В последние годы многие говорят о нейронных сетях. То какие-то приложения на их основе обретают «вирусную» популярность, то компьютерный мозг обыгрывает лучших шахматистов мира, то пишет книги и музыку...

Что такое нейросети?

О нейросетях начали говорит еще в середине прошлого века, но технологии для их создания появились относительно недавно. Речь про искусственные нейронные сети (набор связей и алгоритмов), которые имитируют работу человеческого мозга и нервной системы. Их основная особенность —  самообучение на основе предыдущего опыта. Сети анализируют информацию, принимают решения, и с каждым разом совершают меньше ошибок.


Изображение — Хабрахабр

Нейросеть — это компьютерная программа, которая понимает полученную информацию и реагирует на нее, а не просто выполняет последовательность команд. Чтобы нейросеть начала правильно распознавать задачи и принимать решения, требуется «прогнать» через нее миллионы наборов входных данных. В процессе обучения искусственный интеллект (ИИ) находит сложные зависимости между входными и выходными данными, обобщает их.

Современные нейронные сети решают три типа задач: сортировка, предсказание и распознавание объектов и событий. Например, умная система в банке может решать, какому клиенту стоит одобрить кредит. Другой вариант: прогноз курсов валют или стоимости акций. Третье полезно для спецслужб: поиск преступников с помощью анализа данных с камер видеонаблюдения. Ну а еще нейросети могут творить: рисовать, писать музыку, тексты, стихи.

Где используются нейросети и как можно попробовать их работу?

Забавные веб-сервисы

Громким прорывом для нейросетей стала программа AlphaGo, созданная в Google. Это первый ИИ, который смог обыграть чемпиона по игре Go. Долгое время она считалась слишком сложной для нейросетей: в ней невозможно просчитать ходы наперед.


Изображение - korrespondent.net

Google вообще уделяет много внимания машинному обучению. По этому адресу доступны мини-эксперименты, которые вы можете выполнять прямо в браузере. Например, система будет реагировать на ваши действия, «видя» вас через камеру. Или вам предложат рисовать, а нейросеть будет угадывать — что именно.

Кроме того, Google вовсю использует нейронные сети для развития своего сервиса переводов. Люди учат систему правильным вариантам, поэтому качество переводов постоянно улучшается.

Другая крупная корпорация — Microsoft – предложила нейросеть how-old.net, определяющую возраст по фото.  

Еще один сервис от MS – captionbot.ai – определяет, что на фотографии. Если есть люди, он описывает выражения их лиц в виде эмодзи. Сайт what-dog.net с помощью нейросетей определяет породы собак.
А еще у MS есть забавный чат-бот Murphy. От отвечает на вопросы «Что, если бы такой-то человек был бы тем-то или чем-то», анализируя изображения в сети и соединяя их. Получается смешно!

Может быть, искусственный интеллект еще не так хорош, чтобы самостоятельно создавать произведения искусства, но имитировать нейросети научились прекрасно — от оригинала сложно отличить. Компьютерный мозг может написать произведение в стиле Баха, Шопена, Элтона Джона или Курта Кобейна. В 2016 году в сервисе «Яндекс.Музыка» появился альбом «Нейронная оборона» — музыка и тексты, которые вполне могла бы создать «Гражданской обороной».

В прошлом году белорусская кинокомпания выпустила мини-фильм «Завод станкостроительных станков», сценарий к которому был создан нейросетью. Еще один фильм по такому сценарию был снят в Лондоне.

Другая нейросеть написала шестую книгу саги «Песнь льда и пламени». Пусть не идеально, но компьютерному мозгу удалось повторить стиль Джорджа Мартина.

В Японии год назад в финал литературного конкурса вышла книга, созданная ИИ.

Работа с фотографиями

Prisma (iOS, Android)

Приложение от российских программистов, которое я упоминала в недавней статье про фоторедакторы. Программа превращает снимки в произведения искусства в стиле известных художников. Кандинский, Ван Гог, Мунк, Дали... При этом важно понимать, что приложение не просто накладывает фильтр, а распознает содержимое фото с помощью нейросети и перерисовывает его с нуля.

  

Аналогичные сервисы — Ostagram, Deepart.io.

FaceApp (iOS, Android)

Еще одно приложение, ставшее хитом. Через нейросеть прогнали миллионы фотографий, научив находить закономерности во внешности людей. В итоге FaceApp умеет мастерски предсказывать, как человек будет выглядеть с улыбкой, в старости, с бородой, в женском/мужском обличье.

С FaceApp даже был связан скандал: при использовании фильтра «hot» лица чернокожих пользователей осветлялись! После волн негодования создатели приложения (кстати, тоже россияне) принесли извинения и переименовали фильтр.

