Искусственный интеллект и будущее

Искусственный интеллект (ИИ) (перевод с английского Artificial Intelligence, AI) позволяет управлять компьютерами с облака, адаптироваться к задаваемым параметрам и выполнять те задачи, которые раньше были под силу только мегакорпорациям.

В большинстве случаев ИИ — от компьютерных шахматистов до беспилотных автомобилей — это возможность обучения компьютеров выполнению определенных задач с помощью обработки большого объема данных и выявления в них закономерностей.

Суперкомпьютер

История развития искусственного интеллекта

Термин «искусственный интеллект» появился в 1956 году, но настоящей популярности технология ИИ достигла лишь сегодня на фоне увеличения объемов данных, усовершенствования алгоритмов, оптимизации вычислительных мощностей и средств хранения данных.

В 1960-х годах это направление привлекло интерес Министерства обороны США: американские военные начали обучать компьютеры имитировать мыслительную деятельность человека. Например, Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) выполнило в 70-х годах ряд проектов по созданию виртуальных уличных карт. И специалистам DARPA удалось создать интеллектуальных личных помощников в 2003 году, задолго до того, как появились Siri, Alexa и Cortana.

Как работает искусственный интеллект?

На самом деле искусственный интеллект не производит что-то самостоятельно, а лишь трансформирует базы данных в ответ на конкретный запрос и используется в системах для принятия решений и умных поисковых системах.

Хотя в научно-фантастических фильмах и романах ИИ зачастую изображают в виде человекоподобных роботов, захватывающих власть над миром, на данном этапе развития технологии ИИ совсем не такие страшные и далеко не такие умные. Напротив, развитие искусственного интеллекта позволяет этим технологиям приносить реальную пользу во всех отраслях экономики.

Ниже описаны примеры использования технологий искусственного интеллекта в здравоохранении, розничной торговле и других областях.

Самоуправляемые автомобили

Через несколько лет мы сможем сесть в пассажирское кресло, назвать адрес и заняться своими делами — автопилот довезет нас точно по адресу. Единичные образцы уже тестируют на общественных трассах России, США, Израиля. Первый шаг на пути — так называемые connected cars — машины, подключенные к интернету. С появлением 5G и развитием «умного города» возможности connected cars существенно расширятся. Машина начнет взаимодействовать с другим транспортом и городской инфраструктурой. В результате мы сможем избавиться от слепых зон и резко сократить число аварий при обгоне, проезде «слепых» перекрестков и пешеходных переходов.

Поисковые дроны

Сейчас полиция и спецназ через камеры квадрокоптеров могут дистанционно разведать здание или территорию. В будущем благодаря системе распознавания лиц и технологиям автоматического пилотирования дроны смогут обнаруживать и преследовать преступников и находить пропавших людей. Вполне вероятно, что во всех районах городов для квадрокоптеров построят высотные платформы — базируемые на них дроны смогут круглосуточно мониторить ситуацию в мегаполисах: фиксировать ДТП и правонарушения, вызывать на места преступлений полицию и даже спасать людей.

Умные светофоры

Помогут исправить ситуацию с пробками в городе. Умные светофоры могут обмениваться информацией друг с другом и менять алгоритмы работы в зависимости от ситуации на дорогах. Уменьшать интервалы между красными сигналами в пешеходный час пик или увеличивать их, если вокруг никого нет; корректировать движение в случае ДТП; определять автобусы и зажигать перед ними зеленый свет. Обработка этой информации происходит в «облаке». Другими словами, светофоры будут подстраиваться под каждый транспортный сценарий индивидуально. Аналог подобной системы работает в американском Питтсбурге: там светофоры регулируют движение в зависимости от интенсивности транспортного потока. Такой подход позволил сократить время ожидания зеленого сигнала на 40%, среднее время поездки по городу — на 25%, а количество выбросов автомобилями выхлопных газов — на 20%.

Управляющая система городом

Для работы умных технологий нужна система, которая координирует все функции «умного города» и связывает его части единой сетью. Эту информацию можно и хранить в «облаке», где ее будут обрабатывать, и передавать через 5G — самый быстрый из всех существующих беспроводных стандартов связи, который способен собрать данные с нескольких сотен датчиков на квадратный километр и передать их за тысячные доли секунды. Без такой системы интернет вещей — сам каркас «умного города» — попросту не может работать. Уже сегодня операторы запускают пилотные зоны, чтобы тестировать инновационные решения, которые недоступны на других сетях.

Роботы-спасатели

Специалисты экстренных служб при помощи шлемов виртуальной реальности смогут удаленно управлять роботами и проникать туда, где невозможно или опасно находиться человеку. Особенно такая возможность пригодится при ликвидации аварий и катастроф: робот въезжает на закрытую территорию и дает возможность специалистам практически посмотреть, что там происходит, не подвергая при этом их жизни и здоровье опасности.

Погодные прогнозы

Будут предсказываться на сто лет вперед. В 2019 году самый мощный суперкомпьютер в мире Summit от IBM был задействован в изучении климата. Эксперимент по обработке гигантских данных протекал быстрее чем когда-либо. Данные обрабатывались со скоростью миллиард миллиардов операций в секунду. Площадь суперкомпьютера составила два теннисных корта, а результаты эксперимента позволили улучшить понимание погодных закономерностей, уместив столетние прогнозы в несколько часов. Подобные технологии применяются уже сейчас для разных целей: научных исследований, математических и инженерных вычислений, трехмерного моделирования.

Системы распознавания заболеваний в здравоохранении

Использование нейросетей и глубокого обучения (Deep Learning) — один из самых перспективных сегментов современной медицины. Искусственный интеллект уже умеет находить на рентгеновских снимках опухоли и другие новообразования и по ряду направлений способен делать это даже лучше человека. Кроме того, сопоставив данные анализов и выявив генетические предрасположенности, он предоставит лечащим врачам максимально полный анамнез пациента и поможет им поставить диагноз до появления первых симптомов заболевания. Суперкомпьютер на базе искусственного интеллекта IBM Watson, работающий в одном из госпиталей Женевы, уже способен за 10 минут обработать объем медицинских данных, анализ которых займет у человека 160 часов. Такие вычислительные мощности вкупе с облачными технологиями позволят решать сложнейшие задачи биоинформатики и раскрывать тайны человеческого организма.

Умные медицинские датчики

Представьте, что вы берете в руки какой-нибудь продукт и с помощью датчиков на ваших указательных пальцах тут же получаете на экран смартфона или очков информацию о том, безопасно ли его есть, и видите перед собой весь его химический состав. Именно в подобные устройства может превратиться современная носимая электроника — разработки в этом направлении уже ведет. Наши контактные линзы смогут определять уровень сахара в крови, очки — отслеживать мозговую активность, а татуировки — частоту сердечных сокращений. Искусственный интеллект будет в реальном времени обрабатывать эту информацию и предупреждать нас и наших лечащих врачей в случае возникновения проблем. Специалисты из Луизианского университета уже тестируют систему, которая с помощью алгоритмов глубокого обучения умеет прогнозировать эпилептические припадки с точностью в 99,6%.

Боты-терапевты

Способность умных устройств безостановочно анализировать наш образ жизни и показатели работы организма (артериальное давление, уровень сахара в крови, частоту пульса и т. д.) позволит искусственному интеллекту разрабатывать для нас программы и рекомендации по повышению качества жизни. Он сможет взять на себя часть задач терапевтов: будет собирать анамнез со слов пациентов, задавать уточняющие вопросы, изучать анализы. Причем даже удаленно: например, связаться для консультации со специалистом по видеосвязи. При этом вполне возможно, что в недалеком будущем предварительный прием больного будет проводить именно бот. Другое решение — приложение с помощью искусственного интеллекта распознает и вносит в график показания артериального давления, напоминает о необходимости принять лекарство или пойти в аптеку за новой упаковкой таблеток.

Искусственное зрение и слух

Искусственный интеллект значительно облегчит жизнь людям с инвалидностью. Дмитрий Каневский, советский математик, потерявший слух в детстве, разработал для Google приложение, которое переводит в текст речь людей с речевыми дефектами, а одно из его изобретений позволяет глухим «слышать» кожей: специальный прибор крепится на тело, улавливает звуки и переводит их в вибрации. Такие разработки на основе нейросетей и алгоритмов машинного обучения позволят создать очки, которые с помощью микрофонов распознают речь, переводят ее в текст и выводят на дисплей, облегчая общение с глухими и слабослышащими людьми. У Microsoft есть прототип «очков для слепых»: устройство камерами сканирует пространство и описывает его. А в будущем могут появиться шлемы, создающие виртуальную «копию» окружающего пространства и передающие «картинку» напрямую в мозг.

