Простыми словами:
Что такое нейросети?
Спросите большинство людей, хотели бы они мозг как у компьютера, вероятно многие согласятся. Но посмотрите, какую работу вели ученые за последние пару десятилетий - они старались сделать свои компьютеры более похожими на мозг!

Как? С помощью нейронных сетей - состоящих из сотен тысяч искусственных клеток мозга, которые обучаются и ведут себя очень похоже на человеческий мозг.

вопрос
Чем мозг отличается от компьютера?

Вы часто слышите, как люди сравнивают человеческий мозг и компьютер, у них действительно есть что-то общее.

Типичный мозг содержит около 100 миллиардов крохотных клеток, называемые нейронами. Внутри компьютера, эквивалентом клетки мозга является миниатюрное устройство коммуникации называемое транзистором.

факт
Новейшие передовые микропроцессоры содержат более 30 миллиардов транзисторов.

Даже базовый микропроцессор Pentium, созданный около 20 лет назад, имел около 50 миллионов транзисторов, и все они были упакованы на интегральную схему площадью всего 25 мм. Это меньше почтовой марки.

Здесь начинается и заканчивается сравнение компьютеров и мозга, потому что это совершенно разные вещи.
итак
Что такое нейронная сеть?
Основная идея нейронной сети - заключается в имитации множества плотно связанных между собой клеток мозга внутри компьютера, чтобы мы могли научить его, распознавать закономерности и принимать решения по-человечески.

Самое удивительное в нейронной сети то, что нам не нужно программировать ее для явного обучения: она обучается сама по себе, как мозг!

коротко
Как нейронная сеть работает изнутри?
Типичная нейронная сеть содержит от нескольких десятков тысяч до миллионов искусственных нейронов, расположенных в серии блоков, каждый из которых соединяется между собой с обеих сторон.

Некоторые из них, предназначены для получения различной информации из внешнего мира, которую сеть будет пытаться узнать, распознать или иным образом обработать.
важно
Чтобы нейронная сеть могла обучаться, должен быть задействован "элемент обратной связи"

Вспомните, когда вы впервые учились играть в боулинг - вы поднимали тяжелый мяч и запускали его по дорожке, ваш мозг следил за его траекторией, и отмечал, как близко вы подошли к тому, чтобы сбить кегли.

В следующий раз, когда наступала ваша очередь, вы вспоминали, что делали неправильно и корректировали свои движения.



!
Нейронные сети тоже изучают вещи с помощью процесса обратной связи - точно так же, как дети учатся, когда им говорят, что они делают правильно или неправильно.

Например вы показывали ей множество изображений стульев и столов и сообщали ей, является ли каждый из них стулом или столом.


рекомендую
Чтобы лучше понять как проходит процесс обучения рекомендую прочесть статью - "Что такое машинное обучение".

Показав, скажем, 25 разных стульев и 25 разных столов, вы скармливаете ей изображение которого она раньше не видела, - скажем, шезлонга.

В зависимости от того, как вы ее обучили, она попытается классифицировать новый пример как стул или стол, обобщая на основе своего прошлого опыта - точно так же, как человек.




но
Это не значит, что нейронная сеть может просто смотреть на предметы мебели и мгновенно реагировать на них осмысленным образом.
Сеть на самом деле не смотрит на предметы мебели - она обрабатывает информацию о пяти различных характеристиках стульев, используя двоичные (да / нет) ответы.

Вопросы могут быть такие: 1) Есть ли у него спинка? 2) Есть ли у него верх? 3) Есть ли мягкая обивка? 4) Сможете ли вы с комфортом сидеть на нем долгое время? 5) Можете ли вы положить на него много чего? Типичный стул тогда будет представлен как Да, Нет, Да, Да, Нет или 10110 в двоичном формате.
теперь
Где используются нейронные сети?
Например, автоматический перевод Google все шире использует эту технологию для преобразования слов на одном языке (вход сети) в эквивалентные слова на другом языке (выход сети).

