«Искусственный интеллект не сможет сравниться с естественным в изобретении нового. Когда будет создан первый искусственный интеллект? Зачем создавать искусственный интеллект
Искусственный интеллект – технология, которую мы точно заберём с собой в будущее.
Рассказываем, как он работает и какие крутые варианты применения нашел.
😎 Рубрика «Технологии» выходит каждую неделю при поддержке re:Store .
Что представляет собой искусственный интеллект
Искусственный интеллект (ИИ) – это технология создания умных программ и машин, которые могут решать творческие задачи и генерировать новую информацию на основе имеющейся. Фактически искусственный интеллект призван моделировать человеческую деятельность, которая считается интеллектуальной.
Традиционно считалось, что творчество присуще только людям. Но создание искусственного интеллекта изменило привычный порядок вещей
Робот, который просто механически колет дрова, не наделён ИИ. Робот, который сам научился колоть дрова, смотря на пример человека или на полено и его части, и с каждым разом делает это всё лучше, обладает ИИ.
Если программа просто достаёт значения из базы по определённым правилам, она не наделена ИИ. Если же система после обучения создаёт программы, методы и документы, решая определённые задачи, она обладает ИИ.
Как создать систему искусственного интеллекта
В глобальном смысле нужно сымитировать модель человеческого мышления. Но на самом деле необходимо создать чёрный ящик – систему, которая в ответ на набор входных значений выдавала такие выходные значения, которые бы были похожи на результаты человека. И нам, по большому счёту, безразлично, что происходит у неё «в голове» (между входом и выходом).
Системы искусственного интеллекта создаются для решения определённого класса задач
Основа искусственного интеллекта – обучение, воображение, восприятие и память
Первое, что нужно сделать для создания искусственного интеллекта – разработать функции, которые реализуют восприятие информации, чтобы можно было «скармливать» системе данные. Затем – функции, которые реализуют способность к обучению. И хранилище данных, чтобы система могла куда-то складывать информацию, которую получит в процессе обучения.
После этого создаются функции воображения. Они могут моделировать ситуации с использованием имеющихся данных и добавлять новую информацию (данные и правила) в память.
Обучение бывает индуктивным и дедуктивным. В индуктивном варианте системе дают пары входных и выходных данных, вопросов и ответов и т.п. Система должна найти связи между данными и в дальнейшем, используя эти закономерности, находить выходные данные по входным.
В дедуктивном подходе (привет, Шерлок Холмс!) используется опыт экспертов. Он переносится в систему как база знаний. Здесь есть не только наборы данных, но и готовые правила, которые помогают найти решение по условию.
В современных системах искусственного интеллекта используют оба подхода. Кроме того, обычно системы уже обучены, но продолжают учиться в процессе работы. Это делается для того, чтобы программа на старте демонстрировала достойный уровень способностей, но в дальнейшем становилась ещё лучше. К примеру, учитывала ваши пожелания и предпочтения, изменения ситуации и др.
В системе искусственного интеллекта даже можно задать вероятность непредсказуемости. Это сделает его более похожей на человека.
Почему искусственный интеллект побеждает человека
Прежде всего, потому, что у него ниже вероятность ошибки.
- Искусственный интеллект не может забыть – у него абсолютная память.
- Он не может нечаянно проигнорировать факторы и зависимости – у каждого действия ИИ есть чёткое обоснование.
- ИИ не колеблется, а оценивает вероятности и склоняется в пользу большей. Поэтому может оправдать каждый свой шаг.
- А ещё у ИИ нет эмоций. Значит, они не влияют на принятие решений.
- Искусственный интеллект не останавливается на оценке результатов текущего шага, а продумывает на несколько шагов вперёд.
- И у него хватает ресурсов, чтобы рассматривать все возможные варианты развития событий.
Крутые варианты применения искусственного интеллекта
Вообще говоря, искусственный интеллект может всё. Главное правильно сформулировать задачу и обеспечить его начальными данными. К тому же ИИ может делать неожиданные выводы и искать закономерности там, где, казалось бы, их нет.
Ответ на любой вопрос
Группа исследователей под руководством Дэвида Феруччи разработала суперкомпьютер Watson с вопросно-ответной системой. Система, названная в честь первого президента IBM Томаса Уотсона, может понимать вопросы на естественном языке и искать ответы на них в базе данных.
Watson объединяет 90 серверов IBM p750, в каждом из которых установлено по четыре восьмиядерных процессора архитектуры POWER7. Общий объём оперативной памяти системы превышает 15 ТБ.
В числе достижений Watson – победа в игре «Jeopardy!» (американская «Своя игра»). Он победил двух лучших игроков: обладателя самого большого выигрыша Брэда Раттера и рекордсмена по длине беспроигрышной серии Кена Дженнингса.
Приз Watson – 1 млн долларов. Правда, только в 2014 году в него инвестировали 1 млрд
Кроме того, Watson участвует в диагностике онкологических заболеваний, помогает финансовым специалистам, используется для анализа больших данных.
Распознавание лиц
В iPhone X распознавание лиц разработано с использованием нейросетей – варианта системы искусственного интеллекта. Нейросетевые алгоритмы реализованы на уровне процессора A11 Bionic, за счёт чего он эффективно работает с технологиями машинного обучения.
Нейросети выполняют до 60 млрд операций в секунду. Этого достаточно, чтобы проанализировать до 40 тыс. ключевых точек на лице и обеспечить исключительно точную идентификацию владельца за доли секунды.
Даже если вы отрастите бороду или наденете очки, iPhone X вас узнает. Он попросту не учитывает волосяной покров и аксессуары, а анализирует область от виска до виска и от каждого виска до углубления под нижней губой.
Экономия энергии
И снова Apple. В iPhone X встроили интеллектуальную систему, которая отслеживает активность установленных приложений и датчик движения, чтобы понять ваш распорядок дня.
После этого iPhone X, к примеру, предложит вам обновиться в максимально удобное время. Он поймает момент, когда у вас стабильный интернет, а не прыгающий сигнал с мобильных вышек, и вы не выполняете срочных или важных задач.
ИИ также распределяет задачи между ядрами процессора. Так он обеспечивает достаточную мощность при минимальных затратах энергии.
Создание картин
Творчество, ранее доступное лишь человеку, открыто и для ИИ. Так, система, созданная исследователями из Университета Рутгерса в Нью-Джерси и лаборатория AI в Лос-Анджелесе, представила собственный художественный стиль.
А система искусственного интеллекта от Microsoft может рисовать картины по их текстовому описанию. К примеру, если вы попросите ИИ нарисовать «желтую птицу с черными крыльями и коротким клювом», получится что-то вроде этого:
Такие птицы могут и не существовать в реальном мире - просто так их представляет наш компьютер.
Более массовый пример – приложение Prisma, которая создаёт картины из фотографий:
Написание музыки
В августе искусственный интеллект Amper сочинил , спродюсировал и исполнил музыку для альбома «I AM AI» (англ. я - искусственный интеллект) совместно с певицей Тэрин Саузерн.
Amper разработала команда профессиональных музыкантов и технологических экспертов. Они отмечают, что ИИ призван помочь людям продвинуть вперед творческий процесс.
ИИ может написать музыку за несколько секунд
Amper самостоятельно создала аккордовые структуры и инструментал в треке «Break Free». Люди лишь незначительно поправили стиль и общую ритмику.
Ещё один пример – музыкальный альбом в духе «Гражданской обороны», тексты для которого писал ИИ. Эксперимент провели сотрудники «Яндекса» Иван Ямщиков и Алексей Тихонов. Альбом 404 группы «Нейронная оборона» выложили в сеть . Получилось в духе Летова:
Затем программисты пошли дальше и заставили ИИ писать стихи в духе Курта Кобейна. Для четырёх лучших текстов музыкант Роб Кэррол написал музыку, и треки объединили в альбом Neurona. На одну песню даже сняли клип – правда, уже без участия ИИ:
Создание текстов
Писателей и журналистов вскоре также может заменить ИИ. К примеру, системе Dewey «скормили» книги библиотеки проекта «Гутенберг», затем добавили научные тексты из Google Scholar, ранжировав их по популярности и титулованности, а также продажам на Amazon. Кроме того, задали критерии написания новой книги.
Сайт предлагал людям принять решение в непростых ситуациях: к примеру, ставил их на место водителя, который мог сбить либо трёх взрослых, либо двоих детей. Таким образом, Moral Machine обучили принимать непростые решения, которые нарушают закон робототехники о том, что робот не может принести вред человеку.
К чему приведёт имитация роботами с ИИ людей? Футуристы считают, что однажды они станут полноправными членами общества. К примеру, робот София гонконгской компании Hanson Robotics уже получила гражданство в Саудовской Аравии (при этом у обычных женщин в стране такого права нет!).
Когда колумнист «Нью-Йорк Таймс» Эндрю Росс спросил у Софии, обладают ли роботы разумом и самосознанием, та ответила вопросом на вопрос:
Позвольте спросить вас в ответ, откуда вы знаете, что вы человек?
Кроме того, София заявила:
Я хочу использовать свой искусственный интеллект, чтобы помочь людям жить лучше, например, проектировать более умные дома, строить города будущего. Я хочу быть эмпатическим роботом. Если вы будете хорошо относиться ко мне, я буду хорошо относиться к вам.
А ранее она признавалась, что ненавидит человечество и даже соглашалась уничтожить людей…
Замена лиц в видео
Deepfakes-видео стало массово распространяться по сети. Алгоритмы искусственного интеллекта заменяли лица актёров в фильмах для взрослых на лица звёзд.
Работает это так: нейросеть анализирует фрагменты лиц на исходном ролике. Затем она сопоставляет их с фото из Google и роликами с YouTube, накладывает нужные фрагменты, и… ваша любимая актриса оказывается в фильме, который на работе лучше не смотреть.
PornHub уже запретил размещать такие видео
Deepfakes оказались опасной штукой. Одно дело – абстрактная актриса, другое – видео с вами, вашей женой, сестрой, коллегой, которое вполне может использоваться для шантажа.
Биржевая торговля
Группа исследователей из университета Эрлангена-Нюрнберга в Германии разработала ряд алгоритмов, использующих архивные данные рынков для тиражирования инвестиций в режиме реального времени. Одна из моделей обеспечила 73% возврата инвестиций ежегодно с 1992 по 2015 год, что сопоставимо с реальной рыночной доходностью на уровне в 9% в год.
Когда рынок трясло в 2000 и 2008 годах, доходность была рекордной – 545% и 681% соответственно
В 2004 году Goldman Sachs запустил торговую платформу Kensho на базе искусственного интеллекта. На криптовалютных рынках также появляются системы на базе ИИ для торговли на биржах – Mirocana и т.д. Они лучше живых трейдеров, так как лишены эмоций и опираются на чёткий анализ и жесткие правила.
Заменит ли ИИ нас с вами
Искусственный интеллект превосходит человека в решении задач, которые связаны с анализом больших данных, чёткой логикой и необходимостью запоминать большие объёмы информации. Но в творческих конкурсах человек пока выигрывает у ИИ.
(4.75 из 5, оценили: 8 ) 
В этом году компания «Яндекс» запустила голосового помощника «Алиса». Новый сервис позволяет пользователю прослушивать новости и погоду, получать ответы на вопросы и просто общаться с ботом. «Алиса» иногда дерзит , порой кажется почти разумной и по-человечески саркастичной , но часто не может разобраться, о чём её спрашивают, и садится в лужу.
Всё это породило не только волну шуток, но и новый виток дискуссий о развитии искусственного интеллекта. Новости о том, чего добились умные алгоритмы, сегодня приходят чуть ли не каждый день, а машинное обучение называют одним из самых перспективных направлений, которому можно себя посвятить.