Почтовые дроны

Технологии распознавания объектов и «облака» избавят вас от ожидания курьеров. Их заменят квадрокоптеры. Доставку можно будет оформить даже на время, когда вас не будет дома: умные дроны просто поместят ваш заказ в почтовый ящик. Например, Amazon уже тестирует и готовит к запуску сервис Prime Air, где всю работу выполняют почтовые дроны. А еще компания запатентовала автономный дирижабль-склад. Он зависнет над городом, и механические «почтальоны» сами будут забирать с него посылки и доставлять их клиентам в удобное для них время.

Умные примерочные и витрины

Что если в магазине вместо мучительного выбора вещей в зале и похода в примерочную можно будет подойти к «умному» зеркалу, найти на экране нужную модель, скажем, джинсов, — и она тут же появится на вашем отражении? Это вполне возможно благодаря машинному обучению и дополненной реальности: система определит ваш рост, вес и другие данные и наложит компьютерную модель одежды на вашу фигуру. А если нужного размера не окажется, с вас снимут мерки и отпечатают идеальную пару на 3D-принтере. Оплатить покупку можно будет с помощью технологий сканирования лица и голоса, радужной оболочки глаза или даже с помощью... звуковых волн! Такую оплату представил несколько лет назад китайский сервис Alipay. Чтобы купить напиток в автомате в китайском метро, в приложении Alipay Wallet нужно выбрать способ оплаты, при котором смартфон начинает «шуршать».

Системы прогнозирования

Big Data и машинное обучение позволят компаниям и предпринимателям, опираясь на данные, более точно определять наиболее удачные локации для открытия своих офисов и магазинов, прогнозировать прибыль, корректировать ассортимент своих услуг и даже эффективно управлять графиками сотрудников.

Роботы-рабочие

Несмотря на распространенные опасения, вряд ли роботы заменят людей во всех профессиональных сферах. А вот выполнять за нас тяжелую и монотонную работу им вполне по стальному плечу. Они могут быть грузчиками на складах и разгружать грузовой транспорт, сортировать вещи, а также выполнять другие похожие задачи (работать официантами, уборщиками и т.д.). Если вам кажется, что все это фантастика, посмотрите на последние разработки Boston Dynamics — их роботы двигаются с завораживающей грацией и без помощи человека переносят тяжелые предметы.

Умный дом

Жилые дома серьезно «поумнеют»: неработающий мусоропровод и мусор, разбросанный по подъезду, перегоревшую лампочку в коридоре или в лифте достаточно будет просто сфотографировать на смартфон. Система с искусственным интеллектом сама определит причину жалобы и назначит работника, который устранит неполадки и отправит обратно фотоподтверждение. Данные со счетчиков будут собираться автоматически, а деньги для оплаты — списываться с карточек жильцов. Вскоре она сможет управлять еще и умными устройствами, а в будущем вполне возможно, что в зависимости от погоды искусственный интеллект сможет, например, самостоятельно регулировать температуру батарей в квартирах, вызывать к домам самоуправляемые снегоуборочные машины в снегопад и запрашивать вывоз мусора при заполнении контейнеров.

Виртуальный консьерж

Представьте, что домофон в вашем подъезде сможет распознавать лица и, например, пропускать людей лишь из составленного заранее списка. Или блокировать вход посторонним (причем хозяевам не нужно даже подходить к двери) и автоматически докладывать в полицию о хулиганах на детской площадке или вандалах, разрисовывающих стены лестничных клеток. А что, если, когда вас не будет дома, виртуальный консьерж предложит гостю передать послание или оставить посылку в вашем почтовом ящике? Все это может стать возможным благодаря нейросетям и облачным технологиям. Аналог такой системы тестируется в московском метро: на некоторых станциях работают специальные камеры, которые умеют распознавать лица и помогают находить около 10 преступников в месяц.

Цифровой дворецкий

В 2018 году Google показала, как ее Assistant позвонил в ресторан и забронировал столик — и при этом вел себя настолько естественно, что сотрудник заведения так и не догадался, с чем он разговаривал. В будущем такие ассистенты станут нашими личными секретарями. Они будут знать наш график, привычки, увлечения и даже понимать эмоции. Нам больше не придется договариваться о встречах, отвечать на сообщения и звонки. Ассистенты будут управлять всеми вещами в наших домах и научатся общаться между собой: если вы, например, захотите забронировать номер в отеле, ваш помощник свяжется с ботом этого отеля и обменяется с ним нужными сведениями, а вам останется лишь просмотреть условия и подтвердить их.

