Sztuczna inteligencja dla bystrzaków - ebook

Dowiedz się, co sztuczna inteligencja daje społeczeństwu

Poznaj zastosowania SI w robotach, dronach i samochodach autonomicznych

Zrozum, z czego wynikają ograniczenia sztucznej inteligencji

O co chodzi z tą sztuczną inteligencją?

Sztuczna inteligencja - ekscytuje i przeraża. W dodatku jest wszędzie. Chroni przed oszustwami bankowymi, pomaga w leczeniu, obsłudze klientów, a nawet wyborze programów telewizyjnych i sprzątaniu domu. Ta książka wyjaśnia, czym sztuczna inteligencja jest, a czym nie. Zwraca też uwagę na kwestie etyczne związane z jej aktualnymi zastosowaniami oraz prezentuje niesamowite rzeczy, które SI umożliwi ludziom w przyszłości. Jeśli interesujesz się techniką albo po prostu ciekawi Cię ten temat, ta publikacja z pewnością Cię zafascynuje - i sporo nauczy!

W książce...

• Historia sztucznej inteligencji
• Rola danych
• Zastosowania SI w aplikacjach komputerowych, medycynie, kosmosie i uczeniu maszynowym
• Półprawdy wokół SI
• Roboty i drony

O autorach 14

Podziękowania 15

Wstęp 17

CZĘŚĆ I: PRZEDSTAWIAMY SZTUCZNĄ INTELIGENCJĘ 21

Rozdział 1: Przedstawiamy SI 23

• Definicja SI 24
  
  • Czym jest inteligencja? 24
  • Cztery definicje sztucznej inteligencji 29
• Historia sztucznej inteligencji 32
  
  • Logika symboliczna z Dartmouth 32
  • Systemy eksperckie 33
  • Jak przetrwać zimę SI 34
• Zastosowania sztucznej inteligencji 35
• Filtrowanie szumu medialnego 36
• Połączenie SI z komputerem 37

Rozdział 2: Rola danych 39

• Współczesna wszechobecność danych 40
  
  • Zrozumienie implikacji prawa Moore'a 41
  • Dane wykorzystuje się wszędzie 42
  • Wykorzystywanie algorytmów 44
• Dobre wykorzystanie danych 45
  
  • Źródła danych 45
  • Zdobywanie wiarygodnych danych 46
  • Zwiększanie wiarygodności informacji wprowadzanych przez człowieka 47
  • Używanie automatycznego gromadzenia danych 48
• "Wyrabianie" danych 49
  
  • Postępowanie z brakującymi danymi 49
  • Niedopasowanie danych 50
  • Oddzielanie przydatnych danych od innych danych 51
• Pięć rodzajów zafałszowań danych 52
  
  • Zafałszowanie celowe 52
  • Pominięcia 53
  • Perspektywa 53
  • Nastawienie 54
  • Układ odniesienia 55
• Definiowanie granic akwizycji danych 56

Rozdział 3: Zastosowania algorytmów 59

• Rola algorytmów 60
  
  • Czym jest algorytm? 60
  • Planowanie i rozgałęzienia 61
  • Gry rywalizacyjne 64
  • Wyszukiwanie lokalne i heurystyka 66
• Uczące się komputery 69
  
  • Systemy eksperckie 70
  • Uczenie maszynowe 73
  • Nowe szczyty 73

Rozdział 4: Rozwijanie specjalizowanego sprzętu 75

• Korzystanie ze standardowego sprzętu 76
  
  • Standardowy sprzęt 77
  • Wady standardowego sprzętu 77
• Karty graficzne 79
  
  • Wąskie gardło von Neumanna 80
  • Definicja GPU 81
  • Dlaczego GPU tak dobrze się spisują? 82
• Specjalistyczne środowisko przetwarzania danych 83
• Zwiększanie możliwości sprzętu 84
• Specjalistyczne czujniki 85
• Tworzenie metod interakcji ze środowiskiem 86

