9.1. История искусственного
|
| Искусственный интеллект (ИИ) как научное направление занимается разработкой методов и алгоритмов для решения интеллектуальных задач, направленных на повышение эффективности различных форм умственного труда человека. Искусственный интеллект — технология, воспроизводящая функции человеческого разума в компьютерных системах. |
Сегодня для создания и успешного функционирования ИИ используется большое количество различных методов (пример 9.2) и технологий (пример 9.3).
Искусственный интеллект — это программное обеспечение, которое функционирует как любая другая программа: принимает данные, обрабатывает их и выдаёт результаты. Каждая программа создаётся для формального исполнителя с ограниченным набором команд. Искусственный интеллект также является таким формальным исполнителем (пример 9.4).
Искусственный интеллект может проявлять черты неформального исполнителя. Он способен анализировать команды, подстраивая их под ситуацию, самостоятельно принимать решения, учитывая не только строгие правила, но и контекст (пример 9.5).
ИИ отличается от другого ПО тем, что использует нейросети и машинное обучение, обучаясь на больших объёмах данных. Искусственный интеллект объединяет не только ИТ-технологии, но и элементы различных наук, таких как математика, биология, психология и др.
Современные технологии ИИ направлены на решение конкретной задачи. Например, существующие модели для распознавания изображений не способны создавать веб-сайты. Одним из ближайших направлений развития ИИ является создание общего искусственного интеллекта (ОИИ), способного выполнять задачи, для решения которых его не обучали, и обладающего самосознанием и способностью к обучению.
Искусственный интеллект является достаточно сложным механизмом, и для грамотного и полного использования его возможностей требуется серьёзное обучение.
9.3. Большая языковая модель
Для людей, не имеющих специальных знаний в области искусственного интеллекта, взаимодействие с ИИ чаще всего осуществляется через чат-боты, основанные на языковых моделях, или через интеллектуальных помощников.
Сегодня доступно большое количество различных сервисов для работы с ИИ: начиная от совсем простых, созданных для обучения детей (пример 9.6), и заканчивая профессиональными инструментами для бизнеса и творчества (примеры 9.7, 9.8).
Языковая модель — это алгоритм, который анализирует текст, понимает его контекст, обрабатывает информацию и генерирует новые тексты. Этот алгоритм зависит от большого количества параметров, которые определяют способность модели обрабатывать и генерировать текст.
От количества параметров зависит размер языковой модели. Большие языковые модели (БЯМ, или large language model — LLM) имеют более 100 миллиардов параметров) и обучаются на терабайтах данных. Они требуют высоких вычислительных ресурсов и параллельной обработки данных.
GPT (Generative Pretrained Transformer) — языковая модель, которая обучается на миллионах текстов для понимания и генерации человеческого языка. Она предсказывает следующее слово в предложении, создавая связные тексты и обеспечивая общение с ИИ, близкое к естественному. Языковая модель GPT может оценивать значение слов в зависимости от контекста.
GPT может делать ошибки или генерировать информацию, которая является неточной. Тем не менее GPT является мощным инструментом в области ИИ и вносит значительный вклад в развитие технологии.
Качество ответов, генерируемых GPT, часто зависит от того, на каком естественном языке происходило обучение.
Нейросети GigaChat, YandexGPТ обучались с акцентом на русскоязычные данные. ChatGPT (модель от компании OpenAI) и Gemini (модель от Google) обучались на многоязычных данных, опираясь на английский как основной, а модели Qwen и DeepSeek — на китайский язык. Общение человека с GPT происходит посредством чат-ботов (пример 9.9).
| Чат-бот — это виртуальный помощник для общения с искусственным интеллектом. |
Работать с графикой, речью, музыкой, видео нейросети научились позже, чем с текстом (пример 9.10).
9.4. Сферы применения искусственного интеллекта
Искусственный интеллект уже активно применяется во многих сферах жизни, но пользователи не всегда осознают его присутствие.
