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

Найти свое место в новой реальности Найти свое место в новой реальности

Кого из соискателей при прочих равных выбирают сегодня работодатели?

Psychologies
Как сделать тренировки действительно полезными? Простые советы экспертов Как сделать тренировки действительно полезными? Простые советы экспертов

Ключевые факторы для людей, поддерживающих свою физическую форму

ТехИнсайдер
Биоспелеология: что ищут биологи в пещерах Биоспелеология: что ищут биологи в пещерах

Какая фауна обитает в пещерах?

Наука и жизнь
Что такое милиумы на лице: причины, лечение и профилактика Что такое милиумы на лице: причины, лечение и профилактика

Почему возникают милиумы и как можно их убрать?

РБК
Отметить свадьбу так, чтобы удивить всех Отметить свадьбу так, чтобы удивить всех

Последние годы всё больше молодожёнов выбирают нетрадиционные свадьбы

Здоровье
Небеса обетованные Небеса обетованные

120 лет авиации в фотографиях и фактах

Men Today
Сбежавший муж и опустившаяся мать: тайны любовницы Трампа Сторми Дэниэлс Сбежавший муж и опустившаяся мать: тайны любовницы Трампа Сторми Дэниэлс

Сторми Дэниэлс — главная звезда политического скандала с сексуальным подтекстом

VOICE
10 лучших корейских дорам 10 лучших корейских дорам

Корейские сериалы разных жанров, от мелодрам до политического триллера

Maxim
«Я стал совсем западником. Каждый день бреюсь»: о чем писал Родченко жене из Парижа «Я стал совсем западником. Каждый день бреюсь»: о чем писал Родченко жене из Парижа

Отрывок из книги «В Париже. Из писем домой» Александра Родченко

Forbes
Все про полис ОМС Все про полис ОМС

Что тебе положено по ОМС и как не упустить свою выгоду?

Лиза
Самая популярная вещь в гардеробе: 5 идей, что можно сделать из старых джинсов Самая популярная вещь в гардеробе: 5 идей, что можно сделать из старых джинсов

Порвалась любимая пара джинсов? Им можно подарить вторую жизнь!

ТехИнсайдер
Выйти из тени Выйти из тени

Когда любимое хобби приносит деньги: как избежать проблем с законом

Лиза
Как выбрать сковороду и почему готовить всё только на одной посуде — плохая идея Как выбрать сковороду и почему готовить всё только на одной посуде — плохая идея

Ориентируясь на эти подсказки, вы сможете выбрать идеальную сковородку

ТехИнсайдер
«Мы сделаны из звездного вещества»: какую роль в астрономии играют женщины-ученые «Мы сделаны из звездного вещества»: какую роль в астрономии играют женщины-ученые

Глава из книги «Обращенные к звездам: прошлое, настоящее и будущее астрономии»

Forbes
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
Страшное сияние совершенного разума: почему мы боимся искусственного интеллекта и как преодолеть страх? Страшное сияние совершенного разума: почему мы боимся искусственного интеллекта и как преодолеть страх?

Откуда взялся страх перед искусственным интеллектом и насколько он опасен?

Правила жизни
Федор Емельяненко: брат за брата Федор Емельяненко: брат за брата

История-боль про одного из главных бойцов России

Maxim
Cамый лучший фильм в истории человечества Cамый лучший фильм в истории человечества

Используя все доступные знания, вычисляем кандидата на звание лучшего фильма

Maxim
Сокровищницы адмирала Чжэн Хэ: как китайские мореплаватели открыли миру Поднебесную Сокровищницы адмирала Чжэн Хэ: как китайские мореплаватели открыли миру Поднебесную

В отличие от европейцев, китайцы не проявляли интереса к морским путешествиям

Вокруг света
ИИ ищет законы природы на основе известных теорий и новых данных. Так работают люди ИИ ищет законы природы на основе известных теорий и новых данных. Так работают люди

Ученые надеются, что скоро ИИ найдет законы, которых они не знают

ТехИнсайдер
Как работает градусник: почему не меняет показания после измерения и что содержится внутри, если не ртуть? Как работает градусник: почему не меняет показания после измерения и что содержится внутри, если не ртуть?

Что содержится внутри градусника, если не ртуть?

ТехИнсайдер
Рыбное дело Рыбное дело

Художница из поселка Ноглики на севере Сахалина владеет уникальным мастерством

Вокруг света
«Привет, Барби»: лучшие фильмы Марго Робби «Привет, Барби»: лучшие фильмы Марго Робби

Фильмы с Марго Робби — от криминальных комедий до драматический байопиков

Правила жизни
Церковь «Благие вести»: как 73 человека по приказу пастора уморили себя голодом, чтобы «встретиться с Иисусом» Церковь «Благие вести»: как 73 человека по приказу пастора уморили себя голодом, чтобы «встретиться с Иисусом»

73 человека ушли из жизни в Кении по приказу пастора Пола Макензи Нтенге

VOICE
Японский посадочный модуль ispace потерпел крушение при посадке на Луну Японский посадочный модуль ispace потерпел крушение при посадке на Луну

Во время сближения с Луной у посадочного модуля ispace закончилось топливо

ТехИнсайдер
Николай Цискаридзе: «Балет — это каторга в цветах» Николай Цискаридзе: «Балет — это каторга в цветах»

Николай Цискаридзе дал интервью в год 285-летия старейшей балетной школы мира

Караван историй
Советский киноавангард в лицах: главные режиссеры и фильмы той эпохи Советский киноавангард в лицах: главные режиссеры и фильмы той эпохи

Первые советские режиссеры-авангардисты

Правила жизни
Капитан, капитан, улыбнитесь! Капитан, капитан, улыбнитесь!

Встали не с той ноги? Улыбнитесь, и всё наладится!

Здоровье
Принимай каждый день Принимай каждый день

Отношения со своим «я» – как ни крути, самые важные в жизни

VOICE
Почему легкие свистят и стоит ли переживать по этому поводу? Почему легкие свистят и стоит ли переживать по этому поводу?

Почему появляется свист при дыхании?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении