Математика может раскрыть возможности ИИ
Искусственный интеллект (ИИ) становится все более распространенным, он интегрируется в приложения для телефонов, поисковые системы и платформы социальных сетей, а также поддерживает множество исследовательских приложений. Особый интерес в последние десятилетия вызывает тип машинного обучения с использованием искусственного интеллекта, называемый глубоким обучением, структура которого основана на нейронных сетях человеческого мозга.
Глубокое обучение лежит в основе больших языковых моделей, используемых, например, в OpenAI ChatGPT и Microsoft Copilot. Более специализированные модели глубокого обучения помогли провести широкий спектр научных исследований, в том числе исследование, получившее Нобелевскую премию по химии в 2024 году, для предсказания структуры сложного белка.
Одним из преимуществ глубокого обучения является его способность распознавать шаблоны или особенности без явного программирования человеком, но этот процесс может быть непрозрачным. Такое качество глубокого обучения, как "черный ящик", вызывает вопросы о том, как именно работают модели, и затрудняет их проверку и оптимизацию.
В следующих вопросах и ответах профессор математики университета Пенсильвании Леонид Берлянд и аспирант Алексей Крупчицкий расскажут о том, как они применяют математические принципы для объяснения природы глубокого обучения по принципу "черного ящика".
Что такое глубокое обучение?
Берлянд: Глубокое обучение - это тип машинного обучения, который использует искусственные нейронные сети для изучения данных, подобно тому, как учатся люди. Эти сети, также называемые ANNS, были первоначально разработаны компьютерщиками и основаны на структуре человеческого мозга. ANN состоит из узлов, соединенных ребрами, которые обычно расположены слоями.
Грубо говоря, эти узлы являются "искусственными нейронами", а ребра имитируют синапсы, соединяющие нейроны в мозге. Обучение происходит в процессе обучения, в ходе которого данные вводятся в сеть, а ANN итеративно корректирует веса соединений, чтобы уменьшить ошибки в своих прогнозах.
Для чего используется глубокое обучение?
Берлянд: Глубокое обучение радикально изменило многие области науки и техники, включая распознавание речи, компьютерное зрение и обработку естественного языка. Простым примером может служить проблема классификации, например, когда ваш телефон решает, является ли лицо вами или нет, или классифицирует изображения, например, написанные от руки цифры от 0 до 9. В последнем случае входными данными является изображение, а его пиксели преобразуются в вектор, компонентами которого являются интенсивность каждого пикселя. На выходе изображение цифры классифицируется как 0, 1, 2 и так далее.
В последнее время модели больших языков, основанные на ANN, стали повсеместно популярны благодаря своей превосходной производительности в самых разных областях применения, включая образование, здравоохранение и научные исследования. На самом деле, в этом году ChatGPT еженедельно посещают около 700 миллионов пользователей.
Крупчицкий: Сети глубокого обучения особенно хороши при анализе больших объемов неструктурированных данных, таких как изображения и текст. Они широко используются в чат-ботах, системах распознавания изображений, которые требуются для беспилотных автомобилей, и рекомендательных сервисах, которые используются платформами потокового видео.
Что делает его "глубоким"?
Берлянд: Между входным и выходным уровнями искусственных нейронных сетей есть много скрытых слоев. Например, если у вас есть модель, которая классифицирует цифры от 0 до 9, один слой может фокусироваться на краях изображения, другой - на затемнении определенных пикселей, причем каждый слой определяет все более сложные объекты. Эмпирически было обнаружено, что добавление все большего количества слоев повышает точность ANNS и позволяет нам отвечать на более сложные вопросы. Модель с большим количеством слоев считается "более глубокой", следовательно, "углубленным обучением".
Крупчицкий: Модели глубокого обучения могут содержать сотни таких слоев и миллионы и триллионы параметров. При глубоком обучении люди не программируют явно каждую связь между слоями — модель сама устанавливает эти функции, автоматически обнаруживая соответствующие особенности. Этот тип моделей часто называют "черным ящиком", потому что мы не знаем точно, что происходит. Одна из наших целей - применить математические инструменты для лучшего понимания того, что на самом деле делают эти модели, чтобы обеспечить их надежность и, в конечном счете, повысить производительность.
Что мы можем получить, применяя математические основы для глубокого обучения?
Берлянд: Глубокое обучение было создано и развито в основном компьютерщиками и инженерами. Мы с моим коллегой из Пенсильванского университета Пьером-Эммануэлем Жабеном, заслуженным профессором математики, хотели дать строгое математическое обоснование различным критериям эффективности ANNS, таким как стабильность и сходимость обучающих алгоритмов, или когда алгоритмы можно считать "обученными". Эта мотивация побудила нас написать простой вводный учебник для студентов-математиков старших курсов, в котором определения и концепции глубокого обучения представлены в четкой математической форме.
Я говорю своим студентам, что вы можете быть гонщиком и знать, как управлять автомобилем, но если вы не знаете, что находится внутри, вы не сможете улучшить его или спроектировать новый. Аналогичным образом, математическое понимание глубокого обучения приведет к повышению точности прогнозирования и производительности ANNS.
Крупчицкий: Существует очень много различных вариантов использования глубокого обучения, но лежащая в их основе математика одинакова для всех. Фундаментальное понимание принципов глубокого обучения важно для создания надежных, поддающихся интерпретации и устойчивых сетей.
Специалисты по информатике и инженеры располагают множеством инструментов для повышения производительности ANNS, которые в значительной степени основаны на эмпирических наблюдениях. Мы предлагаем обширные математические теории, которые разрабатывались десятилетиями или даже столетиями и применялись в различных областях, таких как физика, материаловедение и науки о жизни. Использование математики в глубоком обучении помогает нам понять, какие типы задач наиболее подходят для ANNS, как наилучшим образом структурировать сети, как долго они должны обучаться и, в целом, может помочь повысить стабильность.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Влияние химиотрасс на климат

