Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: LXXV Международной научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований» (Россия, г. Новосибирск, 22 мая 2024 г.)

Наука: Информационные технологии

Секция: Системный анализ, управление и обработка информации

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Терехин К.А. ПРОБЛЕМЫ КИБЕРНЕТИКИ И ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: сб. ст. по матер. LXXV междунар. науч.-практ. конф. № 5(66). – Новосибирск: СибАК, 2024. – С. 35-42.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ПРОБЛЕМЫ КИБЕРНЕТИКИ И ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Терехин Кирилл Алексеевич

аспирант Московского государственного технологического университета "СТАНКИН",

РФ, г. Москва

PROBLEMS OF CYBERNETICS AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE

 

Kirill Terehin

Graduate student, Moscow State Technological University "STANKIN",

Russia, Moscow

 

АННОТАЦИЯ

Цель данного исследования заключается в изучении основных проблем и вызовов, связанных с развитием кибернетики и искусственного интеллекта (ИИ). Рассмотрены сложности, с которыми сталкиваются разработчики интеллектуальных систем, включая этические и социальные аспекты, алгоритмический биас и вопросы конфиденциальности данных. Метод исследования анализ актуальных научных статей, докладов и данных из области кибернетики и ИИ, а также проведение собственных наблюдений и анализ существующих проблем. В результате анализа можно выявить технические препятствия на пути к созданию искусственного общего интеллекта (AGI) и оценить возможное влияние автономных систем на общественные процессы. На основе полученных результатов сделать вывод о необходимости разработки ответственных подходов к использованию технологий ИИ с учетом этических и социальных аспектов. Также акцентируется внимание на необходимости сотрудничества между различными научными областями для успешного продвижения в этом направлении и развития инноваций в кибернетике и искусственном интеллекте.

ABSTRACT

The aim of this research is to investigate the fundamental problems and challenges associated with the development of cybernetics and artificial intelligence (AI). The study explores the difficulties encountered by developers of intelligent systems, including ethical and social aspects, algorithmic bias, and issues of data confidentiality. The research method involves analyzing current scientific articles, reports, and data within the fields of cybernetics and AI, as well as conducting independent observations and analyzing existing problems. Through this analysis, technical obstacles hindering the creation of artificial general intelligence (AGI) can be identified, and the potential impact of autonomous systems on societal processes can be assessed. Based on the findings, conclusions are drawn regarding the necessity of developing responsible approaches to the use of AI technologies, taking into account ethical and social considerations. Furthermore, emphasis is placed on the need for collaboration across various scientific disciplines to successfully advance in this direction and foster innovation in cybernetics and artificial intelligence.

 

Ключевые слова: Искусственный интеллект, кибернетика, проблемы разработки ИИ, этические аспекты, алгоритмический биас, конфиденциальность данных, технические препятствия, искусственный общий интеллект (AGI), автономные системы, инновации.

Keywords: Artificial intelligence, cybernetics, AI development challenges, ethical aspects, algorithmic bias, data confidentiality, technical obstacles, artificial general intelligence (AGI), autonomous systems, innovations.

 

Кибернетика — это наука, которая изучает системы управления, передачи информации и принципы обратной связи. Она анализирует различные системы, такие как биологические, механические, социальные и информационные, и создает модели для понимания их работы. Основная идея кибернетики — использование обратной связи, где система получает информацию о своем состоянии и на основе этой информации принимает решения для достижения конкретной цели. Кибернетика также изучает процессы передачи и обработки информации в системах, а также методы оптимизации и улучшения их функционирования. Наука имеет широкий спектр применений, включая управление производственными процессами, автоматизацию, робототехнику, искусственный интеллект, биологию, экономику и другие области . Она играет важную роль в развитии технологий и науки, помогая нам лучше понимать и совершенствовать сложные системы и процессы.

