How computers are learning to be creative | Blaise Agüera y Arcas

453,602 views ・ 2016-07-22

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

Translator: Behdad Khazaeli Reviewer: soheila Jafari
00:12
So, I lead a team at Google that works on machine intelligence;
0
12800
3124
من مدیر گروهی در گوگل هستم که در مورد هوش مصنوعی کار می‌کند؛
00:15
in other words, the engineering discipline of making computers and devices
1
15948
4650
به عبارت دیگر، راهکارهای مهندسی برای اینکه رایانه‌ها و دستگاه ها
00:20
able to do some of the things that brains do.
2
20622
2419
بتوانند بعضی از کارهای مغز رو انجام بدهند.
00:23
And this makes us interested in real brains
3
23439
3099
و این ما رو به مغز و همچنین
00:26
and neuroscience as well,
4
26562
1289
علوم اعصاب علاقه‌مند میکند،
00:27
and especially interested in the things that our brains do
5
27875
4172
و خصوصا به کارهایی که مغزمان انجام میدهد
00:32
that are still far superior to the performance of computers.
6
32071
4042
که همچنان بسیار فراتر از کارایی رایانه‌هاست.
00:37
Historically, one of those areas has been perception,
7
37209
3609
از دیدگاه تاریخی، یکی از این حوزه‌ها ادراک بوده است،
00:40
the process by which things out there in the world --
8
40842
3039
فرایندی که درآن چیزهای دنیای بیرون --
00:43
sounds and images --
9
43905
1584
اصوات و تصاویر --
00:45
can turn into concepts in the mind.
10
45513
2178
می‌توانند به موضوعاتی ذهنی تبدیل شوند.
00:48
This is essential for our own brains,
11
48235
2517
این برای مغز ما اساسی است،
00:50
and it's also pretty useful on a computer.
12
50776
2464
و همچنین بسیار مفید در یک رایانه.
00:53
The machine perception algorithms, for example, that our team makes,
13
53636
3350
برای مثال، آلگوریتم‌های ادراک ماشینی، که گروه ما تولید می‌کنند،
00:57
are what enable your pictures on Google Photos to become searchable,
14
57010
3874
چیزی است که تصاویر شما در گوگل فوتو را قابل جستجو می‌کنند،
01:00
based on what's in them.
15
60908
1397
با توجه به چیزهایی که در آنهاست.
01:03
The flip side of perception is creativity:
16
63594
3493
روی دیگر ادراک خلاقیت است:
01:07
turning a concept into something out there into the world.
17
67111
3038
تبدیل موضوع به چیزی آنجا در جهان.
01:10
So over the past year, our work on machine perception
18
70173
3555
در سال گذشته، کار ما در ادراک ماشین
01:13
has also unexpectedly connected with the world of machine creativity
19
73752
4859
به شکلی غیر منتظره با دنیای خلاقیت ماشینی مرتبط شد
01:18
and machine art.
20
78635
1160
و هنر ماشینی.
01:20
I think Michelangelo had a penetrating insight
21
80556
3284
به نظر من میکل‌آنژ دیدگاه عمیقی
01:23
into to this dual relationship between perception and creativity.
22
83864
3656
در ارتباط دوگانه میان ادراک و خلاقیت داشت.
01:28
This is a famous quote of his:
23
88023
2006
این گفته مشهوری از اوست:
01:30
"Every block of stone has a statue inside of it,
24
90053
3323
«هر قطعه سنگی شرایط خاص خود را دارد،
01:34
and the job of the sculptor is to discover it."
25
94036
3002
و وظیفه مجسمه‌ساز کشف آن است.»
01:38
So I think that what Michelangelo was getting at
26
98029
3216
به نظر من آنچه میکل‌آنژعنوان می‌کند
01:41
is that we create by perceiving,
27
101269
3180
این است که خلاقیت ما از راه ادراک است،
01:44
and that perception itself is an act of imagination
28
104473
3023
و اینکه خود ادراک، ناشی از تصور است
01:47
and is the stuff of creativity.
29
107520
2461
که ماده اولیه خلاقیت است.
01:50
The organ that does all the thinking and perceiving and imagining,
30
110691
3925
عضوی که تمامی تفکر و ادراک و تصور را بر عهده دارد،
01:54
of course, is the brain.
31
114640
1588
مسلما، مغز است.
01:57
And I'd like to begin with a brief bit of history
32
117089
2545
و می‌خواهم تا تاریخچه مختصری
01:59
about what we know about brains.
33
119658
2302
از آنچه در باره مغز می‌دانیم بگویم.
02:02
Because unlike, say, the heart or the intestines,
34
122496
2446
چون برخلاف، مثلا، قلب یا روده‌ها،
02:04
you really can't say very much about a brain by just looking at it,
35
124966
3144
خیلی از اعمال مغزرا با تنها نگاه کردن به آن نمی‌فهمی،
02:08
at least with the naked eye.
36
128134
1412
حداقل با چشم معمولی.
02:09
The early anatomists who looked at brains
37
129983
2416
اولین کالبد شناسانی که به مغز توجه کردند
02:12
gave the superficial structures of this thing all kinds of fanciful names,
38
132423
3807
انواع اسم‌های عجیب و غریب را به ساختار‌های سطحی آن دادند،
02:16
like hippocampus, meaning "little shrimp."
39
136254
2433
مثل هیپو‌کمپوس، یعنی «میگوی کوچک».
02:18
But of course that sort of thing doesn't tell us very much
40
138711
2764
ولی البته این چیز‌ها توضیح زیادی
02:21
about what's actually going on inside.
41
141499
2318
از آنچه واقعا در درون آن اتفاق می‌افتد نمی دهد.
