunk vitathatatlan adatot mondani, mert nem ismerjük a hosszú idejå± emlékezés anyagi hordozóit. Az ötvenes és a hatvanas években bizonyos nukleinsavakat és fehérjéket véltek az emlékezés molekuláinak. Noha a kísérletek többsége nem volt meggyå zå, az emlékezés molekuláris hipotézise valószínå±leg ma is érvényes. (Az agy holografikus må±ködésérå l született új elmélet még nem terjedt el kellå en.) FöltehetÅ, hogy a molekuláris tárak és a mérhetå villamos idegimpulzusok összekötå láncszemei az idegsejtek végzå dései alatt elterülå sejthártya-részeknek a molekuláris változásai. A számítógép-fejlesztéseknek és az agykutatásnak egyaránt izgalmas ma még nyitott kérdése, hogy készíthetå k-e molekuláris elektronikus eszközök, illetå leg, hogy elképzelhetå k-e agyi molekuláris processzorok. E kérdésekre ma még nem tudunk egyértelmå±en felelni. Mindenesetre Bremermann 1962-ben úgy vélte, hogy az anyag szemcsés szerkezete miatt az adatkezelés sebességének felså határa 1047 bit/g/s. Egyes kutatók szerint a molekuláris processzorok megvalósíthatók, s velük akár 1018 kapcsolóså±rå±ség érhetå el. Az ebbå l a szempontból szóba jöh molekulák az elektroaktív polimerek. A jel közvetítå je pedig a szoliton, ez a régóta ismert különleges sajátságú hullám. Kérdéses azonban a miniatå±r szolionok elå fordulása az idegszövetekben. Létezésüket másfél évtizede gyanítják, de közvetlen bizonyíték még nincs. A kutatók jelenleg olyan ideghálózatokkal kísérleteznek, amelyek képesek továbbfejlå dni. A Mihail Krokin orosz tudós által kidolgozott rendszer például akár másodpercek alatt lehetå vé teszi bizonyos agyra jellemzå funkciók kialakulását. Japán tudósok ennek alapján jelenleg egy robotmacska kifejlesztésén fáradoznak. Egy robot neuronhálózatában úgynevezett csomópontok felelnek meg a természetes idegsejteknek. Ezek is döntéseket hoznak, méghozzá próba-szerencse alapon. A hálózatok må±ködés közben tanulnak, és a jelek szerint az összetett viselkedés egyszerå± programok eredményeként jön létre. A neuronhálózatok valami olyasmit használnak, amit homályos, bizonytalan, vagy nem kétértékå± megismerési módnak szokás nevezni. Egy kellå képpen intelligens rendszer ezzel a módszerrel képes azonosítani az egydolláros bankjegyet, ha már elég sok különbözå bankjegyet mutattak neki ahhoz, hogy

18 megtanulja a közös vonásokat. A neuronhálózatok emberi arcokat is fel tudnak ismerni, jóllehet idå nként tévednek. Egy fejlett pattanást például könnyen szemnek nézhetnek! Ezért a szem felépítését általában külön programrész elemzi. ÚttörÅ jellegå± szerepet játszik a kutatásokban az angliai Reading University kutatócsoportja. A Hét Törpe nevå± minirobotokkal végzett kísérleteik meggyå zték a csapat tagjait, hogy érdemes folytatni a Mesterséges Intelligencia kutatást. Robotjaik igen összetett viselkedések kifejtésére képesek egyszerå± programok alapján. Egyik szakértå jük szerint az emberi agy nem sokat fog változni a jövå ben, a Mesterséges Intelligencia számára azonban nincsenek korlátok. Ha az emberi agy gondolkodási képességét egy ház méretével szemléltetjük, a mesterséges agyé idå vel felhå karcolóvá nå het. 11. Robot-barátok Az a gondolat, hogy egy robot a barátunk vagy otthoni kedvencünk is lehetne, majdnem olyan régi, mint maguk a robotok. Mindössze annyi változott, hogy a képzelet mára kezd valósággá válni. Az egyik elså robottárs egy K9 nevå± gépkutya volt a Doctor Who címå± tévésorozatból. A K9, angol kiejtése (ki: nain), szójátékot takar, a hasonló hangzású angol canine (kutyaféle) szóra utal. Eredetileg csak