Boeken

Monday, September 27, 2010

De computer kletst maar wat - Weg met de Turing Test

De Turing Test was bedoeld om op een praktische manier antwoord te geven op de vraag of machines kunnen denken. Inmiddels lijkt de beroemde test volledig achterhaald.


Dit artikel is gepubliceerd in NRC Handelsblad, 25 september 2010

In 1950 stelde de Britse computerpionier Alan Turing een praktische test voor die een antwoord zou moeten geven op de vraag: ‘Kunnen machines denken?’ Die test kwam de Turing Test te heten. In het kort: je mag via een toetsenbord en een beeldscherm waarop alle tekst verschijnt converseren met een mens en een machine. Je weet echter niet wie wie is. Wanneer je niet in staat bent te onderscheiden wie de mens en wie de machine is, dan is het volgens Turing fair om te zeggen dat de machine kan denken. Turing voorspelde dat computers nog vóór het jaar 2000 zouden slagen voor deze test.

Maar zelfs nu, zestig jaar later, is er nog nooit een computer geslaagd. Nog steeds vallen machines snel door de mand. Toch verkondigt uitvinder Ray Kurzweil dat computers rond 2030 zullen slagen voor de Turing Test, in essentie door de werking van het menselijke brein na te bouwen. Maar er zijn geen aanwijzingen dat op dat terrein voldoende snel vooruitgang wordt geboekt, als het überhaupt al zou kunnen. Kurzweil wil zijn chatbot Ramona klaarstomen voor de Turing Test. Op zijn website kun je chatten met Ramona 4.0, die onder andere kan putten uit alle kennis van Wikipedia. Dat levert gespreksflarden als deze op:

you> Who is your favorite writer?
Ramona> I don't have a favorite writer. My favorite food is lasagna made with in-vitro beef and cloned cheese.
you> How does that taste?
Ramona> Taste is a form of direct chemoreception and is one of the traditional five senses.
you> Do you make the lasagna yourself?
Ramona> Lasagna is both a form of pasta in sheets and also a dish, sometimes named lasagne al forno made with alternate layers of pasta, cheese, and often ragù or tomato sauce.
you> You just tell me some objective facts. Where are your subjective feelings?
Ramona> Eric said he broke the window on the front door and the glass cut his hand. Subjective experience, the sensory buzz and awareness associated with a conscious mind A school of bayesian probability stating that the state of knowledge corresponds to personal belief

Chatbots als Ramona gebruiken vooral trucjes zoals geforceerd praten over wat ze wel weten of het uit de weg gaan van de conversatie door zelf vragen te stellen. Zodra je het gesprek een beetje persoonlijk maakt, raken ze in verwarring. Ook hebben ze grote moeite met alledaagse, impliciete kennis. Elk kind weet dat wanneer je een glas water op de grond laat vallen het glas breekt en het water wegloopt. Dat heeft het geleerd door ervaring, uit de interactie tussen lichaam en omgeving. Niemand heeft dat expliciet verteld en het staat ook niet in een encyclopedie. Juist deze impliciete kennis is voor een computer uiterst moeilijk. Zonder zintuigen die de wereld waarnemen kan een computer die kennis niet zelf opdoen en moet hij deze expliciet geprogrammeerd krijgen. Hoewel dat al drie decennia geprobeerd wordt in het project CYC, is het tot nu toe ondoenlijk gebleken.

Als de Turing-Test-chatresultaten ondanks een enorme vooruitgang in hardware en software na zestig jaar nog zo teleurstellend zijn, wat moeten we dan anno 2010 nog met de Turing Test?

Vliegen
“De Turing Test is gedateerd”, vindt Frank van Harmelen, hoogleraar aan de Vrije Universiteit in Amsterdam en gespecialiseerd in kunstmatige intelligentie. “In 1950 waren de ideeën van wat computers konden nog heel naïef. Het was revolutionair dat Turing al durfde na te denken over computers die niet te onderscheiden zijn van mensen. Maar nu zijn we zestig jaar verder en begrijpen we veel beter wat computers wel en niet goed kunnen en wat intelligentie is.”

