不可能の物理学：ロボット

物理的なテーマに関する記事ですでにあなたが疲れている可能性があります。 ただし、オフトピックであなたを邪魔させて、ロボットについて話させてください。 新しくて興味深いことをたくさん学んでいただければ幸いです。 そして、この記事が気に入ったら、おそらく、これらも気に入るでしょう： Teleportation 、 Invisibility 。 私は一週間以内に記事を準備したので、エラーはないはずです。 ただし、テキストに誤りがある場合はお知らせください。 まあ、私たちは物理的に開発し続けます。

（この記事のほとんどすべての情報は、 角道夫の著書「不可能の物理学」から引用したものです。私にではなく、彼に感謝します。）

いつものように、引用から始めます。

かつて、30年もたたないうちに、私たちは静かに地球上で最も賢くなるのをやめる©James Makalir

人工知能の開発の歴史

ロボット 。 私たちの文明世界では、おそらくこの言葉を決して聞かない人は一人もいません。 しかし、実際には「ロボット」という言葉がチェコの劇作家カレル・チャペックによって1920年に造られたことを知っている人はほとんどいません。 チェコ語では「大変な退屈な仕事」を意味し、スロバキア語では単に「仕事」を意味します。
機械的な存在という考え方は、多くの人の想像力を長い間捉えてきました。 マジックランドの木こり、スピルバーグの人工知能のロボットの子供、ターミネーターのキラーロボットは、人間のように考えて行動できる機械です。
1世紀には、アレクサンドリアのジェロン （蒸気機関の発明で有名）がマシンガンを製造し、そのうちの1つが伝説によると話せるようになりました。 900年前、 アルジャザリは、水時計、あらゆる種類の台所用品、水の力で動く楽器などの自動装置を発明し、設計しました。 1495年、イタリアの偉大な芸術家でルネサンスの科学者レオナルド・ダ・ヴィンチは、座って、腕を動かし、頭を開き、顎を閉じることができる機械的な騎士の図を描きました。 歴史家は、このスキームをヒューマノイドマシンの最初の現実的な設計と考えています。 そして1927年、ロボットは史上初かつ最も高価なサイレント映画の1つのヒーローになりました-映画メトロポリスは、フリッツ・ラング監督がドイツで撮影しました。
しかし、現在AIの分野で最も影響力のある人物は誰ですか？ この男はアランチューリングです。 すべてのデジタルコンピュータがその法律に従うため、これはおそらくこの名前を聞くのは初めてではありません。 トピックから少し外れます：

1931年 ウィーンの数学者クルト・ゲーデルは、算数では算術だけでは証明できない真の言明があることを証明したとき、数学に真の感覚を与えました。 例：2を超える偶数の整数は2つの素数の合計として記述できるというGoldbachの仮説 これまでのところ、この仮説は証明されていません。 ゲーデルのほこりの証明は、古代ギリシア人の時代からのすべての数学者の夢を壊しました：数学のすべての本当の声明を証明すること。 数学は未完成で不完全に建設された建物であり、建設を完了できる可能性は低いことが判明しました。 チューリングもこの革命に参加し、マシンがあらゆる種類の計算に無限の時間を必要とする場合、これを計算できないことを示しました。

ロボットのテスト

人間よりも賢いAIを作成できるかどうかという問題は未解決のままです。 ロボットの有名なテストをいくつか紹介します。これらのテストは、知的に私たちと比較することができます。

• チューリングテスト 。 機械が「考える」ことができるかどうか、そして「魂」を持っているかどうかについての不毛で無限の哲学的議論にうんざりして、彼はAIについての議論に明快さと正確さをもたらし、特定のテストを思いつきました。 彼は車と人を別々の隔離された部屋に置いて、両方の質問をすることを提案しました。 車の回答と人の回答を区別できない場合は、車がチューリングテストに合格したと想定できます。
• 中国の部屋のテスト 。 カリフォルニア大学バークレー校のジョン・サールの哲学者は、人間として考えることができるマシンを作成することは不可能であることを証明することを提案しました。 つまり、彼らは盲目的に言語のシンボルを操作するだけでなく、それらに埋め込まれた意味を理解しなければなりません。

