Привет всем

Кибенематика - математическая кибернетика с намеком на отсыл к едреней фене__(АБС)__

пятница, 12 февраля 2021 г.

Искусственные нейросети и их возможности

 

2021-02-11 22:38 Тагильцева Вера, редактор: Придчин Вячеслав

     Сегодня нейросети используются нами ежедневно. Голосовой помощник Алиса, собирающие наши предпочтения рекомендации YouTube, новостная лента VK и "умные" инструменты в Adobe Photoshop — вс? это примеры нейросетей, которые вошли в обиход так прочно, что современные сервисы чуть ли не на половину состоят из них. Да, с такими уже обыденными вещами сталкивались многие, но далее мы рассмотрим то, что необычного создают нейросети, а главное, почему они сами по себе это что-то необычное.

      Несмотря на то, что искусственные нейросети только относительно недавно стали набирать свою популярность, сама идея их создания появилось ещё в прошлом веке, то есть задолго до её реализации. Когда-то нейропсихологи Уоррен Мак-Коллок и Уолтер Питтс начали заниматься идеей о компьютеризации нейрона. Уже в 1943 году они сформировали понятие нейронной сети и этим заложили базу для создания искусственного интеллекта в будущем. Однако сразу заняться созданием подобного рода программы не было возможностей, технический прогресс на тот момент не был готов к такому рывку. Но напомним, что сейчас уже 2021, а это значит, что человечество доросло до перехода от теории к практике.

Что же представляет собой искусственная нейросеть?

      Быстренько пробежимся по устройству нейросетей, не будем углубляться в детали.


     Само слово "нейрон" позаимствовано из биологии человека и обозначает нервную клетку. Однако эти живые клетки по одиночке не играют существенной роли. За нашу деятельность и мыслительную активность отвечает множество нейронов, которые взаимодействуют между собой, передавая, храня и обрабатывая электрохимические сигналы. С помощью связей между нейронами образуется некоторая система, которая называется нейронной сетью. Именно эта нервная система обеспечивает наш мозг потоком информации.

      По подобному принципу работает искусственная нейросеть. Каждый цифровой нейрон представляет собой упрощенную версию человеческой нервной клетки. Мы говорим упрощенную, потому что живая клетка имеет сложную структуру (ядро, различные разветвлённые отростки), в то время как искусственный нейрон содержит только цифры, над которыми постоянно производятся различные преобразования.

      Конечно, для автоматизации процесса мы используем вычислительную мощь компьютеров, а следовательно, искусственная нейросеть ни что иное как некоторая структура, которая описана программным кодом. Через некоторые так называемые "входные" нейроны пускается виртуальный импульс (входное значение, какое-либо число), с помощью простой математики импульс изменяется, проходит через "скрытые" нейроны, которые оказывают основное влияние на результат, и через "выходные" нейроны сеть выдает ответ.

Но что же делает её такой особенной?

      Ответ прост — известной особенностью искусственной нейронной сети является её способность самообучаться.

     Это звучит поразительно, но программа подобно человеку может учиться на своих ошибках и "исправляться", чтобы больше их не делать. Чем "умнее" нейросеть, тем меньше она ошибается, и тем чаще она выводит правильные ответы.

      Естественное различие в том, что человеку не нужна для этого специальная команда, написанная программистом. Он без труда отличит одного и того же мужчину с усами и без них, в то время, как у плохо обученной программы с этим могут возникнуть проблемы.

     И у этого есть объяснение! Человек миллионы лет эволюционировал и его структура мозга передавалась через сотни, тысячи поколений. Стоит заметить, что каждое поколение обязательно совершенствовало свой мозг, с большей вероятностью, даже не понимая этого. Так можно объяснить разные предрасположенности к какому-либо роду занятий двух детей из разных семей. Одинаковые области мозга двух детей имеют разные структуры, и у одного из них структура может быть более сложной, а, соответственно, условный Ванечка будет более предрасположен к условной математике. Немного вспоминая эволюцию живых существ, мы должны сказать, что выживает наиболее приспособленная особь. И, конечно, если особь выживает, то она продолжит род с такой же наиболее приспособленной особью, которой при таких же условиях удалось выжить. Потомство будет иметь в своей голове некоторые задатки, которые также помогут выжить в их среде. Новые проблемы будут порождать новые умения, а значит, род будет постепенно развиваться.

     Но зачем нам это вообще и при чем тут нейросеть? Дело в том, что так же работает один из способов обучения нейросетей. Создается некоторое количество виртуальных особей, которые будут немного отличаться своей нейросетью. Они выпускаются в виртуальную среду, и те, которые наиболее лучше справляются с поставленной задачей, скрещиваются, совмещая характеристики своего виртуального мозга и передавая их новому поколению. Остальные же умирают, жалко, но такова их реальность (и не только их). И так снова и снова, пока нейросеть не станет достаточно умной.

— То есть, мы могли бы сделать несколько нейросетевых особей и добавить их в виртуальность, которая будет в деталях копировать нашу реальность, а после через нескольких миллионов лет имитации эволюции получить разумное существо?

— ДА! Теоретически. И скорее один настоящий Искусственный Разум будет содержать в себе несколько нейросетей, которые будут взаимодействовать друг с другом (как и у человека).

     Но на практике же у нас просто не хватает вычислительной мощи, как и времени, которое придется ждать. К сожалению, человечество не может полноценно сымитировать работу мозга даже 1 человека. Может, когда человек преодолеет барьер времени, тогда сможет поиграть в Бога?

     Полная модель коннектома дрозофилы (мухи). Наибольшая по сложности структура мозга, которую смог оцифровать человек.

      Вернемся в реальность и начнем с чего-то более важного с практической стороны. Нейросети при обучении специализируются на одной конкретной цели, стараются делать что-то одно, но очень точно и без ошибок. Именно поэтому мы доверяем им даже такую сферу, как здравоохранение, о чем далее и пойдет речь.ственные нейросети и их возможности.


Полностью читать здесь.

Комментариев нет:

Отправить комментарий