02:24
The first person who, I think, really developed some kind of insight
42
144780
3613
اولین کسی که، به نظرم، واقعا یک بررسی از آنچه
02:28
into what was going on in the brain
43
148417
1930
واقعا در مغز اتفاق می‌افتد انجام داد
02:30
was the great Spanish neuroanatomist, Santiago Ramón y Cajal,
44
150371
3920
عصب‌ شناس بزرگ اسپانیایی، سانتیاگو رامون ای کاخال بود،
02:34
in the 19th century,
45
154315
1544
در قرن ۱۹،
02:35
who used microscopy and special stains
46
155883
3755
که از میکروسکوپ و رنگ آمیزی خاصی استفاده کرد
02:39
that could selectively fill in or render in very high contrast
47
159662
4170
که به انتخاب می‌توانست با تضاد رنگ خوبی
02:43
the individual cells in the brain,
48
163856
2008
هر سلول مغز را پر یا روکش کند،
02:45
in order to start to understand their morphologies.
49
165888
3154
تا بتواند شروع به درک کارایی ظاهری آن کند.
02:49
And these are the kinds of drawings that he made of neurons
50
169972
2891
و اینها طراحی‌هایی است که او از نورون‌ها ساخته
02:52
in the 19th century.
51
172887
1209
در قرن ۱۹ میلادی.
02:54
This is from a bird brain.
52
174120
1884
این از مغز یک پرنده است.
02:56
And you see this incredible variety of different sorts of cells,
53
176028
3057
و اینجا انواع بسیار مختلفی از سلول‌ها را می‌بینید،
02:59
even the cellular theory itself was quite new at this point.
54
179109
3435
حتی خود نظریه سلولی در این زمان بسیار جدید بود.
03:02
And these structures,
55
182568
1278
و این ساختار‌ها،
03:03
these cells that have these arborizations,
56
183870
2259
این سلول‌ها که دارای ارایش درختی هستند،
03:06
these branches that can go very, very long distances --
57
186153
2608
این شاخه‌ها که می‌توانند تا فاصله‌های بسیار زیاد بروند --
03:08
this was very novel at the time.
58
188785
1616
در آن زمان بسیار جدید بودند.
03:10
They're reminiscent, of course, of wires.
59
190779
2903
درست مثل سیم کشی می‌مانند.
03:13
That might have been obvious to some people in the 19th century;
60
193706
3457
و برای بعضی ها در قرن ۱۹ خیلی بدیهی بود؛
03:17
the revolutions of wiring and electricity were just getting underway.
61
197187
4314
انقلاب الکتریسیته و سیم کشی تازه شروع شده بود.
03:21
But in many ways,
62
201964
1178
اما از خیلی جنبه‌ها،
03:23
these microanatomical drawings of Ramón y Cajal's, like this one,
63
203166
3313
این ریز طراحی‌های تشریحی توسط رامون ای کاخال، مثل این،
03:26
they're still in some ways unsurpassed.
64
206503
2332
همچنان در نوع خود بی‌نظیرند.
03:28
We're still more than a century later,
65
208859
1854
هنوز بعد از یک قرن،
03:30
trying to finish the job that Ramón y Cajal started.
66
210737
2825
می‌خواهیم کاری که رامون ای کاخال شروع کرده را تمام کنیم.
03:33
These are raw data from our collaborators
67
213586
3134
این ها اطلاعات خامی هستند که همکارانمان
03:36
at the Max Planck Institute of Neuroscience.
68
216744
2881
در انستیتو عصب شناسی ماکس پلانک تهیه کرده اند.
03:39
And what our collaborators have done
69
219649
1790
و کاری که همکارانمان انجام داده‌اند
03:41
is to image little pieces of brain tissue.
70
221463
5001
تصویربرداری از بافت کوچکی از مغز است.
03:46
The entire sample here is about one cubic millimeter in size,
71
226488
3326
کل نمونه در اندازه یک میلیمتر مکعب است.
03:49
and I'm showing you a very, very small piece of it here.
72
229838
2621
و من بخش خیلی خیلی کوچکی از آن را به شما نشان می‌دهم.
03:52
That bar on the left is about one micron.
73
232483
2346
آن میله در چپ اندازه یک میکرون است.
03:54
The structures you see are mitochondria
74
234853
2409
ساختاری که می‌بینید یک میتوکندری است
03:57
that are the size of bacteria.
75
237286
2044
که به اندازه یک باکتری آست.
03:59
And these are consecutive slices
76
239354
1551
و اینها برش‌های پشت هم هستند
04:00
through this very, very tiny block of tissue.
77
240929
3148
در این بخش بسیار بسیار کوچک بافت.
04:04
Just for comparison's sake,
78
244101
2403
تنها برای مقایسه،
04:06
the diameter of an average strand of hair is about 100 microns.
79
246528
3792
قطر یک تار مو حدود ۱۰۰ میکرون است.
04:10
So we're looking at something much, much smaller
80
250344
2274
پس ما به چیزهایی خیلی، خیلی کوچکتر
04:12
than a single strand of hair.
81
252642
1398
از یک تار مو نگاه می‌کنیم.
04:14
And from these kinds of serial electron microscopy slices,
82
254064
4031
و با استفاده از این نوع برش‌های میکروسکوپ الکترونی،
04:18
one can start to make reconstructions in 3D of neurons that look like these.
83
258119
5008
می‌توان نورون‌های سه بعدی مثل این را بازسازی کرد.
04:23
So these are sort of in the same style as Ramón y Cajal.
84
263151
3157
پس این‌ها به شکلی مشابه کارهای رامون ای کاخال است.
04:26
Only a few neurons lit up,
85
266332
1492
فقط چند نورون مشخص شده‌اند،
04:27
because otherwise we wouldn't be able to see anything here.
86
267848
2781
چون در غیر این صورت نمی‌توانستیم چیزی را ببینیم.
04:30
It would be so crowded,
87
270653
1312
چون آنقدر شلوغ،
04:31
so full of structure,
88
271989
1330
و پر از ساختارهای،
04:33
of wiring all connecting one neuron to another.
89
273343
2724
ارتباطی از یک نورون به دیگری بود.
