Искусственный интеллект как средство усиления естественного

«Компьютер можно считать разумным – если он способен заставить нас поверить, что мы имеем дело не с машиной, а с человеком»

Алан Тьюринг

Искусственный интеллект (ИИ) сегодня одна из передовых областей исследований ученых. Причем рассматриваются как системы, созданные с его частичным использованием до возможности замены творческого труда человека искусственным.Сегодня в самых различных областях науки и техники требуется выполнение машинами тех задач, которые под силу были только человеку. На помощь тогда приходит искусственный интеллект, который может заменить человека в какой либо рутинной деятельности. Сегодня системы, как программные, так и аппаратные, созданные на основе искусственного интеллекта, находят все большее применение в технике.

Цель создания полного ИИ, т.е. такого, которой мог бы выполнять действия по обработке информации наравне с человеком или лучше, - это прежде всего улучшение жизни человека и дальнейшее увеличение степени автоматизации производства.Но на современном этапе развития этой области до создания таких систем полного ИИ довольно далеко, и пока нам приходится ограничиваться лишь частичным вмешательством ИИ в другие интеллектуальные системы. Это, прежде всего,  программные средства. Их относят к системам ИИ, так как они способны выполнять свои, пока очень узко ограниченные задачи, которые раньше не могли выполнять компьютеры, и результаты их работы схожи с результатами аналогичной интеллектуальной работы человека. 

В период становления ИИ его разработчики обещали достичь очень многого, но добились несравненно меньшего. В то время создание разумных систем казалось очень простой задачей, которая так и не была решена. В наше время цели создания ИИ стали намного практичнее. ИИ был разделен на несколько частей, имеющих различные цели и средства их достижения.

Неоценимо применение компьютерной техники в медицине, что отражено в приоритетном национальном проекте «Здоровье». Чтобы подготовить высококвалифицированного востребованного специалиста, в медицинском колледже большое внимание отводится подготовке студентов к использованию информационных технологий. Это послужило стимулом для выбора темы моей работы.

Настоящее исследование не ставит перед собой цели полностью осветить роль искусственного интеллекта вмедицине. Это скорее попытка осмыслить ряд положений, связанных с ИИ.

Проблема существует и требует изучения.С системами ИИ будущие специалисты-медики столкнутся в своей профессиональной деятельности.

Учитывая актуальность данной темы, целью нашего исследования явилось привлечение внимания студентов Амурского медицинского колледжа (АМК) к проблемеискусственного интеллекта.

Основными  задачамирешаемыми в ходе исследования являются:

-теоретический анализ существующих исследований обискусственном интеллекте;

-изучение вопроса о применении ИИ в медицине;

-диагностика мнения студентов АМК о возможностиприменения ИИ;

Гипотеза: можно предположить, что  студенты колледжа недостаточно осведомлены в вопросах искусственного интеллекта и возможностях его применения в профессиональной деятельности.

Объект исследования: студенты АМК.

Предмет исследования: отношение студентов АМК к проблеме применения ИИв профессиональной деятельности.

Методы исследования:

• изучение и анализ литературы и источников сети Интернет;;
• опрос -анкетирование студентов;
• анализ полученных данных.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

1)информационная часть работы может быть использована для привлечения внимания студентов к проблеме ИИ на занятиях по учебной дисциплине«Информационные технологии в профессиональной деятельности», повышения образовательного уровняобучающихся;

2)полученные данные могут быть использованы в качестве мотивации студентов АМК к изучению исследуемого вопроса.

Теоретические аспекты изучения искусственного интеллекта

Искусственный интеллект (от лат. intellectus — познание, понимание, рассудок) - направление исследований в современной компьютерной науке, целью которого является имитация и усиление интеллектуальной деятельности человека посредством компьютерных систем. В научной и научно-популярной литературе термин «Искусственный интеллект»употребляется для обозначения «искусственного разума» - устройства, способного выполнить нетривиальные мыслительные действия, не только сравнимые с человеческими, но и превосходящие их.  Данное направление исследований в компьютерной науке разрабатывает методы представления знаний, автоматизированных рассуждений и восприятия информации (напр., компьютерное зрение и восприятие речи, понимание текста), а также способы общения человека и компьютера (диалог на естественном языке и средства научения работе с компьютерной системой) [9].

Можно выделить два направления развития ИИ:

• решение проблем, связанных с приближением специализированных систем ИИ к возможностям человека, и их интеграции, которая реализована природой человека;
• создание искусственного разума, представляющего интеграцию уже созданных систем ИИ в единую систему, способную решать проблемы человечества.

В настоящий момент в области искусственного интеллекта наблюдается вовлечение многих предметных областей, имеющих скорее практическое отношение к ИИ, а не фундаментальное. Многие подходы были опробованы, но к возникновению искусственного разума ни одна исследовательская группа пока так и не подошла.[2]

Бесспорно то, что компьютеры стали необходимостью в любой сфере деятельности человека. Необходимо отметить некоторые причины, побудившие развитие исследований в области искусственного интеллекта.

