Как обучить искусственный интеллект собирать макулатуру

Публикация: 20.01.2023
Источник Комментарии

Как обучить искусственный интеллект собирать макулатуру

Об искусственном интеллекте и его возможностях мы все наслышаны: новости об инновационных разработках, уникальные функции в компьютерах, даже кино просвещает о достижениях этой технологии. Впрочем, ИИ — не такой фантастический инструмент, как нам завещают режиссеры, а эффективная, обучаемая человеком технология. 

Коротко об ИИ

Искусственный интеллект — это ряд технологий и алгоритмов, которые способны имитировать некоторые когнитивные функции, присущие человеку. Однако важно понимать, что технология ИИ далека от «супермозга», с которым часто ассоциируют ее. Это все еще просто технология, которая не имеет сознания, не может думать и рассуждать подобно человеку. 

Тем не менее, существует ряд задач, которые по когнитивным особенностям близки к человеческому мышлению. Именно их успешно решает искусственный интеллект, и принято их называть «задачами ИИ». 

К таким задачам относятся:

  • Компьютерное зрение и распознавание объектов: алгоритму можно показать фотографию или видеопоток, из которого программа выберет данные и проведет классификацию. 
  • Распознавание синтеза речи: алгоритмы преобразовывают речевые сигналы в цифровую информацию, которую программа также классифицирует.
  • Работа с потоком разнообразной информации, в том числе данных «естественного языка»: применимо при наличии большой базы данных.  
  • Поддержка принятия решения: алгоритмы вырабатывают функцию принятия решений.

Все эти задачи — основные направления в реализации элементов ИИ. И все они уже активно интегрируются в нашу повседневную жизнь: от автоматизированных помощников на веб-сайтах до «умных» камер на городских улицах. 

ИИ в экологии

ИИ актуален и эффективен для многих отраслей промышленности, развития образования и даже культуры. Но также он существенно влияет на трансформацию сферы экологии. 

Уже сейчас на мусороперерабатывающих предприятиях функционируют роботы, которые помогают в сортировке отходов. Технология внедряется в системы мониторинга и анализа воздуха, водоемов и почв. А каждый из нас может встретить «экологичный» ИИ, например, в автоматических пунктах приема вторсырья. 

В целом, нельзя выделить какую-то специфику ИИ именно в экологии. С его помощью можно существенно снизить издержки, что важно для любого бизнеса. Так, когда в системе сбора вторсырья реальный человек заменяется на «машину», весь процесс автоматизируется, сокращаются расходы на обслуживание аппаратов. 

Как обучать ИИ распознавать вторсырье

Распознавание образов — одна из самых распространенных задач ИИ. Для ее решения больше всего подходят сверточные нейронные сети — модель компьютерной программы, которая наиболее близка тому, как человек в реальности распознает объекты. «Слои» такой сети схожи со слоями сетчатки глаза. 

Нейронная сеть — это упрощенная модель работы человеческого мозга. Ее базовые элементы — нейроны — имеют большое количество соединений, взаимосвязей, которые обычно сгруппированы в слои. Каждому соединению нейронов назначается определенная сила воздействия — вес. Входные данные в сеть подаются на первый слой, далее они распространяются на следующие слои в соответствии с текущим весом взаимосвязей. Окончательный результат можно получить с последнего слоя нейронной сети. 

Обучение сверточной нейронной сети заключается в подборе веса взаимосвязей нейронов, чтобы в результате ее работы на последнем слое сети получать правильный результат. В случае распознавания вторсырья решаются две задачи: сегментация — определение области на фото с объектом и классификацией,  понимание, что это за объект. Поэтому в данном случае используются две последовательно работающие нейронные сети: первая получает на вход изображение и на выходе отдает контуры найденных объектов, а вторая последовательно обрабатывает найденные контуры и возвращает принадлежность каждого контура к определенному классу объектов.

Подача набора примеров (изображений) «на вход» называется «обучением с учителем». Для этого процесса необходимо большое количество фотографий, на которых обведены и подписаны необходимые объекты. При обучении технологии в аппарате приема вторсырья потребуется собрать больше 50 000 изображений объектов. 

Показывая большое количество образов «на входе» и измеряя качество их «выхода», можно выстраивать и подбирать уже конкретные нейроны в сети. Если гипотезы по выбору нейронов оказываются верными, сеть обучается, то постепенно происходит минимизация ошибки. В идеале сеть по итогу обучения должна безошибочно распознавать образы, которые были в нее загружены, и определять схожие изображения. 

