Являясь одним из лидеров в области инновационных технологий, компания IBM традиционно уделяет особое внимание развитию искусственного интеллекта. По данным аналитической организации Venture Scanner, в 2016 общее количество патентов IBM, связанных с искусственным интеллектом, приблизилось к 500, и это абсолютный рекорд отрасли.
Искусственный интеллект IBM. Суперкомпьютер Watson
Лицом искусственного интеллекта IBM является суперкомпьютер Watson. Разработка данного суперкомпьютера велась на протяжении трех лет и стоила компании порядка $20 млрд. Большую известность Watson получил после 2011 года, когда он сумел выиграть людей в телевикторине Jeopardy! (российский аналог "Своя игра"). Именно эта победа продемонстрировала высокий уровень интеллектуальности созданной машины. Примечательно, что компания любит принимать участие в подобного рода мероприятиях. Так, в 1997 году предшественник Watson, суперкомпьютер Deep Blue, сумел обыграть в шахматы Гарри Каспарова.
Шахматный матч между Deep Blue и Гарри Каспаровым
Однако в отличие от игры в шахматы, где от компьютера требовалось всего лишь соблюдать правила игры, в телевикторине Jeopardy задача у Watson была гораздо труднее. Прежде, чем найти ответы на поставленные вопросы, суперкомпьютеру необходимо было понять их суть. Основная сложность здесь заключалась в том, что все вопросы задавались исключительно на естественном языке без каких-либо упрощений и уточнений. Естественный язык имеет большое количество специфических особенностей, понять который компьютеру очень сложно. Горло мы можем назвать лужённым, а ногу - широкой. Выражения "высокий голос" и "тонкий голос" являются одинаковыми по смыслу, в то время как "умник" и "умница" имеют противоположные значения.
Несмотря на упомянутые сложности, Watson не только победил в телепередаче, но и сумел сделать это, имея в соперниках рекордсменов игры: Брэда Раттера - обладателя самого большого денежного приза в программе, и Кени Дженнинга, имеющего самую длительную беспроигрышную серию. Чтобы добиться такого успеха разработчики использовали в системе технологию, позволяющую проводить глубокий анализ естественного языка.
Watson выигрывает в игре Jeopardi. Источник Watson2016.com
Упрощённый алгоритм работы Watson при ответе на вопрос, заданный на естественном языке, выглядит следующим образом:
-
В каждом вопросе выделяются его основные синтаксические особенности.
-
Анализируя базу данных с фразами, в которых с определённой долей вероятности может содержатся правильный ответ, система выдвигает ряд гипотез (вариантов ответа).
-
Происходит глубокое сравнение языка, на котором был задан вопрос, с языками, на которых содержится каждый один из возможных вариантов ответа. Для этого применяются различные алгоритмы определения логических связей. В системе содержатся сотни таких алгоритмов, и все они направлены на различную группу сравнений. Например, одни направлены на поиск совпадающих терминов и синонимов, другие рассматривают временные и пространственные особенности, третьи анализируют подходящие источники контекстуальной информации.
-
По результатам анализа, каждый логический алгоритм выставляет одну или несколько оценок, отражающих степень соответствия найденного ответа заданному вопросу.
-
Каждой оценке ставится в соответствие определённый весовой коэффициент. При этом используется статистическая модель, фиксирующая успешность работы каждого алгоритма при выявлении логических связей. Впоследствии данная модель используется для определения общего уровня уверенности Watson в том, что найденный ответ действительно является верным.
-
Пункты 3-5 повторяются до тех пор, пока система не найдет ответ, который имеет наибольшие шансы оказаться правильным.
