«Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии» «Нейротехнологии и искусственный интеллект». Лаб2Цифроваябезопасность. Дорожная карта развития сквозной
 Скачать 32.24 Kb.
|
|
Институт Кафедра Лабораторная работа №2 Тема: «Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии» «Нейротехнологии и искусственный интеллект» Дисциплина: «Цифровые технологии» Выполнил студент группы Проверил. Дата сдачи___________ Оценка______________ , 2023 г. Введение, общее описание направления развития СЦТ Искусственный интеллект может применяться для реализации новых возможностей человека во всех сферах деятельности, в том числе для: освобождения человека от монотонной работы путем автоматического создания программного обеспечения; поддержки в принятии решений; автоматизации опасных видов работ; поддержки коммуникаций между людьми. Применение искусственного интеллекта необходимо во всех экономических и социальных отношениях для повышения качества жизни и улучшения благосостояния общества. Дорожная карта представляет собой набор технологических задач, разделенных по суб-СЦТ, с указанием сроков перехода между стадиями НИР, ОКР и коммерциализации, а также с примерами target use-cases. Кроме того, в дорожной карте приведены ключевые барьеры для развития СЦТ и мероприятия по их преодолению Целевые показатели дорожной карты будут достигнуты путем решения технологических задач, вывода на рынок продуктов на их основе и внедрения их в ключевых отраслях. Меры поддержки и критерии отбора проектов в целях реализации дорожной карты будут зависеть от уровня развития технологии: НИОКР, коммерциализация или внедрение. В случае поддержки НИОКР ключевым критерием будет являться соответствие технологий, разрабатываемых в рамках проекта, технологиям/задачам, выделенным в дорожной карте. Также при поддержке НИОКР в качестве критериев необходимо учитывать: наличие кадров, необходимого оборудования и опыт реализации аналогичных НИОКР, дополнительным критерием может быть заинтересованность коммерческих структур в результатах НИОКР. К мерам поддержки НИОКР можно отнести следующие меры: - Адресная поддержка лидирующих исследовательских центров (РВК); В случае поддержки коммерциализации ключевым критерием будет являться соответствие технологии, на которой основан продукт, технологиям/задачам, выделенным в дорожной карте. Также при поддержке коммерциализации в качестве критериев необходимо учитывать: наличие инвестора и объем инвестиций, коммерческий потенциал, наличие необходимых компетенций и опыта у команды, дополнительным критерием может быть наличие предварительных контрактов/заинтересованности со стороны потенциальных потребителей. К мерам поддержки коммерциализации можно отнести следующие меры: - Поддержка малых предприятий (Фонд Бортника); - Поддержка российских компаний лидеров (РВК); - Поддержка промышленных разработок (Минпромторг России). В случае поддержки внедрения ключевыми критериями будут являться приоритетность отрасли для внедрения ИИ и эффект от внедрения в каждой отдельной отрасли. Также при поддержке внедрения в качестве критериев необходимо учитывать: потенциальный объем рынка решений и эффект от реализации проекта на уровень использования ИИ в отрасли. К мерам поддержки внедрения можно отнести следующие меры: Поддержка проектов по цифровому преобразованию приоритетных отраслей экономики (Сколково); Поддержка региональных проектов внедрения СЦТ (Российский фонд развития информационных технологий); Субсидирование процентной ставки кредитными организациями (Минкомсвязь России). Описание сквозной цифровой технологии и эффекты от развития СЦТ Искусственный интеллект (ИИ) - комплекс технологических решений, имитирующий когнитивные функции человека и позволяющий при выполнении задач достигать результаты, как минимум сопоставимые с результатами интеллектуальной деятельности человека. Комплекс технологических решений включает информационно-коммуникационную инфраструктуру, программное обеспечение, в котором в том числе используются методы машинного обучения, процессы и сервисы по обработке данных и выработке решений. Нейротехнологии - технологии, которые используют или помогают понять работу мозга, мыслительные процессы, высшую нервную деятельность, в том числе технологии по усилению, улучшению работы мозга и психической деятельности. В рамках