Что может искусственный интеллект
На что способен искусственный интеллект сегодня и каков его потенциал
Три типа искусственного интеллекта
На сегодняшний день искусственный интеллект ученые определяют, как алгоритмы, способные самообучаться, чтобы применять эти знания для достижения поставленных человеком целей. Системы машинного обучения (основной подраздел ИИ) автоматизировали процессы во всех жизненно важных областях, включая банкинг, ретейл, медицину, безопасность, промышленность.
Выделяют три вида искусственного интеллекта: слабый (Narrow AI), сильный (AGI) и супер-ИИ (Super AI).
Первый вид используются повсеместно (включая голосовых ассистентов, рекламу в соцсетях, распознавание лиц, поиск романтических партнеров в приложениях и так далее); эти системы слабого ИИ единственные доступные на сегодня.
Сильный ИИ максимально приближен к способностям человеческого интеллекта и наделен по классическому определению Тьюринга самосознанием; по мнению экспертов, AGI сформируется примерно к 2075 году, а спустя еще 30 лет придет время для супер-ИИ.
Супер-ИИ мог бы не просто стать подобным людям, но и превзойти лучшие умы человечества во всех областях, при этом перепрограммируя самого себя, продолжая совершенствоваться и, вероятно, разрабатывая новые системы и алгоритмы самостоятельно.
На что способен искусственный интеллект уже сейчас
Оценить динамику может каждый, кто пользуется автоматическими переводчиками. Еще лет пять назад Google Translate более-менее сносно справлялся с отдельными наборами фраз и предложениями, тогда как сегодня программа переводит большие смысловые блоки, нейросети учитывают контекст, оперируют огромными массивами статистических данных. Сейчас можно читать статьи на хинди, китайском, арабском, не зная языка.
ИИ давно используется в финансовой сфере для оценки платежеспособности заемщика. Есть вам отказали в выдаче кредита на первом этапе ― вас отсеял именно искусственный интеллект. В США в некоторых штатах ИИ применяют в судебной системе для оценки продолжительности тюремных сроков для обвиняемых.
Алгоритмы помогают врачам ставить диагнозы. Например, «СберМедИИ» (входит в экосистему «Сбера») и Лаборатория по искусственному интеллекту Сбербанка совместно разработали приложение AI Resp: нейросеть анализирует голос пациента, дыхание и кашель, чтобы определить вероятность коронавирусной инфекции. Ранее Лаборатория по ИИ и «СберМедИИ» представили онлайн-сервис «КТ Легких», определяющий локализацию и степень поражения легких для диагностики вирусной пневмонии, в том числе COVID-19, по снимкам компьютерной томографии. Также при использовании этого сервиса ИИ позволяет выявлять онкологические заболевания на ранней стадии при анализе КТ грудной клетки и может помогать врачам при диагностике.
На данный момент разработано несколько значимых технологий в сфере искусственного интеллекта.
Искусственный интеллект превосходит людей по IQ и креативности: в викторинах он набирает на 40% больше баллов, по вопросам SAT (тест для оценки знаний абитуриентов США) — на 15% больше баллов, чем средний абитуриент колледжа.
Роль ИИ в экономике
Влияние пандемии на внедрение ИИ в бизнесе
Кризис только ускорил внедрение ИИ, и этот импульс сохранится в дальнейшем, показывают опросы: большинство компаний (52%) стали быстрее внедрять ИИ из-за пандемии, 86% респондентов утверждают, что ИИ становится «основной технологией» в их компании.
Почти три четверти бизнес-лидеров положительно оценивают роль ИИ после пандемии и сопутствующего кризиса. Большинство руководителей (74%) не только ожидают рост эффективности бизнес-процессов, но и создание новых бизнес-моделей (55%), новых продуктов и услуг (54%) — благодаря внедрению ИИ.
По мнению экспертов Оксфордского университета, к 2026 году ИИ напишет эссе, которое сойдет за написанное человеком, заменит водителей грузовиков к 2027 году и станет выполнять работу хирурга к 2053 году. Также ИИ превзойдет людей во всех задачах в течение 45 лет и автоматизирует все рабочие места в течение 120 лет.
Консалтинговая компания Accenture утверждает, что ИИ способен увеличить прибыль компаний в среднем на 38%. По словам экспертов и представителей бизнеса, ИИ помогает компаниям прогнозировать и выявлять проблемы, а также восполняет нехватку навыков сотрудников, хотя до построения бизнес-стратегии искусственным интеллектом еще далеко.
