Искусственный интеллект: что, как, зачем

Что такое

Под искусственным интеллектом (ИИ) понимается способность цифрового компьютера или управляемого им робота решать задачи, которые изначально посильны лишь человеческому мозгу. Часто термин используют для описания проектов, связанных с характерными для разумных существ интеллектуальными процессами: способность рассуждать, аккумулировать прошлый опыт и учиться на нем. Например, распознавание человеческого лица, решение задач путем сложного анализа.

Как работает

Человеческое мышление базируется на взаимодействии нейронов мозга, связи между которыми меняются под воздействием жизненного опыта. Так и ИИ является грубым отображением нервных клеток. Сигналы передаются от нейрона к нейрону, затем выводятся, и получается числовой, категориальный или генеративный сигнал.

Например, перед системой стоит задача распознать, собака ли на изображении. Сначала будут определяться общие градиенты — форма собаки, дальше — крупные детали, такие как уши и рот. На третьем этапе распознаются более мелкие элементы, например, усы. На основании всей информации программа определит — собака на изображении или нет. При этом ИИ самостоятельно обучается тому, какие атрибуты ему необходимо искать, тренируясь на многих изображениях.

Сегодня существует несколько базовых направлений в разработке ИИ, но наиболее эффективны алгоритмы на основе CNN (сверхточная нейронная сеть) и RNN (рекуррентная нейронная сеть).

CNN, или «сеть прямой связи», — это однонаправленная многослойная сеть. Она отлично подходит для работы с изображениями и видео, в которых данные размещены в виде сетки пикселей. RNN («сеть обратной связи») же хорошо справляется с последовательными данными, такими как текст и аудио.

Совмещение обеих сетей и технологии обработки естественного языка (NLP) обеспечивает системе слух, возможность говорить, зрение и прогнозирующую интуицию. Подобные технологии используются в Alexa, Siri, Алиса, Cortana и других интеллектуальных голосовых помощниках.

Где используется

Помимо голосовых помощников, технологии ИИ можно встретить в беспилотных автомобилях, системе распознавания лиц, балансировки нагрузки на дорогах, в транспортных системах, языковых переводчиках и других областях искусственного интеллекта, с которыми мы довольно часто сталкиваемся в повседневной жизни, порой, даже не отдавая себе в этом отчет.

Типы ИИ

ИИ — сравнительно новая отрасль информационных технологий, поэтому научный аппарат еще до конца не сформировался. Несмотря на это существуют разные классификации искусственного интеллекта. Приведем две большие и известные.

По назначению:

• Автоматизированные — для решения рутинных задач, таких как распознавание, оцифровка, классификация и извлечение информации из структурированного, полуструктурированного и неструктурированного контента. Компания ABBYY создала решение интеллектуальной обработки информации. Это использование цифровых технологий для решения задач, возникающих на различных этапах управления данными в организации: распознавание документов, преобразование в структурированный вид, классификация, анализ информации и ее поиск в различных источниках.
• Вспомогательные — для оптимизации решений. Такой тип ИИ используется, например, для помощи в оптимизации поисковой выдачи в Avito. Компания использует искусственный интеллект для повышения точности рекомендаций на страницах, удаления фейковых заявок, а система «Поиск по фото», используя компьютерное зрение, помогает отбирать из базы данных товары с максимально похожим изображением.
• Расширенные — для поддержки человеческого мышления в экстремальных ситуациях, помогают человеку решать задачи, с которыми он не способен справиться самостоятельно. Расширенный ИИ используется в военно-промышленной области. Еще в 2018 году стало известно, что в США ведутся разработки системы, которая сможет распознавать лица людей в темноте и сквозь стены посредством тепловизора.
• Автономные — для самостоятельной деятельности, подобной человеческой. Самый известный и понятный нам пример такого интеллекта — беспилотные транспортные средства.

По восприятию окружающей среды:

• Реактивные или реагирующие машины — основные типы систем ИИ. Они не могут создавать воспоминания и использовать прошлый опыт для выполнения текущих задач. Зато они анализируют окружающую обстановку и формируют ответную реакцию. Такие машины не могут действовать в интерактивном режиме, то есть при столкновении с одинаковой ситуацией они будут каждый раз вести себя как в предыдущий. Примером таких машин может служить Deep Blue - суперкомпьютер, который смог обыграть чемпиона мира Гарри Каспарова в шахматы.

• Машины с ограниченной памятью. Они уже могут «заглянуть в прошлое». Этот тип ИИ используется в беспилотных автомобилях и наблюдает за скоростью и направлением других автомобилей в течение времени. Данные затем добавляются к уже запрограммированной информации машины о внешнем мире.
  На основе всех данных ИИ беспилотника выстраивает траекторию. Он понимает, когда необходимо менять полосу движения, чтобы избежать столкновения. Но эти аккумулируемые кусочки информации носят временный характер, они не сохраняются в библиотеку автомобильного опыта.

• Машины с элементами разума. Такие системы могут распознавать мысли и эмоции, формировать представление не только о мире, но и о других существах. Такие системы сегодня помогают медикам распознавать и прогнозировать болезни быстрее и эффективнее, чем это делают врачи.

• «Сильный ИИ». Системы с сильным ИИ — заключительный этап развития искусственного интеллекта, когда машины станут сопоставимы по мыслительным способностям с человеком. Они могут формировать представления о себе и конструировать их о реакциях окружающих на свои действия.

На данном этапе развития ИИ полноценных систем с сильным типом интеллекта еще не создано, но работа в этом направлении активно ведется.

Текст — Анна Соболева
Инфографика — Юлия Алентьева

Источник: m.vk.com

Комментарии: