איך עובדת הבינה המלאכותית (Artificial Intelligence – AI) ומי המציא אותה?

נושא הבינה המלאכותית (Artificial Intelligence – AI)  מדובר המון בשנים האחרונות. אז בואו נבין מה זה, ואיך המציאו אותה.

מה היא הבינה המלאכותית?

הבינה המלאכותית היא תוכנת צ'טבוט שעושה פעולות חשיבה שדומות למח האנושי כשמדובר בפעולות כמו לענות על שאלות לגבי מידע עובדתי, הבאת דעות, יצירה של תמונות, ניתוך נתונים, יצירת סרטונים, חיפוש מידע וכתיבת תוכן כמו מאמרים. אלה פעולות שלא היו קיימות לפני בעולם המחשוב.

בינה מלאכותית (Artificial Intelligence – AI) היא תחום במדעי המחשב שמטרתו לגרום למכונות או תוכנות לבצע משימות שבדרך כלל דורשות אינטליגנציה אנושית.

 מה AI אומר בפועל?

AI מנסה לגרום למחשב:

• ללמוד מניסיון (למידת מכונה – Machine Learning).
  
  
• להבין שפה (עיבוד שפה טבעית – NLP).
  
  
• לזהות תמונות, קולות ודפוסים (Computer Vision, Speech Recognition).
  
  
• לקבל החלטות ולפתור בעיות (מערכות מומחה, רובוטיקה).
  
  
• ליצור תוכן חדש – טקסטים, תמונות, מוזיקה, קוד (בינה מלאכותית גנרטיבית).

איך הומצאה הבינה המלאכותית?

איך הייתה תחילת הדרך של הAI בשנות ה50?

את תולדות הבינה המלאכותית, ראוי להתחיל לגולל מ-1950, אז פרסם אלן טיורינג (Turing), המתמטיקאי הבריטי שנחשב לאבי מדעי המחשב, מאמר שבו הציג את השאלה האייקונית: "האם מכונות מסוגלות לחשוב?". כדי לענות על כך, הוא הציג ניסוי מחשבתי, שייקרא לימים "מבחן טיורינג". בניסוי זה, מראיין אנושי משוחח עם אדם ועם מכונה הנמצאים בחדרים נפרדים, בלי שהוא יכול לדעת מי מהם משיב לו. אם בתום זמן מוגדר המראיין אינו מצליח להבחין בין האדם למכונה, המחשב עבר את המבחן. אף על פי שמבחן טיורינג נחשב לבעייתי ליישום, מאמר זה נחשב לאבן דרך בהתפתחות הרעיון של הבינה המלאכותית.

בין 1955 – 1956 פיתחו אלן ניואל (Allen Newell) והרברט סיימון (Herbert Simon) את ה־Logic Theorist – נחשבת ל"תוכנת ה־AI הראשונה". היא הצליחה להוכיח משפטים מתמטיים מתוך Principia Mathematica של ראסל ו־וייטהד. אחר כך (1957–1959) הם פיתחו את General Problem Solver (GPS), מודל מוקדם שניסה לפתור בעיות כלליות בדרך המדמה חשיבה אנושית.

ב-1956, שנתיים לאחר מותו של טיורינג, התקבצו מספר מצומצם של מתמטיקאים ומדעני מחשב מתחומי מחקר שונים בדארטמות קולג' שבניו המפשייר. מטרת הסדנה הייתה להתחיל ליצור פורום שיוכל לאפיין את התחום של "המכונות החושבות", ויפתח רעיונות ושיטות חדשים שיסייעו לקדם אותו. אחד ממארגני האירוע היה מדען המחשבים האמריקאי ג'ון מקארתי (McCarthy), שגם טבע את הביטוי "בינה מלאכותית", כאשר היה עליו לקבוע את שם הנושא לכנס. אפשר לומר שהאירוע הזה השיג את מטרתו, ונקבעה בו מסגרת ראשונה לדיונים ומחקר הקשורים לבינה מלאכותית. בעיני רבים, כינוס דארטמות נחשב לאירוע שכונן את תחום המחקר הזה.

1959 – מינסקי ומקארתי מקימים את מעבדת ה־AI ב־MIT. כשבנוסף מרווין מינסקי (Marvin Minsky) פיתח מודלים תאורטיים, כתב ספרים והשפיע רבות על הכיוונים המחקריים.

בשנת 1959 טבע לראשונה ארתור סמואל (Samuel), עובד ב-IBM, את המונח למידת מכונה. זוהי צורה אחרת של בינה מלאכותית, הנפוצה כיום. בשיטה זו המחשב לומד לפתור בעיות או לבצע מטלות מתוך נתונים המוזנים אליו.

מה קרה לבינה המלאכותית בשנות ה60 וה80 ?

בשנת 1966, ג'וזף וייצנבאום (Weizenbaum), הביא לעולם את הצ'אטבוט הראשון אלייזה (ELIZA), שסיפקה מעין טיפול פסיכולוגי למשתמש. היא זיהתה מילים מסוימות שהוזנו לה בצ'אט והגיבה במשפט המבוסס על תבנית מתאימה. גם כיום אפשר להתכתב עם אלייזה ולבחון את הכישורים שלה.

