AI Economist: veštačka inteligencija za usavršavanje poreskih modela

Simulator ekonomskih trendova zasnovan na veštačkoj inteligenciji, AI Economist u stanju je da nakon milion izvršenih simulacija ekonomskih trendova sačini model jedne pravednije poreske politike.

Duboko učenje (Deep RL, ili, DL, „temeljito učenje“; Deep Reinforcement Learning) je tokom proteklih godina obučilo i osposobilo veštačku inteligenciju da nadmaši čoveka u nekim složenim igrama, mozgalicama kao što su Go ili StarCraft. Da li bi takav princip primene veštačke inteligencije mogao da uradi i bolji posao u, recimo, vođenju nacionalne i globalne ekonomije?

Nejednakost prihoda jedan je od najvećih problema ekonomije. Jedno od najefikasnijih sredstava koje političari moraju imati je način da se postigne što uravnoteženije oporezivanje: vlade prikupljaju novac od građana u skladu s onim što oni zarađuju i taj novac redistribuiraju direktno, putem socijalnih šema ili indirektno, koristeći ga za plaćanje troškova javnih projekata. Ali, iako više oporezivanja može dovesti do veće jednakosti među građanima u društvu, previše oporezivanja bi ih moglo obeshrabriti da rade ili ih motivisati da iznalaze načine izbegavanja plaćanja – što, automatski, po logici, smanjuje i ukupni iznos u budžetskoj kasi.

Postići što racionalniji balans u oporezivanju nije lako. Ekonomisti se obično oslanjaju na pretpostavke koje je teško potvrditi. Ponašanje ljudi vezano za „matematiku para“ odnosno ekonomiju, kako ličnu tako i onu sistemski uspostavljenu je složeno, a prikupljanje podataka i formiranje „info-inputa“ o tome je teško. Ekonomisti su proveli decenije istražujući načine kako da što bolje osmisle poreske politike, ali je ona i dalje, sve do danas, ostala otvoren problem: kako utisnuti što je moguće veću racionalnost u oporezivanju, i na čemu bi taj zdravorazumski pristup trebalo da se zasniva?

Naučnici američke kompanije za poslovnu tehnologiju Salesforce misle da bi veštačka inteligencija mogla pomoći pri rešavanju najboljeg i najpravičnijeg oporezivanja građana i firmi u odnosu na njihove prihode. Vođeni Ričardom Sočerom, tim ove firme je razvio sistem koji se zove ‘AI Economist’ koji koristi duboko učenje – istu vrstu tehnike koja stoji iza ’AlphaGo’ i ’AlphaZero’ kompanije DeepMind – da identifikuje optimalne poreske politike za simuliranu ekonomiju. Alat je još uvek relativno jednostavan (ne postoji način da obuhvata sve složenosti stvarnog sveta ili ljudskog ponašanja), ali je obećavajući prvi korak ka procenjivanju politika na potpuno novi način. „Bilo bi neverovatno učiniti poresku politiku manje ispolitizovanom a sa što više realnih podataka na osnovu kojih izvodi svoje proračune,“ kaže član tima Alex Trott.

U jednom od početnih rezultata, ova ekonomska AI je pronašla politiku koja je, s aspekta maksimuma kako produktivnosti tako i jednakosti dohotka, bila 16% pravednija od najsavremenijeg progresivnog poreskog okvira koji su proučavali ekonomisti iz akademskih krugova. Poboljšanje u odnosu na trenutnu američku politiku bilo je još veće. “Mislim da je to potpuno zanimljiva ideja”, kaže Blejk Lebaron s Univerziteta Brendajs (Blake LeBaron, Brandeis univ., Massachusetts), koji je AI neuronske mreže koristio za modeliranje finansijskih tržišta.

U jednoj simulaciji, četiri osobe zaposlene na ovom istraživanju prihvatile su da ih nadgleda veštačka inteligencija sazdana upravo po njihovim modelima dubokog učenja; upregli su svoju ekonomsku AI dajući joj svoje podatke, potrebne veštačkoj inteligenciji za određivanje njihove poreske osnovice. Oni komuniciraju s dvodimenzionalnim svetom, prikupljajući, recimo, drvo i kamen, ili trgujući tim resursima sa drugima, ili ih koriste za izgradnju kuća, što im donosi novac. Radnici poseduju različite nivoe veština, što ih dovodi do specijalizacije u određenim oblastima. Radnici s nižom kvalifikacijom uče da rade bolje ako prikupljaju resurse, a oni sa višom kvalifikacijom uče da rade bolje ako kupe sredstva za izgradnju kuća. Na kraju svake simulirane godine, svi radnici oporezuju se po stopi koju je odredio kreator politike pod kontrolom AI, koristeći se svojim algoritmom dubokog učenja. Cilj kreatora politike je da poveća i produktivnost i prihode svih radnika. Tako se AI, shodno tome, približavaju optimalnom ponašanju ponavljanjem simulacije do, recimo – milion puta.

