Una nuova equazione per l'intelligenza

Esiste un'equazione per l'intelligenza? Sì. È F = T ∇ Sτ. In un intervento affascinante e istruttivo, il fisico e informatico Alex Wissner-Gross spiega cosa significa. (Filmato a TEDxBeaconStreet).

Intelligenza, cos'è?

Se guardiamo indietro alla storia

di come veniva vista l'intelligenza,

un esempio fondamentale è stata

la famosa citazione di Edsger Dijkstra:

"Chiedersi se un computer possa pensare

non è più interessante

del chiedersi se un sottomarino

possa nuotare."

Quando Edsger Dijkstra ha scritto questo,

lo ha inteso come critica

ai primi pionieri dell'informatica,

come Alan Turing.

Tuttavia, se tornate indietro

e pensate a quelle che sono state

le più grandi innovazioni

che ci hanno permesso di costruire

macchine artificiali che nuotano

e macchine artificiali che volano,

scoprite che è stato solo attraverso la comprensione

dei principi fisici sottostanti

il nuoto e il volo

che siamo stati in grado di costruire queste macchine.

Diversi anni fa,

mi sono cimentato in un programma
per cercare di capire

i meccanismi fisici fondamentali

alla base dell'intelligenza.

Facciamo un passo indietro.

Cominciamo con un esperimento del pensiero.

Fate finta di essere una razza aliena

che non sa niente della biologia della Terra

o di neuroscienza o intelligenza della Terra,

ma di avere meravigliosi telescopi

di essere in grado di guardare la Terra,

di poter vivere molto a lungo

e essere in grado di guardare la Terra

per milioni o miliardi di anni.

Osservate un effetto molto strano.

Osservate che nei millenni,

la Terra è continuamente bombardata da asteroidi

fino a un punto,

e a un certo punto,

che corrisponde all'incirca al nostro anno 2000,

asteroidi che sono

in rotta di collisione con la Terra

che altrimenti l'avrebbero colpita

misteriosamente vengono deviati

o esplodono prima di colpire la Terra.

Ovviamente, in quanto terrestri,

sappiamo che è perché

stiamo cercando di salvarci.

Stiamo cercando di impedire l'impatto.

Ma se siete alieni

che non lo sanno,

che non hanno idea dell'intelligenza terrestre,

sareste costretti a mettere insieme

una teoria fisica che spieghi come,

fino a un certo punto nel tempo,

asteroidi che demolivano la superficie di un pianeta

misteriosamente smettono di farlo.

Sostengo che sia come

cercare di capire la natura fisica dell'intelligenza.

In questo programma che ho iniziato diversi anni fa,

ho osservato diverse teorie

scientifiche, di diverse discipline,

che puntavano, credo,

verso un singolo meccanismo alla base

dell'intelligenza.

In cosmologia, per esempio,

ci sono stati diverse prove a sostegno del fatto

che il nostro universo appare sintonizzato

per lo sviluppo dell'intelligenza,

e, in particolare, per lo sviluppo

di stati universali

che massimizzano la diversità di possibili futuri.

Nel gioco, per esempio, in Go --

tutti ricordano nel 1997

quando Deep Blue di IBM
ha battuto Garry Kasparov a scacchi --

pochi sanno

che negli ultimi 10 anni,

il gioco Go,

probabilmente un gioco molto più impegnativo

perché ha molti più diramazioni possibili,

ha anche lui iniziato a soccombere

di fronte a avversari computer

per lo stesso motivo:

oggi le migliori tecniche
per i computer che giocano a Go

sono tecniche che cercano di massimizzare
le opzioni future

durante il gioco.

Infine, nella pianificazione
delle mosse robotiche,

ci sono state diverse tecniche recenti

che hanno cercato di trarre vantaggio

dalle abilità dei robot per massimizzare

la futura libertà di azione

allo scopo di compiere compiti complessi.

Quindi, prendendo tutte queste diverse teorie

e mettendole insieme,

diversi anni fa, mi sono chiesto

se esistesse un meccanismo alla base dell'intelligenza

che possiamo estrarre

da queste diverse teorie.

Esiste una singola equazione dell'intelligenza?

E credo che la risposta sia positiva.
["F = T ∇ Sτ"]

Quello che vedete è probabilmente

quello che più si avvicina a E = mc²

per l'intelligenza, che io abbia visto.

Quello che vedete qui

è una dichiarazione di corrispondenza

che l'intelligenza è una forza, F,

che agisce per massimizzare la futura
libertà di azione.

Agisce per massimizzare la futura libertà di azione,

o mantenere le opzioni aperte,

con una certa forza T,

con la diversità di possibili futuri accessibili, S,

fino a un certo orizzonte temporale, tau.

In breve, all'intelligenza non piace rimanere intrappolata.

L'intelligenza cerca di massimizzare
la futura libertà di azione

e mantenere le opzioni aperte.

Quindi, data questa singola equazione,

viene naturale chiedersi che cosa farsene.

Quanto prevede?

Prevede il livello di intelligenza umana?

Prevede l'intelligenza artificiale?

Vi mostrerò un video

che, credo, dimostrerà

alcune fantastiche applicazioni

di questa singola equazione.

(Video) Narratore: Ricerche recenti in cosmologia

suggeriscono che universi che producono

più disordine, o "entropia", durante la loro vita

dovrebbe tendere ad avere condizioni più favorevoli

per l'esistenza di esseri intelligenti come siamo noi.

E se quella tentata connessione cosmologica

tra entropia e intelligenza

rivelasse una relazione più profonda?

E se il comportamento intelligente non fosse
solo legato

alla produzione di entropia a lungo termine,

ma ne emergesse direttamente?