разработки дорожной карты развития СЦТ «Искусственный интеллект и нейротехнологии» были выделены семь субтехнологий СЦТ (суб-СЦТ): компьютерное зрение; обработка естественного языка; распознавание и синтез речи; рекомендательные системы и интеллектуальные системы поддержки принятия решений; перспективные методы и технологии в ИИ; нейропротезирование; нейроинтерфейсы, нейростимуляция и нейросенсинг. Влияние СЦТ на технологическое лидерство: создание индустрии по искусственному интеллекту в первую очередь позволит создать конкурентоспособную на мировом уровне высокотехнологичную отрасль, кроме того оно ускорит развитие цифровой экономики, будет стимулировать развитие информационной-телекоммуникационной инфраструктуры по работе с большими объемами данных, а также повысит долю отечественного программного обеспечения и решений на внутреннем рынке. Влияние СЦТ на экономическое развитие: по различным прогнозам, доля искусственного интеллекта в мировом ВВП будет составлять 2,6% в 2030 году. Данный показатель включает в себя размер отрасли решений в сфере ИИ, прирост производительности в различных секторах экономики и другие факторы. При существенном стимулировании развития ИИ в России, будут достигнуты даже большие результаты. А именно: доля ИИ в ВВП России будет составлять 0,8% в 2024 году и 3,6% в 2030 году. Большое влияние СЦТ на экономическое развитие объясняется следующими причинами: Увеличение производства и продажи товаров и услуг, связанных с ИИ: аппаратного обеспечения, программного обеспечения и IT-консалтинговых услуг; Повышение производительности в различных отраслях экономики благодаря использованию ИИ. Влияние СЦТ на социальный прогресс: Развитие искусственного интеллекта существенно улучшит ситуацию с здравоохранением в стране. Повысится качество медицинских услуг и точность диагностирования. Все это увеличит ожидаемую продолжительность здоровой жизни россиян. Развитие искусственного интеллекта также улучшит ситуацию с образованием в РФ: каждый ученик сможет получать задание в соответствии с его способностями, а учителям и преподавателям не придется тратить время на выполнение однообразных операций. Краткая характеристика субтехнологий и качественные критерии, позволяющие определить субтехнологию из выборки большого количества технологических решений. Для каждой суб-СЦТ определен текущий уровень готовности суб-СЦТ - УГТ, а также выделены наиболее перспективные потенциальные задачи/технологии, наиболее перспективные потенциальные научно-технические и технологические решения (target use-cases). Описание областей применения: (примеры применения СЦТ в отраслях экономики) В отрасли «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, охота, рыболовство и рыбоводство» (Классификатор ОКВЭД «A») выделяются следующие области применения: - повышение эффективности процессов селекции за счет учета генетических и фенотипических параметров; - повышение урожайности за счет выстроенной автономной системы ухода за культурами; - снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт за счет прогнозирования поломок техники. В отрасли «Добыча полезных ископаемых» (Классификатор ОКВЭД «B») выделяются следующие области применения: - оптимизация разведки и извлечения запасов на основе анализа геофизических данных; - повышение эффективности и безопасности производственного процесса за счет применения автономного оборудования и транспорта; - предотвращение простоев оборудования и дорогостоящих ремонтов за счет превентивного обслуживания. В отрасли «Обрабатывающие производства» (Классификатор ОКВЭД «C») выделяются следующие области применения: - повышение качества и снижение затрат на проектирование продукции за счет комплексного моделирования параметров будущего продукта; - автоматизация и оптимизация производственных процессов и сети поставок за счет снижения производственных ошибок; - минимизации влияния человеческого фактора и эффективное прогнозирование спроса. В отрасли «Обеспечение электрической энергией, газом и паром» (Классификатор ОКВЭД «D») выделяются следующие области применения: - сокращение сроков и затрат на проектирование и строительство объектов за счет анализа данных об условиях строительной площадки и опыта пр. проектов; - оптимизация ремонтов за счет предиктивного обслуживания оборудования, оптимизация процессов