Штучний інтелект

Шту́чний інтеле́кт — міждисциплінарні наукові дослідження, в рамках яких розробляють інтелектуальні машини, здатні виконувати завдання, що зазвичай потребують людського інтелекту: моделювання інтелектуальної діяльності, алгоритмів мислення, психічних процесів навчання, творчості.

Мета досліджень

Створити машини, які можуть міркувати, розуміти і навчатися як люди та використовувати ці можливості для вирішення складних проблем.

Кінцевою метою досліджень штучного інтелекту є розкриття проблеми мислення і створення моделі мозку. Принципова можливість моделювання інтелектуальних процесів випливає з основного гносеологічного результату кібернетики: будь-яку функцію мозку, описану мовою з однозначною семантикою за допомогою скінченного числа слів, можна передати комп’ютеру.

Історична довідка

Штучний інтелект — відносно молода галузь досліджень, започаткована у 20 ст. Цьому сприяли розвиток кібернетики та електронних обчислювальних машин.

У 17 ст. астроном і математик В. Шиккард (1592–1635; тепер Німеччина) побудував першу механічну цифрову обчислювальну машину. Згодом обчислювальні машини створили Б. Паскаль (1643) і Г. Лейбніц (1671). У 19 ст. над програмованою механічною обчислювальною машиною працювали Ч. Беббідж і А. Лавлейс.

У 18 ст. винахідник Ф. фон Кнаусс (1724; тепер Німеччина — 1789; тепер Австрія) сконструював серію машин, які вміли грати на музичних інструментах або писати пером — короткі фрази. У 1830-х Ч. Беббідж розробив концепцію цифрового калькулятора, який теоретично міг би грати у шахи. На поч. 20 ст. Б. Рассел і А. Н. Вайтгед опублікували працю «Принципи математики», започаткувавши сучасну формальну логіку. У 1940-х К. Цузе побудував перший програмно-контрольований комп’ютер, а Ф. Розенблатт (1928–1971), В. Маккалох (1898–1969) і В. Піттс (1923–1969; усі — США) заклали основи нейронних мереж. Уперше алгоритми штучного інтелекту були реалізовані у 1960-х у вигляді експертних і кваліфікованих прогностичних систем.

Академічну дисципліну штучного інтелекту заснували в Дартмутському коледжі (штат Нью-Гемпшир, США) у 1956.

Сучасне уявлення щодо розвитку штучного інтелекту як науки надали вчені П. Норвіг (1956; США) і С. Рассел (1962; Велика Британія) у книзі «Штучний інтелект: сучасний підхід» (1995). Тепер швидкого розвитку отримав генеративний штучний інтелект — різновид, здатний породжувати текст, зображення або інші медіа, використовуючи так звані породжувальні моделі, які навчаються взірців і структури своїх вхідних тренувальних даних і потім породжують нові дані з подібними характеристиками.

На початку 2020-х прогрес у розвитку глибоких нейронних мереж на основі трансформерів зумовив створення низки систем генеративного штучного інтелекту, які приймають на вході запити (промпти) природною мовою. До них належать чат-боти великих мовних моделей, як-от ChatGPT, Gemini, LLaMA, а також системи живопису на основі штучного інтелекту для зображення за текстом. Великі мовні моделі складаються з нейронних мереж із багатьма параметрами (токенами), навченими на масивах немаркованого тексту за допомогою самокерованого або напівкерованого навчання.

Характеристика

Точного визначення штучного інтелекту як науки немає, оскільки у філософії не розв’язано питання про природу і статус людського інтелекту. У штучному інтелекті порушують і вирішують завдання апаратного та програмного моделювання тих видів людської діяльності, які традиційно вважають інтелектуальними. Основна проблема штучного інтелекту полягає в моделюванні та автоматизації процесів розумової діяльності. Розвиток штучного інтелекту спирається на застосування вже досягнутих результатів в інших галузях науки, зокрема використовує математичний апарат (лінійну алгебру, математичну логіку, теорію ймовірностей, методи оптимізації, теорію ігор тощо), нейронауку (зумовила розробку штучних нейронних мереж і моделей глибокого навчання). Особливе значення мають філософія, психологія, робототехніка. Як дисципліна наукова штучний інтелект має кілька основних напрямів:

машинне мислення (охоплює процеси планування, представлення знань, моделювання міркувань, пошук та оптимізацію; осторонь тримається машинна творчість, тому що природа людської творчості вивчена ще менше ніж природа інтелекту);
машинне навчання (поділяють на глибоке і з підкріпленням);
робототехніка (охоплює задачі управління, ситуаційного сприйняття, давачі і приводи, а також кіберфізичні системи).

