RB.ru 16 февраля 2018

«Искусственный интеллект будет помогать человеку в ежедневной, в том числе и творческой, деятельности»

Фото: RB.ru
«Квантовый компьютер будет работать в смычке с традиционным как облачное приложение»
Владимир: Николай, привет. Что такое квантовый компьютер? Для тех, кто про него слышал, кто понимает, что это что-то невероятно мощное, но не понимает, что это. Можешь рассказать немного?
Николай: Квантовый компьютер — электронное устройство, новый вид вычисления. Дело в том, что традиционные компьютеры, к которым мы привыкли, работают с битами, которые находятся в бинарном состоянии. Ноль либо единица. Квантовый компьютер, грубо говоря, находится во всех состояниях между нулем и единицей одновременно, то есть это аналоговая система. Все вычисления проходят в состоянии суперпозиции, то есть произведении, сложении разных квантовых битов.
Владимир: Много интересных и сложных слов ты назвал. Скажи, пожалуйста, проще: почему квантовый компьютер такой мощный? Почему он на устах у всех уже какое-то количество лет? Когда о нем вообще впервые начали говорить? Как давно?
Николай: Говорить, писать о них начали достаточно давно. В 60–70-х годах. Но именно в состояние прагматизма, когда стали появляться реально существующие квантовые компьютеры, все перешло только в последние годы. Он так важен, потому что для определенного класса задач он пригоден идеально, он выполняет их за доли секунд, в то время как традиционным компьютерам потребуется годы, а иногда — миллионы лет.
Владимир: То есть, это та самая стадия, как было десятки лет назад, когда стояли огромные здания и обычные компьютеры занимали огромное пространство. Квантовый компьютер когда-то станет меньше, более доступным? Смогут ли простые люди его купить? Или все-таки это промышленная машина для промышленных вычислений?
Николай: Скорее всего, учитывая, что он очень узкоспециализирован, квантовый компьютер будет работать в смычке с традиционными как облачное приложение. То есть примерно так, как сегодня работают графические карты, ускорители. Также будет к традиционному компьютеру подключаться и квантовый, скорее всего, удаленно, поскольку все сегодня переходит в облачный подход.
Владимир: Но почему его так много лет не могли создать? Совсем недавно начали появляться первые промышленные образцы квантовых компьютеров, в чем была проблема, раз с 60-х годов о нем говорили? Не могла дойти инженерная мысль до того, чтобы его создать? В чем был основной камень преткновения?
Николай: Технологическая сложность. Так же, как и было трудно создать традиционный компьютер, первые арифмометры производили из дерева, потому их стали делать металлическими, потом появились полупроводники. Так и для квантовых компьютеров. Во-первых, выявили явление сверхпроводимости. Во-вторых, научились строить холодильники, которые приближают температуру близкую к абсолютному нулю. И в-третьих, все это научились объединять в сети, которые быстро работают. Квантовые биты — кубиты — научились объединять довольно быстрыми проводниками, которые работают совместно и синхронно.
Владимир: Многие говорят так: «Все это ерунда, никакого квантового компьютера пока нет, все это планы ученых, обсуждения и так далее». Расскажи, развей миф: существует ли сегодня квантовый компьютер или нет?
Николай: Существует, и не один. Они разные. Наш разрабатывается в Цюрихе в лаборатории Research, есть в США, прототипы находятся в Европе, есть и другие. IBM работает над универсальным квантовым компьютером, который пригоден для решения широкого спектра задач. Создавались и раньше квантовые компьютеры в виде прототипов либо специфичных компьютеров, которые предназначались для решения именно одной конкретной задачи, например, криптографии.
Владимир: Мы слушали, как работает квантовый компьютер. Николай, что это за шаманский звук бубнов? Почему так звучит квантовый компьютер и что это за звуки вообще?
Николай: Квантовый компьютер сегодня довольно шумный, потому что работают холодильники. Дело в том, что для того, чтобы производить квантовые вычисления, необходимо избежать влияния действий окружающей среды. Всего того, что нас окружает. Даже ремонтные работы на расстоянии многих километров от квантового компьютера могут повлиять на точность вычислений. Поэтому он работает при температуре, близкой к абсолютному нулю, и в полной темноте. Там холоднее, чем в космосе, там темнее, чем, практически, в черной дыре. Звук производят те холодильники, которые охлаждают ступени.
Сам компьютер представляет собой примерно трехметровый цилиндр, и он состоит из четырех ступеней. Самая верхняя — это интерфейс компьютера, который подключается к традиционному компьютеру, может быть доступен через интернет. Вторая ступень — проводящие элементы из специальных коаксиальных кабелей. Третья ступень — механизм программирования этих кубитов — квантовых битов, программируются они специальными микроволнами. Ну и, четвертая — это уже сами кубиты. Кубиты из специального сверхпроводящего материала — неодия, мостов с переменной проводимости, и все это на кристаллах находится.