látványelemként akarták használni, a forgatókönyvírók azonban önálló személyiséggel ruházták fel, így K9 néha nem hallgat gazdájára. A Sony cég továbbfejlesztett robotkutyája a 90-es évekbeli piacra dobásának idején közel 2000 dollárba került. Azóta a fejlesztéseknek köszönhetå en - az ár lényegesen lecsökkent, s egyre több gyermek bukkanhat rá robotbarátjára a karácsonyfa alatt. Olykor igazi játszópajtás válhat belå le, hiszen bizonyos gyermekbetegségek, mint például az allergia, lehetetlenné teszik igazi állatok tartását. A 90-es években sok millió embert hódítottak meg a virtuális kedvencek, a tamagocsi (tamago tojás, watch óra) nevå±, tojás alakú kulcstartók, amelyek egyszerre voltak órák, játékok és kisállatok. A virtuális kedvencek megmutatták, hogy egy társnak nem kell hús-vér teremtménynek, de még csak valóságosnak sem lennie ahhoz, hogy szeressék és törå djenek vele. Gazdáiknak eme szokatlan kedvencek megadják azon örömök egy részét, melyeket egy élå állat nyújthat. Esznek, isznak, alszanak, WC-re mennek, és játszani kell velük. Az eladott játékok száma meghaladta a több százmilliót, s egyes emberek annyira komolyan vették a játékå rületet, hogy a végleg kimúlt kedvencek részére tamagocsi-temetå t építettek. A mesterséges kedvencek frenetikus sikere buzdította talán egy tévéállomást arra, hogy virtuális bemondónå t szerepeltessen. Az Interneten pedig létezik virtuális popsztár is. És még közel sem értünk a fejlesztések végére, hiszen egy hamarosan bemutatandó mozifilmben életre kel Bruce Lee, a legendás karate-hå s ha csak virtuálisan is. A Csillagok háborúja és a Jurassic Park elképesztå technikai megoldásai és minden korábbit felülmúló kasszasikere már sejteti, hogy a mozivásznakon is a virtuális valóság és a számítógépes technika válik hamarosan egyeduralkodóvá. Egy másik techno-állat az amerikai-japán Mesterséges Intelligencia kutatás melléktermékeként látta meg a napvilágot. A félig madár, félig delfin Fin Fin valójában virtuális lény, csak a képernyå n létezik. Fin Fin különleges Mesterséges Intelligencia programja lehetå vé teszi, hogy reagáljon az emberi hangra, de még azt is, hogy duzzogjon, vagy elbújjon, és általában véve érdekesebb legyen, mint egy aranyhal, vagy törpepapagáj. Fin Fin a mesterséges élet alapelvei szerint må±ködik. Úgy tervezték, hogy interaktív, segítå kész és barátságos legyen. A Fin Finhez hasonló programok a közeli jövå ben gyakorlati hasznot is hozhatnak. Fejlettebb változataitól különbözå ház körüli tennivalók ellátását várják, így például a központi få±tés ellenå rzését, vagy az élelmiszerkészlet felügyeletét és a hiányok pótlását. A jövå robotjainak programjába a kutatók két emberi tulajdonságot szeretnének beépíteni: a gyengédséget és a barátságosságot. Arra törekednek, hogy képessé tegyék a robotokat, például beteg és idå s emberek ellátására. Egy japán mérnök, Icsiro Kato, zongorista robotot tervezett, a WABOT-2-nek nevezett robot már számos koncertet adott, Kato azt reméli, hogy sikerül olyan robotot építenie, amelyik egyesíti magában egy gondolkodó gép technikai fejlettségét az ember érzelmi gazdagságával, például tud kedves lenni. Pszichológusok folyamatosan kutatják az emberek viselkedését a gépekkel és a Mesterséges Értelemmel felruházott szerkezetekkel szemben. Megfigyelték, hogy a kísérleti alanyok döntå többsége akkor is hajlamos volt bizonyos tulajdonságokkal felruházni a vele a kísérlet során kapcsolatba került szerkezetet, ha erre semmi oka sem volt. Például, amikor a gépek emberi hangon válaszoltak, a hangok mögé