Нейросети и искусственный интеллект. Нейротехнологии и искусственный интеллект искусственный интеллект
 Скачать 2.41 Mb.
|
НЕЙРОТЕХНОЛОГИИ И ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТИскусственный интеллект — это область информатики, которая занимается разработкой интеллектуальных компьютерных систем, то есть систем, обладающих возможностями, которые мы традиционно связываем с человеческим разумом, — понимание языка, обучение, способность рассуждать, решать проблемы и т. д.НЕЙРОТЕХНОЛОГИИ Это любые технологии, которые оказывают фундаментальное влияние на то, как люди понимают мозг и различные аспекты сознания, мыслительной деятельности, высших психических функций. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТАПервые разработки в области нейросетей вызвали ажиотаж в связи с возможностью создания «мыслящих» машин.Становятся популярными технологии машинного обучения.Прорывы в сфере глубокого обучения привели к расцвету технологий ИИ.ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ ИИИдеи создания машин, обладающих сознанием, возникали еще в Древней Греции. В средние века и Новое время ученые создавали механизмы, заменяющие человеческий труд, например, в 17 веке Паскаль изобрел первую механическую цифровую вычислительную машину, в 19 веке Джозеф-Мари Жаккард создал программируемый ткацкий станок с инструкциями на перфокартах. В 1937 году Алан Тьрюнинг обнародовал свое изобретение – универсальную машину Тьюринга, в 1939 году в Нью-Йорке были представлены первый механический человек Electro с собакой Sparco. После Второй мировой войны. В 1950-х годах ученые из различных областей стали задумываться о возможности создания искусственного мозга. Тогда исследования в области неврологии показали, что мозг представляет собой нейронную сеть, а А. Тьюринг предположил, что любой вид вычислений можно представить в цифровом виде, и в 1951 году была создана первая нейронная сеть SNARC аспирантом Марвином Мински. К 1950 году А. Тьюринг разработал тест, определяющий уровень схожести действий машины с сознанием человека, впоследствии названный тестом Тьюринга. Название «искусственный интеллект» впервые было использовано на Дартмутской конференции в 1956 году, тогда же и появилась научная дисциплина «Исследование искусственного интеллекта». Впоследствии было создано множество машин, понимающих речь человека, умеющих поддерживать беседы на заданные темы, роботов, играющих в настольные игры: знаменитый матч между компьютером и Каспаровым в шахматах закончился победой машиныРАЗВИТИЕ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙПонимание устройства и принципов работы головного мозга человека — одна из главных проблем мировой науки. Организация Объединенных Наций назвала первое десятилетие XXI века декадой изучения мозга.Отрасль нейротехнологий насчитывает полувековой возраст, однако своей зрелости достигла только в последние 20 летКлючевым событием стало появление нейровизуализации, которая позволила учёным наблюдать работу мозга прямо во время экспериментов. По мере развития отрасли она позволит обществу контролировать и использовать многие из возможностей мозга, влияющих на личность и образ жизни. СУЩНОСТЬ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА И НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙИскусственный интеллект (ИИ) позволяет компьютерам обучаться на собственном опыте, адаптироваться к задаваемым параметрам и выполнять те задачи, которые раньше были под силу только человеку. В большинстве случаев реализации ИИ — от компьютерных шахматистов до беспилотных автомобилей — крайне важна возможность глубокого обучения и обработки естественного языка. Благодаря этим технологиям компьютеры можно «научить» выполнению определенных задач с помощью обработки большого объема данных и выявления в них закономерностей.НЕЙРОТЕХНОЛОГИИ Термин «нейротехнологии», или нейрокогнитивные технологии, состоит из трёх терминов. Cognition - акт познания, ментальной деятельности. «Нейро» означает связь с нервной системой человека, а технологии - соответственно, как что-то сделать, то есть как применить научное знание для решения каких-либо задач. Это не наука, оторванная от производства, а знания, которые можно реализовать на практике. Работа с познавательной деятельностью человека помогает разрабатывать ассистирующие системы, которые могут понять действие человека и его воспроизвести. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИЦелью ИИ является создание технических систем, способных решать задачи невычислительного характера и выполнять действия, требующие переработки содержательной информации и считающиеся прерогативой человеческого мозга. Одной из важных задач ИИ является создание интеллектуальных роботов, способных автономно совершать операции по достижению целей, поставленных человеком, и вносить коррективы в свои действия. Целью более глубокого понимания механизмов мозга, лежащих в основе процессов восприятия, мышления и сознания, выполнение прикладных разработок в области нейротехнологий и их доведение до товаров и услуг, обеспечивающих решение важных социальных и экономических проблем.