Владимир: То есть компьютер — довольно нежное создание, которое постоянно совершенствуется, да?
Николай: Более того, это аналоговая система, в отличие от цифровой, которая требует и всегда будет требовать постоянной заботы и подстройки.
«Возможности квантовых компьютеров на стойкости крипты не скажутся»
Владимир: Давай поговорим о том, какие задачи конкретно сейчас решают подобные машины. Вот что их можно попросить сделать и какое решение получить?
Николай: Поскольку кубиты устроены также, как молекулы, как природа, все природные явления удобно моделировать на квантовом компьютере. Например, поведение молекулы кофеина. Чтобы смоделировать полностью все состояния, на традиционном компьютере потребуется несколько тысяч лет. На квантовом компьютере это можно сделать за измеримое количество часов.
Либо простая задача, которую мы часто приводим в пример. Это рассадка гостей — 10 человек — на свадьбе за круглым столом. Существует несколько миллионов вариантов того, как можно рассадить их между собой. Так вот, перебор этих миллионов вариантов на традиционном компьютере потребует тысячи лет. А на квантовом это решается за секунды. Задача коммивояжера. Персонифицированная медицина. Подбор лекарств персональных. Специальные строительные материалы. Проектирование элементов по заданным свойствам. Все эти вещи, ну и, конечно, криптография, которые можно решать на квантовом компьютере сегодня.
Владимир: Многие люди считают, что порядка 25% кошельков находится в утерянном состоянии, к ним нет доступа, нет приватных ключей, на них большое количество средств. Был даже один стартап, который говорил — давайте соберем деньги и начнем подбирать ключи к этим кошелькам, получим большое количество биткоинов. Квантовый компьютер решает задачи по криптографии, и сможет ли он, например, подобрать быстро пароли к биткоин-кошелькам, к банковским счетам? Насколько это является прорывной технологией и, с другой стороны, опасностью для людей? Если можно зашифровать — соответственно, можно и расшифровать.
Николай: В первую очередь важно сказать, что, конечно же, опасности он не представляет, поскольку на тот момент, когда компьютер сможет расшифровывать, будут активно использоваться квантовые активы для шифрования. Такие сегодня уже появляются, несколько существует в активном тестировании у крупных европейских и американских банков. Сможет ли он это сделать сегодня? Сегодняшние образцы не смогут. Наверное, в некотором отдаленном будущем, конечно же, смогут, но тогда уже ценность того крипта, что используется сегодня, существенно упадет.
Важно то, что и алгоритмы тоже должны меняться. Например, основные стойкие алгоритмы сегодня основаны на подборе простых чисел, с чем квантовый компьютер очень хорошо справляется. Наши исследователи в лаборатории IBM Research работают, например, над алгоритмом, построенном на проблеме рюкзака ограниченной мощности. Представьте, что у нас есть тысячи разноцветных шариков, все шарики разного цвета, и мы наугад берем из них 500 и бросаем в рюкзак в темной комнате. Все их потом берем и суммируем. Вот эта сумма является крипточислом. А как подобрать те 500, из которых она собралась? Это никак не связано с простыми числами. Здесь квантовый компьютер так же бессилен, как и традиционный. Поэтому да, конечно, во многом они нам помогут, во многом упростят жизнь, в чем-то, наверное, усложнят, но на стойкости крипты, скорее всего, это никак не скажется.
Владимир: То есть за безопасность своих банковских счетов можно пока не переживать?
Николай: Еще долгое время можно быть спокойным.
Николай Марин. Фото: страница Николая в Facebook
Владимир: Про практическое применение квантовых компьютеров и их максимальные возможности. Мы говорили, что сейчас они с некоторыми задачами не справляются, но если с технологической и медицинской точки зрения, например, что еще пока квантовые компьютеры не могут сделать? И над чем разработчики квантовых компьютеров работают сейчас?
Николай: В первую очередь, это моделирование всего того, что связано с деятельностью живой природы. И термоядерная энергетика — это можно начинать делать в ограниченном масштабе, поскольку квантовые компьютеры ограничены мощностью — количеством квантовых бит, кубит, которые в них существуют. У нас коммерческая система достигает 20 кубит, и они все полностью друг с другом связаны. Это можно смоделировать молекулу из 20 элементов. Ну, таких молекул не так уж много, но чтобы моделировать поведение большого количества молекул, нужно тысячи этих самых кубит, а задачи в сложности растут экспоненциально.
Владимир: Николай, скажи, сколько в разработку квантового компьютера ваша компания, в частности, потратила денег?
