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

Куда приводят мечты: почему позитивное мышление не работает Куда приводят мечты: почему позитивное мышление не работает

Почему «позитивный настрой» приводит к негативным результатам?

Правила жизни
Здоровье дороже Здоровье дороже

В каком случае вам продадут страховку от критических заболеваний

Деньги
В 64 миллиона раз нейробиологи увеличили разрешение МРТ-снимков мозга В 64 миллиона раз нейробиологи увеличили разрешение МРТ-снимков мозга

Нейробиологи радикально повысили разрешение МРТ

ТехИнсайдер
Владимирский централ и не только. Как появился русский шансон Владимирский централ и не только. Как появился русский шансон

Откуда взялся и как стал частью тюремной культуры русский шансон

СНОБ
Шаровары и панталоны — символы протеста: как женщины боролись за право носить штаны Шаровары и панталоны — символы протеста: как женщины боролись за право носить штаны

Первые штаны женщины позаимствовали вовсе не у мужчин

Forbes
Окаменевшая молния: посмотрите на минерал, который образовался в результате грозы при 1220 °C Окаменевшая молния: посмотрите на минерал, который образовался в результате грозы при 1220 °C

Ученые обнаружили в горной породе, спекшейся от удара молнии, новый минерал

Вокруг света
Для чего мурлыкают кошки и как громко они могут это делать Для чего мурлыкают кошки и как громко они могут это делать

Почему кошки мурлычат и как они это делают?

ТехИнсайдер
«Преприятный человек» «Преприятный человек»

Почти 200 лет не утихают споры вокруг фигуры Леонтия Дубельта

Дилетант
Не повернуть головы Не повернуть головы

Почему болит шея и как предотвратить появление этой боли?

Лиза
Нелли Борисюк: «Я никогда не стремилась быть идеальной мамой» Нелли Борисюк: «Я никогда не стремилась быть идеальной мамой»

Нелли Борисюк - любящая жена и мама семерых детей

Караван историй
Постсоветская молодежь: мечтают о больших деньгах и не готовы бороться за права Постсоветская молодежь: мечтают о больших деньгах и не готовы бороться за права

Отрывок из книги «Постсоветская молодежь: предварительные итоги»

Forbes
Мексиканский ремень Мексиканский ремень

Фахитас – блюдо, в котором слились традиции Северной и Южной Америки

Вокруг света
Правила жизни Сергея Прокофьева Правила жизни Сергея Прокофьева

Правила жизни композитора, дирижёра и пианиста Сергея Прокофьева

Правила жизни
Энергия искусства Энергия искусства

Смелое и современное прочтение ар–деко

SALON-Interior
Культурный бег: совмещаем спорт и экскурсии в Санкт-Петербурге Культурный бег: совмещаем спорт и экскурсии в Санкт-Петербурге

Пять маршрутов Санкт-Петербурга для культурного бега

Maxim
Тайные линии Блашко: что скрывает наша кожа Тайные линии Блашко: что скрывает наша кожа

Человеческая кожа скрывает сложные узоры линий, о которых вы вряд ли подозревали

ТехИнсайдер
Эксперты рассказали о ловушках с реверсивным движением: как ездить Эксперты рассказали о ловушках с реверсивным движением: как ездить

Как ездить по дорогам с реверсивным движением и какие ошибки допускают водители?

РБК
Контрастный душ, завтрак и перерыв: 16 правил стройности — позаботьтесь о себе Контрастный душ, завтрак и перерыв: 16 правил стройности — позаботьтесь о себе

Полезные привычки полезны не только для фигуры, но и для психического здоровья

Psychologies
Терапия фотосессией: как заново познакомиться с собой на съемке Терапия фотосессией: как заново познакомиться с собой на съемке

Как процесс фотосессии может раскрыть человека заново

Psychologies
Истинная история Розалинд Франклин сложнее, чем вы думаете Истинная история Розалинд Франклин сложнее, чем вы думаете

Настоящая история несправедливой Нобелевской премии

ТехИнсайдер
Посевная в штатном режиме Посевная в штатном режиме

Сельхозпроизводители продолжают сеять, однако работать им все сложнее

Агроинвестор
Морские огурцы могут разорвать собственную задницу и обвить врага комком липких внутренностей Морские огурцы могут разорвать собственную задницу и обвить врага комком липких внутренностей

Морские огурцы только кажутся легкой мишенью для голодных хищников

ТехИнсайдер
Сезон шашлыков Сезон шашлыков

Какое мясо выбрать для мангала и как его замариновать?

Лиза
«Постоянно всем угождаю»: 10 советов тем, кто не умеет отказывать, — для дома и работы «Постоянно всем угождаю»: 10 советов тем, кто не умеет отказывать, — для дома и работы

Делимся полезными рекомендациями, которые помогут научиться говорить «Нет»

Psychologies
«Жестокий романс» и не только: главные фильмы, снятые по пьесам Островского «Жестокий романс» и не только: главные фильмы, снятые по пьесам Островского

Пьесы островского, поставленные в разных жанрах — от пародии до мюзикла

Forbes
Исповедь тестя Исповедь тестя

Поучительная и вдохновляющая история одного мужчины

СНОБ
Неотразимые и жалкие: немного о сортах бабников Неотразимые и жалкие: немного о сортах бабников

Эти мужчины вызывают безудержный восторг или отвращение

VOICE
Столица закатов: гид по Нижнему Новгороду Столица закатов: гид по Нижнему Новгороду

Гид по лучшим пешим маршрутам, барам, ресторанам Нижнего Новгорода

Forbes
«Последнее лето»: роман про инфантильных родителей и их взрослых детей «Последнее лето»: роман про инфантильных родителей и их взрослых детей

Отрывок из свирепо остроумного романа «Последнее лето»

Forbes
Несвободное плавание Несвободное плавание

«Наводнение»: Твердовский экранизирует Замятина

Weekend
Открыть в приложении