1 of 37

Штучний інтелект. Інтернет речей

Нова українська школа

Урок 10

Інформатика 7

teach-inf.com.ua

за підручником

Бондаренко О.О. та ін.

2 of 37

Штучний інтелект. Інтернет речей

Під час ознайомлення з цифровими технологіями в 6 класі ви вчилися користуватися системою машинного перекладу, робота якої ґрунтується на використанні штучного інтелекту (ШІ). Проте його застосування не обмежується перекладанням текстів.

Розділ 1

§ 8

3 of 37

Штучний інтелект. Інтернет речей

Штучний інтелект — розділ інформатики, присвячений розробці машин, які моделюють інтелект людини (тобто здатні до самонавчання, розв’язування задач тощо).

Розділ 1

§ 8

4 of 37

Історія штучного інтелекту

Історія розвитку ШІ налічує вже понад 70 років. Невдовзі після винайдення комп’ютерів стало зрозуміло, що з часом їхні можливості зростуть.

Так виникла ідея змоделювати мислення експерта в певній галузі: змусити обчислювальну машину «думати», як людина (наприклад, як лікар, коли ставить діагноз).

Розділ 1

§ 8

5 of 37

Ознайомтеся з цікавою інформацією

Термін «штучний інтелект» запропонував 1955 року американський інформатик Джон Маккарті. Проте лише в 1970-х роках можливості комп'ютерів дозволили створити перші експертні системи, придатні до практичного застосування.

Розділ 1

§ 8

6 of 37

Історія штучного інтелекту

Як відомо, мозок людини складається з нервових клітин — нейронів, які з'єднані між собою й утворюють нейронну мережу (нейромережу). У 1990-х роках рівень комп’ютерів дозволив розпочати моделювання нейромереж, що відкрило нові можливості в опрацюванні природної мови та розпізнаванні образів.

Розділ 1

§ 8

7 of 37

Історія штучного інтелекту

Нині в інтернеті з’явилося багато сервісів, де ШІ виконує різноманітні завдання:

малює картини

пропонує ідеї для бізнесу тощо

Розвиток ШІ триває, на нас очікує багато цікавих новин.

Розділ 1

§ 8

8 of 37

Експертні системи

Тоді ви легко зрозумієте призначення експертних систем, адже вони діють так само: послідовно ставлять людині питання, враховують усі відповіді і, зрештою, пропонують свою.

Вам доводилося грати в гру «Хто я?» Кожна особа, не дивлячись, чіпляє собі на чоло (спину) картку з назвою певного об’єкта, а потім ставить навідні запитання, щоб відгадати цей об’єкт.

Розділ 1

§ 8

9 of 37

Експертні системи

Експертна система — програма, що допомагає людині приймати рішення в певній галузі на основі збереженої в базі знань інформації, отриманої від фахівців (експертів).

Розділ 1

§ 8

10 of 37

Експертні системи

Пригадаймо, як у 6 класі ви складали мовою Python програму, що моделює діяльність «експерта»: комп’ютер ставить низку питань і за відповідями визначає тип принтера. Програма може бути такою:

w = input('Чи є в принтері фотобарабан? ')

if w == "так":

print('Цей принтер — ксерографічний')

else:

w = input('Чи використовується в принтері чорнило? ')

if w == "так":

print("Цей принтер — струминний")

Розділ 1

§ 8

11 of 37

Експертні системи

У текст програми включено «знання» про особливості принтерів і правила отримання потрібної інформації з цієї «бази знань».

Звичайні користувачі

можуть просто користуватися програмою

Експерт

може доповнити, додавши нові «знання» і правила

Розділ 1

§ 8

12 of 37

Експертні системи

Скажімо, для ксерографічного принтера можна уточнити, лазерний він або світлодіодний:

w = input('Чи є в принтері фотобарабан? ')

if w == "так":

print('Цей принтер — ксерографічний')

w = input('Чи є в принтері лазер? ')

if w == "так":

print("Цей принтер — лазерний")

else: print("Цей принтер — світлодіодний")

…

Розділ 1

§ 8

13 of 37

Експертні системи

Далі діалог із комп’ютером може виглядати так:

Чи є в принтері фотобарабан? так

Цей принтер — ксерографічний

Чи є в принтері лазер? ні

Цей принтер — світлодіодний

Реальні експертні системи мають значно більший обсяг бази знань і складніші правила отримання відповідей.

