31 Июл 2018 13:09

Фантастика реальности, или как нейросети меняют нашу жизнь

Фото: © Fotolia / taa22

В 1943 году американские ученые Уоррен Мак-Каллок и Уолтер Питтс впервые сформулировали концепцию искусственной нейронной сети, тем самым подарив нам очередной сюжет для фильмов про апокалипсис и совершенно новый путь развития компьютерных технологий.

Искусственная нейронная сеть (ИНС) — математическая модель, а также её программное или аппаратное воплощение, построенная по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей — сетей нервных клеток живого организма.

При создании ИНС ученые обратились к устройству нашего мозга. Правда, ошибочно полагать, что  ИНС идентична реальной – мозг человека устроен намного сложнее. Он состоит почти из ста миллиардов нейронов, объединенных в комплексные параллельные связи. Каждый нейрон связан с 10-тью тысячами своих соседей. «Общаются» они друг с другом с помощью электрических импульсов. Вследствие  такой коллективной активности и появляются наши мысли.

Искусственная нейронная сеть – это, прежде всего, компьютерная симуляция. Такие сети созданы посредством программирования обычных компьютеров, в которых работают транзисторы, объединенные в логические связи. Такая симуляция является коллекцией переменных и уравнений, и работает она как система нейронов с множеством параллельных связей.

Состоит ИНС из тысяч искусственных нейронов, которые называются блоками. Они выстроены в слои, где каждый блок соединен с соседним.

Самое интересное, что нейросеть не программируют, а обучают как маленьких детей. Ей нужно время, чтобы научиться, например, классифицировать и распознавать объекты. Чтобы ИНС смогла запомнить как выглядит цветок розы и сделать выбор в пользу неё, то необходимо показать ей много картинок этой розы. Со временем ИНС запомнит признаки этого цветка и научится безошибочно выбирать нужную картинку.

Как и человеку, нейросети необходима обратная связь. Она также сравнивает полученный результат с желаемым, на основе этого корректирует свои действия и делает новую более удачную попытку. Такая обработка обратной связи получила название метод обратного распространения ошибки.

После того как нейросеть прошла обучение, она выходит на тот уровень, когда вы можете предоставить ей новый набор данных, который она еще никогда не видела. К примеру, вы хорошо обучили нейросеть понимать разницу между двумя объектами, а потом показываете ей третий, имеющий общие признаки с каждым из двух, но относящийся к классу первого объекта. Если ИНС была хорошо обучена, она отнесет третий объект к первому. Похожие процессы происходят в мозге у маленького ребенка, который впервые видит какой-то предмет, и пытается отнести его к перечню понятий, которые ему уже известны.

В настоящее время компьютеры по уровню развития сознания сопоставимы с маленькими детьми. Но их работа совершенствуется постоянно. Уже сегодня нейросети помогают нам в интернете: не дают спаму попадать в наш почтовый ящик, улучшают качество онлайн перевода и подбирают интересный нам контент в социальных сетях. В будущем ИНС планируют применять в качестве банковских консультантов, автопилотов и даже личных стилистов.

Алина Моногарова
БГТУ имени В.Г. Шухова

Система Orphus

Дата последнего изменения: 31 Июл 2018 14:00