Большинство опрошенных компаний инвестируют в ИИ (90%) и согласны с тем, что данные технологии способствуют развитию бизнеса, выяснили MIT Sloan Management Review и BCG. Тем не менее, компании так и не научились извлекать из ИИ реальную выгоду. И это не единственный проблемный момент в сфере искусственного интеллекта.
Основные вызовы технологии ИИ
Бизнес-процессы
Чтобы компания извлекала прибыль, недостаточно вложить средства в алгоритм и получить первые успешные результаты после запуска пилотного проекта. Внедрение ИИ — это многоуровневый процесс, включающий культурные изменения в компании, найм и обучение специалистов по data science, автоматизацию и построение бизнес-процессов с учетом алгоритмов, и на этом весь список не заканчивается.
«Говоря о внедрениях, необходимо приложить усилия в пропорциях 10–20–70. То есть, примерно 10% усилий должно уйти на создание алгоритма, 20% на построение технологии и 70% на организацию бизнес-процессов. Компания должна быть на определенном уровне технологической зрелости для того, чтобы внедрение ИИ приносило пользу», — говорит Леонид Жуков, генеральный директор Института Искусственного Интеллекта AIRI, старший управляющий директор Лаборатории по искусственному интеллекту Сбербанка.
Выступая на международной конференции Сбера AI Journey 2021, Юрген Шмидхубер, ученый в области искусственного интеллекта, главный научный советник Института Искусственного Интеллекта AIRI и научный руководитель компании NNAISENSE отметил, что компании в основном сосредоточены на своих частных проблемах, а не на развитии технологий искусственного интеллекта: большая часть их прибыли от ИИ приходится на маркетинг и продажу рекламы.
Такие гиганты как Alibaba, Amazon, Facebook, Google массово используют глубокие искусственные нейронные сети, например, Long-Short-Term Memory, чтобы предсказать спрос пользователей и дольше удерживать их на своих платформах, заставляя переходить по большему количеству рекламных объявлений.
Нехватка специалистов
ИИ развивается с высокой скоростью, и то, что называлось полгода назад state-of-the-art (высшим уровнем развития), сегодня может оказаться средней разработкой. Если раньше в сфере искусственного интеллекта была занята узкая прослойка специалистов, сейчас при таком огромном спросе попросту не хватает квалифицированных кадров, способных справиться с постоянно развивающейся технологией, отмечает Жуков.
Спрос на ИИ-специалистов вырос на 74% за 2016–2019 годы, сейчас две из пяти компаний, использующих ИИ на продвинутом уровне, отмечают острую нехватку специалистов, трудности с наймом также возглавляют список проблем в области ИИ.
Проблемы машинного обучения
Качество данных — второе по значимости препятствие для внедрения ИИ, после нехватки специалистов. Для успешных результатов алгоритмам необходимы качественные «вводные», включая размеченные и чистые данные. Неправильно заданные паттерны могут провоцировать систему делать ложные выводы: например, ошибочно сигнализировать о мошеннической транзакции, или осудить невиновного.
На качество влияет и степень предвзятости, или bias, включая гендерные и расовые предрассудки, которым может быть подвержен человек, работающий с алгоритмом.
Количество данных. Помимо качества, компьютеру все еще требуется большой объем данных и ресурсов для выполнения простейших задач. Отличать собак от кошек ИИ научится за три дня, задействуя 10 млн изображений и 16 000 компьютеров, в то время как ребенку хватило бы пары фотографий и нескольких минут. Если бы модель GPT-3 обучали читать и писать статьи не на суперкомпьютере, а на обычном ПК, весь процесс занял бы примерно 500 лет.
«На данный момент перед исследователями ИИ стоят несколько вызовов. Это умение искусственного интеллекта ставить перед собой новые задачи на основе имеющихся знаний; способность обучаться, не забывая полученные знания; и умение учиться разбивать цель на подцели. Преодоление этих проблем приблизит ученых к созданию таких машин, которые смогут лучше понимать человека и помогать достижению все более амбициозных целей», — отмечает Михаил Бурцев, директор по фундаментальным исследованиям Института Искусственного Интеллекта AIRI, заведующий Лабораторией нейронных систем и глубинного обучения МФТИ.
Применение в другом контексте. Хотя искусственный интеллект сегодня способен выполнять различные функции — от распознавания кошек и собак до предсказания поломок на нефтяных платформах, — это все еще узконаправленные задачи. ИИ пока что не умеет применять полученные навыки в непривычных условиях.
Влияние на климат
Проблема потребления энергии искусственным интеллектом напрямую связана с количеством ресурсов, задействованных в обработке данных. Обучение же одной NLP-модели (подобной GPT) требует столько же энергии, сколько автомобиль за весь его срок службы, и производит в пять раз больше CO2.
