Научно-исследовательская работа Конкурс малая академия наук. Ученица Степанова Александра. Научный руководитель Иштуганова Гузель Мидхатовна

 Министерство образования и науки Республики Башкортостан

ГАУ ДО «Центр развития талантов «Аврора»

Конкурс исследовательских работ и проектов в рамках Малой академии наук

школьников Республики Башкортостан

Направление: «Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и  машинное обучение»

    Тема научно-исследовательской работы

Влияние искусственного интеллекта

на современное общество:

плюсы и минусы.

                                                              Степанова Александра Александровна

                                                              учащаяся 10 класса

                                                              муниципального общеобразовательного

                                                              бюджетного учреждения средняя

                                                              общеобразовательная школа  №1

                                                              села Архангельское Архангельского района

                                                              Республики Башкортостан

                                                              Научный руководитель: 

                                                              Иштуганова Гузель Мидхатовна,

                                                              учитель истории и обществознания,

                                                              МОБУ СОШ №1  с.Архангельское

                                                              Архангельского района Республики                                                             Башкортостан

                                   с. Архангельское - 2023 год.

                                                      Оглавление

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..……3

Глава I.  История развития ИИ………………………………………………...…5

1.1.  Различные взгляды на проблему ИИ………………………………………..6

1.2.  Области применения ИИ…………………………………………………….6

1.3. Сферы применения ИИ……………………………………………………….7

1.  Big data…………………………………………………………………….7

2.  Медицина………………………………………………………………….8

3. Образование……………………………………………………………….8

4. Промышленность…………………………………………………………9

5. Быт………………………………………………………………………...10

6. Космонавтика……………………………………………………….........10

Глава II. Методы исследования…………………………………………………11

2.1. Социологический опрос………………………………………………….. ..11

2.2. Плюсы и минусы ИИ……………………………………………………......12

1. Плюсы…………………………………………………………………….12

2. Минусы……………………………………………………………...........12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………......14

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ   ……………………………...15        

ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………..........15

ВВЕДЕНИЕ

         Искусственный интеллект (далее ИИ) – какую пользу и какие опасности таит в себе данное понятие?

   На первый взгляд может показаться, что создание ИИ проблема современности, но это не так. Человек с давних времен стремится упростить свою жизнь, переложить часть работы на специальные приспособления. Раньше этот вопрос ограничивался созданием машин и роботов, выполняющих тяжелую работу. С развитием науки люди стали задумываться о создании «разумного»  устройства, которое сможет решать интеллектуальные задачи. 

        Актуальность.  В последние десятилетия сфера ИИ начала стремительно развиваться и оказывать колоссальное влияние на человечество. К сожалению, большинству людей не хватает знаний в области ИИ, из-за чего появляются предрассудки, мешающие дальнейшему развитию ИИ в той или иной местности.

  На эту проблему обратил внимание Президент РФ – Владимир Владимирович Путин во время международной конференции по искусственному интеллекту и машинному обучению Artificial Intelligence Journey 2022 на тему “Технологии искусственного интеллекта для обеспечения экономического роста”. Он отметил, что зарубежных интересантов гораздо больше, чем отечественных, но это не удивительно, т.к. Россия активно развивается в этом направлении.  Владимир Владимирович еще раз напомнил важность развития ИИ: “Скажу, наверное, очевидные для всех вещи: значение прорывов в сфере искусственного интеллекта колоссально, соперничество между государствами идет ожесточенное. От того, каких результатов мы добьемся, зависит место России в мире, наш суверенитет, безопасность и состоятельность нашей страны, наши возможности на качественно новом уровне решать задачи экономического, промышленного, социального развития, создавать широкие условия для самореализации граждан, для запуска общественных инициатив” [1].

       Проблема исследования: низкий уровень осведомленности населения в области ИИ, что влечет затруднение развития ИИ.

          Целью данного проекта является исследование плюсов и минусов ИИ и его применение в различных сферах, определение уровня осведомленности населения в сфере ИИ.

          Задачами данной работы являются:

1.  Изучение научной литературы.