Juist omdat de Turing Test gericht is op het simuleren van menselijke intelligentie vindt Van Harmelen de test gedateerd. Hij vergelijkt het met vliegen. Iedereen vindt dat vogels vliegen. Maar iedereen vindt ook dat Boeing 747’s vliegen, terwijl ze dat op een heel andere manier doen. Toch zou geen 747 ooit slagen voor een Turing Test voor vliegen als die net zo gebaseerd zou zijn op het imiteren van vogels als de Turing Test gebaseerd is op het imiteren van mensen. Eeuwenlang probeerden mensen te vliegen door vogels na te doen. Dat leverde behalve tragikomische scènes niets op. De mens leerde pas vliegen toen hij ophield de natuur te imiteren, de wetten van de aërodynamica ging begrijpen en vliegtuigen met stijve vleugels ging bouwen.

“Aan de ene kant vind ik dat de Turing Test het wetenschappelijk onderzoek naar kunstmatige intelligentie in de weg staat”, zegt Van Harmelen. “We moeten niet meer uitsluitend mikken op het nabouwen van menselijke intelligentie. We moeten algemene theorieën maken over wat intelligentie is en op basis daarvan software bouwen. Machine-intelligentie hoeft helemaal geen menselijke intelligentie te zijn. Aan de andere kant zie ik een computer die slaagt voor de Turing Test wel nog als de ultieme droom van het vakgebied, zoals de ultieme droom van de natuurkunde een Theorie van Alles is. We moeten die droom niet loslaten, maar hij is niet richtinggevend voor het ontwikkelen van kunstmatige intelligentie.”

Lichaam
Meer en meer is gebleken dat machines andere vormen van intelligentie vertonen dan menselijke intelligentie. Zo berekent een schaakcomputer zijn zetten anders dan mensen dat doen. Mensen gebruiken patroonherkenning. Schaakcomputers zoeken enorm snel door enorme hoeveelheid combinaties heen. Het een is niet per definitie beter dan het ander. De twee strategieën kunnen elkaar zelfs aanvullen, zoals bij de modernste schaakcomputers wordt geprobeerd.

De menselijke hardware heeft cognitieve beperkingen ingebouwd: zo kan ons brein maar zeven plus of min twee items in het kortetermijngeheugen opslaan. Van Harmelen: “Maar waarom zouden we zo’n zelfde beperking inbouwen in een computer alleen maar om menselijke intelligentie te simuleren? Veel dingen die moeilijk zijn voor mensen zijn heel goed op computers te realiseren, zoals schaken of het uitrekenen van ingewikkelde formules. Paradoxaal genoeg zijn de dingen die elke driejarige kleuter al kan juist heel erg moeilijk voor een computer: natuurlijke taal begrijpen of gezichten herkennen.”

Van Harmelens argumenten tegen de Turing Test worden door de meerderheid van de internationale collega’s gedeeld. In 2006 vierde de kunstmatige intelligentie haar vijftigjarig bestaan met een grote conferentie. Uit een enquête onder de aanwezige wetenschappers, waaronder de oprichters van het vakgebied, bleek dat 41 procent geloofde dat computers helemaal nooit de menselijke intelligentie zouden kunnen simuleren; nog eens 41 procent meende dat dat wel zou kunnen, maar dat het meer dan vijftig jaar zou duren. Mensen als Ray Kurzweil, die denken dat een computer binnen twee decennia slaagt voor de Turing Test, zijn een uitzondering.

Een ander argument tegen de Turing Test komt uit de hedendaagse cognitiewetenschap: de menselijke cognitie ligt diep verankerd in het feit dat wij een lichaam hebben. Onze hersenen zijn geëvolueerd voor een effectieve interactie met de omgeving. Ze vragen zich voortdurend hoe het lichaam in respons op de omgeving moet reageren. Waarnemen en handelen zijn daarbij essentieel. Dat kunnen hedendaagse computers in het geheel niet en zelfs de beste robots zijn er onbeholpen in. Ook de belangrijke non-verbale communicatie gebeurt via het lichaam.

