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

Норвежский ключ к счастливой жизни: почему человеку важно соединяться с природой Норвежский ключ к счастливой жизни: почему человеку важно соединяться с природой

Отрывок из книги «Friluftsliv: Норвежский ключ к счастливой жизни»

Forbes
Из чего складывается конструктивизм Из чего складывается конструктивизм

Конструктивизм представил миру множество новаторских идей

Правила жизни
Не маскирует возраст, но сохранила рыжую гриву: как изменилась обаятельная звезда Не маскирует возраст, но сохранила рыжую гриву: как изменилась обаятельная звезда

Австралийская актриса Миранда Отто стала звездой мирового масштаба в одночасье

VOICE
Почему пассажирские самолеты летают на высоте 10 километров? Почему пассажирские самолеты летают на высоте 10 километров?

Откуда в гражданской авиации взялась планка 10 километров?

ТехИнсайдер
Почему уменьшается Меркурий и существует ли атмосфера у этой планеты: неожиданные факты, которые удивят даже астрономов Почему уменьшается Меркурий и существует ли атмосфера у этой планеты: неожиданные факты, которые удивят даже астрономов

Невероятные факты про атмосферу загадочного Меркурия

ТехИнсайдер
100-летние сестры рассказали, как поддерживать остроту ума в глубокой старости. Стоит узнать! 100-летние сестры рассказали, как поддерживать остроту ума в глубокой старости. Стоит узнать!

Ширли Ходс и Рут Свидлер — о правильном и здоровом старении

ТехИнсайдер
Насколько опасна радиация для человека и как защитить себя, если вы выступили в контакт с радиоактивным веществом Насколько опасна радиация для человека и как защитить себя, если вы выступили в контакт с радиоактивным веществом

Что делать, если вы подверглись воздействию радиоактивных веществ?

ТехИнсайдер
На пути к другим галактиками: восемь лучших фильмов про космос На пути к другим галактиками: восемь лучших фильмов про космос

Лучшие художественные фильмы про космос, межпланетные полеты и другие миры

Forbes
Внутри метеоритов скрываются редчайшие данные, которые энтузиасты уничтожают, сами того не желая Внутри метеоритов скрываются редчайшие данные, которые энтузиасты уничтожают, сами того не желая

Использование редкоземельных магнитов стирает и перезаписывает магнитную запись

ТехИнсайдер
Что есть, чтобы похудеть Что есть, чтобы похудеть

Как стоит питаться, чтобы тренировки приносили наибольший эффект фигуре

Лиза
Сделать красиво Сделать красиво

Марина Ермошкина знает, как сделать так, чтобы о тебе заговорила страна

OK!
Как подковы помогают лошадям, и почему коровы обходятся без них Как подковы помогают лошадям, и почему коровы обходятся без них

Зачем лошадям подковы, если в дикой природе они нормально живут без них?

ТехИнсайдер
Горячие точки. Эти места считаются самыми жаркими в мире Горячие точки. Эти места считаются самыми жаркими в мире

Жарче, чем в этих пяти местах, не бывает нигде!

ТехИнсайдер
Может ли мороженое быть полезным для здоровья? Вы поразитесь! Может ли мороженое быть полезным для здоровья? Вы поразитесь!

Как любимый многими десерт может оказать позитивное влияние на организм

ТехИнсайдер
Где искать ключики от весны? Где искать ключики от весны?

Как выглядят первые вестники долгожданной весны?

Наука и жизнь
Правда ли, что для формирования привычки нужен 21 день? Вот что говорит современная наука Правда ли, что для формирования привычки нужен 21 день? Вот что говорит современная наука

Возможно ли за три недели приучить себя к полезному?

Вокруг света
Jeep Compass. Жизнь в стиле Grand Cherokee Jeep Compass. Жизнь в стиле Grand Cherokee

Jeep Compass, чтобы плыть дальше, чистит себя под Jeep Grand Cherokee

4x4 Club
Лазерное шоу для рапса Лазерное шоу для рапса

Дроны с красным светом активизируют фотосинтез у культурных растений

Наука
Частое кормление привело к перееданию у грудных детей Частое кормление привело к перееданию у грудных детей

Частое кормление грудного ребенка приводит к лишним килокалориям

N+1
Личинки жуков поели динозавровых перьев 100 миллионов лет назад Личинки жуков поели динозавровых перьев 100 миллионов лет назад

В гнездах некоторых динозавров-теропод жили личинки жуков

N+1
Магические тысячи Магические тысячи

Для здоровья человека важно не только количество шагов, но и качество ходьбы

Лиза
Падение Голиафа: каким будет финал Международной космической станции Падение Голиафа: каким будет финал Международной космической станции

Как убрать из космоса самый большой в истории космический аппарат?

Наука
Поразительный факт! Кожа осьминогов такая же уникальная, как человеческие отпечатки пальцев Поразительный факт! Кожа осьминогов такая же уникальная, как человеческие отпечатки пальцев

Осьминоги — морские хамелеоны, поражающие структурой своего тела

ТехИнсайдер
Циркадные ритмы – как самому настроить свои «биологические часы»? Циркадные ритмы – как самому настроить свои «биологические часы»?

Что же представляют собой биоритмы и как человек может нормализовать свой сон

ТехИнсайдер
Subaru Ascent. Набор высоты Subaru Ascent. Набор высоты

В нашей стране бренд Subaru считается производителем нишевых автомобилей

4x4 Club
Я вас услышала Я вас услышала

Как мозг учится распознавать звуки через кохлеарный имплантат

N+1
7 потрясающих новых сериалов, о которых мало кто знает 7 потрясающих новых сериалов, о которых мало кто знает

Сериалы, которые не уступят в увлекательности «Мандалорцу» и «Одним из нас»

Maxim
Портрет в портрете Портрет в портрете

Иногда атрибуции сплетаются в исторические цепочки

Дилетант
История провала: как российский стартап умных камер SmaSS умер, несмотря на инвестиции и связи История провала: как российский стартап умных камер SmaSS умер, несмотря на инвестиции и связи

Антон Крамаров поделился своей историей взлетов и падений

Inc.
Дмитрий Храбров: «Задачу еврозамещения можно считать выполненной» Дмитрий Храбров: «Задачу еврозамещения можно считать выполненной»

Какие вызовы ждут российскую электротехническую отрасль?

РБК
Открыть в приложении