Sztuczna inteligencja

Teoria i praktyka

Sztuczna inteligencja (AI) umożliwia maszynom uczenie się na podstawie doświadczeń, dostosowywanie się do nowych danych wejściowych i wykonywanie zadań typowych dla człowieka. Większość przykładów wykorzystania AI, o jakich dziś słyszymy – od komputerów grających w szachy po samochody autonomiczne – w ogromnym stopniu opiera się na uczeniu głębokim i przetwarzaniu języka naturalnego. Dzięki tym technologiom można wytrenować komputery w taki sposób, by potrafiły wykonywać określone zadania poprzez przetwarzanie dużych ilości danych i rozpoznawanie występujących w nich wzorców.

Historia sztucznej inteligencji

Termin „sztuczna inteligencja” powstał w 1956 r., ale przyczyną, dla której AI w ostatnim czasie tak ogromnie zyskała na popularności, są duże ilości dostępnych danych, zaawansowane algorytmy, coraz większe możliwości w zakresie mocy obliczeniowych i łatwiejsze przechowywanie danych.

Prowadzone w latach 50. ubiegłego wieku wczesne badania poświęcone AI skupiały się na takich kwestiach jak rozwiązywanie problemów i metody symboliczne. W latach 60. tematem zainteresował się amerykański Departament Obrony, który zaczął trenować komputery tak, by potrafiły naśladować ludzkie rozumowanie. Przykładem takich działań był projekt mapowania ulic zrealizowany w latach 70. przez Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności (DARPA). Co więcej, w 2003 r. – czyli na długo zanim w naszych domach zagościły Siri, Alexa czy Cortana – DARPA stworzyła inteligentnego asystenta osobistego.

Te wczesne prace posłużyły jako podwaliny automatyzacji i rozumowania formalnego wykorzystywanych przez obecne komputery – dotyczy to także systemów wspomagania decyzji i inteligentnych systemów wyszukiwania, które można zaprojektować w taki sposób, by uzupełniały i zwiększały możliwości człowieka.

Podczas gdy w hollywoodzkich filmach i powieściach science fiction AI przybiera postać humanoidalnych robotów, które przejmują władzę nad światem, tworzone obecnie technologie z zakresu sztucznej inteligencji nie są aż tak przerażające (ani aż tak mądre). Należałoby zamiast tego wspomnieć o licznych korzyściach, jakie AI przyniosło każdej branży. W dalszej części artykułu znajdziesz współczesne przykłady wykorzystania sztucznej inteligencji w opiece zdrowotnej, handlu detalicznym i innych obszarach.

Lata 1950–1970

Sieci neuronowe

Wczesne prace nad sieciami neuronowymi wywołują emocje i budzą nadzieje na stworzenie „myślących maszyn”.

Lata 1980–2010

Uczenie maszynowe

Uczenie maszynowe zyskuje na popularności.

Lata 2011–2020

Uczenie głębokie

Przełom w zakresie uczenia głębokiego przyczynia się do szybkiego rozwoju AI.

Obecnie

Generatywna AI

Ogromną popularność zyskuje przełomowa technologia, jaką jest generatywna AI.

Trendy w zakresie sztucznej inteligencji, które warto obserwować

Nie czekaj i obejrzyj ten film, aby dowiedzieć się, jakich trendów w zakresie AI spodziewają się w najbliższej dekadzie eksperci ds. sztucznej inteligencji i data science.
 
Jaką rolę w przyszłym podejściu do AI będzie pełnić etyka? Jak duże znaczenie mają dane big data? Dlaczego sukces rozwiązań AI jest w tak dużym stopniu uzależniony od dogłębnej znajomości danej dziedziny?
 
Najważniejszy wniosek? Jak mówi Harper Reed, pionier w dziedzinie technologii: „Ważne jest, kto dysponuje danymi – właśnie ten będzie górą”.

Dlaczego sztuczna inteligencja jest ważna?


AI automatyzuje powtarzalne uczenie się i uzyskiwanie nowych informacji z danych. Nie chodzi tu jednak o automatyzowanie działań manualnych, lecz o wykonywanie częstych, szeroko zakrojonych i skomputeryzowanych zadań, i to w sposób rzetelny, a w dodatku bez męczenia się. Czy to oznacza, że czynnik ludzki jest tu zbędny? Zdecydowanie nie – to przecież człowiek musi odpowiednio skonfigurować system i zadać właściwe pytania.

