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

От безопасной крепости до стиля кочевника: как люди выбирают себе жилище От безопасной крепости до стиля кочевника: как люди выбирают себе жилище

Почему одни люди выбирают уютную крепость, а другие дом на колесах

Maxim
15 лучших сериалов с черным юмором 15 лучших сериалов с черным юмором

В этих сериалах есть все, что мы любим: циничные шутки и кощунственные сюжеты

Maxim
Восток-Запад: как относятся к женскому целомудрию в разных культурах Восток-Запад: как относятся к женскому целомудрию в разных культурах

Отрывок из книги «Брак по любви» Моники Али

Forbes
Зоя Богуславская: «Портреты эпохи: Андрей Вознесенский, Владимир Высоцкий, Юрий Любимов...» Зоя Богуславская: «Портреты эпохи: Андрей Вознесенский, Владимир Высоцкий, Юрий Любимов...»

Фрагмент главы из книги «Портреты эпохи» Зои Богуславской

СНОБ
Аглая Шиловская: «Семья в ряду моих ценностей всегда на первом месте» Аглая Шиловская: «Семья в ряду моих ценностей всегда на первом месте»

Аглая Шиловская рассказала о секретах своей красоты, здоровья и оптимизма

Здоровье
Тихая американка Тихая американка

«Звезды в полдень»: эротический шпионский триллер Клер Дени

Weekend
И вашим и нашим: нужны ли квоты на экспорт удобрений И вашим и нашим: нужны ли квоты на экспорт удобрений

Остается ли актуальным механизм квотирования

Forbes
Детские воспоминания: чему они могут научить? Детские воспоминания: чему они могут научить?

Как воспоминания детства могут пригодиться во взрослой жизни?

Psychologies
Великие фильмы про сумасшедших и душевнобольных Великие фильмы про сумасшедших и душевнобольных

Фильмы о том, как безумие и ментальные проблемы влияют на людей и окружающих

Maxim
Вина и зрелищ Вина и зрелищ

Винодельня-театр на вилле римского императора

N+1
Вернуть награбленное: почему Эрмитаж не отдает сокровища музеям Германии Вернуть награбленное: почему Эрмитаж не отдает сокровища музеям Германии

Отрывок из книги «Культура как скандал. Из истории Эрмитажа»

Forbes
Оливия Мэннинг: «Друзья и герои. Балканская трилогия». Жизнь на фоне катастрофы Оливия Мэннинг: «Друзья и герои. Балканская трилогия». Жизнь на фоне катастрофы

Продолжение истории молодой пары Гарриет и Гая на фоне Второй мировой войны

СНОБ
Найденный на мадленской стоянке гагат добыли в 500 километрах от нее Найденный на мадленской стоянке гагат добыли в 500 километрах от нее

Горную породу из Швабского Альба обнаружили в Парижском бассейне

N+1
Война тосола с антифризом. Что, когда и как доливать Война тосола с антифризом. Что, когда и как доливать

Какое масло заливать? Можно ли смешивать антифриз G12 и G12++?

4x4 Club
На грани: как себя вести, если у близкого человека пограничное расстройство личности? На грани: как себя вести, если у близкого человека пограничное расстройство личности?

Что же делать, если у нашего родного ПРЛ, и как позаботиться о себе?

Psychologies
«Во всем ищу позитивные стороны!» «Во всем ищу позитивные стороны!»

Владимир Жеребцов — о том, почему девушки охотно ведутся на всяких проходимцев

OK!
Прощай, молочница Прощай, молочница

Молочница: в чем ее причины, чем она опасна и почему возвращается снова и снова

Лиза
От земляного вала до кирпича. Как строительство кремлей помогло оформиться государственности на Руси От земляного вала до кирпича. Как строительство кремлей помогло оформиться государственности на Руси

О том, как на Руси появились первые крепости и стали возникать города

СНОБ
12 лучших сериалов про маньяков 12 лучших сериалов про маньяков

Сериалы для любителей безопасно пощекотать себе нервы

Maxim
Этот пассажирский самолет может облететь весь мир со скоростью 9 Махов Этот пассажирский самолет может облететь весь мир со скоростью 9 Махов

Чем SR-71 «Blackbird» отличается от других гиперзвуковых самолетов?

ТехИнсайдер
Бывший токсин внутриклеточной бактерии защитил дрозофил от паразитоидов Бывший токсин внутриклеточной бактерии защитил дрозофил от паразитоидов

Как дрозофилы настроили врожденный иммунный ответ против паразитоидных насекомых

N+1
Генетики прочитали ДНК названного в честь гнома из «Хоббита» неандертальца Генетики прочитали ДНК названного в честь гнома из «Хоббита» неандертальца

Ученые исследовали крупнейшую с 1979 года находку неандертальских останков

N+1
«Елена Андреевна — это роль на вырост» «Елена Андреевна — это роль на вырост»

Светлана Колпакова в спектакле «Дядя Ваня» открывается зрителям с новой стороны

OK!
Почему в России так популярны фильмы Marvel — мнение психолога Почему в России так популярны фильмы Marvel — мнение психолога

Что притягивает нас в супергеройских картинах?

Psychologies
Секрет вечной молодости: как Сергей Воронов решил омолодить все человечество пересадкой обезьяньих яиц Секрет вечной молодости: как Сергей Воронов решил омолодить все человечество пересадкой обезьяньих яиц

Громкие и страшные опыты профессора Воронова

ТехИнсайдер
Взгляд на космос: как Макензи Листруп стала главой крупнейшей космической лаборатории Взгляд на космос: как Макензи Листруп стала главой крупнейшей космической лаборатории

6 апреля новым директором Центра космических полетов стала Макензи Листруп

Forbes
Оазис впечатлений: чем способен удивить современный Ташкент Оазис впечатлений: чем способен удивить современный Ташкент

Что непременно стоит посмотреть в Ташкенте и где лучше остановиться

Forbes
Российские экранизации иностранных книг, которые получились лучше западных Российские экранизации иностранных книг, которые получились лучше западных

Советский и русский кинематограф порой дарил нам шедевры

Maxim
«Посмотрите правде в глаза»: что делать, если вы сожалеете о разводе — мнение психологов «Посмотрите правде в глаза»: что делать, если вы сожалеете о разводе — мнение психологов

Почему мы неожиданно начинаем скучать по бывшим партнерам?

Psychologies
В погоне за пятерками В погоне за пятерками

Откуда в нас берется синдром отличника и почему от него стоит избавляться

Лиза
Открыть в приложении