Изобретения и техника12-14 г.

Изкуственият интелект за деца

Как машините „учат“ от примери, какво може и какво не може изкуственият интелект и как да го ползваш умно и безопасно.

Робко

Бип-бип, загадка! Аз съм робот, но не мисля като теб. Тогава как една програма разпознава котка на снимка, без никой да ѝ е обяснил какво е котка? Хайде да надникнем в „мозъка“ на машините!

Реши теста

История от живота

През 1997 г. шахматният компютър Deep Blue на IBM побеждава световния шампион Гари Каспаров в мач от шест партии. Той обаче не „мисли“, а пресмята огромен брой ходове всяка секунда. През 2016 г. програмата AlphaGo побеждава един от най-силните играчи на го в света, Лий Седол, с 4 на 1 партии. Го е толкова сложна игра, че просто пресмятане не стига: AlphaGo се е учила от милиони позиции и от игри срещу самата себе си. В 37-ия ход на втората партия тя прави ход, който коментаторите първо помислили за грешка, а после нарекли гениален.

Разбери го стъпка по стъпка

  1. Какво е ИИ

    Изкуствен интелект (ИИ) наричаме програми, които правят неща, за които обикновено е нужен човешки ум: да разпознават лица, да превеждат, да отговарят на въпроси. Терминът е въведен в средата на 50-те години на XX век, а през 1956 г. в колежа Дартмут в САЩ се провежда първата научна среща по темата.

  2. Машинно обучение

    Вместо да пишем правило за всичко, даваме на програмата хиляди примери с верни отговори: „това е котка“, „това е куче“. Тя сама нагласява милиони вътрешни числа, докато започне да греши все по-рядко. Това се нарича обучение, а примерите са данни за обучение.

  3. Невронни мрежи

    Много ИИ системи използват невронни мрежи: слоеве от прости „изчислителни клетки“, вдъхновени (много грубо) от нервните клетки в мозъка. Всеки слой открива нещо: първо линии и петна, после уши и очи, накрая цяла котка.

  4. Езикови модели

    Чатботовете като ChatGPT (пуснат публично през ноември 2022 г.) са обучени върху огромни количества текст. Те предсказват кои думи е най-вероятно да следват. Затова пишат гладко, но понякога уверено казват неверни неща, които звучат истински. Това се нарича „халюцинация“.

  5. Умно и безопасно ползване

    Проверявай важните факти в надежден източник. Не споделяй с чатбот лични данни: адрес, пароли, снимки. ИИ е помощник за идеи и обяснения, но домашното, което учи теб, трябва да мине през твоята глава.

Представи си така: Машинното обучение е като да се научиш да караш колело. Никой не ти дава формула за равновесие: опитваш, падаш, леко поправяш тежестта и постепенно грешките стават по-малко. Програмата прави същото, само че с милиони опити за минути и с числа вместо с колене.

ИнфографикаКратка история на ИИ
  1. 1950Алан Тюринг пита „Могат ли машините да мислят?“ и предлага „играта на имитация“
  2. 1956Среща в Дартмут, САЩ: началото на ИИ като наука
  3. 1997Deep Blue побеждава шампиона по шах Гари Каспаров
  4. 2011Програмата Watson на IBM печели телевизионна викторина срещу шампиони
  5. 2016AlphaGo побеждава Лий Седол на го с 4:1
  6. 2022ChatGPT става публично достъпен и милиони хора започват да чатят с ИИ

Решени примери

Обучаваш програма да разпознава ябълки само със снимки на червени ябълки. Какво ще стане, когато ѝ покажеш зелена ябълка?

Може да не я познае. Програмата се учи само от това, което ѝ показваме. Ако данните са еднообразни, ИИ става „предубеден“. Затова добрите данни са разнообразни.

Питаш чатбот за датата на исторично събитие и той ти дава точна дата с увереност. Можеш ли да я препишеш директно в реферата?

По-добре не. Езиковите модели понякога измислят правдоподобни, но грешни факти. Провери в учебник, енциклопедия или официален сайт.

Телефонът ти отключва с лице. Това ИИ ли е?

Да, разпознаването на лица използва машинно обучение. Камерата снима лицето, а програмата сравнява чертите му с тези, които е запомнила при настройката.

Внимавай с тези грешки

  • ИИ разбира и чувства нещата като човек.Днешният ИИ намира закономерности в данни и пресмята вероятности. Той няма чувства и не „знае“ какво е котка така, както ти знаеш.
  • Щом компютърът го е казал, значи е вярно.ИИ греши, особено когато данните са били непълни или когато езиков модел „халюцинира“. Винаги проверявай важното.
  • ИИ се появи изведнъж преди няколко години.Учените работят по ИИ от 50-те години на XX век. Последните години станаха бързи заради мощни компютри и огромно количество данни.