Два солнца лучше, чем одно

Какие наиболее распространенные экзопланеты

Космическое командование США создает НЛО

Кусок металла выпал из самолета Амелии Эрхарт

Марсоходы раскрывают две стороны Марса

Межпланетный маршрут может ускорить полеты на Марс

Мощный двигатель на литиевом топливе для полетов на Марс

НЛО обманывают американских военных

Обнаружено скрытое состояние воды

Опубликуйте файлы об НЛО, если они есть

Осваиваем Солнечную систему, чтобы построить новый мир

Охота за двойниками Земля-Луна в обитаемой зоне

Поиск экзопланет, который меняет все

Помощь в поисках воды на Марсе

Потенциальные признаки жизни на далеких планетах

Прогнозы извержений вулканов на Земле и Венере

Проектирование электростанций для миссий на Марс

Создали огромное количество виртуальных вселенных

Трамп дразнит публикацией очень интересных файлов

Атомные часы нового поколения

Богатая металлами точка марсианского озера

В районе Зоны 51 произошло 17 землетрясений за день

Вся жизнь на Земле произошла от одного предка

Дональд Трамп дразнит очень интересными файлами об НЛО

Информация о зарождении Вселенной

Инфразвук снова обвинили в создании привидений

Какие типы внеземных цивилизаций вымирают

Крушение НЛО в Уайт-Сэндс до сих пор вызывает споры

Люди могут строить за пределами Земли

На комете 3I-ATLAS очень много полутяжелой воды

Обнаружил ли марсоход признаки древней жизни

Обнаружили экзо-Юпитер с похожими облаками

Предел ускорения частиц в пульсарных туманностях

Представлен телескоп для обнаружения экзопланет

Работа и жизнь в открытом космосе

Таинственные облака вблизи черной дыры

Трамп держит нас в напряжении

ФБР расследует смерти и исчезновения ученых

Что будет в новой партии файлов об НЛО

Богатая серой ртутная магма ведет себя иначе

ВВС США создали истории об инопланетянах в Зоне 51

Вспоминая уфолога Ника Поупа

Грибы могут выжить на Марсе и в космосе

Грунт пригоден для строительства дорог на Луне

Заброшенная парковка для НЛО

Лазер, вдохновленный черными дырами

Межпространственные существа существуют

Место рождения космических бакиболов

Мистические места Кировской области

Настоящая причина смерти Ника Поупа

Невиданные ранее органические соединения Марса

Пределы самовзаимодействия бозона Хиггса

Пригодные для жизни зоны вокруг маленьких звезд

Проблема космологической постоянной

Сверхактивный источник быстрых радиовсплесков

Сообщения об НЛО могут поступать волнами

Странная серия землетрясений вблизи Зоны 51

США вывезли архивы об охоте СССР на НЛО

Что заставляет магнитный хвост Марса колебаться

Администрация Трампа опубликует записи об НЛО

Два внешних кольца Урана имеют разное происхождение

Джей Ди Вэнсу нужно быть аккуратней с высказываниями

Заменит ли ИИ людей-ученых

Заявления родителей Чандры Леви об НЛО

Зона 51 сотрясается от таинственных землетрясений

Инопланетяне прибыли из обреченного будущего Земли

Лучший способ поиска внеземного разума

Люди могут вырастить новые зубы всего за 4 года

Могла ли Чандра Леви быть убитой из-за НЛО

НЛО обгоняет истребители F-18

Пилоты видели очень странные вещи

Программа исследования НЛО - 'Space Tiger Team'

Разгадали главную тайну обоняния

Разоблачения НЛО и исследования паранормальных явлений

Республиканец делится мыслями о Зоне 51

Скоро будут опубликованы очень интересные файлы об НЛО

Струи черной дыры демонстрируют огромную мощь

Что мы знаем о пропавших и погибших ученых

Эффект домино от солнечных вспышек

Вещи, в которые вы не поверите

Демонические НЛО могут спровоцировать глобальную панику

Загадочные землетрясения вблизи Зоны 51

Закономерность, стоящая за землетрясениями

Комиссия никогда не общалась с пилотами по делу GOFAST

Люди созданы для того, чтобы жить намного дольше

Невероятные наблюдения пилотов привлекают политиков

Пилоты видели такое, во что вы бы не поверили

Полное раскрытие информации об НЛО близко

Призрачные частицы сохраняют массу в скрытом измерении

Разоблачители НЛО заявляют о кампаниях запугивания

Самопроизвольное возгорание человека. Факты и теории

Создан идеальный сценарий для фиксации НЛО

США в ближайшее время опубликуют файлы об НЛО

Тайна Рендлшемского леса

Трамп дразнит публикацией файлов об НЛО

Файлы об НЛО будут опубликованы в ближайшем будущем

Что представляет собой программа ВВС США 'Янки Блю'