Во всем мире центры обработки данных потребляют около 200 ТВт·ч электроэнергии в год — больше, чем некоторые страны. В то же время, есть и противоположный эффект — ИИ поможет снизить выбросы парниковых газов на 1,5–4% к 2030 году, согласно отчету Европейского парламента.
Использование ИИ в науке
Машинное обучение стало ключевым инструментом исследователей из разных областей, однако потенциал ИИ в науке еще предстоит раскрыть, отмечает Леонид Жуков. Стимулирование новых открытий с помощью ИИ актуально, например, в области создания новых материалов при помощи вычислений или в прогнозировании изменений климата для разработки стратегий повышения устойчивости к изменениям окружающей среды. Например, в рамках стремления к достижению углеродной нейтральности, ученые из группы поиска новых материалов Института AIRI совместно со Сбербанком разработали прототипы моделей, позволяющих оптимизировать контроль качества на производстве солнечных батарей.
В перспективе машинное обучение может активнее применяться для охраны дикой природы в малодоступных регионах и подсчете особей, понимания сложной органической химии и в исследовании темной материи.
Что умеют нейросети? 35 проектов, созданных искусственных интеллектом
Содержание
Содержание
В 2017 году Илон Маск заявил, что искусственный интеллект — угроза для всего человечества. А уже спустя два года он с гордостью сообщил, что разрабатывает систему Neuralink — имплантирование компьютерных чипов прямо в мозг людям. Кажется, сторонники конспирологических теорий в качестве жертвы выбрали не того человека. В чем-то Маск все-таки был прав: искусственный интеллект уже сейчас может делать очень много — снимать видео, писать картины и тексты и даже создавать новых людей.
Нео-Рембрандт и кибер-сюрреализм
Нейросети, обрабатывающие изображения, стали уже нормой. Фоторедакторы, добавляющие макияж и прически на сэлфи; креативная обработка снимков а-ля классическая живопись или абстракция в духе Ван Гога — всем этим уже не удивить. Последний тренд — нейросеть Selfie 2 Waifu, которая превращает ваше лицо в аниме-персонажа. Работает кривовато, но забавно.
А вот искусственный интеллект, создающий картины с нуля — это уже посерьезнее. Правда, станковым художникам вздрагивать пока рано — чтобы нейросеть выдала что-то более-менее логичное и приятное глазу, ее нужно обучить тысячами примеров.
Например, китайская художница Сугвен Чунг сначала научила искусственный интеллект на примере своих собственных рисунков, а потом начала устраивать арт-перфомансы, где машина рисует картины вместе с ней. На своем выступлении на конференции TEDx она сказала, что ИИ в искусстве — это «слияние технологии и философии».
И таких примеров масса. Например, Дэвид Янг учит ИИ рисовать цветы (тоже по своим собственным работам), Даниэль Амброси — абстрактную природу, Софи Креспо — несуществующие биологические микроорганизмы.
Самым громким событием в мире «искусственного искусства» стал портрет Эдмонда де Белами, созданный нейросетью в 2018 году. Картина оказалась настолько интересной, что была продана на аукционе Christie’s за 432 500 долларов. Французская арт-группа Obvious тренировала свою нейросеть по данным WikiArt. Прежде чем создать коллекцию полотен «La Famille de Belamy», ИИ обработал более 15 000 классических картин в период с 14 по 19 век.
Искусственный интеллект под руководством Марио Клингеманн создал серию картин, обогнавших по проработке и красоте средневековую семейку Беллами. Коллекция «Воспоминания прохожих» не стала такой же золотой птичкой на аукционах, но была оценена Sotheby’s в 40 000 евро. Выглядит творение машины и Клингеманна очень впечатляюще.
Одним из самых невероятных событий в мире кибер-искусства стала выставка картин, на которой присутствовал сам их автор — робот. ИИ в виде гуманоиодного — и весьма миловидного — робота по имениAI-Da явился на свою собственную экспозицию в Оксфорде.
Основное отличие «Аиды» от всего, что было раньше — она рисует в реальном пространстве прямо на бумаге. С помощью встроенной камеры она анализирует предметы, считывает координаты реального пространства и создает алгоритмы виртуальной модели, которую затем переносит на настоящий холст. «Аида» умеет рисовать красками, карандашами и даже лепить из глины.
«Выставка ставит под сомнение наши отношения с технологиями и миром природы. Искусственный интеллект и новые технологии могут быть одновременно прогрессивной и разрушительной силой для нашего общества. Кроме того, Ai-Da сама по себе предмет искусства. Ее существование поднимает вопросы, связанные с биотехнологией и трансгуманизмом», — прокомментировали это событие оксфордские галеристы.
