Области применения искусственного интеллекта

Аннотация. В рамках статьи анализируется применение технологии искусственного интеллекта в современном обществе. Автором приводятся различные сферы жизнедеятельности человека, в которых на сегодняшний день разработчики систем искусственного интеллекта смогли добиться наилучших показателей.

Abstract. The article analyzes the use of artificial intelligence technology in modern society. The author cites various spheres of human life, in which today the developers of artificial intelligence systems have been able to achieve the best performance.

Ключевые слова: искусственный интеллект; распознавание образов; применение искусственного интеллекта; проблемы искусственного интеллекта.

Keywords: artificial intelligence; pattern recognition; the use of artificial intelligence; artificial intelligence problems.

В последние годы во всем мире и в нашей стране в частности большое внимание уделяется области искусственного интеллекта.

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

Популярность данной сферы обосновывается все возрастающей потребностью человека обучить машину «думать» так, как это бы сделал человек. Ежедневно исследователями во всем мире предпринимаются данные попытки.

Предлагаем проанализировать примеры, которые демонстрируют нам успешное применение искусственного интеллекта в современном обществе.

Одной из успешно применяемых технологий в сфере искусственного интеллекта является технология распознавания образов. Так, на основе распознавания лиц властями Китая в 2015 году был запущен проект по созданию национальной базы данных. Для осуществления целей данного проекта в стране была построена сеть камер видеонаблюдения. С помощью данной системы Китай планирует создать огромную базу информации о гражданах, которая будет объединена с базами полиции, банков и онлайн-сервисов. Таким образом, Китай планирует ввести «рейтинг общественной надежности». Каждому жителю будет присваиваться определенное количество баллов, исходя из его поведения. На основе этих баллов ему будут открывать (или закрывать) доступ к таким привилегиям как туристические визы, социальные пособия или выгодные ставки по кредитам.

Похожая система распознавания лиц работает и в нашей стране. Последние два года в Москве тестируют систему видеонаблюдения, позволяющую идентифицировать нарушителей, которые находятся даже в многолюдных местах. Стоит отметить, что благодаря данному решению уже были задержаны несколько десятков правонарушителей. На базе этой системы на период режима самоизоляции во время эпидемии коронавирусной инфекции в 2020 году были выдвинуты проекты по отслеживанию перемещения людей по городу, тем самым выявленные нарушители режима привлекались к ответственности [4].

Не менее важное применение искусственный интеллект нашел в медицине. В России на данный момент разрабатывают системы, которые смогут диагностировать раковые опухоли. Для этого нейронную сеть обучают, используя тысячи различных снимков. Система позволяет проводить диагностику вновь поступившего снимка с точностью около 96% [3].

Интересные решения разрабатываются для сферы здравоохранения компанией «Третье мнение». В числе продуктов компании – сервисы распознавания патологий на рентгенограммах, маммограммах, компьютерной томографии легких, системы мониторинга, позволяющие усилить контроль за состоянием пациента во время нахождения его на лечении в стационаре.

Система мониторинга оказала существенное влияние в 2020 году при лечении больных коронавирусной инфекцией. Система устроена таким образом, что на основе камер, установленных в палате, отслеживается физическая активность пациентов в течение дня, так как нахождение в лежачем положении ухудшает циркулирование воздуха в легких более чем в два раза и увеличивает риск развития пневмонии. Отметим, что перед использованием системы в конкретной палате у каждого пациента берется согласие на обработку персональных данных.

В конце 2019 года в СМИ появилась информация о том, что медицинские учреждения стали применять искусственный интеллект для того, чтобы предсказать здоровье пациента и тем самим определить необходимость в госпитализации. Такие системы на входе получают информацию о том, какой образ жизни ведет пациент, какие на данный момент имеет заболевания, имеющиеся вредные привычки. Кроме того имеются системы, позволяющие выявить вероятность возникновения приступа эпилепсии с точностью, близкой к 100% [2].

Искусственный интеллект позволяет по данным электрокардиограммы делать заключение о вероятности смерти пациента. Системы предсказывают сбои в сердечном ритме и на основе этого делают заключение.

Все системы, используемые в системе здравоохранения, имеют схожий принцип: система первоначально обучается на огромной выборке реальных пациентов, после чего систему можно использовать для полноценной работы. Отметим, что в данном случае очень важно обучить систему именно на реальных данных, так как в данном случае речь идет о здоровье человека и очень важно получить результат, который будет иметь минимальную погрешность.

Активно растет количество транспортных средств, которые оборудованы системами помощи водителю на дороге (ADAS). Данные системы работают на базе видеокамер, датчиков, радаров и позволяют распознавать объекты. Системы ADAS позволяют распознавать пешеходов, знаки и светофоры [5].

Особое внимание в развитии искусственного интеллекта в сфере транспорта уделяется сфере логистики. Сфера логистики на сегодняшний день является важной в силу того, что от того, насколько развита данная сфера, во многом зависит то, как быстро будут доставляться товары и насколько эффективной окажется путь товародвижения.

В сфере ЖКХ искусственный интеллект позволяет оценивать текущее состояние жилого дома, делать прогнозы по потреблению воды, газа, электроэнергии.

В судебной системе искусственный интеллект позволяет делать объективные заключения, так как на него не действуют эмоции людей, искусственный интеллект не берет взяток, вероятность возникновения ошибки при разбирательстве по делу становится минимальной. Таким образом, станет возможным создать эффективную и справедливую судебную систему.

