Штучний інтелект (AI) – одна з передових областей досліджень і розробок вчених. Нині у найрізноманітніших областях науки і техніки машини виконують ті завдання, які раніше були під силу тільки людині. Системи – і програмні, і апаратні, створені на основі AI, – з кожним днем знаходять все більш широке застосування в сучасному інжинірингу, будучи невід’ємною складовою автоматизації різних процесів.
Інтелектуальна реальність сьогодні передбачає широку практику застосування та формує ряд перспективних напрямків розвитку розумних технологій
1. Технології AI успішно застосовуються у державному секторі, зокрема, у правоохоронних структурах і пожежних службах:
Розробники програми Series Finder розробили дев’ять потенційних сценаріїв крадіжок. Алгоритми, на яких базується технологія, аналізують безліч факторів, в числі яких принципи зламу будинку, час доби, день тижня і т.д., і відтворюють потенційну поведінку злочинця.
Американські вчені, спільно з представниками правоохоронних структур, працюють над проектом інтелектуальної системи, яка зможе, орієнтуючись на поведінку, активність і публікації користувачів у соцмережах, виявляти потенційних наркоторговців.
NASA проектує розумного бота для пожежників, мета якого полягає в організації злагодженої взаємодії пожежної групи, а також оперативному інформуванні щодо стану ситуації кожного фахівця на місці загоряння.
У містах створюються великі адміністративні центри, що надають автоматизований сервіс з обробки та видачі документів приватним особам і бізнесу.
Очікується, що довіра до інтелектуальних технологій, які надають безпеку, і тим, що відповідають за вдосконалення методів запобігання ризикових ситуацій у держсекторі і в рамках діяльності держслужб, буде активно рости і стимулювати появу нових унікальних рішень. Ключовим аспектом у реалізації інноваційних проектів стане розуміння влади і політикуму необхідності зміцнення співпраці з дослідницькими і науковими центрами, а також доцільності належного фінансування сфери інновацій.
2. Технології AI успішно застосовуються в агро-секторі:
Компанія Cognitive Technologies тестує безпілотний трактор, який володіє комп’ютерним зором завдяки супутниковим давачам. Розробка має застосовуватися для збору врожаю, прополювання, обприскування рослин гербіцидами тощо.
Компанія Autonomous Tractor Cooperation представила безпілотний трактор Spirit, який працює на системі AutoDrive, що являє собою симбіоз радіонавігації і лазерного гіроскопа. Дана система забезпечує самостійне пересування трактора по маршруту, який він попередньо проїхав із водієм.
У 2017 році почалося тестування робота-просіювача, який, базуючись на програмі ідентифікації зернових культур і коренеплодів, розпізнає бур’яни і видаляє їх із ґрунту. Робот чітко фіксує різницю між корисною і некорисною рослиною, допомагаючи обробляти поля і очищувати їх для отримання більш однорідного і якісного врожаю.
Експерти з Fraunhofer IPK в Берліні, поряд із іншими німецькими та іспанськими дослідниками, вивчають потенціал для автоматизації врожаю огірків в рамках проекту ЄСП CATCH, що передбачає збір певних сортів плода для консервації. Згідно задумці, планується запустити на грядки роботів, які, орієнтуючись на візуальне і тактильне сприйняття, будуть відбирати кращі огірки. Передбачається, що розумні машини зможуть працювати в будь-який час доби незалежно від погодних умов, що істотно скоротить час забору врожаю і потреби у величезній кількості людських зусиль.
SRI International запустила проект впровадження роботів, які збирають яблука з дерев за принципом вакуумного всмоктування плодів. Крім цього, вони повинні будуть класифікувати фрукти, які ростуть у промислових садах, на придатні та не придатні до вживання, а також фіксувати нестиглі плоди.
На багатьох фермерських господарствах вже активно застосовуються системи автоматичного поливу та обробки земельних ділянок, а також технології «розумних теплиць».