2.  Анализ плюсов и минусов ИИ.

3.  Исследовать применение ИИ в различных сферах жизни.

4.  Проведение социологического опроса.

          Объект исследования: влияние ИИ на современное общество.

    Предмет исследования: рассмотрение влияния ИИ на современное общество.

     Методы исследования: изучение и анализ интернет-ресурсов по теме исследования, проведение опроса и анализ его результатов. Данные методы позволяют получить достоверную информацию.

 [1] Информация взята с официального интернет-представительства президента России kremlin.ru.

Глава I.  История развития ИИ

   Искусственный интеллект - это свойства интеллектуальной системы, которые традиционно характерны для живых существ. Это может проявляться в творческих способностях, склонности к рассуждению, обобщению и обучению на основе ранее полученного опыта. В 1956 году Джон Мак Карти, изобретатель языка Lisp и основатель функционального программирования, впервые употребил термин “искусственный интеллект” на конференции в Университете Дартмута.

      В 1935 году Алан Тьюринг сформулировал идею этой системы. Ученый дал описание машины состоящей из безграничной памяти и сканера, и  способной “перемещаться” по памяти. Позднее в 1950 году он предложил назвать ИИ любую систему, не отличающуюся в общении от человека. Пожалуй, Алан Тьюринг известен широким массам свои тестом для ИИ. Тест Тьюринга показывает может ли машина в общении выдать себя за человека.

      Самая ранняя успешная программа ИИ была разработана в 1951 году, ее создатель Кристофер Стрейч. На следующий год эта программа сыграла с человеком в шахматы и поразила зрителей своей способностью предсказывать ходы.

    В 1965 году Джозеф Вейценбаум разработал голосовую программу “Элиза”, которая считается прототипом современной “Siri”. В 1973 году был изобретен первый беспилотный автомобиль - “Стендфордская тележка”. В конце 70-х интерес к ИИ начал ослабевать.

    Интерес к ИИ заново проснулся в 90-х годах. Например, суперкомпьютер IBM Deep Blue, который в 1996 году обыграл чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова. В наше время информационные технологии стремительно развиваются и проникают в различные сферы жизни, ИИ становится чем-то обыденным, перестает быть “фантастическим будущим”.

1.2. Различные взгляды на проблему ИИ

     В наше время тема ИИ вызывает множество споров в научном сообществе. Ученые и исследователи выдвигают различные гипотезы, приходят к логичным выводам. Изучив эту тему, я заметила, что все позиции можно разделить на два лагеря.

  “Искусственный интеллект – фундаментальный риск для человечества. ДТП, автокатастрофы, некачественные лекарства и плохая еда такими не являются ”, – такое заявление сделал Илон Маск, американский инженер, изобретатель, основатель SpaceX и Tesla, во время своего выступления перед Национальной ассоциацией губернаторов США.

    Он считает, что развитие и внедрение ИИ необходимо регулировать на государственном уровне, а также ограничить скорость распространения данных технологий [1].

    Аналогичных взглядов придерживается Билл Гейтс, один из создателей Microsoft. Он считает, что очень скоро ИИ заменит людей на их рабочих местах. Также их поддерживал Стивен Хокинг, который считал, что машины наделенные ИИ в скором времени могут стать “новой формой жизни” и вытеснить людей.

    Противоположного мнения придерживается Марк Цукерберг – один из основателей Facebook. В 2016 году в одном из своих постов он написал:

[1] Информация, а именно перевод с журнала Fortune, взята с сайта www.rbc.ru

“Мы не должны бояться искусственного интеллекта. Напротив, мы должны с нетерпением ожидать все то хорошее, что принесут в наш мир новые технологии. ИИ сможет ставить верный диагноз и спасать жизни, ИИ обеспечит нам безопасность на дорогах, помогает открывать новые планеты и изучать климат Земли. Искусственный интеллект поможет нам даже в тех областях, о которых мы на сегодняшний момент даже не думали”[1].

