איך מחברים בין החשיבה של החייל ובין בינה מלאכותית?
קבלו את "מהפיכת התודעה", מאמר מיוחד של פרופ’ עודד מימון
הגנה לישראל
| 19/05/2011
פרופ' מימון במעבדה (צילום: מאיר אזולאי)
עבודתי עוסקת בליבת הבינה המלאכותית. על מנת שבינה מלאכותית תהיה יעילה ברמת החייל הבודד יש לפתח חמישה מרכיבים: יכולת חישה עילית (בטווחים, אם מדברים על הרובוט האישי הזעיר והמרחף – ובחישה, בהיבט של ראייה לרחוק וראייה לילית); קשר אמין בין החייל הבודד והחיישנים שלו ובין החיישנים לבין עצמם (תקשורת בפרוטוקול זיגבי); תקשורת ליכולת על (בטכנולוגית מחשוב ענן, גלובלי ומקומי); יכולת קוגניטיבית מתקדמת ברמת פעולת האדם הבודד והקשר עם סביבתו, ואלגוריתמים חכמים המאפשרים קבלת החלטות מתקדמת.
אני עוסק בעיקר באספקט החמישי (קבלת החלטות מתקדמת) תוך אינטגרציה הדוקה עם שאר המרכיבים, לצד זרימה שוטפת של נתונים משלושת הרמות הראשונות. המרכיב האלגוריתמי כולל שילוב של שלוש רמות: מידע מערכתי (שנמצא בענן), מידע מיכולת החישה העילית, וכמובן, יכולת החייל עצמו. המפתח להתקדמות אמיתית בתחום הוא היתוך שלוש הרמות הללו לצרכי החלטה אחת, ואז פעולה משובית. יכולת היתוך כזו היא המרכיב הביולוגי הבסיסי של האדם (בין ששת חושיו - וזו לא טעות).
הפעולה היסודית של האדם המורחב (עם חיישני העל, מערכות הענן ויכולות תקשורת), היא תרגום עולמו המורחב ליחידות מידע, המהוות מכנה משותף, המאפשר חיבור מידע רב ערוצי. האלגוריתם שאני מפתח מאפשרים להנגיש לחייל הבודד מערכת חוקי החלטה בסיסיים, שמהם החייל יבחר את הפעולה לביצוע (בהינתן יכולתו הקוגניטיבית המתאימה). לא ניתן לפרט באופן גלוי מתארים אמיתיים. אבל, ניתן לציין כי כל החלטה מתקבלת כיום רק על סמך הידע של הפרט (ויתכן שבלי הבנת חשיבות ושיקלול ערכי הפרמטרים), בעוד שבעתיד תצומצם אי הוודאות, וההחלטות יהיו יותר מודעות ומדויקות. למשל, ידע על מספר אובייקטים ומיקומם בזמן מסוים שיתקבל מרובוט פרפר מעופף, יוכל להגיע לחייל שאינו נמצא בשום קשר עין עם מקום זה. מדובר, כמובן, על ערך של פרמטר, המשפיע מאד על דרך הפעולה ומועדה.
המפתח לאלגוריתם הוא היכולת להציג את העולם המורכב באופן הסתברותי, בו כל המרכיבים תלויים זה בזה. הייצוג הזה, הלומד ומתעדכן באופן שוטף, מהווה ידע עדיף על מצבים ללא מידול של העולם. יחד עם זאת, ידע כזה רק מבלבל את החייל, אלא אם כן הוא מוצג לו בצורה דטרמיניסטית פשוטה ונגישה בהתאם ליכולתו, וזה מה שעושה האלגוריתם בשלב האחרון של העיבוד.
נשמע דמיוני? אכן כן. עם זאת, אפשרי (יש משפט קיום ואלגוריתמיקה שמוכיחה זאת). האלגוריתם עובד בשיטת ה-any time, כלומר בכל רגע נתון יש תוצאה מוכנה בהתאם לנתונים הקיימים ולהתנהגות האדם (משוב דו כיווני).
אכן, בשלו התנאים בבינה המלאכותית להרחבת התודעה של האדם והחייל הבודד, באופן שמהווה קפיצת מדרגה ומהפיכה אמיתית - מהפיכת הרחבת התודעה, מעבר למהפכת האלקטרוניקה והמידע, העידן בו אנו נמצאים עכשיו.
