Fedezze fel a mesterséges intelligencia gyakorlati alkalmazhatóságát az üzleti életben, megvizsgálva a technológiai fejlődést, az iparági alkalmazásokat és azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják az elméleti modellekről a valós megoldásokra való áttérést.
2023. december 19. | Olvasási idő: 12 perc
A mesterséges intelligencia manapság valószínűleg a legforróbb téma az informatikai világban. Mi lehet lenyűgözőbb, mint kognitív képességeinket reprodukálni egy hardverrel működő infrastruktúrában, amely néha képes felülmúlni a létrehozóit? Ez az elvek szintjén igaz - a részletek és az alkalmazhatóság gyakorlati tényezői azonban együtt teszik teljessé a kirakót. Amikor az AI-t a megvalósítás üzleti szemszögéből vizsgáljuk, a leggyakoribb kérdés, amivel szembesülünk, a következő:
"Készen áll a gyártásra?"
Erre a kérdésre próbálunk választ adni a következő cikkben.
Az emberi idegrendszerben található szinaptikus kapcsolatokból levezetett neurális hálózatok matematikai modelljei már évtizedek óta léteznek. Korai számítógépes szoftveres megvalósításaik is legalább 40 évvel ezelőtt jelentek meg. Fejlődésüket azonban technológiai és pénzügyi akadályok korlátozták - figyelembe véve a számítási kapacitás fajlagos költségét. Az elmúlt években a hardvertechnológia és a hiperskálázók / nyilvános felhők megjelenése gyakorlatilag megszüntette ezt az akadályt. Elég, ha arra gondolunk, hogy a Microsoft az Azure felhőmegoldásokat "szuperszámítógép mindenkinek" néven nevezi - és ez a gyakorlatban működik is! Tehát elmondhatjuk, hogy vannak nagyon értékes relikviák a múltunkból, amelyek végre felragyoghatnak.
Ezek a következők:
A neurális hálózatok az emberi agy bonyolult működéséből merítenek ihletet. Összekapcsolt csomópontokból, úgynevezett neuronokból állnak, amelyek súlyozott kapcsolatok és aktiválási függvények segítségével dolgozzák fel az információkat. A múltban a mély neurális hálózatok képzése jelentős számítási teljesítményt és időt igényelt, ami sok alkalmazás esetében nem tette őket praktikussá. Mára azonban a helyzet megváltozott. A grafikus processzorok (GPU-k) forradalmasították a neurális hálózatok képzését. Ez az áttörés megnyitotta az utat a mély tanulás széles körű elterjedése előtt, lehetővé téve annak alkalmazását az alkalmazások széles spektrumában, a kép- és beszédfelismeréstől a természetes nyelvi feldolgozásig.
A különböző gépi tanulási algoritmusok, beleértve a döntési fákat, a támogató vektor gépeket és a k-közeli szomszédokat, matematikai elveken alapulnak a minták felismeréséhez és az adatok osztályozásához. A múltban ezek az algoritmusok - főként a számítási korlátok miatt - nagy kiterjedésű adathalmazok és összetett modellek feldolgozásával küszködtek. A kortárs megoldások, például az elosztott számítástechnika, a párhuzamos feldolgozás és a felhőalapú platformok azonban olyan korszakot nyitottak meg, amelyben a nagy mennyiségű adatot figyelemre méltó hatékonysággal lehet kezelni. Ez az átalakulás nemcsak a gépi tanulási algoritmusok skálázhatóságát javította, hanem a pontosságukat is növelte, így a valós kihívásokra is alkalmazhatóvá tette őket.
A megerősítéses tanulás a Markov-döntési folyamatban és a dinamikus programozásban rejlik, az ágensek pedig iteratív próbálgatással és hibával tanulják meg az optimális cselekvéseket. A múltban a megerősítéses tanulásban részt vevő ágensek bonyolult környezetben történő képzése számításigényesnek és időigényesnek bizonyult. A fejlett szimulációs környezetek megjelenése és az elosztott számítástechnika teljesítménye azonban paradigmaváltást eredményezett. Ez olyan területeken vezetett úttörő eredményekhez, mint az autonóm robotika és a mesterséges intelligencia által vezérelt játék.
