Тэдний нээлт хиймэл оюун ухааны хувьсгалын үндэс болжээ

Нобелийн шагналыг Хопфилд, Хинтон нарт олгохоор болсон шалтгааныг эрдэмтэд Gazeta.Ru-д ийнхүү тайлбарлажээ.

Ж.Хопфилд шинжлэх ухаанд ч, өөр зүйлд ч нэг асуудалд удаан тогтож хэвшээгүй. Энэ чанар нь түүнийг сайн төгөлдөр хуурч, цаначин, теннисчин, гольфчин, дарвуулт завины тамирчин болоход нь саад болж байв. Гэсэн хэдий ч Ж.Хопфилд нейросет судлахад анхаарлаа төвлөрүүлж чадсан хэвээр байсан. Тэр ч байтугай ажлынхаа төлөө Нобелийн шагнал хүртжээ.

Хоёр дахь шагналтан Жеффри Хинтон багаасаа ялагдал хүлээх үү, академич болох уу гэсэн хэцүү сонголттой тулгарсан. Цаг хугацаа харуулсанчлан тэрээр хоёр дахь хувилбарыг илүүд үзсэн. Эдгээр эрдэмтэд яагаад 2024 онд физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртэх болов.

2024 онд физикийн салбарын Нобелийн шагналыг Жон Хопфилд, Жеффри Хинтон нар нейросет чиглэлээр хийсэн судалгааныхаа төлөө хүртжээ. Энэ тухай Нобелийн хорооны төлөөлөгчид ёслолын үеэр мэдэгдэв.

“Энэ бол физик, биологи, компьютерын шинжлэх ухааныг хавсарсан анхны Нобелийн шагнал юм. Хүн төрөлхтөн хүний тархи хэрхэн ажилладгийг ойлгохыг тууштай хичээж байна. Зарим хүндрэл бэрхшээлийг үл харгалзан нейросет нь олон салбарт тодорхой асуудлыг амжилттай шийдэж, гайхалтай үр дүнг харуулж байна. Энэ нь бид шийдэлд аль хэдийн ойрхон байгааг харуулж байгаа ч тархи хэрхэн ажилладгийг бүрэн ойлгож чадахгүй хэвээр байна. Тиймээс үүнийг илүү гүнзгий ойлгоход хувь нэмэр оруулдаг аливаа физик онол онцгой үнэ цэнтэй болдог. Чухамдаа энэ жил ийм шагналыг өгсөн юм” гэж MIPT хиймэл оюун ухааны төвийн ахлах шинжээч Игорь Пивоваров Gazeta.Ru-д ярьжээ.

Тархины нейросет нь синапсаар холбогдсон нейронуудын дараалал юм. Компьютерын нейросет бүтэц нь програмчлалын ертөнцөд биологиос шууд орж ирсэн. Үндсэндээ энэ нь цахилгаан импульсийн хэлбэрээр мэдээлэл дамжуулдаг олон тэрбум мэдрэлийн эсийг агуулсан хүний тархины бүтцийг машин тайлбарлах явдал юм. Энэхүү бүтцийн ачаар компьютер янз бүрийн мэдээллийг шинжлэх, санах, хуулбарлах чадварыг олж авдаг.

Гэхдээ энэ сүлжээг эхлээд сургах ёстой. Физикийн шагналыг 2024 онд компьютерын мэдрэлийн сүлжээг сургах арга зүйг хөгжүүлсний төлөө олгожээ. Машины сургалт нь өгөгдлийн хэв маягийг тодорхойлох алгоритмыг ашигладаг. Эдгээр загварт үндэслэн урьдчилан таамаглах өгөгдлийн загварыг бий болгодог. Ийм загвар нь илүү их өгөгдлийг боловсруулж, удаан ашиглах тусам үр дүн нь илүү нарийвчлалтай болно. Жон Хопфилд, Жеффри Хинтон нар 1980-аад оноос хойш энэ аргыг хөгжүүлж, энэ салбарт олон суурь нээлт хийсэн юм.

“Өнөө үед хиймэл оюун ухаанд ихээхэн анхаарал хандуулж байна. Мэдээж энэ чиглэлээр шинжлэх ухааны ололт амжилтууд бий. Гэсэн хэдий ч бидний мэдэж байгаагаар математикийн Нобелийн шагналыг олгодоггүй тул тэд энэ салбарын ололт амжилтыг бусад шинжлэх ухаантай, энэ тохиолдолд физиктэй холбохыг оролдож байна. Тиймээс өнөөдөр бид сургалтын сүлжээнд илүү амжилттай хөгжиж байгаа боловч физиктэй холбоогүй ч гэсэн ажиллахдаа физик зарчимд тулгуурласан загваруудын зохиогчдыг шагнаж урамшууллаа” гэж танин мэдэхүйн загварчлалын төвийн захирал Александр Панов тэмдэглэв.

Ж.Хопфилд, Ж.Хинтон нарын хөгжүүлэлт нь эрчим хүчийг багасгах зарчим дээр суурилдаг. Пановын хэлснээр, шагналын эзэд компьютер сурах, санах ой нь эрчим хүчний үндсэн физик ойлголттой нягт холбоотой болохыг нотолсон. Ж.Хопфилдийн нейросет нь тооцооллын функц юм. Энэ нь хүний оролцоогүйгээр, зөв хариултыг мэдэхгүйгээр тохируулсан хэд хэдэн параметрээс бүрдэнэ. Сонгодог нейросетээс ялгаатай нь хэв маягийг автоматаар таньж сурдаг бөгөөд үүнийг хяналтгүй сургалт гэж нэрлэдэг. “Сургалтын явцад нейросет нь өөрийн параметрүүдийг, тухайлбал нейрон хоорондын холболтыг тохируулж, энерги хэмждэг хийсвэр функцийг багасгадаг. Бид тодорхой хэв маягийг харж, тэдгээрийг мэдрэлийн эсүүдийн хоорондох холбоо нь хамгийн бага энергийг өгдөг байдлаар санаж байдаг. Үүний үр дүнд бид зургийг хадгалж, шаардлагатай бол сэргээх боломжтой” гэж А.Панов хэлэв.