04:37
So Ramón y Cajal was a little bit ahead of his time,
90
277293
2804
پس رامون ای کاخال از زمانه‌اش کمی جلوتر بود،
04:40
and progress on understanding the brain
91
280121
2555
و پیشرفت در فهمیدن مغز
04:42
proceeded slowly over the next few decades.
92
282700
2271
در چند دهه بعد به کندی پیش میرفت.
04:45
But we knew that neurons used electricity,
93
285455
2853
ما می‌دانستیم که نورون‌ها از الکتریسیته استفاده می‌کنند،
04:48
and by World War II, our technology was advanced enough
94
288332
2936
تا زمان جنگ جهانی دوم، فناوری ما به اندازه‌ای پیشرفت کرد
04:51
to start doing real electrical experiments on live neurons
95
291292
2806
تا شروع به آزمایش‌ های الکتریکی روی نورون‌های زنده کنیم
04:54
to better understand how they worked.
96
294122
2106
تا درک بهتری از کارکردشان داشته باشیم.
04:56
This was the very same time when computers were being invented,
97
296631
4356
و این همان وقتی بود که رایانه‌ها اختراع شدند،
05:01
very much based on the idea of modeling the brain --
98
301011
3100
کاملا بر مبنای ایده و الگو سازی از مغز --
05:04
of "intelligent machinery," as Alan Turing called it,
99
304135
3085
«ماشین‌های هوشمندی» که آلن تورینگ نام گذاری کرده بود،
05:07
one of the fathers of computer science.
100
307244
1991
یکی از پدران علوم رایانه.
05:09
Warren McCulloch and Walter Pitts looked at Ramón y Cajal's drawing
101
309923
4632
وارن مک کلوچ و والتر پیتس به طرح های رامون ای کاخال
05:14
of visual cortex,
102
314579
1317
از قشر بینایی نگاه کردند،
05:15
which I'm showing here.
103
315920
1562
که اینجا نشان می‌دهم.
05:17
This is the cortex that processes imagery that comes from the eye.
104
317506
4442
این قشری است که تصاویری که از چشم می‌آید را پردازش می‌کند.
05:22
And for them, this looked like a circuit diagram.
105
322424
3508
و از نظر آنها، مثل مدارات الکتریکی بود.
05:26
So there are a lot of details in McCulloch and Pitts's circuit diagram
106
326353
3835
در نتیجه جزئیات زیادی در مدارات مک کلوچ و پیتس وجود دارند
05:30
that are not quite right.
107
330212
1352
که کاملا درست نیستند.
05:31
But this basic idea
108
331588
1235
اما این ایده اولیه
05:32
that visual cortex works like a series of computational elements
109
332847
3992
که قشر بینایی مانند تعدادی مدارات رایانه‌ای عمل می‌کند
05:36
that pass information one to the next in a cascade,
110
336863
2746
که بصورت سری اطلاعات را از یکی به دیگری انتقال می‌دهد،
05:39
is essentially correct.
111
339633
1602
در پایه صحیح بود.
05:41
Let's talk for a moment
112
341259
2350
بگذارید لحظه‌ای در مورد
05:43
about what a model for processing visual information would need to do.
113
343633
4032
روشی که برای پردازش اطلاعات تصویری نیاز داریم صحبت کنیم.
05:48
The basic task of perception
114
348228
2741
وظیفه اصلی ادراک
05:50
is to take an image like this one and say,
115
350993
4194
دریافت تصویری مثل این و بیان،
05:55
"That's a bird,"
116
355211
1176
« این پرنده است،»
05:56
which is a very simple thing for us to do with our brains.
117
356411
2874
که واقعا موضوع ساده‌ای برای مغز ماست.
05:59
But you should all understand that for a computer,
118
359309
3421
اما باید بدانید که برای یک رایانه،
06:02
this was pretty much impossible just a few years ago.
119
362754
3087
تا چند سال پیش تقریبا غیر ممکن بود.
06:05
The classical computing paradigm
120
365865
1916
برای روش های سنتی رایانه‌
06:07
is not one in which this task is easy to do.
121
367805
2507
انجام این کار ساده نیست.
06:11
So what's going on between the pixels,
122
371366
2552
اتفاقی که بین پیکسل‌های تصویر،
06:13
between the image of the bird and the word "bird,"
123
373942
4028
بین تصویر پرنده و کلمه «پرنده» اتفاق می‌افتد،
06:17
is essentially a set of neurons connected to each other
124
377994
2814
اساسا دسته‌ای از نورون‌های متصل به هم است
06:20
in a neural network,
125
380832
1155
در یک شبکه عصبی،
06:22
as I'm diagramming here.
126
382011
1223
که اینجا درنمودار است.
06:23
This neural network could be biological, inside our visual cortices,
127
383258
3272
این شبکه عصبی می‌تواند از نوع زیستی و درون قشر بینایی ما باشد،
06:26
or, nowadays, we start to have the capability
128
386554
2162
یا، این روز‌ها، ما شروع کرده‌ایم تا
06:28
to model such neural networks on the computer.
129
388740
2454
این شبکه های عصبی را در رایانه مدل کنیم.
06:31
And I'll show you what that actually looks like.
130
391834
2353
و به شما نشان می‌دهم که واقعا شبیه چه است.
06:34
So the pixels you can think about as a first layer of neurons,
131
394211
3416
پس پیکسل ها که می‌توانند ازدید شما اولین لایه عصبی باشند،
06:37
and that's, in fact, how it works in the eye --
132
397651
2239
و این در واقع، همانطوری است که چشم کار می‌کند --
06:39
that's the neurons in the retina.
133
399914
1663
که عصب‌های شبکیه هستند.
06:41
And those feed forward
134
401601
1500
و آنهایی که مستقیما
06:43
into one layer after another layer, after another layer of neurons,
135
403125
3403
از یک لایه به لایه دیگرعصبی متصل می‌شوند،
06:46
all connected by synapses of different weights.