Система работы Watson
Коммерческое использование Watson
Безусловно, передача Jeopardy была для IBM лишь полигоном, где можно было наглядно продемонстрировать всему миру уникальные возможности разработанной машины. Американский гигант ещё на этапе создания Watson предполагал его использовать в коммерческих целях. В январе 2014 года был создан отдел IBM Watson Group, специализирующийся исключительно на разработке передовых когнитивных сервисов на платформе суперкомпьютера. В данное подразделение американский гигант инвестировал порядка $1 млрд, рассчитывая на основе разработанных сервисов получать около $10 млрд выручки ежегодно к 2024 году.
Когнитивные технологии предполагают использование совершенно новой модели проводимых вычислений, основанной на технологических инновациях в аналитике, машинном обучении и анализе естественного языка. Аналитическое агентство IDC прогнозирует, что к 2018 году когнитивными системами так или иначе будут пользоваться около половины потребителей по всему миру. Исходя из этого, в конце 2015 года IBM создал специальный отдел Cognitive Business Solutions, основной задачей которого является консультирование корпоративных клиентов о том, насколько им будет выгодно использовать в своём бизнесе когнитивные вычисления IBM Watson. Данное подразделение включает в себя около 2 тысяч сотрудников, что показывает высокую заинтересованность американского гиганта в данном сегменте бизнеса. Основной упор в когнитивных вычислениях компания планирует сделать на бизнес-аналитику, информационную безопасность и IoT-технологии.
"Анализируя наше взаимодействие с корпоративными клиентами, мы понимает, что когнитивные технологии являются следующим поколением в разработке решения для бизнеса. Наши клиенты осознают, что сегодня им приходится обрабатывать огромные объёмы данных. Около 80% таких данных являются изображениями, голосовыми записями, книгами, химическими формулами, разговорными выражениями. Информацию такого типа традиционные системы обработать не в состоянии. И здесь на помощь приходят когнитивные технологии. Опираясь на собственный опыт, мы помогаем нашим клиентам становиться "интеллектуальными" банками, розничными магазинами, автопроизводителями, страховыми компаниями и медицинскими учреждениями", - рассказал Бриджит ван Кралинген, старший вице-президент подразделения IBM Global Business Service.
Области применения Watson
Сочетание в одной платформе возможностей анализа естественного языка, построения и оценки гипотез при обработке больших объёмов данных, а также динамического обучения на основе полученных результатов делают Watson по-настоящему уникальной системой, позволяющей повысить интеллектуальность практически любой компании. При этом разработчики с каждым годом повышают возможности системы, позволяя ей анализировать не только речь, но и другие типы информации, такие как текст, видео, картинки, и др. Всё это даёт возможность Watson решать самые разные и сложные задачи.
В розничной сфере IBM разработала на основе Watson решение, позволяющее анализировать не только данные клиента, но и информацию внешних источников, включая прогноз погоды и результаты опроса общественного мнения. Как итог, у заказчика появляется возможность оперативно определить изменения спроса на какую-либо продукцию и получить подробные рекомендации касательно различных вопросов (например, четкий алгоритм действий для повышения цены на продукт). Для страховых клиентов используется способность Watson понимать естественный язык. В процессе онлайн-общения система отвечает на вопросы пользователей и предоставляет консультации касательно продукции компании. В сфере образования система применяется для персонализации учебной программы для школьников и студентов. В финансовой сфере система эффективно управляет рисками, определяет потенциальные объекты для инвестиций и подготавливает соответствующие рекомендации.
Крайне интересны факты использования Watson в здравоохранении - сфере с проблемой низкой информационной поддержки. С одной стороны, в данной области имеется большое количество книг и журналов, описывающих различные клинические случаи и заключения экспертов. С другой стороны, каждый пациент имеет свою собственную медницкую карту, включающую в себя его истории болезней и генетические особенности. Проанализировать такой большой объём информации врач не в состоянии, что может привести к ошибочному диагнозу и неверному методу лечения заболевания. Решением этой проблемы и занимается подразделение IBM Watson Health, которое было создано в апреле 2015 года.
