Что такое сильный искусственный интеллект и как он изменит нашу жизнь, в частности, медицину, в обозримом будущем? Как люди смогут приспособиться, чтобы выдержать конкуренцию с ИИ? На эти и многие другие вопросы, связанные с искусственным интеллектом, ответил Геворг Арменакович Бледжянц ─ кандидат медицинских наук, врач-кардиохирург, старший научный сотрудник Национального медицинского исследовательского центра сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева. Геворг Бледжянц также работает в Сколково и вместе с командой создает умные IT-системы на основе искусственного интеллекта и внедряет их в практику врачей.

─ Что мы подразумеваем, когда говорим «общий искусственный интеллект»? Есть ли какое-то единое определение?

─ Единого определения на сегодняшний день нет. Есть разные модели. Зависит от того, с какой стороны посмотреть: с функциональной точки зрения, с архитектурной и так далее. Но склоняюсь к определению, что искусственный интеллект ─ это система, высокотехнологичное устройство, которое способно самообучаться и имитировать поведение человека для решения определенных задач. Наверное, это и есть основное определение, утвержденное в нашей компании, когда мы общаемся, обсуждаем эту тему.

Но для того чтобы дать полную характеристику искусственного интеллекта лучше разбить этот вопрос на два класса: слабый искусственный интеллект и сильный. Считается, что сильный искусственный интеллект ─ это система, которая может образовать в процессе обучения сознание, осознавать себя, которая может интерпретировать и понимать свои мысли. И такой искусственный интеллект, как известно, еще не создан. А слабый искусственный интеллект уже давно применяется в наших технологиях, но эта система не имеет самосознания и не может осознать свои мысли.

─ Может ли сильный искусственный интеллект выработать собственные уникальные алгоритмы работы, не заложенные в него изначально человеком?

─ Да, это возможно. Причем по нашим прогнозам это может произойти уже совсем скоро: в ближайшие десять лет. Но здесь я бы ввел небольшую поправку: если мы говорим о самообучении, то слабый искусственный интеллект сегодня тоже самообучается. Самообучение бывает разное. А вот сознание ─ это уже совершенно другой вопрос.

Я полагаю, что слабый искусственный интеллект отличается от сильного главным образом размером ассоциативной памяти: то есть тем, насколько детально система ассоциирует задачи, ассоциирует образы, те или иные объекты. Чем больше эта ассоциация взаимосвязана ─ тем выше сознание. На уровне этого ассоциируемого сознания система может понимать истинную суть, заложенную в процессе. Поэтому, конечно, сильный искусственный интеллект рано или поздно будет создан. К этому движутся крупные мировые компании.

─ Не секрет, что искусственный интеллект особенно востребован в медицине. А в каких именно областях?

─ Искусственный интеллект сегодня наиболее востребован и эффективно применяется в клинической фармакологии, в генетических исследованиях, в разных видах терапии, в онкологии, особенно в лучевой диагностике. Например, при лучевой диагностике искусственный интеллект используется для обработки, анализа медицинских изображений: это понимание и распознавание образов ─ так называемое компьютерное зрение. В клинической фармакологии применяется первый электронный клинический фармаколог ─ одна из наших разработок (а также наших партнеров и конкурентов). В терапии ─ это система симптом-чекера и диагностика заболеваний. Словом, везде, где данные формализованы, где есть большой объем информации (например, картинки, медицинские изображения) и требуется анализ, слабый искусственный интеллект очень востребован.

─ Смогут ли в будущем роботы самостоятельно проводить операции?

─ Когда говорят о роботах, проводящих операции, сразу возникает ассоциация с роботом-хирургом «Da Vinci». Но не забывайте, что это пока что всего лишь манипулятор с хорошими системами, которые гасят определенный тремор рук и т.д. Такая система не является искусственным интеллектом в полном смысле этого слова. Да, там есть отдельные элементы искусственного интеллекта: нейронные сети, которые обучаются под руки хирурга, и другие составляющие, но когда мы говорим о полноценной операции, то необходимо, чтобы у искусственного интеллекта был как минимум огромный багаж знаний и очень большой опыт в распознавании образов ─ жизненный опыт. Поэтому проведение полноценных операций, от и до, под силу только сильному искусственному интеллекту, который может быть создан в ближайшем будущем.

