For et halvt århundre siden, 2001: A Space Odyssey forestilte seg en fremtid drevet av høyteknologiske datamaskiner som tenkte, lærte og tilpasset. Sentralt i denne visjonen var HAL (heuristisk programmert ALgoritmisk datamaskin) 9000, den "sendende" datamaskinen som drev mannskapets skip, Discovery One. I filmen sto HAL inn som misjonskontrollsenter, livsstøtte og sjette medlem av mannskapet, noe som gjorde et ambisiøst Jupiter-oppdrag mulig for skipets seks astronauter.
Relatert innhold
- 2001: A Space Odyssey's HAL 9000 var opprinnelig en kvinne
- Topp 5 "Science Done Right" øyeblikk i filmer
I dag, når vi ser mot å sende de første menneskene til Mars, lyser ideen om HAL igjen i forkant av forskernes sinn. Omtrent 15 år fra nå planlegger NASA å plassere de første menneskene i bane rundt den røde planeten, noe som vil bety å reise lenger fra Jorden enn noen gang før. I motsetning til månegjengerne vil ikke disse astronautene kunne stole på bakkekontroll for en rask løsning. Hvis noe går galt, vil de være opptil 40 minutter unna å få svar fra Jorden.
"'Houston, vi har et problem' er egentlig ikke et flott alternativ, fordi responsen er for treg, " som Ellen Stofan, tidligere NASA-sjefforsker, uttalte det forrige måned på et toppmøte om dyp romfart som er vert for The Atlantic . "Jeg sier stadig, vi trenger en fin HAL."
Da den traff teaterskjermer i 1968, ble 2001 raskt et ikonisk tankeeksperiment på menneskehetens fremtid i verdensrommet. Filmen ble hyllet for sin innovative visjon og oppmerksomhet på vitenskapelige detaljer og ble hyllet i WIRED- magasinet som "en nøye utarbeidet forutsigelse for fremtiden."
HAL, i forlengelse av dette, ble en viktig kulturell referanse for alle som tenkte på kunstig intelligens og fremtiden til datamaskiner. Det kan snakke, lytte, lese ansikter og (viktigst) lepper, tolke følelser og spille sjakk; I 2015 omtalte WIRED ham som en "proto-Siri." Mannskapet er avhengig av det for alt - noe som blir et problem når HAL, 80 millioner miles fra Jorden, begynner å oppføre seg uberegnelig.
Det er fordi HAL i 2001 ikke var hyggelig. Som hovedantagonist i filmen endte det med å slå på mannskapet i et forsøk på å "redde" oppdraget.
Fortsatt er "mange forskere selv en del av HALs arv, " skrev David Stork, nå datavitenskapsmann ved teknologiselskapet Rambus, i sin bok fra HAL fra 1996 . For boka intervjuet Stork noen av disse forskerne i anledning HALs "bursdag" (da den først ble operativ) i tidslinjen for romaniseringen i 2001 .
"Du kan ikke la være å la deg inspirere, " sier Jeremy Frank, en dataforsker som leder utviklingen innen AI og annen automatisert teknologi for fremtidige menneskelige NASA-oppdrag, fra 2001 og andre vitenskapelige skildringer av AI. Han er enig med Stofan i at AI vil være svært viktig for menneskelige romfartsoppdrag. "Vi må absolutt ha noe."
Hva det vil være er ikke klart ennå, sier Frank. Det kan forventes at en virkelig HAL overvåker livssupportsystemer til enhver tid for å unngå katastrofer, administrere kraftproduksjon, utføre grunnleggende autopilotnavigasjon, holde øye med sensorer for eventuelle feil og mer. Men uansett hva det innebærer, vil denne AI hjelpe gratis astronauter med de daglige detaljene, slik at de kan holde fokus på oppdraget og vitenskapen.
"Den enorme rollen for AI er å gjøre det mulig for menneskene å holde seg utenfor skyttergravene, " sier Steve Chien, leder for gruppen for kunstig intelligens ved NASAs Jet Propulsion Laboratory som hjelper rovere og sonder å velge hvilke data de skal sende tilbake til Jorden, og til og med velg objekter og områder å studere på egen hånd. For AI betyr dette å overta mange av de mer jordlige vedlikeholds- og driftsoppgavene til romfartøyet (og potensielt en Mars-base) for å tillate menneskelige astronauter å fokusere på mer abstrakte oppgaver som vitenskapelige eksperimenter.
"Det er en mye mer effektiv måte å gjøre vitenskap på, " sier Chien, hvis team hjalp til med å utvikle AI-teknologi som har blitt brukt til Curiosity-roveren på Mars. "Vi vil ikke at astronauten skal bruke hele tiden på å sørge for at livsstøttesystemet fungerer."
For et NASA-oppdrag til Mars, kunne kunstig intelligens påta seg noe av arbeidet som nå er utført av dusinvis av mennesker som jobber døgnet rundt på misjonskontrollsenteret i Houston, Texas. (James Blair / NASA) Men å be et AI-system om å utføre alle disse oppgavene er ingen liten bragd, advarer Frank. Selv under normal drift ville HAL i det virkelige liv måtte administrere mange uavhengige systemer, hvorav noen er kompliserte å operere på egen hånd. For at AI skal svare på forskjellige situasjoner, vil skaperne måtte forutse og kartlegge alle disse situasjonene. "Det tar bare enormt mye tid og energi å til og med beskrive problemet, " sier Frank.
"Det kommer til å være mange kompliserte ting, fra temperatur og trykk, til mat og navigasjon, " sier Stork om utfordringene en AI ville møte på hvert minutt av et romoppdrag. I tidligere romoppdrag har disse utfordringene blitt håndtert av bakkebaserte datamaskiner, flittige astronauter og til og med NASA-ansatte med lysbilde-regler.
