חדשות ערוץ 7

פופולארי: תג בכותרות
גליונות בשבע עוד גליונות

בשבע

גליון 101ראשיהפצה

הגולם מול יוצרו - בגליון השבוע

פרופ´ נתן נתניהו, בן דודו של שר האוצר, הוא מומחה לבינה מלאכותית. אליפות העולם בשחמט מחשב שנערכה לראשונה בישראל, הסתיימה השבוע בניצחונה של תוכנה ישראלית.
15/07/04, 00:00
עדי גרסיאל

פרופ´ נתניהו, מיוזמי האירוע, על ההבדלים בין חשיבה אנושית לזו של מחשב: על התחומים בהם הבינה מלאכותית מגיעה להישגים: ומתי, אם בכלל, היא תוכל להחליף אותנו

בימים מיוזעים אלה, שבהם רפרוף בכותרות העיתונים או צפייה בלתי ממוקדת בטלוויזיה מטילים ספק בקיומה של בינה אנושית (לפחות בדרגים פוליטיים מסוימים), טוב לדעת שיש מי ששוקד על אלטרנטיבה, לפחות חלקית.

באולם ממוזג בתוך הבניין הנאה של המרכז לחקר המוח באוניברסיטת בר אילן נמצא חיל החלוץ של הבינה המלאכותית: 14 תוכנות שחמט-מחשב מתחרות ביניהן באליפות העולם, הנערכת השנה לראשונה בישראל.

יוזם האירוע, פרופ´ נתן נתניהו (בן דודו של שר האוצר), נזקק לשנתיים כמעט עד שהרעיון להביא ארצה את האליפות קרם עור וגידים. "לא הערכתי עד כמה העבודה על הפרוייקט תהיה קשה", מעיד פרופ´ נתניהו. "זה היה הכרוך בהשגת חסויות, רתימת האוניברסיטה לנושא, עיסוק בלוגיסטיקה מסובכת, וכמובן הבאתם ארצה, בתקופה לא פשוטה, של עשרות משתתפים מרחבי העולם" (ראו הרחבה במסגרת).

נתן נתניהו, ששפת הגוף שלו, צורת ההליכה ואפילו הקול מסגירים מיד את קרבתו לראש הממשלה לשעבר, הוא פרופסור במחלקה למדעי המחשב באוניברסיטת בר אילן המתמחה בבינה מלאכותית.

האלוף הקודם חטף התקף לב

מדוע צריכה תחרות של שחמט מחשב לעניין אנשים בעלי משקפיים שעובי העדשות שלהן פחות משלושה סנטימטר?

"מכיוון שהביצועים שאליהם הגיעו בשחמט מחשב הם בין הטובים ביותר בתחום האינטליגנציה המלאכותית", אומר פרופ´ נתניהו. "למעשה, התוכנות יישרו קו עם רמתם של אלופי העולם, והן אחת ההוכחות הבודדות ליכולת של בינה מלאכותית להשתוות ואף לעבור את ההולכים על שתיים". עם זאת הוא מבקש להדגיש: התוכנות הללו הן מה שמכונה בז´רגון המקצועי ´מערכת מומחה´, כלומר מערכת שנועדה לבצע משימה ספציפית מאוד. כל מה שהן יודעות הוא לשחק שחמט. אם נבקש מתוכנה כזו לבצע פעולה פשוטה אחרת שאדם עושה בקלות, כגון לנווט את דרכה למזנון, היא תיכשל.

בנוסף לאליפות השחמט-מחשב התקיימה באוניברסיטה גם אולימפיאדה למשחקי מחשב נוספים, ביניהם גו ושחמט סיני, ונערך כנס אקדמי בנושא.

יש גם תוכנות של משחקים פחות חנוניים, כמו שש בש?

"שש בש הוא משחק שמצריך חשיבה, אבל יש בו גם אלמנט גדול של מזל. ודאי שאפשר ליישם גם בשש בש את אותן שיטות ממוחשבות כמו בשחמט. כלומר, בכל מצב נתון המחשב יבצע את המסע הטוב ביותר על-פי ההסתברויות השונות של התוצאות בקוביות".

אלופי השש בש מהמילואים צריכים להיות מודאגים?