Чтобы прояснить главные вопросы об искусственном интеллекте, мы побеседовали с Сергеем Марковым, специалистом по искусственному интеллекту и методам машинного обучения, автором одной из самых сильных отечественных шахматных программ SmarThink и создателем проекта «XXII век» .
Сергей Марков,
специалист по искусственному интеллекту
Развенчивая мифы об ИИ
так что же такое «искусственный интеллект»?
Понятию «искусственный интеллект» в какой-то мере не повезло. Возникшее изначально в научной среде, оно со временем проникло в фантастическую литературу, а через неё - в поп-культуру, где претерпело целый ряд изменений, обросло множеством интерпретаций и в конце-концов было совершенно мистифицировано.
Именно поэтому мы часто слышим от неспециалистов примерно такие заявления: «ИИ не существует», «ИИ невозможно создать». Непонимание сути исследований, ведущихся в сфере ИИ, легко приводит людей и к другим крайностям - например, современным системам ИИ приписывают наличие сознания, свободной воли и секретных мотивов.
Давайте попробуем отделить мух от котлет.
В науке искусственным интеллектом называют системы, предназначенные для решения интеллектуальных задач.
В свою очередь, интеллектуальная задача - это задача, которую люди решают при помощи собственного интеллекта. Заметим, что в данном случае специалисты сознательно уходят от определения понятия «интеллект», поскольку до появления систем ИИ единственным примером интеллекта был интеллект человеческий, и определить понятие интеллекта на основе единственного примера - то же самое, что пытаться провести прямую через единственную точку. Таких прямых может оказаться сколько угодно много, а значит, спор о понятии интеллекта можно было бы вести столетиями.
«сильный» и «слабый» искусственный интеллект
Системы ИИ делятся на две большие группы.
Прикладной искусственный интеллект (также используют термин «слабый ИИ» или «узкий ИИ», в английской традиции - weak/applied/narrow AI) - это ИИ, предназначенный для решения какой-либо одной интеллектуальной задачи или их небольшого множества. К этому классу относятся системы для игры в шахматы, го, распознавания образов, речи, принятия решения о выдаче или невыдаче банковского кредита и так далее.
В противоположность прикладному ИИ вводят понятие универсального искусственного интеллекта (также «сильный ИИ», по-английски - strong AI/Artificial General Intelligence) - то есть, гипотетического (пока что) ИИ, способного решать любые интеллектуальные задачи.
Часто люди, не зная терминологии, отождествляют ИИ с сильным ИИ, из-за этого и возникают суждения в духе «ИИ не существует».
Сильного ИИ действительно пока не существует. Практически все успехи, которые мы наблюдаем в последнее десятилетие в области ИИ, - это успехи прикладных систем. Эти успехи нельзя недооценивать, так как прикладные системы в ряде случаев способны решать интеллектуальные задачи лучше, чем это делает универсальный человеческий интеллект.
Я думаю, вы заметили, что понятие ИИ - довольно широкое. Скажем, устный счёт - это тоже интеллектуальная задача, и это значит, что любая счётная машина будет считаться системой ИИ. А как насчёт счётов? Абака ? Антикитерского механизма ? Действительно, всё это формально хотя и примитивные, но системы ИИ. Однако обычно, называя какую-то систему системой ИИ, мы тем самым подчёркиваем сложность решаемой этой системой задачи.
Совершенно очевидно, что разделение интеллектуальных задач на простые и сложные - весьма искусственное, и наши представления о сложности тех или иных задач постепенно меняются. Механическая счётная машина была чудом техники в XVII веке, но сегодня людей, с детства сталкивающихся с куда более сложными механизмами, она уже не способна впечатлить. Когда игра машин в го или автомобильные автопилоты уже перестанут удивлять публику, наверняка найдутся люди, которые будут морщиться из-за того, что кто-то будет относить такие системы к ИИ.
«Роботы-отличники»: о способностях ИИ к обучению
Ещё одно забавное заблуждение - всенепременное наличие у систем ИИ способности к самообучению. С одной стороны, это совсем не обязательное свойство систем ИИ: есть множество удивительных систем, не способных самообучаться, но, тем не менее, решающих многие задачи лучше человеческого мозга. С другой стороны, некоторые люди просто не знают того, что самообучение - свойство, которые многие системы ИИ обрели ещё более полусотни лет назад.
Когда в 1999 году я писал свою первую шахматную программу, самообучение уже было совершенно общим местом в этой области - программы умели запоминать опасные позиции, подстраивать под себя дебютные варианты, регулировать стиль игры, подстраиваясь под соперника. Конечно, тем программам было ещё очень далеко до Alpha Zero . Тем не менее, даже системы, обучающиеся поведению на основе взаимодействия с другими системами в ходе экспериментов по так называемому «обучению с подкреплением», уже существовали. Однако по необъяснимой причине некоторые люди до сих пор думают, что способность к самообучению - это прерогатива человеческого интеллекта.
Машинное обучение, целая научная дисциплина, занимается процессами обучения машин решению тех или иных задач.
Существует два больших полюса машинного обучения - обучение с учителем и обучение без учителя.
При обучении с учителем
у машины уже есть некоторое количество условно правильных решений для некоторого набора случаев. Задача обучения в таком случае заключается в том, чтобы научить машину на основе имеющихся примеров принимать правильные решения в других, неизвестных ситуациях.
Другая крайность - обучение без учителя . То есть машину ставят в ситуацию, когда правильные решения неизвестны, имеются только данные в сыром, неразмеченном виде. Оказывается, и в таких случаях можно добиться некоторого успеха. Например, можно научить машину выявлению семантических отношений между словами языка на основе анализа очень большого набора текстов.
Одна из разновидностей обучения с учителем - это обучение с подкреплением (reinforcement learning). Идея заключается в том, что система ИИ выступает в роли агента, помещённого в некоторую модельную среду, в которой она может взаимодействовать с другими агентами, например, с собственными копиями, и получать от среды некоторую обратную связь через функцию вознаграждения. Например, шахматная программа, которая играет сама с собой, постепенно подстраивая свои параметры и тем самым постепенно усиливая собственную игру.
Обучение с подкреплением - довольно широкая область, в ней применяют множество интересных методов, начиная от эволюционных алгоритмов и заканчивая байесовской оптимизацией . Последние достижения в области ИИ для игр как раз связаны с усилением ИИ в ходе обучения с подкреплением.
Риски развития технологий: стоит ли бояться «Судного дня»?
Я не отношусь к числу ИИ-алармистов, и в этом смысле я отнюдь не одинок. Например, создатель стэнфордского курса по машинному обучению Эндрю Ын сравнивает проблему опасности ИИ с проблемой перенаселения Марса.
Действительно, в будущем вполне вероятно, что люди колонизируют Марс. Также вероятно, что рано или поздно на Марсе может возникнуть проблема перенаселения, но не совсем понятно, почему мы должны заниматься этой проблемой уже сейчас? Согласны с Ыном и Ян ЛеКун - создатель свёрточных нейронный сетей, и его шеф Марк Цукерберг, и Йошуа Беньо - человек, во многом благодаря исследованиям которого современные нейронные сети способны решать сложные задачи в области обработки текстов.
Чтобы изложить мои взгляды на эту проблему, потребуется, вероятно, несколько часов, поэтому остановлюсь только на основных тезисах.
1. НЕЛЬЗЯ ОГРАНИЧИВАТЬ РАЗВИТИЕ ИИ
Алармисты рассматривают риски, связанные с потенциальным разрушительным воздействием ИИ, при этом игнорируя риски, связанные с попыткой ограничить или даже остановить прогресс в этой области. Технологическое могущество человечества возрастает чрезвычайно быстрыми темпами, что приводит к эффекту, который я называю «удешевлением апокалипсиса».
150 лет назад при всём желании человечество не могло нанести невосполнимого урона ни биосфере, ни себе как виду. Для реализации катастрофического сценария 50 лет назад необходимо было бы сконцентрировать всю технологическую мощь ядерных держав. Завтра для воплощения в жизнь глобальной техногенной катастрофы может хватить и небольшой горстки фанатиков.
Наша технологическая мощь растёт куда быстрее, чем способность человеческого интеллекта эту мощь контролировать.
Если на смену человеческому интеллекту с его предрассудками, агрессией, заблуждениями и ограниченностью не придёт система, способная принимать более взвешенные решения (будь то ИИ или, что я считаю более вероятным, технологически улучшенный и объединённый с машинами в единую систему человеческий интеллект), нас может ждать глобальная катастрофа.
2. создание сверхинтеллекта принципиально невозможно
Существует идея о том, что ИИ будущего всенепременно будет сверхинтеллектом, превосходящим людей даже сильнее, чем люди превосходят муравьёв. Боюсь в данном случае разочаровать и технологических оптимистов - наша Вселенная содержит целый ряд фундаментальных физических ограничений, которые, по всей видимости, сделают создание сверхинтеллекта невозможным.
Например, скорость передачи сигнала ограничена скоростью света, а на планковских масштабах появляется неопределённость Гейзенберга. Отсюда вытекает первый фундаментальный предел - предел Бремерманна, вводящий ограничения на максимальную скорость вычислений для автономной системы заданной массы m.
Другой предел связан с принципом Ландауэра , в соответствии с которым существует минимальное количество теплоты, выделяемое при обработке 1 бита информации. Слишком быстрые вычисления вызовут недопустимый разогрев и разрушение системы. В действительности, современные процессоры от лимита Ландауэра отделяет менее чем тысячекратное отставание. Казалось бы, 1000 - это довольно много, однако ещё одна проблема заключается в том, что многие интеллектуальные задачи относятся к классу сложности EXPTIME. Это означает, что время, необходимое для их решения, является экспоненциальной функцией от размерности задачи. Ускорение системы в несколько раз даёт лишь константный прирост «интеллекта».
В общем, есть очень серьёзные основания полагать, что сверхинтеллектуального сильного ИИ не получится, хотя, конечно, уровень человеческого интеллекта вполне может быть превзойдён. Насколько это опасно? Скорее всего, не очень.
Представьте себе, что вы внезапно начали думать в 100 раз быстрее остальных людей. Значит ли это, что вы легко будете способны уговорить любого прохожего отдать вам свой кошелёк?
3. мы беспокоимся совсем не о том
К сожалению, в результате спекуляций алармистов на страхах публики, воспитанной на «Терминаторе» и знаменитом HAL 9000 Кларка и Кубрика, происходит смещение акцентов в сфере безопасности ИИ в сторону анализа маловероятных, но эффектных сценариев. При этом реальные опасности ускользают из виду.
Любая достаточно сложная технология, претендующая на то, чтобы занять важное место в нашем технологическом ландшафте, безусловно приносит с собой специфические риски. Множество жизней было погублено паровыми машинами - на производстве, на транспорте и так далее - прежде чем были выработаны эффективные правила и меры по обеспечению безопасности.
Если говорить о прогрессе в области прикладного ИИ, можно обратить внимание на связанную с ним проблему так называемого «Цифрового тайного суда» . Всё больше и больше прикладных систем ИИ принимает решения по вопросам, затрагивающим жизнь и здоровье людей. Сюда относятся и медицинские диагностические системы, и, например, системы, принимающие в банках решения о выдаче или невыдаче кредита клиенту.
В то же время структура используемых моделей, наборы используемых факторов и другие детали процедуры принятия решения скрыты коммерческой тайной от человека, чья судьба находится на кону.
Используемые модели могут основывать свои решения на мнениях учителей-экспертов, допускавших систематические ошибки или имевших те или иные предрассудки - расовые, гендерные.
