Игра на нервах
АрхивПерспективыНейронные сети используют для диагностики шизофрении и повышения надежности авиатехники.
Часть проблем, с которыми мы сталкиваемся, легко решить с помощью обычного компьютера и программного обеспечения. Достаточно ввести в машину данные, чтобы она обработала их и вывела результат. Однако большинство задач помогают «одолеть» не четкие правила, а опыт и знания схожих ситуаций. В этих случаях применяются нейронные сети (НС).
Определить это понятие очень сложно. Так называемая теория нейронных сетей (НС) включает широкий круг вопросов из разных областей науки – биофизики, математики, информатики. НС представляет собой совокупность нейронов - элементов, связанных между собой определенным способом. Нейроны и межнейронные связи могут быть заданы на обычном компьютере при помощи программного обеспечения или реализованы в микросхеме.
Толчком к развитию НС послужили биологические исследования. Известно, что из отдельных клеток – нейронов - состоит нервная система людей и животных. Число клеток мозга у человека достигает 1010 -1012 . Каждый нейрон связан с десятками тысяч других нейронов и выполняет сравнительно простые действия. Время срабатывания нейрона - 2-5 мс. При этом совокупная работа всех нейронов обеспечивает работу мозга – сложнейшей в мире «вычислительной машины».
Нейропрограммы и нейрокомпьютеры считаются самообучающимися. Их обучение представляет собой автоматический поиск закономерности между совокупностью обучающих данных и заранее известным результатом.
От вычислительных устройств предыдущих поколений НС отличает, например, параллельная работа очень большого числа простых вычислительных устройств, в результате чего обеспечивается огромное быстродействие. К тому же, для нейрокомпьютеров так же характерна высокая помехо- и отказоустойчивость.
Но, «суха теория, мой друг». Интерес к нейронным сетям в мире до недавнего времени был не слишком велик.
Среди российских работ на тему НС наиболее любопытной кажется работа Юрия Фролова и его коллег из Московского .городского педагогического университета (МГПУ). Пару лет назад ученые с успехом применили НС для оценки психического состояния детей с отклонениями в развитии. Они использовали нейросетевую технологию для анализа 46 факторов диагностики, и в том числе – сведений о состоянии здоровья матери каждого маленького пациента, составе их семьи и состоянии самих детей.
Все участвующие в эксперименте дошкольники были, так сказать, «со странностями». Однако психиатрам известно, что отличить чрезмерную застенчивость от олигофрении или шизофрении у маленьких детей не так уж просто. Обычно точно выявить у пациента полную неспособность к социальной адаптации или задержку умственного развития удается лишь в школьном возрасте.
Удивительно, но помощью НС удалось в 100% случаев выяснить, есть ли у детей психические отклонения, а если есть - то какие. Точность диагноза машины подтвердилась после того, как участвующие в эксперименте дети подросли.. По мнению Ю.Фролова и его коллег, этот результат свидетельствует не только об огромных способностях НС к обобщению информации, но и о том, что часть информации нейрокомпьютеру удалось «запомнить» за счет построения межнейронных связей. Примерно тогда же ученые из Южно-Калифорнийского университета (США) сообщили о том, что НС приобрели способность распознавать устную речь едва ли не так же, чем это делают люди.
Несмотря на это, что использование нейронных сетей до сих пор не привело к каким-то особенным достижениям, доверие и интерес к ним в последние годы в научной среде в последние годы начал расти. Большой интерес к ним проявляют многие солидные научные организации США. Среди них - Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория США (Pacific Northwestern National Laboratory – PNNL) и NASA. Аэрокосмическое агентство США в августе текущего года сообщило о своем намерении «поручить» нейросетям весьма ответственное дело. На их основе планируется создать интеллектуальную систему управления полетом истребителя NF-15B.
Специалисты NASA рассчитывают на то, что НС дадут пилоту возможность не потерять управление машиной и осуществить безопасную посадку даже в случае серьезных неполадок бортовых систем или боевых повреждений. Мы скоро узнаем, действительно ли это по силам НС. О результатах своей работы ученые намерены сообщить на конференции по системам мощности (Power Systems Conference), которая пройдет с 29 октября в Корал-Спрингс (штат Флорида, США) .