Meitu (iOS, Android)

Китайское приложение для обработки селфи (у нас о них тоже есть целая статья), завоевавшее мир функцией Hand-drawn: она позволяет сделать из любого человека няшного персонажа аниме.

    

MakeApp (iOS, Android)

Еще один «вирусняк» от создателей FaceApp. Утилита может накладывать макияж (это было изначальной функцией) и ... снимать его. Вторая опция приобрела огромную популярность. Ведь интересно представить, как выглядели бы известные личности без мейкапа!


Разработчики уверяют, что не ставили своей целью «изуродовать» селебрити, а хотели помочь обычным людям. Собираетесь на свидание с девушкой с сайта знакомств? Закиньте ее фото в MakeApp и посмотрите, как она выглядит без макияжа! А вдруг идти передумаете?

MSQRD (iOS, Android)

Творение белорусских разработчиков с уникальной системой распознавания лиц. Утилита позволяет в реальном времени примерить на себя маски (животных, известных персон) и даже поменяться лицами с партнером. Получается забавно и очень натурально.

Teleport (iOS, Android)

Еще одна утилита-хит. Стала известна за счет того, что мастерски меняет цвет волос на фотографии. А еще может телепортировать вас куда угодно, точнее — заменить фон на снимке.

Опять же благодарим нейросети: другие алгоритмы не смогли бы так четко произвести «окраску» или заменить фон.

Поэтайзер (iOS, Android)

Очередное творение наших соотечественников. Распознает содержимое фото и предлагает стихи, подходящие к случаю. Чаще получается не в тему, но бывают и удачные варианты.

AI Scry

Это iOS-приложение позволяет «увидеть» мир с помощью нейросети: анализирует объекты в кадре и подписывает их. Любопытна настройка «Attention Aperture». Если поставить ее на минимум, будете получать простые и очевидные ответы. Выкрутите на максимум — интерпретация станет свободной и даже безумной. Отличный способ познакомиться с компьютерным мозгом! Программа платная (75 руб.), поддерживает только английский язык.

Let’s Enhance

От развлекательных приложений перейдем к чему-то более полезному. Например, сайт Let’s Enhance помогает улучшить фотографии в низком разрешении. ИИ способен увеличить снимок в 4 раза, сохраняя качество и детализацию. И это действительно работает!
Левый файл был уменьшен в 4 раза и загружен в Let’s Enhance. Получилось то, что справа, — не хуже!

улучшить фото

Colorize It

Этот сервис тоже даст новую жизнь старым снимкам, ведь он умеет раскрашивать черно-белые фото. С помощью нейросетей, конечно.

Seek

iPhone-приложение для юных натуралистов. Его можно сравнить с Shazam, только не для музыки, а для определения растений и животных по фото. Содержимое снимков распознают нейросети, заодно и учатся.

Everypixel

Сервис, который ищет в сети похожие фотографии. Собственно, Google это давно умеет, но у Everypixel есть особенность: система умеет оценивать «эстетическую привлекательность» изображения и прогнозирует, получит ли она успех (в соцсетях, например).

RYNKL (iOS, Android)

Утилита от российских разработчиков отслеживает состояние кожи и анализирует, насколько подходящие косметические средства вы используете.

RYNKL работает на основе глубинного машинного обучения. Чем дольше вы будете использовать программу — тем лучше результаты. От вас потребуются регулярные селфи в одном ракурсе. Приложение отмечает все изменения на лице, дает советы.

Основной показатель — RYNKL score (индекс «морщинистости»), он рассчитывается в зависимости от количества морщин в разных зонах лица. RYNKL score тесно связан с индексом массы тела.

FindFace

Сервис анализирует фото и ищет запечатленного на нем человека среди снимков в соцсети «Вконтакте». Автор — россиянин. Он рассказал, как благодаря разработке нашел двух девушек, которых случайно сфотографировал на улице 6 лет назад!

CheckU

Сервис для онлайн-верификации. Требуется загрузить свое фото и удостоверение личности, а умная система проверит — настоящий ли документ, соответствуете ли вы фото в нем. Система опять-таки российская.

Веб-сервисов и приложений с использованием машинного обучения с каждым днем все больше. Например, разрабатываются программы, которые будут выдавать рецепт блюда по его фото. Или считающие калорийность пищи — опять же по фото. У банка «Открытие» есть приложение, которое позволяет делать перевод по фотографии. Просто загрузите снимок, система найдет владельца счета. А еще я читала о приложении, заменяющем актрис в порнофильмах на известных персон. Бывает и такое, да!