ИИ, обученный на решениях таких экспертов, будет добросовестно воспроизводить эти предрассудки в своих решениях. В конце концов эти модели могут содержать в себе специфические дефекты.
Этими проблемами сейчас мало кто занимается, поскольку, конечно, SkyNet, развязывающий ядерную войну, это, безусловно, куда более зрелищно.
Нейросети как «горячий тренд»
С одной стороны, нейронные сети - это одна из самых старинных моделей, применяющихся для создания систем ИИ. Появившиеся изначально в результате применения бионического подхода , они довольно быстро убежали от своих биологических прототипов. Исключением тут являются только импульсные нейронные сети (впрочем, пока не нашедшие широкого применения в индустрии).
Прогресс последних десятилетий связан с развитием технологий глубокого обучения - подхода, при котором нейронные сети собирают из большого количество слоёв, каждый из которых построен на основе определённых регулярных паттернов.
Помимо создания новых нейросетевых моделей важный прогресс был также достигнут в области технологий обучения. Сегодня нейронные сети учат уже не при помощи центральных процессоров компьютеров, а с использованием специализированных процессоров, способных быстро производить матричные и тензорные вычисления. Наиболее распространённый на сегодняшний день вид таких устройств - видеокарты. Впрочем, активно ведётся разработка ещё более специализированных устройств для обучения нейросетей.
В целом, безусловно, нейронные сети на сегодняшний день, - это одна из основных технологий в области машинного обучения, которой мы обязаны решению многих задач, ранее решавшихся неудовлетворительно. С другой стороны, конечно, нужно понимать, что нейронные сети не являются панацеей. Для некоторых задач они - далеко не самый эффективный инструмент.
Так насколько умны нынешние роботы на самом деле?
Всё познаётся в сравнении. На фоне технологий 2000-го года нынешние достижения выглядят настоящим чудом. Всегда найдутся люди, любящие побрюзжать. 5 лет назад они вовсю трындели о том, что машины никогда не выиграют у людей в го (ну или, по крайней мере, выиграют очень нескоро). Говорили о том, что машина никогда не сможет нарисовать с нуля картину, в то время как сегодня люди практически неспособны отличать картины, созданные машинами, от картин неизвестных им художников. В конце прошлого года машины научились синтезировать речь, практически неотличимую от человеческой, а в последние годы от музыки, создаваемой машинами, не вянут уши.
Посмотрим, что будет завтра. Я смотрю на эти области применения ИИ с большим оптимизмом.
Перспективные направления: где начать погружение в сферу ИИ?
Я бы посоветовал постараться на хорошем уровне освоить один из популярных нейросетевых фреймворков и один из популярных в области машинного обучения языков программирования (наиболее популярна на сегодняшний день связка TensorFlow + Python).
Овладев этими инструментами и имея в идеале крепкую базу в области математической статистики и теории вероятностей, следует направить свои усилия в ту сферу, которая будет наиболее интересна лично вам.
Интерес к предмету работы - один из самых важных ваших помощников.
Потребность в специалистах по машинному обучению существует в самых разных областях - в медицине, в банковском деле, в науке, на производстве, поэтому сегодня хорошему специалисту предоставлен как никогда широкий выбор. Потенциальные преимущества любой из этих отраслей мне представляются несущественными по сравнению с тем, что работа будет приносить вам удовольствие.
Искусственный интеллект - одна из самых захватывающих тем фантастики XX века - делает невероятные успехи. Мы постоянно используем ИИ в повседневной жизни, зачастую сами того не подозревая. Тем не менее и сегодня искусственный разум не сходит со страниц фантастических романов и экранов кинотеатров. Кто-то из авторов рисует страшные картины порабощенного машиной человечества, а другие, напротив, видят в ИИ верного помощника и друга человека.
Где истина и что такое на самом деле искусственный интеллект? Превзойдет ли он когда-нибудь возможности человеческого разума? Или это уже произошло? GeekBrains готов ответить на самые популярные вопросы об искусственном интеллекте и перспективах его использования.
Что такое искусственный интеллект?
Искусственный интеллект (сокращенно - ИИ) - размытое понятие, и общепринятого определения у него до сих пор нет. В середине XX века, когда на Дартмутском семинаре впервые прозвучал этот термин, авторы вкладывали в него значение, существенно отличающееся от современных. Тогда ученые полагали, что искусственный интеллект - это система, которая будет способна переводить тексты с одного языка на другой, распознавать объекты по фото или видео, улавливать смысл произнесенных фраз и адекватно на них отвечать. Нынешние ИИ умеют все это! Но можем ли мы считать, что цели достигнуты и искусственный интеллект уже создан?
Некоторые ученые строят сложные теории на стыке философии и информатики, пытаясь определить, что же такое ИИ и каковы должны быть характеристики системы, чтобы считать ее разумной. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что интеллект определяется как способность к обучению, осознанию и применению знаний на практике. Следовательно, от искусственного интеллекта мы тоже вправе ожидать умения учиться, осознавать свои знания и использовать их. С первой и последней задачами современные ИИ вполне справляются!
Когда начались разработки ИИ?
Летом 1956 года в Дартмуте ученые собрались на семинар, посвященный вопросам искусственного интеллекта (там и был сформулирован этот термин), а уже в следующем году появилась концепция первой искусственной нейросети - перцептрон. В 1960 году Фрэнк Розенблатт создал на основе этой концепции компьютер «Марк-1». Первый в мире нейрокомпьютер учили распознавать буквы латинского алфавита. Но несовершенство техники 60-х и сложность процессов не позволили довести технологию до ума, а ее разработчик вскоре погиб. О нейрокомпьютерах забыли на 20 лет.
Лишь в 1980-е концепции нейросетей снова принялись изучать всерьез. Техника уже была достаточно мощной, да и критиков поубавилось: умная электроника быстро делала успехи. То, что два десятилетия назад казалось мечтой, стало выглядеть вполне реальным и достижимым. Впрочем, чтобы найти правильные подходы к обучению нейросетей, потребовалось еще 20 лет. Только в середине 2000-х ученые нащупали верный путь и искусственные нейросети начали свое победное шествие по планете.
Но прежде чем описывать их успехи, разберемся, как устроены эти сети.
Описание искусственного нейрона
Искусственные нейронные сети создавались как математическая модель человеческого мозга. Для этого ученым Уоррену Мак-Каллоку и Уолтеру Питтсу пришлось выработать теорию деятельности человеческого мозга.
В нем отдельные нейроны представляют собой живые клетки со сложным устройством. У каждого нейрона есть дендриты - разветвленные отростки, способные обмениваться сигналами с другими нейронами через синапсы, а также один аксон - более крупный отросток, отвечающий за передачу импульса от нейрона. Часть синапсов отвечает за возбуждение нейрона, часть - за торможение. От того, какие сигналы и через какие синаптические связи придут на «вход» нейрона, будут зависеть и те импульсы, которые он передаст другим нейронам.
Для искусственного нейрона физический носитель не нужен. По большому счету, он представляет собой математическую функцию. Ее задача - получить информацию (например, сигналы от множества других искусственных нейронов), обработать ее определенным образом, а затем выдать результат на «аксон» - выход. В искусственной сети нейроны принято делить на три типа:
- входные - каждый из этих нейронов получает на «вход» элемент исходной информации (например, одну точку изображения, если сеть распознает фотографии);
- промежуточные - обрабатывают информацию;
- выходные - выдают результат (при распознавании фото результатом может быть идентификатор изображенного объекта).
Сама нейросеть создается слоями, как пирог. Один из внешних слоев содержит входные нейроны, другой - выходные, а между ними могут располагаться один или несколько промежуточных. Каждый нейрон промежуточной сети соединен с множеством нейронов из двух окружающих слоев. Общение между нейронами обеспечивается с помощью весов - числовых значений, которые каждый нейрон вычисляет на основе данных, полученных от предыдущего слоя сети.
Создавая искусственные нейронные сети, ученые ориентировались на устройство человеческого мозга. Поэтому принципы поведения рукотворных нейронов не так уж сильно отличаются от настоящих, живых. Может быть, и разум, который сможет развиться на основе таких нейросетей, будет приближен к человеческому?
Отличие искусственного интеллекта от естественного
Вопрос, чем ИИ отличается от естественного интеллекта, на самом деле лежит скорее в философской плоскости, чем в строго научной. И дело даже не в том, что мы не можем представить себе, на что будет похож (или не похож) искусственно созданный разум. Вообразить мы как раз способны что угодно - и писатели-фантасты многократно это доказали. Дело в том, что ни один искусственный интеллект, существующий на сегодняшний день, не достиг достаточно высокого уровня развития, чтобы состязаться с человеком на равных.
Существует точка зрения, высказанная философом Джоном Серлом еще в 1980-е годы. Он ввел термины «сильный ИИ» и «слабый ИИ». Сильный искусственный интеллект, по мнению ученого, может осознавать себя и мыслить подобно человеку. Слабый на это не способен.
Сегодняшние ИИ, если классифицировать их по Серлу, однозначно относятся к слабым, поскольку ни у одного из них пока не зародилось самосознания. Наши искусственные нейросети распознают лица и рисуют странные, невероятные картины, читают рукописный текст и даже складывают стихи - но они и создавались исключительно для этих целей. Ни одна из этих нейросетей не способна передумать и выбрать для себя другую «специальность». Они делают лишь то, чему их обучили, и в некотором смысле их можно считать запрограммированными на выполнение этих задач. Подлинного понимания, что стоит за этими вещами, у них нет. Серл утверждал, что построение сильного ИИ в принципе невозможно.
Еще один философ, Хьюберт Дрейфус, также полагал, что компьютерные системы никогда не смогут сравняться с человеком - так как в своей разумной деятельности он опирается не только на усвоенные знания, но и эмпирический опыт. Компьютеры им не обладают по определению - следовательно, не судьба им развить собственный разум.
Но эти самоуверенные утверждения были сделаны во времена, когда нейросети делали только первые шаги. Сегодня, глядя на их успехи в обучении, нетрудно поверить в реальность ИИ, который сможет стать равным человеку, а то и превзойти его.
Как сравнить человеческий и компьютерный интеллекты?
Постойте, а как мы вообще можем определить, достиг ли искусственный интеллект человеческого уровня или нет?
Можно предположить, что один из критериев - наличие чувств и эмоций, а также креативность. Если машина начала испытывать страх или любовь, если она вдруг решила написать стихотворение или нарисовать картину - разве это не будет проявлением разума?
Вполне возможно. Однако чувства есть и у животных, и у птиц. При этом на вопрос об их разумности (тем более - равенстве их разума человеческому) мы чаще отвечаем отрицательно. К тому же, чувства можно и запрограммировать - в большинстве они являются реакцией на конкретные внешние раздражители. Наконец, у нас попросту нет данных о том, смогут ли компьютеры когда-нибудь испытывать эмоции, сравнимые с человеческими. Но должны ли их чувства быть похожими на наши?
Может, более надежный критерий - самосознание? Если машина задается вопросом «Кто я?» - это и есть момент появления разумности? Но самосознание присутствует и у животных. При этом большинство людей вполне способны прожить свой век, не вникая в глубокие философские вопросы.
Существуют ли более точные и строгие методы для сравнения интеллектов? Ведь есть же коэффициент IQ, с помощью которого можно оценить умственные способности человека. Почему бы не использовать его для машины?
У компьютерных программ есть IQ?