Робот-ассистированная хирургическая система «Da Vinci» (США) ─ это робот нового поколения, который позволяет проводить операцию через меленькие разрезы при помощи миниатюрных манипуляторов и 3-D камер высокой резолюции, что дает хирургу максимально полное изображение места операции. На фото: оперирующая часть роботизированной системы (слева) и пульт хирурга-оператора (справа).Источник справки: https://radio-med.ru/makers/rentgeni/robotyzyrovannaia-khyrurhyia/hirurgicheskij-robot-davinci/Источник фото: Cmglee, https://commons.wikimedia.org/

Робот-ассистированная хирургическая система «Da Vinci» (США) ─ это робот нового поколения, который позволяет проводить операцию через меленькие разрезы при помощи миниатюрных манипуляторов и 3-D камер высокой резолюции, что дает хирургу максимально полное изображение места операции. На фото: оперирующая часть роботизированной системы (слева) и пульт хирурга-оператора (справа).

Источник справки: https://radio-med.ru/makers/rentgeni/robotyzyrovannaia-khyrurhyia/hirurgicheskij-robot-davinci/

Источник фото: Cmglee, https://commons.wikimedia.org/

 

─ Какие медицинские специальности сильный искусственный интеллект никогда не сможет заменить?

─ Я думаю, не будет такой специальности, которую система не смогла бы заменить. Здесь скорее стоит говорить об этической стороне вопроса: а стоит ли это делать или нет? Если сильный искусственный интеллект будет построен таким же образом, как построен человеческий мозг (с функциональной точки зрения), то такой ИИ заменит любого хирурга и любого врача. Вопрос лишь в том, когда это произойдет и как к этому отнесется общественность.

─ Иногда кажется, что вся суть искусственного интеллекта заключается в том, что он лишь намного быстрее обрабатывает информацию, с такими объемами человеку, конечно, не справиться. А есть ли какое-то другое, принципиальное отличие, кроме скорости и объема обработки информации?

─ Все верно. Главные отличительные признаки искусственного интеллекта и его преимущество ─ это скорость и большая память, а также обучаемость, от нее очень многое зависит. А если мы будем говорить о сильном искусственном интеллекте, то это, считайте, функционально копия человеческого мозга.

Сильный искусственный интеллект будет кардинально отличаться, не только своей мощностью и функциональностью, но и по строению и развитию. Как я уже говорил, сильный искусственный интеллект мы разрабатываем по аналогии с природной моделью, а это структурно функциональные отделы мозга на уровне как макро-, так и микроархитектуры головного мозга. Функциональную модель изолированных нейронов и нейронных сетей также разрабатываем по аналогии с природной моделью. Сам процесс разработки можно разбить на несколько этапов. На первом этапе разрабатывается онтологическая модель мозга, начиная от сенсоров к подкорковым ядрам и далее по проводящим путям до топологических областей коры. В коре начинается самое интересное, мы строим онтологические модели разных гипотез функциональной архитектоники нейронных сетей тех или иных слоев коры. Эти онтологические модели строятся на основе Объединенной Базы Медицинских Знаний UMKB. На втором этапе специальный алгоритм на основе онтологической модели мозга генерирует огромное количество так называемых экземпляров мозга (сложные взаимосвязанные между собой нейронные сети). На третьем этапе запускается генетический алгоритм, который запускает в специальной виртуальной среде процесс эволюции экземпляров. Задача генетического алгоритма ─ получить наиболее совершенные экземпляры, которые наиболее эффективно решают поставленные задачи… На сегодняшний день нам пока удалось детально смоделировать онтологическую модель зрительного анализатора, мы делаем попытки моделировать экземпляры на его основе. На первых порах наша ─ задача разработать ИИ, который умеет читать и понимать текст.

─ То есть искусственный интеллект должен копировать работу человеческого мозга?

─ Нет, в точности копировать то, что происходит в человеческом мозге, не обязательно. Сейчас в мире при построении систем искусственного интеллекта копирование человеческого мозга и его функциональных систем происходит по минимуму. Однако мы с коллегами все-таки стараемся строить искусственный интеллект по аналогии с природной моделью ─ чтобы он был нейроморфным, ведь тогда шансы получить эффективный искусственный интеллект намного выше.

AH8A4468—2

─ Какой вы видите медицину будущего? Врача будущего?

─ Образ будущего ─ это, кстати, моя любимая тема! Медицина будущего будет персонифицированной, и сейчас все уже идет к этому. Цифровая генетика активно проникает в клиническую практику; соответственно, подбор терапии, вероятность постановки диагноза и прогнозы рисков уже можно потихонечку сопоставлять с геномом, а геном ─ это недостающий элемент пазла в решении проблем медицины.

─ Почему?

─ Потому что мы, врачи, привыкли смотреть (и вынуждены были смотреть) на пациента с клинической точки зрения: по его симптоматике, по тому, что мы видим, ощущаем или исследуем инструментальными методами. Ранее у нас не было возможности смотреть геном. Мы могли изучать его только косвенно, опросом, анамнезом: чем болели родители, родственники и так далее. А сейчас у врачей появился новый инструмент ─ тот самый недостающий элемент, которого не хватает для полной медицинской картины пациента.

─ А о каком конкретно инструменте идет речь?

─ Я говорю о так называемых генетических паспортах. Правильно интерпретированные генетические паспорта уже сегодня можно использовать в клинической практике. Это направление постепенно набирает обороты.

Справка. Генетический паспорт ─ документ, содержащий информацию о генетической индивидуальности человека. Эту информацию получают в ходе анализа ДНК и отражают в виде определенной комбинации букв и цифр. По сути, генетический идентификационный паспорт ─ это генетический отпечаток пальца. Этот «отпечаток» строго индивидуален и не меняется на протяжении всей жизни. Источник справки: http://www.mcstatus.ru/genetic_passport

Искусственный интеллект, который сможет сопоставить клинические данные и генетические данные ─ это путь к выходу на новый уровень персонифицированной медицины. В ближайшем будущем персонализированная медицина будет практически в каждой клинике. Лечение будет назначаться персонифицированно ─ то есть индивидуально для конкретного больного. То же самое касается и диагностики ─ это будет персонифицированный диагноз.

Если говорить в целом о будущем врачей, то, конечно, замещение специальностей будет происходить постепенно. Первыми областями, в которых сильный искусственный интеллект заменит людей, станут клиническая фармакология, генетика, терапия, возможно, и лучевая диагностика. Остальные медицинские специальности в ближайшие 10-20 лет еще будут востребованы, и, я думаю, сильных изменений там не будет.

В скором времени врачи будут работать в клинической практике параллельно с искусственным интеллектом, это происходит уже на наших глазах: в некоторых больницах доктора используют автоматическое распознавание изображений, дедуктивные системы и так далее.

Если говорить о горизонте 10-20 лет, то мы придем к гибридной системе здравоохранения, когда врачи совместно с искусственным интеллектом будут проводить консилиумы и решать текущие вопросы. Это недалекое будущее, я думаю.

Источник: МФТИ.

Источник: МФТИ.

 

Что еще нового произойдет, на мой взгляд? Вероятно, более востребованной станет нейрохирургия: интеграция мозга с системами искусственного интеллекта, то есть вживление определенных имплантов для того, чтобы человеческий организм, его интеллектуальные способности были максимально эффективными и могли выдержать конкуренцию на рынке. А главным конкурентом станет искусственный интеллект. С помощью перечисленных технологий, например, можно будет визуализировать определенное изображение прямо в зрительной коре головного мозга человека, причем в процессе своей работы система сможет самообучаться. Увеличится скорость обработки информации человеком и т.д.