Oba modela dubokog učenja (DL) počinju od nule, bez prethodnog znanja o ekonomskoj teoriji, i uče kako da dalje postupaju i funcionišu putem pokušaja i pogrešaka – na potpuno isti način na koji veštačka inteligencija kompanije ‘DeepMind’’ uči, bez ljudskog doprinosa, recimo, da igra Go ili StarCraft na, skromno govoreći, nadljudskim nivoima.

Možete li puno naučiti od samo četiri radnika iz AI? Teoretski, da, jer jednostavne interakcije između nekolicine ispitanika ubrzo dovode do vrlo složenih modela ponašanja. (Na primer, igra ‘Go’ i dalje obuhvata samo dva igrača). I mada je tako, svi uključeni u projekat slažu se da će povećanje broja radnika koje će AI ispitivati u simulaciji biti od suštinske važnosti – ako će ovaj alat za analizu većeg broja ispitanika uspeti da modeluje realne scenarije.

Poigravanje sistemom

Od ključne je važnosti primena „duple doze“ veštačke inteligencije: AI neuronske mreže su i ranije korišćene pri kontroli ispitanika u simuliranim ekonomijama. Ali, stvaranje AI za donosioce politika. pa i za poreske politike, takođe vodi ka modelu u kojem se radnici i odlučioci međusobno neprekidno prilagođavaju jedni drugima, a shodno svojim postupcima. Ovo dinamičko okruženje bilo je izazov za modele dubokog učenja primenjenog na ekonomiju i poreske modele, s obzirom da strategija naučena u okviru jedne poreske politike možda neće funkcionisati tako dobro u interakciji s nekom drugom vrstom poreske politike. Ovo je, međutim, takođe značilo da je AI iznašao načina da izigra sistem. Na primer, neki radnici su naučili da izbegavaju porez smanjujući svoju produktivnost da bi se kvalifikovali za niži poreski razred, da bi je zatim ponovo povećali (produktivnost). Ekipa kompanije Salesforce kaže da ovo uzimanje i davanje uspostavljeni između radnika i kreatora politika dovodi do simulacije ekonomskog stanja i poreskog modela na način realističniji od bilo čega postignutog prethodnim modelima, gde su poreske politike obično fiksne i ne variraju (a što već po sebi nije realno stanje stvari).

Poreska politika koju je smislio AI Economist pomalo je neobična. Za razliku od većine postojećih politika, koje su ili progresivne (tj. oni koji više zarađuju bivaju i više oporezovani) ili regresivno (oni koji više zarađuju se oporezuju manje), poreska politika stvorena veštačkom inteligencijom spojila je aspekte oba, primenjujući najviše poreske stope na bogate i siromašne, dok su najniže poreske stope primenjene na radnicima sa srednjim primanjima. Kao i mnoga rešenja koja AI smisle – poput nekih poteza AlphaZero-a za pobedu u igrama – rezultat se čini kontraintutivan, a ne kao nešto što je čovekov um prethodno zamislio. Pa ipak, njegov uticaj na ekonomiju doveo je do manjeg jaza između bogatih i siromašnih.

U nastojanju da uoče hoće li poreska politika nastala uz pomoć veštačke inteligencije slično uticati i na ljudsko ponašanje, tim je testirao više od 100 radnika angažovanih preko Amazonovog “Mehaničkog Turčina” (Mechanical Turk), od koga je u simulaciji zatraženo da preuzme kontrolu nad radnicima (Naziv je potekao od mehaničke igračke-automatona iz 18. veka za simulaciju igranja šaha – a zapravo lutke iza koje se nalazio čovek koji je povlačio poteze). Otkrili su da je poreska politika proistekla iz veštačke inteligencije ohrabrila ljude da „igraju“ i ponašaju se na gotovo isti način kao i AI, sugeriršući – barem u principu – da se ’AI Economist’ može koristiti za uticaj na stvarnu ekonomsku aktivnost.

Beskrajno podešavanje

Još jedna prednost ekonomske simulacije pokretane veštačkom inteligencijom se ogleda u mogućnosti prilagođavanja parametara kako biste istražili raznolike scenarije. Na primer, uticaj pandemije bi se mogao stvoriti dodavanjem ograničenja kao što su međusobno distanciranje i ograničeni pristup resursima, ili pak uklanjanjem ljudi iz pula radne snage. „Teško je smisliti optimalne poreske teorije zasnovane na prošlosti i primerima iz ekonomske istorije ukoliko budućnost izgleda toliko drugačije od onoga što su do pre neki dan bili modeli predviđanja“, kaže Sočer.