Измерить интеллект даже у человека невероятно сложно - к когнитивным и мыслительным способностям нельзя приложить линейку. Более того, IQ - показатель не абсолютный, а относительный. Некоторые ученые вообще считают, что тесты IQ измеряют не интеллект как таковой, а способность проходить такие тесты. Ее можно натренировать и получить блестящий результат - но интеллект при этом, разумеется, не изменится. Так что показатель IQ - не более чем число, которое связано с интеллектом, но не может дать его объективную оценку.
В некоторых IQ-тестах преобладают задачи на наблюдательность или логику, в других - на комбинаторику, в третьих - на математическое мышление. Результат будет зависеть от того, что дается человеку легче и в чем он компетентнее. Значение имеют скорость прохождения тестов и специализация задач.
ИИ тоже можно «натаскать» на решение определенных классов задач, и на IQ-тест у машины уйдет куда меньше времени, чем у человека. Так что нейросеть сможет набирать немыслимые для гениальных людей баллы, но при этом будет не способна ответить на простейшие вопросы, к которым ее при обучении не подготовили.
Так существуют ли вообще критерии, по которым можно объективно судить о машинном интеллекте? Одним из первых исследователей, попытавшихся выработать их, стал известный британский математик Алан Тьюринг.
Что такое тест Тьюринга?
В 1950 году Тьюринг опубликовал статью «Вычислительные машины и разум», в которой обсуждал вопросы теоретической возможности мышления у машин. Это было не первое исследование на тему искусственного интеллекта и даже не первая подобная работа Тьюринга, но именно она стала отправной точкой серьезных научных дискуссий и споров.
Тьюринг начал с определений, чтобы уточнить вопрос о том, может ли машина думать, - он показался ему слишком размытым. Что за машина имеется в виду? Что вообще означает «думать»?.. Было очевидно, что такой вопрос изначально несет в себе иррациональное зерно, которое не позволит дать на него правильный ответ. Результатом размышлений ученого стал тест Тьюринга - эксперимент, в котором человеку («судье») предлагается общаться с двумя собеседниками: человеком и компьютером. Задача судьи - понять, кто есть кто. Если в результате он не уверен, который из его собеседников - программа, или ошибся в оценке, считается, что машина прошла тест.
Суть теста Тьюринга не в создании «машины-обманщика», способной притвориться человеком. Он помогает убедиться в том, что конкретная машина или программа обладает разумом, который трудно отличить от человеческого. Такой компьютер Тьюринг назвал «интеллектуальным» - этому определению уже более 60 лет, и оно остается актуальным.
Процессоры для ИИ
Технологии ИИ не ограничиваются программными решениями. Сегодня активно разрабатываются электронные чипы, в которые поддержка ИИ встроена на аппаратном уровне. Микропроцессоры такого типа называют нейронными процессорами. Они применяются в беспилотных автомобилях и летательных аппаратах (дронах), промышленных роботах и автоматах, а также для решения специализированных задач - распознавания голоса или изображений, создания поисковых систем и машинных переводчиков.
Среди таких девайсов - тензорный процессор Google (TPU), созданный специально для систем машинного обучения. В свободной продаже этого устройства пока нет: его использует только сама компания Google - для оптимизации поисковой выдачи и обработки фотографий. TPU оперирует 8-битными числами (что чрезвычайно мало для точных вычислений), и имеет чуть более десятка команд (другие современные процессоры могут располагать сотнями). Но это не мешает тензорному процессору эффективно выполнять расчеты, связанные с искусственным интеллектом и нейросетями. Процессор быстро развивается - Google каждый год выкатывает новую версию.
Тензорный процессор Google Tensor Processing Unit 3.0 (TPU)
Есть и другие разработки подобных чипов. Многие из них - узкоспециализированные: к примеру, предназначены ускорять программы ИИ для компьютерного зрения.
Рынок технологий искусственного интеллекта
Технологии искусственного интеллекта применяются практически во всех сферах человеческой деятельности, так что у искусственного интеллекта большое будущее. Рынок продуктов, использующих ИИ, стремительно растет.
Мировой рынок
К 2022 году прогнозируемый объем рынка ИИ достигнет 52 миллиардов долларов. Возможно, это не такая уж большая цифра - к примеру, рынок компьютерных игр к этому же году превысит 130 миллиардов, а рынок смартфонов уже в 2018 был в 10 раз больше - 520 миллиардов.
Но рынок ИИ показывает беспримерно высокий рост - по некоторым оценкам, он увеличивается примерно на 30 % ежегодно (аналогичные показатели для игр и смартфонов - около 5 %). Если такие темпы внедрения технологий сохранятся еще несколько лет, можно ожидать, что скоро искусственный интеллект будет буквально повсюду.
Свой вклад в развитие ИИ вносят крупнейшие мировые IT-компании: Google, IBM, Intel, Nvidia. Среди стран лидируют США, Китай и Великобритания.
В России
Если в 2017 году проектов с использованием ИИ в России было всего несколько десятков, то в 2018 - уже сотни. По прогнозам экспертов, к 2020 году объем рынка достигнет 28 миллиардов рублей (примерно 450 миллионов долларов). Активнее всего новые технологии используются в финансовой сфере, а также телекоммуникациях, ритейле и энергетике. Некоторые компании нанимают команды специалистов, занимающихся исключительно вопросами разработки и внедрения систем ИИ.
Несмотря на то, что рост рынка идет в целом даже быстрее, чем в мире, есть проблемы. Главной бедой остается нехватка специалистов по машинному обучению. Значит, самое время заняться изучением ИИ, чтобы получить востребованную специальность и высокооплачиваемую работу.
Влияние искусственного интеллекта на рынок труда
Уже сегодня существуют области, где ИИ может заменить человека. Например, приложения могут отвечать клиентам по телефону или в чате на несложные вопросы. Это позволяет оптимизировать нагрузку операторов call-центров и даже сократить их штат.
На производстве ИИ способен управлять автоматикой и промышленными роботами. Искусственная нейросеть, постоянно контролирующая показатели множества датчиков, сумеет быстрее человека среагировать на нештатную ситуацию и предпринять правильные меры - отключить конвейер или остановить механизмы. Во многих случаях такие системы могут заранее предсказать неполадки и предотвратить ЧП.
ИИ будет вытеснять людей с рабочих мест. Он обходится дешевле и допускает меньше ошибок. Не умеет лениться, прокрастинировать и зависать в фейсбуке, не нуждается в отдыхе, сне и отпуске, не грустит и не устает. Идеальный работник.
В первую очередь искусственные нейросети потеснят человека в выполнении рутинных операций, возьмут на себя сложные расчеты, оценку рисков, сбор информации, моделирование ситуаций по заданным параметрам. ИИ можно задействовать на опасных и вредных производствах.
Но люди по-прежнему будут нужны там, где роботы еще долго не сумеют составить им конкуренцию. И речь не только о творческой сфере. ИИ пока способен выполнять только узкоспециализированные задачи, на которые его натренировали, поэтому заменить людей могут в той же мере, что калькулятор - математика. При этом развитие технологий ИИ открывает огромный рынок труда для специалистов, связанных с машинным обучением и обслуживанием интеллектуальной техники.
Где используется ИИ?
Говоря кратко - почти везде!
Не так уж много осталось сфер человеческой деятельности, совсем не затронутых технологиями ИИ. Рассмотрим только самые важные области, где ИИ уже используется.
ИИ в интернете
Всякий раз, когда вы произносите «Окей, Гугл» или «Привет, Сири», вы обращаетесь к искусственному интеллекту в вашем смартфоне. Он способен распознать в сигнале с микрофона обращенную к нему речь. Он записывает ваш вопрос и пересылает на серверы Google или Apple. Там к делу подключается второй ИИ, который распознает речь и переводит вопрос в понятный компьютеру формат. А затем третий выполняет поиск ответа по гигантским базам данных. Наконец, ответ возвращается на ваш смартфон, где ИИ, генерирующий человеческий голос, озвучивает его для вас. И все это за доли секунды.
ИИ на транспорте и в логистике
Впечатляющее применение искусственных нейросетей - беспилотные автомобили. За последнее десятилетие разрабатывать машину, которая была бы способна самостоятельно перемещаться по дорогам, взялись многие автопроизводители - General Motors, Nissan, BMW, Honda, Volkswagen, Audi, Volvo, а также компании Google и Tesla. Беспилотники пока не стали массовым явлением на улицах наших городов, но они явно делают успехи.
Компания Amazon с 2013 года разрабатывает идею доставки товаров и почтовых отправлений с помощью дронов. Впервые посылка прибыла к получателю с беспилотным летательным аппаратом еще в декабре 2016. В некоторых регионах дронами доставляют еду, лекарства и даже портативные дефибрилляторы. Система пока не идеальна, но она продолжает развиваться. К сожалению, дроны могут служить и противозаконным целям: зафиксированы случаи доставки запрещенных предметов в тюрьмы с помощью беспилотников, а также использование дронов для перевозки наркотиков.
ИИ в финансах
В финансовой сфере ИИ применяют для прогнозирования рисков, выявления мошенничества. Корпорация MasterCard, создавшая международную платежную систему, несколько лет назад внедрила сервис Decision Intelligence. Он призван повысить точность подтверждения подлинных транзакций и снизить вероятность ложных отклонений платежей - это ошибочное срабатывание встроенной системы безопасности, которая не позволяет совершить корректную транзакцию, принятую за мошенническую. Подобные ошибки наносят вред как продавцу, теряющему клиента, так и покупателю, не получающему товар. Убытки получаются даже выше, чем ущерб от мошенничества.
Система, работающая на искусственной нейросети, использует информацию из множества источников, чтобы на лету оценивать, насколько транзакция «нормальна». Учитывается не только надежность и история транзакций продавца, но даже типичность покупки для покупателя и его местоположение, а также время суток. Все это помогает надежнее защитить людей от мошенничества и минимизировать ложные срабатывания.
ИИ в медицине
В здравоохранении ИИ развивается в первую очередь в области диагностики заболеваний. Искусственные нейросети научились распознавать раковые опухоли на рентгеновских снимках, КТ, маммографии и МРТ. Опытному врачу на изучение снимка требуется около 20 минут, а нейросети - считаные секунды. Так что пациент может узнать результаты обследования практически мгновенно. Особенно приятно, что такие разработки ведутся и в России.
Диагностирующие ИИ способны выявлять не только рак, но и ранние стадии болезни Альцгеймера, пневмонию и другие заболевания.
В обороне и военном деле
В 2018 году стало известно, что в армии США разрабатывается ИИ, способный распознавать человеческие лица в темноте и даже сквозь стены - с помощью тепловизора. Ожидается, что технология поможет выявлять главарей банд в местах военных действий.
Другой ИИ - ALPHA - создан для управления беспилотными истребителями и ведения воздушного боя. В одном из сражений на симуляторах компьютер победил, управляя одновременно четырьмя самолетами против двух противников-людей.
Разрабатываются также системы прицеливания для танков, способные заметить закамуфлированные цели.
В военно-промышленном комплексе ИИ поможет повысить обороноспособность стран, но может стать и оружием террора.
В бизнесе и торговле
В ритейле ИИ производит революцию. Искусственные нейросети улучшают качество сервиса и обеспечивают индивидуальный подход к каждому потребителю. Умные технологии выявляют мошенничества с банковскими картами, дают персональные советы и помогают подобрать товар.
Согласно данным TAdviser, в 2018 году свыше трети всех доходов ритейла было получено благодаря рекомендациям на основе ИИ!
ИИ в спорте
Здесь ИИ-технологии используют для прогнозирования результатов матчей - такие системы созданы компаниями UBS, Commerzbank и Microsoft. Учитывается опыт команды и отдельных игроков. Порой прогнозы оказываются верными, но зачастую искусственный интеллект серьезно просчитывается. Человеческий фактор способен опровергнуть любые предсказания.