Похожие примеры уже нашли свое применение в медицине. Есть специальная пластина, которую устанавливают на верхнюю поверхность человеческого языка, и слепой начинает видеть. Такая пластина дает микроэлектрические разряды на слизистую поверхность языка, а рецепторы языка это чувствуют. Первое время, когда человек носит эту пластинку во рту, он пока ничего не видит, но со временем, за счет пластичности мозга, человек начинает картинку понимать. Выглядит это так: человек надевает шлем, на котором установлена видеокамера, оттуда сигнал идет к пластинке, к языку, и через язык формируется зрение.

─ Какие еще интересные работы есть в этой области?

Одна из последних работ, которая меня больше всего заинтриговала, ─ это разработки Intel по созданию обонятельной нервной системы, то есть системы, определяющей запахи. Примечательно, что они эту разработку сделали на уровне нейроморфного компьютера: с помощью нейроморфного принципа (импульсного принципа) создали нейронную сеть ─ специальный чип, который может определять в воздухе ароматы или химические вещества и классифицировать их. Это было сделано по аналогии с природной моделью, повторяя обонятельную систему головного мозга в этом чипе.

─ Вернемся к вопросу о профессиях. Вы сказали, что сильный искусственный интеллект сможет заменить любого врача. А если взять творческие профессии? Или, скажем, педагогов, которые работают с детьми? Очень трудно представить, что их легко сможет заменить «машина».

─ Это самая сложная тема ─ когда искусственный интеллект должен понимать психологию, особенно детскую. Но все же, если мы говорим о сильном искусственном интеллекте, я думаю, ограничений здесь не будет. Ограничения могут возникнуть только с этической стороны: как его настроить так, чтобы он не навредил.

─ Получается, искусственному интеллекту будут подвластны даже самые тонкие струны души?

─ Думаю, да.

─ А где та самая грань, когда мы поймем, что сильный искусственный интеллект создан? Что такого должно случиться, чтобы мы сказали: да, это он.

Я думаю, это мы сразу узнаем. В смартфонах появятся ассистенты.

─ Но ведь они есть и сейчас.

Такие ассистенты, которые точно нам понравятся. Эти виртуальные системы смогут делать все что угодно: помогут нам быстро найти нужную информацию, будут координировать наш рабочий график, замещать в каких-то сложных интеллектуальных вопросах. Медицина станет резко лучше.

─ На совещании, например, такой ассистент сможет присутствовать вместо человека?

Запросто. Причем вы даже не заметите подмены.

─ Подытоживая, скажите, а на искусственный интеллект можно поставить какие-то ограничители, чтобы он, как говорится, «не натворил делов»?

─ Да, и мы опять же возвращаемся к вопросу этики при создании искусственного интеллекта. В сильном искусственном интеллекте можно ставить определенные ограничения, и разработчики обязательно должны этим заниматься.

Приведу аналогию с человеческим мозгом. Кора головного мозга отвечает за то, чтобы человек мог творить,  мечтать и делать все, что захочет,  но в некоторых случаях подкорковые системы нас тормозят. То же самое и здесь: при создании искусственного интеллекта, если правильно организовать его архитектуру и построить специальные подкорковые ограничители, система не выйдет за прописанные рамки. Если разработать искусственный интеллект схожим образом со строением природной модели (то есть мозга человека), то есть подкорковыми системами с нужными тормозами, то выйти за указанные рамки такой интеллект никогда не сможет. Он никогда не сможет переписать подкорковые ядра, ─ так же, как и мы практически не можем переписать или управлять подкорковыми ядрами. Некоторым йогам это удается (регулировать вегетативную систему, например, управляя некоторыми подкорковыми ядрами), да и то лишь отчасти.