Николай: IBM потратил на разработку и исследования в 2014–2018 годах суммарно $3 миллиарда, из них существенная доля денег пошла именно на разработку квантового компьютера, ну и алгоритмов, связанных с разработкой искусственного интеллекта.
Владимир: И, я так понимаю, что не вы одни на рынке существуете, вы позволяете некоторому сообществу тоже его тестировать и работать над ним. Что вокруг квантового компьютера в плане людей сегодня существует? Кто над этим работает в плане специалистов?
Николай: Поскольку мы создаем именно универсальный квантовый компьютер, наша задача в том, чтобы его начали использовать. Сегодня компьютер доступен бесплатно в виде облачного приложения любому жителю планеты. У нас зарегистрировано 60 тысяч пользователей в нашей бесплатной системе, где можно программировать его либо мышкой — примерно как ноты расставлять по линейкам, только не ноты, а операции с квантовыми битами, сложение, вычитание и так далее. Более полутора миллионов экспериментов уже проведено на реально существующей квантовой машине.
Владимир: При этом не нужно быть ученым или студентом, программа доступна для всех?
Николай: Да, любому можно зайти с планшета на нее, можно из обычного браузера, попользоваться, поиграть, какой-то алгоритм составить. Ученым быть не нужно, можно писать на языке Python, если вас не устраивает программирование мышкой.
Владимир: Что из себя представляет команда инженеров, из кого она состоит? Ты говоришь, что в Цюрихе инженерное заведение, где, собственно говоря, стоит сам компьютер, вдалеке от машин, дорог и строительства, кто работает над этим? Насколько большое количество сотрудников именно IBM и что они каждый день делают?
Николай: Это относительно большое количество специалистов широкого профиля вплоть до сантехников, поскольку водяное охлаждение сопровождает квантовый компьютер. Но это, конечно же, и создатели самих процессоров, и полупроводников, и алгоритмов. Дело в том, что на сегодня насчитывается не более 50 алгоритмов в принципе существующих для квантовых компьютеров. Если для обычного компьютера посмотреть алгоритмы сортировки, то там несколько сотен наберется. А мы хотим, чтоб их появлялось больше. Так вот, касательно инженеров — кто-то занимается математикой, кто-то занимается физическим сбором компьютера, кто-то охлаждением, кто-то программированием микроволновым, кто-то чтением этих кубитов — они все очень разные, это все исследователи IBM Research.
«Технологии будут ассистировать, работать все равно придется»
Владимир: Николай, за рамками эфира ты мне рассказал о том, что в школе и институте тебе говорили о том, что программирования не будет вовсе. А его становится все больше и больше. Юристы пишут смарт-контракты и так далее. Как меняется весь IT-ландшафт, как ты его видишь, работая внутри большой компании?
Николай: Действительно, программирование требуется все больше и больше, оно меняет свой характер. Это меньше системное программирование, как раньше, где нужно сложные логические цепочки выставлять. Но это больше бизнес-сценарии, это больше написание скриптов, написание тех же контрактов на языках достаточно высокого уровня. Плюс очень много работы происходит с искусственным интеллектом, а его нужно обучать. И чтобы он обучался в счетное количество времени, нужно писать алгоритмы его обучения, эффективного обучения. Третья задача появилась — интернет вещей. Когда мы говорим об интернете вещей, самое важное, что интернет им не нужен, у вещей свой интернет, они не общаются с людьми в социальных сетях, они не общаются по каналам связи. Они общаются между собой, они выстраивают свой интернет, они выстраивают свои взаимоотношения, взаимодействия, и интернет вещей будущего нужно будет также программировать на языках высокого уровня, обучать устройства, задавать им принципы, приоритеты, задавать им какие-то ценности, на основе которых они будут принимать решения.
Владимир: Но как ты смотришь на то, что все-таки мы сейчас все боремся за эффективность и человек сам по себе довольно неэффективное существо, ему нужно спать, ему нужно есть, он часто ломается, он влюбляется и так далее. Что будет, на твой взгляд, с людьми дальше? Мы знаем примеры Саудовской Аравии, Швейцарии, когда людям просто платят за то, что они родились, главное, не мешайте, что называется. Вот вам ваша пенсия с 18 лет, живите спокойно, наслаждайтесь хорошим видом и дышите швейцарским воздухом. Или в Саудовской Аравии бегайте и наслаждайтесь жизнью. По поводу эффективности человека. Человек будет все меньше и меньше работать? Что с ним будет, учитывая то, что это неэффективное звено?
Николай: Мы регулярно проводим исследования «пять технологий ближайшего будущего», которые станут обыденностью в ближайшие пять лет. С достаточно высокой долей вероятности мы попадаем в эти пять лет, а иногда ошибаемся, потому что будущее наступает быстрее, чем мы ожидаем. В частности, мы говорили, что ДНК будет использоваться в медицине повсеместно, что учитель будет учиться у ученика, смартсити появится и так далее.