«Возьми, умри. А потом живи как бегун» — тексты от нейросетей
ИИ все увереннее входит в современную журналистику. Уже сейчас информационное агентство Bloomberg News создает примерно треть своего контента с помощью нейросети Cyborg, которая быстро обрабатывает отчеты и составляет новости. А вот статья The Guardian, также написанная искусственным интеллектом. В The Washington Post «работает» робот-журналист Heliograf, в агентстве Associated Press статьями о финансовых отчетах тоже занимается ИИ.
Мировая журналистика видит в искусственном интеллекте огромный потенциал для автоматизации механических процессов. При этом крупнейшие издания не считают, что ИИ вытеснит людей из профессии, так как журналистика — профессия творческая, ориентированная на любопытство, дедукцию и поиск фактов.
В это же время нейросети потихоньку учатся не только обрабатывать данные для сухих новостных статей, но и писать художественные книги и сочинять стихи. Долго считалось, что поэзия — это вообще нереально для нейросетей. Пока в 2013 году у «Яндекса» в соавторстве с Google не появился «Автопоэт», который сочиняет стихи из поисковых запросов. Получается у него, конечно, полная бессмыслица, но иногда от нее веет таким холодком безысходности, что, как ни крути, а проникаешься.
В 2016 году Google решили научить нейросеть писать стихи по книжкам — ИИ обработал около 11 тысяч книг и начал выдавать декадентскую поэзию, которая вполне себе может поспорить с некоторыми творениями людей:
«Он надолго замолчал.
Он смолк на мгновение.
На секунду стало тихо.
Было темно и холодно.
Возникла пауза.
Теперь мой черед».
Годом позже за дело взялись Facebook AI Research — дочернее подразделение одноименной компании по разработке ПО для искусственного интеллекта. Они поставили нейросети задачу не только считывать стихотворные размеры и рифмовать слова, но и вкладывать в это все хоть какой-то смысл. Нейросеть учили уже не по поисковым запросам и прозе, а по настоящим стихам. По итогам обучения исследователи организовали опрос, предлагая людям выборку из стихов, написанных реальными людьми и искусственными интеллектом. В половине случаев респонденты ошиблись, не отличив кибер-поэзию от реальной. Вот, например, что-то в духе Оскара Уайльда в стихах:
«The frozen waters that are dead are now
black as the rain to freeze a boundless sky,
and frozen ode of our terrors with
the grisly lady shall be free to cry».
Илон Маск тоже не тормозит — его компания OpenAI уже не первый год совершенствует программу по генерации текстов, и буквально весной 2020 года вышло уже третье обновление текстовых алгоритмов GPT-3. Эта нейросеть «знает» более 570 гигабайт текста и 175 миллиардов примеров, чтобы выдавать не просто пару осмысленных предложений, но писать целые статьи и эссе. Разработчики говорят, что их детище настолько крутое, что они не хотят выпускать нейросеть в свет, опасаясь вредоносного применения. В массовом доступе есть только упрощенный вариант предыдущей версии генератора GPT-2, который даже можно скачать вот здесь.
Российские разработчики тоже включаются в дело. В ответ на многомиллиардные разработки Илона Маска московский разработчик Михаил Гранкин создал «Порфирьевича» — текстовую нейросеть, которая создает немного текста на основе пары фраз или предложений. По сути «Порфирьевич» — это тот же GPT-2, которого Гранкин адаптировал на русский язык.
При этом получается у «Порфирьевича» не только весьма убедительно, но и частенько с чувством юмора. Еще бы, он ведь учился на творчестве Достоевского, Булгакова, Гоголя и немного Пелевина.
Михаил Гранкин пошел чуть дальше и решил поучаствовать в гонке за звание лучшей кибер-поэзии. Так появился телеграм-бот «Нейропоэт», которому нужно дать пару строчек, а дальше он сам сгенерирует стихотворное продолжение.
Кроме текстов, нейросети начали писать сценарии. В 2019 году ИИ создал концептуальный ролик для Nike, обучившись на рекламных слоганах компании за последние 8 лет. Получилось очень в духе бренда, стильно и симпатично. Правда, если поймать стиль у нейросети точно получилось, то с содержанием все не так неоднозначно. Вроде бы ИИ пропагандирует крутую идею про преодоление: «Жизнь несправедлива. Если бы у тебя была всего одна рука, то не просто смотри на марафон. Сначала — марафон», но потом почему-то советует вот это: «Будь не просто миром. Возьми, умри. А потом живи как бегун».