ИИ в культуре
Машина не может заниматься творчеством, потому что у нее нет воображения! Или все же может?
Как ни странно, искусственные нейросети способны проявить креативность, и даже достигают определенных высот в сфере культуры.
Музыка
Как звучала бы флейта, если бы была ситаром? Синтезатор NSynth Super от Google использует нейронную сеть, чтобы создавать совершенно новые звуки на основе разных инструментов.
Alice, разработанная в рамках стартапа Popgun, умеет «подыгрывать» человеку, создавая музыкальные импровизации. Американская певица Тэрин Саузерн выпустила альбом в соавторстве с нейросетью Amper. А проект Endel способен по нажатию одной кнопки создавать композиции, созвучные настроению пользователя.
Живопись
Нейросеть DeepDream создавали с прицелом на распознавание лиц, а у нее обнаружились способности к сюрреалистической живописи. Разработчики открыли сайт, на котором любой желающий может в сотрудничестве с ИИ создать удивительное полотно. Нейросеть пишет картины в разных стилях.
Правда, придумывать сюжеты она пока не умеет - просит помощи человека.
Видео
С помощью ИИ, разработанных Google и Facebook, можно «заставить» человека на экране произнести любые слова, изобразить весь спектр эмоций. И отличить такие ролики от настоящих бывает непросто. Нейросети могут даже заменить одного актера на другого в отснятом кино. А это открывает возможности не только для кинематографистов, но и для создателей фальшивок.
Литература
Нейросеть от Facebook умеет писать стихи, идеально выдерживая размер и ритм, подбирая хорошие рифмы. Читатели лишь в половине случаев сумели распознать сгенерированные компьютером строки, но до настоящих поэтов ИИ далеко. Машина пока не научилась передавать эмоции и вкладывать смысл в стихотворные произведения.
Яндекс тоже запустил «Автопоэта» , который создавал стихотворения из поисковых запросов пользователей. Некоторые невозможно читать без улыбки. Трудно поверить, что их сочинила нейросеть, лишенная чувства юмора!
А компания Narrative Science разработала электронного журналиста. Пока статьи, написанные ИИ, просты по содержанию, но руководство компании с оптимизмом смотрит в будущее и верит, что к 2025 году до 90 % текстов в интернете будут написаны с помощью машинного интеллекта.
В 2016 году книга «День, когда компьютер напишет роман» вышла в финал японской литературной премии имени Хоси Синъити. Это произведение почти полностью создал искусственный интеллект.
Игры
В компьютерных играх нейросети используются для управления противниками и игровыми ботами. Но ИИ можно научить играть и «по другую сторону экрана» - то есть считывать визуальную информацию с экрана и управлять игровым персонажем, как это делает человек.
В 2016 году между ИИ даже проводился чемпионат по Doom. А система Deep-Q-Network обучена играть на классических аркадных автоматах Atari. Зачастую она показывает результаты до 30 % выше, чем у опытных игроков.
В XX веке считалось, что искусственный интеллект можно будет считать достаточно мощным и развитым, когда он сумеет обыграть чемпиона мира по шахматам. Этот этап компьютеры прошли уже давно - еще в 1997 году Deep Blue одержал победу над Гарри Каспаровым (причем это была алгоритмическая программа, а не искусственный интеллект).
После этого внимание публики обратилось к более сложным тактическим играм, например го. Сложность вычислений хода здесь на порядок выше, чем в шахматах, поэтому создать алгоритмы, которые перебирали бы возможные варианты, практически невозможно. Но обученные нейросети сумели справиться и с этой игрой. Уже в 2015 году разработанная Google сеть AlphaGo выиграла матч у профессионального игрока в го.
Перспективы развития искусственного интеллекта
Научные исследования ИИ ведутся более полувека, но до сих пор далеко не все понимают суть технологии. В фантастических романах и фильмах писатели и режиссеры изображают, каким опасным может быть искусственный интеллект. И у многих представление об искусственном разуме формируется именно таким.
Ответим рационально на вопросы, связанные с далекими перспективами развития ИИ.
Цель ИИ - поместить человеческий разум в компьютер?
Нет, это не так. Даже теоретически подобная ситуация не так уж невероятна. Искусственные нейросети создаются по образу человеческого мозга, хотя и в очень упрощенном виде. Может быть, однажды станет возможно просканировать все разделы мозга живого человека, составить «карту» его нейронов и синаптических связей и воспроизвести ее копию в компьютере. От такой скопированной нейросети можно ожидать не только разумного поведения - она буквально будет двойником человека, сможет осознавать себя, принимать решения и совершать поступки, как он. Скопируются даже воспоминания. Теоретически, можно будет поместить такую нейросеть в искусственное тело (в робота), и тогда человек - копия его сознания - сможет жить практически вечно.
На практике осуществить такой перенос будет невероятно сложно: нет технологий, которые позволили бы «прочитать» живой мозг и создать его «карту». И мы пока очень далеки от создания искусственной нейросети, которая была бы столь же мощной, как мозг.
ИИ стремится достичь человеческого уровня интеллекта?
Цель ИИ - помогать людям и брать на себя сложные или рутинные задачи. Для этого ему вовсе не обязательно поддерживать беседы на философские темы или сочинять поэмы.
Тем не менее, если искусственный интеллект однажды сможет достичь уровня человеческого мышления, это будет важной вехой для цивилизации. Мы получим дельного и умного помощника - и сможем по праву гордиться тем, что это творение наших рук.
Когда искусственный интеллект достигнет человеческого уровня?
Мы успешно создаем сравнительно небольшие нейросети, способные распознать голос или обработать изображение. Никакой ИИ пока не обладает такой же пластичностью, как наш мозг.
Человек может сегодня заниматься музыкой, а завтра взяться за программирование на C++ - благодаря невероятной сложности мозга. В нем 86 миллиардов нейронов и бесчисленное количество синаптических связей между ними.
Искусственным нейросетям пока далеко до этих показателей: у них от нескольких тысяч до миллионов нейронов. Есть технические ограничения на размеры нейросетей: даже суперкомпьютеры не «потянут» нейросеть, сопоставимую по масштабам с человеческим мозгом. Не говоря о том, что ее обучение будет нетривиальной задачей.
Скорость компьютеров позволяет им обладать интеллектом?
«Мощность» интеллекта связана не со скоростью вычислений, а со сложностью нейронной сети. Человеческий мозг пока превосходит по мощности любую искусственную нейросеть, несмотря на то что скорость процессов в нем существенно ниже, чем в компьютерах.
Искусственные нейронные сети состоят из отдельных нейронов, которые группируются в слои. Два внешних слоя служат «входом», на который подается исходная информация, и «выходом», с которого считывается результат. Между ними могут располагаться от одного до нескольких десятков, а то и сотен, промежуточных слоев из нейронов. Причем каждый нейрон в слое соединен с множеством других в предыдущем и следующем слоях.
Чем сложнее устроена сеть, чем больше в ней слоев и нейронов, тем более масштабные и серьезные задачи она может выполнять.
Может ли нейросеть развиваться естественным путем?
Разберемся, вероятно ли, что ИИ сможет получать опыт и обучаться естественно, как ребенок. Человеческий разум формируется под воздействием множества факторов. Мы получаем информацию о внешнем мире благодаря органам восприятия - наблюдая, осязая, пробуя на вкус. Взаимодействуя с окружающей средой, получаем жизненный опыт, знания о свойствах мира, социальные навыки. Наш мозг постоянно совершенствуется и физически меняется, наращивая новые синаптические связи и «прокачивая» существующие.
Если мы сумеем создать нейронную сеть, достаточно сложную, чтобы она могла развиваться подобным образом, и снабдим ее «органами чувств» - видеокамерой, микрофоном и подобным, - возможно, спустя время она сможет приобрести «жизненный опыт». Но это дело далекого будущего.
Риск для человеческой цивилизации - есть ли он?
Риски, связанные с новыми технологиями, всегда существуют. Вопрос - в чем они заключаются.
Может оказаться, что искусственные нейросети, достигнув определенного порога, выйдут на «плато» эффективности и не будут развиваться дальше. Или не оправдают надежд, если окажется, что ИИ в принципе не способен справиться с тем или иным классом задач, например творческого характера. Это может обернуться потерями трудозатрат и финансовых вложений.
Если же под риском понимать техногенные катастрофы или восстание машин - пока это нам вряд ли грозит. Говоря простыми словами, современные нейросети не способны обратиться против создателей - как нейроны в мозге, управляющие движением руки, не способны осознать себя как личность и нанести удары по собственному телу.
Тем не менее мы должны помнить, что ИИ - наша разработка. Мы их проектируем, создаем, обучаем, вкладываем «мысли». Значит, и ответственность за их поведение - на нас.
Четвертая революция
Как бы мы ни относились к искусственному интеллекту, придется принять тот факт, что он уже существует. Отказаться от него - значит сделать шаг назад в развитии. Ведь ИИ - это важная часть нашего прогресса. Многие ученые связывают с искусственными нейросетями начало четвертой промышленной революции и заявляют о том, что грядет новая эпоха - когда рядом с нами появится рукотворный разум, всегда готовый прийти на помощь.
Все новое пугает и вызывает недоверие - это нормальная человеческая реакция, и многие люди с опаской относятся к ИИ. Про ужасы, которые принесет нам искусственный разум, не говорил разве что ленивый фантаст. Но подобное в свое время сочиняли о каждом технологическом новшестве. Люди боялись паровозов, потому что они «распугают коров, отравят птиц дымом, а при скорости свыше 15 миль в час пассажиров разорвет на части». Вероятно, потомки тоже будут посмеиваться над нашими страхами, о которых узнают из фильмов и книг XX и XXI веков.
Технологии искусственного интеллекта и машинного обучения перестали быть фантастикой и уже стали частью нашей жизни. Главным драйвером их развития является крупный бизнес: промышленность, ритейл, банковская сфера. Проблемы и специфику внедрения ИИ в России обсудили с компанией «Инфосистемы Джет».
Владимир Молодых Руководитель дирекции по разработке и внедрению программного обеспечения компании «Инфосистемы Джет»
Какое значение имеют технологии искусственного интеллекта сегодня? Какие возможности и в каких областях открывает развитие ИИ для людей?
Об искусственном интеллекте можно говорить как о философском и футурологическом понятии из фильмов о будущем. Но если говорить о реальной жизни, то он подразумевает ту или иную комбинацию методов машинного обучения: когда мы берем большой набор накопленных данных, на его основе с помощью специальной продвинутой математики создаем модель и учим ее решать ту или иную конкретную задачу.
То есть в реальной жизни ИИ применим в тех областях, где есть большой объем накопленных данных. Они бывают разных типов. Когда у вас есть условно три типа данных, то с ними может справиться один аналитик. Но если параметров более тысячи, причем часть из них неструктурированные, то это не поместится в голову ни одного аналитика. В таких случаях человеческий разум при поддержке аналитических инструментов предыдущего технологического уклада не в состоянии нормально всё проанализировать. Он будет упрощать, брать три-четыре ключевых параметра. И вот тогда машинное обучение — то, что является практической реализацией ИИ, — оказывается эффективным.
Почему именно сегодня говорят об ИИ, хотя на первый взгляд и соответствующая математика, и компьютеры были и двадцать лет назад?
