«Искусственный интеллект. Модели и области применения»

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Факультет журналистики

Кафедра теории и экономики СМИ

Исследовательская работа

на тему: «Искусственный интеллект. Модели и области применения»

Работу выполнила:

Студентка 1 курса очного отделения (гр. 114)

Фомина А.Н.

Научный руководитель:

Доктор филологических наук

Иваницкий В.Л.

Москва

2018

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………….….3

Часть 1. Определение понятия искусственного интеллекта…………..……4

1.1.          Искусственный интеллект как область информационных технологий…………………………………………………………………4

1.2.          Метод Алана Тьюринга………………………………………………......5

Часть 2. Сферы применения искусственного интеллекта………….…..….5

2.1.    Особенности работы интеллектуальных устройств…………………5

2.2.    Искусственный интеллект в разных сферах деятельности…………8

Часть 3. Влияние искусственного интеллекта………………………...……11

3.1. Экономика и бизнес……………………………………………………..…11

3.2. Демография. Анализ поведения граждан в социальных сетях…....…12

3.2. Угроза востребованности человека на рынке труда…………….….…13

3.3. Прогнозы на будущее………………………………………………………14

Выводы…………………………………………………………………………..15

Библиография………………………………………………………………..…16

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Исследования в сфере информационных технологий находятся на пиковой стадии развития: учёные не перестают удивлять всё новыми изобретениями, способными кардинально изменить нашу жизнь, да и сам потребитель, привыкший к постоянному повышению уровня жизни и упрощению множества повседневных задач путём интеграции в его деятельность технических инноваций, жаждет всё новых прорывов в сфере IT (ИТ, также – информационные технологии).  По мнению большинства научных исследователей, разработка искусственного интеллекта – одно из наиболее значимых открытий за последние несколько десятилетий, которое станет переломным моментом в развитии человечества. Моя работа направлена на изучение этой темы, особенно актуальной сейчас, когда остро ощущается потребность в непрерывном информационном развитии – ИИ играет в этом процессе главную роль. 

Целью моей работы является выявление характера воздействия искусственного интеллекта на развитие человечества.

Для достижения цели мне потребуется выполнить следующий ряд задач:

·        кратко охарактеризовать интеллектуальную систему, выделив основные технологии и процессы;

·        рассмотреть искусственный интеллект с точки зрения его применения в различных сферах деятельности;

·        определить роль и место искусственного интеллекта в жизни современного человека;

·        проанализировать последние значимые технические достижения, связанные с развитием искусственного интеллекта;

·        изучить мнение научных экспертов на предмет дальнейшего применения данной разработки в жизни человека.

Часть 1. Определение понятия искусственного интеллекта

1.1.          Искусственный интеллект как область информационных технологий

Искусственный интеллект – это способность интеллектуальных систем выполнять процессы, с которыми традиционно может справиться человеческий разум (перевод языка, понимание и анализ текста, умение производить мыслительные процессы, решать задачи и т.д.).

Более того, программа искусственного интеллекта настроена на самообучение, т.е. совершенствование тех или иных возможностей для выполнения функций определённого уровня сложности. Самообучение (машинное обучение) представляет собой возможность самостоятельного получения знаний в ходе работы ИИ. Один из методов обучения – распознание неких образов/символов интеллектуальной машиной. Программа робота настроена на анализ текстов, речи, чисел и решение соответствующих задач. Искусственный интеллект поможет расширить сферы употребления компьютерных устройств и существенно ускорит процесс внедрения информационных систем в жизнь современного человека. Ряд алгоритмов и процессов, которым располагает искусственный интеллект, позволяет данной программной системе решать те задачи, на которые человек биологически не способен. Согласно заявлению Джона Маккарти от 1956 года, представленному на конференции в Дартмутском университете, методы, используемые при работе интеллекта, не имеют отношения к человеческим способностям. Учёный разграничивает биологические возможности человека и информационные процессы машины, говоря о том, что интеллектуальные системы превосходят человека по функциональности.

1.2.          Метод Алана Тьюринга

Согласно эмпирическому тесту Алана Тьюринга, проведённому в 1950 году, искусственным интеллектом можно назвать ту машину, которая во время беседы воспринимается человеком как ему подобная. Метод Алана Тьюринга работает следующим образом: участники эксперимента (два человека и робот) помещаются в три разные комнаты перед компьютером и начинают общаться друг с другом. В центре внимания поведение одного испытуемого (человека), его ассоциации при беседе с остальными участниками. Если человек не способен определить в собеседнике технические начало, то робота можно назвать искусственным интеллектом. Однако чистота этого эксперимента в дальнейшем подверглась сомнениям: роботы, в систему которых встроен некий алгоритм для исполнения каких-либо действий, способны имитировать поведение человека, при этом не умея выполнять даже примитивные функции, и, соответственно, такие технические устройства нельзя назвать искусственным интеллектом.

Часть 2. Сферы применения искусственного интеллекта

2.1. Особенности работы интеллектуальных устройств

Возможности интеллектуальной машины ограничены и имеют достаточно узкие сферы применения (например, робот, в систему которого встроен искусственный интеллект, ещё не научился отвечать на вопросы не примитивного класса сложности, что существенно отличает его от человека; однако подобное умение находится в процессе разработки). 

Интеллектуальная система может специализироваться на каком-либо профиле знаний, заложенных в памяти машины, и обладать феноменальными способностями в этой конкретной области, существенно упрощающими жизнь человека. Интеллект, встроенный в техническое устройство, должен пройти период гибкой адаптации и совершенствования навыков, чтобы начать функционировать на уровне человеческой деятельности.  

Факторы, отвечающие за столь активное использование искусственного интеллекта в различных сферах жизни, тесно связаны с темпом роста и совершенствования технологий информационного века. На данный момент человек не может представить своей жизни без электронных устройств, существенного упрощающих его повседневную работу: машина, наделённая даже примитивными навыками искусственного интеллекта, способна анализировать некий объём информации и выполнять задачи, не требуя при этом вмешательства человека и постепенно становясь его незаменимым помощником в решении проблем конкретного уровня сложности. Несмотря на примитивизм механизмов подбора правильного варианта при решении какой-либо задачи, вероятность совершения ошибки интеллектуальной машиной, в сравнении с человеческим разумом, гораздо меньше, поскольку на работоспособность технически оснащённого устройства не влияют эмоции, переживания, личные проблемы – искусственный интеллект хладнокровен и точен в своих алгоритмах. Таким образом, скорость в выполнении работы любого класса, качество и минимальное участие человека при этом – основные причины такого широкого распространения искусственного интеллекта.

Наряду с почти безграничными возможностями искусственного интеллекта, у этой системы есть свои недостатки. Прежде всего, это предвзятость интеллектуальной машины. Имитируя человеческий мозг путём следования неким алгоритмам, робот действует предельно формально, не осознавая ни характера, ни последствий своих действий, что существенно ограничивает его способности.  Ввиду такой необъективности интеллектуальных устройств человек до сих пор не может полностью полагаться на возможности робота. Пример – компьютер IBM Watson, действующий в медицинской сфере и выполняющий функции диагноста. В ИИ машины заложено огромное количество документов, историй болезней пациентов и т.д. Интересно, что зачастую устройство ставит диагнозы более точно, чем сами врачи, но до сих пор медицинские работники ставят под сомнение эффективность и чёткость деятельности машины, перепроверяя его работу. Заключительное слово относительно диагноза остаётся за врачом, а компьютер выступает как полезный помощник.

Более того, открытым остаётся вопрос об ответственности за совершённую интеллектуальной машиной ошибку. В случае неправильного лечения (например, неточности во время проведения операции) или инцидента на дороге (в скором будущем планируется внедрение в транспортную систему беспилотных автомобилей), ещё не известно, кто будет считаться виновным в ситуации – создатель робота, его хозяин или же само высокотехнологичное устройство? Как я уже отметила, человек не застрахован от ошибок компьютерных систем, ведь даже сейчас, работая с техникой, мы зачастую убеждаемся в некоторых недоработках и неточностях и снисходительно относимся к таким ситуациям. Но если доверить жизненно важные процессы роботам, то проблема ответственности за ошибки компьютерных систем будет остро касаться каждого из нас.

