Umělá inteligence je za dveřmi
Když v září 2008 Peter Diamandis slavnostně otevíral Singularity Univerzity, promluvil tam mezi jinými i spoluzakladatel Googlu Lary Page. Pronesl zapálený projev. Řekl, že nová univerzita se musí zaměřit na řešení největších problémů světa. Lary Page se pak přítomných delegátů zeptal: „Pracujete na něčem, co by mohlo změnit svět? Ano, nebo ne?“ Podle Petera Diamandise obvykle 99 % podnikatelů odpoví NE. Je to škoda. V historii to byla vždy technologie, která měnila svět. Proto jedním ze způsobů, jak lze podstatně změnit svět k lepšímu i dnes, jsou hlavně totální digitalizace a umělá inteligence, které patří do tzv. exponenciálních technologií.
KOGNITIVNÍ ROBOTI
K hojnosti nového věku strojů (Průmysl 4.0 a 5.0) přispěje mimořádné množství digitalizovaných informací, rekombinantní inovace a exponenciální růst většiny výpočetních technologií, možná i s postupným praktickým využitím kvantové fyziky. Umělá inteligence je teprve v plenkách – začínají jezdit samořiditelná auta, objevují se následovníci humanoidních robotů ASIMO, užíváme SIRI – průvodce hlasovými službami Apple, množí se počítače, které úspěšně porážejí lidi ve znalostních soutěžích typu Jeopardy! Ale zatím nic z toho není vrcholem éry počítačů. Ta teprve přijde. Co nás v ní čeká? Umělá inteligence. Propojení většiny lidí na Zemi přes společnou digitální síť. A miliony aplikací založených na internetu vznikajících na principu Crowdsourcingu.
Patrně si brzo budeme více cenit kognitivních robotů než jen těch, které vykonávají pouze fyzickou práci. Již dnes umí roboti snadno rozpoznávat vzory – algoritmy (i nelineární), ovládají komplexní komunikaci a učí se věci, které nás opravdu udivují, a kousek za kouskem ukrajují lidem z pracovních činností. Podle expertů MIT pro pokročilé technologie Erika Brynjolfssona a Andrewa McAfeeho došlo nedávno k významným počinům například v oblasti přirozeného zpracování jazyka, ve strojovém učení (kybernetika), kdy se počítač sám automaticky učí zlepšovat své metody díky vlastním chybám i díky navyšování objemu dat.
Počítače se učí více a více i díky souběžnému propojování s jinými typy dat – např. s počítačovým viděním, se souběžnou lokalizací GPS a mapováním – například ve službě Waze nebo propojování mnoha zdrojů dat v oblasti telemedicíny a v mnoha dalších zásadních oblastech. Neexistuje lepší cíl i zdroj ke zdokonalování světa než lidé, kterých je více než sedm miliard. Přibývá lidí, kteří mají dohromady více nápadů, jež zlepšují náš celkový stav. Tedy více lidí přispívá do naší společné zásobárny užitečných znalostí. A roboti nám s tím budou pomáhat.
UMĚLÁ INTELIGENCE
Umělá inteligence se nám bude tu plíživě – tu skokově vyvíjet před očima. Bude se masově vyrábět, bude propojena se vším, budou se snižovat její ceny, podle některých se zvýší i kvalita života, podle jiných se na ní staneme závislí, možná nás roboti, když se stanou chytřejší, i ohrozí, jak varuje Steven Hawking. V čem nám umělá inteligence pomůže?