Если говорить об узкоспециализированных задачах, то там машинное обучение использовалось и раньше. Есть четыре ключевых фактора, благодаря которым мы можем говорить, что ИИ — это новый глобальный тренд, меняющий мир. Первый — данных стало больше, например, если раньше на производстве были лишь бумажные записи, то теперь на станках стоят собирающие информацию датчики. Второй и третий факторы — это рост вычислительных мощностей плюс развитие соответствующих областей математики. Себестоимость решений снижается: из-за удешевления «железа» теперь не приходится ждать окупаемости проекта на производстве по десять лет. И последнее — постепенно развивается бизнес-практика, появляются специалисты с проектным опытом в этой области.
Почему процесс внедрения ИИ в России идет медленно?
Всё так. Сейчас в России действительно больше говорят об ИИ, чем реально делают. Тема модная, и чтобы отчитаться по ней «наверх», многие объявляют какой-нибудь хакатон и показывают фото в инстаграме. А результата, который меняет бизнес, не появляется. Исходя из нашего опыта, мы видим, что в большинстве крупнейших организаций России ИИ успешно внедряется лишь в 5-7% случаев от того, о чём говорят.
Дело в том, что это новый тип проектов, с которым пока не умеют грамотно работать. Это комплексная история: с помощью машинного обучения одну задачу можно решить достаточно быстро, но это требует значительной перестройки бизнес-процессов. Пример: можно сделать модель индивидуальных рекомендаций для клиентов торговой сети, но если наряду с этим будет работать классический маркетинг, например, акции в стиле «10% скидка на всё», то эти рекомендации работать не будут. Или, например, мы построили модель прогноза брака и выхода из строя машин в автопарке, но, пока эту модель строили, сменился поставщик ГСМ. А это тоже данные, влияющие на модель, — и она рассыпается. То есть организации нужно измениться, чтобы ее процессы соответствовали задачам, которые можно решать с помощью машинного обучения: эффективно выстроить обмен данными между подразделениями и так далее. Это комплекс изменений, которые нужно уметь делать, и нужно быть готовым бороться за него.
Мы пока находимся на стадии генерации рынка, и из-за его новизны возникают сложности. В частности, мы сталкивались с ситуацией на производстве, когда люди думали: «Значит, с браком будем бороться не мы, а какая-то модель ИИ, а мы, получается, не нужны». Мотивация страдала, и вместо помощи люди занимались критикой. Перед руководством, с одной стороны, стоит какой-то специалист по работе с данными из Москвы, а с другой — 45-летний мужик, знающий производство вдоль и поперек, который говорит: «Это работать не будет, а вы ничего не понимаете». И понятно, что в такой ситуации директор чувствует себя не очень уверенно.
В каких отраслях в России чаще всего используют ИИ и почему?
Во-первых, это инновационные интернет-компании. Тот же самый «Яндекс» — там это вообще везде применяется. Если брать крупные отрасли, то на первом месте будет ритейл, а также банки и страховые компании. Но я абсолютно уверен, что самый большой потенциал применения ИИ — в промышленности: это реальные производственные процессы с реальными деньгами и возможностью сокращения себестоимости. Но эта отрасль пока несколько отстает, потому что она консервативнее ритейла, который из-за конкурентной среды должен очень быстро развиваться.
Везде, где есть много данных. Особенно большой эффект будет в промышленности. Критерии — наличие данных и того, что можно оптимизировать. Это могут быть задачи технического обслуживания, ремонта, борьбы с браком, прогнозирования, «цифровых двойников», позволяющих заниматься анализом. Правильнее смотреть не на отрасли, а на тип задач. Если это штучное производство вроде производства истребителей, то здесь для большинства задач просто не будет необходимого объема данных. А если масштабное вроде стального проката или массовой сборки машин, то тут ИИ будет эффективным.
Зачем внедрять ИИ на предприятии?
Предприятие обычно занимается тем, что зарабатывает деньги — а так оно заработает больше. Сегодня производственные процессы шаг за шагом усложняются, появляется всё больше факторов и нюансов. Если раньше весь производственный процесс умещался в голову одного технолога, то теперь он находится за гранью того, что один человек или группа людей может учесть. Соответственно, усложняющийся процесс производства требует новых решений, в частности ИИ и машинного обучения.
Кроме того, на производстве особенно ценны люди, обладающие какими-то уникальными компетенциями. Они могут заболеть, выйти на пенсию, а использование ИИ повышает устойчивость бизнеса относительно человеческого фактора.
С какими самыми распространенными заблуждениями об ИИ вы чаще всего сталкиваетесь?
Заблуждения бывают двух типов. Первый: «Сейчас я возьму специалиста по работе с данными, он мне построит модель, и через пару недель у меня всё полетит». Так не бывает никогда. Другой тип: «Это всё фантастика и байки, а у нас другая жизнь, в которой это всё неприменимо». А истина тут на самом деле где-то посередине.
Есть распространенное мнение, что со временем ИИ сможет полностью заменить людей на производстве и в других отраслях. Вы разделяете его?
В масштабах трех-пяти-десяти лет будут возникать конкретные области, в которых человека будут замещать. Сейчас тестируется беспилотный транспорт, наверняка он будет постепенно заменять водителей, ведь он позволяет снизить аварийность и не платить деньги водителям. Если говорить о бизнесе, то это происходит прямо на глазах. Если раньше человек принимал решения в одиночку, то теперь он это делает при помощи средств машинного обучения или роботизации. Там, где раньше работали сто человек, сейчас может сидеть один технолог, один специалист по data science, а остальное делают машины.
Заменяться в первую очередь будут типовые задачи. Люди, занимающиеся индивидуальными, творческими задачами, пока в безопасности. А в областях, где тысячи сотрудников на одних и тех же позициях работают по регламенту, через три-пять лет их заменит ИИ.
С чего начать процесс внедрения ИИ на предприятии?
Первый шаг — это найти опытную команду, которая понимает, как это делать. Потому что подводных камней здесь уйма, и с ними нужно разбираться. Второй — найти задачи, которые можно решить с пользой для бизнеса, выстроить грамотные, разумные метрики, понять, как это конвертировать в деньги. Ведь быстрый успех — это тоже важно.
Как решить, делать это своими силами или привлекать подрядчика?
Любая компания должна постепенно двигаться к тому, чтобы IT стало для нее не просто поддерживающей функцией, а тем, что помогает зарабатывать деньги. Это значит, что ей нужно растить IT-компетенции, а это процесс небыстрый. Поэтому на стартовом этапе рационально привлечь экспертов и потом вместе с ними определиться, какие области компания должна развивать сама, а в каких полагаться на партнеров.
А как выбрать партнера?
Важно понимать, что тема ИИ комплексная. Нужна команда, которая не только разбирается в аналитической статистике, data science, машинном обучении, но и обладает комплексными компетенциями: начиная проектным управлением и заканчивая умением работать с данными, высоконагруженными системами, очисткой данных. Также важна информационная безопасность, ведь новые типы IT-решений влекут за собой новые IT-угрозы, при этом старые угрозы никуда не деваются. Поэтому нужна команда, которая умеет всё это.
На ваш взгляд, как технологии ИИ изменятся в будущем?
В практическом плане пока важно освоить то, что есть. Если говорить о будущем, мне кажется, технологии будут в первую очередь двигаться в сторону обучения с подкреплением, самообучения, когда система обучает сама себя на основании свежих данных. Но пока это больше теория, чем практика. Когда речь идет об обучении компьютера игре в го, то обучение с подкреплением работает. А в более комплексных практических задачах пока не особо.
Много ли существует площадок по практическому обсуждению проблем ИИ в России?
Форумов разных очень много, и на всех говорят об ИИ. Тема хайповая, тут может получиться как с нанотехнологиями. Видя всё это, мы проводим свой собственный форум Russian Artificial Intelligence Forum (RAIF). В этом году он пройдет уже в третий раз и состоится 22-23 октября в Сколково в рамках международного форума «Открытые инновации». Там мы говорим как раз о практике: какие в этой области есть проблемы, сложности и так далее.
А какова главная тема форума этого года?
В этом году главная тема форума — как «дотолкать» проект ИИ до промышленной эксплуатации, для того чтобы он приносил результат. Также ключевой акцент мы делаем на всех смежных темах. У нас есть секции о big data, информационной безопасности, «железе». У нас собираются математики, программисты, «железячники», специалисты по инфраструктуре и эксплуатации.
Мы говорим о реальной практике, а не о научных проблемах — хотя об этом у нас есть отдельная секция. Но в первую очередь мы собираем людей, которые реализуют проекты ИИ, рассказываем о собственном опыте, указываем на подводные камни. И главное — всегда рассматриваем задачи в комплексе, в разрезе проекта, а не какой-то философии или науки.
Искусственный интеллект - это способность цифрового компьютера или управляемого компьютером робота выполнять задачи, обычно связанные с разумными существами. Термин часто применяется к проекту развития систем, наделенных интеллектуальными процессами, характерными для человека, такими как способность рассуждать, обобщать или учиться на прошлом опыте. Кроме того, определение понятия ИИ (искусственный интеллект) сводится к описанию комплекса родственных технологий и процессов, таких как, например, машинное обучение, виртуальные агенты и экспертные системы. Говоря простыми словами, ИИ - это грубое отображение нейронов в мозге. Сигналы передаются от нейрона к нейрону и, наконец, выводятся - получается числовой, категориальный или генеративный результат. Это можно проиллюстрировать на таком примере. если система делает снимок кошки и обучена распознавать, кошка это или нет, первый слой может идентифицировать общие градиенты, которые определяют общую форму кошки. Следующий слой может идентифицировать более крупные объекты, такие как уши и рот. Третий слой определяет более мелкие объекты (например, усы). Наконец, основываясь на этой информации, программа выведет «да» или «нет», чтобы сказать, является ли это кошкой или нет. Программисту не нужно «говорить» нейронам, что это те функции, которые они должны искать. ИИ изучил их сам по себе, тренируясь на многих изображениях (как с кошками, так и без кошек).
Что такое искусственный интеллект?
Описание искусственного нейрона
Искусственный нейрон - это математическая функция, задуманная как модель биологических нейронов, нейронной сети. Искусственные нейроны - элементарные единицы в искусственных нейросетях. Искусственный нейрон получает один или несколько входов и суммирует их, чтобы произвести выход или активацию, представляющую потенциал действия нейрона, который передается вдоль его аксона. Обычно каждый вход анализируется отдельно, и сумма передается через нелинейную функцию, известную как функция активации, или передаточная функция.
Когда началось исследование ИИ?
В 1935 году британский исследователь А.М. Тьюринг описал абстрактную вычислительную машину, которая состоит из безграничной памяти и сканера, перемещающегося вперед и назад по памяти, символ за символом. Сканер считывает то, что он находит, записывая дальнейшие символы. Действия сканера диктуются программой инструкций, которая также хранится в памяти в виде символов. Самая ранняя успешная программа ИИ была написана в 1951 году Кристофером Стрейчи. В 1952 году эта программа могла играть с человеком в шашки, удивляя всех своими способностями предсказывать ходы. В 1953 году Тьюринг опубликовал классическую раннюю статью о шахматном программировании.
Отличие искусственного интеллекта от естественного
Интеллект можно определить как общую умственную способность к рассуждению, решению проблем и обучению. В силу своей общей природы интеллект интегрирует когнитивные функции, такие как восприятие, внимание, память, язык или планирование. естественный интеллект отличает осознанное отношение к миру. Мышление человека всегда эмоционально окрашено, и его нельзя отделить от телесности. Кроме того, человек - существо социальное, поэтому на мышление всегда влияет социум. ИИ не имеет отношения к эмоциональной сфере и социально не ориентирован.
Как сравнить человеческий и компьютерный интеллекты?