В прошлом году исследование, которое мы опубликовали, говорит о том, что, например, зрение всего спектра будет доступно каждому человеку, инфракрасный, низкий уровень спектра — все доступно в носимых устройствах. Люди будут превращаться в суперлюдей, а главное, что человек будет не умножаться технологиями и превращаться во что-то, а возводиться в степень самого себя с технологиями, решать быстрее. То есть технологии будут ассистировать, работать все равно придется. Но технологии будут позволять делать это с большим комфортом и с гораздо большим удовольствием, приносить для человечества большую пользу путем действий высокого уровня, а не тяжелого труда.
Владимир: Николай, про человека будущего мы поняли, что нам всем будет, чем заниматься, работа найдется каждому человеку, просто это будет эффективней. Про человека будущего, в частности, про искусственный интеллект — не является ли это угрозой? Сейчас, в основном, в играх это используется, да? Вживую пока это сложно представить. Что ты об этом думаешь?
Николай: Мы видим, что искусственный интеллект станет ассистировать человеку в его повседневной когнитивной интеллектуальной мозговой деятельности. Не человек против машины, а машина и человек. Хорошей метафорой здесь является навигационная система. Когда ты ставишь конечную точку, в которую тебе надо приехать, и на основе данных реального времени она тебе выстраивает маршрут и говорит — двигайся прямо, поверни направо. Когда подъезжаешь к повороту, сам принимаешь решение и поворачиваешь налево. И под твое предпочтение система тут же подстраивается и перестраивает маршрут. Таким образом будет работать искусственный интеллект. Он будет ассистировать человеку в ежедневной интеллектуальной, в том числе, творческой, деятельности и подстраиваться под его нужды и предпочтения.
Владимир: Вот про творческую деятельность ты начал говорить. Сейчас разные сервисы предлагают и музыку автоматически записать, выставив какие-то параметры, и стихи сочиняются через слова при помощи искусственного интеллекта или нейросетей, можно по-разному назвать. Насколько в творчестве это применимо, ведь многим казалось, что единственным предназначением человека в будущем будет как раз-таки творчество, написание книг, фантазий и так далее. Насколько искусственный интеллект может и это забрать у человека? Или в этом помочь человеку?
Николай: Забрать вряд ли, но помогает уже сегодня. Есть примеры, когда он составляет трейлеры к фильмам, а из всего фильма сделать интересный захватывающий трейлер длиной в полторы минуты достаточно трудно, чтобы он воспринимался человеком.
Владимир: Я как-то читал даже интервью с одним из людей, который делает трейлеры, он зарабатывает довольно неплохие деньги, выбирая все эти яркие моменты.
Николай: Да, ключевые кадры, чтобы сохранить интригу, но при этом показать моменты самого фильма. Искусственный интеллект помогает, ассистирует в написании музыки, в составлении дизайнерских платьев для специальных вечеров. Он ассистирует в творческой деятельности. Некоторые элементы творчества ему доступны, наверное, будут больше, но запевалой здесь является все равно человек.
Владимир: Про технологии и про финансовые, в том числе, я, работая в сфере крипты или блокчейна, понимаю, что многое наступает гораздо раньше, чем мы этого ждем. И ты упомянул о том, что вы делаете исследования периодически, и многие вещи наступают раньше, чем вы планируете. Почему такое ускорение? И так смотришь — уже среда, а вчера была еще пятница. Почему все так быстро течет и меняется, с чем это связано?
Николай: Некоторые технологии шагнули вперед, стало выгодно и эффективно их использовать за счет той самой крипты, например, графические карты.
Их производство было в не лучшем состоянии, поскольку графикой занимались и обычные компьютеры, но благодаря ажиотажу их стало много, они стали эффективными. Например, NVidia является членом консорциума вместе с другими производителями, вместе с нами Open Power, где мы производим платформу для искусственного интеллекта. Именно ажиотаж подстегнул производство графических карт, и на них стали делать задачи искусственного интеллекта.
Владимир: Будущему быть, судя по всему. Николай, спасибо тебе за то, что пришел к нам.
Комментарии
Читайте также
Раненого олененка выхаживают дальнобойщики
В 2019 году будет введено 260 гектаров новых тепличных комплексов
Приезжего с Украины и его друга ограбили в центре Москвы
На северо-востоке Китая начался демонтаж старой дамбы
Последние новости
Qiwi добавила несколько способов оплаты в новую платежную платформу
Производитель Whiskas запустил в России сервис для онлайн-консультаций с ветеринарами
Илон Маск отложил запуск транспортного туннеля под Лос-Анджелесом