Искусственный интеллект (ИИ) является одной из ключевых областей современных компьютерных наук, которая находит широкое применение в различных сферах человеческой деятельности. В учебном пособии Негневицкого "Искусственный интеллект: Учебное пособие" (2017) [3, c. 25-50] подробно рассматриваются основные принципы и методы ИИ, необходимые для разработки интеллектуальных систем. Автор подчеркивает, что целью искусственного интеллекта является создание компьютерных систем, способных анализировать данные, извлекать знания и принимать решения, подобно человеческому мышлению. Для достижения этой цели применяются различные методы и техники, такие как машинное обучение, глубокое обучение, нейронные сети, эволюционные алгоритмы и другие. Глубокое обучение, представленное в работе Гудфеллоу, Бенджио и Курвиля "Глубокое обучение" (2019) [2, c. 140-149, 470-473], является важной частью современного искусственного интеллекта. Эта технология основывается на нейронных сетях и позволяет компьютерным системам обучаться на больших объемах данных, что приводит к созданию высокоэффективных алгоритмов распознавания образов и анализа информации. Технологии искусственного интеллекта применяются во многих сферах, включая медицину, финансы, производство, робототехнику, игровую индустрию и другие. Они помогают автоматизировать рутинные задачи, улучшить прогнозирование и принятие решений, а также способствуют созданию новых инновационных продуктов и услуг. Тем не менее, технологии искусственного интеллекта вызывают определенные вызовы и проблемы, такие как этические вопросы, безопасность данных и приватность, а также возможные негативные последствия для рабочих мест и общества в целом, наиболее актуальные проблемы отражены в таблице 1. Поэтому важно разрабатывать и применять эти технологии ответственно, учитывая социальные и этические аспекты. Кибернетика и искусственный интеллект (ИИ), имеют огромное значение для современного мира по нескольким причинам:

  • Технологический прогресс: Кибернетика и искусственный интеллект (ИИ) стимулируют технологический прогресс, позволяя создавать более эффективные интеллектуальные системы, которые улучшают нашу повседневную жизнь. Эти области привносят инновации в различные секторы, от медицины и производства до транспорта и коммуникаций.
  • Экономическое развитие: Внедрение технологий кибернетики и искусственного интеллекта способствует экономическому росту. Они позволяют компаниям оптимизировать процессы, улучшать производственную эффективность, предоставлять новые продукты и услуги, что способствует развитию бизнеса и привлечению инвестиций.
  • Решение сложных задач: Кибернетика и искусственный интеллект помогают решать сложные задачи, которые ранее были недоступны для автоматизации или требовали больших ресурсов. Например, автоматизация производства с использованием ИИ позволяет сократить издержки и повысить качество продукции.
  • Улучшение качества жизни: Применение этих технологий способствует улучшению качества жизни людей. Они могут быть использованы в медицине для диагностики и лечения заболеваний, в образовании для персонализированного обучения, а также в области управления городской инфраструктурой для оптимизации транспортных систем и улучшения экологической устойчивости.
  • Создание новых возможностей: Кибернетика и искусственный интеллект открывают новые возможности для исследований и разработок во многих областях, включая науку, экономику, социологию и другие. Они стимулируют интерес к новым технологиям и идеям, способствуя интеллектуальному росту общества.

Кибернетика и искусственный интеллект играют важную роль в формировании современного мира, обеспечивая инновационные решения, улучшая экономическое развитие и способствуя общему прогрессу человечества.

Таблица 1

Актуальные исследования проблем

Тема

Проблемы

Обучение и обобщение

  • Проблема обучения компьютерных систем на основе ограниченного количества данных и возможность обобщения полученных знаний на новые ситуации.
  • Исследование методов машинного обучения для повышения точности и эффективности обучения моделей.

 

Интерпретируемость и объяснимость

  • Разработка методов, позволяющих понять и объяснить принимаемые компьютерной системой решения.
  • Исследование техник интерпретации работы нейронных сетей и других моделей искусственного интеллекта.

 

Этика и социальные аспекты

  • Исследование этических вопросов, связанных с применением искусственного интеллекта, таких как проблемы приватности.
  • Разработка стандартов и правил использования ИИ с учетом социальных и этических норм.

 

Безопасность и надежность

  • Исследование методов защиты искусственных интеллектуальных систем от кибератак и вредоносного воздействия.
  • Обеспечение надежности работы систем ИИ в различных условиях и ситуациях.