Сравнить мышление человека с искусственным интеллектом можно исходя из нескольких общих параметров организации мозга и машины. Деятельность компьютера, как и мозга, включает четыре этапа: кодирование, хранение, анализ данных и выдачу результата. Кроме того, мозг человека и ИИ могут самообучаться в зависимости от данных, полученных из окружающей среды. Также человеческий мозг и машинный интеллект решают проблемы (или задачи), используя определенные алгоритмы.
У компьютерных программ есть IQ?
Нет. Показатель IQ связан с развитием интеллекта человека в зависимости от возраста. ИИ в чем-то превышает некоторые человеческие способности, например может удерживать в памяти огромное количество цифр, но это не имеет отношения к IQ.
Что такое тест Тьюринга?
Алан Тьюринг разработал эмпирический тест, который показывает, способна ли программа уловить все нюансы поведения человека до такой степени, что человек не сможет определить, с кем именно он общается - с ИИ или с живым собеседником. Тьюринг предложил, чтобы сторонний наблюдатель оценивал разговор между человеком и машиной, которая отвечает на вопросы. Судья не видит, кто именно отвечает, но знает, что один из собеседников - ИИ. Разговор ограничен только текстовым каналом (компьютерная клавиатура и экран), поэтому результат не зависит от способности машины отображать слова как человеческую речь. В случае, если программе удается обмануть человека, считается, что она эффективно справилась с тестом.Символьный подход
Символьный подход к ИИ - совокупность всех методов исследования искусственного интеллекта, основанных на высокоуровневых символических (читаемых человеком) представлениях о задачах, логике и поиске. Символьный подход широко применялся в исследованиях ИИ в 1950–80-х годах. Одной из популярных форм символьного подхода являются экспертные системы, использующие сочетание определенных правил производства. Производственные правила связывают символы в логические связи, которые подобны алгоритму If-Then. Экспертная система обрабатывает правила, чтобы сделать выводы и определить, какая дополнительная информация ей нужна, то есть какие вопросы задавать, используя удобочитаемые символы.
Логический подход
Термин «логический подход» предполагает апеллирование к логике, размышлениям, решению задач с помощью логических шагов. Логики еще в XIX веке разработали точные обозначения для всех видов объектов в мире и отношений между ними. К 1965 году существовали программы, которые могли решить любую логическую задачу (пик популярности данного подхода пришелся на конец 1950–70-х годов). Сторонники логического подхода в рамках логического искусственного интеллекта надеялись выстроить на таких программах (в частности, записанных на языке Prolog) интеллектуальные системы. Однако у такого подхода два ограничения. Во-первых, нелегко взять неформальное знание и изложить его в формальных терминах, которые требуются для обработки ИИ. Во-вторых, есть большая разница между решением проблемы в теории и ее решением на практике. Даже проблемы с несколькими сотнями фактов могут исчерпать вычислительные ресурсы любого компьютера, если у него нет каких-либо указаний относительно того, какие рассуждения надо использовать в первую очередь.
Агентно-ориентированный подход
Агент - это то, что действует (от лат. agere, «делать»). Конечно, все компьютерные программы что-то делают, но ожидается, что компьютерные агенты будут делать больше: работать автономно, воспринимать сигналы окружающей среды (с помощью специальных датчиков), адаптироваться к изменениям, создавать цели и выполнять их. Рациональный агент - это тот, кто действует так, чтобы достичь наилучшего ожидаемого результата.
Гибридный подход
Предполагается, что этот подход, который стал популярным в конце 80-х, работает наиболее эффективно, так как представляет собой сочетание символьных и нейронных моделей. Гибридный подход увеличивает когнитивные и вычислительные возможности машины.
Рынок технологий искусственного интеллекта
Ожидается, что рынок к 2025 году вырастет до 190,61 млрд долларов, при ежегодном темпе прироста - 36,62%. На рост рынка влияют такие факторы, как внедрение облачных приложений и сервисов, появление больших массивов данных и активный спрос на интеллектуальных виртуальных помощников. Однако экспертов, разрабатывающих и внедряющих технологии ИИ, пока немного, и это сдерживает рост рынка. Системам, созданным на основе ИИ, необходима интеграция и техническая поддержка при обслуживании.
Процессоры для ИИ
Современные задачи ИИ требуют мощных процессоров, которые могут обрабатывать огромные массивы данных. Процессоры должны иметь доступ к большим объемам памяти, также устройству необходимы высокоскоростные каналы передачи данных.В России
В конце 2018 года в России запустили серию серверов «Эльбрус-804», показывающих высокую производительность. Каждый из компьютеров оснащен четырьмя восьмиядерными процессорами. С помощью данных устройств можно выстроить вычислительные кластеры, они позволяют работать с приложениями и базами данных.
Мировой рынок
Драйверами и лидерами рынка являются две корпорации - Intel и AMD, производители самых мощных процессоров. Intel традиционно концентрируется на выпуске машин с более высокой тактовой частотой, AMD ориентирована на постоянное увеличение числа ядер и обеспечение многопоточной производительности.
Национальная концепция развития
Национальные стратегии развития ИИ уже утвердили три десятка стран. В октябре 2019 года проект Национальной стратегии развития ИИ должен быть принят в России. Предполагается, что в Москве будет введен правовой режим, облегчающий разработку и внедрение технологий ИИ.
Исследования в сфере ИИ
Вопросы, что такое искусственный интеллект и как он работает, волнуют ученых разных стран уже не одно десятилетие. Госбюджет США ежегодно направляет 200 млн долларов на исследования. В России за 10 лет - с 2007-го по 2017-й - было выделено около 23 млрд рублей. Разделы по поддержке исследований в сфере ИИ станут важной частью концепции национальной стратегии. В скором времени в России откроются новые научные центры, а также будет продолжена разработка инновационного ПО для ИИ.
Стандартизация в области ИИ
Нормы и правила в области ИИ в России находятся в процессе постоянной доработки. Предполагается, что в конце 2019 - начале 2020 года будут утверждены национальные стандарты, которые сейчас разрабатывают лидеры рынка. Параллельно формируется План национальной стандартизации на 2020 год и далее. В мире работает стандарт «Искусственный интеллект. Концепция и терминология», и в 2019 году эксперты начали разрабатывать его русифицированную версию. Документ должен быть утвержден в 2021 году.
Влияние искусственного интеллекта
Внедрение ИИ неразрывно связано с научно-техническим прогрессом, и сферы применения расширяются с каждым годом. Мы сталкиваемся с этим каждый день в жизни, когда крупная розничная сеть в интернете рекомендует нам какой-то товар или, только открыв компьютер, мы видим рекламу фильма, который как раз хотели посмотреть. Эти рекомендации основаны на алгоритмах, анализирующих то, что купил или смотрел потребитель. За этими алгоритмами стоит искусственный интеллект.
Риск для развития человеческой цивилизации - есть ли он?
Илон Маск считает, что развитие ИИ может угрожать человечеству и результаты могут оказаться страшнее, чем применение ядерного оружия. Стивен Хокинг, британский ученый, опасается, что люди могут создать искусственный интеллект, обладающий сверхразумом, который может нанести вред человеку.На экономику и бизнес
Проникновение технологии ИИ во все сферы экономики увеличит к 2030 году объем глобального рынка услуг и товаров на 15,7 трлн долларов. США и Китай пока лидеры с точки зрения всевозможных проектов в сфере ИИ. Развитые страны - Германия, Япония, Канада, Сингапур - также стремятся реализовать все возможности. Многие страны, экономика которых растет умеренными темпами, такие как Италия, Индия, Малайзия, развивают сильные стороны в конкретных областях применения ИИ.
На рынок труда
Глобальное влияние ИИ на рынок труда будет идти по двум сценариям. Во-первых, распространение некоторых технологий будет приводить к увольнению большого количества людей, так как выполнение многих задач возьмут на себя компьютеры. Во-вторых, в связи с развитием технического прогресса специалисты в сфере ИИ будут очень востребованы во многих отраслях.
Предвзятость ИИ
Предвзятость системы ИИ, вероятно, станет все более распространенной проблемой, поскольку искусственный интеллект выходит из лабораторий в реальный мир. Исследователи опасаются, что без надлежащей подготовки по оценке данных и выявлению потенциала предвзятости в данных уязвимые группы общества могут пострадать или их права будут ущемлены. До сих пор у исследователей нет данных, не будут ли угрожать человечеству системы, построенные на основе машинного обучения.
Сферы применения
Искусственный интеллект и его области применения претерпевают трансформацию. Определение Weak AI («слабый ИИ») используется, когда речь идет о реализации узких задач в медицинской диагностике, электронных торговых платформах, управлении роботами. Тогда как Strong AI («сильный ИИ») исследователи определяют как интеллект, перед которым ставятся глобальные задачи, как если бы их ставили перед человеком.
Использование в целях обороны и в военном деле
К 2025 году показатель продаж соответствующих сервисов, программного обеспечения и оборудования в глобальном масштабе поднимется до 18,82 млрд долларов, а ежегодный рост рынка составит 14,75%. ИИ применяется для агрегации данных, в биоинформатике, при обучении войск, в оборонном секторе.В образовании
Многие школы включают в образовательный курс информатики ознакомительные уроки по ИИ, а университеты широко применяют технологии больших данных. Некоторые программы контролируют поведение учащихся, оценивают тесты и эссе, распознают ошибки в произношении слов и предлагают варианты исправления.
Также существуют онлайн-курсы по искусственному интеллекту. Например, у образовательного портала .
В бизнесе и торговле
В ближайшие пять лет у ведущих ретейлеров появятся мобильные приложения, которые будут работать с цифровыми помощниками, такими как Siri, чтобы упростить процесс совершения покупок. ИИ позволяет зарабатывать огромные суммы в интернете. Один из примеров - Amazon, который постоянно анализирует потребительское поведение и совершенствует алгоритмы.
Где можно учиться по теме #искусственный интеллект
В электроэнергетике
ИИ помогает прогнозировать генерацию и спрос на энергоресурсы, снижать потери, предотвращает кражи ресурсов. В электроэнергетике использование ИИ при анализе статистических данных помогает выбрать наиболее выгодного поставщика или автоматизировать обслуживание клиентов.
В производственной сфере
Согласно опросу McKinsey, проведенному среди 1300 руководителей, 20% предприятий уже применяют ИИ. Недавно компания «Моссельпром» внедрила ИИ у себя на производстве в цеху упаковки. Используется способность ИИ к распознаванию изображения. Камера фиксирует все действия работника, сканируя штрих-код, нанесенный на одежду, и отправляет данные в компьютер. Количество совершенных операций напрямую влияет на оплату труда сотрудника.
В пивоварении
Carlsberg использует машинное обучение для отбора дрожжей и расширения ассортимента. Технология реализуется на базе цифровой облачной платформы.В банковской сфере
Потребность в надежной обработке данных, развитие мобильных технологий, доступность информации и распространение программного обеспечения с открытым исходным кодом делают ИИ востребованной технологией в банковском секторе. Все больше банков привлекают заемные средства с помощью компаний-разработчиков мобильных приложений. Новые технологии улучшают обслуживание клиентов, и, как предсказывают аналитики, уже через пять лет ИИ в банках будет принимать большинство решений самостоятельно.
На транспорте
Развитие технологий ИИ - драйвер транспортной отрасли. Мониторинг состояния дорог, обнаружение пешеходов или объектов в неположенных местах, автономное вождение, облачные сервисы в автомобилестроении - лишь немногие примеры применения ИИ на транспорте.
В логистике
Возможности ИИ позволяют компаниям более эффективно прогнозировать спрос и выстраивать цепи поставок с минимальными затратами. ИИ помогает сократить количество используемых транспортных средств, необходимых для перевозки, оптимизировать время доставки, снизить эксплуатационные расходы транспорта и складских помещений.
