Iniciativa AI dětem

Obecný úvod do umělé inteligence — kapitola 5

K čemu nám umělá inteligence slouží

V moderní internetem propojené společnosti nachází umělá inteligence svá uplatnění na mnoha místech. S AI a jejími rozhodnutími se dnes potkáme v práci, na nákupech i ve volném čase. Jaké úkoly dnes AI plní? Je na ni spoleh? A nahradí stroje v blízké budoucnosti člověka?

Kde AI používáme každý den

Porozumění jazykům

Obor, ve kterém postupuje AI v posledních letech mílovými kroky, je takzvané Zpracování přirozeného jazyka (anglicky Natural Language Processing, zkráceně NLP) — počítač plní úkoly, pro které je zdánlivě potřeba porozumět významu slov a vět, např. v českém nebo anglickém jazyce.

Moderním přístupem k této problematice je učení tzv. velkých jazykových modelů, při kterém se AI snaží pochytit významové a syntaktické vlastnosti slov ve větách opakovaným „čtením“ velkého objemu člověkem psaných textů. Více o velkých jazykových modelech v našem online kurzu.

S nasazením jazykových modelů vyspěly během posledních několika let chatboti generující a analyzující texty a internetové překladače k přesnému a jazykově plynulému překladu mezi desítkami jazyků.

Rozumí tedy dnešní počítače jazykům lidí? Na tuto otázku odpovězme slovy Ondřeje Bojara z MFF UK (zdroj): “Člověka bude možné brzy ošálit: nepozná, že robot nerozumí tomu, co dělá, protože to bude dělat velmi dobře.

Vedle nástrojů pro porozumění textu dospívají také technologie pro automatické rozpoznání a syntézu řeči. Těch hojně využívají tzv. hlasoví asistenti. Mikrofon např. chytrého telefonu zaznamená zvuk (jako vlnu lidského hlasu a šum), ten AI nejprve převede na text, který se pak snaží „přeložit“ na systémový povel, jehož výsledek vypíše jako text nebo přečte syntetickým hlasem.

Těmito hlasovými povely může uživatel klást otázky, zadávat cíl navigace, objednávat jídlo nebo třeba ovládat chytrou domácnost. Zatímco do Česka tento trend teprve přichází, ve Spojených státech využívá hlasové asistenty, jako je Siri, Google Assistant nebo Amazon Alexa, více než polovina dospělých.

Rozpoznávání obrazu — zrak AI

Vedle textových a zvukových dat si dnešní AI poradí i s obrazem z všudypřítomných digitálních kamer. V úlohách, jako je rozpoznávání obličejů, nacházení a určování objektů v obrázcích, dnes umělá inteligence běžně dosahuje menší chybovosti než lidé. Počítačovým viděním se dnes můžete přihlásit do mobilu ukázáním svého obličeje (Face ID), měřit vzdálenosti a hledat informace o objektech, které ani neumíte pojmenovat (Google Lens), nebo si AI můžete vzít třeba na houby.

Díky přesnému rozpoznávání dopravních značek, jízdních pruhů a překážek na cestě dospívá také technologie samořiditelných aut, která již první státy pouštějí na své silnice.

Generování syntetického obsahu

Generativní modely dovolují komukoliv snadno generovat obrazy na základě textových vstupů, kterým se říká prompty (výzva, podnět). Z uživatelského hlediska to funguje velmi jednoduše — textově popíšeme naši představu a AI z ní vytvoří obraz. V současnosti se využívají dva typy generativních modelů:

Pro zajímavost uveďme, že mnoho moderních řešení pro rozpoznání a generování obrazu je založených na tzv. difuzních modelech nebo GAN (volný překlad může být soupeřící generativní sítě).

Tyto služby využívají tzv. difuzní modely, které pracují tak, že se do obrázků přidává šum, který se následně učí model odstraňovat. Při generování obrázků model využívá tento proces obnovy, a vytváří tak realistické obrazy z původního šumu.

StyleGAN a podobné služby obrazy se vytváří pomocí dvou neuronových sítí — generátoru a diskriminátoru. Ty spolu vzájemně soutěží, a tím se motivují ke zlepšení. Generátor se snaží vytvořit nová data, která se co nejvíce podobají těm, na kterých byl natrénován. Diskriminátor je tu pak od toho, aby posoudil, zda se mu to podařilo. Tento proces, kdy se oba modely navzájem trénují, je zopakován několikasetkrát, než je výsledný obraz hotov.