Mezi triviální činnosti bude patřit doporučování produktů, rozpoznávání tváří přátel na fotkách a videích, vytváření genealogií, optimalizace systémů apod. Náročnější činnosti budou – automatické řízení aut, řízení zásobování i bezpilotních letadel, řízení robotů ve skladech, lepší přiřazování práce uchazečům. To však ještě nic není. Velmi lákavé jsou medicínské inovace. Před časem izraelská firma OrCam (http://www.orcam.com/) vytvořila malý počítač, digitální snímače a vynikající algoritmy, aby zrakově postiženým lidem navrátila klíčové aspekty zraku. To znamená, že nevidomý má na očích brýle s miniatrurní kamerou a malinký reproduktor na spánkové kosti. Když klient ukáže na cokoliv v novinách, na bilboardu či v jídelním lístku či na účtence v obchodu prstem, kamera to nasnímá a počítač to uživateli přečte do spánkového reproduktoru. Malý zázrak – velká pomoc nevidomým. Přitom cena je poměrně dostupná – přes 2000 dolarů, což je stejně jako velmi kvalitní naslouchadlo. Digitální technologie také obnovují sluch u neslyšících pomocí kochleárních implantátů a sítnicový implantát první generace navrací základní obrysové vidění. Vozíčky paraplegiků lze ovládat myšlenkami. A bude toho čím dál více.
VIRTUÁLNÍ LÉKAŘI A UMĚLÁ INTELIGENCE
Umělá inteligence nebude jen naše životy zlepšovat, ale také je zachraňovat. IBM používá při vývoji virtuálních lékařů a své umělé inteligence stejné inovace, které využívá virtuální soutěžící Watson v americké znalostní soutěži Jeopardy! Tyto inovace pomohly Watsonovi vyhrát nad všemi soutěžícími a odpovídat bleskově a správně na všechny otázky.
Umělá inteligence bude stejně úspěšná i ve stanovování diagnóz díky správnému vyhodnocování tzv. bigdat, tedy miliard různých diagnóz, vyhodnocení úspěšnosti různých léčebných postupů, klinických studií, závěrů patologů, epidemiologických šetření apod. Umělá inteligence bude zachraňovat životy nejen pomocí nových léků, léčebných postupů, digitalizací všech dat, ale také pomocí virtuálních lékařů, protože jich je všude málo. A nejen u nás v Česku či na Slovensku. WHO již v roce 2008 ohlásila, že nedostatek kvalifikovaných lékařů ohrožuje budoucnost Afriky. Podobné je to v mnoha zemích světa. Dokonce v USA. Podle OSN scházelo v USA vloni 63 000 lékařů a do roku 2020 jich má chybět již 95 000. Zdravotních sester bude chybět ještě více. Jak vyřešit absenci lékařů? Technologie LOC
Podle prof. Georga M. Whitesidese z Harvardovy univerzity potřebujeme levné, přesné a snadno dosažitelné diagnostické metody použitelné v místě, kde se nachází pacient. Technologie LOC je propojením chytrého telefonu s medicínskou aplikací, která vyhodnotí údaje z elektronického oblečení a doplňků (nositelná elektronika), z chytrých nadstaveb typu bezbateriového měřiče hladiny glukózy nebo bude měřit teplotu, míru stresu, udělá rozbor kapky krve na přítomnost virů nebo bakterií či jiných látek, které jsou pro diagnózu důležité. Informace se budou posílat do medicínského cloudu, kde bude sloužit jak konkrétnímu ošetřujícímu lékaři, tak i medicínské vědě v podobě tzv. Bigdata. Když se k tomu všemu přidá umělá inteligence, tak se vytvoří umělá nervová síť.
Doktorka Anita Goleová, profesorka z MIT (jejíž společnost Nanobiosym tvrdě pracuje na komercionalizaci technologie LOC) říká: „Poprvé v dějinách budeme mít schopnost zajistit okamžité informace o nemocích ve světě, které pak bude možné poslat do cloudu a použít pro detekování počátečních fází epidemií a pandemií a pro boj s nimi.“ Klinika Mayo již v roce 2009 použila tzv. nervovou síť při zpracovávání stovek tisíc diagnóz a při hledání optimálních řešení, například při diagnostikování pacientů, u nichž bylo podezření na endokarditidu (závažné onemocnění srdce), a bylo nutno se rozhodnout, zda pacienta operovat, či nikoliv. Od té doby se z umělé inteligence stal trend a spolehlivost virtuální diagnostiky činí podle kliniky Mayo až 99 %. Podobné techniky byly použity při čtení skenů z počítačové tomografie na zachycování šelestu na srdci dětí.