136
406552
3033
همگی از طریق سیناپس‌هایی با وزن‌های مختلف متصل می‌شوند.
06:49
The behavior of this network
137
409609
1335
رفتار این شبکه
06:50
is characterized by the strengths of all of those synapses.
138
410968
3284
از طریق قدرت همه این سیناپس‌ها مشخص می‌گردد.
06:54
Those characterize the computational properties of this network.
139
414276
3288
اینها رفتار محاسباتی شبکه را معین می‌کنند.
06:57
And at the end of the day,
140
417588
1470
و در پایان،
06:59
you have a neuron or a small group of neurons
141
419082
2447
عصب، یا گروه کوچکی از اعصاب را داری
07:01
that light up, saying, "bird."
142
421553
1647
که مثلا، کلمه «پرنده» را روشن می‌کند.
07:03
Now I'm going to represent those three things --
143
423824
3132
حالا این سه موضوع را مدل می‌کنم --
07:06
the input pixels and the synapses in the neural network,
144
426980
4696
پیکسل‌های ورودی سیناپس‌های شبکه عصبی،
07:11
and bird, the output --
145
431700
1585
و خروجی پرنده --
07:13
by three variables: x, w and y.
146
433309
3057
با سه متغیر: X، W و Y.
07:16
There are maybe a million or so x's --
147
436853
1811
حدود یک میلیون X داریم --
07:18
a million pixels in that image.
148
438688
1953
یک میلیون پیکسل در تصویر.
07:20
There are billions or trillions of w's,
149
440665
2446
میلیارد‌ها یا تریلیارد‌ها W داریم،
07:23
which represent the weights of all these synapses in the neural network.
150
443135
3421
که نشان دهنده وزن این سیناپس‌ها در شبکه عصبی‌اند.
07:26
And there's a very small number of y's,
151
446580
1875
و تعداد بسیار کمی Y وجود دارد،
07:28
of outputs that that network has.
152
448479
1858
که خروجی‌های آن شبکه‌اند.
07:30
"Bird" is only four letters, right?
153
450361
1749
کلمه «پرنده» چهار حرف دارد، درسته؟
07:33
So let's pretend that this is just a simple formula,
154
453088
3426
حالا بگذارید فرض کنیم این فقط یک معادله ساده است،
07:36
x "x" w = y.
155
456538
2163
X ضربدر W می‌شود Y.
07:38
I'm putting the times in scare quotes
156
458725
2036
من ضربدر را در گیومه گذاشته‌ام
07:40
because what's really going on there, of course,
157
460785
2280
چون اتفاقی که واقعا میافته،
07:43
is a very complicated series of mathematical operations.
158
463089
3046
مجموعه واقعا پیچیده‌ای از عملیات ریاضیه.
07:47
That's one equation.
159
467172
1221
این یک معادله‌ است،
07:48
There are three variables.
160
468417
1672
که سه متغیر داره.
07:50
And we all know that if you have one equation,
161
470113
2726
و همه ما می‌دانیم که اگه یک معادله داشته باشیم،
07:52
you can solve one variable by knowing the other two things.
162
472863
3642
می‌توانیم یک متغیر را با دانستن دو متغیر دیگه بدست آوریم.
07:57
So the problem of inference,
163
477158
3380
پس در نتیجه،
08:00
that is, figuring out that the picture of a bird is a bird,
164
480562
2873
به این شکل، مشخص می‌شود که تصویر یک پرنده، پرنده است،
08:03
is this one:
165
483459
1274
این یکی:
08:04
it's where y is the unknown and w and x are known.
166
484757
3459
اینجاست که Y مجهوله و X و W معلوم.
08:08
You know the neural network, you know the pixels.
167
488240
2459
شبکه عصبی معلومه، پیکسل‌ها معلومند.
08:10
As you can see, that's actually a relatively straightforward problem.
168
490723
3327
همونطور که می‌بینید، نسبتا یک مسئله سر راسته.
08:14
You multiply two times three and you're done.
169
494074
2186
دو رو ضربدر سه می‌کنی و تمومه.
08:16
I'll show you an artificial neural network
170
496862
2123
من یک شبکه عصبی مصنوعی رو نشونتون می‌دهم
08:19
that we've built recently, doing exactly that.
171
499009
2296
که اخیرا ساختیم که دقیقا همین کار رو می‌کنه.
08:21
This is running in real time on a mobile phone,
172
501634
2860
این بصورت زنده کار می‌کنه روی یک گوشی موبایل،
08:24
and that's, of course, amazing in its own right,
173
504518
3313
و البته این، خودش واقعا عالیه،
08:27
that mobile phones can do so many billions and trillions of operations
174
507855
3468
اون تلفن همراه می‌تونه میلیونها و میلیارد‌ها عملیات رو
08:31
per second.
175
511347
1248
در ثانیه انجام بده.
08:32
What you're looking at is a phone
176
512619
1615
چیزی که می‌بینید تلفن هست
08:34
looking at one after another picture of a bird,
177
514258
3547
به عکس‌های پرنده‌های مختلف نگاه می‌کنه،
08:37
and actually not only saying, "Yes, it's a bird,"
178
517829
2715
و نه تنها می‌گه که « آره، این یک پرنده است»،
08:40
but identifying the species of bird with a network of this sort.
179
520568
3411
بلکه نوع پرنده رو هم با شبکه‌ای از این نوع تعیین می‌کنه.
08:44
So in that picture,
180
524890
1826
پس در این تصویر،
08:46
the x and the w are known, and the y is the unknown.
181
526740
3802
X و W معلومند، و Y مجهول.
08:50
I'm glossing over the very difficult part, of course,
182
530566
2508
معلومه که، من قسمت خیلی سخت رو مخفی کردم،
08:53
which is how on earth do we figure out the w,
183
533098
3861
که ما چطور W رو پیدا می‌کنیم،
08:56
the brain that can do such a thing?
184
536983
2187
مغزی که این کار‌ها رو می‌کنه؟
08:59
How would we ever learn such a model?
