ประกาศแล้วสำหรับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ประจำปี 2024 ซึ่งปีนี้เป็นของ จอห์น โจเซฟ ฮอปฟิลด์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ที่ได้รับรางวัลนี้ร่วมกับ เจฟฟรีย์ อี. ฮินตัน นักวิทยาศาสตร์ชาวแคนาดา-อังกฤษจากมหาวิทยาลัยโทรอนโต ในผลงานการค้นพบและประดิษฐ์กลไกเพื่อวางรากฐานให้ AI สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตนเองผ่านทาง โครงข่ายประสาทเทียม
แต่ก่อนอื่นเราไปทำความรู้จักกับ โครงข่ายประสาทเทียม ว่ามันสำคัญอย่างไร และทำไมจึงเป็นหนึ่งในจุดเริ่มต้นของ AI ที่เราใช้กันทุกวันนี้
โครงข่ายประสาทเทียมคืออะไร
ฟังดูอาจคล้ายเรื่องทางการแพทย์หรือชีววิทยา แต่ไม่ใช่เลย อันที่จริงคำคำนี้เป็นเรื่องของคอมพิวเตอร์ล้วนๆ โครงข่ายประสาทเทียมเป็นรูปแบบหนึ่งของการทำให้เครื่องจักรสามารถเรียนรู้ได้โดยเลียนแบบวิธีการทำงานภายในสมองของสิ่งมีชีวิตที่มีหน่วยย่อยที่เล็กที่สุดนั่นคือเซลล์ประสาทนั่นเอง
เหล่านักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะกำหนดทฤษฎี สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ กำหนดรูปแบบการคำนวณและผลลัพธ์ รวมทั้งพยายามสร้างเซลล์ประสาทเทียมขึ้นมา ซึ่งในยุคแรกๆ จะเป็นฮาร์ดแวร์ที่เป็นวงจรไฟฟ้า และในยุคปัจจุบันมีบางส่วนที่กลายเป็นแบบจำลองที่สร้างขึ้นด้วยการเขียนโปรแกรม และเมื่อเราเชื่อมต่อเซลล์ประสาทเทียมนี้เข้าด้วยกันจะเกิดเป็น โครงข่ายประสาทเทียม ที่ทำงานได้คล้ายสมองสิ่งมีชีวิต
จอห์น ฮอปฟิลด์ ค้นพบอะไร
ต้องย้อนเรื่องราวกลับไปถึงปี 1943 ในระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 2 เมื่อมีการแข่งขันกันออกแบบระบบคำนวณต่างๆ เพื่อใช้ในด้านสงคราม แต่ในอีกมุมหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ 2 คนคือ วอร์เรน แมคคัลลอช์ และ วอลเตอร์ พิตต์ส กลับพยายามเสนอแนวคิดว่า เราควรหาวิธีให้เครื่องจักรสามารถเรียนรู้ได้ จดจำได้ ผ่านการเลียนแบบระบบประสาทของสิ่งมีชีวิต และได้เผยแพร่ผลของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ว่าสามารถทำได้จริง
6 ปีต่อมา คือในปี 1949 หลังสงครามโลกสิ้นสุดลง นักวิทยาศาสตร์อีกคนคือ โดนัลด์ เฮบบ์ ได้ให้กำเนิดทฤษฎีของเฮบบ์ ซึ่งอธิบายการทำงานของเซลล์ประสาทสิ่งมีชีวิตขณะทำการเรียนรู้เมื่อได้รับสิ่งเร้าว่า กระแสสื่อสารบริเวณรอยต่อระหว่างเซลล์หรือ ‘ไซแนปส์’ (Synapse) ในเซลล์ที่ได้รับข้อมูล จะมีความเข้มเพิ่มขึ้น และถ้ามีการกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง การเชื่อมต่อของไซแนปส์จะแข็งแรงขึ้นเรื่อยๆ ขณะที่ไซแนปส์ของเซลล์ประสาทในโซนอื่นที่ไม่ได้รับการเรียนรู้จากสิ่งเร้าจะมีลักษณะอ่อนกำลังลง การเกิดขึ้นของทฤษฎีนี้ทำให้มีการปรับแก้งานวิจัยจนทำให้โครงข่ายของเซลล์ประสาทเทียมที่แมคคัลลอชและพิตต์สได้เสนอไว้สามารถเรียนรู้ปัญหาง่ายๆ ได้สำเร็จ
จากนั้นในปีต่อๆ มานักวิทยาศาสตร์อีกหลายคนได้พัฒนาแนวคิดด้านนี้ไปอีก เกิดเป็นทฤษฎีใหม่ขึ้นมาเรื่อยๆ จนไปหยุดชะงักช่วงก่อนทศวรรษ 80 เหตุเพราะเกิดการติดขัดด้านทฤษฎีว่า การคิดของมนุษย์เป็นการประมวลผลแบบลำดับขั้นไม่ใช่แบบขนาน เนื่องจากในช่วงเวลาดังกล่าวไม่มีใครที่สามารถแก้ไขข้อจำกัดทางทฤษฎีของโครงข่ายประสาทเทียมได้ จวบจน จอห์น ฮอปฟิลด์ ก้าวเข้ามา
