BUILDER ZOOM – WITOLD SZYMANIK, WSC
Sztuczna inteligencja to ostatnio gorący temat. Wpłynęła na to ogromna popularność programu ChatGPT, który w ciągu niewielu tygodni po premierze w listopadzie 2022 roku zyskał miliony użytkowników. Obecnie mamy już do czynienia z całą gamę podobnych programów, zwanych chatbotami, generującymi nie tylko odpowiedzi tekstowe, ale też obrazy i filmiki. Szybkość ich działania sprawia wrażenie, że udzielane odpowiedzi biorą się praktycznie znikąd. Wiele osób sądzi, że komputery zyskały nagle prawie nadprzyrodzone możliwości. Pojawiają się obawy, co się stanie, jeśli komputery okażą się inteligentniejsze od nas?
Przede wszystkim zastanówmy się, o czym właściwie mówimy. Już sama dość pretensjonalna nazwa „sztuczna inteligencja” (ang. „Artificial Intelligence”, w skrócie AI) wzbudza obawy i niepewność. Warto jednak zauważyć, że definicja inteligencji jest mocno nieostra. Wiemy z grubsza o kogo chodzi, gdy mówimy o klasie społecznej, ale gubimy się, gdy mamy na myśli zdolności umysłowe jednostki. Z pewnością „inteligencja” jest złożonym i wielowymiarowym pojęciem obejmującym różnorodne aspekty, takie jak zdolność do uczenia się, rozumienia, rozwiązywania problemów, myślenia abstrakcyjnego, planowania i adaptacji do nowych sytuacji. By jakoś uporządkować temat dzielimy zwykle ludzką inteligencję na wiele typów i rodzajów, począwszy od inteligencji logiczno-matematycznej po inteligencję emocjonalną. Nietrudno zauważyć, że poszczególne typy inteligencji często mają ze sobą niewiele wspólnego, a czasem wręcz się wykluczają. Również użycie określenia „sztuczna” w odniesieniu do inteligencji jest samo w sobie interesujące. Zauważmy, że słowa „sztuczny/sztuczna” miały jeszcze niewiele lat temu znaczenie jednoznacznie pejoratywne (również w języku angielskim). Czym więc ma być „sztuczna inteligencja”? Czy będzie nową wartością, czy prymitywną namiastką i jaką właściwie inteligencję mamy na myśli?
W świecie nauki określenie „sztuczna inteligencja” zostało po raz pierwszy użyte przez amerykańskiego naukowca Johna McCarthy’ego w nazwie konferencji zorganizowanej w 1956 roku w Dartmouth College w Hanover, w stanie New Hampshire (USA). Konferencja ta uznawana jest za moment narodzin sztucznej inteligencji jako odrębnej dyscypliny naukowej (początkowo czysto teoretycznej), jednak sam koncept „inteligentnych maszyn” jest znacznie starszy. Inteligentne maszyny – roboty – pojawiły się w prozie Karela Čapka (powieść „R.U.R. – Rossum’s Universal Robots”) w latach 20. XX wieku. W drugiej połowie XX wieku inteligentne maszyny stały się już częstymi bohaterami powieści fantastyczno-naukowych. Wystarczy wspomnieć twórczość Isaaca Asimova i oczywiście Stanisława Lema. Marzenia o konstruowaniu „myślących maszyn” są jednak znacznie starsze. Przykładem może być Mechaniczny Turek – osiemnastowieczna mistyfikacja, zaprezentowana po raz pierwszy w 1769 roku. Rzekomo miała to być genialna maszyna, rozgrywająca po mistrzowsku partie szachów. W rzeczywistości był to utalentowany szachista ukryty wewnątrz maszyny i sterujący jej ruchami. U szczytu swojej popularności Mechaniczny Turek, obwożony po Ameryce i Europie, rozgrywał pojedynki szachowe z takimi postaciami jak Benjamin Franklin czy Napoleon Bonaparte. Wśród publiczności wzbudzał zachwyt i zdumienie, podobnie jak dziś ChatGPT.
