Нейросеть: определение, область применения

В статье автор обозначает степень влияния нейронных сетей на множество областей, а также рассматривает еë возможности и проблемы.

Ключевые слова: нейронные сети, машинный перевод, анализ, интернет вещей, данные, машинное обучение.

Нейронные сети — это системы компьютерного моделирования, вдохновленные биологическими нейронными сетями, обнаруженными в мозге [1]. Они представляют собой алгоритмы машинного обучения, которые способны обнаруживать сложные зависимости в данных. Нейросети состоят из множества искусственных нейронов, объединенных в слои, которые обрабатывают входные данные и порождают выходные результаты.

Нейросети имеют разнообразные архитектуры, включая сверточные нейросети, рекуррентные нейросети, и глубокие нейронные сети. Сверточные нейросети эффективно работают с изображениями и видео, распознавая образы и особенности. Рекуррентные нейросети обрабатывают последовательности данных, что делает их подходящими для анализа текста и речи. Глубокие нейронные сети, такие как глубокие нейронные сети преобразования (Transformers), демонстрируют впечатляющую производительность в задачах обработки естественного языка и машинного перевода [2].

Применение нейронных сетей охватывает множество областей:

1. Обработка изображений и видео: Нейросети используются для распознавания объектов, обнаружения лиц, сегментации изображений и даже создания искусственных фильтров и эффектов.
2. Автономные системы: В автономных транспортных средствах, таких как автомобили и дроны, нейросети позволяют анализировать окружающую среду, принимать решения на основе данных с датчиков и изображений.
3. Анализ текста и речи: Нейросети способны обрабатывать и анализировать текстовую информацию, выполнять машинный перевод, анализ тональности и распознавание речи [3].
4. Медицина: В медицинской диагностике нейросети помогают обнаруживать паттерны в медицинских изображениях, диагностировать заболевания и прогнозировать результаты лечения.
5. Финансы: В инвестициях и анализе рынка нейросети используются для предсказания цен на акции, оценки рисков и обнаружения мошенничества.
6. Игровая индустрия: Нейросети применяются для создания интеллектуальных противников, генерации игровых уровней и повышения реалистичности графики.
7. Научные исследования: Нейросети применяются для анализа данных в различных научных областях, от астрофизики до биологии, помогая выявлять закономерности и шаблоны.
8. Интернет вещей (IoT): Нейросети помогают анализировать огромные объемы данных, получаемых от подключенных устройств, и принимать решения на основе этой информации.
9. Экология: Нейросети используются для анализа данных об окружающей среде, прогнозирования климатических изменений и оценки воздействия человеческой деятельности на экосистемы.

Это всего лишь малая часть областей, где нейросети находят свое применение. С развитием технологий и понимания их функциональности, ожидается, что области применения будут только расширяться.

Несмотря на множество положительных аспектов, нейросети также могут представлять определенные риски и вызывать опасения в обществе. Вот некоторые из потенциальных опасностей:

1. Недостаток прозрачности. Сложные модели нейросетей могут быть непрозрачными, что затрудняет понимание того, как они принимают решения. Это может вызвать затруднения в объяснении решений, особенно в случаях, когда нейросеть действует в критических сферах, таких как медицина или правосудие [4].
2. Дискриминация и предвзятость. Если обучающие данные содержат предвзятость, нейросети могут усилить эту предвзятость в результатах. Это может привести к неравенству и дискриминации в автоматизированных системах, таких как системы найма, кредитного скоринга и др.
3. Приватность данных. Использование нейросетей может потребовать сбора больших объемов данных, включая личную информацию. Недостаточная защита данных может привести к утечкам личной информации и нарушению приватности.
4. Автономные системы. В развитии автономных систем, таких как автомобили без водителя или роботы, возникают вопросы о безопасности и ответственности в случае происшествий. Как системы будут принимать решения в критических ситуациях?
5. Распространение дезинформации. Нейросети могут быть использованы для создания фейковых новостей, видеомонтажа и других видов дезинформации, что угрожает доверию к информации и новостям.
6. Угроза рабочим местам. Автоматизация с использованием нейросетей может привести к потере рабочих мест в некоторых отраслях, где рутина может быть заменена автоматизированными системами.
7. Зависимость от технологии. Слишком большая зависимость от нейросетей и искусственного интеллекта может уменьшить навыки и независимость людей в выполнении некоторых задач.

В заключение хотелось бы отметить, что, чтобы успешно интегрировать нейросети в общество и избежать этих опасностей, необходимо активное участие общественности, разработка эффективной регулировки, прозрачность и ответственность в разработке и использовании этой технологии.

Литература:

1. Как работают нейронные сети, основы. — Текст: электронный // Skill factory: [сайт]. — URL: https://blog.skillfactory.ru/kak-rabotaet-nejronnaya-set-razbiraemsya-s-osnovami/ (дата обращения: 13.08.2023).
2. Малыгина Юлия Павловна Нейронные сети: особенности, тенденции, перспективы развития // Молодой исследователь Дона. 2018. № 5 (14). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/neyronnye-seti-osobennosti-tendentsii-perspektivy-razvitiya (дата обращения: 14.08.2023).
3. Дворянкин Олег Александрович Нейронные сети в интернете // НАУ. 2022. № 82–1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/neyronnye-seti-v-internete (дата обращения: 14.08.2023).
4. Ксенофонтов Вадим Валерьевич Нейронные сети // Проблемы науки. 2020. № 11 (59). (дата обращения: 14.08.2023).