Робот для каждого. Передовые разработки искусственного интеллекта в России - «Наука»

Ноябрь 2021 года, согласно плану Года науки и технологий в России, объявлен месяцем искусственного интеллекта. Вот уже три года исследованиями в этой области занимаются Центры компетенций Национальной технологической инициативы в нескольких ведущих университетах страны. Благодаря национальному проекту «Наука и университеты» ведутся и внедряются передовые разработки в различных областях, от медицины до сельского хозяйства.

«Умные» комбайны для сельского хозяйства

Сельское хозяйство — та сфера, где использование искусственного интеллекта (ИИ) показывает максимальную эффективность. В Научно-образовательном центре мирового уровня (НОЦ) юга России создают беспилотные сельхозмашины на его основе. К слову, благодаря мерам национального проекта «Наука и университеты» в стране действуют уже 15 научно-образовательных центров мирового уровня, направленных на внедрение разработок вузовских учёных в реальный сектор экономики.

Компания «Ростсельмаш», входящая в НОЦ юга России, осуществляет ряд проектов под названием AgroPilot. Они направлены на многопрофильное использование ИИ в беспилотной сельхозтехнике. В Год науки и технологий создан экспериментальный комбайн: он в онлайн-режиме получает карту-задание на бортовой компьютер и движется по намеченной траектории, придерживаясь маршрута с точностью до 2,5 см. Задание формируется в вычислительной системе, которая при формировании маршрута учитывает геометрию поля и характеристики машины. Все функции автоматизированы, оператору остаётся лишь отслеживать процесс сельхозработ и некоторые параметры.

Сейчас нигде в мире не решены задачи беспилотной заправки комбайна, прокладки для него маршрута по дорогам общего пользования, удалённого технического обслуживания, выгрузки зерна, взаимодействия нескольких беспилотных машин. Команда учёных и проектировщиков НОЦ юга России планирует справиться с ними одной из первых. Кроме того, они рассчитывают создать комплекс технологических решений для полностью автономной беспилотной сельхозмашины, которую можно будет применять во всех видах промышленности. Проект будет реализован с применением технологий компьютерного зрения, искусственного интеллекта и беспроводной связи.

Мировой рынок «умных» агротехнологий в 2020 году оценивался в 13,7 млрд долларов, а к 2025 году, согласно прогнозам, должен вырасти до 21,9 млрд. Ожидается, что массовый переход на роботов для сбора урожая произойдёт как раз к 2025 году. Разработчики программного обеспечения планируют к этому времени создать универсальный комплекс, который можно будет устанавливать на любую сельскохозяйственную технику по доступной стоимости.

«Мозг» для проверки лекарств

Любой проект в области ИИ требует работы с большими объёмами данных (Big Data). По-другому создать действительно сложный комплекс искусственного интеллекта попросту невозможно.

Центр компетенций Национальной технологической инициативы по направлению «Технологии хранения и анализа больших данных» на базе МГУ им. М. В. Ломоносова занимается как раз этими вопросами, обучая «умные» алгоритмы на примере больших данных. У него есть ряд перспективных проектов. Один из них — совместный с Институтом цифровой медицины Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова (МГМУ им. И.М. Сеченова). С помощью нейросетей — самообучающихся программ, которые являются частью искусственного интеллекта, — учёные проверяют лекарства на предмет побочных эффектов при их одновременном приёме, да ещё и с учетом заболеваний и хронических недугов пациентов.

Предложенная технология позволяет извлекать из научных публикаций упоминаемые в них взаимодействия лекарственных препаратов. Автоматически формируется актуальная база таких взаимодействий. С учётом огромного количества научных публикаций и появления новых лекарственных средств эта база должна облегчить работу специалистов. Более того, будут выявляться опасные взаимодействия препаратов с продуктами питания.

А ещё в Центре компетенций НТИ МГУ им. М. В. Ломоносова разрабатывают Индекс готовности приоритетных отраслей экономики страны к внедрению искусственного интеллекта. По итогам его расчёта предусмотрены определённые рекомендации по государственным инициативам. Внедрение «умных» алгоритмов позволит значительно ускорить множество рутинных процессов и повысить эффективность предприятий в самых разных отраслях экономики.  
 

Поддержит беседу, заменит пчёл

В Центре компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) «Искусственный интеллект» на базе Московского физико-технического института разрабатывают разговорный нейросетевой машинный интеллект DeepPavlov. Он способен вести содержательный диалог с человеком. Программа поддерживает 53 языка и может быть использована для более эффективной работы государственных услуг, документооборота, а также создания диалоговых систем в сфере обслуживания. Технологии разговорного машинного интеллекта, применяемые в DeepPavlov и разработанные в Центре компетенций НТИ, уже используются более чем в полусотне компаний в России и за рубежом.

Командой молодых учёных, работавших над DeepPavlov, руководит Михаил Бурцев, заведующий лабораторией нейронных систем и глубокого обучения МФТИ. Он является одним из организаторов международных соревнований по диалоговым системам. Создание таких систем приближает нас к появлению так называемого «сильного» искусственного интеллекта. Он фактически будет способен мыслить и осознавать себя как отдельную личность. В Центре компетенций НТИ работают над архитектурой такого интеллекта. Для решения задачи был разработан инновационный вычислительный прототип искусственной психики роботов ADAM. Он построен на обучении не отдельным действиям, а их наиболее полезным комбинациям. Этот принцип можно сравнить с реальным планированием поведения людей.

С помощью технологии можно будет создавать принципиально новых роботов для различных отраслей экономики. Причём обучать их сможет каждый. Для этого не нужно обладать навыками программирования: робот будет набираться опыта с помощью «дрессировки». Так у людей появятся помощники для патрулирования, доставки товаров и еды, наблюдения за пасущимся скотом... Одно из перспективных направлений — создание роботов-опылителей растений. Они могут прийти на смену пчёлам, численность которых снижается по всему миру. Учёные предупреждают, что их вымирание может привести к глобальной экологической катастрофе.