Machines die kunnen improviseren
Zelfstandig besluiten nemen bij vergelijkbare situaties doen computers al volop. Maar kunnen zij ook kennis toepassen op nieuwe feiten? Mark Winands, de kersverse hoogleraar Machine Reasoning bij het Department of Advanced Computing Sciences (DACS), ontwikkelt rationeel handelende computerprogramma's, die zelfstandig kunnen doordenken wat de consequenties van een besluit zijn. Alweer een stap verder in de Kunstmatige Intelligentie. Maar kom bij hem niet doemdenkend aan dat deze de mens zal overvleugelen. "Een generieke redeneermethode is lachwekkend slecht."
Wat hij wil dat computers gaan leren, lijkt op wat mensen gewoonlijk doen, zegt Mark Winands, bij wie je al snel opvalt dat hij gewend is ingewikkelde kwesties uit te leggen. Stel, je moet reageren op een nooit voorziene omstandigheid met onbekende gevolgen. Hoe neem je het juiste besluit en onderneem je adequaat actie? Een mens gaat dan improviseren. "Mijn intuïtie zegt dat ik a ga doen, maar ik twijfel. Laat ik nog even nadenken of a wel zo slim is. Misschien zijn er alternatieven b of c, waarvan de consequenties aanvaardbaarder zijn. Je denkt dus na over de mogelijke vervolgacties en welke tegenwerkingen zijn te verwachten."
Een mooi voorbeeld van zo'n intuïtieve beslissing is volgens Winands de noodlanding van een piloot op de rivier de Hudson. Die moest in dertig seconden op basis van beperkte informatie allerlei afwegingen maken voor een nieuwe situatie. En kwam toen tot een vrij goede oplossing. Of dit het allerbeste besluit was, is achterafgeklets, stelt Winands. "Mensen en computers hebben onvoldoende capaciteit om vooraf alles te bekijken en te beredeneren. Het gaat erom dat er zo snel mogelijk met beperkte informatie en rekenkracht een aanvaardbare oplossing komt." Dat is waar het in zijn vakgebied Machine Reasoning met name om draait.
Bordspelletjes
Maar hoe leer je een machine improviseren? Wordt een vraag te moeilijk dan gaat Winands met de computer bordspelletjes spelen zoals schaken of Risk. Nee, een gamer is hij niet echt, de bordspelen zijn voor hem een proeftuin. "Ik richt me op technieken om tot betere en snellere beslissingen te komen. Kan ik een plan bedenken dat beter of sneller is dan andere AI-systemen of mensen?" Voor bordspelen, die binnen een gecontroleerde omgeving plaatsvinden, is machinaal redeneren al een hele klus. "Je kunt een paar zetten vooruitdenken, maar daarna explodeert het spel in gigantisch veel mogelijkheden. De tegenspeler weet meer dan jij, er komt steeds meer willekeur en kans. Kom dan maar eens tot een goede redenatie." De bordspelletjes zijn puzzels, dat zijn plannings- en automatiseringsproblemen ook.
Hoe moeizaam dit ook gaat, er zijn inmiddels al redenerende machines in bedrijf. Een mooi praktijkvoorbeeld, ontwikkeld vanuit Universiteit Maastricht, is de productie van douchekoppen en waterkranen in een fabriek. Winands tekent schematisch op een whiteboard het intelligente computersysteem, dat meerdere productielijnen draaiende houdt en zelfstandig een productieplan kan afstemmen op veranderende omstandigheden. Een ander geslaagd 'Maastrichts' voorbeeld van machinaal redeneren betreft het ontwerpen van de inrichting van gebouwen. "Het AI-systeem kan veel scenario's op basis van de wensen van een gebruiker doorrekenen. Waar zet ik dragende muren en steunpilaren? Welke indelingen zijn er op een veilige manier? Het ontwerpen wordt geheel geautomatiseerd."
Mensen en computers hebben onvoldoende capaciteit om vooraf alles te bekijken en te beredeneren. Het gaat erom dat er zo snel mogelijk met beperkte informatie en rekenkracht een aanvaardbare oplossing komt.
