Obecný úvod do umělé inteligence — kapitola 5

K čemu nám umělá inteligence slouží

Obrázek v hlavičce byl vygenerován programem Midjourney. Prompt: Human ideas are so phenomenal, divine inspiration

V moderní internetem propojené společnosti nachází umělá inteligence svá uplatnění na mnoha místech. S AI a jejími rozhodnutími se dnes potkáme v práci, na nákupech i ve volném čase. Jaké úkoly dnes AI plní? Je na ni spoleh? A nahradí stroje v blízké budoucnosti člověka?

Al v průmyslu

Podle dotazníku společnosti Gartner (zdroj) využívalo v roce 2019 v té či oné podobě umělou inteligenci 37% velkých společností — téměř čtyřnásobný nárust od roku 2015. Důvodem tohoto raketového růstu je jednak dospívání AI technologií (tedy opakované nahrazování stávajících řešení novými a dokonalejšími) a také zvyšující se tlak na automatizaci a digitální transformaci firem.

Tento rychlý přechod výroby k síťové komunikaci mezi jednotlivými stroji a automatizaci rozhodnutí založených na digitalizovaných datech nazval zakladatel světového ekonomického fóra Průmyslem 4.0. Různé druhy umělé inteligence se v něm starají třeba o:

— synchronizace pohybu robotických ramen
— řízení kvality výrobků pomocí kamerového snímání
— předpovídání poruch výrobních strojů podle dat z jejich senzorů
— minimalizaci logistických nákladů
— předvídání poptávky a optimalizaci skladových zásob

Jednou z charakteristik Průmyslu 4.0 (také nazývaného Čtvrtá průmyslová revoluce) je stírání hranic mezi počítačovým programem a fyzickým světem. (wiki)

Personalizace obchodu

Umělá inteligence se také učí zboží svých firem šikovně prodat. Zkoumáním dat např. o probíhajícím internetovém nákupu, historii vyhledávání a chování ostatních uživatelů dokáže AI odhadnout, že uživateli chybí v košíku baterie konkrétního typu, nebo umí sestavit reklamu jenom z produktů, které uživatele zajímají.

Snaha shromažďovat tato data pro optimalizaci tržeb nebo uživatelského pohodlí ale přináší i etické kontroverze, například při zacílené inzerci léků na citlivé diagnózy.

Podobně jako obchod již dnes AI pro jednotlivé uživatele personalizuje příspěvky na sociálních sítích, hudbu nebo internetovou televizi. Špatně navržená AI může například uzavírat uživatele do názorových bublin nebo preferovat doporučování radikálního obsahu. (viz kapitola Proč umělá inteligence diskriminuje)

Rozumějí počítače našim jazykům?

Další obor, ve kterém postupuje AI v posledních letech mílovými kroky je takzvané Zpracování přirozeného jazyka (anglicky Natural Language Processing, zkráceně NLP) — počítač plní úkoly, pro které je zdánlivě potřeba porozumět významu slov a vět např. v českém nebo anglickém jazyce.

Modelovým příkladem může být strojový překlad. Různé jazyky mají různou větnou skladbu a pro stejná sdělení používají různý počet slov (🇨🇿 „jmenuji se…“ ≃ 🇬🇧my name is…“), takže nestačí počítači poskytnout slovník, aby danou větu správně přeložil. Některá slova (například 🇨🇿 „rohlík“) navíc přímý ekvivalent v cizím jazyce vůbec nemají, a je tedy potřeba mít pojem o jejich významu pro věrný překlad celé věty.

Moderním přístupem k této problematice je učení tzv. jazykových modelů, při kterém se AI snaží pochytit významové a syntaktické vlastnosti slov ve větách opakovaným „čtením“ velkého objemu člověkem psaných textů, například knih archivovaných projektem Gutenberg, článků na Wikipedii nebo mnohojazyčných titulků v internetové videotéce.

S nasazením jazykových modelů vyspěly během posledních několika let internetové překladače od poskytování orientačních (a často až komických) překladů cizojazyčného textu k přesnému a jazykově plynulému překladu mezi desítkami jazyků.

Služby jako Překladač Google nebo Deepl si dnes poradí s texty o délce celého novinového článku a často překvapí dobrými výsledky při převodu nuancí jako je tón textu nebo ironie.

