Технологии искусственного интеллекта: что умеют, где используются
Технологии искусственного интеллекта – это то самое окно, через которое можно заглянуть в будущее. Мы мечтали о звездах и покорении глубокого космоса. Но куда ближе и осуществимее другой фантастический сценарий – использование технологий ИИ практически во всех сферах деятельности человека.
Хорошо это или плохо – рассуждения в философской плоскости. Это уже есть и развивается бурными темпами. Сейчас еще можно успеть вскочить на набирающий обороты поезд и оседлать волну. Из нашего материала вы узнаете, что такое искусственный интеллект, где он применяется, где можно познакомиться с профессиями, связанными с этими технологиями.
Что такое цифровые технологии и как они появились?
Основы современной двоичной системы счисления заложил математик Карл Лейбниц в XVII веке. В ХХ веке ее начали применять для программных вычислений: в 1941 году появился первый компьютер, а в 1948-м — первая программа для ЭВМ.
Тогда, в середине XX века, под цифровыми технологиями понимались те, где информация преобразуется в прерывистый (дискретный) набор данных, состоящий из 0 (нет сигнала) и 1 (есть сигнал). Их противопоставляли аналоговым, где данные — это непрерывный поток электрических ритмов разной амплитуды с неограниченным числом значений.
Но позже на смену этому пришло другое определение: цифровые технологии — это те, где информация «оцифровывается», то есть представляется в универсальном цифровом виде. Другой вариант — это все технологии, которые позволяют создавать, хранить и распространять данные. В свою очередь, аналоговые теперь — это те, где информация не унифицирована, а хранится и передается в разных форматах, под каждый тип носителя. К примеру, стационарный телефон — это аналоговая технология, а смартфон с интернетом — уже цифровая.
Говоря самым простым языком, к цифровым технологиям относят все то, что связано с электронными вычислениями и преобразованием данных: гаджеты, электронные устройства, технологии, программы. По сравнению с аналоговыми, цифровые технологии лучше подходят для хранения и передачи больших массивов данных, обеспечивают высокую скорость вычислений. При этом информация передается максимально точно, без искажений. Среди главных недостатков — высокая энергоемкость и негативное воздействие на климат.
Сейчас на долю дата-центров приходится около 0,3% мировых выбросов углерода. Они потребляют около 200 ТВтч в год — это больше, чем годовое потребление энергии в развивающихся странах. Однако к 2030 году этот показатель может вырасти до 20% от всего мирового спроса, что приведет к существенному увеличению выбросов.
Цифровые технологии часто путают с информационными, но на самом деле одно является частью другого. К информационным относят все технологии, связанные с обменом информацией, даже с помощью аналоговых устройств. Например, светофор, сообщающий нам, когда можно идти — это информационное аналоговое устройство, а сервис, где мы отслеживаем пробки — тоже информационное, но уже цифровое.
По данным на 2021 год, через пять лет рынок технологий цифровой трансформации достигнет $3,7 трлн.
Роль ПК
Современный человек активно работает с персональным компьютером. Он и служит для него основным средством, позволяющим переработать необходимую информацию. Возникновение ПК оказало существенное влияние на концепцию построения технологических процессов, а также на их использование. Все это привело к повышению качества результатной информации.
Внедрение в современную жизнь персонального компьютера явилось новым этапом развития ИТ. Вследствие этого к названию данной технологии присоединилось еще одно слово. Она стала называться компьютерной. Это довольно четко конкретизирует данное понятие. Становится ясно, что человек в качестве основного технического средства для реализации информационной технологии использует компьютер. И в настоящее время подобное направление является приоритетным. Например, мы видим широкое использование компьютерных технологий в науке и образовании. Находят они применение и в других сферах жизни общества.
Модель активного обучения
Модель активного обучения также основана на субъект-объектной связи. Отличие от предыдущей модели состоит в том, что объект обучения – не класс в целом, а каждый ученик (см. рисунок).
Стремясь активизировать деятельность всех обучающихся, педагог использует индивидуальный подход к каждому из них, например, подбирая задания в соответствии с учебными возможностями ребёнка, с характером его учебных затруднений, с наиболее предпочтительными для него видами учебной работы. При активном обучении сильный ученик на уроке не скучает, поскольку учитель даёт ему задания повышенной сложности, развивая его способности. Слабый же не отстаёт, а сокращает отставание, подтягиваясь до среднего уровня.
Кроме того, в модели активного обучения у педагога появляется возможность выявить у обучающихся такие качества, которые могут способствовать повышению их учебных возможностей. Например, среди «середнячков» могут выявиться дети с нераскрытым потенциалом, которые со временем пополнят число сильных учеников или окажутся способными к творчеству, к уникальному в своём роде результату.
Индивидуализация учебного процесса, активизация учебной деятельности относятся к достоинствам активного обучения.
Однако и эта модель не свободна от недостатков.
Во-первых, необходимая для активного обучения индивидуализация требует от педагога много времени и сил, и при большой наполняемости классов в условиях массовой школы зачастую это становится невозможно. Принципы начисления зарплат педагогов также не способствуют индивидуализации: заработная плата зависит в первую очередь от количества часов учебной нагрузки, а для проведения наибольшего количества часов приходится максимально сокращать индивидуальную работу (она требует дополнительной подготовки к уроку, более частой проверки ученических работ; это, как правило, не учитывается в учебной нагрузке).