управления сложными энергетическими системами за счет улучшения процессов диспетчеризации. В отрасли «Строительство» (Классификатор ОКВЭД «F») выделяются следующие области применения: - улучшение качества строительного процесса за счет обнаружения ошибок строительства; - использование ИИ для моделирования и анализа потенциальных опасностей (пожарных рисков, рисков разрушения здания и др.); - улучшение качества архитектурного планирования за счет анализа изображений окрестностей. В отрасли «Торговля оптовая и розничная» (Классификатор ОКВЭД «G») выделяются следующие области применения: - минимизации влияния человеческого фактора и эффективное прогнозирование спроса; - оплата товаров и услуг голосом, который был идентифицирован искусственным интеллектом; - прогнозирование поведенческой модели покупателя на основании ретроспективных покупок; - автоматизация инвентаризации в магазине за счет использования распознавания изображений. В отрасли «Транспортировка и хранение» (Классификатор ОКВЭД «H») выделяются следующие области применения: - оптимизация выстраивания маршрутов, учитывая прогнозы транспортных потоков и характеристик ТС; - обеспечение безопасности вождения за счет выявления и предупреждения опасных ситуаций; - использование беспилотных ТС, предотвращение поломок транспорта за счет прогнозирования неисправностей, оптимизация работы распределительных центров за счет автоматизированного учета продукции и скорости погрузки, роботизация складов. В отрасли «Деятельность гостиниц и предприятий питания» (Классификатор ОКВЭД «I») выделяются следующие области применения: - мгновенный перевод речи туристов в гостиницах; - создание персонализированного меню и диеты; - автоматизированная доставка продуктов питания. В отрасли «Деятельность в области информации и связи» (Классификатор ОКВЭД «J») выделяются следующие потребности: - оптимизация распределения сетевых ресурсов на основе реального времени и анализ прогнозной нагрузки; - рекомендации в области необходимых инвестиций по строительству сетевой инфраструктуры за счет оценки потребностей сети; - прогноз региональных тенденций спроса на телекоммуникационный трафик. В отрасли «Деятельность финансовая и страховая» (Классификатор ОКВЭД «K») выделяются следующие потребности: - оценка кредитоспособности заемщиков и предложение новых банковских продуктов на основе данных о транзакциях; - данных о клиенте в соцсетях, чат-боты, в том числе голосовые системы обработки клиентских запросов; - повышение безопасности операций и предотвращение мошенничества; - повышение эффективности планирования личных финансов и управления инвестициями, персонализация, таргетинг. Основные разработчики в России в разрезе суб-СЦТ В рамках подготовки дорожной карты для каждой из рассматриваемых суб-СЦТ были определены примеры российских решений и их краткое описание. Примеры разработчиков и решений в рамках суб-СЦТ «Компьютерное зрение»: - «Яндекс» разрабатывает систему управления беспилотным автомобилем, которая использует лидары, камеры, радары, GPS и IMU (гиростабилизатор) для достижения пятого уровня автономности (полной автономности автомобиля); - VisionLabs специализируется на создании программных решений и сервисов на базе технологий компьютерного зрения. Основной продукт компании - платформа распознавания лиц VisionLabs Luna. Примеры разработчиков и решений в рамках суб-СЦТ «Обработка естественного языка»: - ABBYY - российская компания-разработчик решений в области распознавания текстов (OCR) и лингвистики. Наиболее известные продукты в данной области - система потокового ввода данных ABBYY FlexiCapture и анализа/понимания текста ABBYY Compreno; - Алиса - виртуальный голосовой помощник, созданный компанией «Яндекс». Алиса распознает естественную речь, имитирует живой диалог, дает ответы на вопросы пользователя и, благодаря запрограммированным навыкам, решает прикладные задачи; - DeepPavlov - библиотека диалогового ИИ, которая используется для обработки естественного языка и разработки сложных диалоговых систем. Команда проекта стала одной из десяти команд, отобранных для участия в соревновании Alexa Prize Socialbot Grand Challenge 3, многомиллионном университетском конкурсе по улучшению взаимодействия между человеком и компьютером. Примеры разработчиков и решений в рамках суб-СЦТ «Рекомендательные системы