Хоёр дахь шагналтан Жеффри Хинтон Хопфилд сүлжээг Больцманы машин гэх өөр техникийг ашигладаг шинэ сүлжээний үндэс болгон ашигласан. “Хопфилд санах ойн механизм (цээжлэх/мартах) дээр онцгойлон анхаарч, энгийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд нарийн төвөгтэй системүүд хэрхэн үүсдэгийг судлах чиглэлээр олон сонирхолтой ажил хийсэн. Хинтон өөрийн бүтээлүүддээ ийм концепцийн барилгын блокуудыг математикийн хувьд хэрхэн дүрсэлж, томьёо, код болгон хувиргаж, улмаар орчин үеийн нейросетийн барилгын блок болгон хувиргаж болохыг харуулсан. Энэ нь одоогийн “AI хувьсгал” -ын үндэс нь юм.

“Одоогоор Больцманы машин болон Хопфилдийн сүлжээ тийм ч их ашиглагддаггүй. Эдгээр нь тийм ч хуучирсан биш боловч сонгодог даалгаврууд дээр хамгийн сайн үр дүнг хараахан харуулаагүй байна. Том хэлний загвар (ChatGPT, GigaChat) эсвэл дүрсийг танихад ашигладаггүй” гэж А.Панов хэлэв.

Жон Хопфилд 1933 онд АНУ-д Польшийн физикч Жон, Хелен Хопфилд нарын гэр бүлд төржээ. Түүний хэлснээр түүний гэр бүлд хүрээлэн буй ертөнцийн талаарх шинжлэх ухааны үзэл баримтлал давамгайлж байсан бөгөөд үүний дагуу аливаа объект, үзэгдлийг судалж, тайлбарлаж болно. “Атом, тропосфер, цөм, шилний хэсэг, угаалгын машин, миний унадаг дугуй, фонограф, соронзон энэ бүхэн санамсаргүй судалгааны сэдэв байсан. Үндсэн санаа нь та аливаа зүйлийг салгаж, түүний хэсгүүдийн хоорондын хамаарлыг ойлгож, туршилт хийж, тэндээс түүний зан байдлын талаарх ойлголттой болох ёстой байв.

Физик бол бидний эргэн тойрон дахь ертөнцийг хүчин чармайлт, ур ухаан, хангалттай нөөц бололцоогоор урьдчилан таамаглах, тоон байдлаар ойлгох боломжтой гэсэн үзэл бодол байсан” гэж Ж.Хопфилд дурсав. Тиймээс хүүхэд байхдаа хэрхэн ажилладгийг ойлгохын тулд янз бүрийн эд зүйлсийг задалж, угсардаг байв. Тэрээр унадаг дугуй засаж, гал тогоо, хонгилд химийн туршилт хийж, планер барьж, энгийн радио зохион бүтээжээ. Хопфилд 1954 онд Свартмор коллежид бакалаврын зэрэг хамгаалсны дараа Корнелийн их сургуульд конденсацийн онолын физикийн чиглэлээр суралцаж, дараа нь 10 жилийн өмнө анхны транзисторыг зохион бүтээсэн “ATT Bell Laboratories”-ийн ажилтан болжээ. 1982 онд Хопфилд санах ойг ойлгохын тулд нейросетийн загварыг боловсруулсан.

Жеффри Хинтон 1947 онд Лондоны нэр хүндтэй гэр бүлд төрж, шинжлэх ухааны янз бүрийн салбарт ажиллаж байжээ. Түүний элэнц өвөө, элэнц эмээ нь нээлтийн замд анх орж, алгебр, булийн функцийг судалсан нь хожим компьютерын ажиллах үндэс болсон юм. Эмээгийнх нь авга ах Жорж Эверест нь Энэтхэгийн газарзүйч, ерөнхий топографч байсан бөгөөд Эверестийг түүний нэрээр нэрлэжээ. Хилтоны аав Ховард алдартай шавж судлаач байсан бол ээж Ширли Гвендолин зохиолч байжээ.

Жеффригийн үеэлүүдийн нэг Жоан Хинтон нь цөмийн физикч бөгөөд анхны цөмийн зэвсгийг бүтээсэн Манхэттэний төсөлд ажиллаж байсан цөөхөн эмэгтэйчүүдийн нэг юм.

Ж.Хинтон хүүхэд байхдаа компьютер, математикт сонирхолтой байсан. Бага наснаасаа эцэг эх нь түүний сурах хүслийг өдөөж байв. Аав нь “Их шаргуу ажилла, магадгүй чи надаас хоёр дахин наслах юм бол хоёр дахин сайн байх болно” гэж сануулдаг байжээ. Хинтон Кембрижийн их сургуульд суралцахаар Их Британиас АНУ руу нүүжээ. Тэрээр 1970 онд туршилтын сэтгэл судлалын зэрэг авахаасаа өмнө физиологи, философи, физикийн чиглэлээр суралцсан байна. Дараа нь Эдинбургийн их сургуульд суралцаж, 1978 онд хиймэл оюун ухааны чиглэлээр докторын зэрэг хамгаалжээ.

З.БАТЦЭЦЭГ

Эх сурвалж: “Зууны мэдээ” сонин

2024 ОНЫ АРАВДУГААР САРЫН 16. ЛХАГВА ГАРАГ. № 200 (7444)