Az NLP algoritmusok valószínűségi modellekre, kontextus alapú elemzésre és nyelvi szabályokra támaszkodnak az emberi nyelv megértéséhez és generálásához. Az NLP történelmi korlátai, beleértve az olyan feladatokkal kapcsolatos kihívásokat, mint a gépi fordítás és az érzelemelemzés, a nyelv összetettségének és a hatékony képzéshez szükséges jelentős adatmennyiségnek tulajdoníthatók. Jelenleg a hatalmas szövegkorpuszok és a hardveres gyorsítás összefolyása átalakító változásokat hozott. Ez a szinergia jelentősen megnövelte az NLP-modellek pontosságát és hatékonyságát, és alkalmazások sokaságát nyitotta meg.
A számítógépes látási algoritmusok matematikai technikákat, nevezetesen a konvolúciós neurális hálózatokat (CNN) használják a vizuális adatok vizsgálatára és értelmezésére. A képek és videók valós idejű elemzése korábban ijesztő számítási kihívásokat jelentett. A nagy teljesítményű GPU-k és a speciális hardverek megjelenése azonban nem csak életképessé, hanem rendkívül megbízhatóvá is tette a valós idejű számítógépes látás alkalmazásokat, például az arcfelismerést, az autonóm járműveket és a tárgyak felismerését.
Természetesen nem hagyhatjuk figyelmen kívül a legújabb fejleményeket ezen a területen. Az alábbiakban felsorolunk néhányat ezek közül az újítások közül:
A kvantumszámítás és a mesterséges intelligencia kereszteződése A kvantumszámítás és a mesterséges intelligencia teljesítményének ötvözése egyre nagyobb kutatási terület. Ez a szinergia várhatóan jelentősen megnöveli a számítási képességeket, és a hagyományos számítási módszerekhez képest gyorsabb megoldást tesz lehetővé összetett problémákra.
Törekszünk arra, hogy a mesterséges intelligenciát világosan és érthetően fejlesszük ki. A cél olyan mesterséges intelligencia-rendszerek létrehozása, amelyeket az emberek könnyen értelmezhetnek és megérthetnek, ami fontos tényező a bizalom kialakításában és az etikus döntések meghozatalában.
Ez magában foglalja a mesterséges intelligencia feladatainak feldolgozását közvetlenül a helyi eszközökön. Ez a megközelítés minimalizálja az adatok távoli szerverekre történő átvitelének szükségességét, így növeli a biztonságot és gyorsítja a feldolgozási sebességet, ami különösen előnyös az IoT-eszközök esetében.
A kifejezetten a mesterséges intelligencia feladataira szabott hardverek létrehozása terén folyamatos a fejlődés. Az innovációk közé tartozik az egyedi processzorok, például a TPU-k és az FPGA-k tervezése, amelyeket úgy terveztek, hogy hatékonyan kezeljék a mesterséges intelligencia műveleteit, ezáltal növelve a feldolgozási sebességet és az általános hatékonyságot.
Az NLP-n és a számítógépes látáson túl a generatív mesterséges intelligencia is egyre nagyobb eredményeket ér el, különösen az új digitális tartalmak, például szövegek, képek és videók generálása terén. A mesterséges intelligenciának ez az aspektusa jelentős lehetőségeket rejt magában a kreatív ágazatok számára.
Az MLOps (Machine Learning Operations) fejlődése a gépi tanulási (ML) modellek integrálását jelenti az informatikai műveletek és a szoftverfejlesztés tágabb kontextusába. Az MLOps az adattudósok és az üzemeltetési szakemberek közötti együttműködés és kommunikáció gyakorlata, amely segít a termelési ML-életciklus kezelésében. Ez a gyakorlat magában foglalja az ML telepítések automatizálását és skálázását, valamint az ML modellek fejlesztésének és telepítésének jobb hatékonyságát, minőségét és következetességét.