    “Искусственный интеллект станет окончательной версией Google. Идеальная поисковая система, которая понимает все в Интернете. Он точно поймет, чего вы хотите, и даст вам правильные вещи. Сейчас мы даже близко не подходим к этому. Однако мы можем постепенно приближаться к этому, и это в основном то, над чем мы работаем”. — Ларри Пейдж, программист, сооснователь поисковой системы Google.

1.3.  Сферы применения ИИ

                1. Big data

      Одна из сложнейших задач для человека - обработка огромного количества данных. В окружающем нас мире скрыто множество закономерностей. От “хаотичного” перемещения молекул до движения галактик, все можно упорядочить. Человеку и даже группе  не  под силу обработать терабайты информации. Массивный объем данных называют “big data”, что переводится как “большие данные”. Тут на помощь приходит ИИ, которому не составляет труда обработка “big data”.  ИИ успел положительно проявить свои способности в различных сферах: бухгалтерия, медицины, метеорологии, юриспруденции, параллельный перевод и многое другое. 

[1] Перевод поста в Facebook Марка Цукерберга, взят с сайта hightech.fm.

2. Медицина

    За последние 17 лет ИИ добился отличных результатов в медицине и здравоохранении. Возможность работать с “big data”, неутомляемость, “стабильная” концентрация внимания - все это позволило автоматизировать медицину.

  Одним из инновационных направлений является применение ИИ в хирургии, особенно микрохирургии. На данный момент не существует полноценных роботов-хирургов, но в качестве ассистента роботы могут стать незаменимыми для специалистов. Хирургических роботы отлично подходят для процедур, где требуется долгая и повторяющаяся работа. Также ИИ способен выявлять закономерности в хирургических вмешательствах и систематизировать их. Это может помочь в “обучении” будущих роботов-врачей.

      В качестве успешного примера обращусь к исследованию (Приложение 1),  в котором 379 людям провели ортопедические операции с участием роботов-ассистентов. Исследование показало, что использование ИИ сократило послеоперационные осложнения в 5 раз. В этом же исследовании утверждается, что с помощью данных технологий можно сократить срок восстановления на 21%, т.к.  робот, обладающий ИИ, помогает избежать ошибок и осложнения в лечении.

      Также ИИ внедряют в генетику, терапевтические назначения, лечение и выявление отдельных заболеваний, уход за пациентами, ведение беременности, разработка лекарств, оценка медицинского оборудования и препаратов, работа с документами.

3. Образование

      Одной из главных проблем образования является, отсутствие возможности персонализировать обучение. Учителю необходимо рассеять внимание на 20, иногда и больше, человек, объяснить тему доступно для разных детей. Тут на помощь приходит ИИ, который будет оценивать знания учащихся, составлять индивидуальный план занятий и информировать преподавателя, о том, как ученик усвоил материал.

    Вторым интересным направлением является прокторинг. Прокторинг – это контроль за аттестационным испытанием, проходящем в дистанционном формате. ИИ отслеживает то как часто испытуемый отводит глаза от монитора, сменяет ли закладку в браузере, отслеживает посторонние голоса и лица в комнате. Заметив какое-либо нарушение, ИИ оповещает куратора.

4. Промышленность

  Эта область является самой обсуждаемой и болезненной для людей. Промышленность предоставляет огромное количество рабочих мест, которые стремительно “освобождают” для ИИ.

В ближайшее десятилетие прогнозируют исчезновение таких рабочих мест:

■ Консультанты. Роботы могут вести беседу наравне с человеком, отвечать на стандартные вопросы. Ответы и база знаний робота усложняются, благодаря его способности к накоплению опыта.

■ Сбор деталей. Робот, запоминая последовательность действий, успешно справляется с соединением деталей самостоятельно.

■ Бухгалтерия. Машина безошибочно проводит вычисления и не дает вести “черную” и “белую” бухгалтерию, это выгодно для государства.

      В 2022 году компания “Газпром нефть” внедрила ИИ в процесс бурения скважин. Весь процесс, начиная от создания виртуального макета скважины до самого бурения, сопровождался ИИ. Благодаря этому удалось на 10% увеличить скорость строительства высокотехнологичных скважин. Тут же были испытаны беспилотные грузовики.

