НЕЙРОСЕТИ

Что это и с чем это едят

ПРО НЕЙРОСЕТИ

Нейро́нная сеть— математическая модель, а также её программное или аппаратное воплощение, построенная по принципу организации биологических нейронных сетей — сетей нервных клеток живого организма. Это понятие возникло при изучении процессов, протекающих в мозге, и при попытке смоделировать эти процессы.

ИНС представляет собой систему соединённых и взаимодействующих между собой простых процессоров (искусственных нейронов). Каждый процессор подобной сети имеет дело только с сигналами, которые он периодически получает, и сигналами, которые он периодически посылает другим процессорам.

Нейронные сети не программируются в привычном смысле этого слова, они обучаются. Возможность обучения — одно из главных преимуществ нейронных сетей перед традиционными алгоритмами. Технически обучение заключается в нахождении коэффициентов связей между нейронами.

ВОЗМОЖНОСТИ

Распознавание образов и обработка изображений — сегодня ИИ уже научился идентифицировать лица, отдельные объекты, жесты, обрабатывать изображения и решать другие сложные задачи.

Обработка и анализ человеческого языка — нейросеть может быть задействована для машинного перевода, суммаризации символов, определения тональности отзывов, автоматической классификации текстов по тематике и других заданий, касающихся обработки естественного языка.

Прогнозирование и анализ данных — такая способность ИИ находит применение в экономике, климатических исследованиях и других областях. Виртуальный мозг также используется для анализа данных, поиска скрытых закономерностей и паттернов в больших объемах информации.

Автоматизация и оптимизация задач — сюда можно отнести такие сферы применения нейросетей, как оптимизация производственных процессов, управление запасами, прогнозирование спроса, автопилоты для транспорта и т. д.

Развлечения и искусство — нейросети применяются в игровой индустрии для создания более умных и реалистичных виртуальных противников и персонажей, а также для визуализации различного рода контента. Помимо этого, они нашли применение в кинематографии для создания спецэффектов и анимации.

Автономные системы — нейронные сети служат основой при создании роботов, беспилотных авто, летательных аппаратов и дронов.

Образовательный процесс — нейросеть используется для персонализации образовательного процесса, адаптации к ученикам, создания интерактивных обучающих материалов и оценки успеваемости.

ПОЛЕЗНОСТЬ

Благодаря нейросетям были разработаны системы диагностики, способные обнаруживать неоткрытые ранее патологии с высокой точностью. Врачи получают дополнительные инструменты для более точной и своевременной диагностики болезней, что способствует лечению и спасению большего числа жизней.

Еще одним примером пользы нейросетей является автономное вождение. Эта технология реализуется благодаря обучению нейросетей распознавать дорожные знакы, обрабатывать данные с камер и сенсоров, поддерживая безопасность и повышая комфорт водителя.

Нейросети также наделяют образовательные учреждения способностью персонализировать учебный процесс. Они помогают адаптировать программы обучения под индивидуальные потребности каждого студента, определяя их уровень знаний, прогнозируя учебные траектории и предоставляя индивидуальную обратную связь.

ВИДЫ

Искусственные нейронные сети (ANN)

Они состоят из нейронов, которые принимают информацию, обрабатывают ее и выдают результат.

Многослойные перцептроны (MLP)

Теперь о многослойных перцептронах (MLP). Они используют определенные функции для обработки данных, чтобы делать точные выводы.

Сверточные нейронные сети (CNN)

Следующий тип - сверточные нейронные сети (CNN). Они специализируются на обработке данных с сетчатой структурой, таких как изображения.

Рекуррентные нейронные сети (RNN)

Они подходят для обработки последовательных данных, например, в обработке текстов.

Долгосрочная краткосрочная память (LSTM)

Любопытно, что есть еще LSTM - сети с долгосрочной краткосрочной памятью, они разработаны для передачи информации на большие расстояния.

Генеративно-состязательные сети (GAN)

Существуют еще генеративно-состязательные сети (GAN), которые создают данные, неотличимые от реальных.