Toeslagenaffaire
Hoe anders had de toeslagenaffaire kunnen verlopen? De inzet van een machinale redeneermethode voor de toekenning had volgens Winands veel ellende kunnen voorkomen. Nu gebeurde de toekenning via machinaal leren, waarbij bepaalde patronen in vergelijkbare data als fraude werden gekenmerkt. Op grond hiervan ging het AI-systeem ook nieuwe gelijkende gevallen als fraude bestempelen. "Als het AI-systeem daarnaast had kunnen redeneren dan was er misschien een andere situatie vastgesteld. Ho even, dit lijkt weliswaar op een fraudepatroon, maar als ik even nadenk, kan het ook iets anders zijn. Via machinaal redeneren kun je beter beargumenteren waarom de een toeslag krijgt en een ander tot fraudeur wordt bestempeld." Hij benadrukt dat de ethische kant van belang blijft. "Het is essentieel om te komen tot AI-systemen die onze normen en waarden meenemen."
Generieke redeneermethodes
Een van de volgens Winands grote uitdagingen voor de toekomst is de ontwikkeling van een generiek AI-systeem, dat een oplossing kan bieden voor verschillende soorten problemen. Zo'n niet-specifiek systeem zou in de toekomst de capaciteit hebben om - bijna sciencefictionachtig - elke intellectuele taak die een mens kan uitvoeren, te leren en beter uit te voeren. Zo ver is het volgens hem nog lang niet. "Op dit moment kan een AI-systeem vaak maar één ding goed: vertalen, diagnoses stellen. Het liefst wil je een systeem dat zich ook buiten een gespecialiseerd domein laat inzetten. Maar zelfs zoiets simpels als een generiek AI-systeem dat in meerdere bordspelletjes goed is, blijkt heel lastig te ontwikkelen. Een generiek systeem dat veel tegelijk kan, zal namelijk altijd minder goed gaan presteren. Dat is bij mensen ook het geval."
Absolute grens
En het is zeer de vraag volgens Winands of er ooit generieke redeneermethodes zullen komen, die de menselijke intelligentie overtreffen. We hoeven niet bang te zijn dat Kunstmatige Intelligentie uiteindelijk de mens gaat overvleugelen, stelt hij gerust. "Wat mij soms irriteert, is de opvatting dat AI van alles kan. Het kan beter schaken, vertalen, plaatjes scannen, diagnoses stellen, blablabla. Een verbetering kortom van het menselijke intellect. Maar een generiek systeem dat verschillende bordspelletjes speelt, doet dit lachwekkend slecht. Een drama. Misschien is menselijke intelligentie wel een absolute grens waar Kunstmatige Intelligentie nooit overheen komt. Dat is de positieve boodschap die ik graag meegeef.
Misschien is menselijke intelligentie wel een absolute grens waar Kunstmatige Intelligentie nooit overheen komt. Dat is de positieve boodschap die ik graag meegeef.
Door: Hans van Vinkeveen (tekst), Arjen Schmitz (fotografie)
Lees ook
-
Zou het milieu erbij gebaat zijn als we plastic vervangen door papier of glas? Nee, is het verrassende antwoord van Kim Ragaert, hoogleraar Circular Plastics. Zij pleit voor een alternatieve aanpak, gericht op meer bewustwording en kennis op het gebied van recycling.
-
Tachtig jaar geleden opende DSM in Geleen zijn centrale laboratorium voor fundamenteel onderzoek. Nu is het oude lab onderdeel van Brightlands Chemelot Campus. Komend najaar wordt met het Festival Feel the Chemistry uitgebreid stilgestaan bij tachtig jaar innovatie én vooruitgekeken naar de toekomst. Maastricht University is één van de founding fathers van de campus en nauw betrokken bij de ontwikkelingen. Zoals het Maastricht Institute for Biobased Materials, gevestigd in het hart van de campus.