5. Быт

    Сами того не замечая, люди подпустили к себе ИИ. Голосовые помощники, система “умный дом”, удобные интернет переводчики. фитнес-браслеты, транспорт.

  Gatebox - виртуальная помощница, способна подключаться к системе “умного дома” (Приложение 3). Азума Хикари, была разработана японцами в 2017 году. Она обладает самосознанием, как любой другой ИИ в процессе общения обучается. Девушка различает голос и лицо владельца, управляет освещением и микроклиматом в доме, также свободно выходит в интернет.

6. Космонавтика

     Космос - агрессивная среда, в которой человек без специального костюма не может выжить, этот фактор значительно усложняет исследование космического пространства. Тут на помощь приходит ИИ, которые помогает космонавтам сажать и стыковать ракеты, прогнозировать солнечные бури, отслеживать радиацию, быть товарищем и даже помогать открывать экзопланеты.

      В 2009 году NASA запустили космический телескоп Kepler, оснащенный ИИ, для поиска экзопланет.  С его помощью ученым удалось открыть более 2600 экзопланет. К сожалению, в 2018 году у Kepler закончилось топливо, этот аппарат внес неоценимый вклад в развитие астрономии.

                                  Глава II. Методы исследования

                            2.1. Социологический опрос

     Во время подготовки к написанию проекта я беседовала с окружающими меня людьми разных возрастов и заметила, что в основном все замечают минусы ИИ и даже боятся его в какой-то степени.  Далее мной был проведен социологический опрос, который показал, что население мало осведомлено в сфере ИИ. В опросе участвовало 83 человека. Около 43% опрошенных оценили свою осведомленность по 10-бальной шкале, как 1-4 балл, 38% на 5-7 баллов и всего лишь 18% на 8-10 баллов. 

      Также, я попросила указать сферу применения ИИ. Мне удалось получить     такие результаты: ответы, связанные с бытом около 31% или 27 ответов, ответ “не знаю” или схожий с ним, дали  19,5% (17), медицина занимает 3 место 13,8% (12), образование – 9,2% (8), такое же количество ответов набрал вариант “другое”, в него входят ответы не подходящие ни одной из категорий, промышленность – 6,9% (6), космонавтика – 3,4% (3), big data – 3,4% (3), искусство – 2,3% (2), армия – 1,1% (1).  На данный вопрос было получено 87 ответов, 77 включали одну сферу/пример применения и 5 ответов более двух примеров.

      Проанализировав полученные данные, я пришла к выводу, что население мало осведомлено в сфере ИИ. Около 19,5% опрошенных не могут привести пример применения ИИ и около 31% приводят примеры, связанные с нашим бытом, совсем не подозревая, что ИИ гораздо больше, чем “голосовой помощник”.

2.2.  Плюсы и минусы ИИ

   В таблице представлены основные плюсы и минусы ИИ, предлагаю подробнее разобраться в них.

1. Плюсы

     Все плюсы ИИ основываются на его превосходстве над человеческими способностями. Изначально заложенные в базу знаний ИИ решения задач и самостоятельно выведенные решения исключают случайную ошибку, которую люди называют “человеческим фактором”.

  История знает примеры применения ИИ в агрессивной среде. Роботы-пожарные, помогающие прогнозировать возгорания и устранять их, роботы-ныряльщики и роботы-космонавты и т.д. Их способности помогают человечеству расширить горизонт своих знаний.

     Что касается “знания”.  Люди на протяжении многих веков собирали (и собирают!), передавали и приумножали свой опыт. Это достаточно долгий и трудоемкий процесс, которому человек может посвятить всю жизнь. ИИ это дается куда проще. Он может одновременно хранить, передавать, систематизировать терабайты информации. Благодаря этому робот, оснащенный системой ИИ за считанные секунды способен проанализировать информацию и предоставить некое “знание”.