Sposobnost simulacije da menja model je veliki plus, kaže LeBaron: „Prilično je zanimljivo videti radnike koji se prilagođavaju poreskom zakonu“. Ovo je zaobišlo jednu od inače krupnih kritika na račun već postojećih poreskih modela, u kojima je ponašanje obično fiksno, odnosno, nepromenljivo, kaže on.

Glavna rezervisanost LeBarona prema ’AI Ekonomisti’ odnosi se na mali broj ispitanika na kojima je ovaj alat primenjen. „Postoje oni koji tvrde da možete steći dublji intelektualni uvid sa samo nekoliko ispitanika“, kaže on. “A nisam jedan od njih.” On bi želeo da vidi kako ishode simulacije sprovedene na, recimo, stotinjak radnika – što je takođe cifra kojoj teži tim kompanije Salesforce.

LeBaron, međutim, veruje da bi se ovaj AI alat već mogao koristiti za proveru postojećih ekonomskih modela: „Da sam ja kreator politika, pokrenuo bih ovu ‘stvar’ čisto da vidim šta će ‘reći’ o već postojecim modelima“. Ako se AI Economist ne bi složio sa drugim, tradicionalnim „ljudskim“ modelima, to bi mogao biti znak da tim drugim modelima nešto nedostaje, kaže on.

Dejvid Parks, harvardski informatičar i ekonomista koji je sarađivao sa timom iz firme Salesforce je takođe optimističan. On se slaže s LeBaronom da im je potrebno znatno veći broj ispitanika. Ali, nakon što su to primenili nekoliko dodatnih karakteristika kao što je dodavanje kompanija simulaciji, Parks predviđa da će moći da ponovi postojeće teorijske rezultate. “Tada ishod AI simulacije odmah postaje koristan i upotrebljiv”, kaže on.

Američki profesor Doin Farmer (Doyne Farmer), koji na Oksfordu predaje ekono-fiziku i kompleksne matematičke sisteme u ekonomiji je, međutim, nešto malo manje ubeđen u valjanost budućih ishoda ekonomskog AI simulatora. Iako pozdravlja ukrštanje i primenu dubokog učenja sa igara na oblast ekonomije – „Postavlja se pitanje da li možete istraživati politike na isti način na koji AlphaZero igra apstraktnu stratešku igru kao što je Go“. On smatra da će proći još neko vreme pre nego što ovaj AI alat postane zaista koristan u ekonomskim predviđanjima i modeliranju. „Stvarni svet je, ipak, previše komplikovan“, kaže Farmer.

Tim iz Salesforce-a prihvata činjenicu da će neki ekonomisti biti, tek vremenom, i postepeno, ubeđivani u prihvatanje ekonomskih ishoda proizašlih isključivo iz algoritma. U tom smislu, oni puštaju svoj kod i pozivaju ostale da kroz njega pokreću svoje modele. Dugoročno gledano, ova otvorenost biće takođe važan deo prerastanja takvih alata u pouzdane, kaže Sočer. „Ako koristite AI kako biste ga preporučili nekim ljudima u formiranju njihovih nižih ili viših stopa oporezivanja,“ ističe on, „onda bi bilo bolje da budete dobro upoznati zašto je tako – da dobro poznajete razloge zbog kojih je proračun baš takav, a ne drugačiji.“

Will Douglas Heaven, MIT Technology Review

Popularna nauka: zabavni vizuali, mašinski elementi i polubeskonačni brojevi

Koje prizore naučnih fenomena nije lako uočiti, shvatiti i prihvatiti, iako su autentični?

Pitanje i odgovor je na portalu Quora postavio Žaved Rezai (Javed Rezayee), bivši direktor regionalne kancelarije UN-a u DDR-u (2003-2005).

Pogledajte ovu jednostavnu mašinu. Čine je samo zupčanici. Njih je 101, a povezani su tako da prvi zupčanik treba okrenuti deset puta da bi naredni napravio jedan pun obrtaj.

I tako dalje…

Međutim, znate li koliko puta je potrebno zavrteti prvi zupčanik da bi poslednji u nizu napravio samo jedan obrtaj? Pa, gugol puta (Googol). To je cifra koja počinje jedinicom, iza koje stoji stotinu nula. Naravno, “polubeskonačni” brojevi iz naslova ne postoje, ali je gugol toliko veliki da se čini bezmernim (iako u suštini označava tačnu, merljivu količinu).

Kada ga napišete, gugol izgleda ovako:

10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000

(Googol je kreatorima najvećeg internet-pretraživača, Gugla, poslužio kao inspiracija za ime ).

To je najsvedeniji mogući prikaz ovog broja. Drugi naziv mašine je „gugol vizuelizator“.

