Как искусственный интеллект используется на производстве

Главные выводы:

Подводя итоги, необходимо отметить значительное влияние искусственного интеллекта (ИИ) на сферу производства. Использование ИИ стало катализатором эффективности и инноваций, позволяя предприятиям достигать впечатляющих результатов. Среди ключевых достижений:

Одним из главных трендов последних лет стали мегамодели (мультизадачные, мультимодальные и мультиязычные), обрабатывающие различные типы данных (текст, речь, изображения, др.). Так, этой весной рынок буквально «взорвала» модель GPT-4, способная работать не только с текстами на разных языках (как ChatGPT), но и с изображениями (как Midjourney).

Автомобильная индустрия является одним из лидеров в применении робототехники, оснащенной элементами ИИ. Роботы с искусственным интеллектом способны выполнять сложные задачи, такие как сварка, покраска, сборка и контроль качества. Например, компания Tesla использует роботов с ИИ для автоматизации большей части производственного процесса. Это позволяет не только сократить время сборки автомобилей, но и значительно повысить точность и качество их изготовления.

Наконец, персонализация продукции и возможности массового производства значительно расширяются благодаря ИИ. Системы могут анализировать предпочтения клиентов и настраивать производственные линии для создания товаров, которые наилучшим образом соответствуют индивидуальным запросам. Это позволяет компаниям предлагать широкий ассортимент продукции без потери производственной эффективности, укрепляя позиции на рынке и удовлетворяя потребности самых требовательных клиентов.

Искусственный интеллект (ИИ) — это область информатики, которая занимается созданием систем, способных выполнять задачи, требующие человеческого интеллекта. Это включает в себя обучение, рассуждение, восприятие, понимание естественного языка и даже демонстрацию эмоций. ИИ может быть реализован в различных формах, таких как чат-боты, роботы, системы автоматического планирования и многое другое.

Взгляд в будущее показывает, что искусственный интеллект обладает потенциалом радикально трансформировать производственные процессы. На горизонте появляются перспективы полной автоматизации производственных линий, что позволит создавать фабрики, работающие с минимальным участием человека. Кроме того, ИИ может способствовать разработке новых материалов и технологий, что откроет двери для создания продуктов с улучшенными характеристиками и новыми свойствами. Интеграция ИИ в производственные системы способствует не только повышению эффективности, но и стимулирует экологическую устойчивость за счет оптимизации расхода ресурсов и снижения отходов.

Организации отдают предпочтение преимущественно российским продуктам. Активнее всего используются отечественные решения на основе технологий распознавания и синтеза речи (82,4%), а также биометрии, компьютерного зрения и кибербезопасности (более 60% организаций). Зарубежные решения не занимают сопоставимых позиций ни по одной из групп технологий. Вместе с тем в ряде случаев они могут использоваться в организациях вместе с отечественными: чаще всего это рекомендательные системы, биометрия, а также решения на основе перспективных методов ИИ (например, автоматическое машинное обучение (AutoML), трансферное машинное обучение и др.).

Прогнозирование и обслуживание оборудования – критически важные аспекты, где применение ИИ может принести значительные выгоды. Системы искусственного интеллекта анализируют данные с датчиков и мониторинга в реальном времени, чтобы предсказывать потенциальные неисправности и планировать предупредительное обслуживание. Это помогает избежать незапланированных простоев и продлевает срок службы оборудования, делая процесс более надежным и экономически эффективным.

Сми о нас

После первой волны визионерского восприятия и завышенных ожиданий к технологиям ИИ решения на их основе постепенно становятся неотъемлемым инструментом бизнеса и применяются практически во всех сферах деятельности — от мониторинга сельхозугодий и управления космическими аппаратами до помощи в написании научных работ и новостей СМИ. Растущий интерес, расширение потребительских предпочтений и демократизация данного направления технологий приводят к появлению новых рынков и продуктов на основе ИИ.