במקביל להמצאת הצ'אט בוט של וייצנבאום הופיע הרובוט הראשון בעל הבינה המלאכותית שפותח באוניברסיטת סטנפורד. שמו היה שייקי והוא היה מוסגל לבצע מספר פעולות פשוטות שעליהן החליט בעצמו, כמו לנוע במרחב או להזיז עצמים ממקום למקום, אם כי כפי ששמו מרמז, תנועתו לא הייתה חלקה במיוחד.

בשנות ה-80, נטמנו זרעי הרעיונות שיהיו הבסיס לבינה המלאכותית כפי שאנו מכירים אותה כיום, כלומר מבוססת על רשתות עצבים מלאכותיות.

מתי התחיל האביב של הבינה המלאכותית ואיך זה השפיעה עליה?

ב-1996, הגיע סימן ראשון לסוף החורף של הבינה המלאכותית ולתחילת האביב. מחשב-העל שפיתחה חברת IBM בשם כחול עמוק (Deep Blue) התמודד מול אלוף העולם בשחמט דאז, גארי קספרוב, שייצג את הטוב ביותר שהאנושות יכולה להציע. התחרות התקיימה בפילדלפיה, וקספרוב הנחיל תבוסה למחשב וניצח 2-4 בהתמודדות. ב-1997 נערכה בניו יורק התמודדות חוזרת, לאחר שכחול עמוק עבר סדרת שיפורים משמעותיים, ויכול לחשב 200 מיליון מהלכים בשנייה. הפעם גבר המחשב על האדם בתוצאה 2.5-3.5. אף על פי שעיקר ההישג נבע מיכולת חישוב חזקה ולא מהפגנת "אינטליגנציה אמיתית" שאפשר לשייך לבני אדם, הניצחון חזר להצית את העניין הציבורי בפוטנציאל הטמון בבינה המלאכותית.

שנות ה-2000 התאפיינו בפיתוחם מעבדים חזקים יותר ויותר, שהגדילו את כוח החישוב של המחשבים. במקביל, האינטרנט והרשתות החברתיות ייצרו כמות עצומה של מידע שלא הייתה זמינה לאונושת קודם לכן. אחת הראשונות להבין את הפוטנציאל הגדול הטמון בשינוי הזה הייתה מדענית מחשב סינית אמריקאית בשם פיי-פיי לי (Li). בשנת 2005 היא סיימה את לימודי הדוקטורט שלה במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech), והתקבלה למשרת הוראה באוניברסיטת אילינוי. באותו שנה היא הבחינה שרוב מחקר הבינה המלאכותית מתרכז בעיקר בפיתוח אלגוריתמים ובשיפורם. המגוון, האיכות והכמות של הנתונים שעליהם אומנו האלגוריתמים הללו זכו לפחות תשומת לב. כדי לענות על הפער הזה, היא החלה לפעול להקמת מאגר תמונות מתויגות, כך שיהיה אפשר להשתמש בהן לאימון אלגוריתמים. בשנת 2009 היא פרסמה את ImageNet, שהיה בזמנו המאגר הגדול מסוג זה. משתמשים מכל רחבי העולם העלו תמונות למאגר ותייגו אותן על פי תוכנן. 

מ-2010, יזמה קבוצת ImageNet תחרות שבמסגרתה אלגוריתמים שונים לעיבוד תמונות ינסו להביא את התוצאה הטובה ביותר בסיווג תמונות מן המאגר. בשנת 2012, AlexNet, שעשתה שימוש בשכבות מרובות של רשתות של נוירונים, השתתפה בתחרות וזכתה במקום הראשון בפער ניכר. בעקבותיו, אלגוריתמים לזיהוי תמונה או זיהוי קולי, כמו סירי של אפל ואלקסה של אמזון, החלו להיות נפוצים יותר ויותר.

מה קורה עם ההתפתחות של הAI מ2017 ועד 2025?

ב2017 גוגל הציגה מאמר בנושא הטרנספורמרים. הטרנספורמר היא טכנולוגיה חדשה שגוגל פיתחה. הטכנולוגיה הזאת מאפשרת ומקפיצה את היכולת של המחשבים לעבוד עם שפה אנושית ומאז הוכחה כיעילה למגוון שימושים, דוגמת: תרגום, הבנת שפה אנושית, יצירת תמונות, פענוח מבנים מולקולריים, משחקי מחשב, הפעלת רובוטים, ועוד.  לאחר שנה חברת OpenAI הציגה את גירסתה הראשונה של הצ'אט בוט ChatGPT. ראשי התיבות GPT הינם Generative Pre-trained  Transformers,   כלומר טרנספורמרים שאומנו מראש על כמות עצומה של מידע מכל רחבי האינטרנט, וכעת הם בעלי היכולת ליצור טקסט בעצמם, בהתאם לפקודה המוזנת להם.

מאז התחום של הבינה המלאכותית לא מפסיק להתפתח. הבינה המלאכותית הפכה להיות כלי עבודה יום יומי. ואנו משתמשים בו לחיפוש מידע, ליצירה או עריכת תמונות, כתיבת קוד, יצירת מוזיקה, עריכה או יצירת וידאו ולעוד שימושים רבים. בנוסף על בסיס הטכנולוגיה הזאת כל הזמן נוצרות פלטפורמות כדי להשתמש בה. פלטפורמות כמו Sora, Midjourny,

יתר על כן, תמיד מומלץ להתעדכן בשימושים השונים של הבינה המלאכותית ולהמשיך לעקוב אחרי כל החידושים והמחקרים בנושא על מנת להיות תמיד בקדמת הטכנולוגיה.