• Приблизить компьютеры к непрограммирующему пользователю, сделать общение с ним столь несложным, чтобы научиться этому при желании мог каждый человек без особых усилий.
• Мы нуждаемся в средствах передачи информации, живя в информационном обществе. Рождаются новые информационные технологии, в создании которых имеют значение не только результаты развития вычислительной техники и сетей связи, но и достижения искусственного интеллекта. Без них невозможна формализация и передача, манипулирование знаниями и доступ к ним.
• Появление роботизированной техники способно избавить от многих лишних производственных затрат. Однако, для того чтобы полностью заменить человека, машина должна обладать достаточно высоким уровнем интеллекта, для того чтобы иметь возможность решать сложные производственные задачи. Прежде всего, это задачи зрительного восприятия, планирования целесообразного поведения, овладение навыками[8].

Искусственный интеллект в медицине уже давно используется и помогает врачам выявлять заболевания и сохранять жизни. К примеру, медицинский центр в Синае использует специальную систему, которая анализирует состояние сердца и говорит о возможности сердечных приступов до их появления.

Корпорация IBM совместно с Кливлендской клиникой создала две инновационные программы искусственного интеллекта, которые будут использоваться врачами для постановки диагноза и лечения пациентов. Новые интерфейсы ИИ получили название Watson EMR Assistant и WatsonPaths.

WatsonPaths – программа, созданная как анализатор сложных данных, которые нужно принять во внимание прежде, чем сделать заключение. Она генерирует вопросы, которые врачу стоит задать пациенту, чтобы конкретизировать симптомы и сузить круг вероятных заболеваний. Важно также, что WatsonPaths использует информацию по последним клиническим испытаниям. Таким образом, доктор будет оказывать помощь, применяя новейшие медицинские достижения. Искусственный интеллект способен генерировать диаграммы, инфографики и графики: врачам будет легче воспринимать информацию, которая предоставляется искусственным помощником.

WatsonPaths используется как основное вспомогательное средство в постановке диагноза и принятии решения, последнее слово остается за врачом, и он вполне может быть не согласен с ИИ [3].

Перспективным приложением ИИ является создание интеллектуальных роботов — роботов, в которых средством принятия решений являются интеллектуальные системы.

Сегодня медицинские роботы способны проводить сложные хирургические операции, помогают ставить точные диагнозы, ухаживают за больными и этим список их возможностей не ограничиваются.

В реальности медицинские роботы развиваются по следующим направлениям:

1. Хирургические комплексы. Самостоятельность в принимаемых решениях у них чисто условная, но на счету этих медицинских роботов уже сотни успешных операций.
2. Класс роботов-помощников. Эти автоматизированные медбратья и медсестры делают большие успехи в оказании помощи человеческому медперсоналу и больным.
3. Протезирование, разработка заменителей конечностей человека и создание экзоскелетов. Искусственные «умные» конечности не только помогают конкретным больным, но служат и для отработки новых технологий роботостроения.
4. Средства передвижения для людей потерявших способность двигаться самостоятельно. Будь то инвалидное кресло с интеллектуальным управлением или средство для эвакуации раненых с поля боя.
5. Разработка протезов внутренних органов человека и создание медицинских нанороботов.
6. Роботизированные учебные пособия для будущих медиков. Эти медицинские роботы имитируют зубную боль, «рожают» детей и т. п.[5]

Медицинский ИИ позволит компьютерам «думать» о болезнях и лечении, как люди, только быстрее, лучше и масштабнее. Нельзя забывать о создании единой информационной базы, которая позволяет врачам получать все необходимые данные о пациенте, используя специальные гаджеты с ИИ. Обычный терапевт сможет использовать искусственный разум, поскольку программное обеспечение в состоянии отслеживать происходящие изменения в записях медицинских книжек пациентов, или же предупреждать о возникновении проблем с получением лекарств.

Последние разработки по интеллектуальным устройствам позволяют отличить жизненно-необходимые лекарственные препараты от поддельных таблеток.

Изучение мнения студентов Амурского медицинского колледжао возможности применения ИИ

Исследование проводилось на базе Амурского медицинского колледжа. В ходе опроса приняли участие 54 человека в возрасте от 15 до 18 лет (студенты 1 курса).

Для исследования мнения студентов нами использовались анкета, направленная на выявление степени осведомлённости студентов колледжа об искусственном интеллекте и его применении в современной медицине. (Приложение 1).

В ходе обработки результатов анкетирования мы выяснили, что персональный компьютер используют 92% опрошенных.

На вопрос: «Зачем человеку нужен компьютер?» ответили: облегчает работу и учёбу – 42% студентов; для игр и развлечений – 29% студентов; для использования ресурсов Интернет – 12% студентов, для всего вышеперечисленного – 17% студентов(Приложение 2, Диаграмма 1).

Большинство респондентов Амурского медицинского колледжа (85%) считают, что применение ИИ возможно в различных областях человеческой деятельности(Приложение 2 Диаграмма 2).Но все опрошенные считают, что компьютер может использоваться как инструмент, а не как самостоятельный объект, способный принимать решения. Т. е., студенты АМК не доверились бы полному ИИ.