Per scoprirlo, abbiamo sviluppato un software

chiamato Entropica, progettato per massimizzare

la produzione di entropia a lungo termine

di qualunque sistema in cui si trova.

Straordinariamente,
Entropica è stato in grado di passare

molteplici test di intelligenza animale,
giocare a giochi per umani,

e persino guadagnare in borsa,

tutto senza essere istruito a farlo.

Ecco alcuni esempi di Entropica in azione.

Proprio come un essere umano che sta in piedi
senza cadere,

qui vediamo Entropica

che mantiene automaticamente in equilibrio
un palo utilizzando un carrello.

Questo comportamento è notevole

in parte perché non abbiamo mai dato
a Entropica un obiettivo.

Decide semplicemente da solo
di tenere in equilibrio il palo.

Questa capacità di equilibrio avrà applicazioni

per i robot umanoidi

e tecnologie di assistenza all'uomo.

Proprio come alcuni animali possono usare oggetti

come strumenti nei loro ambienti

per raggiungere spazi ristretti,

qui vediamo Entropica,

di nuovo di propria iniziativa,

in grado di spostare un grande disco
che rappresenta un animale

così da permettere a un disco piccolo,

che rappresenta uno strumento,
di raggiungere uno spazio ristretto

tenendo un terzo disco

e rilasciare il terzo disco
dalla sua posizione iniziale fissa.

Questa capacità di uso degli strumenti avrà applicazioni

per produzioni e agricolture intelligenti.

Inoltre, proprio come altri animali

sono in grado di cooperare
tirando dai lati opposti di una corda

nello stesso tempo per rilasciare cibo,

qui vediamo che Entropica è in grado di compiere

una versione modello di questo compito.

Questa capacità di cooperare ha implicazioni interessanti

per la pianificazione economica e in diversi altri campi.

Entropica è ampiamente applicabile

a tutta una serie di settori.

Per esempio, qui vediamo che gioca

a pong contro se stesso,

illustrando il suo potenziale nel gioco.

Qui vediamo Entropica che orchestra

nuove connessioni in un social network

i cui amici si perdono continuamente di vista

e mantiene la rete ben connessa.

Questa stessa capacità di orchestrazione della rete

ha anche applicazioni nella sanità,

nell'energia e nell'intelligenza.

Qui vediamo Entropica che guida il percorso

di una flotta di navi,

scoprendo e utilizzando il Canale di Panama

per estendere globalmente la sua portata dall'Atlantico

al Pacifico.

Con lo stesso metodo, Entropica

è ampiamente applicabile a problemi

di autodifesa, logistica e trasporti.

Infine, qui vediamo Entropica

che scopre spontaneamente e esegue

una strategia di acquisto a prezzi bassi
e vendita a prezzi alti

su una serie di titoli finanziari simulati,

accrescendo con successo i titoli sotto controllo

in maniera esponenziale.

Questa capacità di gestione del rischio

avrà ampie applicazioni in finanza

e nelle assicurazioni.

Alex Wissner-Gross: Avete appena visto che

una varietà di comportamenti cognitivi

tipici dell'intelligenza umana

come l'uso degli strumenti, camminare eretti

e la cooperazione

derivano tutti da una singola equazione,

che guida un sistema

per massimizzare la futura libertà di azione.

C'è una profonda ironia in tutto questo.

Tornare agli inizi

dell'uso del termine robot,

il gioco "RUR";

c'è sempre stato un concetto

per cui se sviluppiamo l'intelligenza delle macchine,

ci sarà una rivolta cibernetica.

Le macchine si solleveranno contro di noi.

Un'importante conseguenza di questo lavoro

è che forse in tutti questi decenni,

abbiamo visto al contrario l'intero concetto

della rivolta cibernetica.

Non sono le macchine a diventare prima intelligenti

e poi megalomani

che cercano di controllare il mondo.

È l'opposto.

Il desiderio di prendere il controllo

di tutti i possibili futuri

è un principio più fondamentale

di quello dell'intelligenza,

che l'intelligenza generale potrebbe di fatto emergere

direttamente da questa specie di controllo,

invece che viceversa.

Un'altra importante conseguenza
è il perseguimento di un obiettivo.

Mi viene spesso chiesto, come la capacità
di perseguire un obiettivo

derivi da questa specie di quadro.

La risposta è che
la capacità di perseguire un obiettivo

ne deriva direttamente

in questo senso:

così come viaggereste attraverso un tunnel,

un collo di bottiglia nel vostro futuro percorso,

per poter raggiungere

molti altri obiettivi più avanti,

o così come investireste

in titoli finanziari,

riducendo la vostra liquidità a breve termine

per poter aumentare la vostra ricchezza
nel lungo termine,

il perseguimento di un obiettivo
emerge direttamente

dalla spinta a lungo termine

ad aumentare la futura libertà di azione.

Infine, Richard Feynman, un famoso fisico,

ha scritto una volta che se la civiltà umana
venisse distrutta

e potesse trasmettere un singolo concetto

alla propria discendenza

per aiutarla a ricostruire la civiltà,

quel concetto dovrebbe essere

che tutta la materia che ci circonda

è costituita di minuscoli elementi

che si attraggono l'un l'altro quando sono lontani,

ma si respingono quando sono vicini.

Il mio equivalente di quella dichiarazione

da passare alla discendenza

per aiutarla a costruire l'intelligenza artificiale

o per aiutarla a capire l'intelligenza umana,

è la seguente:

l'intelligenza dovrebbe essere vista

come un processo fisico

che cerca di massimizzare la futura libertà di azione

e evitare i limiti del proprio futuro.

Grazie infinite.

(Applausi)