и интеллектуальные системы поддержки принятия решений»: - Робот Вера - российское программное обеспечение, предназначенное для эффективного подбора кандидатов и автоматизированного проведения интервью. Система анализирует различную информацию о кандидатах и производит поиск похожих кандидатов в доступных источниках информации (социальные сети, работные сайты). - MyTarget - система персонализированной рекламы для пользователей с использованием ИИ от Mail Group. - Smart Machine - программное обеспечение, предоставляющее аналитические сервисы клиентам из финансовой сферы, имеющим потребность в получении широкого поведенческого профиля каждого абонента мобильной связи страны с использованием ИИ от OneFactor. Примеры разработчиков и решений в рамках суб-СЦТ «Распознавание и синтез речи»: - Алиса/Yandex.SpeechKit - Голосовой помощник от компании «Яндекс», умеет распознавать речь человека, вести простые разговоры, управлять большим количеством ПО. Yandex.SpeechKit - набор инструментов для распознавания и синтезирования речи, позволяющий сторонним разработчикам создавать свои приложения. - Продукты от компании ЦРТ - различные продукты, позволяющие распознавать речь и звуки, производить автоматическое обслуживание клиентов и другие функции. Примеры разработчиков и решений в рамках суб-СЦТ «Нейропротезирование и нейроинтерфейсы»: - ЭкзоАтлет разрабатывает продукты в области протезирования и экзоскелетов. Их продукты помогают людям с ограниченными возможностями, а также улучшают физические способности пользователя. Примеры разработчиков и решений в рамках суб-СЦТ «Нейросенсинг и Нейростимуляция»: - Викиум разрабатывает программное обеспечение для отслеживания, анализа, визуализации мозговой активности и усиления когнитивных способностей пользователя. Краткая информация о рынке В 2018 году мировой рынок решений в сфере ИИ составил 21,5 млрд долларов, к 2024 году он увеличится до 137,2 млрд долларов. В 2018 году мировой рынок решений в сфере нейротехнологий составил 1,3 млрд долларов, к 2024 году он увеличится до 7 млрд долларов. Потенциальный объем российского рынка решений в сфере искусственного интеллекта и нейротехнологий в разрезе суб-СЦТ. Российский рынок рассчитан на основании доли от мирового рынка. Фактическая доля РФ в мировом рынке ИИ составила в 2018 году 0,2%. Потенциально, доля РФ может увеличиться до 1,7% к 2024 году. В 2018 году российский рынок решений в сфере ИИ составил 2,1 млрд рублей, к 2024 году он увеличится до 160,1 млрд рублей. В 2018 году российский рынок решений в сфере нейротехнологий составил 0,1 млрд рублей, к 2024 году он увеличится до 8,2 млрд рублей. Основными тенденциями развития рынка искусственного интеллекта являются: Развитие роботизированных сервисов с помощью ИИ и избавление от человеческого фактора и освобождения человека от монотонной работы путем автоматического создания программного обеспечения. Расширение вычислительных и функциональных возможностей программных продуктов. Новые методы машинного обучения, которые ускоряют разработку и реализацию решений в области ИИ в условиях ограниченного количества данных. Повсеместное применение ИИ. Основными драйверами рынка искусственного интеллекта являются: - Увеличение объема данных для анализа и повышение доступности данных надлежащего качества. - Развитие вычислительной архитектуры следующего поколения. - Развитие перспективных методов анализа данных. Приоритизация субтехнологий между собой и ее обоснование. В рамках разработки дорожной карты развития СЦТ «Искусственный интеллект и нейротехнологии» для каждой суб-СЦТ была дана оценка потенциала коммерциализации и применения, данная оценка и послужила критерием приоритизации суб-СЦТ: Компьютерное зрение - потенциал коммерциализации и применения оценивается на высоком уровне, так как уровень развития технологии находится на достаточно высоком уровне и существуют внедренные решения. Рекомендательные системы и интеллектуальные системы поддержки принятия решений - потенциал коммерциализации и применения оценивается на высоком уровне, существуют опытные и серийные образцы решений с достаточно высоким уровнем точности и стабильности работы. Обработка естественного языка - потенциал коммерциализации и применения оценивается на среднем уровне из-за высокого уровня зависимости от языка. Распознавание и