"כן, כי מבחינה סטטיסטית התוכנה תנצח אותם ברוב המקרים. ייתכן כמובן שהיא תפסיד, אם למתחרים האנושיים יהיו ´קוביות טובות´. אם כי אני לא בטוח אם אי פעם התקיימה תחרות רשמית בין אדם למכונה בשש בש כמו שעשו בשח".

מה עם משחק חשיבה פחות מורכב, כמו דמקה?

"דמקה הפך להיות כמעט משחק פתור. יש היום תוכנות שמצליחות לחשב כמעט את כל האפשרויות השונות למשחק, ובעצם לנצח תמיד. תוכנת מחשב לדמקה ניצחה את אלוף העולם לפני כמה שנים. כמה חודשים אחר-כך, אגב, קיבל האלוף המודח התקף לב ונפטר".

שפה קשה

הבעיות העיקריות בחזית הבינה המלאכותית הן הבנת שפה וראייה ממוחשבת – תחום שזכה לתקציבים שמנים בעקבות המאבק העולמי בטרור. גם שיפור מנועי החיפוש באינטרנט באמצעות טכניקות של אינטליגנציה מלאכותית הוא תחום חם כיום.

קריאת טקסט ותרגום שלו, למשל, הן עדיין בגדר משימה שאי אפשר להפקיד באופן מוחלט בידי מחשבים. אחת הבעיות העיקריות של המחשב בהבנה ובתרגום של טקסטים היא ההבחנה בכפל משמעות: "שינוי צריכה לעבור שינוי" הוא משפט שבו המלה ´שינוי´ משמשת בשני מובנים שונים. בן אנוש תופס מיד שהמלה ´שינוי´ הראשונה היא שם פעולה והשנייה היא שם מפלגה; תוכנת מחשב תתקשה הרבה יותר.

ומה בדבר תרגום המשפט הבא (של הקומיקאי גראוצ´ו מרקס): "Time flies like an arrow" (´הזמן טס כמו חץ´)? מחשב חסר מעוף עלול לתרגם אותו: ´זבובי הזמן אוהבים חץ´. כדי להתמודד עם מורכבות המשימה מנסים אנשי הבינה המלאכותית להגביל את הבעיה, למשל באמצעות פיתוח מערכת שיכולה לתרגם טקסטים מתחום מסוים, כגון כתיבה טכנית או טקסט רפואי.

מערכות ראייה ממוחשבת מנסות להתמודד עם אתגרים כגון זיהוי פנים בתוך ההמון והשוואתם לתמונות מתוך מאגר של מבוקשים. על-פי פרסומים שונים, מערכת כזו הותקנה גם בנמל התעופה בן גוריון. פרופ´ נתניהו: "מערכות כאלה פועלות אמנם בהצלחה מסוימת בעולם, אולם הן עדיין לא יכולות להחליף באופן מלא את העין האנושית. השוואה בין תמונה פרונטלית של חשוד לבין תמונה מאותה זווית שלו יכולה להניב תוצאה של 90 אחוזים. הבעיה היא כשנדרשים להשוות בין תמונת פרופיל או כזו שצולמה מזווית לתמונה חזיתית, שכאן אחוזי הדיוק נמוכים".

בינה ברמה הספציפית

אתה צופה שמתישהו המכונות יוכלו לחשוב יותר טוב מאיתנו?

"בעתיד הנראה לעין זה לא יקרה. לדעתי, תידרש פריצת דרך משמעותית כדי להביא את הבינה המלאכותית לרמות ביצועים טובות אפילו במשימות יומיומית. הפחד שהגולם יקום על יוצרו לא קיים בכלל במערכות שעליהן אנחנו מדברים.

"עם זאת, אני כן מעריך שבעתיד תתגבר המגמה של קבלת החלטות בתחומים רבים תוך כדי הסתייעות בתוכנות מחשב מתוחכמות. התוכנות ישמשו כלי נוסף בידי מומחים בתחומים שונים. למשל, רופאים יכולים להיוועץ בתוכנות כדי לנתח צילומי סי.טי או רנטגן, אבל קשה להאמין שהמחשבים יוכלו להחליף את לובשי החלוק באופן מלא".

מה ההבדל בין החשיבה לאנושית לזו המלאכותית?