Obecny poziom rozwoju technik informatycznych nazywanych „sztuczną inteligencją” jest efektem wieloletniego rozwoju, a nie jakiegoś przełomowego odkrycia. Prawdopodobnie pierwszym oprogramowaniem wykorzystującym w praktyce zalążki sztucznej inteligencji był program SHRDLU Terry’ego Winograda, opracowany w MIT Artificial Intelligence Laboratory w latach 1968–1970 na produkowanych od 1964 roku komputerach PDP-6 firmy DEC. System kontrolował umowne ramię robota operującego na wirtualnych blokach i reagował na komendy wprowadzone w naturalnym języku angielskim, takie jak „Will you please stack up both of the red blocks and either a green cube or a pyramid” (tłum. „Czy możesz ułożyć na stos oba czerwone bloki i żadnego zielonego sześcianu lub piramidy”). SHRDLU potrafił też prawidłowo odpowiadać na pytania dotyczące jego świata bloków, np. „Can a pyramid be supported by a pyramid?” (tłum. „Czy piramida może być podparta piramidą?”). Interesujące, że sztuczna inteligencja pojawiła się po raz pierwszy w programie, który można uznać za praprzodka inżynierskiego oprogramowania CAD/CAM. Bardziej uniwersalne możliwości sterowanie głosem pojawiły w komputerach Macintosh firmy Apple na początku lat 90. XX wieku. Początek obecnego stulecia to burzliwy rozwój różnego rodzaju wirtualnych asystentów (Apple Siri, Google Assistant, Amazon Alexa i wiele innych). Wirtualni asystenci, niestety zwykle niezbyt inteligentni, opanowali również działy obsługi klienta i pomocy technicznej w wielu firmach. Pewnie każdy z nas miał już przyjemność/nieprzyjemność zetknąć się z tym problemem. Zdobyczą ostatnich lat jest natomiast możliwość efektywnego indeksowania, przeszukiwania i przetwarzania informacji zawartych w ogromnych bazach danych (Big Data), realizowana dzięki wyspecjalizowanym procesorom i układom komputerowym. Szczególne znaczenie odgrywa rozwój Internetu oraz usług świadczonych drogą elektroniczną w internetowych chmurach, dzięki czemu możliwa jest mniej lub bardziej legalna agregacja przesyłanych informacji i gromadzenie ich w zbiorach Big Data.
Zaawansowane algorytmy pozwalają wyszukać przydatne dane, łączyć je i przetwarzać w formie tekstów i obrazów, zaś ultraszybkie procesory i sieci komputerowe sprawiają, że odpowiedzi na zadane pytania pojawiają się szybko, co najwyżej z przerwą odpowiadającą bardzo ludzkiej chwili na zaczerpnięcie oddechu. Prawo autorskie wciąż nie potrafi sobie poradzić z problemem skrytego pozyskiwania treści, między innymi dlatego, że gromadzenie danych i tworzenie wciąż doskonalszych algorytmów ich przeszukiwania określane są eufemizmami „uczenie” lub „trenowanie” sztucznej inteligencji.
Rozwój sztucznej inteligencji stwarza ogromne możliwości, ale też realne zagrożenia. Choć sztuczna inteligencja z naturalną inteligencją wiele wspólnego nie ma (nazwa prowadzi nas na manowce!), to techniki objęte tą nazwą są w istocie potężnym narzędziem panowania nad informacją, co ma kluczowe znaczenie we współczesnej cyfrowej rzeczywistości. Już teraz cyfrowe boty generujące wpisy w mediach społecznościowych potrafią wpływać na wyniki wyborów i decyzje konsumentów. Nie trzeba jednak uciekać się do aż tak brutalnych metod jak farmy trolli – wystarczy, że odpowiednie algorytmy wyszukiwarek internetowych będą podbijać określone typy informacji, a ograniczać rozprzestrzenianie się innych. W ten sposób można wpływać na kursy spółek giełdowych i wiele więcej. Niegdyś Wlk. Brytania stworzyła imperium dzięki panowaniu na morzach, a Alianci przyspieszyli koniec II Wojny Światowej dzięki panowaniu w powietrzu, dziś potęga takich firm jak Alphabet (Google), Meta (Facebook i Instagram) oraz X (dawniej Twitter) bierze się z panowania nad informacją. Sztuczna inteligencja, jak każde narzędzie stworzone przez człowieka, może być wykorzystywane w różny sposób w zależności od tego, w czyich znajdzie się rękach.
