Кратко объясняем ключевые термины из области ИИ

N+1Hi-Tech

Это нейробаза

Кратко объясняем ключевые термины из области ИИ

Сергей Кузнецов

Любую технологию, связанную с искусственным интеллектом, сегодня принято называть нейросетью. На самом деле это далеко не всегда корректно: например, GPT-4 — языковая модель на базе нейросети. Вместе с научно-исследовательским Институтом искусственного интеллекта AIRI мы подготовили материал, который поможет разобраться в том, какие технологии сегодня используют разработчики систем искусственного интеллекта, и на базовом уровне понять, как устроены последние достижения в этой области.

Вокруг только и говорят что об искусственном интеллекте. Что это такое?

Так называют область компьютерных наук или информатики, которая занимается созданием интеллектуальных систем, способных выполнять задачи, обычно требующие интеллектуальных усилий человека. ИИ использует алгоритмы1 и модели2, которые позволяют компьютерам изучать, анализировать и принимать решения на основе некоторого набора данных.

1. Алгоритм — набор инструкций, который может быть выполнен компьютером или другим устройством.

2. Модель — упрощенное представление реальной системы или явления, которое позволяет анализировать и предсказывать ее поведение.

Иногда под искусственным интеллектом (Artificial Intelligence, AI) ошибочно понимают сильный искусственный интеллект (Artificial General Intelligence, AGI) — систему, которая может «думать и действовать» как человек. На самом деле большинство современных разработок в этой сфере предназначены для выполнения конкретных задач, и многие называют их слабым искусственным интеллектом (Narrow AI) или технологиями искусственного интеллекта (AI Technologies). Например, программа для игры в шахматы не умеет отвечать на вопросы, а чат-бот, имитирующий живого собеседника, — рисовать изображения. Тем не менее постепенно искусственный интеллект становится все более функциональным. Например, языковая модель GPT-4, хотя все еще не может генерировать ничего, кроме текста, умеет обрабатывать не только текстовые запросы, но и изображения.

На сегодняшний день можно выделить три основные области искусственного интеллекта и три сопутствующие им задачи.

Машинное обучение (Machine Learning), глубокое, или глубинное, обучение (Deep Learning) и базисные модели (Foundation Models) — это области в разработке ИИ, которые позволяют системе самостоятельно учиться на основе больших объемов данных и опыта.

Глубокое обучение — это подраздел машинного обучения, использующий сложные нейронные сети для решения самых нетривиальных задач, например распознавания речи и обработки естественного языка. Фундаментальное отличие глубокого обучения от машинного заключается в том, что для машинного обучения измеримые свойства данных (признаки), на которые ИИ должен обратить внимание, задает человек, тогда как глубокое обучение находит их самостоятельно.

  • Компьютерное зрение (Computer Vision) — группа задач по разработке алгоритмов и моделей для распознавания и анализа изображений и видео. Сюда относятся технологии распознавания лиц, номерных знаков и, например, диагностика медицинских изображений. Кстати, компьютерное зрение не то же самое, что машинное (подробнее об этом читайте в нашем материале «Смотри внимательно»).
  • Обработка естественного языка (Natural Language Processing, NLP) — группа задач, в которых алгоритмы и модели используются для анализа и понимания естественного языка (то есть языка, на котором люди общаются друг с другом). Сюда относятся, например, технологии автоматического перевода, распознавания речи и анализа тональности текста.
  • Экспертные системы и системы знаний (Expert Systems and Knowledge Management) — эта группа задач предполагает использование баз знаний и правил для создания систем, которые могут принимать (или помогать принимать) решения, а также разрешать проблемы в конкретных областях. К ним относятся, например, системы диагностики и поддержки принятия решений.

Какие технологии и инструменты используют разработчики ИИ?

Нейронные сети — на данный момент, вероятно,основной инструмент в сфере искусственного интеллекта. Как и человеческий мозг, нейронные сети состоят из узлов (нейронов), которые обрабатывают информацию и обмениваются ею друг с другом. В зависимости от задачи разработчики применяют различные архитектуры нейронных сетей.

66d1e71999ca7cdce779a56f94e416e4.jpg
Схематическое изображение механизма работы нейросети. Схема от N + 1, на основе материала от ddesign.moscow ddesign.moscow; N + 1

Например, сверточные нейронные сети (Convolutional Neural Networks, CNN) широко используются для обработки изображений и видео. Это особый класс многослойных нейросетей, способных извлекать из изображений характерные признаки, уменьшать эти данные в размере (это и называется сверткой) и благодаря этому эффективно распознавать объекты и обрабатывать большие объемы данных. Такие нейросети могут, например, находить на видео целующихся людей и помогать ученым восстанавливать позы животных.

  • Нейрон — базовый элемент нейронной сети. Он принимает входные данные, обрабатывает их и передает результат следующему нейрону.
  • Слой — группа нейронов, которые сообща обрабатывают данные. Каждый слой может выполнять определенную функцию, например извлекать признаки из данных или предсказывать значения.
  • Признаки — это характеристики или свойства данных. Например, при анализе изображения к признакам могут относиться цвет, текстура, форма объектов и так далее.
  • Соединение — это связь между нейронами в нейронной сети. Они передают данные и сигналы между собой, чтобы обрабатывать информацию.
  • Веса соединений — числа, которые определяют вклад каждого соединения в итоговый результат модели. В процессе обучения нейронная сеть пытается настроить веса соединений, чтобы минимизировать ошибку модели. Веса соединений обычно начинаются со случайных значений и обновляются в процессе обучения с помощью алгоритмов оптимизации. Настройка весов соединений — это один из ключевых этапов обучения нейронной сети.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Карина-вирус! Карина-вирус!

В это тревожное время героиней обложки стала главная медсестра страны

Maxim
Шесть причин посмотреть мини-сериал «Михаил Горшенёв. Легенда о Короле и Шуте» Шесть причин посмотреть мини-сериал «Михаил Горшенёв. Легенда о Короле и Шуте»

Документальное кино, которое поможет понять, кто такой Михаил Горшенев

Maxim
Модифицированные дрожжи питаются светом вместо сахара Модифицированные дрожжи питаются светом вместо сахара

Ученые приблизились к созданию искусственного фотосинтеза

ТехИнсайдер
Отрывок из нового романа Ханьи Янагихары «До самого рая» Отрывок из нового романа Ханьи Янагихары «До самого рая»

Отрывок из нового романа Ханьи Янагихары о том, как дождаться перемен

СНОБ
Очень Важная Вечеринка: как подготовить лицо к макияжу, если тебя ждет значимое мероприятие Очень Важная Вечеринка: как подготовить лицо к макияжу, если тебя ждет значимое мероприятие

Хочешь даже на семейном празднике выглядеть как актриса на красной дорожке?

VOICE
Про пчелиную кадриль и муравьиную демократию Про пчелиную кадриль и муравьиную демократию

Муравью важнее всего сила духа — и это отнюдь не метафора

Наука и жизнь
Как понять, что вашему организму не хватает магния: 6 тревожных симптомов Как понять, что вашему организму не хватает магния: 6 тревожных симптомов

Давайте проверим, хватает ли магния вашему организму?

ТехИнсайдер
Ретроградный Меркурий: что это значит — 4 главных вопроса психологам Ретроградный Меркурий: что это значит — 4 главных вопроса психологам

О том, почему феномен ретроградного Меркурия стал таким популярным

Psychologies
Они так общаются и узнают друг друга: у осьминогов нашли аналог отпечатков пальцев Они так общаются и узнают друг друга: у осьминогов нашли аналог отпечатков пальцев

Стало понятно, зачем моллюскам затейливый узор на теле

Вокруг света
Апология Мадонны. Свобода, шок и политика в песнях суперзвезды Апология Мадонны. Свобода, шок и политика в песнях суперзвезды

Мадонна — суперзвезда вот уже 40 лет. Ее рекорды все еще не побиты

СНОБ
Японцы сделали рюкзак с руками Японцы сделали рюкзак с руками

Этот рюкзак позволяет подключать до шести роборук одновременно

N+1
Гибридный двигатель высшей школы Гибридный двигатель высшей школы

Традиционному университету придется усиленно заниматься онлайн-образованием

Наука
Перестать читать мысли и концентрироваться на недостатках: 5 способов спасти отношения — советы коуча Перестать читать мысли и концентрироваться на недостатках: 5 способов спасти отношения — советы коуча

Как спасти перспективные отношения от самих себя

Psychologies
Не приходят уведомления на часы: как решить проблему Не приходят уведомления на часы: как решить проблему

Как настроить уведомления на часах и не пропустить важный звонок или сообщение

CHIP
«Женщины с Венеры»: почему отличия в физиологии могут помочь в покорении Марса «Женщины с Венеры»: почему отличия в физиологии могут помочь в покорении Марса

Женщина — это «коварная соблазнительница на борту»

Forbes
Пластиковая филантропия: как финансист хочет привлечь в благотворительность миллиарды Пластиковая филантропия: как финансист хочет привлечь в благотворительность миллиарды

Политику мы проиграли, я не хочу, чтобы мы проиграли еще и народ

Forbes
Что сделать, чтобы муж перестал пить? Как психолог отвечает на такой запрос Что сделать, чтобы муж перестал пить? Как психолог отвечает на такой запрос

Иногда запрос — только вершина айсберга, под которым скрывается семейная история

Psychologies
Нас не проведешь Нас не проведешь

Как без медицинского образования оценить рекомендации врача?

Лиза
Цитрусовый помощник: 7 неожиданных способов использования апельсиновой корки на кухне Цитрусовый помощник: 7 неожиданных способов использования апельсиновой корки на кухне

Не спешите выбрасывать апельсиновую кожуру, она ещё может помочь вам в быту!

ТехИнсайдер
Почему в еду нужно добавлять черный перец? Простое объяснение и интересные факты! Почему в еду нужно добавлять черный перец? Простое объяснение и интересные факты!

Эта простая приправа обладает удивительными свойствами

ТехИнсайдер
Тайна острова Фланнан: что случилось с тремя смотрителями маяка 123 года назад? Тайна острова Фланнан: что случилось с тремя смотрителями маяка 123 года назад?

Трое мужчин вышли темной ночью в 1900 году, и их больше никогда не видели

ТехИнсайдер
Правила жизни Эдди Мерфи Правила жизни Эдди Мерфи

Правила жизни актера и стендап-комика Эдди Мерфи

Правила жизни
Дорогая тетя: читаем фрагмент нового романа Оксаны Васякиной «Роза» Дорогая тетя: читаем фрагмент нового романа Оксаны Васякиной «Роза»

Отрывок из книги Оксаны Васякиной — как она вспоминает художницу Паулу Регу

Правила жизни
Я — Сноб: ресторатор Дмитрий Левицкий Я — Сноб: ресторатор Дмитрий Левицкий

Ресторатор Дмитрий Левицкий рассказал о блюде, без которого он не может жить

СНОБ
Как болезнь Пика уничтожает личность: подлинная история Как болезнь Пика уничтожает личность: подлинная история

Отрывок из книги «В молекуле от безумия»

Psychologies
Машинное обучение не даст таракану-киборгу сидеть на месте Машинное обучение не даст таракану-киборгу сидеть на месте

Алгоритм уменьшает время простоя таракана на 78 процентов

N+1
Что будет, если посмотреть очень страшное кино с Хоакином Фениксом «Все страхи Бо». Рецензия MAXIM Что будет, если посмотреть очень страшное кино с Хоакином Фениксом «Все страхи Бо». Рецензия MAXIM

Фильм, над которым зритель сломает себе голову. В прямом и переносном смысле

Maxim
Барьер на коже: российские ученые разработали первый «тканевый пистолет» для заживления ран Барьер на коже: российские ученые разработали первый «тканевый пистолет» для заживления ран

В Университете МИСИС представили первый в России «тканевый пистолет»

ТехИнсайдер
«Мужчины боятся сильных женщин»: 4 контраргумента — узнайте плюсы таких отношений «Мужчины боятся сильных женщин»: 4 контраргумента — узнайте плюсы таких отношений

Многие считают, что сильные женщины несчастны в личной жизни

Psychologies
Самый простой способ обмениваться файлами между смартфоном Android и ПК Самый простой способ обмениваться файлами между смартфоном Android и ПК

Как отправлять и получать файлы между ПК и смартфоном Android напрямую

CHIP
Открыть в приложении