Sociaal spel
In kringen van filosofen en logici heeft de Turing Test altijd een voorname status gehad. Johan van Benthem is hoogleraar logica en de toepassingen daarvan in de informatica en de cognitiewetenschappen. Hij is zowel verbonden aan de Universiteit van Amsterdam als aan de Stanford Universiteit (VS). Net als Van Harmelen vindt ook hij de Turing Test gedateerd.

“Allereerst is de test gebaseerd op een achterhaald machinemodel: de Turingmachine. De Turingmachine is een computer met in- en uitvoer die alles in zijn eentje moet doen.” Het bedenken van die machine was Turings belangrijke fundamentele bijdrage aan de informatica. Alles wat op een mechanische manier berekend kan worden, kan berekend worden met een Turingmachine.

“Maar”, zegt Van Benthem, “na zestig jaar is de realiteit er niet meer een van een op zichzelf staande machine, maar van netwerken van aan elkaar gekoppelde computers of processoren. Denk aan het internet of aan supercomputers met duizenden processoren. En op softwareniveau ontstaan steeds meer gemeenschappen van software-agenten die hun eigen doelen nastreven en informatie uitwisselen.”

Van Benthem: “Voor zulke netwerken of gemeenschappen hebben we nog geen goed theoretisch model. Misschien moeten we zo’n model eerder baseren op het concept van een spel tussen meer dan twee spelers, zoiets als het spel Cluedo bijvoorbeeld, dan op het concept berekening. Het feit dat filosofen nog steeds over de Turing Test debatteren laat vooral zien dat ze de ontwikkelingen in de informatica van de afgelopen vijftig jaar niet hebben gevolgd.”

Van Benthems tweede argument tegen de Turing Test is een veelgehoord tegenargument: het is een alles-of-niets-test. Ofwel een machine slaagt voor de Turing Test, of niet. De test meet niet hoeveel beter de machine in staat is een menselijke dialoog te simuleren, laat staan wat machine en mens samen beter zouden kunnen dan alleen.

Van Benthem: “Eigenlijk vind ik het daarom een extreem oninteressante test. Veel interessanter is het verschijnsel dat machine-intelligentie in de afgelopen zestig jaar helemaal geen concurrent is geworden van menselijke intelligentie, maar dat menselijke intelligentie is uitgebreid met machine-intelligentie. De samenwerking tussen mens en machine heeft tot nieuwe gedragsvormen geleid, zoals het gebruik van internet en smartphones. Wat mij betreft is de interessante vraag welke uitbreidingen wel en niet werken en waarom; niet of we menselijke intelligentie kunnen simuleren.”

Flauwe trucjes
Op 23 oktober aanstaande vindt voor de twintigste keer de Loebner Prize plaats, de enige wedstrijd ter wereld waarin computerprogramma’s het opnemen in een Turing Test. Hoewel er nog nooit een voor de test is geslaagd, ontvangt het best presterende programma wel een prijs van tweeduizend dollar. Maar de dialogen van de afgelopen winnaars stellen teleur, vergelijkbaar met die van Ramona 4.0.

Wie de deelnemerslijst doorneemt, ziet dat ’s werelds beste laboratoria op het terrein van de kunstmatige intelligentie, zoals de Amerikaanse universiteiten MIT, Stanford en Carnegie Mellon, schitteren door afwezigheid. Het aantal deelnemers is sowieso beperkt tot een handvol. Een teken aan de wand? “Ja”, zegt Frank van Harmelen. “De Loebner Prize is Spielerei. Hij trekt elk jaar weer even de aandacht, maar speelt in het wetenschappelijke onderzoek naar kunstmatige intelligentie geen enkele rol.”