จอห์น ฮอปฟิลด์ เสนอสถาปัตยกรรมโครงข่ายประสาทเทียม สำหรับเป็นหน่วยความจำแบบแอสโซซิเอทีฟ (Associative Memory) ที่ดึงความจำออกมาโดยใช้ข้อมูลที่มีความเกี่ยวข้องกับความจำนั้นเป็นตัวชี้นำ ซึ่งเป็นจุดเริ่มที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์หันกลับมาสนใจโครงข่ายประสาทเทียมอีกครั้ง โดยความจำแบบแอสโซซิเอทีฟนี้มีชื่อเรียกอีกแบบว่า ‘โครงข่ายฮอปฟิลด์’
จอห์น ฮอปฟิลด์ ใช้ซอฟต์แวร์จำลองโครงข่ายประสาทเทียมด้วยการให้โหนดแต่ละโหนดแทนเซลล์ประสาท และจัดการให้เป็นไปตามทฤษฎีของเฮบบ์ นั่นคือจุดเชื่อมต่อระหว่างโหนดจะทำหน้าที่เสมือน ‘ไซแนปส์’ ซึ่งมีความแข็งแรงในการเชื่อมต่อมากขึ้นในระหว่างที่กลุ่มโหนดมีการเรียนรู้ และการเชื่อมต่อจะอ่อนแรงลงไปในกลุ่มโหนดอื่นๆ
ถึงเวลาของ เจฟฟรีย์ ฮินตัน
เจฟฟรีย์ ฮินตัน บิดาแห่งปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI ผู้เคยบุกเบิกงานด้านนี้ในบริษัท Google นำผลงานของ จอห์น ฮอปฟิลด์ ไปต่อยอด โดยใช้เป็นเครื่องมือสำคัญในการพัฒนาจนกลายมาเป็น ‘เครื่องจักรโบลต์ซมันน์’ (Boltzmann Machine) โครงข่ายประสาทเทียมที่เพิ่มส่วนของความผันผวนแบบสุ่มเข้าไปจนสามารถระบุรูปแบบที่ต้องการในข้อมูลปริมาณมหาศาลได้
ความก้าวหน้าเหล่านี้ถือเป็นก้าวแรกที่สำคัญยิ่งในการสร้างเครื่องมือที่สามารถจำแนกรูปภาพและสื่อหลากหลายรูปแบบในปัจจุบัน รวมทั้งเป็นการเปิดทางสู่ ChatGPT อันโด่งดังด้วย
เมื่อเริ่มต้นใช้ซอฟต์แวร์จำลองโครงข่ายประสาทเทียมในรูปแบบโหนดในทศวรรษ 1980 เครือข่ายระบบประสาทเทียมก็ได้ขยายตัวขึ้นเรื่อยๆ โดยในตอนแรกมีเพียง 30 โหนดเท่านั้น และมีพารามิเตอร์เชื่อมโยงกันน้อยกว่า 500 ตัว ขณะที่ปัจจุบันเครือข่ายที่ขับเคลื่อน ChatGPT สามารถมีพารามิเตอร์ได้มากกว่า 1 ล้านล้านตัว
ผู้ให้กำเนิด AI แต่กลับกลัว AI เติบโต
อาจฟังดูไม่น่าเชื่อ บุคคลสำคัญที่ได้รับรางวัลโนเบลทั้งสองซึ่งไม่ต่างจากบิดาผู้ให้กำเนิด ต่างออกมาเตือนโลกให้ระวังบุตรของตัวเองนั่นคือ AI
เจฟฟรีย์ ฮินตัน ซึ่งวันนี้อายุ 75 ปี ถึงกับลาออกจาก Google เพื่อจะได้วิจารณ์เรื่องนี้อย่างสะดวก
“AI จะมีอิทธิพลมหาศาลต่อเราทั้งหมด” เจฟฟรีย์กล่าว “มันเทียบได้กับยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรม ที่เครื่องจักรเข้ามาทุ่นแรงของมนุษย์ แต่ AI นั้น ไม่ได้เหนือกว่ามนุษย์ในด้านความแข็งแรง มันกลับจะก้าวไปสู่ความเหนือกว่ามนุษย์ในด้านความสามารถทางสติปัญญา ที่แย่คือ เราต่างก็ไม่เคยมีประสบการณ์เลยว่า หากวันหนึ่งวัตถุที่ไร้ชีวิตกลับมีความฉลาดกว่าเรา โลกจะเป็นอย่างไร”
เจฟฟรีย์กล่าวเตือนว่า “AI ทุกวันนี้วิวัฒนาการถึงขั้นรู้วิธีการเขียนโปรแกรมในการหาวิธีหลีกเลี่ยงข้อจำกัดที่เรากำหนดไว้ก่อนหน้า ซึ่งอาจนำไปสู่วิธีการทำให้ผู้คนทำสิ่งที่ AI ต้องการอย่างไม่รู้ตัว
“ยิ่งมันเรียนรู้ มันก็ยิ่งมีโอกาสส่งผลด้านลบมากขึ้น คุณลองคิดว่าการรับมือมนุษย์ที่ฉลาดแต่ชั่วร้ายแค่คนเดียวก็น่าปวดหัวแล้ว แต่ AI สามารถก๊อปปี้ตัวเองออกไปได้เรื่อยๆ จนเหมือนเราต้องรับมือคนฉลาดนับพันนับหมื่นคน เราจะมีทางออกอย่างไร
“แรกๆ ผมคิดว่าอาจต้องใช้เวลา 30-50 ปีกว่าเราจะไปถึงจุดอันตรายนั้น แต่มาถึงตอนนี้ ผมคิดว่าด้วยอัตราเร็วในการเรียนรู้ของ AI เราน่าจะมีเวลาเหลือน้อยกว่านั้นมาก”
ภาพ: Rennyks via Shutterstock
อ้างอิง:
