Искусственные нейронные сети: будущее уже наступает

Практически все электронные системы, которые окружают современного человека, это результат невероятного мозгового штурма ученых-исследователей. Изобретенные ими нейронные сети подобно эволюции изменили ход развития системы искусственного интеллекта. Вот только несколько примеров, где применяются современные технологии, которые уже перевернули представление о возможностях науки:

• системы видеонаблюдения;
• операции с банковскими картами;
• искусственное зрение;
• решение многих задач в Интернете (собственно как и вся его работа), а это анализ данных, сортировка спама от другой информации, поисковые роботы, и многое другое — все это основано на принципе действия нейронных сетей.

В это трудно поверить, но «живой электронный мозг» способен «обучаться» подобно человеческому. Ведь работа нейронных сетей схожа с работой клеток мозга человека.

Клетки – нейроны – являются основным элементом человеческого мозга. Благодаря им мы умеем думать и запоминать. Примерное число нейронов, которые содержит кора головного мозга, равна количеству звезд в Млечном пути. Т.е. в мозге их огромное количество. Все они связаны между собой невидимой тончайшей паутиной, образующей миллионы взаимосвязей. Нейросети смоделировали лишь основные элементы человеческого мозга. Но и этого хватило для того, чтобы создать так называемый «искусственный интеллект».

Деятельность мозга все еще остается тайной за семью замками, которая, возможно, никогда не будет разгадана. И какими бы ни были разработки великих умов, до уникальности человеческого мозга нейронной системе пока еще далеко. Но раз природа создала человеческий мозг, значит, он способен на большее, чем просто решать примеры, считать деньги или же планировать какие-то задачи. Поэтому и был создан искусственный интеллект, который умеет думать и даже прогнозировать, тем самым облегчая нашу жизнь.

До чего дошел прогресс…

«Вот это да!» – скажет неискушенный и далекий от научных разработок обыватель. Хотя ученый мир занимается этими исследованиями сравнительно давно. В середине прошлого столетия это было скорее мифом, в который трудно было поверить. В далеких 50-х впервые были созданы искусственные нейронные сети. Исследователи ликовали, ведь были убеждены, что нашли тот самый ключ к искусственному интеллекту, который так давно стремятся отыскать ученые умы. Но, как это всегда бывает, они оказались в самом начале долгого пути к совершенству. А это процесс бесконечный.
В США уже вначале 2000-х финансировались проекты по использованию нейронных сетей. Им пророчили великое будущее, а сегодня это уже реальность. Там, где алгоритмы неспособны справиться с какой-либо задачей, нейронные сети приходят на помощь.

Анализ, теории, привлечение выдающихся физиков и математиков, сложнейшие математические модели, доказательство целого ряда теорем, проведение дорогостоящих исследований – это долгий и непростой процесс до внедрения искусственных нейронных сетей в повседневную жизнь человека. И мы уже понимаем, что без этих «помощников» можем оказаться просто беспомощными. Настолько мы привыкли полагаться на умную технику, что уже не представляем, как работали наши мамы и папы, бабушки и дедушки, имея под рукой печатные машинки и счеты, когда калькулятор и ЭВМ – большие электронные вычислительные машины — считались «последним словом техники».

Именно принцип вычислительной системы и лежит в основе существования нейронных сетей. Но они представляют собой очень сложную цепочку различных свойств, которым подвластна не только обработка информации, но и решение более сложных процессов. Разве не удивительны факты о том, что их поведение зависит от окружающей среды, от анализа поступающих к ним сигналов, благодаря которым они обучаются и настраиваются на верное решение поставленной задачи.

Нейронные сети

Мы не будем углубляться во все сложные процессы, управляемыми нейронными сетями. И не будем вытаскивать наружу имена ученых, трудившихся над загадками физики и математики. Хотя они заслуживают самых высоких похвал. Благодаря им мы уже чуть-чуть заглянули в будущее.

Эволюция искусственного интеллекта

Все, что когда-то казалось невероятным, сегодня прочно заняло свои позиции в современном мире. Помните, когда появились первые разговоры, а затем и научные данные про запуск огромного 27-километрового ускорителя – большого адронного коллайдера? Так вот, этим процессом управлял специально созданный нейрокомпьютер. В нем как раз и использовались все последние достижения науки и техники.

А развитие робототехники — это ли не сказка? Иногда складывается впечатление, что роботы уже управляют всей нашей жизнью. Они везде: на разных производствах, в автомобилестроении, в электронике, в компьютерах, наконец. Их постоянно усовершенствуют, разрабатывая все новые версии программного обеспечения, которым все так же управляет человек. Но этого исследователям показалось мало. В университете Роберта Гордона, Великобритания, учеными был создан робот, который уже умеет управлять изменениями в собственной конструкции. И это благодаря ПО, «умеющему переучиться», если такая необходимость возникнет.

Перспективы в будущем

Сегодня нейросети применяются не только в компьютерных технологиях, но и в медицине, в педагогике, на финансовом рынке, в сложных маркетинговых исследованиях, в области телекоммуникаций и информационных систем — цепочку достижений можно перечислять, наверное, до бесконечности. К примеру, с помощью нейросимуляторов можно определить цвет глаз и внешний вид будущего ребенка, диагностировать слух у грудных детей, и даже распознать вид грибов.

Специалисты пророчат еще более ошеломительные достижения в развитии искусственных нейронных сетей во всех областях человеческой деятельности и самое главное – в интеллектуальной. Прогнозируют появление плат и нейрочипов для обрабатывания видео, речи, изображений. Умной бытовой техники, которая будет подстраиваться под хозяина. Системы безопасности, способной узнавать хозяев не только по голосу, но которая сможет отличать даже их внешний вид. Управление домов интеллектуальными системами управления уже не будет казаться далекой сказкой, утверждают ученые.

Но это все впереди. Вопрос только во времени и, конечно же, в новом поколении ученых, которые и воплотят на практике сегодняшние и будущие открытия.

Читайте также