В интернет-магазинах применяют искусственный интеллект для анализа ваших действий на сайте: история посещений, частота покупок и время пребывания. Это помогает сайтам предлагать товары, которые вас интересуют, и рекомендовать новые продукты, соответствующие вашим интересам. Алгоритмы ИИ также анализируют предпочтения в чтении, просмотре видео и прослушивании музыки для подбора подходящего контента.
В медицине искусственный интеллект улучшает диагностику, лечение и наблюдение. Алгоритмы ИИ анализируют рентгеновские снимки для раннего выявления рака и других заболеваний. Данные с носимых устройств и электронных карт помогают врачам создавать персонализированные планы лечения для пациентов с хроническими заболеваниями.
ИИ прогнозирует события на основе анализа данных. Метеорологические сервисы используют его для предсказания погоды, предупреждая о неблагоприятных явлениях. ИИ используется в компаниях для прогнозирования
спроса, управления запасами и предотвращения дефицита или излишков.
В современных браузерах одним из ответов на поисковый запрос будет ответ от искусственного интеллекта (пример 9.11).
Умные навигаторы (Яндекс.Карты, Google Maps) на ИИ анализируют данные о транспорте и дорогах. Они предсказывают пробки и предлагают оптимальные маршруты. Это экономит время и топливо, снижает выбросы, улучшая экологию и комфорт людей.
В области маркетинга и рекламы ИИ создаёт контент для привлечения и удержания аудитории.
В сфере права искусственный интеллект может анализировать судебную практику, сокращая затраты времени и ресурсов на подготовку юридических документов и судебных решений.
Различные компании могут использовать ИИ для разработки документации, генерации автоматических ответов на вопросы и обучения виртуальных ассистентов (Приложение 2).
9.5. Искусственный интеллект в образовании
Искусственный интеллект в образовании уже реальность, открывающая перспективы и требующая осмысления рисков и этических норм. Он делает обучение более эффективным. Рассмотрим основные направления использования ИИ в образовательном процессе:
- персонализация обучения (пример 9.12);
- поддержка детей с особыми образовательными потребностями (пример 9.13);
- помощь в творчестве и исследованиях (пример 9.14);
- обучение в игровой форме;
- иммерсивные симуляции (пример 9.15).
Искусственный интеллект даёт возможность учиться в любом месте и в любое время, поскольку виртуальные помощники-репетиторы доступны 24/7 для помощи в изучении материала. ИИ также способен адаптировать и разнообразить контент под конкретные потребности учащегося. Это способствует самостоятельному обучению и углублённому изучению дисциплин.
Важным преимуществом ИИ является поддержка дистанционного обучения. Искусственный интеллект предоставляет мгновенную обратную связь, оценивая ответы, что позволяет обучающимся быстро корректировать свои
знания и умения. Таким образом ИИ позволяет улучшить качество образования, сделав его более доступным и гибким.
Кроме помощи учащимся ИИ способен помочь и учителям. Он будет полезен при подготовке отчётов, проверке домашних заданий, создании планов уроков, генерации вариантов задач и др.
Однако важно понимать, что введение ИИ в образовательный процесс даёт не только дополнительные возможности, но и несёт определённые риски.
Чрезмерное использование технологий ИИ может привести к снижению способности самостоятельно мыслить и критически оценивать информацию, а также к снижению социальных навыков и способности к общению вживую.
Алгоритмы ИИ могут содержать ошибки, быть необъективными. Это может приводить к неверным результатам или некорректным рекомендациям (пример 9.16).
Использование ИИ в образовании может повлечь за собой риски, связанные с защитой персональных данных учащихся.
Применение искусственного интеллекта вызывает вопросы о подлинности авторства и борьбе с плагиатом. Если вы представляете текст, полностью созданный ИИ, как свою собственную работу, это является плагиатом. Это не показатель собственных знаний и умений, а обман учителя и самого себя.