A mesterséges intelligencia egyre nagyobb lábnyomát az is bizonyítja, hogy vannak feltörekvő területek és tudományterületek. Ezek egyike a mesterséges intelligenciamotorok speciális feladatokra való tanításához szükséges szintetikus adatok előállításának tudománya. Ez a megközelítés nagyon érdekes, tekintve az alapjait: a siker érdekében a generált adatkészleteknek hasonlítaniuk kell a valósághoz, ahhoz a tényleges problémához, amelyet az AI segítségével próbálunk kezelni. Ez azt jelenti, hogy minél közelebb áll a modellünk a valósághoz, annál sikeresebbek vagyunk - ez azonban azt is jelenti, hogy ha sikerül, akkor már birtokában vagyunk annak a modellnek, amelyet megpróbálunk megtanítani az AI-nak. Az egyenlet ebben az esetben nem ilyen egyszerű, ami azt jelenti, hogy a pusztán szintetikus adatokra való támaszkodás számos komoly kihívást és potenciális veszélyt jelent az AI-modellek hatékonyságára és megbízhatóságára nézve:
A szintetikus adatokból hiányozhat a valós adatokban jelenlévő sokszínűség és bonyolultság. Következésképpen az ilyen adatokon kiképzett mesterséges intelligenciamodellek kiválóan teljesíthetnek kiszámítható, szimulált környezetben, de a valós, összetettebb és változékonyabb környezetekben nehézségekbe ütközhetnek. Ez a gyakran domain shiftnek nevezett probléma rávilágít a szimulált és a valós forgatókönyvek közötti szakadékra.
Ha a szintetikus adatokat hiányos vagy elfogult valós adatokon alapuló algoritmusok segítségével hozzák létre, akkor ezek az elfogultságok beágyazódhatnak a mesterséges intelligencia modellekbe. Az ilyen modellek így nem képesek pontosan reprezentálni annak a szélesebb népességnek a különböző igényeit és helyzeteit, amelyet segíteni hivatottak.
A mesterséges intelligencia modellek kizárólag szintetikus adatokon történő képzése túlillesztéshez vezethet, ahol a modellek túlzottan optimalizálódnak az adatok sajátos jellemzőire. Ez a túlzott specializáció csökkentheti a modellek hatékonyságát a tényleges, változatos adatok kezelésében.
A mesterséges intelligenciamodellek pontosságának és relevanciájának biztosítása nehéz, ha a képzésük csak szintetikus adatokra korlátozódik. Az átfogó értékeléshez elengedhetetlenek a valós adatok, hogy meggyőződhessünk a modellek kimeneteinek pontosságáról és alkalmazhatóságáról a gyakorlati forgatókönyvekben.
A mesterséges intelligenciamodellek képzéséhez kizárólag szintetikus adatokra való támaszkodás etikai és jogi kérdéseket vet fel. Ez különösen kritikus az olyan ágazatokban, mint az egészségügy, a pénzügy és a jog, ahol a mesterséges intelligenciával kapcsolatos döntéseknek jelentős hatása van. Kérdések merülnek fel az ilyen AI-modellek által hozott döntések etikai integritásával és jogi érvényességével kapcsolatban.
A végrehajtó szemszögéből nézve a mesterséges intelligenciának végtelen felhasználási lehetőségei vannak. Az AI területén kínált megoldások kategorizálására számos módszer létezik. Gyakorlatilag jellemzően a következő megközelítéseket alkalmazzuk:
Az első csoportba tartozik mind az analóg-digitális információátvitel, mint például a beszédből szöveggé alakítás, a képfelismerés és a folyamfelismerés (az elektromágneses hullámok bármely adott spektrumában), valamint ezek kombinációja. Ezen a területen a mesterséges intelligencia teljesen új távlatokat nyit, fokozatosan csökkenő megvalósítási költségekkel. A Qualysoft ilyen rendszereket kínál - jelenleg ezeket a megoldásokat elsősorban a gyártásban használják minőségbiztosítási célokra.
A kapcsolódó portfólióelemek és technikai stack a következők:
A mesterséges intelligencia megoldásainkon kívül széles körű szolgáltatási portfóliót kínálunk, amely egy átfogó szolgáltatáscsomagban csúcsosodik ki.
Ha elegendő tanítási adat áll rendelkezésre, a mesterséges intelligencia új határokat nyit a döntéstámogató modellek létrehozásában. A megfelelő technológiákkal lehetőségünk van arra, hogy a döntéstámogató modell létrehozásakor "nyers erővel" közelítsünk. Ennek hatékonysága és pontossága nagyban függ a tanítási adatok mennyiségétől és minőségétől.