 

Исследование данных проблем поможет развить новые методы и технологии, повысить эффективность и безопасность систем, а также улучшить понимание работы сложных систем и процессов в современном мире. Эти области активно развиваются благодаря стремительному росту вычислительной мощности, доступности больших объемов данных и новым математическим методам [4. c, 48-54]. Более подробное описание современных исследований в этой области представлено в таблице 2.

Таблица 2

Современные исследования и разработки

Тема

Описание

Разработки

Разработка новых архитектур нейронных сетей:

 

Исследователи постоянно работают над созданием новых типов архитектур нейронных сетей, которые могут эффективно решать разнообразные задачи.

Сверточные нейронные сети (CNN): используются для обработки изображений и видео, автоматического распознавания объектов и классификации изображений.

Рекуррентные нейронные сети (RNN): применяются в задачах обработки последовательностей данных, таких как тексты, речь или временные ряды.

Трансформеры (Transformers): Новая архитектура, позволяющая моделировать долгосрочные зависимости в данных и применяющаяся в задачах обработки естественного языка.

 

Улучшение методов оптимизации и обучения

 

Одной из ключевых задач в области нейронных сетей является разработка более эффективных алгоритмов обучения и оптимизации моделей

Градиентные методы оптимизации: Исследования направлены на разработку новых методов градиентного спуска, адаптивной оптимизации и регуляризации, повышающих скорость и стабильность обучения.

Автоматическое дифференцирование: исследуется автоматическое вычисление градиентов, что позволяет быстро и эффективно обучать сложные модели.

 

Интерпретируемость и объяснимость моделей

 

С развитием нейронных сетей становится все важнее обеспечить понимание принимаемых ими решений

Визуализация результатов: исследуется методика визуализации активаций нейронов и весов моделей для понимания их работы.

Методы интерпретации: разрабатываются алгоритмы, позволяющие объяснять принимаемые моделью решения на основе входных данных.

 

Улучшение устойчивости и обобщающей способности моделей

 

Исследования направлены на разработку методов, способных улучшить обобщающую способность моделей и повысить их устойчивость к различным условиям

Регуляризация и дистилляция знаний: исследуется передача знаний между моделями, улучшение устойчивости к шуму и изменениям в данных.

Методы работы с небольшими выборками: развиваются техники, позволяющие эффективно обучать модели на небольших объемах данных.

 

 

Исследования в области нейронных сетей и глубокого обучения продолжают открывать новые горизонты для применения искусственного интеллекта. Постоянное совершенствование архитектур и методов обучения помогает создавать более точные, эффективные и применимые модели для решения различных задач в современном мире.

Этические аспекты и вызовы, связанные с развитием технологий, особенно в области искусственного интеллекта и автоматизации, становятся все более актуальными в современном мире. С одной стороны, автоматизация и использование искусственного интеллекта открывают огромные возможности для улучшения жизни людей, оптимизации производства и предоставления новых услуг. Однако, с другой стороны, существует ряд важных этических вопросов, которые требуют серьезного обсуждения и регулирования. Одним из важнейших вопросов является прозрачность и объяснимость принимаемых решений искусственными интеллектом системами. Важно понимать, как алгоритмы принимают свои решения и на каких данных они основаны. Это имеет особую важность в случаях, когда автоматизированные системы принимают решения, влияющие на жизнь и здоровье людей, например, в медицинской диагностике или вопросах безопасности. Следующим важным аспектом является вопрос о конфиденциальности и безопасности данных. С развитием технологий сбора и анализа данных возникает риск нарушения приватности и утечки личной информации. Такие данные могут быть использованы не только для благих целей, но и для нежелательного мониторинга или манипуляций. Другие этические вызовы включают в себя вопросы о равенстве и справедливости доступа к технологиям. Неравенство в доступе к новым технологиям может углубить разрывы в обществе. Также важно обсуждать возможные последствия автоматизации и замещения рабочих мест на этическом уровне, чтобы минимизировать социальные риски и последствия для трудовых рынков. Эти и другие этические аспекты и вызовы требуют внимания и действий со стороны общества, правительств и технологических компаний. Разработка и внедрение этических стандартов, законодательных рамок и механизмов контроля становится неотъемлемой частью развития новых технологий, чтобы обеспечить их использование в интересах общества и с учетом основных ценностей и прав человека. В книге Бострома "Сверхразум: Пути, опасности, стратегии" (2018) [1, c. 338-346] рассматриваются этические и социальные аспекты развития искусственного интеллекта. Автор предостерегает от потенциальных опасностей, связанных с возможным появлением суперинтеллекта и призывает к разработке стратегий безопасного развития ИИ.