AI sprawia, że istniejące produkty stają się inteligentniejsze. Wiele produktów, z których korzystasz nie od dziś, zyskuje za sprawą możliwości AI – dobrym przykładem jest tu Siri, którą dodano jako funkcję w urządzeniach Apple nowej generacji. Automatyzacja, platformy konwersacyjne, boty i inteligentne maszyny mogą w połączeniu z dużymi ilościami danych udoskonalić szereg różnych technologii. Zarówno w domu, jak i w pracy nie brakuje rozwiązań tego typu – od analizy zabezpieczeń przez inteligentne kamery po analizę inwestycyjną.

AI dostosowuje się, wykorzystując progresywne algorytmy uczenia się i pozwalając danym zająć się programowaniem. Technologie tego typu znajdują w danych określone struktury i regularności, aby na tej podstawie algorytmy mogły nabywać nowe umiejętności. Algorytm potrafi nauczyć się zarówno tego, jak grać w szachy, jak i tego, jaki kolejny produkt zasugerować online. Co więcej, zasilone nowymi danymi modele dostosowują się do zmienionych okoliczności. 

AI zajmuje się analizą większych ilości głębszych danych, wykorzystując sieci neuronowe obejmujące wiele ukrytych warstw. Stworzenie systemu wykrywania oszustw finansowych składającego się z pięciu ukrytych warstw byłoby kiedyś niemożliwe. Wszystko to uległo jednak zmianie dzięki nadzwyczajnym mocom obliczeniowym i big data. Trenowanie modeli głębokiego uczenia wymaga ogromnych ilości danych, ponieważ modele te uczą się bezpośrednio właśnie z nich. 

Głębokie sieci neuronowe pozwalają AI osiągać imponującą precyzję. Na koncepcji głębokiego uczenia opierają się na przykład wszelkie interakcje z Alexą czy Google. Co więcej, tego typu produkty stają się tym dokładniejsze, im częściej ich używasz. Przykładowo, w dziedzinie medycyny obserwujemy, jak techniki AI wykorzystujące uczenie głębokie i rozpoznawanie obiektów potrafią obecnie coraz dokładniej wskazać na obrazie medycznym nowotwór.

AI czerpie maksymalne korzyści z danych. Jeśli algorytmy uczą się samodzielnie, prawdziwie cennym zasobem są dane. To właśnie w nich kryją się odpowiedzi – AI pozwala je jedynie wydobyć. Ponieważ dane pełnią obecnie rolę ważniejszą niż kiedykolwiek wcześniej, ich jakość może dać Ci przewagę nad konkurencją. Jeśli dysponujesz najlepszymi danymi i działasz w branży cechującej się dużą konkurencyjnością, to nawet jeśli inni stosują podobne techniki, wygrasz właśnie Ty. Aby jednak móc przy użyciu danych w odpowiedzialny sposób wprowadzać innowacje, potrzebna jest godna zaufania technologia AI. Co to oznacza? Że systemy AI, z których korzystasz, powinny być etyczne, sprawiedliwe i zgodne z ideą zrównoważonego rozwoju.

Sztuczna inteligencja w dzisiejszym świecie

Podcast poświęcony rozważaniom nad AI

Czy sztuczna inteligencja zawsze jest stronnicza? Czy AI potrzebuje ludzi? Jaki będzie następny krok w kontekście AI? Kimberly Nevala zaprasza do rozważań nad postępami w dziedzinie AI w towarzystwie przeróżnych gości, w tym innowatorów, aktywistów czy ekspertów ds. danych.

Twoja droga do sukcesu przy wsparciu AI

Zdecyduj, czy naprawdę potrzebna Ci sztuczna inteligencja, i dowiedz się, czy Twoja organizacja jest gotowa na tego typu technologię. We współpracy z MIT SMR Connections firma SAS opracowała serię strategicznych przewodników i towarzyszących im webinariów, w których znajdziesz szereg wskazówek od specjalistów z branży.

Pięć technologii AI, które musisz znać

Przeczytaj nasz krótki przegląd najważniejszych technologii napędzających zainteresowanie sztuczną inteligencją. W tym przydatnym wprowadzeniu znajdziesz krótkie opisy i przykłady zastosowań uczenia maszynowego, przetwarzania języka naturalnego i innych koncepcji.