A kapcsolódó portfólióelemek és technikai halmazok a következők:
A Qualysoft egyik felhasználási esete a "Wasabi megoldás". A Wasabi egy népszerű étteremlánc Magyarországon, amely egyedülálló futószalagos rendszeréről ismert, ahol a vásárlók a kívánt ételekből választanak, miközben azok elhaladnak. Egyedi megoldásunkat úgy terveztük, hogy minden egyes tányért szegmentáljon, felismerje a rajta lévő ételek konkrét típusát, és tárolja ezt az információt. Ez lehetővé teszi a fogyasztás valós idejű nyomon követését, és segíti a jövőbeli készletgazdálkodást. Ez a konkrét felhasználási eset rávilágít az AI-megoldások erejére és lehetőségeire.
Egy lépéssel előrébb lépve, a mesterséges intelligenciát nem csak arra használjuk, hogy döntést javasoljunk, hanem arra is, hogy döntéseket hozzunk és hajtsunk végre. Gondoljunk csak a magasabb fokú önvezető autók mesterséges intelligenciájára - ezek már itt vannak. Minőségük, ahogyan azt már korábban említettük, kizárólag a tanítási adatok minőségétől és mennyiségétől függ. Manapság a számítási képességek nem jelentenek valódi korlátot.
A kapcsolódó portfólióelemek és technikai stack a következők:
És természetesen a fent említett alkalmazott megoldások kombinálhatók. Maradjunk az önvezető autó példájánál. A kép-, Lidar- és radarjelzéseket a mesterséges intelligencia felismeri, az eredményt pedig elküldi a döntéshozó modellnek, amely parancsokat ad a működtetőknek.
A generatív mesterséges intelligencia valószínűleg ennek a tudományterületnek a legújabb terméke. Ez nem meglepő, hiszen óriási mennyiségű tanító adatot, és feldolgozási képességet igényel. A legelterjedtebb megoldások az interneten elérhető adatok nagy részeit (vagy az összeset) használják. E megoldások megvalósításához a CPU, a memória és a tárolóipar összes vívmányára szükség volt.
A kapcsolódó portfólióelemek és technikai stack a következők:
A mesterséges intelligencia leggyakoribb felhasználási területei iparágak szerint kategorizálva:
Mindkét út megvalósítható.
A Qualysoftnál képesek vagyunk az alapoktól kezdve AI-megoldást építeni, vagy AIaaS (Artificial Intelligence as a Service) szolgáltatók segítségével megvalósítani. Felmerül a kérdés: melyik megvalósítási mód ajánlott, és milyen felhasználási esetekre? A válasz a jól ismert "attól függ", mivel számos tényezőt kell figyelembe vennünk, többek között a konkrét felhasználási esetet, a kívánt eredményeket, a mögöttes adatréteget (az adatok mennyiségét és minőségét egyaránt), a felhasználási eset volatilitását (a domainváltozások gyakoriságát), a piacra kerülési időt, a karbantartási és támogatási költségeket.
A mesterséges intelligencia megoldások megvalósítása, akár az alapoktól kezdve egyedi módon, akár AIaaS (Artificial Intelligence as a Service) szolgáltatók igénybevételével, saját előnyökkel és hátrányokkal jár. Ezek megértése segíthet a megalapozott döntések meghozatalában, a projekt egyedi igényei és kontextusa alapján.
Előnyök
Hátrányok
Előnyök
Hátrányok
Összefoglalva, az egyéni AI-megoldás létrehozása és az AIaaS használata közötti választás számos tényezőtől függ, mint például a költségvetés, az időkorlátok, az egyedi üzleti igények, a házon belüli szakértelem és a hosszú távú stratégiai célok. Gyakran a hibrid megközelítés lehet a leghatékonyabb, amely mindkét módszer erősségeit kihasználja.
A Qualysoftnál, mivel a Microsoft és az AWS partnerei vagyunk, az AIaaS-szolgáltatók esetében előnyben részesítjük az Azure Cognitive Services és az AWS AI Services használatát. Az egyedi AI-implementációk esetében a technikai palettánk nagyon változatos, amit az előző részekben részleteztünk.