CZĘŚĆ II: SPOŁECZNE ZASTOSOWANIA SI 89

Rozdział 5: Zastosowania SI w aplikacjach komputerowych 91

• Typowe zastosowania aplikacji SI 92
  
  • Wykorzystanie SI w typowych aplikacjach 92
  • Różnorodność zastosowań SI 93
  • Argument chińskiego pokoju 94
• Sztuczna inteligencja i przyjazność aplikacji 95
• Automatyczne poprawki 97
  
  • Rodzaje poprawek 97
  • Zalety automatycznych poprawek 97
  • Dlaczego automatyczne poprawki nie działają? 98
• Podpowiadanie 98
  
  • Podpowiedzi oparte na wcześniejszych działaniach 99
  • Propozycje oparte na grupach 99
  • Złe propozycje 100
• Błędy popełniane przez SI 101

Rozdział 6: Automatyzacja typowych procesów 103

• Radzenie sobie z nudą 104
  
  • Uatrakcyjnianie zadań 104
  • Pomaganie ludziom w wydajniejszej pracy 105
  • Jak sztuczna inteligencja zmniejsza nudę? 106
  • Dlaczego sztuczna inteligencja czasem nie wyeliminuje nudy 106
• Praca w środowiskach przemysłowych 107
  
  • Rozwijanie automatyzacji na różnych poziomach 107
  • Więcej niż roboty 108
  • Sama automatyzacja 109
• Tworzenie bezpiecznego środowiska 110
  
  • Rola nudy w wypadkach 110
  • Unikanie problemów związanych z bezpieczeństwem dzięki SI 110
  • Sztuczna inteligencja nie może wyeliminować problemów z bezpieczeństwem 111

Rozdział 7: Wykorzystanie SI do zaspokajania potrzeb medycznych 113

• Przenośne monitory pacjentów 114
  
  • Ubieralne monitory 115
  • Krytyczne monitory ubieralne 115
  • Mobilne monitory 117
• Podnoszenie zdolności ludzi 117
  
  • Gry terapeutyczne 118
  • Egzoszkielety 118
• Zaspokajanie szczególnych potrzeb 121
  
  • Rozwiązania oparte na oprogramowaniu 122
  • Wspomaganie sprzętowe 123
  • Zastosowania SI w protetyce 123
• Nowe sposoby analizy 124
• Nowe techniki chirurgiczne 124
  
  • Podpowiedzi chirurgiczne 125
  • Pomoc dla chirurga 126
  • Zastąpienie chirurga monitoringiem 127
• Wykonywanie zadań za pomocą automatyzacji 127
  
  • Dokumentacja medyczna 128
  • Przewidywanie przyszłości 129
  • Zwiększanie bezpieczeństwa procedur 129
  • Tworzenie lepszych leków 130
• Połączenie robotów i lekarzy 131

Rozdział 8: Wykorzystywanie SI do poprawy interakcji międzyludzkich 133

• Tworzenie nowych sposobów komunikacji 134
  
  • Tworzenie nowych alfabetów 135
  • Automatyzacja tłumaczeń z języków obcych 136
  • Mowa ciała 137
• Wymiana pomysłów 138
  
  • Tworzenie powiązań 138
  • Wspomaganie komunikacji 139
  • Definiowanie trendów 139
• Korzystanie z multimediów 140
• Poprawa ludzkiej percepcji sensorycznej 141
  
  • Przesunięcie widma danych 141
  • Wzmacnianie ludzkich zmysłów 142

CZĘŚĆ III: PRACA Z OPROGRAMOWANIEM WYKORZYSTUJĄCYM SI 143

Rozdział 9: Wykonywanie analizy danych dla SI 145

• Czym jest analiza danych? 146
  
  • Dlaczego analiza jest ważna? 148
  • Wartość danych 149
• Uczenie maszynowe 151
  
  • Jak działa uczenie maszynowe? 152
  • Zalety uczenia maszynowego 153
  • Przydatne, ale przyziemne 155
  • Granice uczenia maszynowego 155
• Jak uczyć się na podstawie danych? 157
  