Ещё в 2016 году Google объявил что использовал нейронный машинный перевод (NMT), для мгновенного преобразования целых предложений с уменьшением количества ошибок на 55–85 процентов.

!

Это всего лишь один пример того, как Google разворачивает серию технологий нейронных сетей под названием - Google Brain.

Например Google Cloud Speech-to-Text помогает преобразовывать запись разговоров в текст. В настоящее время он распознает более 120 языков и продолжает осваивать новые.

авиация
Как используются нейронные сети в авиации?

В течение последних двух десятилетий НАСА экспериментировало с самообучающейся нейронной сетью под названием Intelligent Flight Control System (IFCS).

Она поможет пилотам приземлять самолеты после серьезных аварий, сбоев или даже повреждений в бою.



!

Прототип испытывался на самолетах NF-15B, которые используют нейронную сеть в качестве базового автопилота.

С модулями ввода, считывающими сигналы от различных приборов кабины и модулями вывода, которые изменяют элементы управления самолетом, чтобы безопасно держать его на курсе.

производство
Как используются нейронные сети на фабриках?
Внутри фабрики вы можете использовать нейронную сеть для контроля качества.

Допустим, вы измерили характеристики конечного продукта различными способами (вес, состав, плотность или др. параметры), введите эти измерения в вашу нейронную сеть в качестве входных данных, а затем на выходе позвольте сети решить - принимать или отклонить партию.


безопасность
Также существует множество приложений для нейронных сетей в сфере безопасности.

Предположим, у вас есть банк, в котором каждую минуту через вашу компьютерную систему проходят тысячи транзакций по кредитным картам.

Вам нужен быстрый автоматизированный способ выявления мошеннических действий, который следит за всеми в режиме реального времени.

!

Антивирусные разработчики также применяют различные нейронные сети для поиска новых угроз информационной безопасности.

Они помогают распознавать неизвестные модификации вредоносных файлов, программ и новые виды сетевых атак как это уже делает ICSP Neural от Symantec.



распознавание
Распознавание рукописного ввода на сенсорном экране, также идеально подходит для нейросети.

Компания Facebook используют нейронные сети для распознавания лиц и изображений, а также для обработки снимков.

Например, если на снимке человек моргнул, то GAN от Facebook найдет его изображение с открытыми глазами и отретуширует неудачное фото.

!

Сегодня нейросетью уже записан музыкальный альбом. Проект LikeMo.net учится рисовать в стиле известных художников. А в марте 2016 г. на аукционе были проданы 29 картин, нарисованных нейросетями.

Проект WhatDog по фотографии определяет породу собаки, а сервис HowOld определяет возраст человека на снимках.

прогноз
"В ближайшие 5-10 лет нейронные сети будут использоваться ещё шире" - считает директор технологического сотрудничества Microsoft.

Сегодня нейросети способны на всё, даже прогнозировать погоду или стоимость акций на основе котировок за прошлую неделю.

Кроме того нейронные сети сейчас используются и в медицине. Разработанный фирмой IBM суперкомпьютер Watson способен понимать вопросы и находить на них ответы в базе данных.

!

Нейронные сети могут управлять системами сканирования радаров, которые автоматически идентифицируют вражеские самолеты и корабли.

Анализировать данные с видеокамер и сенсоров, а также с аэрокосмических снимков для обнаружения лесных пожаров и незаконной вырубки леса.



итог
Даже сейчас внутри вашего компьютера или мобильного телефона работают несколько нейронных сетей!
Таким образом, нейронные сети сделали компьютеры человечнее и вместе с тем более эффективными, но в отличие от людей нейросети не чувствуют усталости и редко ошибаются.

Так что во многих сферах нейросети неизбежно заменят человека, особенно в операционной деятельности где часто повторяются одни и те же действия. А таких профессий достаточно много!
Оцените пожалуйста пост!
Читайте и остальные статьи в моем блоге и не забывайте делиться с друзьями ссылкой, если материал вам понравился!
Айкен Каратаев
CEO Центр профориентации