Многие люди, особенно те из них, кто давно окунулся в мир интернета, слышали про столь популярные на сегодня нейронные сети, но не все знают «что это такое и с чем это едят».
Так вот, если уж совсем по простому, то нейронные сети это система, которая может анализировать информацию почти также, как и мозг человека. В процессе своей работы такая система способна обучаться, тем самым расширять свои способности и возможности к анализу.
Конечно же это определение нейронных сетей довольно упрощено передает их суть.
Для наглядного примера использования нейронных сетей рассмотрим волшебное превращение двух разных картинок в одно интересное комбинированное изображение. Возможность таких магических метаморфоз понравилась многим, и после выхода приложений с такими функциями интернет заполнился разными скрещенными картинками. Особый восторг у всех вызвали комбинации изображений котов и картин Ван Гога.
Уже не первый год, в поисковых системах Google и Яндекса по загруженному с компьютера фото, нейронные сети могут найти такое же самое или очень похожее на него изображение в интернете. Также теперь они умеют распознавать текст на изображениях и переводить его на другой язык.
Очень широкое применение нейронные сети получили в приложениях мобильных телефонов, например в камере для определения положения вашего лица на экране, а также для разного управления при помощи голосовых команд. Так же на основе имеющихся данных, системы нейронных сетей формируют прогнозы погоды и биржевых котировок.
И все это только малая часть из примеров того, что могут делать нейронные сети.
Как уже говорилось выше, работа нейронных сетей основана на принципе работы человеческого мозга. Когда человек видит изображение кошки, на самом деле его глаза воспринимают ее как цветное пятно, имеющее особенную форму и какие-то детали. Эта хаотичная информация от глаз поступает в мозг, а тот уже систематизируя и обрабатывая ее, формирует у человека осознание того, что вся эта каша на изображении это кошка.
Благодаря тому, что мозг человека состоит из нейронов, происходит сам процесс понимания того, что на самом деле видят его глаза. Нейроны в мозгу как вычислительные мощности, которые имеют свои функции. Входные нейроны мозга принимают информацию, скрытые нейроны обрабатывают ее, а выходные нейроны выдают результат работы сети.
В среднем мозге человека находится 86 миллиардов нейронов, которые образуют слои, отвечающие за свои функции: прием, обработку и вывод данных. Если человек не знал бы как может выглядеть кошка, то мозг не смог бы дать ему такой информации.
Вот поэтому, чем больше информации перерабатывает через себя искусственная нейронная сеть, тем больше данных есть у нее для будущего анализа. Обучаясь и накапливая разные алгоритмы определения, она становится умнее. Но не смотря на это, искусственные нейронные сети все еще очень далеки от уникальных способностей мозга человека.
На сегодня основным отличием биологической нейронной сети от искусственной заключается в том, что мозг человека устроен значительно более сложным и уникальным образом. Поэтому, на понимание того, что у обычного человека уходит считанные доли секунды машина будет думать несколько минут и с большой вероятностью выдаст ошибочный результат.
Искусственные нейронные сети чаще всего имеют простой линейный вид. Это когда данные по цепочке передаются от одного слоя к другому, каждый из которых обрабатывает только свою часть информации.
Системе нужно объяснить, какой результат взаимодействия слоев ее нейронов правильный, а какой нет. Поэтому ей задается такой алгоритм работы, при помощи которого она сможет фиксировать, анализировать, выдавать и запоминать корректные результаты.
Обучение искусственных нейронных сетей правильно обрабатывать информацию очень похоже на то, как человек с самого своего рождения учится различать цвета, понимать речь и назначение предметов. Но так как в отличие от человека, нейронным сетям не известны такие физиологические явления как сон, болезнь, лень или депрессия, то и учатся они очень быстро.
Перспективы развития искусственных нейронных сетей восхищают многих специалистов в этой области. Например компания Microsoft создала специальные очки, которые позволяют слепым людям свободно ориентироваться в пространстве. Нейросеть буквально видит за владельца очков и рассказывает ему о том что происходит вокруг.
Некоторые ученые считают, что скоро нейронные сети смогут освоить и творчество, что долгое время считалось исключительно человеческим занятием. Машины с Искусственным Интеллектом уже сейчас могут писать, как стихи, так и создавать картины из освоенных ранее данных. С одной стороны нас приводит в большой восторг мысль о том что нейронная сеть может иметь быстро адаптирующуюся систему восприятия и анализа окружающего мира, но почему-то мы при этом совсем забываем, что мозг обычного человека еще очень долго будет неповторимой и уникальной системой.