Этика разработки и применения технологий олицетворяет важное направление в современном обществе, где технологии, особенно искусственный интеллект (ИИ), играют все более существенную роль в различных аспектах нашей жизни [5, c. 1-10]. Этические аспекты в разработке и использовании технологий становятся ключевыми для обеспечения их безопасности, социальной ответственности и соответствия основным ценностям общества. Одним из основных принципов этики в технологиях является принцип безопасности и защиты данных. Разработчики технологий должны уделять особое внимание защите конфиденциальности и безопасности персональных данных пользователей. Это включает в себя разработку средств шифрования, защиту от хакерских атак и строгие политики доступа к данным. Другим важным аспектом этики является принцип справедливости и равноправия доступа. Технологии должны быть разработаны таким образом, чтобы обеспечить равный доступ и возможности для всех членов общества. Исключение каких-либо групп или нарушение равенства возможностей может привести к углублению социальных неравенств. Также важным аспектом этики является принцип прозрачности и объяснимости решений, особенно в контексте искусственного интеллекта. Алгоритмы ИИ должны быть объяснимыми, чтобы пользователи могли понять, как принимаются решения и какие данные используются для этого. Это особенно важно в медицине, финансах и других областях, где решения ИИ могут иметь критическое значение. Кроме того, этика разработки технологий включает в себя вопросы ответственности за последствия использования технологий. Разработчики и пользователи технологий должны осознавать потенциальные риски и негативные последствия, связанные с их применением, и принимать меры по их минимизации. Наконец, этика также охватывает вопросы социокультурной и экологической устойчивости технологий. Технологии должны учитывать культурные особенности и ценности различных общностей, а также влияние на окружающую среду. Все эти аспекты этики разработки и применения технологий становятся неотъемлемой частью современной инновационной деятельности, где этическое обеспечение становится важнейшим фактором в успешной и устойчивой реализации технологических решений.

Исследования в области кибернетики и искусственного интеллекта (ИИ) играют ключевую роль в современном мире, определяя будущее технологического прогресса, экономического развития и социальных изменений. Эта область науки имеет огромный потенциал и значительное влияние на различные аспекты нашей жизни. Важность исследований в кибернетике заключается в понимании и моделировании сложных систем, от биологических организмов до социальных структур и технических устройств. Понимание принципов управления, обратной связи и обработки информации позволяет создавать более эффективные системы управления, автоматизировать процессы и оптимизировать работу различных организаций и производств. Исследования в области искусственного интеллекта выходят за рамки теоретических концепций, применяя практические методы машинного обучения и глубокого анализа данных. Эти технологии позволяют компьютерам анализировать и извлекать знания из огромных объемов информации, что приводит к разработке автономных систем, интеллектуальных роботов, аналитических инструментов и других инновационных приложений.

 

Список литературы:

  1. Бостром, Н. Сверхразум: Пути, опасности, стратегии / Н. Бостром. - М.: Издательство Символ-Плюс, 2018. 338-346 с. ISBN 978-5-94836-213-2.
  2. Гудфеллоу, И., Бенджио, Й., Курвиль, А. Глубокое обучение / И. Гудфеллоу, Й. Бенджио, А. Курвиль. - М.: ДМК Пресс, 2019. - 140-149, 470-473 с. ISBN 978-5-97060-023-4.
  3. Негневицкий, М. Искусственный интеллект: Учебное пособие / М. Негневицкий. - М.: Издательский центр "Академия", 2017. – 25-50 с. ISBN 978-5-7695-3727-4.
  4. Elish, Madeleine Clare, and danah boyd. "Situating methods in the magic of big data and AI." Communications of the ACM 62.2 (2019): 48-54.
  5. Jobin, Anna, et al. "The Ethics of AI Ethics: An Evaluation of Guidelines." arXiv preprint arXiv:1903.03425, 2019 1-10 с.
Удалить статью(вывести сообщение вместо статьи): 
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.