különbözå érzelmeket képzeltek. De talán mindannyiunkkal elå fordult már, hogy valamelyik gépünket, jármå±vünket elneveztük, vagy éppenséggel haragudtunk rájuk, ha nem úgy må±ködtek, ahogy szerettük volna. A kutatók tehát igyekeznek beszélå gépeik hangját különbözå tónusokkal ellátni, s máris sokkal könnyebben hajlamosak az emberek befogadni Å ket. A robotbarátok készítå i természetesen nemcsak a gyerekekre gondoltak, hanem a felnå ttekre is. Ki ne álmodozott volna fiatal korában egyik vagy másik híres színész, popsztár vagy sportoló közeli társaságáról. Mindez, japán kutatók szerint, néhány éven belül valósággá válhat. Elképzelésük szerint a vevå megrendeli kit szeretne legyártatni, s a

19 Mesterséges Értelemmel felruházott gép, megfelelå anyagokból kiképezve, testhå mérsékletå±re beállítva, majdnem minden tulajdonsággal rendelkezhet, mint az igazi. Egyesek, amikor a hír napvilágra került, máris felemelték a szavukat a robotrabszolgaság ellen, s különbözå törvények kidolgozását és elfogadtatását szeretnék elérni védelmükre. Mások szerint mindez túlzás, s az emberek a majdan megvásárolható robotszolgákat sokkal inkább a ház körüli teendå k elvégzésére fogják használni. A házirobotok elterjedése valószínå±nek látszik, hiszen 2025-re a japán lakosság egynegyede 65 évesnél idå sebb lesz, és félå, så t szinte biztos, hogy nem jut elég ápoló a betegekre. Ha Kato ötletei sikeresnek bizonyulnak, ezeket a betegeket robotápolók látják majd el. Rendkívül érdekes és a témához szorosan illeszkedik a Mesterséges Élet kérdése. A Mesterséges Élet tudománya olyan számítógépes programokkal foglalkozik, amelyek az élå lényekéhez hasonló viselkedést szimulálnak. A kutatások talán elså lépését Conway tette meg az általa Életjátéknak nevezett számítógépes program megírásával. Egyben bebizonyította, hogy hihetetlen egyszerå± szabályok is már rendkívül bonyolult, és az igazi életre olykor döbbenetesen hasonlító szimulált világot tudnak produkálni. A virtuális élettérben is megjelenhetnek a különbözå típusú élå lények, s ezek megfigyelése által olykor magát az életet is jobban megérthetjük. A Mesterséges Élet fogalma egy 1987-es konferencián született meg, de alapjait Neumann János fektette le, akit a számítógép és az atomfegyver kutatása mellett få ként az önmaguk reprodukálására képes mesterséges organizmusok érdekelték. Hipotézisei megannyi tudományos-fantasztikus regény alapötletét adták, s adják még ma is. Egyik ötlete a távoli világå±r meghódítására a VNM, a Von Neumann Machines (Neumann Gépek), elgondolása volt. A VNM elså példánya elkezdené az űrutazást, majd az elså útjába kerülå bolygón másolatot készítene önmagáról, amihez az új világból szerezné a nyersanyagot és az üzemanyagot. A másodpéldány azután folytatná az utazást, a következå bolygón pedig újabb másolatot készítene, és így tovább. Ily módon a NVM-űrrobotok végül bejárják az egész Világegyetemet. Az ipari robotok általában hat mozgásfokozattal rendelkeznek: fel, le, balra, jobbra, fordul és hajlik. Ezáltal nagypontossággal tudnak akárhányszor egymás után megismételve bizonyos mozdulatsorokat végrehajtani, olykor veszélyes vagy egészségtelen körülmények között is. VNM-űrrobotok ötlete a maga korában teljes egészében fantasztikusnak tå±nt. Ma már korántsem az. A Föld bolygót fenyegetå veszélyek tömege arra indította a kutatókat, hogy az elképzelést nagyon is komolyan vegyék. Annyival kiegészítve, hogy az önmagukat lemásoló robotok egyúttal az ember számára alkalmas bázist is létrehoznak, mielå tt odébbállnak. Ily módon segítve az emberi faj terjeszkedését a világå±rben, s egyúttal biztosítva fennmaradását. 