Во-вторых, субъект-объектный характер взаимодействия сдерживает индивидуальное развитие обучающихся: они развиваются настолько, насколько педагог может и хочет их развить.
Классификация информационных технологий
Информационные технологии Бизнес вычислительной техники.
Понятие «информационная технология» не может рассматриваться отдельно от технической (компьютерной) среды, т.е. базовой информационной технологии. Аппаратные (технические) средства, предназначенные для организации обработки данных (информация, знания), и аппаратные (технические) средства, предназначенные для организации связи и передачи данных (информация, знания), называются базовыми информационными технологиями.
С появлением компьютеров у специалистов широкого профиля (банковский, страховой, бухгалтерский, статистический и т.д.) появилась возможность использовать информационные технологии. В этом контексте возникла необходимость в определении концепции традиционной технологии (присущей той или иной специальности), существовавшей до этого времени, для преобразования исходной информации в желаемый результат. Так возникло понятие «технология». Не следует забывать, что тема технологий и информационных технологий влияет друг на друга.
Технология специалиста — это последовательность технологических шагов по преобразованию первичной информации в результирующую информацию в конкретной предметной области, не зависящая от использования компьютерного оборудования и информационных технологий.
Технологический процесс обработки информации определяется как упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, выполняемых в строго определенной последовательности с момента появления информации до получения заданных результатов.
Технологический процесс обработки информации зависит от характера решаемых задач, используемых технических средств, систем управления, количества пользователей и т.д.
В связи с тем, что информационные технологии могут существенно различаться в разных дисциплинах и компьютерной среде, особое внимание уделяется таким концепциям, как стимулирующие технологии и функциональные технологии.
Заключение
Компьютерные и коммуникационные технологии являют собой вполне очевидные проявления информационной революции. Поэтому понятен тот интерес к ним, который проявляют педагоги, пытаясь найти пути адаптации школы к современному миру. Все большее число родителей, учителей и учащихся приходят к убеждению, что в результате полученных знаний о компьютерах и приобретенных навыков работы на них дети будут лучше подготовлены к жизни и могут успешно достичь материального благополучия в меняющемся мире.
У школы нет иного выбора, кроме как адаптация ее к информационному веку. Основная цель этой адаптации состоит в том, чтобы научить обрабатывать информацию, решать задачи, используя компьютерные технологии. Такая работа не может быть проделана в течение одного года или стать результатом реализации какого-то проекта. Это процесс, у которого нет конца.
Роль компьютеров в медицине
Компьютерное оборудование широко используется при диагностировании, проведении обследований и профилактических осмотров. Примеры компьютерных устройств и методов лечения и диагностики: компьютерная томография и ядерная медицинская диагностика, ультразвуковая диагностика и зондирование, микрокомпьютерные рентгеновские технологии, контроллер сердечного ритма (драйвер), респираторные и анестезиологические устройства, микропроцессорная лучевая терапия, почечная и желчная диагностика и устройства локализации камней, а также контроля процесса их разрушения с помощью внешних ударных волн (литотрипсии), лечения зубов и протезирования с помощью компьютера, системы микрокомпьютерного контроля для интенсивного медицинского наблюдения за пациентом.
Компьютерные сети используются для отправки сообщений о донорских органах, в которых нуждаются пациенты, ожидающие трансплантации. Банки медицинских данных позволяют врачам быть в курсе последних научных и практических достижений.
Компьютерное оборудование используется для обучения медицинских работников практическим навыкам. На этот раз компьютер действует как пациент, который нуждается в немедленной помощи. На основании симптомов, выдаваемых компьютером, студент должен определить курс лечения. Если он допустил ошибку, компьютер сразу показывает это.
Компьютеры используются для создания карт, показывающих скорость распространения эпидемий, хранят историю болезни пациентов в их памяти, что освобождает врачей от бумажной работы, что занимает много времени и позволяет уделять больше времени самим пациентам.
Что дальше?
Возможно, циклы в 10–15 лет больше не повторятся, и мобильная эпоха будет последним из них. А может быть, следующая эпоха будет короче, или лишь какой-то один подвид из рассмотренных выше технологий станет впоследствии действительно важным.
Я предпочитаю думать, что мы сейчас находимся в точке пересечения нескольких эпох. «Мирными дивидендами от войны смартфонов» стало стремительное появление новых устройств и разработок в сфере ПО, в особенности искусственного интеллекта, способного сделать эти устройства еще более умными и полезными.
Некоторые исследователи отмечают, что большинство новых устройств пока еще находятся в «пубертатном периоде»: они могут быть несовершенными и в некоторой степени нелепыми, а всё потому, что они еще не перешли в фазу развития. Как и в случае с персональными компьютерами в 70-х, интернетом в 80-х и смартфонами на заре нулевых, мы видим не полную картину, а лишь фрагменты того, во что текущим технологиям предстоит превратиться. Так или иначе, будущее близко: рынки колеблются, мода приходит и уходит, но прогресс, как и прежде, уверенно двигается вперед.