185
539194
1834
ما واقعا چطور این مدل رو پیدا می‌کنیم؟
09:01
So this process of learning, of solving for w,
186
541418
3233
پس این مدل یادگیری برای W حل شده،
09:04
if we were doing this with the simple equation
187
544675
2647
اگه به شکل یک معادله ساده نگاهش کنیم
09:07
in which we think about these as numbers,
188
547346
2000
که به اونها به شکل عدد نگاه می‌کنیم،
09:09
we know exactly how to do that: 6 = 2 x w,
189
549370
2687
معلومه که چکار می‌کنیم: ۶=۲xW ،
09:12
well, we divide by two and we're done.
190
552081
3312
خوب، به دو تقسیمش می‌کنیم و تمومه.
09:16
The problem is with this operator.
191
556001
2220
مشکل این ضریبه،
09:18
So, division --
192
558823
1151
خوب، تقسیم --
09:19
we've used division because it's the inverse to multiplication,
193
559998
3121
ما از تقسیم استفاده می‌کنیم چون معکوس ضربه،
09:23
but as I've just said,
194
563143
1440
اما همونطور که گفتم،
09:24
the multiplication is a bit of a lie here.
195
564607
2449
ضرب واقعا حرف درستی نیست.
09:27
This is a very, very complicated, very non-linear operation;
196
567080
3326
این یک عملیات خیلی، خیلی پیچیده غیر خطیه؛
09:30
it has no inverse.
197
570430
1704
که معکوس نداره.
09:32
So we have to figure out a way to solve the equation
198
572158
3150
پس باید راهی پیدا کنیم تا معادله رو حل کنیم
09:35
without a division operator.
199
575332
2024
بدون استفاده از تقسیم.
09:37
And the way to do that is fairly straightforward.
200
577380
2343
و راه اون نسبتا ساده‌است.
09:39
You just say, let's play a little algebra trick,
201
579747
2671
کافیه فقط، از یک کلک جبر استفاده کنیم،
09:42
and move the six over to the right-hand side of the equation.
202
582442
2906
و شش رو به سمت راست معادله ببریم.
09:45
Now, we're still using multiplication.
203
585372
1826
حالا، هنوز از ضرب استفاده می‌کنیم.
09:47
And that zero -- let's think about it as an error.
204
587675
3580
و اون صفر --رو بگذارید به عنوان خطا در نظر بگیریم.
09:51
In other words, if we've solved for w the right way,
205
591279
2515
به عبارت دیگر، اگر معادله را برای W به شکل صحیح حل کنیم،
09:53
then the error will be zero.
206
593818
1656
مقدار خطا صفر می‌شود.
09:55
And if we haven't gotten it quite right,
207
595498
1938
و اگر درست عمل نکنیم،
09:57
the error will be greater than zero.
208
597460
1749
مقدار خطا صفر نمی‌شود.
09:59
So now we can just take guesses to minimize the error,
209
599233
3366
پس می‌تونیم حدس بزنیم تا مقدار خطا رو حداقل کنیم،
10:02
and that's the sort of thing computers are very good at.
210
602623
2687
و این‌ها کارهایی است که رایانه‌ها در اون استادند.
10:05
So you've taken an initial guess:
211
605334
1593
پس یه فرض اولیه می‌کنی:
10:06
what if w = 0?
212
606951
1156
فرض کنیم W=0 ؟
10:08
Well, then the error is 6.
213
608131
1240
پس خطا معادل ۶ است.
10:09
What if w = 1? The error is 4.
214
609395
1446
پس اگه W=۱ بود چی؟ خطا ۴ می‌شود.
10:10
And then the computer can sort of play Marco Polo,
215
610865
2367
و رایانه به شکلی مارکوپولو بازی می‌کنه،
10:13
and drive down the error close to zero.
216
613256
2367
و مقدار خطا رو نزدیک به صفر کاهش می‌ده.
10:15
As it does that, it's getting successive approximations to w.
217
615647
3374
و به این شکل مقدار تقریبی W بدست می‌آید
10:19
Typically, it never quite gets there, but after about a dozen steps,
218
619045
3656
معمولا، هیچوقت دقیقا به آن نمی رسد، ولی بعد از نزدیک ده مرحله،
10:22
we're up to w = 2.999, which is close enough.
219
622725
4624
ما به W=۲.۹۹ می‌رسیم، که به اندازه کافی مناسبه،
10:28
And this is the learning process.
220
628302
1814
و این مرحله یادگیریه.
10:30
So remember that what's been going on here
221
630140
2730
خوب حالا اتفاقی که اینجا می‌افته
10:32
is that we've been taking a lot of known x's and known y's
222
632894
4378
اینه که تعداد زیادی X های معلوم و Yهای معلوم رو استفاده می‌کنیم
10:37
and solving for the w in the middle through an iterative process.
223
637296
3454
و از روش تکرار W رو محاسبه می‌کنیم.
10:40
It's exactly the same way that we do our own learning.
224
640774
3556
این دقیقا همون روشیه که ما یادگیری رو انجام می‌دهیم.
10:44
We have many, many images as babies
225
644354
2230
مثل نوزادان ، تعداد خیلی، خیلی زیادی تصویر می‌بینیم
10:46
and we get told, "This is a bird; this is not a bird."
226
646608
2633
و بهشون می‌گیم، « این پرنده است؛ و این پرنده نیست.»
10:49
And over time, through iteration,
227
649714
2098
و در طول زمان، از طریق تکرار،
10:51
we solve for w, we solve for those neural connections.
228
651836
2928
W را برای آن اتصالات عصبی بدست می‌اوریم.
10:55
So now, we've held x and w fixed to solve for y;
229
655460
4086
پس حالا، ما برای بدست آوردن Y مقدار‌های X و W رو ثابت نگاه داشتیم؛
10:59
that's everyday, fast perception.
230
659570
1847
و این ادراک سریع روزانه‌است.