2.2. Искусственный интеллект в разных сферах деятельности

1. Медицина

В медицине интеллектуальные машины способны давать советы врачам, а также прогнозировать вероятность развития заболевания у пациентов на ранних стадиях. Таким помощником в лечебном деле в России зарекомендовало себя устройство «Botkin.Al», на данный момент специализирующее в сфере онкологии. В его функции входит анализ работы врачей, контроль и помощь в виде подсказок.

Недавно разработчиками FDNA был выпущен проект Face2Gene, который может определять заболевания на генетическом уровне. Приложение доступно для всех пользователей смартфонов, которые интересуются своим здоровьем, и может поставить диагноз, используя только фотографию человека. Есть и другие «карманные» устройства для определения заболеваний с помощью искусственного интеллекта, например, браслеты со специально встроенными датчиками. Также существует способ установления диагноза с помощью речи/письменной коммуникации и т.д., доступные в онлайн-маркете.

2.        Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве помощь искусственного интеллекта заключается в контроле за состоянием растений (температура, влажность, кол-во полезных веществ, выявление риска заболеваний или появления насекомых-вредителей), тщательном уходе и поддержании чистоты (например, избавление от сорняков с помощью химикатов или механического вмешательства). Это умное устройство полезно и с экономической точки зрения, ведь таким образом люди смогут сократить расходы на покупку необходимых для уничтожения сорняков пестицидов и гербицидов.

3.        Транспорт

Способности искусственного интеллекта важны и в транспортной системе с целью предотвращения пробок и аварий. Анализируя ситуацию на дорогах (плотность машин, погода и т.д.), ИИ предсказывает дальнейшее развитие транспортного движения, существенно облегчая жизнь автомобилистам. Стоит отметить, что в функции ИИ также входит опция вызова эвакуатора. Сейчас ИИ, следящий за автомобильным движением, широко распространён в городах с повышенной плотностью машин. Вполне вероятно, что в ближайшем будущем, особенно после появления беспилотных автомобилей, ситуация на дорогах претерпит положительные изменения.

Навыки искусственного интеллекта заметны и в лингвистической среде. Вместо привычного нам машинного перевода, в котором связь между предложениями нарушена, теперь устройства, в систему которых встроен искусственный интеллект, выдают качественный результат. Это связано с тем, что переводчик способен проследить связь между частями текста и переводит его целиком, не разбивая на отдельные слова.

4.        Сфера производства

Применение искусственного интеллекта также распространяется на сферу производства, обслуживая отрасли экономики. Действует на уровнях проектирования, производства, продвижения и обслуживания. Технические установки, оснащённые интеллектом, способствуют минимизации ошибок при изготовлении продуктов, а также ускорению процесса производства.

5.        Творчество

Искусственный интеллект проявил себя даже в творческой деятельности – сфере, требующей не просто определённых интеллектуальных навыков, а таланта. Тем не менее, уже сейчас есть примеры успешной интеграции робототехники в эту индустрию. Таковой является картина «Следующий Рембрандт», написанная по следующей системе: интеллектуальная машина проанализировала более 300 работ художника и, уделив большое внимание деталям, смогла определить его технику написания полотен. Затем робот смог сам написать картину в соответствии с уже изученным стилем Рембрандта, которую сложно отличить от авторской коллекции. Однако предыдущие попытки научить интеллектуальную машину творческим навыкам не имели такого успеха – первые картины, «написанные» робототехникой, можно даже назвать психоделическими. Это связано, прежде всего, с тем, что робот, анализируя картинки, неверно интерпретировал изображения.

6.        Судебная система

Искусственный интеллект может действовать и в сфере правосудия, во многом совершенствуя судебную систему и искореняя некоторые недостатки, связанные с человеческим фактором, при ведении дел. В первую очередь, внедрение ИИ в данную сферу поспособствует установлению только справедливых решений в суде путём игнорирования коррупционных схем. Преимущество машинного интеллекта над человеческим состоит в том, что он не подвержен эмоциям при ведении дела; в его памяти, работающей безукоризненно, заложено гораздо большее количество данных и документов -  эти факторы поспособствуют более прозрачному вынесению судебного решения.