Розділ 1

§ 8

14 of 37

Чат-боти на основі штучного інтелекту

Опрацювання текстової інформації потребує менше ресурсів комп’ютера, ніж її інші види, тому перші доступні практики з ШІ стосувалися саме роботи з текстом.

Ви вже працювали з системою машинного перекладу, проте існують і інші напрямки опрацювання тексту засобами ШІ. Так, протягом останніх років набули популярності онлайнові чат-боти на основі ШІ.

Розділ 1

§ 8

15 of 37

Чат-боти на основі штучного інтелекту

Чат-бот — програма, що імітує відповіді людини в діалозі. Може бути вбудованою в операційну систему, доступною онлайн або як окремий застосунок.

Розділ 1

§ 8

16 of 37

Чат-боти на основі штучного інтелекту

Прикладом чат-бота, доступного онлайн, є ChatGPT.

Популярні також чат-боти, убудовані у віртуальні помічники, такі як:

Apple Siri

Microsoft Cortana

Google Assistant

Розділ 1

§ 8

17 of 37

Чат-боти на основі штучного інтелекту

Зайшовши на сайт із чат-ботом, людина може вводити з клавіатури або голосом питання, отримувати відповіді, тобто спілкуватися, як із іншою людиною.

Чат-бот має велику базу знань, завдяки якій може виконувати різні завдання. Спілкуючись, він розширює власну базу знань, тобто навчається.

Розділ 1

§ 8

18 of 37

Чат-боти на основі штучного інтелекту

Помітивши в лісі рослину з плодами, схожими на суниці, Наталка (Н) звернулася до онлайнового чат-бота ChatGPT (Б) з питанням.

Розділ 1

§ 8

19 of 37

Чат-боти на основі штучного інтелекту

Відбувся такий діалог (відповіді чат-бота скорочено):

Н Плід якої рослини схожий на суницю, але несмачний?

Б Трохи схожим на суницю, але несмачним, може бути плід рослини «лісова суниця». Її плоди нагадують суничні плоди, але можуть бути менш соковитими та не такими солодкими.

Розділ 1

§ 8

20 of 37

Чат-боти на основі штучного інтелекту

Продовження…

Н А така, що плід не обвислий, а піднятий вгору?

Б Якщо плід піднятий вгору, це може вказувати на «підлісну суницю» (лат. Potentilla erecta), також відому як «тризубець піднятий». Ця рослина насправді не належить до родини суниць (Fragaria), але її плоди подібні до суниць і також ростуть на низькому кущі.

Розділ 1

§ 8

21 of 37

Чат-боти на основі штучного інтелекту

Продовження…

Н Але «Potentilla erectа» — це латинська назва перстачу випрямленого.

Б Ви праві, вибачте за плутанину. Піднятий вгору плід, що нагадує суницю, але несмачний, має «перстач індійський» (лат. Potentilla indica). Це рослина, що належить до родини Трояндові (Rosaceae). Її плоди нагадують плоди суниці, але зазвичай мають кислий або невиразний смак.

Відповідь, отриману від чат-бота, слід обов’язково перевіряти за іншими джерелами. А також ніколи не куштуйте знайдені в лісі плоди незнайомих рослин!

Розділ 1

§ 8

22 of 37

Штучний інтелект працює із зображеннями

Засоби ШІ знайшли застосування і в опрацюванні зображень.

Основними напрямками в цій галузі стали розпізнавання образів і створення зображень за описом.

Розділ 1

§ 8

23 of 37

Штучний інтелект працює із зображеннями

Оскільки ви ознайомилися з технологією розпізнавання тексту, слід зазначити, що завдяки ШІ якість розпізнавання значно зросла, навіть якщо початкове зображення має певні недоліки.