Na koniec wróćmy do budownictwa. Metody sztucznej mogą być wykorzystywane na wszystkich etapach przygotowania i realizacji inwestycji. Algorytmy AI mogą generować różne warianty projektów, biorąc pod uwagę określone parametry i ograniczenia, korzystając przy tym z baz danych zawierających informacje o wcześniejszych, zrealizowanych już inwestycjach. Pozwoli to architektom i inżynierom na eksplorację wielu opcji i wybór optymalnego rozwiązania. Sztuczna inteligencja na podstawie danych z wcześniejszych projektów może przewidzieć potencjalne problemy podczas budowy, co umożliwia proaktywne zarządzanie ryzykiem. Na podstawie podobnych danych można też optymalizować harmonogramy budowy, biorąc pod uwagę dostępność zasobów, materiały, pogodę i inne czynniki, co pozwala na lepsze zarządzanie czasem i kosztami. To tylko wybrane przykłady. Dzięki zastosowaniu AI, branża budowlana może osiągnąć wyższą efektywność operacyjną, lepszą jakość wykonania, zwiększone bezpieczeństwo i redukcję kosztów, co przekłada się na bardziej zrównoważone i opłacalne realizowanie inwestycji.
W dziedzinie mi najbliższej, to znaczy w projektowaniu architektonicznym, sztuczna inteligencja jest już obecna od kilku lat. Dobrym przykładem jest program Solibri fińskiej firmy Solibri Inc., umożliwiający porównywanie wirtualnych modeli BIM i wyszukiwanie w nich kolizji. Algorytmy programu działają zdumiewająco szybko i efektywnie. Wyszukanie kolizji w projekcie tradycyjnymi metodami zajmuje wiele czasu, a ryzyko przeoczenia błędów jest duże. Solibri pozwala szybko identyfikować problemy, które zapewne zostałyby ujawnione dopiero na placu budowy generując koszty, opóźnienia i konflikty. Ciekawą funkcjonalność oferuje program Archicad firmy Graphisoft. Najnowsza wersja programu wyposażona jest w moduł wizualizacji AI Visualizer oparty o silnik Stable Diffusion firmy Stability AI. Moduł ten generuje wizualizacje w oparciu o polecenia tekstowe formułowane w języku naturalnym. Innym interesującym programem działającym w oparciu o technologię AI jest Plans2BIM francuskiego start-upu WiseBIM, pozwalający przekształcić płaskie rysunki w formatach PDF, PNG i JPEG w przestrzenny model w formacie IFC. Program ten jest też dostępny jako dodatek do programu Revit firmy Autodesk. To tylko kilka przykładów. Sztuczna inteligencja szybko staje się produktywnym narzędziem służącym projektowaniu.
Co przyniesie przyszłość? Zostawiając na boku filozoficzne rozważania skupmy się na oprogramowaniu do projektowania. Z pewnością narzędzia AI będą w stanie uprościć i zautomatyzować wiele czasochłonnych, żmudnych i powtarzalnych czynności, takich jak rozrysowywanie detali, opracowanie graficzne, przygotowywanie zestawień, koordynacje itd. Trudno nie zauważyć, że te pomocnicze czynności zajmują obecnie większość czasu pracy zespołów projektowych, czeka nas więc swego rodzaju rewolucja w zatrudnieniu. Wzrośnie popyt na twórczych specjalistów, lecz wielu pracowników pomocniczych okaże się niepotrzebnych. Ale to nic nowego – zmiany tego rodzaju zachodziły zawsze w trakcie rozwoju cywilizacji, w miarę pojawiania się nowych wynalazków. Mam nadzieję, że zniknie też problem nazywany żartobliwie zasadą 90/10. Zaobserwowano, że 90% użytkowników komputerów korzysta z nie więcej niż 10% możliwości zainstalowanego na nich oprogramowania. Dotyczy to nie tylko zaawansowanych programów inżynierskich, ale też popularnego Worda. Dzięki sztucznej inteligencji i nowym interfejsom oprogramowania opartym o język naturalny w miejsce trudnych do znalezienia i opanowania poleceń menu ukrytych w dziesiątkach okien dialogowych będziemy mogli w pełni korzystać z tych możliwości komputerów, jakimi już dysponujemy.