Нюансы распознавания

Смятые пластиковые бутылки, искореженные алюминиевые банки, мокрая макулатура — как ИИ понять, какое вторсырье можно переработать и в какие фракции его определить?

При обучении технологии ИИ важно предусматривать человеческий фактор, ведь загружать вторсырье будут именно люди, которые в большинстве не будут заботиться о качестве сдаваемых отходов. Уточним, что под качеством здесь понимается очищенное вторсырье, которое годится на переработку. 

Чтобы иметь в виду разные сценарии и подготовить технологию, разработчики среди загружаемых изображений-образцов включают и те самые «испорченные» объекты. Так, ИИ может обучиться распознавать те же пластиковые бутылки в любых их формах. Например, у бутылки есть характерная крышка или определенная фактура, которые фиксируются сетью. 

По внешним формам, стандартам, фактурам определяются фракции сдаваемого сырья. А по заложенным данным весовых категорий фракции можно вычислить, например, мокрую макулатуру. 

В дальнейшем технология обучается уже в процессе работы: когда видит реальные объекты, сдаваемые людьми. Операторы обрабатывают поступающие новые данные, выделяют нужные образы и корректируют сеть. 

ИИ превращается со временем в универсальный инструмент, который помогает оптимизировать разные сферы производства и нашей жизни. В экологии — это возможность своевременного реагирования на те или иные обстоятельства, сокращения издержек и минимизирования ошибок, который могут быть допущены из-за человеческого фактора в работе. 

Однако, как и любая технология, ИИ требует постоянного усовершенствования. Так, в области сбора вторсырья дообучение умных аппаратов происходит регулярно. Насколько же может усовершенствовать экологические процессы и улучшить в глобальном масштабе окружающую среду ИИ, — покажет время. Но уже сейчас ясно, что использование искусственного интеллекта — одна из эффективных ступеней к нашему зеленому будущему.

Читать далее:

Блазар, который нашли 20 лет назад, оказался экстремальным объектом

TESS открыл «новую Землю»: каменная планета с водой находится в обитаемой зоне

Посмотрите на последствия столкновения в 1181 году двух звезд


Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
14
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Популярные Статьи

