Puoli vuosisataa sitten, 2001: Space Odyssey kuvitteli tulevaisuutta, jota käyttävät korkean teknologian tietokoneet, jotka ajattelivat, oppivat ja mukauttivat. Keskeistä tässä visiossa oli HAL (heuristisesti ohjelmoitu ALgorithmic computer) 9000, ”tunteva” tietokone, joka ohjasi miehistön alusta Discovery One. Elokuvassa HAL seisoi operaation ohjauskeskuksena, hengen tukena ja kuudentena miehistön jäsenenä, mikä mahdollisti kunnianhimoisen Jupiter-operaation laivan kuudelle astronautille.
Asiaan liittyvä sisältö
- 2001: Space Odysseyn HAL 9000 oli alun perin nainen
- Elokuvien 5 parasta ”Tiede tehty oikein”-hetkeä
Tänään, kun katsomme kohti ensimmäisten ihmisten lähettämistä Marsiin, idea HAL: sta kimaltelee jälleen tutkijoiden mielen eturintamassa. Noin 15 vuoden kuluttua NASA aikoo asettaa ensimmäiset ihmiset kiertoradalle punaisen planeetan ympärillä, mikä tarkoittaa matkaa kauempana maasta kuin koskaan ennen. Toisin kuin kuunviettäjät, nämä astronautit eivät voi luottaa maanhallintaan nopeaan korjaamiseen. Jos jokin menee pieleen, heillä on jopa 40 minuutin matka vastauksen saamiseksi Maapallolta.
"'Houston, meillä on ongelma' 'ei oikeastaan ole loistava vaihtoehto, koska vastaus on liian hidas", kuten NASA: n entinen päätutkija Ellen Stofan sanoi viime kuussa Atlantin isännöimällä syvän avaruusmatkan huippukokouksessa. "Sanon jatkuvasti, että tarvitsemme mukavan HAL: n."
Kun se osui teatterin näytölle vuonna 1968, 2001 tuli nopeasti ikoniseksi ajattelukokeeksi ihmiskunnan tulevaisuudesta avaruudessa. Elokuva, jota kehutettiin innovatiivisesta visiostaan ja huomiosta tieteellisiin yksityiskohtiin, sai WIRED- lehdessä tunnustusta ”huolellisesti muokattu tulevaisuudenennuste”.
HAL: sta tuli siis tärkeä kulttuurinen viite kaikille, jotka ajattelevat tekoälyä ja tietokoneiden tulevaisuutta. Se osaa puhua, kuunnella, lukea kasvoja ja (tärkeintä) huulia, tulkita tunteita ja pelata shakkia; Vuonna 2015 WIRED viittasi häneen "proto-Siri". Miehistö riippuu siitä kaikesta - josta tulee ongelma, kun HAL alkaa käyttäytyä virheellisesti 80 miljoonan mailin päässä maapallosta.
Syynä siihen, että vuoden 2001 HAL ei ollut mukavaa. Elokuvan pääantagonistina se päätyi miehistön kytkemiseen yrittämään "pelastaa" operaatio.
Silti "monet tutkijat ovat itse osa HAL: n perintöä", kirjoitti David Stork, nykyään teknologiayrityksen Rambuksen tietoteknikko, vuonna 1996 julkaistussa kirjassa HAL's Legacy . Kirjaa varten Stork haastatteli joitain näistä tutkijoista HAL: n "syntymäpäivänä" (kun se aloitettiin ensimmäisen kerran) 2001 uuden ajanjakson aikajanaan.
"Et voi auttaa, mutta inspiroi", sanoo Jeremy Frank, tietotekniikan johtaja, joka johtaa AI: n ja muun automaattisen tekniikan kehittämistä tuleviin NASA-tehtäviin ihmisille vuonna 2001 ja muihin tieteellisiin AI: n kuvauksiin. Hän on yhtä mieltä Stofanin kanssa siitä, että AI on elintärkeä ihmisen syvän avaruuden tehtävissä. "Meillä on ehdottomasti oltava jotain."
Mistä tuo jotain tulee, ei ole vielä selvää, Frank sanoo. Todellisen elämän HAL: n voidaan odottaa seuraavan elämän tukijärjestelmiä jatkuvasti onnettomuuksien välttämiseksi, hallitsevan energiantuotantoa, suorittavan automaattisen automaattiohjauksen navigoinnin, seuraamaan anturien mahdollisia virheitä ja paljon muuta. Mutta riippumatta siitä, mitä siihen liittyy, tämä AI auttaa ilmaisia astronauteja päivittäisistä yksityiskohdista, jotta he voivat keskittyä tehtävään ja tieteeseen.