Класифікація

Класифікація Дж. Коупленда (1950; Нова Зеландія) виділяє два підходи до розробки штучного інтелекту:

низхідний, семіотичний — створення символьних систем, що моделюють високорівневі психічні процеси: мислення, судження, мову, емоції, творчість тощо;
висхідний, біологічний — вивчення штучних нейронних мереж та еволюційні обчислення, що моделюють інтелектуальну поведінку на основі менших «неінтелектуальних» елементів.

За іншою визнаною класифікацією, штучний інтелект поділяють на слабкий і сильний. Слабкий втілює систему, призначену для виконання однієї конкретної роботи (відеоігри, особисті помічники тощо). Сильний штучний інтелект — теоретична концепція створення машин, які можуть міркувати і навчатися, як люди. Такі системи будуть здатні розуміти і вирішувати широкий спектр проблем, міркувати, планувати і спілкуватися, як люди (все ще залишається теоретичною концепцією).

Існує кілька типів штучного інтелекту, які тепер широко використовують у програмах.

Штучний інтелект на основі правил; переважно використовують в експертних системах і системах підтримки ухвалення рішень.
Машинне навчання, яке стосується концепції, згідно з якою комп’ютерні програми можуть автоматично вчитися на нових даних і пристосовуватися до них без допомоги людей.
Обробка природної мови, яка зосереджується на взаємодії між комп’ютерами і мовою людини. Такі технології розроблено для розуміння та інтерпретації людської мови, їх широко використовують у великих мовних моделях, на базі яких створюють чат-боти, голосових помічників, машинний переклад, сентимент-аналіз тощо.
Робототехніка, зосереджена на проєктуванні та розробці роботів, які можуть виконувати завдання у фізичному світі.
Експертні системи, призначені для надання порад і підтримки ухвалення рішень.

В Україні

Одним із перших дослідників і винахідників систем штучного інтелекту в Україні був академік М. Амосов. Разом із колегами в Інституті кібернетики (тепер Кібернетики інститут імені В. М. Глушкова НАН України) він створив один із перших у світі автономних роботів, керованих нейромережею. 1969 було опубліковано книгу Амосова «Штучний розум». Над розробкою теорії і технології штучного інтелекту працювали вітчизняні вчені В. Глушков, О. Кухтенко, А. І. Шевченко.

Розпорядженням Кабінету Міністрів України від 02.12.2020 № 1556-р схвалено Концепцію розвитку штучного інтелекту в Україні, в якій штучний інтелект визначено як організовану сукупність інформаційних технологій, із застосуванням яких можливо виконувати складні комплексні завдання шляхом використання системи наукових методів досліджень і алгоритмів обробки інформації, отриманої або самостійно створеної під час роботи, а також створювати та використовувати власні бази знань, моделі ухвалення рішень, алгоритми роботи з інформацією та визначати способи досягнення поставлених завдань.

2023 розроблено «Стратегію розвитку штучного інтелекту в Україні»:

визначено основні підходи до створення подоби інтелекту людини під назвою «штучний інтелект», який не зводиться до створення обчислювального або електронного інтелекту, що відбувається на базі вдосконалення відомих інформаційних технологій;
уперше запропоновано й науково обґрунтовано напрям проведення фундаментальних досліджень і визначено об’єкт досліджень у сфері «штучний інтелект»;
обґрунтовано напрям наукових досліджень для створення проривних технологій у сфері штучного інтелекту, створено колектив фахівців.

Перспективи розвитку

У 21 ст. провідні світові компанії і держави приділяють велику увагу становленню штучного інтелекту. 50 держав (станом на 2024) створили й прийняли до виконання не тільки концепції, але й стратегії розвитку штучного інтелекту, в яких окреслили загальні напрями наукових досліджень і бізнесу в цій сфері.

31.10.2023, відповідно до заяви Організації Об’єднаних Націй, Генеральний секретар ООН А. Гутерреш сформував Консультативний орган високого рівня з питань штучного інтелекту, який поєднав групу експертів для надання рекомендацій щодо використання штучного інтелекту.

Джерело

Про схвалення Концепції розвитку штучного інтелекту в Україні // Розпорядження Кабінету Міністрів України № 1556-р від 2 грудня 2020 р. // Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1556-2020-%D1%80#Text

Література

Russell St.; Norvig P. Artificial Intelligence: A Modern Approach. 2nd ed. New Jersey : Pearson Education International, 2003. 874 p.
Стратегія розвитку штучного інтелекту в Україні / За заг. ред. А. І. Шевченка. Київ : Інститут проблем штучного інтелекту, 2023. 305 с.
Lande D., Strashnoy L. GPT Semantic Networking: A Dream of the Semantic Web  The Time is Now. Kyiv : Engineering, 2023. 168 p.

Автор ВУЕ

Д. В. Ланде

Покликання на цю статтю: Ланде Д. В. Штучний інтелект // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Штучний інтелект (дата звернення: 10.10.2026).

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 19.05.2024