Найпопулярнішою технологією в роботі з врожаєм, як і раніше, залишається безпілотний дрон. Залежно від виробника, моделі і покоління пристрою, в середньому безпілотники можуть покривати до 12 км2 полів менш ніж за 50 хвилин, піднімаючись на висоту 50-100м. При цьому точність зображень, які робить дрон, може сягати кількох сантиметрів на піксель.
Очікується, що безпілотні транспортні рішення і роботи, задіяні в процесі збору врожаю, значно збільшать продуктивність агро-сектору, який у багатьох країнах рухається досить інертно. Цілком ймовірно, що в найближчому майбутньому цей сектор зможе повністю функціонувати без участі людини. Вчені вважають, що штучний інтелект буде займати свою нішу і у так званих «вертикальних фермах», тобто, повністю тепличному сільському господарстві. Пристрої зможуть відстежувати важливі для врожаю показники, такі як вологість, освітленість і температура, оперативно реагуючи на їх коливання.
3. Технології AI успішно застосовуються у побуті та повсякденному житті:
З кожним днем у всьому світі зростає попит на технології «розумних будинків».
Бізнес і держструктури об’єднуються, щоб створювати «розумні міста».
Вчені масово тестують інтелектуальних асистентів, покликаних створити людині досконалий побут.
Компанії розробляють сотнями розумні додатки для смартфонів, які допомагають обмінюватися інформацією і вирішують поточні повсякденні справи.
Кожного дня ми спілкуємося з роботами-адміністраторами і роботами-асистентами по телефону, що відповідають на наші запити.
Ми замовляємо товари онлайн і отримуємо посилки в почтоматах.
Очікується, що вже до 2030 року домашні роботи стануть нормою, забезпечивши найбільш сприятливі умови побуту, а технології «розумних будинків» стануть стандартом якісного життя. Інші напрямки, на думку експертів, перевершать будь-які очікування вже в найближче десятиріччя, зважаючи на зростання споживчого попиту на інтелектуальні технології. Автоматизація базових процесів життєдіяльності – перспектива глобального характеру.
4. Технології AI успішно застосовуються у сфері освіти:
Сучасні навчальні заклади повсюдно використовують розумні гаджети.
Система Масових онлайн-курсів (МООС) все частіше застосовується замість лекцій в університетах, на яких студенти часто нудьгували, – відео уроки, інтерактивні завдання і вправи тощо.
Отримання знань в онлайн режимі стає все більш популярним і ефективним з кожним роком через бажання багатьох поєднувати роботу і навчання.
Дистанційне навчання – локомотив сучасної високотехнологічної освіти, що передбачає дистанційний іспит. Системи прокторингу – стеження за студентом під час написання контрольних робіт і здачі іспитів – забезпечують максимальну прозорість процесу. Ще у недавньому минулому прокторинг передбачав, що протягом усього іспиту за студентом спостерігають через веб-камеру.
У ряді країн у школах тестують електронні журнали, які надають батькам інформацію про успішність і відвідуваність дитини в режимі онлайн, а для педагогів спрощують «паперову» роботу.
Активно розробляються й удосконалюються вже існуючі системи, які визначають рівень знань учня, оцінюють вірність відповідей і розробляють персоналізовану програму навчання. Прикладами можуть слугувати такі відомі рішення, як AutoTutor, Knewton, SHERLOCK. Остання програма використовується в ВВС США для навчання пілотів.
Очікується, що в недалекому майбутньому машинне навчання буде виявляти здібності людини і давати рекомендації з навчання, перебуваючи завжди «під рукою», через додаток на мобільному пристрої. Багато вчених роблять ставки на технології AI саме у сфері освіти по причині їх неупередженості в оцінюванні знань і перевірці навчальних завдань. Більше того, британські вчені прогнозують, що в майбутньому у кожної людини буде свій навчальний наставник.