"Нашей задачей является анализ "сырых" исходных данных с целью помочь врачам лучше диагностировать больных. В настоящий момент к нашей партнёрской программе в области здравоохранения присоединилось более 15 крупнейших мировых клиник и лечебных учреждений. Используя платформу Watson Health, все они успешно диагностируют пациентов, постепенно увеличивая область применения", - Роберт Меркель, вице-президент компании IBM Watson Health.
В 2015 году Роберт Меркель заявил, что IBM готова предложить свои когнитивные системы в области здравоохранения и для российской медицины. В частности, на первом этапе речь идет о решениях Watson Health в области лечения онкологических заболеваний.
Помимо лечения больных, IBM ведет работу для использования Watson в качестве средства, позволяющего обычным людям вести здоровой образ жизни, а спортсменам ещё более продуктивно использовать свои возможности. Упрощённый пример данной области применения представлен на следующем видео, на котором Watson даёт рекомендации Сирене Уильямс.
В 2015 году IBM объявила о создании подразделения Watson Internet of Things (Watson IoT). На сегодняшний день насчитывается порядка 9 млрд. устройств Интернета вещей, которые ежедневно генерируют около 2,6 квинтильона байт данных. Возможность выявить связи и закономерности в такого рода информации создает хорошую почву для дальнейшего развития области IoT.
"Совсем скоро Интернет вещей будет являться крупнейшим источником данных в мире. Однако, пока мы не используем около 90% такого рода информации. Уникальная возможность Watson анализировать эти данные позволяет обнаружить неожиданные корреляции, которые дадут возможность сделать ценные выводы и оказать положительное влияние как на бизнес, так и на общество в целом", - Гарриет Грин, руководитель подразделения IBM Watson IoT.
Новые предложения для разработчиков, работающих в сфере IoT, доступны на облачной платформе IBM Watson IoT Cloud. Помимо этого, американский гигант на этой платформе сделал доступ к API. В результате, специалисты различных компаний, старатаперы и представители научных кругов получили возможность разрабатывать и создавать когнитивные приложения и сервисы Интернета Вещей нового поколения. В компании считают, что наибольшую выгоду от платформы IBM Watson IoT Cloud могут получить представители автомобильной отрасли, электроники, здравоохранения, страхования и промышленности.
Заключение
В настоящий момент Watson является одним из лидеров на рынке когнитивных систем. При этом, по словам представителей компании, основная цель данной системы - не заменить человека для решения каких-то задач, а улучшить процесс принятия им решений благодаря наличию дополнительной информации. Watson имеет возможность проанализировать миллионы факторов, выявить корреляцию между ними и предложить определённые решения, которые многократно проверяются с помощью соответствующих моделей.
IBM создала для разработчиков отличные условия для разработки собственных сервисов на основе Watson. В настоящий момент, платформа IBM Watson включает в себя несколько десятков сервисов, заточенных для решения различных задач. Чтобы не запутаться в этих сервисах и дать разработчикам возможность их комбинировать, IBM создала соответствующий набор инструментов - Watson Knowledge Studio. На сегодняшний день, сообщество Watson включает в себя около 80 000 разработчиков, исследователей, ученых и предпринимателей по всему миру.
Как заявила генеральный директор IBM Джинни Рометти, в ближайшее время все наработки компании в области искусственного интеллекта Watson останутся открытыми. Также Рометти убеждена, что искусственный интеллект будет иметь все больше влияние в жизни людей.
"Полагаю, что никто не сомневается в том, что высокоинтеллектуальные машины будут в ближайшее время оказывать всё больше влияния на все сферы общественной жизни", - генеральный директор IBM Джинни Рометти
По словам представителей IBM, компания ежегодно выделяет около $5 млрд. на новые разработки. При этом, около 2/3 данного бюджета расходуются на технологии, позволяющие проводить сбор и обработку данных, аналитику и когнитивные исследования. Львиная доля этих средств идет на развитие системы Watson.