Современные технологии играют большую роль в обновлении и модернизации мира. Важное место среди технологий занимает область искусственного интеллекта. Искусственный интеллект – это имитация человеческого интеллекта в машинах, которые запрограммированы думать и действовать как люди. Он включает в себя разработку алгоритмов и компьютерных программ, которые могут выполнять задачи, изначально требующие человеческого интеллекта (визуальное восприятие, распознавание речи, принятие решений и языковой перевод). Искусственный интеллект охватывает множество областей, включая машинное обучение, обработку естественного языка и робототехнику.
В настоящее время искусственный интеллект считается одним из самых быстро формирующихся и совершенствующихся направлений в науке. Сейчас искусственный интеллект применяется почти во всех сферах человеческой деятельности, обеспечивая автоматизацию, улучшая процесс принятия решений, повышая эффективность и производительность, а также создавая новые возможности для инноваций и роста в различных отраслях, включая здравоохранение, финансы, производство, транспорт, электронную коммерцию, образование и многие другие.
Искусственный интеллект в настоящее время широко применяется в информационных системах, обогащая их возможности. Алгоритмы машинного обучения и глубокого обучения позволяют системам распознавать образы, обрабатывать естественный язык и прогнозировать тренды на основе данных. Эти технологии революционизировали способ анализа и использования больших данных, делая информационные системы более интеллектуальными и адаптивными.
Одним из главных способов, которыми искусственный интеллект трансформирует информационные системы, является анализ больших данных. Благодаря алгоритмам машинного обучения и глубокого обучения, искусственный интеллект способен обрабатывать и анализировать огромные объемы данных, выявляя в них закономерности и тенденции, которые человек может упустить. Это позволяет бизнесу принимать более обоснованные стратегические решения и предсказывать рыночные тенденции. Искусственный интеллект дает информационным системам возможность создавать персонализированные пользовательские опыты.
Автоматизация процессов — еще одна из ключевых областей применения искусственного интеллекта в информационных системах. Искусственный интеллект обучается выполнять задачи, которые раньше требовали участия человека. Это включает в себя автоматическую обработку текста, роботизацию производственных процессов и даже создание искусственных ассистентов, способных общаться с пользователями на естественном языке.
Рассмотрим роль искусственного интеллекта на примере медицины, где он может помочь в диагностике, выборе лечения, разработке лекарств и профилактике заболеваний. Искусственный интеллект способен анализировать большие объемы медицинских данных для выявления закономерностей и предоставления информации, которая может помочь медицинским работникам принимать более быстрые и точные решения.
Кроме того, искусственный интеллект полезен в сфере образования. Его можно использовать для улучшения эффективности работы учителей, например, внедрять инструменты на базе искусственного интеллекта для персонализированного обучения и оценки. Эти инструменты могут анализировать данные учащихся, выявлять сильные и слабые стороны и предлагать индивидуальные пути обучения для каждого ученика. Кроме того, искусственный интеллект может помочь автоматизировать рутинные задачи, такие как выставление оценок, позволяя учителям сосредоточиться на более важных задачах, таких как планирование урока и индивидуальное обучение. Системы мониторинга на основе искусственного интеллекта также могут в режиме реального времени предоставлять учителям обратную связь о вовлеченности учащихся и их понимании во время занятий, что позволяет более эффективно корректировать стратегии обучения.
Также искусственный интеллект используется в области экономики для автоматизации задач, прогнозирования, выявления закономерностей и предоставления идей. Его можно использовать в различных областях, включая финансы, маркетинг и управление цепочками поставок, для повышения эффективности, точности и снижения затрат. Некоторые примеры приложений искусственного интеллекта в экономике включают обнаружение мошенничества, прогнозирование фондового рынка, анализ поведения потребителей и управление рисками.
В сфере производства сейчас востребована возможность автоматизации рабочих процессов с помощью искусственного интеллекта: контроль процесса снабжения материалами, работы станков, качества продукции, управления складом.
На российском рынке решения на основе искусственного интеллекта носят динамично развивающийся характер. Объем рынка искусственного интеллекта в Российской Федерации на 2023 год составляет около 650 млрд рублей.
Лидерами рынка предоставления решений на основе искусственного интеллекта в России являются «Яндекс», «Mail.ru Group», ПАО «Сбербанк». Наиболее крупными направлениями разработок, объединяющими 62 % сегмента информационных компаний, являются: – компьютерное зрение (например, использование данных камеры для беспилотных автомобилей); – бизнес-аналитика (например, прогнозирование покупательского поведения на основе прошлых покупок на маркетплейсе); – медицина (например, автоматический анализ результатов компьютерной томографии); – обработка естественного языка (например, распознавание текста, распознавание речи, синтез речи, перевод); – обработка больших объемов данных.
Искусственный интеллект становится востребованным элементом информационных систем, преобразуя способ их функционирования и взаимодействия с миром. Внедрение искусственного интеллекта в информационные системы открывает новые горизонты для бизнеса, медицины, образования и других отраслей, делая их более эффективными, точными и инновационными. Материал создан на основе статей Шириной Д. И. «Влияние искусственного интеллекта на современный мир» и Алтемировой Х. С. «Искусственный интеллект и возможности его применения в разных сферах жизни».