2. Минусы

    Далее я хочу объяснить минусы ИИ. Высокая стоимость внедрения и трудность написания программ для ИИ, обуславливается нехваткой кадров в этой сфере и быстрым темпом развития рынка информационных технологий.

    ИИ уже давно начал заменять человека в некоторых трудовых сферах. Очевидно, что люди будут агрессивно настроены в отношении машин с ИИ, которые лишают их работы. Но нам нечего боятся, развивающийся рынок информационных технологий готов нанимать разработчиков, инженеров, операторов для роботов. Эти профессии уже доступны для простого человека, необходимо только желание обучаться новому.

   Появление сверхразума – один из минусов, порождающих огромное количество страхов. Люди боятся, что ИИ выйдет из- под контроля и поработит их. Предлагаю рассмотреть занимательный случай, когда ИИ выходил из - под контроля.

    В 2016 году робот София, созданная компанией Hanson Robotics, дала интервью каналу CNBC. В начале беседа проходила спокойно, София отвечала на вопросы и делилась планами на будущее. Дэвид Хансон, один из создателей Софии, решил пошутить и спросил, будет ли она уничтожать человечество, на что робот ответил: “Хорошо, уничтожу”.

      В 2017 году андроид посетила популярное американское шоу, где сыграла с ведущим в “Камень-ножницы-бумага”, победила и пошутила: “Прекрасное начало моего плана по доминированию над человеческим родом”.

  Люди забывают, что робот с ИИ не испытывает эмоции, ему чужды представления о морали и он учится взаимодействовать с нами, путем анализа нашего поведения. Неосторожная человеческая шутка привела к нежелательному поведению андроида.

     В качестве положительного примера взаимодействия ИИ с человечеством, приведу статью (Приложение 2), написанную GTP-3, мощным генератором новых языков OpenAI. GTP-3 – передовая языковая модель, которая использует машинное обучение, для генерации текста, похожего на человеческий.

       Перед GTP-3 поставили задачу написать статью, убеждающую людей  не бояться роботов. Редакторы отмечают, что некоторые абзацы были подкорректированы, удалены или был изменен порядок. Но в целом, на редактирование ушло куда меньше времени, чем на многие человеческие тексты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     ИИ уже обрел физическую форму, он может видеть, слышать, запоминать, воспринимать и синтезировать речь, думать и учиться. но в нашем обществе до сих пор сохраняются предрассудки касаемо ИИ. Люди из-за своей информационной неграмотности видят в новых технологиях одни минусы и невольно затормаживают их развитие.

    Главы государств и люди науки отлично понимают важность создания более совершенных систем, оснащенных ИИ и проводят успешную политику просвещения населения в этой области. Я считаю, что людям под силу побороть стереотипы и вывести ИИ на новый уровень развития.

    Я заинтересована в дальнейшем исследовании данной темы, но конкретнее хотелось бы узнать об ИИ в области медицины и образования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1.                  Дудниченко Ю.В. ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО УЛУЧШЕНИЯ // Материалы XII Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум» URL: https://scienceforum.ru/2020/article/2018019904?ysclid=lcq9166wbh596510929

2.                  Леутина А.Д. Искусственный интеллект в нашей жизни // Материалы XII Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум» URL: https://scienceforum.ru/2020/article/2018018474?ysclid=lbwbwfwnoi533364595

3.                  https://cyberleninka.ru/article/n/vozdeystvie-tehnologiy-iskusstvennogo-intellekta-na-sotsialnye-otnosheniya/viewer

4.                  https://habr.com/ru/company/first/blog/682516/

5.                  Илон Маск рассказал о «фундаментальной угрозе» для всего человечества — РБК (rbc.ru)

                                                       ПРИЛОЖЕНИЕ.

Приложение1 https://hbr.org/2018/05/10-promising-ai-applications-in-health-care

Приложение 2

https://www.theguardian.com/commentisfree/2020/sep/08/robot-wrote-this-article-gpt-3

Приложение 3

https://www.gatebox.ai/en

Приложение 4

https://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/overview/index.html

Приложение 5

Презентация

Скачано с www.znanio.ru