Часть 3. Влияние искусственного интеллекта

3.1. Экономика и бизнес

Как уже было мною замечено, искусственный интеллект оказывает существенное влияние на все отрасли экономики. По прогнозам исследователей, к 2033 году автоматизация приведёт к колоссальному сокращению рабочих мест. Таким образом, чуть меньше половины существующих профессий в мире будут существовать полностью под началом роботов, а в Китае это число увеличится до 77%. Стоит отметить, что даже в развивающихся странах, таких как Таиланд, Филиппины, Индонезия, Камбоджа, больше половины рабочих мест будут заняты интеллектуальными машинами. Наибольшее влияние искусственный интеллект окажет на следующие сферы экономики: медиа/телекоммуникации, коммерция, сфера услуг (обслуживание потребителей, финансы и т.д.), информационные технологии, производственная сфера.

По результатам научных исследований, искусственный интеллект приведёт к росту мирового ВВП на 14%, и уже через 10 лет будут ощутимы изменения. Это связано с увеличением спроса на товары (ввиду повышения их качества), а также с ростом производительности труда. Наиболее ощутимую экономическую выгоду смогут почувствовать США и Китай. Сперва темпы роста объемов производительности коснутся США, поскольку это государство более, чем другие страны, готово к внедрению ИИ в экономическую систему, но через некоторое время Китай, создав все необходимые условия для развития ИИ, сможет занять лидирующие позиции по ВВП путём автоматизации рабочих мест. Позднее экономическая ситуация улучшится в Европе и в развитых странах Азии.

3.2. Демография. Анализ поведения граждан в социальных сетях

В Китае была разработана система автоматизированного выявления потенциальных самоубийц и людей, страдающих серьёзными психологическими проблемами, но не желающими обращаться за помощью к психологу. Посредством мониторинга социальных сетей роботы выявляют нуждающихся в помощи и отправляют им сообщения с данными специалистов.  При этом сохраняется анонимность адресата, получающего поддержку искусственного интеллекта. Уже 20 тысяч потенциальных жертв суицидальных веяний было спасено благодаря работе ИИ. Это ошеломительный результат, который подтверждает значимость изобретения искусственного интеллекта – важнейшего из открытий информационного века.

Искусственный интеллект, функционирующий в рамках социальной сети Facebook, также работает в подобном направлении. В странах, в которых есть доступ специальных структур к частной информации пользователей сети, практикуется мониторинг данных зарегистрированных в Facebook, позволяющий предотвратить трагедии и летальные исходы. Если роботом была замечена подозрительная активность, интерес пользователя к суицидальным тенденциям, то в его отношении применяются специальные техники по оказанию психологической поддержки. Само выявление потенциальных жертв осуществляется с помощью детального рассмотрения языковых нюансов. Глава социальной сети Facebook Марк Цукерберг выдвинул заявление о том, что в дальнейшем развитие информационных технологий, в частности, ИИ, позволит расширить область автоматизированного мониторинга и сможет предотвратить унижения и разжигание ненависти в социальных сетях.

3.3. Угроза востребованности человека на рынке труда

 Продолжая тему о неизбежном сокращении рабочих мест ввиду роботизации профессиональной индустрии, стоит отметить и негативные последствия, которые влечёт за собой возможная ситуация на рынке труда. В первую очередь, способности, которые человек может предложить работодателю, потеряют свою прежнюю ценность, и если такой потенциальный работник не сможет подстроиться под изменения, то его место займёт робот, а человек останется неустроенным. Это может стать причиной массовой безработицы. Интересно, что даже те профессии, которые, казалось бы, никогда не сможет занять робот, уже сейчас переживают автоматизацию. Например, в немецком городе Виттенберге церковь запустила в работу устройство со встроенным в систему искусственным интеллектом, которое должно выполнять функции священника. Интеллектуальная машина, внешне напоминающая человека, может благословлять прихожан церкви и даже общаться с ними. После диалога, построенного в соответствии с запрограммированным в памяти робота алгоритмом, устройство произносит цитату из Библии, которую при желании можно распечатать, благодаря встроенным в систему робота механизмам. Имя робота – «Bless U – 2», что имеет логическую связь с его функциональной направленностью (“bless” в переводе с английского означает “благословить”). Однако внедрение интеллектуальной машины в консервативно устроенную церковь вызвало неоднозначную реакцию у людей, и пока не известно, сможет ли электромеханический священник здесь заменить роль человека.

