Робот от 1968 г. случайно е изобретил мозъка на целия AI – Алгоритъмът A* управлява всичко – от навигаторите до ChatGPT чрез определяне на пътя

Всяка задача е вид маршрут от една точка до друга. И това е основата на всяка интелигентна машина.

Почти всичко, което изкуственият интелект прави днес, се основава на една проста, но фундаментална идея: всяка задача може да се сведе до намиране на пътя – от началната точка до целта. Компютърът разглежда различни състояния, преценява кое от тях е по-близо до резултата и се движи последователно напред, докато намери решение.

Най-ясното сравнение е с навигацията. Когато човек се придвижва с лондонското метро, например от Бонд Стрийт до Кингс Крос, той мислено преминава през следните варианти: централната линия до Оксфорд Съркъс, прекачване на линията Виктория, станция Уорън Стрийт, станция Юстън и крайната дестинация. Компютърът прави същото, само че по-бързо и без догадки. Той систематично търси пътя, като избира най-ефективните стъпки. Един от първите и все още най-известните алгоритми за такова търсене е A* (чете се „ей-стар“). Той е изобретен през 1968 г., когато инженерите се опитват да научат робот да се движи самостоятелно из една стая.

Този робот се наричал Shakey. Той е създаден в Станфордския изследователски институт в Менло Парк. Отвън е изглеждал тромав, но за времето си е бил пробив: камера, микрофон, далекомер, сензори за сблъсък, колела с двигатели и собствен компютър. Ако му се кажело „да отиде до библиотеката и да вземе един предмет“, той начертавал маршрут на вътрешна карта, изчислявал стъпките си и започвал да се движи, като проверявал маршрута си спрямо сензорите. Shakey е първият робот, който взема решения самостоятелно, а не само изпълнява команди. През 2004 г. той е включен в Залата на славата на роботиката на университета Карнеги Мелън – заедно с HAL 9000, R2-D2 и други символи на епохата.

Алгоритъмът A* се оказва толкова точен, че бързо се превръща в класика. Ако съществува път между точките, той ще го намери. Ако има няколко маршрута, той ще избере най-краткия. В същото време не разхищава ресурси за ненужни обиколки – действа възможно най-икономично. Това е принципът, на който работят днешните навигатори: когато телефонът мигновено изгражда маршрут, отчитайки задръстванията и застъпванията, зад кулисите работи подобрена версия на A*. Иронията е, че алгоритъмът, изобретен за управление на роботи, сега помага на хората да се ориентират в реалния свят ежедневно.

Но идеята за търсене не работи само в пространството. Тя може да бъде приложена към логически проблеми, където няма пътища и карти, но има възможни състояния и преходи между тях. Един от нагледните примери е пъзелът „осмицата“: поле 3×3, осем квадратчета с числа и едно празно квадратче. Трябва да пренаредите чиповете така, че да застанат в определен ред. Всяко разместване създава ново състояние, а решението се свежда до намиране на последователност от стъпки, които водят от първоначалната комбинация до идеалната.

През 50-те години на миналия век двама американски изследователи, Алън Нюъл и Хърбърт Саймън, решават, че същият принцип може да се приложи към човешкото мислене. На конференция в Дартмут през 1956 г. те представят програмата Logic Theorist – система, която търси доказателства на математически теореми. По това време Нюъл работи в RAND Corporation, а по-късно се премества в Карнеги Мелън, където продължава сътрудничеството си със Саймън. Саймън, професор по управленски науки, по-късно получава Нобелова награда за икономика за изследванията си върху начина, по който хората вземат решения с ограничени знания и време. Тяхната обща цел е проста: да проверят дали една машина може да бъде накарана да разсъждава на същите принципи като човека.

Logic Theorist е първият изкуствен „математик“. Програмата разглеждала доказателствата като вериги от логически стъпки, водещи от аксиоми до заключение. Тя доказа 38 от 52 теореми от известния труд на Бъртранд Ръсел и Алфред Уайтхед Principia Mathematica, а някои от тях по още по-кратък и елегантен начин от оригинала. По същество Теоретикът на логиката прави това, което прави и А*: търси път, само че не на карта, а в пространството на формулите.

Самата Principia Mathematica, написана в началото на XX в., се опитва да създаде логика, върху която да бъде изградена цялата математика. Един от примерите е законът за modus tollens: ако от истинността на P следва, че Q е истинно, то от лъжливостта на Q следва, че P също е лъжливо. В един съвременен пример: ако спечелването на лотарията прави човек щастлив, то нещастният човек със сигурност не е спечелил. Logic Theorist е в състояние сам да открива такива връзки, започвайки от началните предпоставки и прилагайки логически правила, докато стигне до желания извод.

Този резултат е бил крайъгълен камък. За първи път една машина не просто смята, но и мисли – стъпка по стъпка доказва твърдения, които се смятаха за прерогатив на човешкия ум. По-късно историците на изкуствения интелект нарекоха Logic Theorist моментът, в който изчисляването се превърна в разсъждение. Програмата на Нюъл и Саймън показа, че мисловният процес може да се разглежда като търсене на решение в огромно пространство от възможни стъпки.

Така идеята за търсене – придвижване от една точка към друга – се превърна в сърцевината на изкуствения интелект. От робота Шейки, който избираше маршрут из лабораторията, до програма, която може да доказва математически истини, всички те са проявление на един и същ принцип: за да мислите и да вземате решения, трябва да можете да намерите пътя към целта, дори ако картата съществува само във въображението на машината.