Розробляються також програми для розпізнавання довільних образів (окремих об’єктів, облич) на світлинах, малюнках тощо.

Розділ 1

§ 8

24 of 37

Штучний інтелект працює із зображеннями

В інтернеті доступні сервіси, що створюють зображення за словесним описом.

фотографічну якість

художню техніку

стиль тощо

При цьому можна «замовити» деякі його параметри:

Розділ 1

§ 8

25 of 37

Штучний інтелект працює із зображеннями

На сторінці сервісу для створення зображень

За запитом

«З дерев падає жовте листя, а ялинка — зелена»

До запиту додали слова «Малюнок крейдою»

Розділ 1

§ 8

26 of 37

Ознайомтеся з цікавою інформацією

2023 року в Україні вийшла перша дитяча книга, написана та проілюстрована за допомогою штучного інтелекту, — «Хочу на Марс!».

Спочатку творчий колектив редакції сформулював запитання стосовно теми та описав, які потрібні ілюстрації, — решту роботи виконав штучний інтелект.

Розділ 1

§ 8

27 of 37

Штучний інтелект в інтернеті речей

Список застосування ШІ в різних галузях довгий. Зокрема ШІ підсилює ефективність інтернету речей. Нині кількість фізичних пристроїв, під’єднаних до інтернету, вже перевищила число користувачів-людей.

За різними даними, у світі до інтернету під’єднано понад 16 млрд пристроїв.

Розділ 1

§ 8

28 of 37

Штучний інтелект в інтернеті речей

Інтернет речей (Internet of Things, скорочено ІоТ) — це сукупність під’єднаних до інтернету фізичних пристроїв — «речей», оснащених засобами приймання й передавання даних.

Розділ 1

§ 8

29 of 37

Штучний інтелект в інтернеті речей

Інтернет речей дає змогу багатьом процесам відбуватися без участі людини.

Розділ 1

§ 8

30 of 37

Штучний інтелект в інтернеті речей

Ознайомімося зі складовими реалізації інтернету речей.

Опис

Складова

Завдяки датчикам і сенсорам приймають і/або передають інформацію, а завдяки виконавчим механізмам виконують потрібні дії

Кінцеві пристрої (речі)

Може бути бездротовою та/або дротовою. Для обміну даними ІоТ існує кілька стандартів: на основі мобільних мереж, на основі власних незалежних мереж або звичайних електромереж

Мережа передавання даних

Розділ 1

§ 8

31 of 37

Штучний інтелект в інтернеті речей

Продовження…

Система керування мережею і пристроями

Базується на використанні комп'ютерів, контролерів і відповідного програмного забезпечення

Комп’ютер

Пристрій

Датчик

Інтернет

Розділ 1

§ 8

32 of 37

Штучний інтелект в інтернеті речей

Разом із тим фахівці у сфері ШІ вважають, що ця технологія потребує особливо відповідального керування з боку людей.

Як бачимо, розвиток ШІ пов’язаний із практичними потребами суспільства в різних галузях, таких як промисловість, фінанси й ін. Уже зараз ШІ змінює ринок праці, впливає на зайнятість людей.

Розділ 1

§ 8

33 of 37

Питання для самоперевірки

Що таке нейронна мережа?

Що таке експертна система?

Які «знання» про принтери включає програма з прикладу про принтери?

Як записано правила отримання інформації в програмі з прикладу про принтери?

Що таке чат-бот?

Розділ 1

§ 8

34 of 37

Розгадайте ребус

Інтелект

Розділ 1

§ 8

35 of 37

Домашнє завдання

Проаналізувати

с. 42-48

Розділ 1

§ 8

36 of 37

Працюємо за комп’ютером

Сторінка

48

Розділ 1

§ 8

37 of 37

Дякую за увагу!

Нова українська школа

Урок 10

Інформатика 7

teach-inf.com.ua

за підручником

Бондаренко О.О. та ін.