Lékařský tým pod vedením patologa Andrewa Becka vyvinul systém C-Path, který automaticky diagnostikuje rakovinu prsu a předpovídá šanci na přežití podle snímků tkání stejně jako jeho lidští kolegové. C-Path využívá software, který vyhodnocuje snímky vždy čerstvým okem bez předsudků, a dokázal najít nové tři vlastnosti rakovinné tkáně v prsu, podle kterých lze lépe stanovit léčbu i dobu přežití.
Jak už jsem zmínil, největší přínos bude znamenat kombinace UI, cloud computingu a technologie LOC. Nyní bude možné pomocí jednoduché malé omyvatelné nadstavby pro chytrý telefon analyzovat krev, sliny, moč.
Z počátku živý, později virtuální lékař si s vámi popovídá o vaší anamnéze, o symptomech a doplní tak váš celkový klinický obraz. Když bude nezbytně zapotřebí vaše osobní návštěva u lékaře, systém vás objedná rovnou ke specialistovi, který bude mít většinu vašich dat (data z LOC, zdravotní kartu, mapu vaší DNA) na stole a buď vás palpačně vyšetří či pošle na specializovanou zobrazovací metodu, např. tomograf, rentgen, odebrání biopsie apod.
Pokud nikam nemusíte, virtuální lékař vám vystaví elektronický předpis a SMS zprávou vám sdělí, kde si lék můžete vyzvednout. Telemedicína si ve vyspělém světě razí cestu. Na Slovensku ji od letošního září úspěšně implementuje společnost Procare, v Čechách pak Národní telemedicínské centrum v Olomouci.
https://www.fnol.cz/narodni-telemedicinske-centrum_78.html.
Medicína se tak posouvá z reaktivní a generické na prediktivní a individualizovanou. Další možnosti povstávají při propojení všeho předchozího s fenoménem 3D tiskáren, kdy nám za zhruba deset let lékaři z kmenových buněk vytisknou kromě mozku vše, co budeme potřebovat obnovit. Ale pojišťovna to nezaplatí, to je nasnadě. Co dalšího vstoupilo do hry?
INFINITE COMPUTING
Vývoj 3D tiskáren a umělé inteligence bude podle ředitele firmy Autodesk Carla Basse urychlen tím, čemu se říká Infinite computing. Basse tvrdí, že výpočetní kapacita byla po většinu jeho života vnímána jako nedostatkový zdroj. Náklady u jeho počítače představují 5 centů za hodinu strojového času. Cena strojového času se snižuje a my podle Basse můžeme extrapolovat tento trend do bodu, kdy bude vlastně zadarmo. Dalším dramatickým zlepšením je počet počítačů dostupných v cloudu. Není to tak levné jako doma, ale u Amazonu prý lze pořídit CPU za méně než 5 centů.
Podle Basse je na Infinite computingu důležitá schopnost najít optimální řešení složitých a abstraktních otázek, které byly dříve neřešitelné nebo hledání odpovědí tak drahé, že by o něm nikdo neuvažoval. Otázky typu: Jak by se dala navrhnout jaderná elektrárna, která by vydržela zemětřesení o síle 10 stupňů Richterovy škály? Nebo Jak monitorovat šíření nemocí ve světě a detekovat pandemie v jejich kritickém počátečním stádiu? Jak řešit migrační krizi, je efektivnější je preventivně vůbec do Evropy nepřijmout či naopak nést náklady na celoživotní nezačlenění u milionů lidí po zkušenostech Malmö či v belgické čtvrti Molenbeek?