“Een computer laten slagen voor de Turing Test is gewoon nog te moeilijk”, zegt Johan Bos, hoogleraar computationele semantiek aan de Rijksuniversiteit Groningen. Bos bouwt zelf vraag-antwoordsystemen voor wetenschappelijk onderzoek. “We kunnen wel dialoogsystemen voor beperkte domeinen en taken maken, maar er komt veel meer bij kijken om een universeel dialoogsysteem met kennis van de wereld en een eigen mening te maken. Daarom is er weinig tot geen interesse van de academische wereld. Het is wetenschappelijk niet interessant om een dialoogsysteem vol met flauwe trucjes te bouwen.”

Wat heeft de Turing Test na zestig jaar dan opgeleverd? Toch vooral veel voer voor filosofen. Stapels artikelen die beargumenteren waarom de Turing Test wel of geen goede test voor machine-intelligentie is. Maar geen bijdrage aan het creëren van kunstmatige intelligentie. Geen beter begrip van intelligentie. Geen betere dialoogsystemen. Weg met de Turing Test. Op zoek naar interessantere vormen van kunstmatige intelligentie.

Internet

www.kurzweilai.net/ Website van uitvinder Ray Kurzweil www.kurzweilai.net/ramona4/ramona.html Chatbot Ramona 4.0. Ramona is onder andere gekoppeld aan het vraag-antwoordsysteem Powerset dat kan putten uit alles wat op Wikipedia staat.
www.longbets.org/1 Debat tussen Mitchell Kapor en Ray Kurzweil. Slaagt een computer in 2029 voor de Turing Test?
www.worldsbestchatbot.com/Competition_Transcripts De dialogen van de winnaar van de Loebner Prize 2009
http://www.cse.unr.edu/~sushil/class/ai/papers/coffeehouse.html ‘A coffeehouse conversation on the Turing Test’ van Douglas Hofstadter www.cogs.susx.ac.uk/users/blayw/tt.html ‘Why the Turing Test is AI’s biggest blind alley’
http://crl.ucsd.edu/~saygin/papers/MMTT.pdf ‘Turing Test 50 Years Later’. Uit Minds and Machines, 2000
www.cyc.com/ Project CYC


[Kader:] Wie was Alan Turing?

Alan Turing (1912-1954) was een Britse wiskundige en computerpionier. In 1936, nog vóór de eerste elektronische programmeerbare computers, bedacht hij een baanbrekend rekenmodel waarop alle bekende rekenprocessen zijn na te bootsen: de Turingmachine. Hij toonde ook het bestaan aan van een universele computer: een Turingmachine die in staat is om elke andere Turingmachine na te doen. Het is de basis van ons moderne begrip van de ‘general purpose computer’.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog speelde Turing een grote rol bij het kraken van de Duitse Enigma-codering met grote decodeermachines. Dankzij het werk van Turing en zijn collega’s ontcijferden de Britten tienduizenden Duitse berichten per maand.

In 1950 stond Turing aan de wieg van het vakgebied kunstmatige intelligentie, met zijn idee van de Turing Test. Hij verdiepte zich in het bouwen van een ‘elektronisch brein’ en voorspelde dat computers vóór het jaar 2000 zouden slagen voor de Turing Test.

In 1952 werd Turing opgepakt voor openlijke homoseksualiteit, destijds nog een misdaad in Groot-Brittannië. Hij werd veroordeeld tot een hormoontherapie van een jaar om zijn homoseksualiteit te onderdrukken. In 1954 werd Turing dood in zijn bed gevonden, vergiftigd door cyanide. Hoewel een duidelijk motief ontbreekt, heeft hij waarschijnlijk zelfmoord gepleegd. Zijn moeder en enkele anderen dachten echter dat het een ongeluk was geweest.

In 2009 bood de Britse premier Gordon Brown openlijk excuses aan voor Turings veroordeling.

Turings naam is verbonden aan de Turing Award, die sinds 1966 jaarlijks wordt uitgereikt. Deze prijs wordt beschouwd als de Nobelprijs voor informatica.

2012 is het internationale Alan Turing-jaar, vanwege zijn honderdste geboortejaar: www.turingcentenary.eu

Meer over Alan Turing op de website van Turing-biograaf Andrew Hodges:
www.turing.org.uk/