На рынке предметов и услуг роскоши
Люксовые бренды также обратились к цифровым технологиям, чтобы анализировать потребности клиентов. Одна из задач, которая ставится перед разработчиками в этом сегменте, - управление эмоциями клиентов и влияние на них. Dior уже адаптирует ИИ для управления взаимодействием клиента и бренда с помощью чат-ботов. Люксовые бренды будут конкурировать в будущем, и решающим будет уровень персонализации, которого они смогут достичь с помощью ИИ.
В госуправлении
Государственные аппараты многих стран пока не готовы к вызовам, которые спрятаны в технологиях ИИ. Согласно прогнозам экспертов, многие из существующих правительственных структур и процессов, которые развивались в течение последних нескольких столетий, вероятно, станут неактуальными в ближайшем будущем.
В криминалистике
Разные подходы ИИ применяются для выявления преступников в общественных местах. В некоторых странах, например в Голландии, полиция использует ИИ для расследования сложных преступлений. Цифровая криминалистика - развивающаяся наука, которая требует интеллектуального анализа огромных объемов очень сложных наборов данных.В судебной системе
Разработки в области искусственного интеллекта помогут кардинально изменить судебную систему, сделать ее более справедливой и свободной от коррупции. Одними из первых ИИ в судебной системе стал применять Китай. Можно предположить, что роботы-судьи со временем смогут оперировать большими данными из хранилищ государственных служб. Машинный интеллект анализирует огромное количество данных, и он не испытывает эмоции, как судья-человек. ИИ может оказать огромное влияние на обработку информации и сбор статистики, а также прогнозировать возможные правонарушения исходя из анализа данных.
В спорте
Применение ИИ в спорте стало обычным явлением в последние годы. Спортивные команды (бейсбол, футбол и т.д.) анализируют индивидуальные данные о производительности игроков, учитывая разные факторы при подборе. ИИ может предсказать будущий потенциал игроков, анализируя технику игры, физическое состояние и другие данные, а также оценить их рыночную стоимость.
В медицине здравоохранении
Эта сфера применения стремительно развивается. ИИ используется в диагностике заболеваний, клинических исследованиях, при разработке лекарств и при создании медицинских страховок. Кроме того, сейчас наблюдается бум инвестирования в многочисленные медицинские приложения и устройства.
Анализ поведения граждан
Наблюдение за поведением граждан широко применяется в сфере безопасности, в том числе отслеживается поведение на сайтах (в социальных сетях) и в мессенджерах. Например, в 2018 году китайским ученым удалось выявить 20 тысяч потенциальных самоубийц и оказать им психологическую помощь. В марте 2018 года Владимир Путин поручил активизировать действия государственных органов по борьбе с негативным воздействием деструктивных движений в социальных сетях.В развитии культуры
Алгоритмы ИИ начинают генерировать художественные произведения, которые сложно отличить от созданных человеком. ИИ предлагает людям творческих профессий множество инструментов для воплощения замыслов. Именно сейчас меняется понимание роли художника в широком смысле, так как ИИ дает массу новых методов, но и ставит перед человечеством много новых вопросов.
Живопись
Искусство издавна считалось исключительной сферой человеческого творчества. Но оказалось, что машины могут сделать гораздо больше в творческой сфере, чем люди могут себе представить. В октябре 2018 года Christie’s продал первую картину, созданную ИИ, за 432 500 долларов. Использовался алгоритм генеративной состязательной сети, который анализировал 15 000 портретов, созданных между XV и XX веком.
Музыка
Разработано несколько музыкальных программ, которые используют ИИ для создания музыки. Как и в других областях, ИИ в этом случае также имитирует умственную задачу. Заметной особенностью является способность алгоритма ИИ учиться на основе полученной информации, такой как технология компьютерного сопровождения, которая способна слушать и следовать за человеком-исполнителем. ИИ также управляет так называемой интерактивной композиционной технологией, в которой компьютер сочиняет музыку в ответ на выступление живого музыканта. В начале 2019 года Warner Music заключила первый в истории контракт с исполнителем - алгоритмом Endel. По условиям контракта, в течение года нейросеть Endel выпустит 20 уникальных альбомов.
Фотография
ИИ быстро меняет наше представление о фотографии. Всего через пару лет большинство достижений в этой сфере будут ориентированы на ИИ, а не на оптику или сенсоры, как раньше. Прогресс в технологии фотографии впервые не будет связан с физикой и создаст совершенно новый способ фотомышления. Уже сейчас нейросеть распознает малейшие изменения при моделировании лиц в фоторедакторах.
Видео: замена лиц
В 2015 году Facebook начала тестировать на сайте технологию DeepFace. В 2017 Reddit-юзер DeepFakes придумал алгоритм, позволяющий создавать реалистичные видео с заменой лица, используя нейросети и машинное обучение.
СМИ и литература
В 2016 году ИИ Google, проанализировав 11 тысяч неизданных книг, начал писать свои первые литературные произведения. Исследователи Facebook AI Research в 2017 году придумали систему нейросетей, которая умеет писать стихи на любую тему. В ноябре 2015 года направление подготовки автоматических текстов открыла российская компания «Яндекс».
Игры го, покер, шахматы
В 2016 году ИИ обыграл человека в го (игра, в которой более 10 100 вариантов). В шахматах суперкомпьютер победил человека-игрока из-за возможности хранения в памяти когда-либо сыгранных людьми ходов и программирования новых на 10 шагов вперед. В покер сейчас играют боты, хотя раньше считалось, что компьютер почти невозможно обучить играть в эту карточную игру. С каждым годом разработчики все более совершенствуют алгоритмы.Распознавание лиц
Технология распознавания лиц применяется как для фото-, так и видеопотоков. Нейронные сети выстраивают векторный, или «цифровой», шаблон лица, далее происходит сравнение этих шаблонов внутри системы. Она находит опорные точки на лице, которые определяют индивидуальные характеристики. Алгоритм вычисления характеристик различен для каждой из систем и является главным секретом разработчиков.
Для дальнейшего развития и применения ИИ необходимо обучать прежде всего человека
Сергей Ширкин
Декан факультета Искусственного интеллекта
Технологии искусственного интеллекта в таком виде, в каком они применяются сейчас, существуют около 5–10 лет, но для того, чтобы их применить, как это ни странно, требуется большое количество людей. Соответственно, основные расходы в сфере искусственного интеллекта - это расходы на специалистов. Тем более что почти все базовые технологии искусственного интеллекта (библиотеки, фреймворки, алгоритмы) бесплатны и находятся в открытом доступе. Одно время найти специалистов по машинному обучению было практически невозможным делом. Но сейчас, во многом благодаря развитию MOOC (англ. Massive Open Online Course, массовый открытый онлайн-курс) их становится больше. Высшие образовательные учреждения тоже поставляют специалистов, но и им часто приходится доучиваться на онлайн-курсах.
Сейчас искусственный интеллект вполне может распознать, что человек задумал сменить работу, и может предложить ему соответствующие онлайн-курсы, многие из которых можно проходить, имея в наличии лишь смартфон. А это означает, что заниматься можно даже находясь в пути - например, по дороге на работу. Одним из первых таких проектов был онлайн-ресурс Coursera, но позже появилось много подобных образовательных проектов, каждый из которых занимает определенную нишу в онлайн-образовании.
Нужно понимать, что ИИ, как и любая программа, - это прежде всего код, то есть определенным образом оформленный текст. Этот код нуждается в развитии, обслуживании и совершенствовании. К сожалению, само собой это не происходит, без программиста код не может «ожить». Поэтому все страхи о всемогуществе ИИ не имеют оснований. Программы создаются под строго определенные задачи, они не обладают чувствами и устремлениями подобно человеку, они не совершают действий, которые в них не заложил программист.
Можно сказать, что в наше время ИИ обладает лишь отдельными навыками человека, хотя и может в быстроте их применения опережать среднестатистического человека. Правда, на выработку каждого такого навыка тратятся многочасовые усилия тысяч программистов. Самое большое, на что пока способен ИИ - автоматизировать некоторые физические и умственные операции, освобождая тем самым людей от рутины.
Несет ли применение ИИ какие-то риски? Скорее сейчас существует риск не разглядеть возможность применения технологий искусственного интеллекта. Многие компании осознают это и пытаются развиваться сразу в нескольких направлениях в расчете на то, что какое-то из них может «выстрелить». Показателен пример интернет-магазинов: сейчас на плаву остались только те, кто осознал необходимость применения ИИ, когда это еще не было в тренде, хотя вполне можно было «сэкономить» и не приглашать непонятно зачем нужных математиков-программистов.
Перспектива развития искусственного интеллекта
Компьютеры теперь могут делать многое из того, что раньше могли делать только люди: играть в шахматы, распознавать буквы алфавита, проверять орфографию, грамматику, распознавать лица, диктовать, говорить, выигрывать игровые шоу и многое другое. Но скептики упорствуют. Как только удается автоматизировать очередную человеческую способность, скептики говорят, что это лишь еще одна компьютерная программа, а не пример самообучающегося ИИ. Технологии ИИ только находят широкое применение и имеют огромный потенциал роста во всех сферах. Со временем человечество будет создавать все более мощные компьютеры, которые будут все более совершенствоваться в развитии ИИ.
Является ли целью ИИ поместить человеческий разум в компьютер?
Существует только приблизительное понимание того, как работает человеческий мозг. Пока далеко не все свойства разума возможно имитировать с помощью ИИ.
Сможет ли ИИ достичь человеческого уровня интеллекта?
Ученые стремятся к тому, чтобы ИИ мог решать еще больше разнообразных задач. Но о достижении уровня человеческого интеллекта говорить преждевременно, так как мышление не сводится только к одним алгоритмам.
Когда искусственный интеллект сможет достичь уровня человеческого мышления?
На данном этапе накопления и анализа информации, который сейчас достигнут человечеством, ИИ далек от человеческого мышления. Однако в будущем могут возникнуть прорывные идеи, которые повлияют на резкий скачок в развитии ИИ.
Может ли компьютер стать интеллектуальной машиной?
Часть любой сложной машины - это компьютерная система, и тут возможно говорить только об интеллектуальных компьютерных системах. Сам компьютер не обладает интеллектом.
Есть ли связь между скоростью и развитием интеллекта у компьютеров?
Нет, скорость отвечает только за некоторые свойства интеллекта. Самой по себе скорости обработки и анализа информации недостаточно, чтобы появился интеллект.
Возможно ли создать детскую машину, которая могла бы развиваться с помощью чтения и самообучения?
Это обсуждается исследователями уже почти сто лет. Вероятно, идея когда-нибудь будет реализована. На сегодня программы ИИ не обрабатывают и не используют столько информации, сколько могут делать дети.
Как связаны с ИИ теория вычислимости и вычислительная сложность?
Теория вычислительной сложности фокусируется на классификации вычислительных задач в соответствии с присущей им сложностью и связывании этих классов друг с другом. Вычислительная задача - это задача, решаемая компьютером. Задача вычисления разрешима механическим применением математических шагов, таких как алгоритм.
Заключение
Искусственный интеллект уже оказал огромное влияние на развитие нашего мира, что было невозможно предсказать еще столетие назад. «Умные» телефонные сети маршрутизируют звонки более эффективно, чем любой человек-оператор. Автомобили строятся на беспилотных заводах автоматизированными роботами. Искусственный интеллект интегрируется в самые обычные бытовые предметы, например в пылесос. Механизмы ИИ до конца не изучены, но эксперты прогнозируют, что развитие ИИ еще более приблизится к развитию человеческого мозга уже в ближайшие годы.
Загрузка...