На вопрос «Может ли заменить ИИ человеческий интеллект?» 59% ответили отрицательно, 18% - положительно, и  23% не уверены.(Приложение 2 Диаграмма 3).

В медицине допустимо использование ИИ, но он может выступать лишь как помощник специалиста, а не как самостоятельный объект лечебного процесса (100% опрошенных).

В ходе исследования нами было выявлены следующие моменты и сделаны следующие выводы.

1. Выборочное исследование показало, что студенты АМК недостаточно осведомлены в вопросах искусственного интеллекта и его применения в будущей профессиональной деятельности.
2. Лишь 42% студентов используют ПК для учёбы и работы.
3. Большинство респондентов считают, что применение ИИ допустимо в различных областях человеческой деятельности, но полностью ему бы не доверились.
4. В медицинской практике ИИ, по мнению студентов АМК может выступать лишь как помощник специалиста.
5. О том, как применяется ИИ в медицине, респонденты знают недостаточно.

В ходе планирования и реализации нашего исследования мы ставили перед собой в качестве основной рабочей цели - привлечение внимания студентов Амурского медицинского колледжа к проблеме искусственного интеллекта.

По данным проведенного нами исследования и в соответствии с полученными результатами мы подтвердили гипотезу о том, что  студенты колледжа недостаточно осведомлены в вопросах искусственного интеллекта и возможностей его применения в профессиональной деятельности.

Можно сказать, что большая часть студентов колледжа знает об искусственном интеллекте, но лишь поверхностно, не вдаваясь в глубину вопроса.

Мы хотим предложить следующий путь решения этой проблемы –изучение вопроса об ИИ в рамках самостоятельной работы на занятиях по учебной дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности», подготовка проекта по исследуемой теме и т.п.

Маловероятно, что в недалеком будущем лечение больного можно будет полностью доверить ИИ. Главная причина трудностей – в сложности и самоорганизации объектов, большом количестве обратных связей. Тем более, что собирание физиологической, психологической и социологической информации трудно автоматизировать, переложив на компьютеры. Это, однако, не исключает их использования в качестве советчиков и справочников для управляющих. Подсказки в диагностике, прогнозировании и выборе оптимальной тактики могут стать очень полезными, поскольку машина может манипулировать большими массивами информации, а в ее оценке можно исключить субъективность.

Однако при конструировании новых машин мы всегда должны сознавать, какие возможны последствия от их применения. Программы для этих машин должны быть всегда точно определены, в противном случае могут быть не только положительные, но и вредные последствия. 

Библиографический список

1. Iru[Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.infoniac.ru/news/Kak-iskusstvennyi-intellekt-vliyaet-na-nashu-zhizn.html/. – 19.11.2015.
2. Tadviser [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа:http://www.tadviser.ru/index.php?title=Продукт:Искусственный_интеллект&cache=no&ptype=pub#ttop. – 12.11.2015.
3. Агентство по инновациям и развитию [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.innoros.ru/news/13/10/iskusstvennyi-intellekt-v-pomoshch-medikam. - -12.11.2015.
4. Искусственный интеллект[Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа:https://ru.wikipedia.org/wiki/Искусственный_интеллект. - 11.2015.
5. Искусственный интеллект в медицине[Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://neuronus.com/news-tech/374-iskusstvennyj-intellekt-v-meditsine-trendy-2014.html. -12.11.2015.
6. Новости высоких технологий[Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа:http://hi-news.ru/research-development/iskusstvennyj-intellekt-pomozhet-lyudyam-s-farmacevtikoj.html. -09.11.2015.
7. Портал Искусстенного интеллекта [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа:http://neuronus.com.html. -20.11.2015.
8. Проблемы автоматизации стуктурно-параметрического синтеза [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа http://structuralist.narod.ru/about/about.htm. -17.11.2015.
9. Словари и энциклопедии на Академике[Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа:http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1423. - 11.2015.
10. Энциклопедия Амосова. Алгоритм здоровья [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://med-tutorial.ru/med-books/book/111/page/10-razum/6-iskusstvenniy-intellekt-ii. -18.11.2015.

Приложения

Анкета для студентов, направленная на выявление степени осведомлённости студентов колледжа об искусственном интеллекте и его применении в современной медицине.

1. Ваш возраст.
2. На каком курсе Вы обучаетесь?
3. Зачем человеку нужен компьютер?
   1. облегчает работу и учёбу
   2. для игр и развлечений
   3. для использования ресурсов Интернет
4. Есть ли дома компьютер?
   1. да
   2. нет
5. Возможно ли применение искусственного интеллекта в различных областях человеческой деятельности?
   1. да
   2. нет
6. Компьютер выступает в роли:
   1. инструмента
   2. самостоятельного объекта, способного принимать решения
7. Может ли заменить ИИ человеческий интеллект?
   1. да
   2. нет
   3. не уварена
8. ИИ в медицине:
   1. помощник врача
   2. самостоятельный объект лечебного процесса
   3. недопустимо использование ИИ