Ve studii z roku 2020 byl v zaslepeném srovnání anglicko-český překladač CUBBITT hodnocen lépe než překlady profesionální agentury (zdroj). Navazující experimenty ukázaly, že většina hodnotitelů nedokáže spolehlivě rozlišovat mezi překladem člověka a CUBBITTu, překladač tedy uspěl ve variaci Turingova testu z kapitoly o Historii AI.

Rozumí tedy dnešní počítače jazykům lidí? Na tuto otázku odpovězme slovy Ondřeje Bojara z MFF UK (zdroj): “Člověka bude možné brzy ošálit: nepozná, že robot nerozumí tomu, co dělá, protože to bude dělat velmi dobře.

Hlasoví asistenti

Vedle nástrojů pro porozumění textu dospívají také technologie pro automatické rozpoznání a syntézu řeči. Těch hojně využívají tzv. hlasoví asistenti. Mikrofon např. chytrého telefonu zaznamená zvuk (jako vlnu lidského hlasu a šum), ten AI nejprve převede na text, který se pak snaží “přeložit” na systémový povel, jehož výsledek vypíše jako text nebo přečte syntetickým hlasem.

Těmito hlasovými povely může uživatel klást otázky, zadávat cíl navigace, objednávat jídlo nebo třeba ovládat chytrou domácnost. Zatímco do Česka tento trend teprve přichází, ve Spojených státech využívá hlasové asistenty jako je Siri, Google Assistant nebo Amazon Alexa více než polovina dospělých

Pozornost je zaměřena na umělou inteligenci schopnou flexibilní konverzace s lidským uživatelem — v roce 2021 zvítězil v celosvětové Alexa Prize umělý společník Alquist z ČVUT, který si v průměru vydržel povídat s člověkem déle než 14 minut (zdroj). Konverzační umělá inteligence tedy dozrává pro komerční využití a vzbuzuje zájem technologických firem. Startup PromethistAI, ve kterém spolupracují tvůrci Alquista s psychology, terapeuty a programátory, například sestavil pilotní konverzační AI Poppy pro pravidelnou péči o duševní zdraví.

Rozpoznávání obrazu — zrak AI

Vedle textových a zvukových dat si dnešní AI poradí i s obrazem z všudypřítomných digitálních kamer. V úlohách jako je rozpoznávání obličejů, nacházení a určování objektů v obrázcích dnes umělá inteligence běžně dosahuje menší chybovosti než lidé. Počítačovým viděním se dnes můžete přihlásit do mobilu ukázáním svého obličeje (Face ID), měřit vzdálenosti a hledat informace o objektech, které ani neumíte pojmenovat (Google Lens), nebo si AI můžete vzít třeba na houby.

Díky přesnému rozpoznávání dopravních značek, jízdních pruhů a překážek na cestě dospívá také technologie samořiditelných aut, která již první státy pouštějí na své silnice.

Umělé obrázky

Pro zajímavost uveďme, že mnoho moderních řešení pro rozpoznání obrazu je založených na návrhu GAN (volný překlad „soupeřící generativní sítě“).

Dvojice umělých inteligencí, generátor a diskriminátor, se učí v tandemu. Generátor se pro danou úlohu snaží vytvořit dokonale vypadající umělé obrázky a diskriminátor má za úkol spolehlivě rozlišovat, které obrázky jsou z reálného světa a které z generátoru. Vždy když se tedy jedna z AI naučí něco nového, musí druhá reagovat vlastním zpřesněním, aby v soupeření s druhou obstála.

Vedle přesných řešení pro rozpoznání obrázku tak vznikají AI schopné generovat fotorealistické obrázky, např. celebrit, které nikdy nežily:

Umělé portréty neexistujících celebrit vytvořené s pomocí GAN. Zdroj: arxiv.org/pdf/1710.10196.pdf

Posledním pokrokem v tomto oboru (ač fungujícím na trochu jiném principu) jsou umělí výtvarníci DALL-E 2 a Midjourney, kteří umí text s popisem obrazu převést na zcela nové původní dílo. S jejich výtvory už jste se setkali v záhlavích našich kapitol. Za zmínku také stojí služby DALL-E mini a Stable Diffusion, které si můžete zdarma a bez registrace vyzkoušet.

Digitální šmírování

Kontroverzní vyspělou technologií v tomto oboru je bezpečnostní nasazení sledovacích kamer a rozpoznávání obličejů. Ty se pomalu dostávají do provozu některých velkých firem (zdroj) i celých států (zdroj). Diskutovaným problémem je zásah do soukromí, ale i náchylnost systémů k předsudkům na základě např. rasové příslušnosti (viz kapitola Proč umělá inteligence diskriminuje).

V evropských podmínkách je použití sledovacích technologií na veřejných prostranstvích zakázáno (zdroj) ale ve státech jako je Čína se setkává s vřelejším přijetím, i ze strany obyvatel (zdroj). I zde však vyhrál v roce 2020 profesor Guo Bing první soud o neoprávněném použití rozpoznání obličeje zoologickou zahradou v Chang-čou (zdroj).

Další aplikace

Užitečných a zajímavých využití umělé inteligence, která bychom ještě mohli jmenovat, je celá řada. S AI se ve virtuálním prostoru setkáváme každý den, například při:

— webovém vyhledávání,
— plánování cesty na mapě,
— projíždění sociálních sítí,
— hraní her: AI panuje nejen šachu, Go, ale je třeba i velmistrem StarCraftu (zdroj).

Ve akademickém prostředí pak AI pomáhá:

— rozpoznávat rentgenové snímky a vyvíjet léky,
— prozkoumávat podzemní prostory skupinou autonomních robotů (darpa),
— nalézat a dokazovat neobjevená matematická pravidla (zdroj),
— a mnoho dalšího.

Budoucnost AI

Umělá inteligence si tedy dnes poradí s výrobními úlohami, s lidskou řečí, rozpoznáním obrazu a nepřeberným množstvím dalších problematik. Vždy má určitou chybovost, ale v mnoha úkolech konzistentně překonává lidské řešitele. Co se tedy dá od umělé inteligence a jejího prorůstání do společnosti očekávat do budoucna?

Obecná umělá inteligence?

Všechna řešení představená výše jsou šitá na míru svému konkrétnímu zadání a nelze je bez modifikace člověkem použít na jiné problémy. Někteří výzkumníci, mezi nimi například český vědec Tomáš Mikolov, se tedy zaměřují na nalezení obecné umělé inteligence, tedy skutečného myslícího stroje schopného samostatného evolučního vývoje. Nutno říct, že narozdíl od specializovaných nástrojů představených výše je tento výzkum v rané fázi a zkoumá např. formy vzniku složitějších struktur z jednodušších pomocí algoritmů využívajících evoluční principy.

Dopad na společnost

Předně je třeba říct, že budoucnost s jistotou předpovídat neumíme, a stejně jako metody AI zde můžeme jen odhadovat na základě dat, která již máme. Inovace, které již probíhají, mají ale potenciál změnit společnost podobným způsobem jako průmyslová revoluce. Mnoho pracovních pozic zanikne vlivem automatizace, spousta nových ale také vznikne (viz kapitola Proč vést děti k poznávání umělé inteligence). Klíčové bude vzdělávání s důrazem na využití a rizika nových technologií a schopnost adaptace.

Konkrétní předpovědi odborníků se pak značně rozcházejí, jisté však je, že nám pokrok umělé inteligence ještě přinese spoustu překvapení.

Autor textu: Herbert Ullrich, Vojtěch Cahlík
Editoři: Vojtěch Jindra
Odborní garanti: Pavel Kordík, Jiří Materna, Antonín Král
Datum poslední revize: 09/22

Máte dotaz nebo hledáte podporu? Zeptejte se komunity či správců v naší FB skupině.

Pilotní vzdělávací program Umělá inteligence do základních škol 2022/23 realizuje Pražský inovační institut
v rámci projektu iKAP II — Inovace ve vzdělávání. Registrační číslo: CZ.02.3.68/0.0/0.0/19_078/0021106.

AI dětem © 2022. Využíváme cookies pro měření návštěvnosti webu.
Všechny vznikající metodiky podléhají licence Creative Commons 4.0 Mezinárodní Licence

Licence Creative Commons