Жить здорово

Умные устройства смогут определять баланс питательных веществ и витаминов в вашем организме. Эту информацию можно будет передать в память холодильника: тот определит, каких продуктов для каких рецептов у вас нет, и закажет все необходимое с доставкой с помощью дронов на дом. Ванная научится определять настроение и подстраиваться под него: подбирать ароматы, музыку и фильмы, программу джакузи, — все для того, чтобы создать нужную атмосферу. А зеркало с помощью нейросетей и машинного обучения подскажет, каким средством и как привести себя в наилучший вид.

Умные шлемы и очки дополненной реальности

Нейросети и технологии дополненной реальности добавят к обычному зрению человека еще и компьютерное. Например, умные шлемы для рабочих смогут сканировать объекты, выявляя их неисправности, и пространство, размечая его под строительство, — а затем выводить всю нужную информацию на дисплей. А умные очки позволят незаметно для всех вокруг создавать виртуальные экраны любого размера и в любом помещении. Вы сможете по пути на работу посмотреть кино на огромном экране, а затем перенестись на виртуальное рабочее место и решить срочный вопрос. Следующим шагом в этом направлении станут нейроинтерфейсы: чипы, которые позволят нам взаимодействовать с техникой без экранов и контроллеров, передавая информацию напрямую в мозг и получая от него команды. Над такими устройствами уже работает, например, компания Илона Маска.

Голографические звонки

В декабре 2019 года МТС провела первый в мире двусторонний голографический звонок. Участники разговора в реальном времени видели голограммы друг друга. Это только начало: камеры современных смартфонов уже позволяют создавать детализированные виртуальные изображения реальных объектов. Вполне возможно, что в следующем десятилетии смартфоны обзаведутся встроенными проекторами, а к кнопке «видеозвонок» прибавится еще и «голограммозвонок». Ну а необходимость лично приезжать на деловые встречи практически отпадет.

Роботы-коллеги

Боты — это программы на основе искусственного интеллекта. Облачные технологии и машинное обучение позволят создать из ботов огромную сеть и дадут им возможность обмениваться друг с другом опытом и учиться с невероятной скоростью. Именно боты заберут у человека большую часть сложных, но рутинных рабочих дел, и в каком-то смысле станут нашими коллегами, работая с нами параллельно и легко справляясь с трудными для нас задачами. Уже сейчас есть работающий в колл-центре робот-оператор, а также робот-юрист, который читает юридические документы и систематизирует их: отмечает истекающие сроки, самостоятельно отправляет контрагентам соответствующие уведомления и т. д. В будущем искусственный интеллект сможет, например, одновременно формировать предложения для клиентов, рассматривать их претензии, просчитывать риски и прогнозировать прибыль.

Индивидуальный подход в образовании

Образование перестанет быть общим. Даже в обычных школах искусственный интеллект будет анализировать уровень подготовки каждого ученика, принимать во внимание особенности его мышления, определять предрасположенность ребенка к определенным предметам и на основе этих данных разрабатывать индивидуальную программу занятий и подбирать ему одноклассников.

Виртуальные учителя

Сегодняшнее удаленное обучение — это зачастую набор обезличенных, заранее подготовленных специалистами текстов, видео и аудио. Искусственный интеллект поможет сделать учебный процесс куда интереснее. Благодаря возможностям машинного обучения виртуальный учитель по качеству подачи материала будет практически неотличим от реального, а в чем-то даже превосходить его. Во время занятия ему можно будет в любой форме задать вопрос по теме, а после в беседе обсудить материал, словно с живым человеком. Свои лекции виртуальный преподаватель сможет мгновенно проиллюстрировать дополнительными материалами: видео и картинками из сети, архивными записями, схемами и т. д. «Дом» такого виртуального педагога — «облако», в котором хранится и быстро обрабатывается вся информация.

Интерактивное обучение

Сама суть дополненной реальности — возможность «накладывать» виртуальные объекты на реальные — открывает новые возможности обучения. На уроках географии учащиеся смогут спроецировать себе на парту миниатюрную карту России, на уроках истории — план Бородинского сражения, а на биологии — трехмерную модель растения или животного. Все, что понадобится для того, чтобы увидеть эти интерактивные изображения, — навести камеру смартфона на страницу учебника или надеть специальный шлем.

Как бороться с искусственным интеллектом?

Так как искусственный интеллект будет работать по алгоритмам, разработанными человеком, то уберечься от него можно только не используя современные технологии и не проживая в умных городах.

Удачи.