11:01
We figure out how we can solve for w,
231
661441
1763
فهمیدیم، که چطور W را محاسبه کنیم،
11:03
that's learning, which is a lot harder,
232
663228
1903
این یادگیری، خیلی سخت تره،
11:05
because we need to do error minimization,
233
665155
1985
چون باید خطا رو حداقل کنیم،
11:07
using a lot of training examples.
234
667164
1687
با استفاده از کلی نمونه برای یادگیری.
11:08
And about a year ago, Alex Mordvintsev, on our team,
235
668875
3187
و حدود یک سال قبل، آلکس موردیوینسف، در تیم ما،
11:12
decided to experiment with what happens if we try solving for x,
236
672086
3550
تصمیم گرفت تا بررسی کنه چه اتفاقی می‌افته اگر اون رو برای X حل کنیم،
11:15
given a known w and a known y.
237
675660
2037
اگه مقدار مشخصی برای W و Y داشته باشیم.
11:18
In other words,
238
678124
1151
به عبارت دیگر،
11:19
you know that it's a bird,
239
679299
1352
می‌دونید که این یک پرنده است،
11:20
and you already have your neural network that you've trained on birds,
240
680675
3303
شبکه عصبی که روی پرنده آموزش دیده رو دارید،
11:24
but what is the picture of a bird?
241
684002
2344
چه تصویری از پرنده بدست میاد؟
11:27
It turns out that by using exactly the same error-minimization procedure,
242
687034
5024
معلوم شده که با استفاده از همون شیوه کمینه کردن خطا،
11:32
one can do that with the network trained to recognize birds,
243
692082
3430
می‌تونه با شبکه‌ای که برای تشخیص پرنده آموزش دیده،
11:35
and the result turns out to be ...
244
695536
3388
و نتیجه اون معلوم شد که ...
11:42
a picture of birds.
245
702400
1305
تصویر پرنده است.
11:44
So this is a picture of birds generated entirely by a neural network
246
704814
3737
این تصویر پرنده‌هاست که کاملا توسط یک شبکه عصبی ایجاد شده
11:48
that was trained to recognize birds,
247
708575
1826
که برای تضخیص پرنده آموزش دیده،
11:50
just by solving for x rather than solving for y,
248
710425
3538
تنها با حل کردن آن برای X بجای Y،
11:53
and doing that iteratively.
249
713987
1288
و تکرار اون.
11:55
Here's another fun example.
250
715732
1847
این یک مثال سرگرم کننده دیگه است.
11:57
This was a work made by Mike Tyka in our group,
251
717603
3437
این کاری است که توسط مایک تایکا در گروه ما انجام شده،
12:01
which he calls "Animal Parade."
252
721064
2308
که «رژه حیوانات» نامیده می‌شود.
12:03
It reminds me a little bit of William Kentridge's artworks,
253
723396
2876
که من رو بیاد کارهای هنری ویلیام کنتریج میاندازه،
12:06
in which he makes sketches, rubs them out,
254
726296
2489
که طراحی های دستی انجام می‌داده،
12:08
makes sketches, rubs them out,
255
728809
1460
طرح می‌کرده، و اونها رو محو می‌کرده،
12:10
and creates a movie this way.
256
730293
1398
و با اون فیلم می‌ساخته.
12:11
In this case,
257
731715
1151
در این حالت،
12:12
what Mike is doing is varying y over the space of different animals,
258
732890
3277
کاری که مایک انجام می‌ده تغییر Y در فضای حیوانات مختلف است،
12:16
in a network designed to recognize and distinguish
259
736191
2382
در شبکه‌ای که برای تشخیص و تعیین
12:18
different animals from each other.
260
738597
1810
حیولنات مختلف از همدیگر طراحی شده.
12:20
And you get this strange, Escher-like morph from one animal to another.
261
740431
3751
و شما این تصاویر گرافیکی اشتر گونه که از حیوانی به دیگری تبدیل میشه رو می‌بینید.
12:26
Here he and Alex together have tried reducing
262
746221
4614
اینجا او و الکس با هم سعی کرده‌اند
12:30
the y's to a space of only two dimensions,
263
750859
2759
تا Y ها رو به فضای دو بعدی تبدیل کنند،
12:33
thereby making a map out of the space of all things
264
753642
3438
و اینطوری نقشه‌ای از فضای همه چیزهایی بسازند
12:37
recognized by this network.
265
757104
1719
که توسط این شبکه شناخته می‌شود.
12:38
Doing this kind of synthesis
266
758847
2023
با انجام این تحلیل ها
12:40
or generation of imagery over that entire surface,
267
760894
2382
یا تولید تصویر در کل سطح،
12:43
varying y over the surface, you make a kind of map --
268
763300
2846
با تغییر Y روی سطح، یه نوع نقشه تولید می‌کنی --
12:46
a visual map of all the things the network knows how to recognize.
269
766170
3141
یک نقشه تصویری از همه چیز‌‌هایی که شبکه میتونه تشخیص بده.
12:49
The animals are all here; "armadillo" is right in that spot.
270
769335
2865
همه حیوانات اینجا هستند؛ «گورکن» درست اونجاست.
12:52
You can do this with other kinds of networks as well.
271
772919
2479
اینکار رو می‌تونی با انواع دیگر شبکه انجام بدی.
12:55
This is a network designed to recognize faces,
272
775422
2874
این شبکه‌ای است که برای تشخیص چهره طراحی شده،
12:58
to distinguish one face from another.
273
778320
2000
برای تشخیص یک صورت از صورت دیگر.
13:00
And here, we're putting in a y that says, "me,"
274
780344
3249
و اینجا، در Y، ما مقداری رو می‌گذاریم که بیانگر «من» هست،
13:03
my own face parameters.
275
783617
1575
مقادیر صورت خودم.
