Matematički dokazano: i najuspješniji algoritmi imaju svoja ograničenja

Trojica matematičara objavili su znanstveni rad u kojem dokazuju kako nije moguće stvoriti algoritme za AI koji će uvijek biti stabilni

Mladen Smrekar utorak, 16. siječnja 2024. u 08:23
📷 Freepik
Freepik

Istraživači Sveučilišta u Kopenhagenu matematički su dokazali da nije moguće stvoriti algoritme umjetne inteligencije koji će uvijek biti stabilni. Studija "Replicability and stability in learning" matematičara Zacharyja Chasea, Shayja Morana i Amira Yehudayoffa, objavljena na arXivu, donosi smjernice o tome kako bolje testirati algoritme i podsjeća nas da strojevi ipak nemaju ljudsku inteligenciju.

Stabilni algoritmi

Strojevi interpretiraju medicinske skenirane slike točnije od liječnika, prevode strane jezike i uskoro bi mogli voziti automobile sigurnije od ljudi. Međutim, čak i najbolji algoritmi imaju slabosti. Istraživači navode primjer automatiziranog vozila koje čita prometni znak. Ako je netko stavio naljepnicu na znak, to neće omesti ljudskog vozača. Ali stroj se lako može zbuniti jer je znak sada drugačiji od onih na kojima je treniran.

Ponekad se može činiti da strojevi mogu razmišljati, ali oni ipak ne posjeduju ljudsku inteligenciju, upozoravaju istraživači 📷 Freepik
Ponekad se može činiti da strojevi mogu razmišljati, ali oni ipak ne posjeduju ljudsku inteligenciju, upozoravaju istraživači Freepik

"Željeli bismo da algoritmi budu stabilni tako da izlaz ostane gotovo isti i ako se ulaz malo promijeni. Stvarni život uključuje sve vrste šumova koje su ljudi navikli ignorirati, dok se strojevi mogu zbuniti", kaže Yehudayoff. "Ako algoritam griješi samo u nekoliko vrlo rijetkih okolnosti, to bi moglo biti prihvatljivo. Ali ako to čini pod velikim nizom okolnosti, to je loša vijest."

Od intuicije do matematike

Yehudayoff upozorava kako se njihov rad nema praktičnu primjenu u industriji i nije namijenjen za otkrivanje pogrešaka u konkretnim algoritmima nego potiče raspravu o slabostima u algoritmima strojnog učenja kako bi se potaknuo razvoj boljih i stabilnijih algoritama. Metodologija danskih istraživača mogla bi se iskoristiti za testiranje algoritama za zaštitu digitalne privatnosti i odrediti njihove slabosti. No, ono što ovaj rad čini značajnim, njegov je matematički sadržaj za koji njegovi autori kažu da je "revolucionaran".

Zachary Chase, Amir Yehudayoff i Shay Moran matematički su dokazali da nije moguće stvoriti algoritme za AI koji će uvijek biti stabilni
Zachary Chase, Amir Yehudayoff i Shay Moran matematički su dokazali da nije moguće stvoriti algoritme za AI koji će uvijek biti stabilni

"Intuitivno razumijemo da bi stabilni algoritam trebao raditi gotovo jednako dobro kao prije kad se izloži maloj količini ulaznog šuma. Baš kao i prometni znak s naljepnicom. Ali kao teoretski informatičari trebamo čvrstu definiciju. Moramo moći opisati problem jezikom matematike: koliko šuma algoritam mora moći izdržati i koliko bi blizu izvornog izlaza trebao biti izlaz ako želimo prihvatiti da je algoritam stabilan", objašnjava  Yehudayoff. 

Ograničenja strojeva

Članak danskih istraživača izazvao je veliko zanimanje kolega iz svijeta teorijske računalne znanosti, ali ne i iz tehnološke industrije.

Rad potiče raspravu o slabostima u algoritmima strojnog učenja kako bi se potaknuo razvoj boljih i stabilnijih algoritama 📷 kjpargeter
Rad potiče raspravu o slabostima u algoritmima strojnog učenja kako bi se potaknuo razvoj boljih i stabilnijih algoritama kjpargeter

"Strojno učenje brzo napreduje i važno je upamtiti da čak i rješenja koja su vrlo uspješna u stvarnom svijetu imaju svoj ograničenja. Ponekad se može činiti da strojevi mogu razmišljati, ali naposljetku ne posjeduju ljudsku inteligenciju. I to uvijek treba imati na umu", kaže Yehudayoff.