  • Uczenie nadzorowane 158
  • Uczenie nienadzorowane 159
  • Uczenie ze wzmocnieniem 159

Rozdział 10: Zastosowania uczenia maszynowego w sztucznej inteligencji 161

• Uczenie się na wiele różnych sposobów 162
  
  • Pięć głównych podejść do uczenia się sztucznej inteligencji 162
• Trzy najbardziej obiecujące podejścia do uczenia się sztucznej inteligencji 165
  
  • Oczekiwanie na kolejny przełom 166
• Ile jest prawdy w prawdopodobieństwie? 167
  
  • Co może zrobić prawdopodobieństwo? 168
  • Istniejąca wiedza 169
  • Świat jako graf 172
• Drzewa, które potrafią klasyfikować 176
  
  • Przewidywanie wyników poprzez podział danych 176
  • Podejmowanie decyzji w oparciu o drzewa 178
  • Przycinanie przerośniętych drzew 180

Rozdział 11: Udoskonalanie SI dzięki głębokiemu uczeniu 181

• Kształtowanie sieci neuronowych na podobieństwo ludzkiego mózgu 182
  
  • Neuron 182
  • Niezwykły perceptron 182
• Imitowanie uczącego się mózgu 185
  
  • Proste sieci neuronowe 185
  • Wagi - klucz do sukcesu 186
  • Propagacja wsteczna 187
• Uczenie maszynowe 188
  
  • Różnice w uczeniu głębokim 190
  • Bardziej inteligentne rozwiązania 191
• Wykrywanie krawędzi i kształtów w obrazach 193
  
  • Rozpoznawanie znaków 193
  • Działanie funkcji konwolucji 194
  • Postępy dzięki konkursom rozpoznawania obrazów 196
• Sieci uczące się naśladowania sztuki i życia 197
  
  • Zapamiętywanie ważnych sekwencji 198
  • Magia rozmów ze sztuczną inteligencją 198
  • Gra SI przeciwko SI 201

CZĘŚĆ IV: SI I ZASTOSOWANIA SPRZĘTOWE 205

Rozdział 12: Budowanie robotów 207

• Definiowanie ról robotów 208
  
  • Walka ze stereotypem robota z fantastyki naukowej 209
  • Trudny los humanoidalnych robotów 212
  • Praca z robotami 214
• Budowa prostego robota 217
  
  • Komponenty 217
  • Odczuwanie świata 219
  • Sterowanie robotem 219

Rozdział 13: Latanie dronami 221

• Aktualny poziom 222
  
  • Bezzałogowe misje lotnicze 222
  • Kwadrokoptery 224
• Zastosowania dronów 225
  
  • Drony w zastosowaniach cywilnych 226
  • Większe możliwości dronów dzięki sztucznej inteligencji 229
  • Zrozumienie kwestii regulacyjnych 231

Rozdział 14: Samochody prowadzone przez SI 235

• Trochę historii 236
• Przyszłość mobilności 237
  
  • Sześć poziomów autonomii 237
  • Nowa rola samochodów w naszym życiu 239
• Wsiadanie do autonomicznego samochodu 243
  
  • Połączenie różnych technologii 244
  • Wykorzystanie SI 246
  • Nie chodzi tylko o sztuczną inteligencję 246
• Pokonywanie niepewności percepcji 248
  
  • Zmysły samochodu 249
  • Połączenie wszystkich zmysłów 251

CZĘŚĆ V: PRZYSZŁOŚĆ SI 253

Rozdział 15: Nierealistyczne zastosowania SI 255

• Stosowanie sztucznej inteligencji tam, gdzie się nie sprawdzi 256
  
  • Granice zastosowań SI 256
  • Niewłaściwe zastosowania SI 259
  • Świat nierealistycznych oczekiwań 260
• Skutki zim SI 261
  