Ругать погоду и синоптиков — это что-то вроде обязательной составляющей любой светской беседы....
26.01.2023
В прошлом году в сфере искусственного интеллекта случился настоящий бум. Алгоритмы пишут картины и...
24.01.2023
В 2022 году кардинально изменился международный cybercrime-ландшафт — появились новые киберугрозы и...
23.01.2023
Харитон Матвеев, сооснователь Skyeng и основатель онлайн-университета востребованных профессий...
19.01.2023
Возможности нейросетей и искусственного интеллекта активно тестируют в самых разных отраслях...
17.01.2023
Кратное увеличение числа кибератак, уход с рынка иностранных разработчиков, трудности с наймом...
13.01.2023
Россия входит в топ-3 стран по объемам золотодобычи. Золото используют во многих индустриях, в том...
12.01.2023
Современные школьники часто выбирают свою будущую профессию неосознанно — на это может повлиять как...
11.01.2023
Редакция «Хайтека» подводит итоги этого бесспорно тяжелого года для всех. Мы старались поддержать...
30.12.2022
Будущий год станет не меньшим испытанием для различных технологических отраслей в России. Мы...
29.12.2022
Государство строит престиж ИТ-профессии на базе работы со льготниками и уязвимыми категориями...
28.12.2022
События 2022 года дали мощный толчок в сфере аналитики и прогнозов: большинству компаний экстренно...
27.12.2022
Если взять любой успешный ИТ-стартап, то распределение сил в нем выглядит так: 50% ресурсов...
23.12.2022
Несмотря на активно развивающийся мировой тренд на инклюзию, российский бизнес все еще опасается...
22.12.2022
Александр Кобозев, директор направления Data Fusion Лиги цифровой экономики, совместно с Варварой...
20.12.2022
В нынешнем году повсеместно выросло количество кибератак. Российские компании вынуждены уделять...
14.12.2022
Как спланировать переезд с зарубежных сервисов, с какими проблемами бизнес столкнется на этом пути...
12.12.2022
Часто, создавая новый продукт или бизнес, начинающие предприниматели сразу хотят создать мощный...
08.12.2022
Закодировать важный документ в ДНК, сделать жизнь человека полноценной после утраты конечности,...
07.12.2022
Как создать бота, с которым будут разговаривать? Какие фичи делают его речь естественной? Если вы...
06.12.2022
Интернет третьего поколения Web3 открывает эру, когда пользователи будут на 100% владеть тем, что...
05.12.2022
Зеленые технологии, они же GreenTech, — одна из наиболее обсуждаемых тем в корпоративном и...
29.11.2022
Велосипеды и электросамокаты постепенно становятся привычным видом общественного транспорта, а...
24.11.2022
26% россиян планируют освоить новую профессию, по данным исследования компании GeekBrains. Многие...
23.11.2022
В 2021 году рынок блокчейн-проектов в медицине составил $531 млн. Но эксперты прогнозируют, что уже...
22.11.2022
Финансовые технологии в России — одни из лучших в мире, но теперь вся сфера, скорее, адаптируется к...
21.11.2022
О том, насколько успех продукта зависит от работы UI/UX-дизайнера и какими навыками он должен...
18.11.2022
Блокчейн за несколько лет превратился из экспериментального инструмента для гиков в систему,...
10.11.2022
ИИ и машинное обучение — самые перспективные сферы в области технологий. Специалисты учат модели...
02.11.2022
Человек ежедневно испытывает огромный спектр различных чувств и эмоций, которые оказывают...
31.10.2022
Квантовые компьютеры — это странные устройства. Атомы в них могут существовать в двух разных...
28.10.2022
Хакеры крадут данные людей и корпораций, причем после этого продолжать работать очень сложно....
26.10.2022
Со временем стареет не только организм, но и мозг. Если чисто визуально разницы между органами не...
24.10.2022
В России планируют, что к 2035 году треть грузовых и пассажирских перевозок будут осуществлять...
20.10.2022
Сельское хозяйство считают очень неповоротливой сферой, куда инновации почти не внедряют. Это не...
19.10.2022
Опросы уже не первый год показывают, что школьники считают работу в ИТ наиболее перспективной, а...
18.10.2022
Фекальная трансплантация — это новый метод лечения, он помогает при бактериальных инфекциях и...
17.10.2022
Бизнес становится более научным — теперь там используют данные, чтобы правильно подавать продукт,...
13.10.2022
Видео давно вышло за пределы развлекательного формата, сейчас его используют в обучении и продажах:...
11.10.2022
О квантовых компьютерах говорят постоянно, причем громко — технология, о которой ученые только...
06.10.2022
Пандемия стала важным событием для производителей лекарств. До нее ВОЗ предупреждала о том, что...
05.10.2022
Комары, слепни и другие кровососущие — обязательный элемент дачной жизни. Но технологии помогают с...
04.10.2022
2022 год поменял все сферы, но ИТ — особенно. Специалисты уезжают, иностранные программы и компании...
03.10.2022
Кажется, что сталь — понятный материал, от которого сложно добиться новых свойств. Но это не так:...
28.09.2022
Первые исследователи и путешественники, прибывшие в Антарктиду, вынуждены были передвигаться по...
26.09.2022
Только за март — май этого года свыше двухсот ИТ-компаний, связанных с технологиями и...
22.09.2022
Сегодняшние наборы для занятий по робототехнике — это конструкторы разной сложности: от бульдозера...
20.09.2022
Когда говорят о беспилотниках, обычно думают про съемки красивых мест с воздуха во время...
16.09.2022
По данным Института Гэллапа, отсутствие мотивации у сотрудников и стресс ежегодно обходятся мировой...
14.09.2022
Оказалось, что цветы появились на Земле на 100 млн лет раньше, чем предполагалось. Разбираемся,...
12.09.2022
Рынок e-pharm в России набирает обороты. По данным исследований, 63% покупателей лекарств примерно...
09.09.2022
Каждый день во всем мире взламывают 30 000 сайтов, за 2021 год об утечках заявляли 22 млрд раз. Но...
07.09.2022
Кажется, что весь интернет — в курсах для айтишников, и у каждого есть знакомый, который начал...
02.09.2022
Если раньше блогеры призывали ставить лайк под роликом и жать колокольчик, то теперь они просят...
31.08.2022
Растущая онкозаболеваемость вносит все больший «вклад» в общественное здравоохранение большинства...
29.08.2022
Дети и подростки быстро увлекаются новым, — особенно если это бодро подать. Поэтому научные...
24.08.2022
Квантовые технологии везде — кажется, что они способны на что угодно и разовьют вычисления так, что...
22.08.2022
Для разработчиков важно адекватно оценить планы и сравнить их с продуктом, который получается в...
15.08.2022
Одни исследователи считают, что 3D-печать — это мода, которая ничем не поможет отрасли, другие —...
12.08.2022
Удобные приложения, смски о движении средств, онлайн-оплата счетов и сервис без походов в офис —...
10.08.2022