"AI: n valtava tehtävä on antaa ihmisille mahdollisuus pysyä poissa ojista", sanoo Steve Chien, NASA: n jet-propulsiolaboratorion tekoälyryhmän johtaja, joka auttaa virittäjiä ja koettimia valitsemaan, mitkä tiedot lähetetään takaisin Maahan ja jopa valitse kohteita ja alueita tutkittavaksi yksin. AI: n kannalta tämä tarkoittaa monien nykyajan avaruusaluksen (ja mahdollisesti Marsin tukikohdan) ylläpito- ja käyttötehtävien siirtämistä, jotta ihmisen astronautit voivat keskittyä abstraktimpiin tehtäviin, kuten tieteellisiin kokeisiin.
"Se on paljon tehokkaampi tapa tehdä tiedettä", sanoo Chien, jonka tiimi auttoi kehittämään AI-tekniikkaa, jota on käytetty Marsin Curiosity-roverille. "Emme halua, että astronautti viettää kaiken aikaansa varmistaakseen, että elämäntukijärjestelmä toimii."
NASA: n Marsiin tehtävänä keinotekoinen äly voisi hoitaa osan kymmenien ihmisten tekemästä työstä, joka työskentelee kellon ympäri vuorokauden ympäri Texasin Houstonin operaation ohjauskeskuksessa. (James Blair / NASA) Mutta AI-järjestelmän pyytäminen suorittamaan kaikki nämä tehtävät ei ole pieni tehtävä, Frank varoittaa. Jopa normaalin toiminnan aikana, tosielämän HAL: n olisi hallittava monia itsenäisiä järjestelmiä, joista jotkut ovat monimutkaisia toimiakseen yksinään. Jotta AI voisi reagoida erilaisiin tilanteisiin, sen luojat joutuvat ennakoimaan ja kartoittamaan kaikki nämä tilanteet. "Se vie vain paljon aikaa ja energiaa edes ongelman kuvaamiseen", Frank sanoo.
"Tulee olemaan monia monimutkaisia asioita, lämpötilasta ja paineesta, ruokaan ja navigointiin", Stork kertoo haasteista, joita AI kohtaaisi jokaisen avaruusoperaation minuutin. Aiemmissa avaruustehtävissä nämä haasteet ovat hoitaneet maapallolla toimivat tietokoneet, ahkerat astronautit ja jopa NASA: n henkilökunta, jolla on liukukäytäntö.
"Tarvitset erittäin kehittyneitä tietokonejärjestelmiä", Frank sanoo. "Olemme menneet päiville menemällä kuuhun sellaisen laskentatehon kanssa, joka on iPhonessani."
Kaikki, mitä käytetään avaruusoperaatiossa, on vietävä avaruuteen ja toimittava avaruusaluksen ahtaissa tiloissa, Frank sanoo, puhumattakaan siitä, että voitaisiin käyttää rajoitetulla energialähteellä, yleensä pienestä ydingeneraattorista. Lyhyesti sanottuna, mitä hienostuneempi avaruusoperaation AI on, sitä enemmän tietokonetta tarvitset. Huolimatta siitä, kuinka pitkälle tekniikka on edennyt, Frank huomauttaa, "ohjelmistoilla on massa".
Kaikkien kyseisten ohjelmistojen integrointi yhteen on yksi suurimmista haasteista avaruusaluksen AI-tietokoneen luomisessa, Frank sanoo - erillisten, eri näkökohtiin keskittyvien tietokonejärjestelmien yhdistäminen ei toimi. Muutoin voi päätyä tilanteeseen, kuin ryhmässä ei-yhteistyökykyisiä soutajia aluksella.
"Näitä työkaluja ei ole koskaan rakennettu integroitaviksi toisiinsa", Frank sanoo, "älä unohda avaruusalusta, joka on rakennettu toimimaan rajoitetulla laskennalla".
Vuonna 2001 ongelma ei ole HAL: n kyky käsitellä ja suorittaa määrättyjä tehtäviään. Pikemminkin, kun astronautit yrittävät estää joitain HAL: n prosessointitoiminnoista, hän aikoo tappaa ihmiset säilyttääkseen itsensä. Huoli siitä, että tällainen tehokas tietokone voi tulla roistoksi, saattaa kuulostaa tiukasti sci-fi-provinssista. Mutta itse asiassa se ei ole pieni haaste tutkijoiden mielessä.
"Tämä kysymys on jokaisessa rakentamassamme järjestelmässä", Chien sanoo. "Kun rakennamme yhä monimutkaisempia järjestelmiä, meille on yhä vaikeampaa ymmärtää kuinka ne toimivat vuorovaikutuksessa monimutkaisessa ympäristössä."