Программа ELIZA была так названа в честь героини пьесы Бернарда Шоу «Пигмалион» Элизы Дулитл.
Отвечая человеку, программа ELIZA перефразирует его вопросы. Человек быстро осознаёт, что программа не понимает вопросы, поскольку не вникает в смысл, а воспринимает слова как набор букв. При отсутствии ответа ELIZA обычно говорит I see (понятно) и меняет тему. |
Пример 9.1. Приоритетные направления развития Республики Беларусь на 2026–2030 гг.
- Цифровые технологии и ИИ.
- Промышленность: наноэлектроника, машиностроение, приборостроение.
- Биотехнологии, химия, фармацевтика, медицина.
- Агро- и пищевая промышленность.
- Безопасность человека, общества, государства.
Пример 9.2. Методы ИИ. В Приложении 2 можно найти определения этих терминов.
| В английском языке словосочетание «artificial intelligence» не подразумевает связь с человеческим разумом. При переводе на русский язык возникает неверная ассоциация с человеческим интеллектом, что искажает истинный смысл термина. Слово «intelligence» правильнее переводить как «способность к рациональному мышлению» или «способность мыслить разумно». Русскому слову «интеллект» соответствует английское «intellect», а не «intelligence».
Другими словами «intellect» — это врождённая способность к мыслительной деятельности, а «intelligence» — это умение применять «intellect» на практике, оно совершенствуется с опытом. |
Пример 9.3. Технологии ИИ.
Пример 9.4. Черты ИИ как формального исполнителя.
- Выполняет команды строго по инструкции без творческой инициативы, повторяя их при одинаковых условиях.
- Решает задачи в рамках заданной логики и правил.
- Способен к самообучению, но алгоритмы и правила формализованы и однозначны.
Пример 9.5. Черты ИИ как неформального исполнителя.
- Обучается на основе данных и опыта, адаптируясь к новым ситуациям.
- Обрабатывает большие объёмы информации.
- Обрабатывает естественный язык.
- Генерирует креативные идеи в рамках заданных параметров.
 В Национальном детском технопарке организуется обучение по искусственному интеллекту и другим научным дисциплинам для учащихся 9–11-х классов. Некоторые направления доступны и для учащихся 8-го класса.
(https://ndtp.by/educational_directions/ikt/) Программа «Искусственный интеллект» включает: изучение понятий и направлений ИИ, архитектуры и компонентов интеллектуальных систем, современных подходов к их разработке, применения нейронных сетей, разработку прототипа интеллектуальной системы. |
Пример 9.6. Сервис для обучения детей основам ИИ с нейросетями Kandinsky и GigaChat (https://
sberedu.ru/kids/ai-tutorial).
Пример 9.7. Генеративные модели для бизнеса от Яндекса (https://aistudio.yandex.ru/ru).
Пример 9.8. Тематические рубрики сервиса mitup AI (https://ai.mitup.ru/) и используемые в нём нейросети.
| GPT получил своё название благодаря основным характеристикам: «Generative» — способность создавать новый контент, «Pretrained» — предварительное обучение на большом наборе данных, а «Transformer» — метод для обработки данных. |
Пример 9.9. Примеры чат-ботов для работы с текстом.
Пример 9.10. Примеры чат-ботов для работы с графикой, звуком и видео.
Пример 9.11. Ответ на поисковый запрос в Google Chrome.
| Объединённый институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси (ОИПИ НАН Беларуси) играет ключевую роль в развитии систем на базе ИИ. Его разработки охватывают более 60 крупных проектов, применяемых в различных отраслях экономики, от сельского хозяйства до аэрокосмической промышленности.