Следующий пример интеграции механических систем в профессиональную деятельность человека можно рассмотреть с положительной точки зрения, несмотря на оказываемое воздействие на количество вакантных для человека мест на рынке труда. Речь пойдёт о каскадёрах при съемке фильмов, а именно, об использовании роботов в эпизодах со сложными и опасными для жизни человека трюками. Робот был создан компанией Disney Imagineering и уже сейчас имеет успех в киноиндустрии, будучи способным выполнять такие трюки, как сальто и маневрирование.    

3.4. Прогнозы на будущее

В 2017 году на видеоконференции в Пекине, посвящённой мобильному интернету, выдающийся британский учёный Стивен Хокинг, изучавший тему искусственного интеллекта, выдвинул предположение о том, что, в связи с быстрыми темпами развития информационных технологий и внедрения интеллектуальных машин в нашу повседневную деятельность, существует реальный риск для дальнейшего существования человечества. Хотя Хокинг и не отрицал положительного влияния ИИ на развитие цивилизации, его опасения насчёт полной автоматизации окружающей системы также имеют значение.

Тем не менее, многие исследователи исключают вероятность возникновения подобной ситуации, апеллируя тем, что робот, оснащённый искусственным интеллектом и обладающий способностью к самообучению, всё же уступает человеку по многим характеристикам (см. выше). Более того, грамотное использование интеллектуальных машин в различных сферах деятельности качественно преобразит условия жизни человека и избавит его от монотонной работы. 

Выводы

В своей работе я проанализировала искусственный интеллект с точки зрения его использования в различных областях деятельности, затронув особенности работы ИИ и детально рассмотрев некоторые из его моделей. Как мы видим, уже сейчас робототехника со встроенным в неё интеллектом активно функционирует практически во всех сферах жизни человека, способствуя ускорению темпов развития цивилизации. Согласно заявлениям научных исследователей, в ближайшее 20-30 лет с совершенствованием ИТ нас ждут кардинальные перемены в жизни общества. На мой взгляд, эти изменения будут иметь положительный характер, ведь уже сейчас мы наблюдаем качественные изменения во многих отраслях деятельности (судебная сфера, медицина, транспорт и т.д.). Несмотря на опасения некоторых учёных касательно будущего ИИ, прогнозы насчёт дальнейшего функционирования искусственного интеллекта гораздо более позитивны. Важно, чтобы человек грамотно пользовался интеллектуальными устройствами, извлекая максимум выгоды из работы с ними.

Библиография:

1.     Эндрю А.М. // Мозг и вычислительная машина - Москва: Издательство «Мир», 1967. - Серия «В мире науки и техники».

2.     Эндрю А.М. // Искусственный интеллект - Москва: Издательство «Мир». Редакция научно-популярной и научно-фантастической литературы, 1985. - Серия «В мире науки и техники»).

3.     Портал “TAdviser” // Искусственный интеллект (ИИ) - Artificial intelligence (AI) // URL: http://www.tadviser.ru/a/202007

4.     Ник Бостром // Искусственный интеллект. Этапы. Угрозы. Стратегии, 2016.

5.     Педро Домингос // Верховный алгоритм, 2015.

6.     Журнал «Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета» // Иванов А., Рожкова Л. // Искусственный интеллект как основа инновационных преобразований в технике, экономике, бизнесе, 2018 // URL: https://cyberleninka.ru/article/v/iskusstvennyy-intellekt-kak-osnova-innovatsionnyh-preobrazovaniy-v-tehnike-ekonomike-biznese

7.     Джефф Хокинс, Сандра Блейксли // Об интеллекте, 2004.

8.     Стюарт Рассел, Питер Норвиг // Искусственный интеллект. Современный подход, 2006.

Скачано с www.znanio.ru