5. Технології AI успішно застосовуються у фінансовому секторі:
Автоматизація використовується для боротьби з шахрайством і відмиванням коштів на ринку, прогнозування ринкових оцінок, оптимізації фінансових ресурсів, запобігання ризикових ситуацій, аналізу в бухгалтерському обліку, плануванні витрат і вкладень.
Банки мають намір впровадити роботизованих співробітників для роботи з клієнтами. Багато структур вже тестують прототипи штучних асистентів, орієнтованих на рішення 80% тих питань, які найчастіше виникають у споживачів.
Розумні системи успішно обробляють основні запити клієнтів, інформують про послуги і можливості, надають технічну підтримку.
Ряд фінансових установ використовує AI в системі управління персоналом. Інтелектуальні технології контролюють рішення співробітників, оперативно реагуючи на неправомірні дії з їхнього боку, тим самим попереджаючи порушення законодавчих норм самим банком.
Великі фінансові організації Goldman Sachs, Morgan Stanley Citigroup і UBS Group інвестують в розробки AI для найму персоналу. Ключові можливості такого рішення – відбір прийнятних резюме, оцінка професійних якостей претендентів і організація відеоспівбесід.
Розробники додатків Pefin і Wallet.ai довірили онлайн-платформі особисті фінанси. Сервіси, беручи до уваги економічні показники, будують індивідуальну фінансову систему, розраховуючи, скільки людина або організація може витратити або інвестувати.
Очікується, що в найближчі кілька років AI буде застосовуватися у сфері фінансів в десятки разів частіше існуючої нині практики. Наприклад, половина з усіх опитаних керівників банків США заявили про плани впровадження інтелектуальних систем в роботу установи, з них 39% – з метою запобігання нелегальних грошових переказів і 26% – для моніторингу правомірності дій банку.
6. Технології AI успішно застосовуються у транспортній системі:
За допомогою системи відеоаналітики можна контролювати трафік, управляючи світлофорами і дорожніми знаками.
AI, оперуючи статистикою завантаження вулиць і транспортних магістралей, може давати рекомендації щодо видозміни маршрутів у разі заторів, можливих зелених насаджень, якості дорожнього покриття або зміни напрямку руху.
За допомогою AI можна управляти розкладом руху громадського транспорту, давати рекомендації щодо зміни або доповнення посадочних станцій і маршрутів, аналізуючи людський трафік і завантаженість транспортних засобів.
AI дозволяє аналізувати пасажирські потоки за допомогою використання електронних квитків, що дає можливість здійснювати моніторинг основних транспортних напрямків і варіювати ними з метою економії палива або збереження екосистеми.
AI дозволяє керувати освітленням магістралей, економлячи електроенергію, а також аналізувати стан доріг, допомагаючи уникати аварійних ситуацій.
Одним із провідних напрямків розробок AI у транспортній інфраструктурі є створення безпілотних автомобілів. Активно тестують подібні системи компанії Google, Tesla, General Motors. Автомобільні концерни Ford і BMW також озвучують плани про випуск автономно керованих автомобілів вже до 2021 року.
Очікується, що впровадження розумних технологій у транспортну галузь радикально змінить ситуацію на дорогах і умови експлуатації громадського та приватного транспорту. Крім того, вже до 2020 року на дорогах буде близько 10 млн. безпілотних автомобілів. Системи AI допомагатимуть робити дорожній рух безпечнішим, уникати безлічі аварій і будуть вести моніторинг ситуації на дорогах в режимі онлайн.
7. Технології AI успішно застосовуються в промисловості:
Багато європейських фабрик використовують роботизовані рішення для автоматизації процесів виробництва. Це позбавляє співробітників важкої і небезпечної виробничої праці.
AI допомагає уникнути виробничих помилок, тим самим покращуючи якість продукту і скорочуючи тимчасові і матеріальні витрати на його виготовлення, а також дозволяє організувати безперервне виробництво.
