Когнітивні обчислення - робота швидше думки, SavePearlHarbor

Ще одна копія хабора

Головне меню

Навігація за записами

Когнітивні обчислення – робота швидше за думку

Когнітивні обчислення (cognitive computing) – тренд останніх кількох років. Це технології, які силами багатьох фахівців розвиваються дуже швидкими темпами та допомагають людині справлятися з величезним потоком інформації. Причому цей потік дуже глибокий і широкий, образно кажучи, це весь потік інформації, що генерується людством. Мозок людини — найпотужніша система, здатна аналізувати неструктуровані масиви даних, обробляти їх і розкладати по поличках. Але навіть цей інструмент не справляється з інформаційними потоками сучасності, тому на службу собі людина поставила комп'ютери як звичайні персональні, так і надпродуктивні системи. Але тут виникла проблема вже іншого характеру, а саме необхідність структурування даних, які обробляються. Щодня людство генерує близько 2,5 квінтильйонів байтів даних, і 80% є неструктурованими. А це означає, що ці 80% невидимі для сучасних комп'ютерних систем, створених за звичайною технологією.

На допомогу приходять когнітивні обчислення, технології, які частково повторюють особливості роботи мозку людини і здатні працювати набагато ефективніше свого органічного предтечі. Тут варто зазначити, що йдеться лише про малу частину функцій мозку, відповідальних за обробку та аналіз інформації, що надходить ззовні. Також можна говорити і про самонавчання системи, з певними припущеннями. Проте когнітивні технології здатні на багато, спрощуючи життя як окремо взятій людині, так і бізнес-структурам. Використовувати такі системи можна у величезномубезлічі різних сфер і напрямів, включаючи банки, матеріалознавство, оптимізацію бізнесу, управління інфраструктурою міст, оцінку стану навколишнього середовища, дослідження в різних галузях науки та медицини. Основне завдання когнітивних технологій — дати людині можливість працювати з неструктурованими даними у зручний спосіб. При цьому поступово створюються системи нового типу, які не просто дотримуються заданого алгоритму, а здатні враховувати безліч сторонніх факторів під час роботи, самонавчати, використовувати результати минулих обчислень та сторонні ресурси (Інтернет, як приклад). Архітектура нових систем відрізнятиметься від архітектури фон Неймана.

Джон фон Нейман

Як відомо, принципи фон Неймана свідчать наступне:

Принцип програмного управління. Усі обчислення, передбачені алгоритмом розв'язання задачі, мають бути представлені у вигляді програми, що складається з послідовності керуючих слів — команд. Кожна з яких наказує деяку операцію з набору операцій, що реалізуються обчислювальною машиною. Команди програми зберігаються в послідовних осередках пам'яті обчислювальної машини і виконуються в природній послідовності, тобто в порядку їхнього положення в програмі. За необхідності за допомогою спеціальних команд цю послідовність можна змінити. Рішення про зміну порядку виконання команд програми приймається або з аналізу результатів попередніх обчислень, або безумовно.

Далі представлені основні елементи когнітивної обчислювальної системи (Redbook ІБМ - Роб Хай - "Епоха когнітивних систем"):

Для того, щоб відповідати своєму призначенню (спрощення роботи людини зі своїм інформаційнимоточенням), когнітивні системи повинні бути:

Адаптивними. Необхідно вивчати зміни інформаційного оточення, включаючи цілі та завдання, що змінюються. Також під час аналізу інформації потрібно враховувати непередбачувані чинники. Когнітивні системи повинні вміти обробляти динамічні дані та надавати результат у режимі реального часу або близько до цього.
Інтерактивними. Вони повинні взаємодіяти з користувачем таким чином, щоб він, користувач, почував себе комфортно, отримуючи потрібний результат. Також подібні системи повинні вміти працювати з іншими системами, пристроями, хмарними сервісами та людьми.
Самонавчання. Робота когнітивних систем має ґрунтуватися не лише на нових даних, а й на результатах своєї роботи у минулому. Вони повинні «запам'ятовувати» попередні ітерації та звертатися до цієї інформації за потреби.
Контекстуальними. Вони повинні розуміти, ідентифікувати та виділяти контекстуальні елементи, такі як значення, час, місцезнаходження, профіль користувача, ціль, процес та завдання. Вміти звертатися до кількох джерел інформації, включаючи структуровані та неструктуровані дані, а також пристроїв введення.

Також когнітивні системи можуть бути інтегровані або використовувати існуючі інформаційні системи (включаючи системи з архітектурою фон Неймана), вміти працювати з різними інтерфейсами та інструментами.

Сфера застосування когнітивних систем дуже велика:

У бізнесі когнітивні системи дозволяють виявляти проблемні місця в інфраструктурі, порядку дня підприємства та інших елементах. Внаслідок ліквідації «вузьких місць» збільшується продуктивність праці працівників, ефективність праці цілихвідділів. Заощаджуються значні кошти та час співробітників, а також машинний час.

Когнітивні технології можуть стати в нагоді в бізнесі в багатьох випадках, включаючи такі:

Залучення: розуміючи аспекти кожної конкретної людини, когнітивна система може здійснювати індивідуальну взаємодію Космосу з користувачами, покупцями.
Експертиза: когнітивна система може використовуватись для аудиту діяльності підприємства, включаючи фінансове питання. В результаті компанія здійснює індивідуальний підхід до клієнта.
Продукти та послуги: ті ж системи допомагають постійно вдосконалювати послуги деяких компаній, показуючи слабкі місця, які можна було б поліпшити і вдосконалити.
Відкриття: так, у наукових дослідженнях, які проводять корпорації або окремі вчені, когнітивні технології можуть принести багато користі, оскільки найнеявніші дані можуть бути вийняті на поверхню, вивчені та зафіксовані.
Прийняття рішень: виявляючи дедалі більше залежностей будь-якої інформації, працюючи з цими даними, система може поліпшити прийняття рішень окремо взятої компанії чи її підрозділі.

Прикладне застосування можливостей когнітивної системи IBM Watson - вивчення трендів

У охороні здоров'я когнітивні системи допомагають поступово рухатися до мети, як індивідуальний підхід до лікування пацієнта. Особливо це актуально у складних випадках, наприклад, при ракових захворюваннях. Аналіз ДНК людини та зіставлення додаткових факторів (місце проживання, навантаження тощо) допомагає лікувати набагато ефективніше, ніж раніше. Вивчаючи генотип та особливості організму конкретної людини, лікарі можуть призначати найбільш ефективні в тому чиу разі ліки та процедури.

У кулінарії когнітивні системи можуть запропонувати щось несподіване, відкрити нову сферу, додати нові поєднання продуктів. Вже зараз деякі когнітивні системи (наприклад, Watson) можуть складати рецепти різних страв, виходячи із попередньо заданого списку продуктів.

У спорті когнітивні обчислення допомагають у режимі реального часу проводити оцінку тренування різних спортсменів, а також набирати команди гравців із необхідними тренерами характеристиками.

І це все — лише мала дещиця того, на що здатні когнітивні системи. Докладніше з цієї тематики ми поговоримо в одній із наступних статей.