В промышленности искусственный интеллект позволяет автоматизировать некоторые действия сотрудников, заменив их думающей машиной. Тем самым у работников появляется больше возможностей и времени уделить внимание тем вопросам, которые искусственный интеллект на сегодняшний день не способен решить [6].

Искусственный интеллект в области промышленного производства – это повсеместная автоматизация производства, вплоть до полного исключения людей из этого процесса. Например, компания LG запланировала к 2023 году запустить предприятие, которое будет полностью находиться под управлением искусственного интеллекта, который будет контролировать процесс от покупки необходимых материалов до контроля качества товара и его отправки по назначению. Кроме того, искусственный интеллект будет держать под контролем выработку (износ) производственных механизмов и другие параметры вплоть до контроля выполнения заданного плана.

В сельском хозяйстве искусственный интеллект применяется для слежения за развитием посадок, влажностью грунта и воздуха, присутствием в почве нужных удобрений и общего ухода за растениями. К примеру, машины обучились обнаруживать сорняки и очень осторожно удалять их (путем выдергивания без повреждения остальных посадок или обработки ядохимикатами). Интеллектуальные машины в состоянии идентифицировать болезни растения или вредителей по изображениям, и кроме того целенаправленно доставить в нужную точку нужные химикаты. Это существенно экономит пестициды и гербициды.

Не так давно появившиеся дроны (беспилотный летательный аппарат) уже нашли свое применение в задаче распознавания. Норвежской компанией eSmart Systems было разработано совершенно новое интеллектуальное решение для энергетических сетей. Компания использует в своей новинке такое устройство как дроны, которые в последнее время получают все большее распространение. Дроны применяют для обнаружения различных неисправностей на линиях электропередач. Предварительно дроны проходят обучение и по его окончанию могут распознавать элементы установок ЛЭП, что позволяет им проверять целостность проводов, изоляторов и других частей. Данное решение позволит быстро обнаружить неисправность на линии, которая часто находится в труднодоступных местах. В таких случаях эффективнее на поиск неисправности отправить бригаду дронов, чем бригаду людей [1].

Искусственный интеллект повлияет изменить характер розничных продаж, оптимизируя выпуск товаров потребления в соответствии с запросами покупателей, а также повышая качество логистики. Складские роботы, разработанные американской некоммерческой организацией Kiva, используемые компанией Amazon, сокращают время транспортировки, более рационально размещают товары на складах, что позволило снизить расходы на 20%.

Динамика рынков ценных бумаг и финансовых активов обусловлена сложными закономерностями, требующими для анализа экспертных знаний, но в этой отрасли уже есть успехи, связанные с применением искусственного интеллекта. Программы, дающие советы по формированию инвестиционных пакетов уже существуют, хотя их массовое развитие пока сдерживается соображениями информационной безопасности.

Достижения в области искусственного интеллекта создают новые беспрецедентные возможности для правоохранительной и правоприменительной деятельности, прежде всего, по направлению идентификации фигурантов или транспортных средств, связанных с уголовными делами и другими нарушениями.

В конце февраля 2020 года в сети Интернет появилась информация о том, что изучение искусственного интеллекта станет внедряться в изучение в школах страны. Таким образом, предполагается, что охват школ, в которых появится новый предмет, к 2024 году будет составлять более 50%. Данное введение позволит уже с подросткового возраста получить теоретическую и практическую базу в данном направлении, что позволит в еще большей степени иметь возможности в освоении данной сферы [7]. Кроме того, отмечается, что учителя также пройдут курсы для получения квалификации по искусственному интеллекту.

На сегодняшний день искусственный интеллект в сфере образования находит применение для проведения индивидуальных занятий с учеником – репетиторство; созданы и активно применяются системы, позволяющие автоматизировать оценивание знаний учащихся. Интересным  применением искусственного интеллекта становится распознавание и анализ поведения учащихся во время обучения [7]. Так же системы на основе искусственного интеллекта позволяют оценивать то, как учащиеся воспринимают тот или иной материал – отслеживают их реакцию; позволяют оценивать профессиональное мастерство преподавателей.

Безусловно, технологии искусственного интеллекта способны изменить любые отрасли, но их возможности не безграничны.

Главное ограничение искусственного интеллекта заключается в том, что обучение возможно только на основе данных, другими способами – невозможно.

Современные системы искусственного интеллекта заточены под выполнение четко определенных задач. Система, предназначенная для игры в покер, не сможет раскладывать пасьянсы или играть в шахматы.

Другими словами, эти системы характеризуются очень узкой специализацией. Они предназначены для выполнения одной конкретной задачи, и им далеко до многозадачности человека.

Среди основных препятствий для полноценного внедрения искусственного интеллекта можно выделить отсутствие информационно-технологической инфраструктуры, нехватку квалифицированных специалистов, а также законодательные проблемы.

Таким образом, значимость развития искусственного интеллекта на сегодняшний день не вызывает сомнения. Каждый, кому удалось столкнуться с возможностями, которые предоставляет использование искусственного интеллекта, несомненно, хотел добиться получения еще больших впечатляющих результатов. Ведь в действительности использование данной технологии в производстве, медицине и других областях позволило добиваться результата в разы быстрее, практически не затрачивая при этом человеческие ресурсы.

Несмотря на наличие некоторых проблем для полноценного внедрения искусственного интеллекта в современную жизнь, данная сфера продолжает успешно развиваться. Странами предпринимаются попытки научить системы, основанные на искусственном интеллекте принимать решения, действовать так, как это сделал бы человек, во многом такие попытки оказываются успешными. Однако полностью заменить человека искусственным интеллектом на сегодняшний день не представляется возможным.