Роботи аналізують продукцію в різних галузях, відокремлюючи якісний товар від неякісного, після чого сортують його відповідно до вимог продавця.
Роботи копають, бурять, шиють, друкують, свердлять, збирають, класифікують і тестують.
Одними з найвідоміших прикладів застосування AI в промисловості є ініціативи порту Гамбурга і мотоциклетної компанії Harley-Davidson: перші за допомогою розумних технологій збільшили пропускну здатність більш ніж у 2,5 рази, другі – скоротили час збирання мотоцикла з 21 дня до 6 годин (!).
Компанії Cisco, AT & T, IBM і Intel об’єдналися в Консорціум Industrial Internet Consortium, IIC, який ставить собі за мету просування IoT-технологій і AI-проектів.
Очікується, що в найближчі 10 років застосування AI в промисловості може радикально трансформувати всі її сектори. Експлуатація розумних технологій стане масовою культурою. Експерти вважають, що в оглядовому майбутньому найбільш затребуваним AI буде, перш за все, в тих процесах, де прямий алгоритмічний розрахунок неможливий або вкрай важкий, де дуже багато змінних факторів і невідомих, де інженер оцінює необхідні дії «на око» і на основі власного досвіду. З урахуванням конкуренції – як з боку промислових лідерів, так і з боку нових промислових регіонів із дешевою робочою силою, – для підвищення продуктивності потрібно не тільки нарощувати виробничі потужності, але і намагатися більш раціонально використовувати ті, що є.
8. Технології AI успішно застосовуються в медицині:
Розумні системи консультують пацієнтів і аналізують симптоматику, систематизуючи отримані дані.
Сучасні медичні онлайн-додатки дозволяють контролювати основні показники життєдіяльності людини і сигналізують їй про потенційні ризики для здоров’я.
Роботи діагностують кров і аналізують показники, вчаться оперувати і працювати автономно з людським тілом.
Медичні екзоскелети допомагають людям з інвалідністю поліпшити якість життя і розширити спектр своїх можливостей.
Розумні вимірювачі пульсу дозволяють людям із патологіями серця займатися спортом, постійно контролюючи своє самопочуття.
Спеціальні програми «ведення пацієнта» дають можливість лікарям контролювати лікування дистанційно, оптимізуючи час – свій особистий і хворого.
Компанія IBM розробила суперкомп’ютер під назвою Watson, який здатний аналізувати медичні дані та зображення, щоб ставити діагноз, притому в ході тестування не робить помилок. Удосконалюючи технологію, IBM навчає пристрій виявляти навіть слабко виражені ознаки рідкісних захворювань у дітей. Компанія співпрацює майже з двома десятками медичних центрів, що має прискорити широке впровадження технології в установи охорони здоров’я.
За допомогою AI планують діагностувати рак на ранніх стадіях, запобігати епідемії малярії і вірусу Зіка.
Компанії-партнери Bay Labs і Arterys планують діагностувати серцеві захворювання, використовуючи нестандартний підхід: їх мета – навчити AI виявляти патології по рентгенівським знімкам завчасно, щоб не лікувати, а запобігати розвитку хвороби.
Очікується, що розумні технології вже скоро зможуть бачити те, що недоступно лікарю. Крім того, вчені вважають, що в майбутньому здоров’я людини будуть сканувати смартфони. На основі аналізу активності, сну, поведінці у соціумі та інших показників можна буде діагностувати навіть психічні відхилення, наприклад, депресію. Також штучному інтелекту відводять роль у дослідженні нових лікарських препаратів. Алгоритми будуть виявляти вразливі місця вірусів і підбирати для їх усунення ефективні комбінації молекулярних структур при тестуванні нових медикаментів.
9. Технології AI успішно застосовуються у бізнесі:
AI оптимізує промислове виробництво, прогнозуючи якість продукції та автоматизуючи налаштування обладнання.
