Искусственный интеллект развлекает, лечит и охраняет

Фото на обложке этого номера «КС» создано нейронной сетью. Таким искусственный интеллект видит Некрасовский мост, для которого на днях был определен подрядчик. Компьютер по простому текстовому запросу создал изображение, которого никогда до этого не существовало. Рассказываем, как вообще работают нейросети и где их применяют.

Здравствуй, будущее!

Скорее всего, вы пользовались результатом работы нейронных сетей, если просили популярное несколько лет назад мобильное приложение состарить ваш портрет или нарисовать на нем смешную маску. В своей работе многие из нас также применяют нейросети, иногда не задумываясь об этом. Практически все современные смартфоны повышают качество съемки за счет встроенных алгоритмов. Вводя текст в онлайн-переводчике, вы также получаете результат работы нейросетей. В коммерческой сфере новейшие достижения используются для анализа и прогноза продаж, помогают выстроить логистику и оптимизировать издержки. «Умная» лента в соцсетях тоже построена на специальных рекомендательных алгоритмах.

В последнее время очень популярно создание изображений или текстов по запросу. Например, по запросу «Приключения Деда Мороза на Марсе» нейросеть ChatGPT3 напишет довольно осмысленный текст.

Люди быстро нашли и более практичное применение новой технологии: недавно студент РГГУ просто попросил искусственного помощника написать за него дипломную работу. Вышло настолько убедительно, что подлог раскрылся только после того, как студент рассказал об этом случае в соцсетях. Скандал породил множество споров об этической стороне вопроса. В итоге в качестве временного решения предложили использовать эту же нейросеть для проверки оригинальности студенческих работ. 

Одно из самых неприятных применений этих достижений прогресса - дипфейки (англ. deepfake - сочетание слов «глубокое обучение» и «подделка»). В режиме реального времени такая программа может сымитировать мимику и голос известного человека. Это может использоваться как для розыгрыша друга, так и для действий мошенников. 

Однако нейросети создаются не только для развлечения, но и для облегчения работы людей в науке, медицине или промышленности - практически повсюду. Один из самых громких недавних научных успехов - исследование структуры белков. В будущем это позволит значительно повысить качество лечения многих болезней и создать новые лекарства. Без помощи искусственного интеллекта эта работа заняла бы долгие годы, а может быть, в принципе не была бы сделана.

От медицины до металлургии

Вологодчина не отстает от мирового тренда. Так, департамент здравоохранения области подписал на днях с «Ростелекомом» соглашение по исследованию снимков легких для выявления онкологии на ранних стадиях. На данный момент основная проблема в том, что врачи первичного звена не всегда могут выявить небольшие злокачественные опухоли на снимках. Здесь-то и могут помочь нейросети! На первом этапе снимки будут анализироваться совместно с врачами Центра онкологии им. Петрова. Если работа алгоритма от компании «Ростелеком» будет признана удачной, то его можно будет внедрить во всех медицинских учреждениях региона, причем очень быстро, ведь речь идет об установке компьютерной программы.

Уже несколько лет в нашей области предприниматель и депутат ЗСО Анатолий Дианов развивает систему «умных» пешеходных переходов. В основе их работы применяются алгоритмы распознавания людей на видео. Когда человек подходит к переходу, камера реагирует на него и зажигает предупреждающую надпись для водителей.

На «Северстали» сейчас внедрена одна из самых совершенных в нашей стране ИИ-систем управления производственными процессами. В частности, специалисты компании таким образом контролируют агрегат непрерывного цинкования. В режиме реального времени сложная система программ вычисляет оптимальную скорость проката и корректирует его. Это позволило увеличить производительность на 6,5% в год. Также благодаря нейросетям система распознавания дефектов на металлопрокате позволила находить в три раза больше реальных дефектов и в 13 раз меньше ложных. В данном случае справедливо сказать, что граница между IT и металлургической компанией стирается.

«Макси инновации» из Вологды тоже применяют алгоритмы машинного обучения. По словам начальника отдела программного обеспечения компании Игоря Фомина, торговое предприятие развивает систему распознавания весовых продуктов на кассах самообслуживания. Для покупателей это может повысить удобство поиска нужного продукта. 

В течение года эта система работала только в одном магазине: нужно было обу­чить алгоритмы правильно распознавать продукты. С конца 2022 года она развернута уже в пяти магазинах. 

Продвинутый помощник

В Вологодском государственном университете, помимо обучения технологиям искусственного интеллекта, многие годы ведутся и прикладные разработки. 

Наши ученые в консорциуме с другими вузами страны и Русского университета города Бохум (Германия) разработали систему по изу­чению немецкого языка и культуры. ВоГУ в этом проекте выступает как вуз-координатор. В этой системе реализован самостоятельный переводчик немецкого языка и адаптивная система обучения студентов. Все это стало возможно благодаря использованию различных нейросетей. 

Поразительные достижения в сфере искусственного интеллекта, конечно же, влекут за собой много вопросов. С одной стороны, как это повлияет на рынок творческих профессий: заменят ли нейросети журналистов, блогеров, дизайнеров, иллюстраторов и фотографов? На данный момент эти алгоритмы еще не могут создавать полноценный творческий продукт, но в чем-то уже составили конкуренцию людям. Сейчас они скорее выступают как продвинутые помощники человека. Но не исключено, что в будущем возможности искусственных творцов возрастут. 

В то же время стоит задуматься, не примутся ли злоумышленники использовать результаты работы новых алгоритмов во зло.

В тему

Нейросеть - это математический алгоритм, в котором заданы правила обработки поступающих сигналов. Изначально сеть не может решить свою задачу правильно. Ее нужно обучить: многократно показать ей правильное решение, пока она сама не будет работать корректно. Главный недостаток нейросети в том, что ей требуется очень много вычислений, но зато 
потом для работы ей почти не понадобится участие человека. 

Для того чтобы создать изображение, текст или музыку, нейронной сети необходимо знать, что это такое. Понять смысл так, как делает это человек, она не может, но может найти закономерности и попробовать создать что-то по этим найденным правилам. Например, мы попросили одну из сетей создать изображение по запросу «Вологда». 

Она смогла определить, что Вологда очень часто упоминается как город со множеством церквей и деревянных домов. Также алгоритм смог найти самые популярные изображения, проанализировал их и попытался создать что-то похожее. 

В итоге мы видим знакомый ракурс на Кремлевскую площадь от Музея кружева. Там нет привычных нам зданий, но все же много знакомого.