トップダウンアプローチ

世界中の科学者によるロボットの作成の試みは、この方向に目立った進展を許さない少なくとも2つの重大な問題に直面しています。それはパターン認識と常識です。 ロボットは私たちよりもずっとよく見えますが、彼らが見たものを理解していません。 ロボットは私たちよりもずっとよく聞こえますが、彼らが聞いていることを理解していません。 この問題を解決するために、研究者はトップダウンアプローチを適用しようとしました。 科学者の目標は、パターン認識と常識のすべての規則と法則をプログラムし、これらのプログラムを1枚のCD-ROMに書き込むことでした。 彼らは、あなたがこのディスクを挿入したコンピューターはすぐにそれ自身を認識し、インテリジェントになると信じています。
1950年代および1960年代に、この方向で大きな成功が達成されました。 チェッカーを再生したり、代数的問題を解決したり、床からレンガを上げたりできるロボットがあります。 1969年 シェイキロボットは真の感覚を作りました。 上部にカメラとPDPコンピューターを備えたこの車輪付きのトロリーは、宇宙を動き回って周囲の物体を分析できます。
しかし、このアプローチの欠点はすぐに現れました。 かさばる厄介なロボットは、直角だけのオブジェクトがある部屋でナビゲートすることができました。 おもしろいですが、脳には250,000個のニューロンしか含まれておらず、計算能力によってロボットには適していないショウジョウバエは、3次元で簡単にナビゲートして移動できます。
このアプローチのおかげで、科学者たちはチェスをしたり、膨大な数を掛けたりすることは人間の心のほんの一部にしか過ぎないことを認識し始めました。 1997年の勝利 世界チェスチャンピオンであるIBMのディープブルーコンピューター、 ギャリーカスパロフは、チェスに勝つために考える必要さえないことを証明しました。 これは、カスパロフが深く考えることができないという意味ではありません。 チェスをするとき、深く考えなくてもできるということだけです。
一般に、常識には非常に多くの法則があるため、常識のすべての法則をプログラムし、それらを1台のコンピューターに駆動する試みは失敗しました。 人は簡単にそれらを習得します-結局、生まれてから彼は絶えず現実に出会い、物理学と生物学の法則を徐々に吸収します。 ロボットでは、すべてが異なります。

ボトムアップアプローチ

このアプローチの本質は、進化を模倣して、赤ちゃんがどのように学習するかを経験からロボットに学習させることです。 結局のところ、たとえば昆虫は、周囲の世界の画像をスキャンせずに移動するときに誘導され、数兆個のピクセルに分割して、結果の画像を処理します。 いいえ、昆虫の脳は「神経回路網」で構成されています-ゆっくりと障害物にぶつかり、敵対的な世界で正しく動く技術を習得する自己学習マシン。 MIT（マサチューセッツ工科大学）では、トップダウンアプローチで部屋を動き回るロボットを作成するのが非常に難しいことが知られていますが、ボトムアップアプローチを使用すると、ロボットは数分で部屋を駆け回ることができます。
ロドニーブルックスの新しいプロジェクト（AI MITラボディレクター）の1つは、生後6か月の赤ちゃんを念頭に置いて機械式ロボットを作成しようとするCOGでした。 外部では、ロボットはワイヤー、電気回路、およびドライブのミッシュマッシュですが、頭、目、および手が装備されています（画像が近くにあります）。 心の法則を定義するプログラムはありません。 代わりに、ロボットは目を集中させ、ロボットにシンプルなスキルを教えようとしている人間のトレーナーに従うように教えられました。

このアプローチの詳細な例

おわりに

一部の科学者は、いつかこれらの2つのアプローチが一緒になると信じており、そのような合併は実際の人工知能とヒューマノイドロボットを作成するための鍵となります。 結局、子供が学ぶとき、彼は両方の方法を使います。
コンピューターは合理性で私たちを凌ぐでしょうか？ もちろん、原則として、これは自然の法則によって禁止されていません。 ロボットが自己学習型ニューラルネットワークであり、ロボットが学習するよりも速く効率的に学習できる開発レベルに達した場合、時間の経過とともに推論で私たちを上回ると仮定することは論理的です。 遠い将来、ロボットや人型サイボーグは不滅をもたらすことさえあります。 マービンミンスキーは次のように付け加えています。 物理学者、エンジニア、数学者を私たちよりも良くしてみませんか？ おそらく、私たちは未来の建築家である必要があります。 そうでなければ、私たちの文化は消えてしまうかもしれません。」 AIのすべての基本法則がまだ開かれているわけではありませんが、この分野での進歩は飛躍的であるため、今世紀の終わりにはターミネーターに似たものが期待できます:)

質問 さて、私たちが議論するために、この質問を聞かせてください： あなたが何らかの種類の仕事を非常に価値のあることができるロボットを持っているなら、あなたは最初に何をするか、それをするように頼みますか？ たとえば、私は朝食を作るのが嫌いです。 ランチ、ディナーは簡単ですが、朝食ではありません！ したがって、私は彼に毎日朝の料理を作ってくれるよう頼みました。