A co související etické, sociologické a politické otázky? Ty stále nejsou jednoduché, ale jsou již díky Infinite computingu z větší části zodpověditelné.
Nejpozoruhodnější vývoj však nastane, až se Infinite computing spojí s 3D tiskem. Tato revoluční kombinace důsledně demokratizuje navrhování a výrobu. Nějaká výrazná inovace se náhle objeví v Číně, bude moci být zdokonalena v Indii a ještě týž den bude použita v Keni či v Brazílii, čímž rozvojový svět dostane mechanismus k potírání bídy a nemocí, jaký ještě nikdo neviděl. Příkladem může být třeba tisk unikátních destilačních přístrojů Slingshot nebo solárních panelů nové generace z polymerových fólií.
ROBOTIKA
Scott Hassan je v oblasti robotiky světoznámým pojmem. Již v roce 1996 jako student informatiky na Stanfordu potkal Laryho Page a Sergeye Brina. Dvojice tehdy pracovala na malém projektu – předchůdci vyhledávacího stroje Google. Hassan pro ně vytvořil zdrojový kód a dostal za to akcie. Pak založil eGroups, jež od něj později odkoupilo Yahoo za 412 milionů dolarů. Získal tak kapitál na vývoj robotů. Za své peníze vyhledával nejlepší talenty doby pro svou společnost Willow Garage. Hlavním projektem Hassanovy firmy je robot PR2 (personal robot 2). PR2 má hlavu se stereokamerami, laserovou technologii na prostorovou orientaci, super počítač, mohutná ramena, velké paže a čtyři kola. Jde o nový typ robota. Pro jeho další vývoj udělal Hassan převratnou věc. Zveřejnil zdrojový kód, který PR2 řídí. Zdůvodnil to slovy: „Systémy chráněné patenty zpomalují věci. Chceme, aby na tomto problému pracovaly ty nejlepší mozky na světě. Našim cílem není vlastnit tuto technologii, ale urychlit její vývoj. Sešlápnout pedál až na podlahu, aby se to stalo co nejdříve.“
Jaké jsou ekonomické výhody robotiky? V roce 1950 činil globální HDP zhruba čtyři biliony dolarů. V roce 2008 to bylo 61 bilionů. Patnáctinásobné zvýšení přinesla automatizace v továrnách. Když se rozšíří digitalizace a robotizace (UI) do všech sfér života, může to přinést až stonásobný růst světového HDP. K tomu je třeba iniciačních kroků vlád i nadšenců typu Hassana. Připomeňme si, že v roce 2011 prezident Barack Obama oznámil vznik Národní iniciativy pro rozvoj robotiky (NRI), na níž participuje řada vládních agentur a umožňuje ročně získat 70 milionů dolarů na nové projekty. Prezidentka Robotics Technology Consorcium Helen Greinerová řekla časopisu PCWorld: „Investice do robotiky jsou více než jen peníze na výzkum a vývoj. Je to prostředek k transformaci života v Americe a k revitalizaci americké ekonomiky. Ve skutečnosti se dostáváme do rozhodujícího bodu, kdy jsme svědky toho, že robotika již opouští laboratoře, aby vytvářela novou výrobu i pracovní místa, a stala se nástrojem, s jehož pomocí budeme čelit velkým výzvám, které stojí před naší zemí.“
ZÁVĚR
Uvedli jsme si jen několik málo oblastí, do nichž nenápadně proniká umělá inteligence. Připomínám, že inovace nejsou tak těžké a složité, když se jedná o kombinace a rekombinace jiných inovací. S tím si inovační týmy pod vedením zkušeného trenéra i facilitátora poradí. Důležité je nezaspat dobu a pustit se do digitalizace a využívání umělé inteligence. A připomínám úvodní slova Laryho Page: „Pracujete na něčem, co by mohlo změnit svět? Ano, nebo ne?“
PhDr. Karel Červený, MSc., MBA, trenér inovační kreativity