"היית אומר זאת כך: אצלנו במוח יש הרבה מאוד ´מעבדים´, אלא שלכל אחד יש כוח חישוב קטן. במחשב, לעומת זאת, כוח החישוב של כל מעבד הוא עצום. אם אי פעם נוכל לחבר המון מעבדים, ואני אפילו לא רוצה לזרוק מספר מחייב, אולי נגיע למערכת שהיא יותר ´חכמה´ מהאדם – כל זאת בתנאי שנבין עד תום את מבנה המוח ואת מנגנון החשיבה האנושי, דבר שאנו רחוקים ממנו מאוד כיום. בכלל, הגישה של הבינה המלאכותית איננה לחקות את תהליכי החשיבה של בני האדם. זו אינה המטרה שלנו".

נתניהו לא מזלזל בגישה שמגדירה משימה מצומצמת ומנסה להשתמש בטכניקות, לאו דווקא אנושית, כדי לבצע אותה. "אני חושב שהשחמט הוא דוגמה טובה", הוא אומר. "התוכנות מנצלות את כוח החישוב הגדול של המעבדים ומצליחות לעבור את אחד המבחנים הידועים בתחום: ´מבחן טיורינג´".

מבחן טיורינג פותח על-ידי המתמטיקאי הבריטי אלן טיורינג בראשית המאה שעברה, לצורך הערכת אינטליגנציה מלאכותית. על-פי המבחן, בינה מלאכותית משמעה שאדם הבוחן תוכנת מחשב שמתחזה לבן אנוש, לא יוכל להבדיל בינה לבין שחקן ילוד אישה. במקרה של שחמט, המבחן הופך לשאלה האם מי שצופה במהלכי משחק ואינו יודע מראש מי מבין המתחרים הוא תוכנה יוכל לנחש זאת. ככל כשמדובר בתוכנות המתחרות באליפות, התשובה היא שלילית.

מבחן טיורינג המקורי בחן יכולת שיחה, באמצעות מתווך, בין אדם לתוכנת מחשב ´מתחזה´ הנמצאת במקום אחר. עד כה לא הצליחה שום תוכנה לעבור את המבחן הזה ולהיות מסוגלת לתקשר בצורה שתגרום לצד השני להניח שהיא אנושית.

הסיבה להצלחת תוכנות השחמט היא העובדה שהמשחק הוא מערכת סטרילית, המכונה בז´רגון המקצועי ´מוגדרת היטב´: כל כלי יכול לנוע בצורה מסוימת, ניצחון והפסד הם ברורים וחד-משמעיים ואין במשחק שום בעיה של אי ודאות או כפל משמעות. החיים האמיתיים, כמובן, קשים הרבה יותר למכונות, אפילו יותר מאשר לבני האדם.

משפחת משכילים לאומית

נתן נתניהו נולד לפני 52 שנה בחיפה. אביו, פרופ´ אלישע ז"ל – אחיו של פרופ´ בן-ציון נתניהו ודודו של ביבי – היה פרופ´ ידוע בטכניון למתמטיקה. אמו היא שופטת בית המשפט העליון בדימוס, שושנה נתניהו. נתניהו למד בבית הספר הריאלי ואחר-כך התגייס לצבא במסגרת העתודה האקדמית. הוא למד בטכניון הנדסת חשמל לתואר ראשון ושני ושירת ביחידת מודיעין מובחרת. אחרי השחרור המשיך כמה שנים ביחידה כאזרח עובד צה"ל ועבר הסבה למדעי המחשב. באמצע שנות השמונים נסע לארה"ב ועשה שם את הדוקטורט שלו באוניברסיטת קולג´ פארק במרילנד.

כילד גדל נתן נתניהו על בעיות ומשחקי חשיבה שאביו המתמטיקאי התעניין בהן: שחמט, ברידג´ ודמקה. בהמשך הפך נתניהו הנער למשתתף קבוע באליפויות השחמט לנוער בחיפה, והגיע ברובן לאחד המקומות הראשונים. "לא התמדתי", אומר נתניהו. "ראיתי בשחמט אך ורק תחביב ולא השקעתי מספיק בתיאוריה של המשחק, כמו לימוד הפתיחות. היו שנים שזנחתי את השחמט לחלוטין והיו כאלה בהן שיחקתי הרבה. התחרות עכשיו עשתה לי חשק לחזור ולשחק. מי שלא חווה משחק שחמט ´סוער´ מפסיד חוויה אינטלקטואלית".