Da biste shvatili koliko je gugol velika cifra, razmislite o broju atoma u celom univerzumu. Gugol je veći od ukupnog broja atoma za koje se procenjuje da postoje u svemiru (što je veličina koja se piše kao desetka podignuta na 87. stepen). Gugol je još veći od ukupnog broja atoma u Univerzumu: desetka podignuta na stoti stepen. Drugim rečima, potrebno je da prvi zupčanik ove po konstrukciji jednostavne ali nadasve neobične naprave obrnete više puta nego što ima atoma u svemiru, da bi konačni, stoti (odnosno 101.) zupčanik napravio tek  jedan puni obrtaj.

Genije koji stoji iza konstrukcije ove neverovatne mašine je jedan jutjuber, mašinski ekspert, hibridni dizajner i tvorac kinetičkih skulptura, Daniel De Bruin. On je izgradio ovu čudnu mašinu nakon što je 1. marta 2020. godine, tačno u 14:52, napunio „jubilarnu“ milijarditu sekundu svog života (31 godina, 251 dan, 13 sati, 34 minuta, 54.7843 sekunde, ili, zapisano u drukčijoj formi, 31.69 godina).

Ova “stvar”, na izvrstan način demonstrira odnosno vizuelizuje samu brojku googol, iako je isprva možda teško poverovati, odnosno uočiti;  svakom slučaju, De Bruinov “zupčanički prikaz” te brojke je jasan, autentičan i veoma jednostavan.

O svom Googol zupčastom prenosniku, najvećem u svetu i, kako sam voli da se našali doduše istinitim podatkom, “najvećim zupčaničkim prenosom u Kosmosu”, Daniel De Bruin kaže:

“Napravio sam najveći zupčasti prenos u Svemiru. Sada ga na jutjubu možete videti od trenutka starta, u realnom vremenu, u trajanju od jednog sata. Šaljite vaše komentare, ukoliko želite da ga posmatrate puna 24 sata (ili, možda, čak i Live stream?). Verzija iz ovog videa je tek prikaz prototipa i ne može se obrtati neki duži vremenski period, mada se sastavlja verzija koja bi mogla da radi godinama/decenijama (ukoliko ima zainteresovanih – ne oklevajte da kontaktirate e-mailom).”

De Bruin ima svoj nalog i na Instagramu.

Na ovom snimku videćete da je tokom sat vremena prvi zupčanik napravio 1000 a drugi 100 obrtaja, treći se okrenuo 10 puta a četvrti je napravio jedan puni obrtaj. Peti zupčanik rotirao je 0,1, a šesti 0,01 delova jednog punog obrtaja itd.

O radu:

Prvog marta 2020. u 14:52 otkucala je tačno milijardita sekunda otkako gazim Zemljom. Da bih obeležio taj događaj, napravio sam ovu mašinu koja vizuelizuje broj zvani gugol. Radi se o broju na čijem je početku jedinica, sa stotinu nula iza njega. Gugol je broj veći od broja svih atoma u nama poznatom Svemiru. Ova mašina je dosad uspela da 100 puta “izvrti” od prvog do desetog zupčanika (koji je, shodno logici ove naprave, sto puta načinio jedan pun obrtaj oko svoje ose). Da bi i poslednji, stoti zupčanik napravio samo jedan puni obrtaj, prvo treba da „odvrtite“ priličan broj obrtaja onih prethodnih 99 zupčanika – to je brojka koja se u matematici naziva gugol.

Ili, bolje i preciznije rečeno: da bi poslednji zupčanik napravio jedan pun okretaj, potrebno je utrošiti više energije no što je sada ima u čitavom univerzumu.

I to je ono što je upravo fascinantno.

Ovaj rad je u potpunosti inspirisan radom kinetičkog skulptora, Artura Gensona (Arthur Ganson). Konkretna inspiracija je Gensonova  kinetička instalacija ‘Machine with concrete’.

 

(Muzika Brendon Moeller, vizuali iz Quore: Tipsmake, Gizmodo)

 

Daniel De Bruin official website

Daniel De Bruin via DesignBoom

One Billion Seconds

A Gear System Helps Visualize the Magnitude of One Googol, or 1 Followed by 100 Zeros

Compute expert-level answers using Wolfram’s breakthrough algorithms, knowledgebase and AI technology

The me-sized universe: Some parts of the cosmos are right within our grasp

Viking ‘treasure’ of rare artifacts revealed on a long-lost mountain trail

Material testing with AI

This Lab ‘Cooks’ With AI to Make New Materials: A Toronto lab recycles carbon dioxide into more useful chemicals, using materials it discovered with artificial intelligence and supercomputers.

Let’s Rebuild the Broken Meat Industry—Without Animals: Covid-19 has laid bare many flaws of industrialized animal agriculture. Plant- and cell-based alternatives offer a more resilient solution.