Как работают современные нейросети

Где используют нейросети

Создавать голосовые помощники и чат-боты для работы с клиентами. Ответы голосового помощника Алисы формирует нейросеть YaLM, разработанная «Яндексом». «Мегафон» также создал на основе алгоритмов нейросети программу для обзвона клиентов , которую использует самостоятельно и продает другим компаниям.

Нейросеть, еще называемая искусственной нейронной сетью или ИНС, – это математическая модель, программа или устройство, построенные по принципу биологической сети нейронов. Другими словами – по тому же принципу, по которому работает человеческий мозг. В основе каждой нейросети – огромное количество простых процессоров, представляющих собой искусственные нейроны. И, хотя по отдельности каждый процессор очень простой в сравнении с привычными компьютерами, их общая сеть с управляемым взаимодействием позволяет решать сложные задачи.

Сети прямого распространенияеще называют однонаправленными. Сигнал в них передается от входного нейрона к выходному, а обратное движение в принципе невозможно. Сами по себе такие сети ограничены в функциях и потому редко используются, но на их основе создаются более сложные сверточные сети.

Самое любопытное в новом этапе развития нейросетей – они перестали быть явлением только научного мира и стали частью жизни современного общества. Нейросети создают произведения искусства, пишут музыку и тексты, выступают в качестве собеседника и помощника, заменяют поисковые системы и голосовых ассистентов.

Оптимизировать затраты на медиапланирование. Volkswagen в Германии формирует медиаплан , исходя из рекомендаций нейросети. Это помогло оптимизировать затраты на медийную рекламу. Например, алгоритм рекомендовал радио для продвижения новых моделей автомобилей. В Volkswagen считали этот медиа-канал устаревшим, но кампания оказалась эффективной.

Во-вторых, для расшифровки аудио — нашим клиентам удобно давать информацию для материалов в формате голосовых и оказалось очень удобно использовать именно нейросеть. Тот же Telegram Premium справляется с расшифровкой гораздо хуже, чем Whisper JAX, а у людей такая задача требует очень много времени. Нейросеть расшифровывает запись на несколько часов за пару-тройку минут.

Нейросети сейчас в тренде и кажутся явлением исключительно нашего времени, как смартфоны или умная техника. Но на самом деле они появились еще в 1940-е годы и прошли путь от простого перцептрона до современного ИИ, способного справиться с любой задачей. Редакция ZOOM.CNews изучила историю и принцип работы нейросетей.

Главная особенность нейросетей в том, что они умеют принимать решения на основе прошлого опыта. Обычно для решения задач программы используют заданный алгоритм — точную последовательность операций, которая ведет к определенному результату. Все возможные варианты событий и решений уже прописаны в коде.

Метод обратного распространения ошибки

Рекуррентные сети имеют обратную связь. То есть информация с выходного слоя может возвращаться обратно на входной. Причем это может происходить неоднократно – и каждый раз данные будут пополняться за счет предыдущих выходов. Потому рекуррентные нейросети могут ненадолго запоминать и дополнять информацию, то есть обладают кратковременной памятью.

Длинная история развития нейросетей подошла к этапу, когда они не только имитируют работу человеческого мозга. Фактически теперь они не ограничены ни в мощностях (количестве процессоров-нейронов), ни в объеме информации. Это дает им огромное преимущество перед людьми и компьютерами, в том числе суперкомпьютерами.

Таргетологи «Тинькофф Журнала» сгенерировали десять картинок для баннерной рекламы. Основная идея эксперимента — быстро проводить A/B-тестирование без привлечения дизайнеров. Все арты отличаются по стилю и содержанию. У дизайнера на отрисовку уйдет несколько дней, нейросеть справилась за несколько часов.
Свой художник в кармане: 8 нейросетей для генерации картинок

Для эффективного обучения нужно много повторений. Иначе нейронная сеть будет работать неточно — ведь входные данные могут серьезно различаться, а она окажется натренирована только на один возможный вариант. Поэтому обучение проводится в несколько итераций и эпох.

Но разработки в этом направлении ведутся — правда, пока такие проекты находятся на стадии исследований. И даже с небольшим по сравнению с мозгом количеством нейронов нейросети могут достигать поразительных результатов в обучении. Некоторые даже проходят тест Тьюринга, но с оговоркой: сознания у них нет, просто они хорошо научились имитировать его наличие. Иногда даже человек не всегда способен распознать в своем собеседнике нейронную сеть.