Задачи

Лесни

  1. Избройте с класа 5 неща от ежедневието, в които има ИИ (подсказка: телефон, видеа, карти).

    Подсказка

    Къде приложение „предполага“ нещо вместо теб?

    Отговор

    Например: предложения за видеа, гласов асистент, разпознаване на лице, автоматичен превод, навигация, която избягва задръствания, филтър за спам в пощата.

  2. Кое от тези е лична информация, която НЕ трябва да даваш на чатбот: любим цвят, домашен адрес, любим спорт, парола?

    Подсказка

    Какво би помогнало на непознат да те открие или да влезе в профила ти?

    Отговор

    Домашен адрес и парола.

Средни

  1. Програма за разпознаване на котки е познала правилно 90 от 100 снимки. Колко процента точност има? А колко грешки би направила на 1000 снимки при същата точност?

    Подсказка

    10 грешки на 100 снимки, а колко на 1000?

    Отговор

    90% точност. На 1000 снимки ще сгреши около 100 пъти.

  2. Измисли 3 въпроса, на които чатбот вероятно ще отговори добре, и 1, на който може да сгреши. Обясни защо.

    Подсказка

    Мисли за неща, които се срещат много или много рядко в текстовете по света.

    Отговор

    Добре: обяснение на понятие, идеи за игра, превод на изречение. Може да сгреши: много скорошни новини, точни числа и цитати, малко известни местни факти, защото е учил от текстове до определен момент и може да ги „досъчини“.

Трудни

  1. Банка обучава ИИ да отпуска кредити само върху данни от мъже. Каква несправедливост може да се получи и как да се поправи?

    Подсказка

    ИИ научава само това, което е в данните.

    Отговор

    Системата може да оценява жените неправилно, защото не е виждала примери с тях. Поправката: разнообразни и балансирани данни, проверка на резултатите за различни групи и човек, който взема крайното решение.

  2. Направи „човешка невронна мрежа“: трима съученици гласуват дали картинка е котка по три признака (остри уши, мустаци, опашка). Ако поне двама кажат „да“, отговорът е „котка“. Намери картинка, при която мрежата ще сгреши.

    Подсказка

    Потърси животно, което прилича на котка по тези три неща.

    Отговор

    Например лисица или тигър: има остри уши, мустаци и опашка, но не е домашна котка. Това показва, че малко признаци не стигат и трябват още данни.

Мини проект · 25 минути

Научи машината (без компютър)

Цел: Да разбереш как ИИ се учи от примери и защо данните са важни.

  1. Изрежи или нарисувай 20 малки картички с плодове: ябълки, банани, круши, в различни цветове.
  2. Един човек е „машината“: показвате ѝ 10 картички и казвате правилното име.
  3. „Машината“ записва правила, които сама е забелязала (например „жълто и дълго = банан“).
  4. Покажете ѝ останалите 10 картички без име и пребройте колко познава.
  5. Сега добавете „трудни“ картички (зелен банан, жълта ябълка) и вижте дали правилата работят.
  6. Обсъдете: как биха помогнали повече и по-разнообразни примери?

Накрая: Таблица с точност на „машината“ преди и след трудните картички и списък с изводи за данните.

Тест с точки

10 въпроса, 18 точки, оценка накрая и разбор какво да преговориш.

Започни теста

Още от „Изобретения и техника“

Изобретения и техника12-14 г.3D принтерът: как се печата предметКак 3D принтерът превръща файл в истински предмет слой по слой, какво е слайсер, G-код и пълнеж, и как да сметнеш време за печат.Изобретения и техника12-14 г.Изобретатели от България: Джон Атанасов и другиЩе научиш как Джон Атанасов създава електронния компютър и кои още българи оставят следа в науката.Изобретения и техника12-14 г.Изобретения по случайност: пеницилин, микровълнова и ощеКак плесен, разтопен шоколад и бодли от репей доведоха до пеницилина, микровълновата и велкро.Изобретения и техника12-14 г.Как работи интернетътЩе разбереш как едно съобщение се разбива на пакети, намира пътя си през рутери и кабели на дъното на океана и стига за части от секундата.Изобретения и техника12-14 г.Как се прави видеоиграЩе разбереш как работи игровият цикъл, какво са кадри в секунда, кой прави една игра и как да създадеш свой прототип.Изобретения и техника12-14 г.Кодовете и шифрите: тайни съобщенияЩе научиш как работят шифърът на Цезар, морзовата азбука и Енигма и как се разбиват тайни съобщения.

Всички теми в „Изобретения и техника“