синтез речи - потенциал коммерциализации и применения оценивается на среднем уровне из-за высокого уровня зависимости от языка. Нейропротезирование - потенциал коммерциализации и применения оценивается на среднем уровне, так как решения, относящиеся к данной суб-СЦТ находятся на уровне идей или НИОКР и не нашли своего повсеместного внедрения. Согласно протоколу заседания Наблюдательного совета АНО «Цифровая экономика» от 24 мая 2019 г. N 13 данная технология не является приоритетной. Перспективные методы и технологии в ИИ - потенциал коммерциализации и применения оценивается на низком уровне из-за того, что многие технологии в рамках суб-СЦТ находятся на начальном уровне развития. Нейроинтерфейсы, нейростимуляция и нейросенсинг - потенциал коммерциализации и применения оценивается на низком уровне, так как решения, относящиеся к данной суб-СЦТ находятся на уровне идей или НИОКР и не нашли своего повсеместного внедрения. Согласно протоколу заседания Наблюдательного совета АНО «Цифровая экономика» от 24 мая 2019 г. № 13 данная технология не является приоритетной. В результате приоритизации были получены следующие результаты: - Суб-СЦТ 1-го приоритета: Компьютерное зрение, Рекомендательные системы и интеллектуальные системы поддержки принятия решений; - Суб-СЦТ 2-го приоритета: Обработка естественного языка, Распознавание и синтез речи; - Суб-СЦТ 3-го приоритета: Перспективные методы и технологии в ИИ Приоритет суб-СЦТ учтен в рекомендации по распределению бюджетного финансирования. Верхнеуровневая оценка наличия синергетических эффектов Согласно решению наблюдательного совета АНО «Цифровая экономика» в дорожную карту были добавлены элементы следующих дорожных карт: - Компоненты робототехники и сенсорика (Интеллектуальные системы управления РТС, Технологии навигации и восприятия окружающей среды) - Большие данные (Технологии обработки, утилизации данных данных с использованием ML, Технологии обогащения данных, Использование доверенных (качественных) данных для BI, Предиктивная аналитика) Перечень ограничений развития СЦТ Текущее состояние и целевые показатели развития до 2021 и 2024 года Целевые показатели развития СЦТ «Нейротехнологии и Искусственный интеллект». В целевом состоянии (при достижении целевых результатов дорожной карты) ИИ в России является развитой отраслью, обеспечивающей повышение конкурентоспособности и производительности национальной экономики, рост качества жизни населения и повышение общего уровня цифровизации. Развитие технологий ИИ обеспечит технологическое лидерство России как в сфере ИТ, так и в других отраслях, будет способствовать достижению целей импортозамещения и развитию экспорта. Согласно протоколу заседания Наблюдательного совета АНО «Цифровая экономика» от 24 мая 2019 г. № 13 было рекомендовано исключить Нейротехнологии (Нейропротезирование, Нейроинтерфейсы, нейростимуляция и нейросенсинг) из перечня приоритетных субтехнологий и продолжить их развитие в рамках Национальной Технологической Инициативы. Технологические задачи и предложения по их решению, ожидаемый результат, предлагаемые инструменты Все технологические задачи в рамах СЦТ являются приоритетными, необходимое финансирование распределено согласно текущему объему и потенциалу развития рынков суб-СЦТ. В случае выделения финансирования в меньшем объеме, предлагается уменьшать объем финансирования пропорционально по всем суб-СЦТ. Технические характеристики по которым может быть произведено сравнение решений в рамках технологических задач. Сравнение по техническим характеристикам необходимо проводить в рамках одной технологической задачи и одной сферы применения в ней. Мероприятия по развитию СЦТ: Для целей комплексного развития СЦТ были предложены направления поддержки внедрения технологий по секторам применения: - Рыночные и инфраструктурные сектора; - Социальные сектора; - Государственное управление и безопасность. Также были предложены направления поддержки по семи движущим факторам развития СЦТ: - Программное обеспечение; - Аппаратное обеспечение; - Алгоритмы и математические методы; - Кадры; - Данные; - Нормативное регулирование. Мероприятия по развитию Больших данных, не использующие Искусственный интеллект, будут детально прорабатываться в рамках движущего фактора Данные при разработке федерального проекта Искусственный интеллект. |