  • Zima SI 261
  • Przyczyny zimy SI 262
  • Odbudowywanie oczekiwań dzięki nowym celom 263
• Tworzenie rozwiązań nieistniejących problemów 265
  
  • Gadżety 265
  • Syndrom telezakupów 266
  • Kiedy ludzie zrobią to lepiej? 267
  • Poszukiwanie prostych rozwiązań 267

Rozdział 16: Zastosowania SI w kosmosie 269

• Obserwowanie wszechświata 270
  
  • Pierwsze wyraźne obrazy 271
  • Poszukiwanie nowych miejsc do odkrycia 271
  • Ewolucja wszechświata 272
  • Tworzenie nowych zasad naukowych 273
• Kosmiczne górnictwo 275
  
  • Pozyskiwanie wody 276
  • Wydobywanie metali ziem rzadkich i innych metali 276
  • Odkrywanie nowych pierwiastków 277
  • Poprawa komunikacji 278
• Badanie nowych miejsc 279
  
  • Zacznijmy od sondy kosmicznej 279
  • Misje robotów 280
  • Uwzględnienie czynnika ludzkiego 282
• Budowanie w kosmosie 283
  
  • Pierwsze kosmiczne wakacje 283
  • Prowadzenie badań naukowych 284
  • Industrializacja przestrzeni 284
  • Kosmos jako magazyn 285

Rozdział 17: Tworzenie nowych zawodów 287

• Życie i praca w kosmosie 288
• Zakładanie miast w nieprzyjaznych środowiskach 289
  
  • Budowanie miast na dnie mórz i oceanów 290
  • Zakładanie osad w kosmosie 291
  • Budowanie z zasobów księżycowych 292
• Zwiększanie ludzkiej wydajności 294
• Rozwiązywanie problemów w skali planetarnej 296
  
  • Jak działa świat? 296
  • Wykrywanie potencjalnych źródeł problemów 298
  • Potencjalne rozwiązania 299
  • Dostrzeganie skutków rozwiązań 299
  • Kolejne próby 300

CZĘŚĆ VI: DEKALOGI 303

Rozdział 18: Dziesięć zawodów, którym SI nie zagraża 305

• Interakcje międzyludzkie 306
  
  • Uczenie dzieci 306
  • Opieka pielęgniarska 307
  • Zaspokajanie potrzeb osobistych 307
  • Rozwiązywanie problemów rozwojowych 308
• Twórczość 308
  
  • Wynalazki 309
  • Sztuka 309
  • Osiąganie tego, co niemożliwe 310
• Intuicja 310
  
  • Dochodzenia kryminalne 310
  • Monitorowanie sytuacji 311
  • Odróżnianie prawdy od fałszu 311

Rozdział 19: Dziesięć korzyści, jakie SI daje społeczeństwu 313

• Interakcje dotyczące ludzi 314
  
  • Aktywne protezy 314
  • Ciągły monitoring 315
  • Podawanie leków 315
• Rozwiązania przemysłowe 316
  
  • Użycie SI w druku 3D 316
  • Rozwój technologii robotycznych 316
• Tworzenie nowych środowisk technologicznych 317
  
  • Rozwijanie rzadkich nowych zasobów 318
  • Dostrzeganie niewidocznego 318
• Praca ze sztuczną inteligencją w kosmosie 318
  
  • Dostarczanie towarów na stacje kosmiczne 319
  • Wydobycie zasobów pozaplanetarnych 319
  • Badanie innych planet 320

Rozdział 20: Dziesięć porażek SI 321

• Rozumienie 322
  
  • Interpretowanie, a nie analizowanie 322
  • Wyjście poza gołe liczby 323
  • Konsekwencje 324
• Odkrywanie 325
  
  • Tworzenie nowych danych na podstawie starych 325
  • Widzenie więcej niż tylko wzorce 325
  • Tworzenie nowych zmysłów 326
• Współczucie 327
  
  • Inny punkt widzenia 327
  • Rozwijanie prawdziwych relacji 327
  • Zmiana perspektywy 328
  • Wyznanie wiary 328