12. Kiborgok a láthatáron A kiborg az ember és a gép keveréke, valahol félúton az élå lény és a robot között. Igazi kiborgok még nem léteznek, de a gondolat nem új: az ember évszázadok óta kísérletezik a természet eredeti modelljének továbbfejlesztésével. A kiborg szó jelentése: kibernetikus organizmus. A kifejezés az 1950-es évekbå l származik, amikor elå ször merült fel élå szervezet és mesterséges eszközök együttes må±ködésének lehetå sége. Az akkori technikai színvonal természetesen messze nem volt összehasonlítható a maival, a korszerå± miniatürizálási módszerek, a nanotechnológia az elképzeléseket nagyon is megvalósíthatóvá teszik, különösen, ha figyelembe vesszük azt, hogy ezeket a különleges eszközöket egyre többen tudják megfizetni. Mesterséges szervek építésének gondolata azonban már évszázadokkal korábban sem volt ismeretlen. Már az 1500-as évekbå l ismerünk mechanikus kézre vonatkozó vázlatrajzot, 1560-bÅ l mesterséges kar tervét, 1560-bÅ l pedig testre erå síthetå, fémbå l készült vázat. Balesetek, háborúk sajnos napjainkban is vannak, és a megsérült emberek számára közös érdek minél jobb életfeltételeket biztosítani. Az egyes szervek újjánövesztésére is történnek szép számmal kísértelek, azonban egy mesterséges eszközt bármikor lehet cserélni, különösebb problémák nélkül. A mesterséges szervek igazi áttörést hozhatnak azok számára, akik ilyen vagy olyan létfontosságú szerv átültetésére várnak. MegfelelÅ donort találni évekig-évtizedekig tarthat a szervezet immunreakciói miatt, míg mesterséges szervek esetén erre jóval kisebb az esély, ráadásul mindig kéznél lehetnek. A bátrabb kutatók nem állnak meg ezen a szinten, hanem magát az agyat is össze kívánják kötni számítógépekkel. Az ember-gép gondolata elså hallásra talán félelmetesen hangzik, de egy ilyen kapcsolat talán elå nyökkel is járhat. Agyunk számítógéphez való csatlakoztatása lehetå vé tenné például emlékeink tárolását. Így soha semmi nem merülne feledésbe (igaz, azok a dolgok sem, amelyeket éppen feledni szeretnénk, például rémálmaink). A tanulási módszereink is gyökeresen megváltoznának, hiszen egy megfelelå adatbázis agyunkba való betöltése egyszerå± må±veletnek számítana. Nem kellene az embernek évtizedeken át tapasztalatokat gyå±jtenie, hogy valamikor az élete végén az ismereteket szintetizálni tudja, ezt már egészen fiatalon megteheti, s akkor még mindig elå tte áll az élet.

20 Az információs hálózattal fenntartott szoros kapcsolat ma már a mobiltelefonok és az Internet rendszeres használói számára mindennapos dolognak számít. Talán egy napon agyunk például beültetett csipek révén közvetlenül is csatlakozhat a világméretå± elektronikus kommunikációs rendszerbe. Hogy a fenti gondolat mennyire nem távlati, arra éppen néhány hete történt kísérlet. Egy amerikai házaspár önként vállalta, hogy bå rük alá olyan mikrocsipet ültessenek be, mely minden lényeges adatukat tartalmazza, s egyúttal egyfajta nyomkövetå ként is szolgál. Egy ilyen csip továbbfejlesztett változata már képes lehet kétoldalú kommunikációt folytatni információs rendszerekkel, akár nagy távolságból is, akár úgy is, hogy közvetlenül az agyhoz kapcsolódik. Valóban össze lehet kapcsolni idegsejteket számítógéppel? Erre vonatkozóan a német Max Planck intézet végzett úttörå jelentå ségå± kutatásokat. Kimutatták, hogy az élå idegek mikrocsipekhez csatlakoztathatók. Kísérleteik során egy patkány agysejtjét speciális mikrocsippel, úgynevezett biocsippel kapcsolták