"Du trenger ekstremt sofistikerte datasystemer, " sier Frank. "Vi er forbi dagene med å dra til månen med den slags datakraft som er i min iPhone."
Alt som brukes på et romoppdrag må trekkes ut til verdensrommet og jobbe i de trange kvartalene i et romfartøy, sier Frank, for ikke å snakke om å kunne kjøre på en begrenset strømkilde, vanligvis fra en liten atomkraftgenerator. Kort sagt, jo mer sofistikert AI-rom-oppdraget blir, jo mer datamaskin trenger du. Til tross for hvor langt teknologien har kommet, påpeker Frank, "programvare har masse."
Å integrere all den programvaren sammen vil være en av de største utfordringene med å lage en romfarts AI-datamaskin, sier Frank — å kaste sammen separate datasystemer med fokus på forskjellige aspekter vil ikke fungere. Ellers kan man ende opp med en situasjon som et team med samarbeidsvillige roere på et skip.
"Disse verktøyene ble aldri bygget for å bli integrert med hverandre, " sier Frank, "ikke noe imot et romskip som ble bygget for å kjøre på begrenset databehandling."
I 2001 er ikke problemet HALs evne til å behandle og utføre de utpekte oppgavene hans. Snarere når astronautene prøver å deaktivere noen av HALs behandlingsfunksjoner, forsøker han å drepe menneskene for å bevare seg selv. Bekymringen for at en så kraftig datamaskin kan bli useriøs kan høres ut som provinsen sci-fi. Men faktisk er det ingen liten utfordring i forskernes sinn.
"Det spørsmålet finnes i hvert system vi bygger, " sier Chien. "Når vi bygger mer og mer komplekse systemer, blir det vanskeligere og vanskeligere for oss å forstå hvordan de vil samhandle i et komplekst miljø."
Det er nesten umulig å vite hvor kompleks kunstig intelligens faktisk fungerer. Faktisk beskriver fortsatt mange datavitere hvordan maskiner lærer seg som en "svart boks." Kunstige nevrale nettverk fungerer ofte omtrent som den menneskelige hjernen. "Dessverre er slike nettverk også like ugjennomsiktige som hjernen, " skriver Davide Castelvecchi for Nature . "I stedet for å lagre det de har lært i en pen blokk med digitalt minne, sprer de informasjonen på en måte som er ekstremt vanskelig å tyde."
Dette gjør det vanskelig å programmere i feil-safe, sier Chien, fordi det er umulig å forestille seg hvordan en lærende, voksende, tilpasning AI vil reagere på hver eneste situasjon.
Frank tror det vil komme ned til riktig programmering av datamaskiner og astronauter som jobber med dem. "Du må bare betrakte AI som bare en annen del av systemet, og noen ganger ligger systemet ditt for deg, " sier Frank. I 2001 kunngjorde HAL seg “idiotsikker og ikke i stand til å feile” - men selv dagens datamaskiner er ikke ufeilbarlige. Folk som jobber med en AI-datamaskin, bør vite å ikke stole refleksivt på den, men behandle den som en hvilken som helst vanlig datamaskin som av og til kan gjøre ting galt.
Nå, 50 år siden utgivelsen av 2001: A Space Odyssey, hvor nær er HALs arv etter Stofans visjon for dyp romfart?
"Vi har det i små biter nå, " sier Stork. Noen av fremskrittene våre er bemerkelsesverdige - for eksempel sitter en form for AI i mange av lommene våre med stemmegjenkjenningsteknologi som Siri som vi kan snakke med i samtale. Det er AlphaGo, AI-datamaskinen som slo en menneskelig mester i det kompliserte strategispillet Go. AI-datamaskiner har til og med skrevet litteratur. Men alle disse anstrengelsene tok spesielt skreddersydde maskiner og mange års arbeid for å fullføre disse entalloppgavene.
"AI gjør mange utrolige ting i mange fokuserte oppgaver, men å få AI til å være like strategisk som et smart menneske?" Sier Chien. "Det er morgendagens utfordring."
Dette utsiktene blir gjort mer utfordrende av det faktum at NASA, i motsetning til Silicon Valley, har en tendens til å være motvillig mot risikoen ved å prøve ny teknologi, sier Chien. Når det gjelder romfart, legger han til, er dette forståelig. "En million ting må gå riktig for at det skal fungere, " sier Chien. "Bare noen få ting må gå galt for at det ikke fungerer."
For Frank virker det ekstra vanskelig å forestille seg en AI-datamaskin som erstatter alle funksjonene til menneskene som jobber i NASAs bakkekontrollsenter, som alltid er bemannet med minst seks personer, 24 timer i døgnet, syv dager i uken, som HAL kunne. "Men den gode nyheten er at vi ikke tror du faktisk trenger å erstatte dem alle, " sier Frank. For et oppdrag til Mars, påpeker han, ville astronauter fortsatt kunne stole på regelmessig, men ikke øyeblikkelig, kontakt med Jorden.
I virkeligheten vil AI være mer avgjørende for oppdrag enn Mars, der menneskelige astronauter ikke er en del av bildet, sier Chien. Han og andre forskere møtes jevnlig for å spekulere i denne typen langt-fremtider, for eksempel: Hvordan ville du sendt en sonde for å utforske de dype havene i Europa, hvor ingen radiokontakt med Jorden er mulig? Hva med å sende et automatisert romfartøy til et helt annet solsystem?
"NASA vil gå og gjøre ting på steder der du ikke kan sende folk, " sier Chien. "Dette er bare sprø ideer - det vil virkelig kreve AI."