נתניהו נשוי ואב לבן ובת. אשתו מרצה באוניברסיטת באר שבע. את בן דודו המפורסם יותר הוא פוגש בעיקר באירועים משפחתיים: "אני לא מייעץ לו בתחומי ההיי-טק או המחשבים", אומר פרופ´ נתניהו, "אם כי כשאנחנו נפגשים אנחנו מחליפים מדי פעם דעות בענייני דיומא, אבל זה בינינו".

כאן המקום לציין כי נתן נתניהו הוא חבר בחוג הפרופסורים לחוסן מדיני וכלכלי. נתניהו: "לפני כמה שנים הייתי פעיל יותר בחוג ואף כתבתי כמה מאמרים בעיתונים ובאתר של ערוץ 7. הייתי רוצה לפעול יותר. התחושות שמקננות בי בימים טרופים אלה הן קשות, ואני מקווה שאמצא את הזמן לכתוב בצורה יותר אינטנסיבית".

הרובוט המנקה עוד רחוק

עיקר עבודתו כיום מתמקדת במציאת שיטות חישוב מהירות בתחומי עיבוד תמונה וראייה ממוחשבת.
נתניהו נמצא בקשר עם מכון מחקר בנאס"א, ושם הוא מתמודד עם אתגרים כמו טיפול בתמונות שהגיעו מהחלל. השיטות שעליהן הוא עובד מנצלות את יכולותיו של המחשב ומשלבות שיטות סטטיסטיות מתקדמות. מטרתן לאפשר, בסופו של תהליך חישוב מורכב, לזהות עצמים, נופים ואולי אפילו חיים בכוכבים אחרים.

אחת הבעיות בתחום היא זיהוי שינויים שהתרחשו באזור מסוים על-פי תצלומי אוויר, למשל לצרכים צבאיים: תנועות חיילים ורכב קרבי או בנייה של עמדות ומכשולים. השוואה בין שתי תמונות שנלקחו מאותו תא שטח בזמנים שונים היא מורכבת ביותר: התאורה שונה, זווית הצילום אינה זהה, אבק או עננים עלולים להסתיר חלק מהשטח.

תחום התמחות נוסף של נתניהו הוא ניווט באמצעות בינה מלאכותית: כיצד לגרום לרובוט למצוא את דרכו בסביבה לא מוכרת מבלי להתנגש במכשולים. רכב חלל שנוחת על המאדים הוא דוגמה טובה ליכולת ניווט כזו. המצב בתחום כרגע, לכל המתעניינים, עדיין אינו ברמה שתאפשר להשליך את עוזרת הבית ולהפקיד את ניקוי וסידור הבית בידי רובוט. נראה שגם מחשבי נאס"א בדעה שמסע על פני המאדים הוא טיול קליל לעומת הפיכת חדרו של מתבגר לכשיר לאירוח.

חשיבה התקפית

שלוש תוכנות ישראליות משתתפות בתחרות השחמט מחשב. התוכנה המפורסמת ביותר היא ´דיפ ג´וניור´ שזכתה כבר שלוש פעמים בתואר אלופת העולם בשחמט מחשב. התוכנה גם התמודדה בשנה שעברה בסדרת משחקים עם אלוף העולם בשחמט לשעבר, גארי קספרוב, הנחשב לאחד מגדולי השחמטאים בכל הזמנים, ונפרדה ממנו בתיקו 3-3.

תוכנה ישראלית נוספת היא ה´פלקון´, שפותחה על-יד אומיד דוד טביבי, סטודנט לתואר שני בבר אילן. אורי בלאס מאוניברסיטת תל אביב פיתח את התוכנה הישראלית השלישית בתחרות, ´קרייזי בישופ´. שאר המשתתפים הגיעו מארה"ב, בלגיה, ספרד, בריטניה, צרפת, גרמניה וארצות נוספות.

רוב התוכנות, אומר פרופ´ נתניהו, יכולות לנתח ולהעריך מהלכים רבים קדימה, ובהתאם לכך לקבוע את המסע הטוב ביותר. לעתים מדובר ב-15 מהלכים, ובמצבים מסוימים, כגון בסוף המשחק כשיש מעט כלים על הלוח, אפילו יותר.