össze. A jelek így a sejttå l egyenesen a csip áramköreibe jutottak, majd ugyanezen az úton haladtak visszafelé is. A technikai nehézségeket tehát már sikerült leküzdeni. Most nézzük meg, hogy ha ugyanezt a technikai megoldást emberi idegsejtekkel is végrehajtanánk, akkor egy sor elképzelés válhatna valóra, például: - elektronikus szem vakoknak, elektronikus fül a nagyothallóknak, - a Mesterséges intelligencia bevonása az agykárosodás elleni harcba, - az agy bekapcsolása az elektronikus kommunikációba, - emléktárolás mágneslemezen, - az intelligencia fokozása az agy és agy Mesterséges Intelligencia számítógép összekapcsolásával. KiegészítÅ szenzorokkal szuperérzékelést, vagyis jobb tapintást, látást vagy hallást lehetne elérni. Természetesen ennek is megvannak a maga veszélyei. Beépített biocsipekkel mindenki követhetå vé válik, s nemcsak hogy követhetå, hanem minden fiziológiás må±ködése is nagy távolságból felderíthetå, de még a szavai és a gondolatai is. Ez pedig sok esetben meglehetå sen hátborzongató lenne. Nem szabad elfeledkezi itt sem a katonai alkalmazásokról. Olyan szuperemberek alakíthatók ki tetszés szerint, melyekkel szemben egy átlagembernek esélye sincs. A technika pedig olykor rossz kezekbe is kerülhet. A fizikai munka megkönnyítse céljából sokan foglalkoztak azzal, hogyan lehetne hordható külså testet készíteni azok számára, akik nem tudják használni végtagjaik A mesterséges intelligencia közelebb hozhatja ezeket az elképzeléseket is a valósághoz, hiszen mindaz, ami az ember számára egyszerå± például a két lábon járás -, a számítógépektå l komoly teljesítményt igényel, amellyel csak a legújabb Mesterséges Intelligencia rendszerek rendelkeznek. Azonban a japán Honda cég már 1996-ban bemutatta P2 nevå± emberszabású robotját, amely már lépcså n is tudott járni. Ha elesett, képes volt ismét talpra állni. 210 kg-ot nyomott és Mesterséges Intelligencia szoftver irányította. A technikai fejlesztések azonban nemcsak ilyen látványos, bemutató jellegå± eredményeket céloznak meg. Már léteznek olyan vázszerkezetek, melyek például hå tå l, savtól óvják viselå jét, így a tå±zoltómunka tehetå hatékonyabbá és biztonságosabbá. De sikerült olyan, közvetlen agyirányítású, járógépeket is készíteni, melyek bénult emberek számára biztosítják a helyváltoztatás lehetå ségét. De ugyanez a fajta irányítási lehetå ség érvényes a mesterséges végtagokra is. A gondolati irányítás sem polgári találmány. A katonai vadászrepülå gépekben bukkant fel elå ször az ilyen må±ködést megvalósítását célzó szoftver. A légiharcban ugyanis tizedmásodpercek is számíthatnak. Tekintetbe véve egy-egy gép olykor több százmillió dolláros bekerülési költségét, egyáltalán nem mindegy, hogy a légiharc kimenetele milyen. A pilótáknak elég csak rágondolni bizonyos fegyverekre, s a szemükkel rápillantani a célra, s az adott fegyver må±ködésbe lép. A gondolkodók nem állnak meg. Ha minden egyes szervünket géppel helyettesítjük, s ha agyunk tartalmát tárolókra töltjük, vajon még mindig emberek maradunk? Érzelmeinket is kódolhatjuk? Akár örök életünk is lehet géptestben? SzédítÅ távlatok. Valakiknek vonzóak, valakiknek nem. Nem biztos, hogy az emberek többsége olyan világba vágyna, amikor gépkezek simogatnak gépmacskákat, s mesterséges membránjaikkal fogják fel a szintetikus dorombolást. 13. Mit hoz a jövå? Intelligensekké válnak-e a robotok? Lehet, hogy egy napon Å k fogják irányítani a világot? Nem pusztíthatja el a Mesterséges Intelligencia az embert? E kérdések megválaszolásában erå sen megoszlanak még a vélemények.