Искусственный интеллект уже активно используется на производстве для задач, таких как предиктивное обслуживание, оптимизация цепочек поставок, управление качеством и автоматизация рутинных операций. Системы ИИ способны обучаться на основе предыдущего опыта, адаптируясь к изменениям в производственных процессах и окружающей среде, что делает их незаменимыми помощниками в достижении максимальной эффективности. В то же время, по мере того как технологии продолжают развиваться, отрасль сталкивается с необходимостью подготовки квалифицированных специалистов, способных работать совместно с интеллектуальными системами и обеспечивать их бесперебойную работу.

В рамках первого раунда мониторинга развития и распространения искусственного интеллекта (проведен в конце 2022 г. — начале 2023 г.) обследованы 2,3 тыс. организаций — пользователей решений на базе ИИ из восьми федеральных округов и 36 субъектов РФ. Главный массив респондентов представлен крупными (67,5%) и средними организациями (24,9%). В выборку вошли организации, относящиеся к 20 основным видам экономической деятельности, включая сельское хозяйство, добывающую и обрабатывающую промышленность, строительство, транспорт и логистику, обеспечение электроэнергией, сектор услуг (торговля, финансы, др.), социальную сферу (здравоохранение, высшее образование, др.).

Логистика и управление цепочками поставок , также активно трансформируются под влиянием ИИ. Интеллектуальные алгоритмы способны оптимизировать запасы, предсказывать спрос и автоматизировать процесс заказа материалов, что сокращает издержки и повышает эффективность работы всей логистической цепи. Кроме того, ИИ помогает в маршрутизации доставки, выбирая оптимальные пути и учитывая множество переменных, что обеспечивает своевременное поступление продукции к конечному пользователю.

В заключение, интеграция ИИ в производственные процессы представляет собой сложное, но перспективное направление, требующее баланса между инновациями и нормативным регулированием. Этические и юридические аспекты выступают важными факторами, которые необходимо учитывать для обеспечения устойчивого и ответственного применения ИИ. В то же время, неоспоримые перспективы развития искусственного интеллекта в производственной сфере подчеркивают потребность в продолжении инвестиций и исследований для полного раскрытия потенциала этих технологий, и их позитивного влияния на экономику и общество.

Данный материал ИСИЭЗ НИУ ВШЭ может быть воспроизведен (скопирован) или распространен в полном объеме только при получении предварительного согласия со стороны НИУ ВШЭ (обращаться issek@hse.ru). Допускается использование частей (фрагментов) материала при указании источника и активной ссылки на интернет-сайт ИСИЭЗ НИУ ВШЭ (issek.hse.ru), а также на авторов материала. Использование материала за пределами допустимых способов и с нарушением указанных условий приведет к нарушению авторских прав.