אליפות העולם בשחמט מחשב נערכת במתכונות שונות כבר כשלושים שנה, וכיום אין מגבלות על המחשבים שבהם רצות התוכנות. למרות זאת, באופן מפתיע אולי, רוב התוכנות רצות על מחשבי פי.סי רגילים למדי ולא על מחשבי-על. חלקן רצות על מחשבים בחו"ל ושולחות את מהלכיהן באמצעות האינטרנט.

אומיד דוד טביבי, שחקן שחמט ברמת אמן בעצמו, כתב לבד את תכונת הפלקון. גודל מנוע התוכנה הוא בסך הכל כחצי מגה ביט – קצת פחות מחצי דיסקט.

אז חצי דיסקט מנצח אותך?

"כן, אפשר לומר שהצלחתי ליצור משהו שהוא יותר חכם ממני, אבל רק בתחום מסוים ומוגדר – השחמט".

מה קורה אם התוכנה עפה באמצע המשחק?

"אפשר לנסות להעלות אותה מחדש, אבל אם לא מצליחים זה פשוט ´מזל רע´ ומפסידים. לאחד המתחרים שלי קרתה תקלה מסוג אחר: התוכנה שלו נתקעה. זה היה בשלב הסיום של המשחק, ועד שהוא תפס שהתוכנה לא מתקדמת נגמר לו הזמן והוא הפסיד. בכלל, לשחזר בעיה בתוכנה זה קשה. המחשב בוחן בממוצע כמיליון מצבים מדי שנייה. לא פשוט למצוא את המצב שגרם לקריסה או לתקיעה של התוכנה".

דוד טביבי עלה ארצה לפני כחמש שנים מאירן. "לא כולם שם אייטולות", הוא מעיד על ארץ הולדתו. "בתחומי מחקר רבים האירנים נחשבים טובים. לדוגמה: בתחרות ´רובוקופ´ – רובוטים שמשחקים כדורגל, יש לאירן ייצוג של כעשר משלחות. מישראל יוצאת לרוב אחת בלבד.

שי בושינסקי, שיחד עם אמיר באן פיתח את ´דיפ ג´וניור´, מלמד במחלקה למדעי המחשב באוניברסיטת חיפה ושוקד על דוקטורט. "קספרוב קיבל את התוכנה שלנו כמה חודשים מראש וניתח יחד עם הצוות שלו את ה´אופי´ של התוכנה. הוא אמר שדיפ ג´וניור משחקת בסגנון אנושי והתקפי, בדומה לאופי המשחק שלו עצמו. לפני כן הוא שיחק נגד תוכנה שנקראת ´פריץ´, שהסגנון שלה יותר ´גרמני´ – היא מדייקת יותר, אבל פחות התקפית".

איך בונים את התוכנה, מתייעצים עם שחקני שחמט?

"רוב העבודה קשורה יותר למחשבים, נושאים כמו אלגוריתמים ואופטימיזציה, ופחות קשורה ביכולת שחמט מבריקה, שלא אני ולא שותפי אמיר נחנו בה".

בושינסקי עוסק גם בתחום של בינה מלאכותית שנקרא ´דטה מיינינג´ (או ´מכונות לומדות´), הכולל שיטות מתוחכמות לחיפוש במאגרי מידע והסקת מסקנות מהם. בושינסקי: "תוכנות כאלה מסוגלות למצוא קשרים בלתי צפויים בין אלמנטים שונים. לדוגמה: נניח שבוחנים נתוני מכירה של מזון באזור מסוים בארה"ב ומוצאים שיש ביקוש רב ובלתי מוסבר לאוכל מקסיקני. תוכנה כזו תנתח בסיסי נתונים נוספים, ותמצא שהגורם לכך הוא מפעל שנמצא באותו אזור, שמעסיק הרבה פועלים מקסיקנים". זהו תחום שנחשב היום כסוד מסחרי, מעיד בושינסקי, כיוון שהוא מסייע במכירות. גם מיקום של משחת שיניים ליד בושם מסוים בחנות יכול להיקבע באמצעות תוכנה כזו.

בושינסקי דווקא מאמין שבעתיד יהיו תחומים נוספים, מוגבלים אמנם, שבהם הבינה המלאכותית תוכיח את כוחה, ושחלק מהחזון של המדע הבדיוני יוכל להתממש. "בכלל לא בטוח שהמחשבים יעשו זאת באמצעות חיקוי של בני האדם, כמו שמטוס לא מתרומם באוויר על ידי נפנוף בכנפיים, כמו ציפור".