Анализировать и планировать промоактивности. «Магнит» проверяет правильность выкладки в розничных точках. Искусственный интеллект анализирует наличие товаров на полке и контролирует остатки на складах. Автоматизация сокращает время на проверку почти в 4 раза. Также компания использует нейросети для анализа и планирования промо-мероприятий . Алгоритмы подбирают ассортимент, глубину скидки и тип акции.

Рекуррентные нейросети нужны для языкового моделирования, создания текстов, автоматического перевода, распознавания речи и других задач. Именно они применяются в большинстве популярных чат-ботов: например, в ChatGPT и его российском аналоге SistemmaGPT. Также на базе таких сетей работают сервисы для создания текстов вроде Балабобы и генераторы изображений Midjourney, DALL-E, Dream и Kandinsky 2.1.

Искусственный интеллект, машинное обучение и нейросети — это не синонимы, но тесно связанные понятия. Искусственный интеллект — это область знаний, которая изучает и разрабатывает системы, имитирующие поведение человека. Она включает данные, программы и технологии. Машинное обучение — это способ формирования искусственного интеллекта. Нейросеть — это один из методов машинного обучения, в основе которого лежит математическая модель, имитирующая мозг.

Какие бывают нейросети

В 1969 году вышла книга «Перцептроны» Марвина Минского и Сеймура Паперта, в которой устройства Розенблатта подвергались закономерной критике. Дело в том, что в перцептроне использовалась однослойная нейронная сеть, а потому он не мог выполнять логическую операцию XOR (исключающее ИЛИ). А также на данном этапе компьютеры не обладали достаточной вычислительной мощностью и не могли обработать большой объем данных, который требовался для обучения нейронных сетей.

Нейросеть повторяет этот же принцип, но программно. Нейроны — это программные объекты, внутри которых хранится какая-то формула. Они соединены синапсами — связями, у которых есть веса: некоторые числовые значения. Веса отражают накопленную нейросетью информацию, но сами по себе, в отрыве от сети, не несут информационной ценности.

В 1949 году физиолог Дональд Хебб высказал гипотезу, что обучение в мозге человека происходит за счет изменения силы синаптических связей между нейронами. Именно идея Хебба позволила создать самообучающиеся сети. Аналогом силы синоптических связей в них стали разные массы искусственных синапсов. Практическое воплощение концепция нейросетей получила в 1958 году, когда нейрофизиолог Фрэнк Розенблатт создал перцептрон – компьютерную программу, а также физическое устройство, которое можно считать первой нейросетью.

Но уже в 1982 году в так называемой сети Хопфилда удалось реализовать двустороннюю передачу информации между нейронами. Так появились нелинейные функции активации, которые обеспечивают сложные взаимосвязи между входными и выходными нейронами. На этом этапе все было готово для глубокого или глубинного обучения, также известного как. Но прошло еще более 10 лет, прежде чем концепция получила полноценное воплощение.

Классификация Такие нейросети берут заданные данные и классифицируют их. Например, могут догадаться, к какому жанру относится текст, или оценить платежеспособность человека по его банковскому профилю Предсказание Эти сети делают какие-то выводы на основе заданной информации. Сюда можно отнести как предсказание будущих доходов по текущим данным, так и «дорисовывание» картинки Распознавание Часто применяемая задача — распознавать те или иные объекты. Такие нейросети используются в умных камерах, при наложении фотофильтров, в камерах видеонаблюдения и других подобных программах и устройствах.

Нейронными сетями занимаются специалисты по машинному обучению. Они не пишут программы, основанные на алгоритмах: вместо этого они создают модель и обучают ее, а потом тестируют, насколько хорошо она работает. Есть отдельные компании, специализирующиеся на разработке нейросетей, а есть продуктовые отделы крупных IT-организаций, например Google.

Принцип работы перцептрона был прост: в него загружали определенный набор правил для распознавания информации, а затем показывали карточку, например, с буквой «А». Если устройство давало верный ответ, то переходили к следующей карточке, если же происходил сбой, то в правила вручную вносились коррективы, и обучение продолжалось.

Процесс обучения бывает ручным и автоматическим и выглядит обычно так. Нейросети дают на вход разные данные, она анализирует их, а потом ей сообщают, каким должен быть правильный ответ. Сеть устроена так, что будет «стремиться» подогнать веса синапсов, чтобы выдавать верные результаты.