13:05
And when this thing solves for x,
276
785216
1706
و اگه معادله رو برای X حل کنیم،
13:06
it generates this rather crazy,
277
786946
2618
این چیز عجیب،
13:09
kind of cubist, surreal, psychedelic picture of me
278
789588
4428
تصویر روانپریشی از من، شبیه سبک کوبیسم، سور رئال
13:14
from multiple points of view at once.
279
794040
1806
از چند زاویه دید همزمان.
13:15
The reason it looks like multiple points of view at once
280
795870
2734
دلیل اینکه تصویر از چند زاویه دید همزمان تولید شده
13:18
is because that network is designed to get rid of the ambiguity
281
798628
3687
اینه که شبکه برای این طراحی شده
13:22
of a face being in one pose or another pose,
282
802339
2476
تا تغییر وضعیت صورت مبهم نباشه،
13:24
being looked at with one kind of lighting, another kind of lighting.
283
804839
3376
یا اگر به اون با نور‌های مختلف نگاه بشه.
13:28
So when you do this sort of reconstruction,
284
808239
2085
پس وقتی این باز‌سازی ها رو انجام بدهی،
13:30
if you don't use some sort of guide image
285
810348
2304
اگر یک تصویر راهنما نداشته باشی،
13:32
or guide statistics,
286
812676
1211
یا اطلاعات اولیه،
13:33
then you'll get a sort of confusion of different points of view,
287
813911
3765
ترکیبی از زوایای دید مختلف بدست می‌آوری،
13:37
because it's ambiguous.
288
817700
1368
چون مبهمه.
13:39
This is what happens if Alex uses his own face as a guide image
289
819786
4223
این نتیجه‌ای است که آلکس وقتی از تصویر صورت خودش به عنوان راهنما
13:44
during that optimization process to reconstruct my own face.
290
824033
3321
در فرایند بهینه سازی برای ایجاد صورت من استفاده کرده.
13:48
So you can see it's not perfect.
291
828284
2328
به نظر عالی نیست.
13:50
There's still quite a lot of work to do
292
830636
1874
هنوز باید کار‌های زیادی
13:52
on how we optimize that optimization process.
293
832534
2453
در بهینه سازی و روش‌های آن انجام شود.
13:55
But you start to get something more like a coherent face,
294
835011
2827
اما شروع کرده‌ایم تا چیزی شبیه به صورتی منسجم بدست آوریم ،
13:57
rendered using my own face as a guide.
295
837862
2014
که از صورت من به عنوان مبنا استفاده کرده.
14:00
You don't have to start with a blank canvas
296
840892
2501
نیاز نیست تا از یک صفحه خالی شروع کنی
14:03
or with white noise.
297
843417
1156
یا از نویز سفید.
14:04
When you're solving for x,
298
844597
1304
اگر معادله را برای X حل کنی،
14:05
you can begin with an x, that is itself already some other image.
299
845925
3889
می تونی با یک X شروع کنی، که خودش تصویر دیگری است.
14:09
That's what this little demonstration is.
300
849838
2556
که همین نمونه‌ایست که می‌بینید.
14:12
This is a network that is designed to categorize
301
852418
4122
این شبکه‌ای است که طراحی شده
14:16
all sorts of different objects -- man-made structures, animals ...
302
856564
3119
تا تمامی انواع اشیاء را طبقه بندی کند -- ساخته‌های انسان، حیوانات ...
14:19
Here we're starting with just a picture of clouds,
303
859707
2593
اینجا با تصویری از ابر شروع می‌کنیم،
14:22
and as we optimize,
304
862324
1671
و همونطور که بهنینه سازی می‌کنیم.
14:24
basically, this network is figuring out what it sees in the clouds.
305
864019
4486
اساسا، این شبکه چیزی را که در ابرها می‌بیند را پیدا می‌کند.
14:28
And the more time you spend looking at this,
306
868931
2320
و هرچه بیشتر روی آن وقت بگذاری،
14:31
the more things you also will see in the clouds.
307
871275
2753
چیزهای بیشتری در آن می‌بینی.
14:35
You could also use the face network to hallucinate into this,
308
875004
3375
می‌توان از شبکه عصبی تشخیص صورت برای خبال پردازی در آن استفاده کرد،
14:38
and you get some pretty crazy stuff.
309
878403
1812
و چیزهای عجیب و غریب زیادی می‌بینی.
14:40
(Laughter)
310
880239
1150
( خنده حضار )
14:42
Or, Mike has done some other experiments
311
882401
2744
یا، مایک آزمایش‌های دیگری انجام داده
14:45
in which he takes that cloud image,
312
885169
3905
که در آن عکس‌های ابر را گرفته،
14:49
hallucinates, zooms, hallucinates, zooms hallucinates, zooms.
313
889098
3507
خیال پردازی، بزرگ نمایی، خیال پردازی، بزرک نمایی.
14:52
And in this way,
314
892629
1151
و به این شکل،
14:53
you can get a sort of fugue state of the network, I suppose,
315
893804
3675
به نظرم، به شکلی در یک وضعیت گیجی شبکه قرار می‌گیری ،
14:57
or a sort of free association,
316
897503
3680
یا نوعی از ترکیب‌های آزاد،
15:01
in which the network is eating its own tail.
317
901207
2227
که در آن شبکه دم خودش را می‌خورد.
15:03
So every image is now the basis for,
318
903458
3421
پس هر تصویر حالا پایه‌ای برای،
15:06
"What do I think I see next?
319
906903
1421
« فکر می‌کنم بعدی چیه؟
15:08
What do I think I see next? What do I think I see next?"
320
908348
2803
فکر می‌کنم بعدی چیه؟ فکر می‌کنم بعدی چیه؟» خواهد بود
15:11
I showed this for the first time in public
321
911487
2936
اولین باری که برای عموم
15:14
to a group at a lecture in Seattle called "Higher Education" --
322
914447
5437
و گروهی به نام «تحصیلات عالی» در سیاتل این را نشان دادم --
15:19
this was right after marijuana was legalized.
323
919908
2437
درست وقتی بود که ماریجوانا قانونی شد.