Магнитно-резонансная томография (МРТ)Компьютерная томография (КТ)Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)Применяется для сканирования топологических и знаковых структур мозга, а также для визуализации мозговой активности.Форма нейростимуляции, использующая постоянный ток низкого напряжения, который подаётся непосредственно в интересующую зону мозга через небольшие электроды. Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) является прямой магнитной стимуляцией мозга. Измерения на поверхности черепа Электроэнцефалография (ЭЭГ) является неинвазивным методом измерения волновой активности мозга Магнитоэнцефалография (МЭГ) замеряет магнитные поля, образуемые электрическими токами в мозге. Имплантаты Клеточная терапия Нейроимплантаты это любые устройства, используемые для контроля или регулирования деятельности мозга Нейромодулирование (англ.)русск. сравнительно новое направление, которое сочетает в себе использование нейроимплантатов и нейрохимию. Использование в головном мозге стволовых клеток, которые недавно были обнаружены в нескольких участках. Фармацевтика Фармацевтические препараты играют важную роль в поддержании химии мозга в стабильном состоянии и являются наиболее часто используемыми нейротехнологиями.Стимуляция слабыми магнитными полями Стимуляция с помощью слабых магнитных полей (англ.)русск. изучается сейчас как средство борьбы с депрессиейТЕХНОЛОГИИ В ОБЛАСТИ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ ТЕХНОЛОГИИ В ОБЛАСТИ ИИ Дополненный интеллект Средства автоматизации, помогающие повышать продуктивность умственного труда человека. Они помогают организовать «партнерство» между людьми и ИИ, в котором первые играют главенствующую роль. Чат-боты Чат-боты могут быть текстовыми и голосовыми, на стандартные вопросы они отвечают по сценарию, составленному заранее с учетом опыта, накопленного живыми операторами. Они могут применяться для решения задач отдела кадров или службы технической поддержки, помогать адаптации сотрудников на новом месте и т. д Машинное обучение Среди задач, которые позволяет решать машинное обучение, — персонализация обслуживания клиентов, динамическое ценообразование, диагностика заболеваний, противодействие «отмыванию» денег и многое другое. ТЕХНОЛОГИИ В ОБЛАСТИ ИИ Интеллектуальные приложения Средства искусственного интеллекта в составе корпоративных приложений. Система управления ИИ Используя статистические данные, системы ИИ способны «прогнозировать» и «обучаться» путем построения кривых возможных решений и последующей оптимизации решений с учетом множества критериев. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯИмпланты, протезы, препараты от депрессии, бессонницы, гиперактивности, антиневротические средства или сканирование на наличие рака, восстановление после инсультаУправление сложной техникой, включая дистанционное управление боевыми роботами03 Создание нейроигрнейротехнологии ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯАВТОМАТИЗАЦИЯблагодаря автоматизации рутинных действий уменьшается время производства и увеличиваются мощностиАНАЛИЗ ДАННЫХискусственный интеллект не утомляется и делает меньше ошибок, когда нужно обработать большой массив данныхРОБОТИЗАЦИЯРоботы способны собирать конструкции из разных деталей, бурить, исследовать, классифицировать и тестировать02 Государственный сектор Системы ИИ с помощью камер и датчиков движения способны следить за порядком на улицах города и в местах массового скопления людей, прогнозировать возникновение опасных ситуаций и даже опознавать преступников. Также умные системы способны с точностью проводить сверку документов, предупреждать кражи. Схожим образом технологии искусственного интеллекта работают и в службах пожарной безопасности, самостоятельно проверяя, пр едупреждая и принимая решение, нужно ли вызвать бригаду пожарных. Технологии ИИ, применяемые в работе чиновников, помогут сократить время на обработку и систематизацию государственных документов, патентов, лицензий. Например, аналитики из центра Reform утверждают, что роботы и умные программы уже сейчас способны заменить 90% британских чиновников. искусственный интеллект ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯБлагодаря умению анализировать и систематизировать данные умные программы и машины стали эффективными помощниками современных врачей. ИИ помогает быстро собирать и обрабатывать данные. На их основе врачи способны быстрее и точнее поставить диагноз. Применяются умные программы для диагностики онкологии, прогнозирования генетических заболеваний, проблем с сердечно-сосудистой системой. Интеллектуальные