Jak wykorzystujemy sztuczną inteligencję

Każdą branżę cechuje duże zapotrzebowanie na rozwiązania AI, w tym na systemy, które mogą wspomagać automatyzację, uczenie, pomoc prawną, powiadamianie o ryzyku i badania. Poniżej znajdziesz przykłady zastosowania AI w różnych branżach:

Ochrona zdrowia

AI może świadczyć spersonalizowane usługi medyczne i dokonywać odczytów zdjęć RTG. Osobisty asystent zdrowotny sprawdzi się jako coach stylu życia przypominający Ci o konieczności wzięcia leków, zachęcający do ćwiczeń lub motywujący do zdrowszego odżywiania.

Handel detaliczny

AI oferuje możliwości w zakresie wirtualnych zakupów – przedstawia spersonalizowane rekomendacje i omawia z konsumentem dostępne opcje zakupu. Sztuczna inteligencja pomaga również zarządzać stanami magazynowymi i decydować o układzie strony internetowej.

Przemysł

AI potrafi analizować dane IoT w obrębie zakładu produkcyjnego w miarę ich napływu z połączonych urządzeń i na tej podstawie prognozować oczekiwane obciążenie i zapotrzebowanie z pomocą sieci rekurencyjnej (szczególnego rodzaju sieci głębokiego uczenia wykorzystującej dane sekwencyjne).

Bankowość

Sztuczna inteligencja zwiększa prędkość, precyzję i skuteczność działań podejmowanych przez ludzi. Jeśli chodzi o instytucje finansowe, techniki AI mogą rozpoznawać oszukańcze transakcje, szybko przygotowywać dokładne scoringi kredytowe oraz automatyzować te zadania z zakresu zarządzania danymi, których wykonanie ręczne byłoby wyczerpujące.


AI od lat stanowi nieodłączny element oprogramowania SAS. Obecnie pomagamy klientom ze wszystkich branż korzystać z rozwoju sztucznej inteligencji i zamierzamy uwzględniać technologie AI, takie jak uczenie maszynowe czy uczenie głębokie, w wielu różnych rozwiązaniach z naszego portfolio. Zdjęcie portretowe Jima Goodnighta Jim Goodnight CEO SAS

WildTrack i SAS: ratujemy zagrożone gatunki – ślad po śladzie.

Sztandarowe gatunki, jak np. gepard, znikają z powierzchni ziemi, a wraz z nimi bioróżnorodność, która jest korzystna dla nas wszystkich. WildTrack testuje przydatność sztucznej inteligencji w dziedzinie ochrony przyrody – organizacja chce analizować ślady zwierząt tak, jak robią to tubylcy, i chronić zagrożone gatunki przed wyginięciem.

Jak działa sztuczna inteligencja

AI bazuje na połączeniu dużych ilości danych z szybkim, iteracyjnym przetwarzaniem i inteligentnymi algorytmami, dzięki czemu oprogramowanie może automatycznie uczyć się z wzorców lub cech zawartych w danych. AI to szeroka dziedzina badawcza, obejmująca wiele teorii, metod i technologii. Dzieli się ona również na następujące główne obszary:

Uczenie maszynowe

Uczenie maszynowe automatyzuje tworzenie modeli analitycznych. Obszar ten wykorzystuje metody z zakresu sieci neuronowych, statystyki, badań operacyjnych i fizyki, aby dokonywać ustaleń na podstawie danych pomimo braku kodu określającego, gdzie szukać lub jakie wnioski wyciągać.

Sieci neuronowe

Sieć neuronowa to rodzaj uczenia maszynowego złożonego z wzajemnie połączonych jednostek (przypominających neurony), które przetwarzają informacje poprzez reagowanie na zewnętrzne dane wejściowe i przekazują je między sobą. Proces ten wymaga kilkukrotnego przejrzenia danych w celu znalezienia połączeń i wydobycia sensu z niezdefiniowanych danych.

Uczenie głębokie

Uczenie głębokie wykorzystuje ogromne sieci neuronowe złożone z wielu warstw jednostek przetwarzających, co oznacza, że czerpie korzyści z postępów poczynionych w zakresie mocy obliczeniowej i ulepszonych technik szkoleniowych, aby uczyć się złożonych wzorców w obrębie dużych ilości danych. Typowe zastosowania obejmują rozpoznawanie obrazów i mowy.

Dodatkowo istnieje kilka technologii, które umożliwiają i wspierają działanie AI:

Rozpoznawanie obrazów polega na identyfikowaniu obiektów na zdjęciach lub filmach poprzez wykorzystanie rozpoznawania wzorców i uczenia głębokiego. Gdy maszyny są w stanie przetwarzać, analizować i rozumieć obrazy, mogą je rejestrować w czasie rzeczywistym i interpretować swoje otoczenie.