Безопасность

Нейросети помогают искать преступников, анализируя миллионы фото и видео с камер наблюдения. А еще учатся управлять беспилотными автомобилями. Сами понимаете, в этой сфере как нельзя кстати системы, которые умеют сами принимать правильные решения.
В Сиднее дроны с видеокамерами патрулируют пляжи. Информацию с них обрабатывают нейросети и с вероятностью до 90% предсказывают появление акул. При этом человек, просматривающий видео с беспилотников, успешно предупреждал об атаке лишь в 20-30% случаев.

Машинное обучение помогает распознавать случаи мошенничества. Например, в PayPal используется нейросеть, которая проверяет миллионы транзакций и обнаруживает подозрительные. Раньше эту работу выполняли люди, но искусственный интеллект оказался эффективнее. В среднем число мошеннических транзакций в финансовом секторе — 1,32%, в PayPal — всего 0,32%.

Есть и другие системы (HNC Falcon, Prism), способные выявлять случаи мошенничества с банковскими картами, находить незаконный контент в сети.

Медицина

Импульсные нейросети применяются в медицине более десяти лет. Они позволяют передавать сигналы от мозга к мышцам. Например, человек может управлять искусственной рукой.
Существуют зрительные бионические протезы, которые отсылают сигналы в специальные отделы коры головного мозга. С их помощью слепые люди могут ориентироваться в пространстве и даже видеть текст!
Есть нейросеть, которая анализирует родинки и с высокой точностью предсказывает риск рака кожи на первичной стадии.


Изображение — AdMe

Недавно команда исследователей из Ноттингемского университета представила несколько алгоритмов машинного обучения для оценки степени риска сердечно-сосудистых заболеваний. Систему «натаскали» на сотнях тысяч пациентов, в итоге она оказалась эффективнее докторов! Обычный врач, используя шкалу Американской коллегии кардиологии, может предположить вероятность инсульта у пациента с точностью 72,8%, а нейросеть — с точностью 74–76%.

Бизнес

При помощи нейросетей создают рекламные слоганы и верстают сайты (без участия человека). Алгоритм Brain в сервисе YouTube постоянно обучается и предлагает именно те варианты, которые наиболее интересны пользователям. Во многом ролики набирают просмотры не от поиска или рекламы, а потому, что система «подсовывает» зрителям потенциально интересный контент.

Искусственный интеллект полезен для интернет-магазинов. Нейросети изучают ваше поведение на сайте и предсказывают, какой продукт вы купите с большей вероятностью. В итоге можно предложить на него скидку, чтобы наверняка вас завлечь, а потом показать полезные аксессуары или похожие товары. Представители Amazon утверждают, что механизм рекомендаций обеспечивает им 35% продаж.

Рекламщики и SMM-менеджеры используют возможности нейросетей на сайтах и в социальных сетях, чтобы находить целевую аудиторию и создавать для нее удачные рекламные предложения. В Microsoft (и не только) используют нейросети для анализа потребительского рынка и динамики изменения цен.

ИИ — идеальное решение для колл-центров и служб поддержки. Нейросети способны проанализировать вопрос (даже нечетко сформулированный) и дать подходящий ответ. Так, например, работает AnswerBot в Zendesk.

А еще умный чат-бот используется в приемной Правительства Москвы, где обрабатывает часть запросов. Он может назвать адрес ближайшего МФЦ, расскажет о графике отключения воды.

Японская страховая компания Fukoku Mutual Life Insurance использует нейросеть Explorer AI на базе суперкомпьютера IBM Watson. Искусственный мозг «просматривает» медицинские документы, анализирует визиты к врачам, истории болезней и предлагает оптимальные условия страхования для клиентов.

У отечественной компании Яндекс есть целый проект Yandex Data Factory. Это масштабная система для промышленных предприятий. Ее применяют в разных сферах бизнеса — она помогает значительно сокращать издержки. К примеру, нейросеть анализирует данные о загруженности дорог, контролирует качество сплавов металла и процесс бурения нефтяных скважин, предсказывает влияние промоакций на объем продаж и так далее.

Нейросеть Deepmind от Google вообще смогла сократить расходы на саму себя. Система управления дата-центрами изменяет энергопотребление серверов, регулирует работу охлаждения и даже открывает/закрывает окна. Расходы на электроэнергию снизились в несколько раз.

И в заключение: Microsoft и исследовательский институт Icrisat создали необычную нейросеть для фермеров. Она изучает огромные массивы данных и предлагает идеальное время для посева, следит за состоянием почвы, рекомендует удобрения. В проекте участвуют индийские фермеры. Действуя по советам нейросети, они получают урожай на 30-40% выше обычного!

Вас удивляет, как много уже умеют нейросети? Мне кажется, это магия: искусственно созданные системы работают, как наш мозг, и принимают решения лучше, чем мы. Что ж, главное, чтобы восстание машин не началось! :-)