AI обробляє документацію, забезпечуючи пошук інформації про юридичних осіб та аналізуючи всі звернення клієнтів.
AI моделює дані компанії.
AI автоматизує робочі процеси компанії.
AI працює над створенням персональних рекомендацій, допомагаючи дізнатися, які послуги знадобляться клієнту.
AI підвищує ефективність роздрібної торгівлі, оптимізуючи роботу магазинів і торгових мереж.
AI допомагає планувати відпочинок у туристичному бізнесі: алгоритми машинного навчання використовуються з метою поліпшити рекомендації з організації поїздок для користувачів.
AI оптимізує роботу технічної підтримки, скорочуючи її навантаження.
AI оптимізує рутинні процеси на підприємствах, забезпечуючи підтримку клієнтів послугами кол-центру, аналізуючи ризикові ситуації та розроблюючи персональні пропозиції.
Очікується, що впровадження AI до 2030 року дасть приріст світового ВВП на 14%, що прирівнюється 15,7 трлн.дол. Експерти відзначають, що це більше, ніж нинішній сумарний обсяг промислового виробництва Китаю та Індії. Згідно з результатами дослідження Teradata, переважна більшість великих компаній (80%) інвестуватимуть кошти у технології штучного інтелекту, а, згідно з прогнозами консалтингової агенції Gartner, до 2020 року вони будуть присутні практично у всіх нових програмних продуктах і сервісах.
10. Технології AI успішно застосовуються у військово-оборонному комплексі:
У багатьох країнах використовуються технології віртуальної і доповненої реальності для навчання солдатів шляхом імітації військових дій, а також для тестування нових видів бойової техніки.
Безпілотні дрони, обладнані системами відеоспостереження, застосовуються для вивчення території, збору розвідданих, тактичної розвідки, аналізу потенційних загроз і збору інформації, необхідної для проведення військових операцій.
Активно тестуються автономні транспортні військові засоби, керовані системами AI, які пересуваються відповідно до встановленого плану дій, аналізуючи ризики і особливості території, а також можуть самостійно атакувати ворога.
Вдосконалені системи розпізнавання осіб допомагають ідентифікувати представників ворожих сил.
Наземні роботи використовуються для вивчення ризикових зон і пошуку боєприпасів.
Вчені одразу декількох країн працюють над створенням та вдосконаленням екзоскелету для солдатів, застосування якого може підвищити їх прохідність та оптимізувати витрати фізичних ресурсів у критичних умовах, а також дозволить переносити на собі більш важкі вантажі у вигляді харчів та боєприпасів.
Технології AI використовуються для прицільної зброї, виключаючи потребу участі людини в ряді бойових операцій.
Військово-морська піхота США почала тестувати розумний VR/AR тренажер Marine Tactical Decision Kit для навчання при тактичному плануванні і виконанні командних місій.
Технології віртуальної військової медицини дозволяють забезпечувати ефективну медичну допомогу, а розумні помічники у вигляді натільних пристроїв, що контролюють стан здоров’я або ступінь поранення солдата, допомагають вчасно запобігати втратам в бою.
Канадський стартап IFTech розробив спеціальний військовий жилет, який імітує фізичний вплив на тіло людини. При навчанні військовослужбовців пристрій дозволяє не просто виводити інформацію на дисплей, а на рівні фізичних відчуттів імітувати попадання кулі або уламків у людину, надаючи реальність тому, що відбувається.
Очікується, що в рамках оснащення армії сучасними технологіями AI фінансові вливання у військово-оборонний комплекс у всьому світі будуть рости з кожним роком, підключаючи все більше інженерних компаній для розробки нових рішень. Уже сьогодні глобальний ринок одних тільки військових симуляторів для навчання військовослужбовців оцінюється в 9,3 млрд. дол. До 2021 року він досягне 12,7 млрд.дол. Ринок військової доповненої реальності у 2017 році склав майже 2 млрд.дол.
