Что такое нейронные сети и как делается их разработка

Нейронные сети являются математической моделью человеческого мозга. Мозг человека стал прообразом для алгоритма взаимодействия структур такой сети.

С технической точки зрения нейронная сеть – это совокупность аппаратных и программных средств, реализующих систему распознавания образов с помощью математических методов анализа и кластеризации.

Происходит постоянное обучение (адаптивность) этих средств сети как отклик на входные воздействия.

Нейронные сети применяются в робототехнике высокого уровня и являются базой для развития систем искусственного интеллекта. Профессиональной разработкой нейронных сетей занимается компания SmartMindBox.

Когда возникли и как развиваются

Теория нейронных сетей возникла примерно одновременно с классическими компьютерными системами в 1940-х годах, и развивалась параллельно.

Толчком для развития данной теории стали исследования учёными алгоритмов взаимодействия нейронов мозга, и попытки построения математических моделей этих алгоритмов.

Нейронные сети позволяют решать следующие задачи:

• Классификация и анализ данных;
• Распознавание образов;
• Прогнозирование;
• Обучение систем;
• Многоуровневое управление сложными системами.

Как разрабатываются нейронные сети

Общий алгоритм разработки и внедрения обучающейся нейронной сети выглядит следующим образом:

• Изучение структуры объекта для внедрения сети и входных параметров для обработки и управления;
• Формирование комплекса выходных параметров по итогам управления;
• Разработка алгоритма анализа и преобразования данных в системе;
• Выбор математического аппарата для анализа и обработки;
• Моделирование сети по построенному алгоритму;
• Реализация заданной сети программными и аппаратными средствами.

Примеры разработанных нейронных сетей в разных областях:

• Поисковые системы Google и Яндекс адаптируются под запросы пользователей и выдают самый оптимальный результат в поиске товаров, услуг, фотографий и справочной информации;
• Системы прогнозирования в МЧС, в метеослужбах, в геологоразведке в экономике и на биржах, в социальных и геополитических кластерах;
• Системы таргетированной рекламы в социальных сетях подбирают пользователю клиентов с заданными параметрами (пол, возраст, род занятий и другое);
• Голосовые ассистенты построены на распознавании голоса и используются в поисковых системах, бытовой технике, музыкальных сервисах и системах «умный дом»;
• Управление автомобилем без водителя;
• Автопилоты в самолётах;
• Медицинская диагностика и научные исследования;
• Генерирование музыки и текстов;
• Робототехника;
• Управляющие системы в космических и военно-промышленных комплексах.

Сегодня и в ближайшей перспективе область применения и уровень разработок нейронных сетей ограничен диапазоном возможностей аппаратных средств и возможностей человека в построении таких алгоритмов.

Поэтому до «овладения миром» искусственному интеллекту ещё далеко, и пока нейронные сети используются в отдельных областях и с заданным диапазоном параметров.