Интересное

Именем эволюции. Что общего у природы и алгоритмов ИИ

25 января

7 мин

С 2023 по 2030 год мировой рынок искусственного интеллекта, по прогнозам Grand View Research, будет прибавлять по 37,3% в год и в начале следующего десятилетия составит 1,8 трлн долларов. В России в развитие ИИ в течение того же периода будет вложено около 140 млрд рублей. 



Динамика российского рынка ИИ, млрд рублей

nature-grafic.pngИсточник: РБК


В поисках идей для развития технологий ИИ учёные и инженеры обращаются в том числе к окружающей среде. В статье собрали три природных явления, которые вдохновляют разработчиков.



Глаз каракатицы — компьютерное зрение

Морские каракатицы обладают самым развитым зрением среди моллюсков, угол обзора составляет 360°. Но учёных из Кореи заинтересовала другая особенность их глаза: эти головоногие отлично видят даже при очень ярком свете, например, на мелководье. 

nature-foto.jpg


Как это работает? Обычно круглые зрачки каракатицы принимают W-образную форму при слишком интенсивном освещении. Это сокращает количество попадающего на хрусталик света, что делает изображение более контрастным. Каракатица умеет фокусировать взгляд на интересующих её объектах при экстремально ярком свете. 


Эффект W-образного зрачка в компьютерном зрении позволяет получать изображения с равномерным освещением. Даже в солнечный полдень на картинке, которую передаёт оснащённая специальной технологией камера, нет засветов.


Области применения. Технология может использоваться, например, в беспилотных автомобилях, где работа во многом строится на обработке изображений с камер. W-образная линза способна решить проблему с бликами, из-за которых объекты на дороге хуже видно.


Пчелиный рой — децентрализация

Благодаря роевому интеллекту пчёлы объединяются в большую систему. Она выполняет задачи, на которые отдельный представитель группы не способен. 


«Например, пчелиный алгоритм позволяет насекомым совместно искать лучшее нектарное поле, постоянно обрабатывая общую информацию и оповещая друг друга о состоянии территории», — говорит специалист факультета ВМК МГУ Ксения Шутова, которая занимается групповой робототехникой. 


Как это работает? Рой — чётко организованная социальная структура, каждый участник которой выполняет отведённые ему функции. Так, пчела-разведчица при помощи особых движений и запахов передаёт рабочим пчёлам информацию о нектарном поле, которое ей удалось обнаружить. 


Суть искусственного роевого интеллекта — в способности системы к децентрализованному контролю для решения поставленных задач. Технология включает в себя взаимодействие между формально разрозненными объектами группы для достижения общих целей.


Области применения. Роевой интеллект востребован в сфере беспилотной авиации при поисково-спасательных работах или для патрулирования улиц с помощью дронов.


Ксения Шутова

специалист по групповой робототехнике ВМК МГУ

Самый важный эффект от группового подхода к робототехнике в этой области — это стабильность связи. Оснащённые групповым ИИ дроны выстраиваются в такую конфигурацию, что могут быть передатчиками сигнала. Если один из роботов выйдет из строя, связь с «роем» не будет потеряна, изменится лишь взаиморасположение участников группы.



Иммунная система — цифровая защита

Иммунитет — самообучающаяся система. 


Как это работает? Когда в организм попадает незнакомый вирус, иммунная система начинает подбирать антитела, которые могут нейтрализовать содержащиеся в нём антигены. Как только подходящая форма антител найдена, организм начинает массово производить их и человек выздоравливает.


Одновременно иммунитет «учится»: запоминает, что именно помогает справиться с конкретным патогеном. Если человек снова заразится, нужное антитело мгновенно направляется на борьбу с антигенами. 


Аналогично действует и искусственный иммунитет. Правда, в отличие от организма, где клетки памяти постепенно отмирают и устойчивость к вирусу снижается, он может сохраняться до тех пор, пока существует сама система.


Области применения. Искусственный иммунитет используется для защиты нейросетей, интернета вещей на предприятиях и других систем от сетевых вторжений (писал ComNews). Специальное ПО анализирует трафик и ищет аномальное поведение, которое может быть связано с атакой. По прогнозам Gartner, к 2025 году организации, которые инвестируют в цифровой иммунитет, сократят время простоя на 80% и повысят удовлетворённость клиентов.


Один из главных технотрендов последних лет — генеративные нейросети — тоже вдохновлены природой. Общий принцип их действия схож с работой человеческого мозга. Они способны самообучаться, накапливать опыт и использовать его в дальнейшем. Читайте о том, как эта технология применяется в маркетинге, автопроме и других отраслях.



Что нас ждёт

«Мы наблюдаем новый переломный момент в развитии технологий. Его можно сравнить с появлением ПК, интернета и мобильных приложений. В такие моменты начинает меняться вся технологическая архитектура и появляются принципиально новые бизнес-модели», — отмечал Андрей Белевцев, старший вице-президент, СТО — руководитель блока «Технологии» Сбера на «Дне инвестора».


По мере развития зоологии, нейробиологии, физики и других естественных наук технологии, вдохновлённые природой, становятся сложнее. Учёные работают над алгоритмами, основанными на взаимодействии муравьёв внутри колонии, генетических механизмах, фотосинтезе и поведении летучих мышей. 


Отдельное внимание уделяется человеческому мозгу. Так, стартап из Индии предлагает внедрять в беспилотные механизмы антиаварийный механизм, основанный на способности людей лавировать в толпе. 


Говорить о массовом использовании большинства этих решений пока рано. Скорость их внедрения во многом зависит не только от технологических возможностей, но и от ограничений регуляторов в разных странах. 





  • СберПро Медиа теперь можно читать в «Телеграме» и «Дзене». Чтобы быть в курсе важных трендов, свежих кейсов лидеров бизнеса и мнений ведущих экспертов, следите за нами в телеграм-канале. Развитие навыков управления, личностный рост, актуальные подходы в маркетинге, новинки бизнес-литературы — эти темы мы подробно рассматриваем в «Дзене».

Статья была вам полезна?

Да

Нет