Контроль качества – еще одна сфера, где ИИ находит широкое применение. Системы компьютерного зрения, обученные распознавать дефекты и отклонения от стандартов, способны проводить тщательный анализ продукции на различных этапах производства. Благодаря высокой точности и скорости обработки данных, ИИ эффективно выявляет брак, что существенно снижает риски, связанные с качеством и повышает удовлетворенность потребителей.

Комментирует

Наиболее востребованы продукты на основе технологий компьютерного зрения и распознавания и синтеза речи (78,7 и 62% ответов соответственно) (рис. 1). Активно применяются и рекомендательные системы на основе предиктивной аналитики и больших данных (40,7%), обеспечивающие функции прогнозирования развития ситуаций и поведения объектов, например, при обслуживании оборудования и транспортных средств. Чаще всего ИИ-решения оптимизируют управленческие задачи (продажи и маркетинг, финансовый и бухгалтерский учет), в меньшей степени — производственные процессы. Гораздо реже (около 10%) респонденты применяют интеллектуальные системы управления для автоматизации сложных процессов, которые трудно контролировать традиционными методами. Подобные системы — необходимый элемент цифровых фабрик (полностью распределенных производств), позволяющий гибко подстраивать производственные процессы под изменения спроса и внешних условий.

Источники: результаты обследования организаций — пользователей технологий и продуктов искусственного интеллекта в рамках проекта «Мониторинг развития и распространения искусственного интеллекта» тематического плана научно-исследовательских работ, предусмотренных Государственным заданием НИУ ВШЭ.

Россия относится к немногим странам, имеющим собственные фундаментальные заделы в области ИИ, в т. ч. мегамоделей. Наиболее популярные из них — GigaChat, Kandinsky (ПАО «Сбербанк»), YaLM («Яндекс»); появляются и другие оригинальные разработки компаний и университетов.

Среди пользователей ИИ наиболее популярны «коробочные» продукты в силу более низкой стоимости и готового функционала (рис. 2). Для удешевления и ускорения создания продукта применяется открытое ПО (open source), в частности оно наиболее востребовано во внутренней разработке. Однако и применение стандартизированных решений, и доведение открытого ПО до готового продукта требует дополнительных усилий и донастройки под специфику деятельности конкретной компании. Проприетарное ПО преобладает в заказной внешней разработке и в таких сферах, как робототехника, беспилотный транспорт, интеллектуальные системы управления.

На современном производстве искусственный интеллект играет важную роль, переводя промышленность на новый уровень эффективности и инноваций. ИИ помогает оптимизировать процессы, сокращать издержки, улучшать качество продукции и повышать безопасность труда. Использование ИИ в производстве включает множество задач, среди которых:

С другой стороны, перспективы развития ИИ в производственной сфере выглядят весьма обнадеживающими. С помощью алгоритмов машинного обучения и автоматизированных систем управления процессами, компании могут значительно увеличить производительность, сократить время на изготовление продукции и минимизировать вероятность ошибок. ИИ способен анализировать большие объемы данных в реальном времени, что позволяет прогнозировать и предотвращать поломки оборудования, оптимизировать логистические цепочки и улучшать качество продукции. Развитие технологий ИИ открывает новые горизонты для создания «умных фабрик», в которых все процессы будут целиком и полностью координироваться, и контролироваться искусственным интеллектом.

Искусственный интеллект уже сейчас играет важную роль в производственной отрасли, и его потенциал для будущего развития огромен. Продолжение интеграции ИИ в производство обещает не только улучшение существующих процессов, но и открытие новых возможностей для инноваций и роста. По мере того как технологии ИИ будут совершенствоваться, мы можем ожидать еще более значительных изменений в способах производства товаров и предоставления услуг.

Институт статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ запустил мониторинг развития и распространения искусственного интеллекта (ИИ) в России. Полученные в ходе его первого раунда результаты дают представление о главных тенденциях и специфике использования данного направления технологий.