15:22
(Laughter)
324
922369
2415
( خنده حضار )
15:26
So I'd like to finish up quickly
325
926627
2104
خوب باید زودتر جمع بندی کنم
15:28
by just noting that this technology is not constrained.
326
928755
4255
با اشاره به اینکه این فناوری هنوز محدود نشده.
15:33
I've shown you purely visual examples because they're really fun to look at.
327
933034
3665
من تنها مثال‌های کاملا تصویری آن را نشان دادم چون دیدنشان لذت بخش است.
15:36
It's not a purely visual technology.
328
936723
2451
ولی این تنها یک فناوری تصویری نیست.
15:39
Our artist collaborator, Ross Goodwin,
329
939198
1993
همکار هنری ما، راس گودوین،
15:41
has done experiments involving a camera that takes a picture,
330
941215
3671
آزمایش‌هایی انجام داده که در آن دوربینی عکس می گیرد،
15:44
and then a computer in his backpack writes a poem using neural networks,
331
944910
4234
و رایانه‌ای که در کوله پشتی‌اش است در موردش با شبکه عصبی شعری می‌گوید،
15:49
based on the contents of the image.
332
949168
1944
با توجه به محتویات تصویر.
15:51
And that poetry neural network has been trained
333
951136
2947
و این شبکه عصبی شاعر روی
15:54
on a large corpus of 20th-century poetry.
334
954107
2234
مجموعه بزرگی از اشعار قرن بیستم آموزش دیده.
15:56
And the poetry is, you know,
335
956365
1499
و به نظر من اشعارش،
15:57
I think, kind of not bad, actually.
336
957888
1914
واقعا، خیلی هم بد نیست.
15:59
(Laughter)
337
959826
1384
( خنده حضار )
16:01
In closing,
338
961234
1159
در خاتمه،
16:02
I think that per Michelangelo,
339
962417
2132
فکر کنم میکل آنژ،
16:04
I think he was right;
340
964573
1234
درست می‌گفت که؛
16:05
perception and creativity are very intimately connected.
341
965831
3436
ادراک و خلاقیت ذاتا بسیار به هم نزدیکند.
16:09
What we've just seen are neural networks
342
969611
2634
چیزهایی که دیدیم شبکه های عصبی‌اند
16:12
that are entirely trained to discriminate,
343
972269
2303
که تنها آموزش دیده‌اند تا تشخیص دهند،
16:14
or to recognize different things in the world,
344
974596
2242
یا چیز‌های متفاوتی را در دنیا بشناسند،
16:16
able to be run in reverse, to generate.
345
976862
3161
و می‌توانند معکوس عمل کنند و تولید کنند.
16:20
One of the things that suggests to me
346
980047
1783
یکی از چیز‌هایی که به نظرم می‌رسد
16:21
is not only that Michelangelo really did see
347
981854
2398
این است که تنها میکل آنژ نیست
16:24
the sculpture in the blocks of stone,
348
984276
2452
که مجسمه‌ای در قطعه‌ای سنگ می‌بیند،
16:26
but that any creature, any being, any alien
349
986752
3638
بلکه هر مخلوقی، هر موجودی، هر موجود فرازمینی
16:30
that is able to do perceptual acts of that sort
350
990414
3657
که بتواند گونه ای از فعالیتی ادراکی داشته باشد
16:34
is also able to create
351
994095
1375
هم می‌تواند خلاقیت داشته باشد
16:35
because it's exactly the same machinery that's used in both cases.
352
995494
3224
چون واقعا یک دستگاه هر دو کار را انجام می‌دهد.
16:38
Also, I think that perception and creativity are by no means
353
998742
4532
همچنین، به نظر من ادراک و خلاقیت به هیچ وجه
16:43
uniquely human.
354
1003298
1210
تنها مختص انسان نیستند.
16:44
We start to have computer models that can do exactly these sorts of things.
355
1004532
3708
مدل‌های رایانه‌ای را می‌بینیم که دقیقا اینگونه کار‌ها را انجام می‌دهند.
16:48
And that ought to be unsurprising; the brain is computational.
356
1008264
3328
و نباید تعجب کرد؛ چون مغز هم محاسباتی است.
16:51
And finally,
357
1011616
1657
و در پایان،
16:53
computing began as an exercise in designing intelligent machinery.
358
1013297
4668
برنامه ریزی رایانه شروع به طراحی دستگاه‌های هوشمند کرده است.
16:57
It was very much modeled after the idea
359
1017989
2462
وساخت آن قطعا پس از این نظر
17:00
of how could we make machines intelligent.
360
1020475
3013
که چطور می‌توانیم دستگاه‌ها را هوشمند کنیم انجام شده.
17:03
And we finally are starting to fulfill now
361
1023512
2162
و نهایتا حالا شروع به انجام آن کرده‌ایم
17:05
some of the promises of those early pioneers,
362
1025698
2406
بعضی از وعده‌های این پیشگامان،
17:08
of Turing and von Neumann
363
1028128
1713
تورینگ و فون نومان
17:09
and McCulloch and Pitts.
364
1029865
2265
و مک کولچ و پیت.
17:12
And I think that computing is not just about accounting
365
1032154
4098
و از دید من رایانه تنها برای حسابداری
17:16
or playing Candy Crush or something.
366
1036276
2147
یا بازی کندی‌کراش و این چیز‌ها نیست.
17:18
From the beginning, we modeled them after our minds.
367
1038447
2578
از آغاز آنها را بر مبنای ذهن‌مان ساخته ایم.
17:21
And they give us both the ability to understand our own minds better
368
1041049
3269
و به ما این امکان را دادند تا ذهنمان را بهتربشناسیم
17:24
and to extend them.
369
1044342
1529
و توسعه دهیم.
17:26
Thank you very much.
370
1046627
1167
خیلی از شما متشکرم.
17:27
(Applause)
371
1047818
5939
( تشویق حضار )
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7