Элизондо принимает участие в поиске пропавших ученых

Ярко-оранжевый шар замечен над Сассексом

Администрация США планирует опубликовать данные НЛО

В сообществе футурологов бытует противоречивая идея

Генерала обвиняют в предвзятом отношении к НЛО

Дональд Трамп обещает скорое обнародование файлов НЛО

Загадочный проект 'Янки Блю'

Загадочный случай самовозгорания

Инопланетяне уже живут среди нас

Историк восстановил утраченный отрывок Библии

Как образовались гигантские черные дыры

Количество поддельных сайтов об НЛО растет

НЛО - отвлекающий маневр

НЛО - это не пустяк

Пилот королевских ВВС видит будущее

Погиб очередной военный специалист по НЛО

Президент США дразнит общественность

Президент Трамп раскроет материалы о НЛО

Размышляя о тайне гравитационной постоянной

Трамп в ближайшее время раскроет файлы об НЛО

Ученые ищут внеземную жизнь со времен Аристотеля

Что на самом деле скрывается под Антарктидой

Геймпад Xbox не подключается к приставке или компьютеру

Генерал ВМС называет бывшего шефа AARO лжецом

Глава Anthropic предрёк исчезновение инженерных профессий

Дементор замечен над Астаной

Еврей из НЛО

Загадочное исчезновение экипажа корабля

Инопланетяне, кровь и Белый дом

Кем был уфолог Дэвид Уилкок

Несмотря на конфликт, Белый дом ведёт переговоры с Anthropic

НЛО выводят из строя ядерное оружие с 1960-х годов

Новые откровения о НЛО и почему это не случайность

Общественник предложил создать музей уфологии

Он знал много ядерных секретов

Они маскируются под дроны

Они нашли черную живую слизь внутри корабля

Пентагон купил ИИ Гугла

Сущности предупредили чиновников о начале их войны с Богом

У американцев с инопланетянами всё давно на мази

Уфолог Ник Поуп скончался в возрасте 60 лет

Частое использование ИИ влияет на мозг

Чешуя дракона обнаружена на Марсе

Время может двигаться и быстро, и медленно одновременно

Галактики растут вокруг черных дыр

Древний марсианский океан существовал

Зафиксировано изменение состава кометы 3I-ATLAS

Инопланетная жизнь может скрываться у всех на виду

Камера запечатлела Существо во время ограбления

Крах майя был вызван климатическими колебаниями

Метан выделяется из межзвездной кометы 3I-ATLAS

Метан обнаружен на гигантской экзопланете

Новая группа крови, которая есть только у трех человек

Опасения по поводу сокрытия информации об НЛО

Пентагон согласовывал позиции с Луисом Элизондо

Постоянно меняющаяся многопланетная система

Путешественник во времени прибыл из 2582 года

США десятилетиями проводили эксперименты с НЛО

Тайна НЛО в Уайт-Маунтинс

Темный вулканический пепел Марса

Трехмерная карта меняет представление о Вселенной

Человечество упускает что-то важное об НЛО

Я единственный человек в постапокалиптическом мире

Американская лаборатория изучала НЛО

Гигантская жуткая тень на Марсе сильно выросла

Гравитация подчиняется законам Ньютона и Эйнштейна

Доказательства существования магнетизма в звездах

Дональд Трамп приказал обнародовать досье об НЛО

Инопланетяне могут подтвердить свое существование

Информатор об НЛО умер от передозировки

Источник загадочной дымки в атмосфере Венеры

Как газ превращается в диски, формирующие планеты

Может ли темная материя образоваться из черных дыр

НАСА подтвердило дату сближения с Апофисом

Открытие на острове Пасхи может переписать историю

Планетам требуется больше воды для поддержания жизни

Разоблачитель НЛО скончался накануне дачи показаний

Темная материя объясняет появление ранних черных дыр

Теория заговора привлекает внимание законодателей

Теперь 13 погибших или пропавших без вести

Трамп обещает расследовать гибель ученых-уфологов

Федералы встречались по поводу НЛО в 1990-х годах

Черные дыры вызывают вспышки в триллионы солнц

Бытовки в Москве и модульное строительство. Оперативные решения для бизнеса и частного сектора

Давать показания в Конгрессе США опасно для жизни

Загадочная смерть информатора об НЛО

Изучала ли американская лаборатория НЛО

Информатор конгресса умер от наркотической смеси

Наверх
Яндекс.Метрика