А вот у искусственного интеллекта IBM Watson получилось куда круче. Эта нейросеть написала сценарий для рекламы седана Lexus E. И она училась не по рекламным кампаниям бренда, а вообще по всем самым крутым роликам про автомобили, получившим Каннскую награду за 15 лет. Британский кинорежиссер Кевин Макдональд в соавторстве с креативным агентством The&Partnership London сняли ролик по сценарию нейросети и получилось… да круто получилось!
От Шостаковича до Егора Летова
В 2016 году разработчики «Яндекса» Иван Ямщиков и Алексей Тихонов выпустили музыкальный альбом. В его создании принимал участие Егор Летов и нейросеть. Получилась «Нейронная оборона» — искусственные тексты в духе Гражданской Обороны. На самом деле этот первый резонансный опыт нельзя полностью записать на счет ИИ. Ямщиков и Тихонов сами сочиняли музыку, сами пели, да и выборку строчек из песенных текстов для алгоритма нейросети тоже собирали сами.
Вслед за «Нейронной обороной» эти же разработчики научили нейросеть сочинять в духе Курта Кобейна, а затем написали целую пьесу «Цифровой восход», которую впоследствии исполнил оркестр Юрия Башмета. Но даже здесь, несмотря на то, что нейросеть училась у Баха и Шостаковича, пришлось поработать человеку. Композитор Кузьма Бодров вручную обрабатывал кучу аудиодорожек, созданных ИИ, дописывал и развивал выбранные фрагменты и собирал их в одну композицию.
В 2017 году состоялся еще один музыкальный эксперимент от классики. На сей раз Ямщиков и Тихонов взяли за основу стиль Александра Скрябина, а аранжировкой и сборкой получившихся аудиодорожек занималась композитор Мария Чернова.
Конечно, «Яндекс» — не единственный, кто учит нейросети сочинять музыку. В том же 2017 году вышел альбом Hello World, написанный ИИ и доведенный до ума группой композиторов и музыкантов. Вышло несколько футуристично, но очень даже интересно.
А вот песня от проекта Flow Machines, которая очень напоминает творчество The Beatles.
OpenAI тоже работает над тем, чтобы научить свои нейросети музыке. Так появился проект Jukebox, который создает и тексты, и музыку, и уже нагенерировал больше семи тысяч композиций. Пока журналисты и композиторы признают Jukebox самым интересным музыкальным алгоритмом из всех существующих. Jukebox действительно очень неплохо имитирует жанры и повторяет стиль известных исполнителей и групп, у которых учится. Ключевое отличие Jukebox от всего, что было раньше — она выдает готовый продукт автоматически. То есть и играет, и поет нейросеть сама без участия человека. Послушать творчество
OpenAI можно здесь.
Все же, в музыке нейросети еще не настолько самостоятельны, как в живописи и текстах. Пока в большинстве случаев ИИ выдает набор звуков, не связанных ни ритмом, ни композицией, из которых композиторы уже вручную отбирают интересные сочетания и созвучия.
Новые люди и…котики!
Не то чтобы нейросети научились создавать реальных людей, которые ходили бы рядом с нами. Но вот генерировать фотографии несуществующих людей — вполне и весьма качественно. В прошлом году Филипп Ванг на базе алгоритма StyleGAN от Nvidia запустил сайт, который может бесконечно создавать человеческие портреты.
Алгоритм работает в комбинации двух нейросетей: одна генерирует изображение, а вторая проверяет его на реалистичность. Адаптация происходит настолько ошеломляюще реалистичной, что отличить фейк от настоящего лица нереально.
На этом Nvidia не остановились, запустив аналогичные сервисы по созданию лошадей, молекул, картин и, конечно, котиков!
Кстати, создать своего собственного несуществующего котика можно и с помощью сервиса Affinelayer. В одном окошке вы рисуете кота, в другом нейросеть генерирует что-то по вашему рисунку. Получается далеко не так реалистично, как у предыдущего алгоритма, но так и первоисточник в виде ручного рисунка — так себе.
Многие разработчики, стоящие за созданием алгоритмов нейросетей, по-прежнему не считают, что искусственный интеллект — во всяком случае пока что — сможет всецело заменить какие-то профессии. Работа нейросетей все равно основана на считывании уже существующих данных и примеров, созданных живыми людьми. Чтобы сгенерировать пару строчек более-менее осмысленного текста, нейросеть обрабатывает сотни тысяч уже написанных книг, а чтобы нарисовать котика, похожего на настоящего — миллионы фотографий настоящих котов. Человеческое воображение и творчество по-прежнему остаются источником данных для машинных алгоритмов. Так что если вы художник, писатель, поэт или музыкант, то беспокоиться пока рано. Но кто его знает, что случится в будущие годы…