Przetwarzanie języka naturalnego to zdolność komputerów do analizowania, rozumienia i generowania ludzkiego języka, w tym mowy. Kolejnym etapem przetwarzania języka naturalnego są interakcje w języku naturalnym pozwalające ludziom komunikować się z komputerami za pomocą normalnego, codziennego języka w celu wykonywania zadań.

Procesory graficzne mają kluczowe znaczenie w kontekście AI, ponieważ zapewniają dużą moc obliczeniową wymaganą przez przetwarzanie iteracyjne. Trenowanie sieci neuronowych wymaga zarówno danych big data, jak i mocy obliczeniowej.

Internet rzeczy (IoT) generuje ogromne ilości danych pochodzących z połączonych urządzeń, z czego większość to dane nieprzeanalizowane. Automatyzacja modeli z wykorzystaniem AI pozwoli nam wykorzystywać je w większym stopniu.

Tworzone są zaawansowane algorytmyktóre łączy się na nowe sposoby w celu analizy większej ilości danych w krótszym czasie i na wielu różnych poziomach. Takie inteligentne przetwarzanie jest kluczowe, jeśli chcemy rozpoznawać i przewidywać rzadkie zdarzenia, rozumieć złożone systemy i optymalizować unikalne scenariusze.

Interfejsy programowania aplikacji (API) to przenośne pakiety kodu umożliwiające dodawanie funkcji AI do istniejących produktów i pakietów oprogramowania. Mogą one rozszerzać domowe systemy bezpieczeństwa o funkcje rozpoznawania obrazu oraz oferować funkcje pytań i odpowiedzi opisujących dane, tworzących podpisy i nagłówki lub wskazujących na interesujące wzorce i informacje w zbiorze danych.

Podsumowując, celem AI jest tworzenie oprogramowania, które potrafi rozumować na podstawie danych wejściowych i udzielać wyjaśnień na podstawie danych wyjściowych. AI umożliwi interakcje z oprogramowaniem przypominające te ludzkie oraz pomoże podejmować decyzje w przypadku określonych zadań, natomiast jeszcze długo nie zastąpi człowieka. 

Kierunki rozwoju

Dowiedz się, jak rozwiązania z zakresu sztucznej inteligencji wspierają ludzką kreatywność i różne przedsięwzięcia dzięki pomocy AI.

Wyróżniona funkcja SZTUCZNEJ INTELIGENCJI

SAS® for Machine Learning and Deep Learning

Korzystanie z AI jest prostsze, jeśli w ramach jednego produktu możesz przygotować dane do analizy, opracować modele zawierające nowoczesne algorytmy uczenia maszynowego i dokonać integracji narzędzi do analizy tekstu. Świetnie, jeśli możesz także tworzyć projekty łączące rozwiązania SAS z innymi językami, takimi jak Python, R, Java czy Lua.


Jakie wyzwania wiążą się z wykorzystaniem sztucznej inteligencji?

Sztuczna inteligencja zmieni każda branżę, ale musimy rozumieć jej ograniczenia.

Głównym ograniczeniem AI jest to, że uczy się od danych. Nie ma innego sposobu na wprowadzenie wiedzy. Oznacza to, że wszelkie nieścisłości w danych będą odzwierciedlone w wynikach, a wszelkie dodatkowe warstwy prognoz lub analiz muszą być wprowadzone oddzielnie.

Dzisiejsze systemy AI są szkolone, by wykonywać wyraźnie określone zadanie. System, który gra w pokera, nie potrafi układać pasjansa ani grać w szachy. System wykrywania nadużyć nie potrafi prowadzić samochodu ani udzielać pomocy prawnej. Co więcej, system AI wykrywający oszustwa związane z opieką zdrowotną nie potrafi dokładnie wykrywać oszustw podatkowych ani oszustw związanych z roszczeniami gwarancyjnymi.

Innymi słowy, systemy te są bardzo, bardzo wyspecjalizowane. Koncentrują się na pojedynczym zadaniu, a ich zachowanie bardzo odbiega od ludzkiego.

Podobnie jest w przypadku systemów samouczących się: nie są one systemami autonomicznymi. Wyimaginowane technologie AI, jakie widzimy w filmach i w telewizji, to nadal science fiction. Jednakże komputery, które potrafią analizować skomplikowane dane, aby się uczyć i doskonalić konkretne zadania, stają się dość powszechne.