Введение в искусственный интеллект и робототехнику

Ровно 3 года назад я сидел напротив своего лектора в его офисе, обсуждая свой интерес к моему проекту последнего года обучения. Даже с ограниченными возможностями и опытом я всегда восхищался «автоматизацией». Автоматизация - это использование устройств с компьютерным управлением для управления процессами; это техника, при которой система или процесс работают автоматически. Термин «автоматизация» впервые был использован в автомобильной промышленности для описания все более широкого использования устройств и средств управления, которые могут работать автоматически на производственных линиях. Это значительно повысило эффективность и надежность систем во время производства. Будучи студентом факультета машиностроения Университета Обафеми Аволово, который интересуется робототехникой, мехатроникой и компьютерами, я выбрал свой последний годовой проект «Дизайн и разработка движущегося и сортировочного робота» и приступил к изучению всего Мог бы про автоматизацию и робототехнику.

Моя работа над проектами была очень вдохновлена ​​тем, как мир вокруг нас изменился с течением времени. Многие вещи, которые возможны сегодня, были почти невообразимы несколько лет назад. Наша жизнь теперь в значительной степени характеризуется использованием цифровых устройств, таких как смартфоны, умные часы и портативные компьютеры, которые помогают нам взаимодействовать в виртуальном и цифровом мире. Такие вещи, как общение с нашими друзьями и семьями в социальных сетях, размещение заказов и оплата продуктов и услуг в Интернете, использование карт для навигации по новому городу и общий доступ к множеству информации в Интернете - все это доступно на нашем сайте. удобство благодаря этим цифровым устройствам. Некоторые люди еще не осознали этого, но автоматизация и искусственный интеллект уже играют огромную роль в нашей жизни. Подобно тому, как большинство технологий построено для имитации естественной системы или организма (например, автомобиль был построен для имитации животного, подводной лодки; кита, камеры; глаза, самолета; птицы и т. Д.), Искусственный интеллект - это симуляция. человеческого мозга и интеллектуальных процессов с помощью машин. Эти процессы включают;

  1. Получение и использование информации (обучение)
  2. Достижение приблизительных или определенных выводов с помощью заранее определенных правил (рассуждения)
  3. Возможность изменить решение на основании достигнутых результатов (самокоррекция).

Как и человеческий младенец, система искусственного интеллекта ничего не знает, когда она впервые создается. Младенцы используют свои чувства, чтобы воспринимать мир, и свое тело, чтобы взаимодействовать с ним, а затем учатся на последствиях своих действий. Несколько лет назад мой младший брат регулярно клал в рот песок с пола; после того, как его поймали на месте преступления и пару раз остановили, он вскоре понял, что это действие было неуместным или что некоторые вещи были вкуснее песка. Таким же образом системе искусственного интеллекта предоставляется множество помеченных и немаркированных данных для обработки и определения определенных закономерностей. Затем он использует эти шаблоны, чтобы принимать определенные решения, например рекомендовать видео на Netflix или YouTube на основе ваших интересов и истории просмотров или определять, разблокировать ли ваш телефон, когда ваше лицо или отпечаток пальца распознаются. Другие знакомые варианты использования включают беспилотные автомобили, Google Maps, Alexa и робототехнику - область, в которой я выбрал специализацию для своего проекта в последний год.

Мой последний годовой проект включал в себя проектирование, моделирование и создание роботизированной руки, которая могла бы распознавать цвет продукта и принимать решение о том, где этот продукт должен быть размещен на основе цвета. В проекте в основном используются роботы для автоматизации процесса, которым обычно занимается человек на производственном предприятии, и именно здесь многие люди беспокоятся, что искусственный интеллект и автоматизация могут сделать многих людей безработными. Это так же верно, как и последняя промышленная революция, когда работу многих людей заняли те, кто знал, как пользоваться компьютерами. Люди всегда развивались, и мы должны продолжать развиваться, чтобы рассматривать искусственный интеллект и автоматизацию как расширенный интеллект; это сделает нашу работу более эффективной и действенной. Расширенный интеллект - это альтернативная концепция ИИ, которая фокусируется на вспомогательной роли ИИ, подчеркивая тот факт, что когнитивные технологии предназначены для улучшения интеллекта, а не для его замены. Работа с большей вероятностью будет заменена искусственным интеллектом и автоматизацией, если она состоит из черных и повторяющихся задач, а не роли с обязанностями, и если она не требует инициативы, сочувствия, отношений или творчества.

За этой мыслящей машиной стоит скорость и вычислительная мощность современных компьютеров, доступных нам сегодня. Настоящая революция в наши дни - это не искусственный интеллект, он доступен нам уже более пяти десятилетий. Настоящая революция заключается в том, что теперь у нас есть компьютеры, которые могут принимать намного больше данных и обрабатывать их менее чем за секунду. Скорость компьютера зависит от количества транзисторов, которые он должен выполнять. Каждые 2 года, начиная с 1965 года, инженеры удваивали количество транзисторов, которые могут уместиться в том же пространстве, поэтому компьютеры стали намного быстрее (это называется законом Мура). Для контекста см. Таблицу ниже, в которой показано количество процессов, которые могут обрабатываться разными устройствами в разные моменты времени;

Это свидетельствует о мощи устройств, которые у нас под рукой. Наше будущее будет обеспечиваться этими мощными компьютерами, способными принимать определенные решения, извлекать уроки из принятых решений и исправляться. В этом сила мыслящей машины. Сегодня мы сможем использовать эту силу для решения множества проблем и облегчить себе жизнь. Самостоятельное вождение автомобилей, компьютерное зрение, чат-боты, обработка изображений, речь, распознавание объектов и образов, робототехника и автоматизация, виртуальные помощники и автозамена - вот несколько способов, которыми искусственный интеллект был и будет продолжать нарушать наш образ жизни, влияя на финансы и общение. , образование, производство, здравоохранение, право, безопасность, бизнес и почти все отрасли в мире сегодня.

Примеры технологий искусственного интеллекта:

  • Автоматизация. Подразумевает автоматическое выполнение функции системы или процесса, выполнение повторяющихся, объемных задач. Примером может служить мой последний годовой проект.
  • Машинное обучение. Это означает, что компьютер должен учиться и действовать без программирования. Примером может служить игра против компьютерной программы, которая играла в игру тысячу раз и извлекала уроки из своих действий.
  • Машинное зрение: включает сбор и анализ визуальной информации с помощью камеры, аналого-цифровое преобразование и цифровую обработку сигналов. Примером могут служить распознавание изображений и беспилотные автомобили.
  • Обработка естественного языка (НЛП): обработка человеческого языка компьютерной программой. Примером может служить перевод текста, распознавание речи или обнаружение спама.
  • Робототехника: включает в себя разработку и производство роботов, которые могут выполнять задачи, которые людям сложно выполнять или выполнять постоянно.

Чтобы начать работу с ИИ, вы можете начать с изучения языков программирования, таких как Python, Java, C, Lisp или R. Если вы новичок в программировании, я предлагаю начать с Python. Python считается лучшим выбором для языков разработки AI из-за простоты. Синтаксис Python можно легко изучить благодаря его удобочитаемости. Python поддерживает объектно-ориентированный, функциональный и процедурно-ориентированный стили программирования. В Python есть множество полезных библиотек и фреймворков, что позволяет легко приступить к работе со сложными алгоритмами и решениями на Python; примерами являются Matplotlib, Numpy и множество других. Некоторые бесплатные ресурсы для начала доступны на www.codecademy.com, www.datacamp.com и www.udemy.com.

Впервые опубликовано на Unboxed; журнал edu360 - для молодежи.