устройства наподобие умных браслетов способны считывать жизненные показатели человека, отправлять данные на почту лечащему врачу и вызывать скорую помощь.04 Умный быт Самый популярный продукт, созданный с применением технологии ИИ, – это смарт-хаус. Система способна следить за безопасностью жилища, расходом воды и света, климатом, контролировать состояние проводки, автоматически делать уборку. Помогают в повседневной жизни и портативные умные устройства – обучаемые переводчики, фитнес-браслеты, смарт-часы. искусственный интеллект Преимущества ИИ Уменьшение ошибок Поскольку решения, принимаемые машиной, основаны на предыдущих записях данных и наборе алгоритмов, вероятность ошибок уменьшаетсяУстранение опасных ситуаций В определенных ситуациях, когда безопасность человека уязвима, могут использоваться машины, оснащенные предопределенными алгоритмами. Это одно из самых больших ограничений, которые ИИ помогает преодолеть. Правильное принятие решений Полное отсутствие эмоций от машины делает ее более эффективной, поскольку они способны принимать правильные решения за короткий промежуток времени Круглосуточная работа В отличие от людей, машина не устает, даже если ей приходится работать по несколько часов подряд. Это главное преимущество перед людьми, которым нужно время от времени отдыхать, чтобы быть эффективными. Недостатки ИИ Стоимость внедрения При объединении затрат на установку, обслуживание и ремонт ИИ является дорогостоящим предложением. Те, у кого есть огромные средства, могут это реализовать. Однако предприятиям и отраслям, у которых нет средств, будет сложно внедрить технологию искусственного интеллекта в свои процессы или стратегии. Зависимость от машин Вполне возможно, что ИИ вытеснит многие рабочие места. Поскольку машины могут работать круглосуточно без перерыва, отрасли предпочитают инвестировать в машины по сравнению с людьми. По мере того, как мы движемся к автоматизированному миру, где почти все задачи будут выполняться машинами, существует вероятность масштабной безработицы. Устранение рабочих мест Полное отсутствие эмоций от машины делает ее более эффективной, поскольку они способны принимать правильные решения за короткий промежуток времени Нейротехнологии оказали существенное влияние на общество, хотя их присутствие является настолько незаметным, что немногие замечают их вездесущность. От фармацевтических препаратов до сканирования мозга, нейротехнологии прямо или косвенно затрагивают почти всё население развитых стран. По мере развития отрасли она позволит обществу контролировать и использовать многие из возможностей мозга, влияющих на личность и образ жизни. В настоящее время наука способна изобразить почти все аспекты строения и функционирования мозга. Это помогает контролировать депрессию, гиперактивность, бессонницу и многое другое. В терапии это может помочь жертвам инсульта в улучшении координации движений, может способствовать улучшению функционирования мозга, снижению числа приступов эпилепсии, может помочь пациентам с расстройствами двигательных функций. ПРЕИМУЩЕСТВА НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ НЕДОСТАТКИ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ (ВОПРОСЫ ЭТИКИ) СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ Этичность использования эмбриональных стволовых клеток вызвала споры в США и других странах мира. Главным преимуществом в использовании эмбриональных стволовых клеток является то, что они могут подойти к почти любому типу клеток. В то же время индуцированные клетки в потенциале могут привести к формированию доброкачественных опухолей, и, как правило, плохо выживают в естественных условиях (в живом теле). ВОЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Новые нейротехнологии всегда использовались правительствами, от детекторов лжи и технологий виртуальной реальности до реабилитации и понимания психики. Комбинируя фармацевтические препараты и нейротехнологии, некоторые исследователи нашли способы снижения «страха» и теоретизируют насчёт возможности применения полученных результатов в лечении ПТСР. Виртуальная реальность является ещё одной технологией, которая привлекла большое внимание военных. Она могла бы использоваться для лучшего обучения солдат. ПРИВАТНОСТЬ Нейротехнологии могут выявить вещь, которую люди часто держат в секрете: о чём они думают. Несмотря на большие выгоды от развития нейротехнологий, учёные и политики должны задуматься о возможных последствиях для «когнитивной свободы». Текущие улучшения, такие, как чтение «отпечатков мыслей» или выявление лжи с помощью ЭЭГ или фМРТ, может породить целый набор неприятных ассоциаций. Некоторые специалисты по этике обеспокоены также использованием ТМС; они опасаются, что данная технология может использоваться для изменения пациентов нежелательными способами. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ |