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

«Мусорный» сон: почему, даже проспав 8–10 часов, мы просыпаемся уставшими «Мусорный» сон: почему, даже проспав 8–10 часов, мы просыпаемся уставшими

Почему по утрам вы чувствуете себя уставшими?

Psychologies
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
Жаришь или отжигаешь? Как знаки зодиака отдыхают на майских шашлыках Жаришь или отжигаешь? Как знаки зодиака отдыхают на майских шашлыках

Наш Магический шар рассказывает, как именно знаки зодиака отдыхают на шашлыках

VOICE
Ум отъешь Ум отъешь

Про игры, в которые человека вовлекает еда

Grazia
Автостопом по Галактике: как Orbit Fab привлек почти $30 млн на заправки в космосе Автостопом по Галактике: как Orbit Fab привлек почти $30 млн на заправки в космосе

Кто инвестирует в стартап и в чем уникальность проекта Orbit Fab

Forbes
«Образцовые» и «ненадежные»: как работает китайский социальный рейтинг «Образцовые» и «ненадежные»: как работает китайский социальный рейтинг

Разбираемся, как работает социальный рейтинг в Китае

РБК
Нейроны мышей почувствовали ультразвук механочувствительными ионными каналами Нейроны мышей почувствовали ультразвук механочувствительными ионными каналами

Мозг «чувствует» ультразвук низкой интенсивности

N+1
Пчелы потеряли дофамин и мотивацию после стоп-сигнала Пчелы потеряли дофамин и мотивацию после стоп-сигнала

Когда на пчелу при кормления нападают, она летит в гнездо предупредить остальных

N+1
«Мест для педагогов уже мало»: как живут и работают российские учителя за границей «Мест для педагогов уже мало»: как живут и работают российские учителя за границей

Педагоги и директоры школ о том, как устроена их жизнь за границей

Forbes
«Мясной» рынок: за что критикуют конкурсы красоты и почему их все равно проводят «Мясной» рынок: за что критикуют конкурсы красоты и почему их все равно проводят

Почему смотры женских тел до сих пор проводят по всему миру?

Forbes
Идеология «умственных плотин» Идеология «умственных плотин»

Россия колебалась между общеевропейским путём развития и своим «особым путём»

Дилетант
Натуральные обезболивающие: 10 продуктов, которые помогают справиться с любыми видами болей Натуральные обезболивающие: 10 продуктов, которые помогают справиться с любыми видами болей

Продукты, которые благодаря своим противовоспалительным облегчают боль

ТехИнсайдер
«Нева это вообще для меня — кармическая история» «Нева это вообще для меня — кармическая история»

Алиса Лобанова даже в трудных обстоятельствах находит новые возможности

OK!
«Индюшачья шея» «Индюшачья шея»

Старение шеи: что за напасть и как с ней бороться

Лиза
Физики повторили знаменитый эксперимент с волнами света, на этот раз заставив их проходить сквозь щели во времени Физики повторили знаменитый эксперимент с волнами света, на этот раз заставив их проходить сквозь щели во времени

Исследователи воспроизвели эксперимент с двумя щелями с помощью лазеров

ТехИнсайдер
Красота спасет... жизнь: истории женщин, выживших в лагерях Красота спасет... жизнь: истории женщин, выживших в лагерях

Эти женщины смогли победить саму смерть, а главное - не предать себя

Караван историй
Мадам Тофана: как Мадам Тофана: как

Тофана — имя целой династии отравительниц

VOICE
Как отправить папку по электронной почте: несколько удобных способов Как отправить папку по электронной почте: несколько удобных способов

Как отправить по почте целую папку с файлами? Для этого есть несколько способов

CHIP
Дроны спешат на помощь: беспилотники изучают огромные территории и поднимаются выше Эвереста Дроны спешат на помощь: беспилотники изучают огромные территории и поднимаются выше Эвереста

Беспилотники Supercam не простые игрушки для миллениалов, а серьезные машины

ТехИнсайдер
Как младенцы учат язык взрослых? Поразительное объяснение ученых! Как младенцы учат язык взрослых? Поразительное объяснение ученых!

Маленькие дети учат язык своих родителей, основываясь на просодии

ТехИнсайдер
Красные волосы шамана: найдено первое свидетельство использования галлюциногенов в Европе бронзового века Красные волосы шамана: найдено первое свидетельство использования галлюциногенов в Европе бронзового века

Эти галлюциногенные вещества точно не были обезболивающими, уверены ученые

Вокруг света
Романтическая, страховочная, протестная: 6 видов измен — психологическая типология Романтическая, страховочная, протестная: 6 видов измен — психологическая типология

Измены случаются по разным причинам и сопровождаются разными переживаниями

Psychologies
«Че ты такой серьезный?»: как одевали разных Джокеров в кино «Че ты такой серьезный?»: как одевали разных Джокеров в кино

Вспоминаем воплощения Джокера на экране: как создавались его яркие костюмы

Правила жизни
До «Назад в будущее» и болезни Паркинсона: как выглядел Майкл Джей Фокс в лучшие годы До «Назад в будущее» и болезни Паркинсона: как выглядел Майкл Джей Фокс в лучшие годы

Какая роль принесла Майклу Джею Фоксу популярность?

VOICE
Ему нет равных: Ким Ун Ён — человек с самым высоким в истории IQ. Заговорил в 4 месяца, а в 8 лет стал сотрудником NASA Ему нет равных: Ким Ун Ён — человек с самым высоким в истории IQ. Заговорил в 4 месяца, а в 8 лет стал сотрудником NASA

Как сложилась судьба маленького вундеркинда Ким Ун Ёна?

ТехИнсайдер
По-хорошему или по-плохому: 7 способов закончить дружбу — какие наиболее популярны По-хорошему или по-плохому: 7 способов закончить дружбу — какие наиболее популярны

Что же делать, когда отношения с другом или подругой начали тяготить?

Psychologies
«Это может случиться с любой из нас»: почему женщины становятся бездомными — 3 причины «Это может случиться с любой из нас»: почему женщины становятся бездомными — 3 причины

По каким причинам женщины становятся бездомными и как им помочь

Psychologies
Ветрянка у детей Ветрянка у детей

Как справиться с ветрянкой?

Лиза
ABBA. Чем известна шведская поп-группа ABBA. Чем известна шведская поп-группа

Как ABBA завоевала всемирную известность?

СНОБ
Opel Frontera (1991-2004). Range Rover для среднего класса Opel Frontera (1991-2004). Range Rover для среднего класса

Этих ветеранов знают все, однако многим из них уже далеко за двадцать

4x4 Club
Открыть в приложении