On melkein mahdotonta tietää, kuinka monimutkainen tekoäly todella toimii. Itse asiassa monet tietotekniikan tutkijat kuvaavat edelleen tapaa, jolla koneet oppivat "mustana laatikkona". Keinotekoiset hermostoverkot toimivat usein paljon kuin ihmisen aivot. "Valitettavasti tällaiset verkot ovat myös yhtä läpinäkymättömiä kuin aivot", kirjoittaa Davide Castelvecchi Naturelle . "Sen sijaan, että tallentaisi oppimansa siistiin digitaalisen muistin lohkoon, he levittävät tietoja tavalla, joka on erittäin vaikea salata."
Tämän vuoksi on vaikeaa ohjelmoida turvatarkastuksissa, Chien sanoo, koska on mahdotonta kuvitella, kuinka oppiva, kasvava ja mukautuva AI reagoi jokaiseen tilanteeseen.
Frank uskoo, että sekä tietokoneiden että heidän kanssaan työskentelevien astronautien ohjelmointi on asianmukaista. "Sinun on pidettävä AI: tä vain yhtenä järjestelmän osana, ja joskus järjestelmäsi on sinulle", Frank sanoo. Vuonna 2001 HAL ilmoitti olevansa ”tyhmätön ja virheetön” - mutta edes nykypäivän tietokoneet eivät ole erehtymättömiä. AI-tietokoneen kanssa työskentelevien tulisi tietää, että älä luota siihen refleksiivisesti, vaan kohdellaan sitä kuten mitä tahansa normaalia tietokonetta, joka voi joskus saada asiat vikaan.
Nyt, 50 vuotta 2001: Space Space Odyssey -julkaisun julkaisusta. Kuinka lähellä HAL: n perintö on Stofanin näkemykselle syvän avaruuden matkasta?
"Meillä on nyt pieninä palasina", Stork sanoo. Jotkut edistyksistämme ovat merkittäviä - esimerkiksi tietyn tyyppinen älykkyysosat istuvat monissa taskuissamme äänentunnistustekniikalla, kuten Siri, jonka kanssa voimme puhua keskustelukumppaneiden kanssa. Siellä on AlphaGo, AI-tietokone, joka voittaa monimutkaisen strategiapelin Go menestysvoiman. AI-tietokoneilla on jopa kirjallista kirjallisuutta. Mutta kaikki nämä pyrkimykset vaativat erityisesti räätälöityjä koneita ja vuosien työtä näiden yksilöllisten tehtävien suorittamiseksi.
"Ai tekee paljon uskomattomia asioita monissa kohdistetuissa tehtävissä, mutta saako AI: n olemaan yhtä strateginen kuin älykäs ihminen?" Chien sanoo. "Se on huomisen haaste."
Tätä näkymää tekee haastavammaksi se, että NASA: lla, toisin kuin Piilaaksolla, on taipumus olla vastenmielisiä uuden tekniikan kokeilun riskeille, Chien sanoo. Hän lisää, että avaruuslentojen osalta tämä on ymmärrettävää. "Miljoonan aseman on mentävä oikein, jotta se toimisi", Chien sanoo. "Vain muutamien asioiden täytyy mennä pieleen, jotta se ei toimi."
Frankin mielestä on erityisen vaikeaa kuvitella koskaan AI-tietokonetta, joka korvaa kaikki NASA: n maanpäällisessä valvontakeskuksessa työskentelevien ihmisten toiminnot. Siinä työskentelee ainakin kuusi ihmistä, 24 tuntia vuorokaudessa, seitsemänä päivänä viikossa, kuten HAL. pystyi. "Mutta hyvä uutinen on, että emme usko, että sinun täytyy tosiasiallisesti korvata ne kaikki", Frank sanoo. Marsin-tehtävää varten hän huomauttaa, että astronautit voisivat edelleen luottaa säännöllisiin, vaikkakaan ei välittömiin, kosketuksiin maan kanssa.
Todellisuudessa AI on tärkeämpi tehtävissä kuin Mars, jossa ihmisen astronautit eivät ole osa kuvaa, Chien sanoo. Hän ja muut tutkijat tapaavat säännöllisesti spekuloida tällaisista kaukaisista tulevaisuuksista, esimerkiksi: Kuinka lähettäisit koettimen tutkimaan Euroopan syvänmeren alueita, joissa radioyhteys maan päälle ei ole mahdollista? Entä automaattisen avaruusaluksen lähettäminen täysin eri aurinkokuntaan?
"NASA haluaa mennä ja tehdä asioita paikoissa, joihin et voi lähettää ihmisiä", Chien sanoo. "Nämä ovat vain hulluja ideoita - jotka todella vaativat AI: n."