Институт признан мировым лидером в интеллектуальной обработке видеоизображений (входит в топ-10 из 2000 участников). Институтом разработан комплекс программных средств и вычислительных сервисов для компьютеризированной диагностики заболеваний лёгких на основе рентгенологических изображений и методов искусственного интеллекта. В Минске действуют службы для обмена данными о медицинских анализах и результатах биопсии, цифровой маммографии и т. д. Сервисы скорой помощи находят свободные койки для пациентов в критическом состоянии. По распоряжению Президента Республики Беларусь разрабатывается информационная система здравоохранения с единым архивом медицинских изображений, из которых удалены персональные данные. На основе ИИ в институте создано оборудование для калибровки яблок по 80 параметрам, обрабатывающее до 2,5 тонн в час. Разработан уникальный для СНГ 3D-принтер, воспроизводящий детали размером 1 × 0,7 м. В цифровой картографии для белорусских землеустроительных служб создано около 12 проектов: от оцифровки снимков до нанесения их на карту. ОИПИ НАН Беларуси разрабатывает речевые сервисы, включая аудиогид для Центрального ботанического Разработаны карты зимовальных ям рыбы и родников. В будущем планируется интерактивная карта для отслеживания птиц по звукам в реальном времени. |
Пример 9.12. Персонализация обучения.
ИИ-системы анализируют успехи и ошибки учащихся, адаптируя задания под их уровень. Они предлагают темы, ресурсы и скорость обучения, соответствующие индивидуальным потребностям.
Пример 9.13. Поддержка учащихся.
ИИ помогает детям с нарушением зрения, слуха и трудностями в обучении: перевод текста в речь и наоборот, а также адаптация задания для них.
Пример 9.14. Помощь в исследованиях.
ИИ способен предложить тему для исследования. Вы можете описать свои интересы: экология, насекомые, техника. В ответ ИИ предложит несколько идей на пересечении этих областей, например «Как дроны используются для изучения миграции бабочек?»
Пример 9.15. Иммерсивные симуляции.
С помощью виртуальной и дополненной реальности (VR, AR) и ИИ можно создать умные образовательные пространства, например симулятор исторической битвы или виртуальную химическую лабораторию.
Пример 9.16. Пример решения задачи по геометрии с помощью ИИ.
Задание. Построй чертёж для задачи: «В треугольнике АВС проведены биссектриса ВМ и медиана ВK. Известно, что АС = 16 см, ∠АВС = 100°. Найди длину отрезка АK и градусную меру угла АВМ» и реши её.
Нейросети пока не генерируют одновременно рисунок и текст решения. 
Текстовое решение верное. А в чертеже есть неточность. Биссектриса ВМ должна быть на рисунке заканчиваться на стороне АС. И точка М должна быть расположена рядом с точкой К. Поэтому решение ИИ надо всегда проверять.
.
1. Что такое искусственный интеллект? 2. Какие методы применяют для создания искусственного интеллекта? 3. Какие технологии использует искусственный интеллект? 4. Что понимают под большой языковой моделью? 5. В каких сферах жизни человека используется искусственный интеллект? 6. В каких отраслях используют искусственный интеллект в Республики Беларусь? 7. В чём преимущества использования ИИ в образовании?
Упражнения
1. Изучите интерфейс взаимодействия с какими-либо чат-ботами, перечисленными в примерах 9.9 и 9.10 и рекомендованными учителем для работы.
2. Получите от разных чат-ботов более подробную информацию об использовании искусственного интеллекта в предложенных областях. Пример запроса: «Расскажи кратко/очень кратко/подробно об использовании искусственного интеллекта в “названии области азработки …”». Проанализируйте ответы, выберите наиболее важные, с вашей точки зрения, пункты и сохраните полученное в файл.
- Разработка лекарств.
- Такси и каршеринг.
- Рекомендательные системы.
- Распознавание лиц.
- Генерация идей для рекламы.
- Климатическое моделирование.
3. Найдите с помощью браузера информацию из упражнения 2. Сравните ответы, которые получили от ИИ, с ответами поисковой системы.
4. Воспроизведите пример 9.16 с помощью любого чат-бота. Сравните результат с приведённым в параграфе учебного пособия.