עבודתי עוסקת בליבת הבינה המלאכותית. על מנת שבינה מלאכותית תהיה יעילה ברמת החייל הבודד יש לפתח חמישה מרכיבים: יכולת חישה עילית (בטווחים, אם מדברים על הרובוט האישי הזעיר והמרחף – ובחישה, בהיבט של ראייה לרחוק וראייה לילית); קשר אמין בין החייל הבודד והחיישנים שלו ובין החיישנים לבין עצמם (תקשורת בפרוטוקול זיגבי); תקשורת ליכולת על (בטכנולוגית מחשוב ענן, גלובלי ומקומי); יכולת קוגניטיבית מתקדמת ברמת פעולת האדם הבודד והקשר עם סביבתו, ואלגוריתמים חכמים המאפשרים קבלת החלטות מתקדמת.
אני עוסק בעיקר באספקט החמישי (קבלת החלטות מתקדמת) תוך אינטגרציה הדוקה עם שאר המרכיבים, לצד זרימה שוטפת של נתונים משלושת הרמות הראשונות. המרכיב האלגוריתמי כולל שילוב של שלוש רמות: מידע מערכתי (שנמצא בענן), מידע מיכולת החישה העילית, וכמובן, יכולת החייל עצמו. המפתח להתקדמות אמיתית בתחום הוא היתוך שלוש הרמות הללו לצרכי החלטה אחת, ואז פעולה משובית. יכולת היתוך כזו היא המרכיב הביולוגי הבסיסי של האדם (בין ששת חושיו - וזו לא טעות).
הפעולה היסודית של האדם המורחב (עם חיישני העל, מערכות הענן ויכולות תקשורת), היא תרגום עולמו המורחב ליחידות מידע, המהוות מכנה משותף, המאפשר חיבור מידע רב ערוצי. האלגוריתם שאני מפתח מאפשרים להנגיש לחייל הבודד מערכת חוקי החלטה בסיסיים, שמהם החייל יבחר את הפעולה לביצוע (בהינתן יכולתו הקוגניטיבית המתאימה). לא ניתן לפרט באופן גלוי מתארים אמיתיים. אבל, ניתן לציין כי כל החלטה מתקבלת כיום רק על סמך הידע של הפרט (ויתכן שבלי הבנת חשיבות ושיקלול ערכי הפרמטרים), בעוד שבעתיד תצומצם אי הוודאות, וההחלטות יהיו יותר מודעות ומדויקות. למשל, ידע על מספר אובייקטים ומיקומם בזמן מסוים שיתקבל מרובוט פרפר מעופף, יוכל להגיע לחייל שאינו נמצא בשום קשר עין עם מקום זה. מדובר, כמובן, על ערך של פרמטר, המשפיע מאד על דרך הפעולה ומועדה.
המפתח לאלגוריתם הוא היכולת להציג את העולם המורכב באופן הסתברותי, בו כל המרכיבים תלויים זה בזה. הייצוג הזה, הלומד ומתעדכן באופן שוטף, מהווה ידע עדיף על מצבים ללא מידול של העולם. יחד עם זאת, ידע כזה רק מבלבל את החייל, אלא אם כן הוא מוצג לו בצורה דטרמיניסטית פשוטה ונגישה בהתאם ליכולתו, וזה מה שעושה האלגוריתם בשלב האחרון של העיבוד.
נשמע דמיוני? אכן כן. עם זאת, אפשרי (יש משפט קיום ואלגוריתמיקה שמוכיחה זאת). האלגוריתם עובד בשיטת ה-any time, כלומר בכל רגע נתון יש תוצאה מוכנה בהתאם לנתונים הקיימים ולהתנהגות האדם (משוב דו כיווני).
אכן, בשלו התנאים בבינה המלאכותית להרחבת התודעה של האדם והחייל הבודד, באופן שמהווה קפיצת מדרגה ומהפיכה אמיתית - מהפיכת הרחבת התודעה, מעבר למהפכת האלקטרוניקה והמידע, העידן בו אנו נמצאים עכשיו.