Digitální šmírování

Kontroverzní vyspělou technologií v tomto oboru je bezpečnostní nasazení sledovacích kamer a rozpoznávání obličejů. Ty se pomalu dostávají do provozu některých velkých firem (zdroj) i celých států (zdroj). Diskutovaným problémem je zásah do soukromí, ale i náchylnost systémů k předsudkům na základě např. rasové příslušnosti (viz kapitola Proč umělá inteligence diskriminuje).

V evropských podmínkách použití sledovacích technologií na veřejných prostranstvích zakazuje AI Akt (zdroj), ale ve státech, jako je Čína, se setkává s vřelejším přijetím, a to dokonce i ze strany obyvatel (zdroj). I zde však vyhrál v roce 2020 profesor Guo Bing první soud o neoprávněném použití rozpoznání obličeje zoologickou zahradou v Chang-čou (zdroj).

Budoucnost AI

Umělá inteligence si tedy dnes poradí s výrobními úlohami, s lidskou řečí, rozpoznáním obrazu a nepřeberným množstvím dalších problematik. Vždy má určitou chybovost, ale v mnoha úkolech konzistentně překonává lidské řešitele. Co se tedy dá od umělé inteligence a jejího prorůstání do společnosti očekávat do budoucna?

Obecná umělá inteligence?

Všechna řešení představená výše jsou šitá na míru svému konkrétnímu zadání a nelze je bez modifikace člověkem použít na jiné problémy. Někteří výzkumníci, mezi nimi například český vědec Tomáš Mikolov, se tedy zaměřují na nalezení obecné umělé inteligence, tedy skutečného myslícího stroje schopného samostatného evolučního vývoje. Nutno říct, že na rozdíl od specializovaných nástrojů představených výše je tento výzkum v rané fázi a zkoumá např. formy vzniku složitějších struktur z jednodušších pomocí algoritmů využívajících evoluční principy.

Dopad na společnost

Předně je třeba říct, že budoucnost s jistotou předpovídat neumíme, a stejně jako metody AI zde můžeme jen odhadovat na základě dat, která již máme. Inovace, které již probíhají, mají ale potenciál změnit společnost podobným způsobem jako průmyslová revoluce. Mnoho pracovních pozic zanikne vlivem automatizace, spousta nových ale také vznikne (viz kapitola Proč vést děti k poznávání umělé inteligence). Klíčové bude vzdělávání s důrazem na využití a rizika nových technologií a schopnost adaptace.

Konkrétní předpovědi odborníků se pak značně rozcházejí, jisté však je, že nám pokrok umělé inteligence ještě přinese spoustu překvapení.

Kde dál potkáme AI

Podobně jako obchod již dnes AI pro jednotlivé uživatele personalizuje příspěvky na sociálních sítích, hudbu nebo internetovou televizi. Špatně navržená AI může například uzavírat uživatele do názorových bublin nebo preferovat doporučování radikálního obsahu. (viz kapitola Proč umělá inteligence diskriminuje)​

Snaha shromažďovat tato data pro optimalizaci tržeb nebo uživatelského pohodlí ale přináší i etické kontroverze, například při zacílené inzerci léků na citlivé diagnózy.​

  1. Pomáhá analyzovat rentgenové a další snímky a identifikovat známky onemocnění, které mohou být pro lidské oko obtížně rozpoznatelné.
  2. Dokáže vyhodnocovat zdravotní údaje pacientů a predikovat riziko onemocnění.
  3. Na základě genetických informací může AI doporučit léčebné plány šité pacientům na míru.
  4. Chirurgičtí roboti řízení AI mohou provádět složité operace s větší přesností.
  5. AI pomáhá i s administrativou a zjednodušuje konverzace mezi pacientem a zdravotnickým personálem jako osobní asistent.

Podle dotazníku společnosti Gartner (zdroj) využívalo v roce 2019 v té či oné podobě umělou inteligenci 37% velkých společností — téměř čtyřnásobný nárůst od roku 2015. Důvodem tohoto raketového růstu je jednak dospívání AI technologií (tedy opakované nahrazování stávajících řešení novými a dokonalejšími) a také zvyšující se tlak na automatizaci a digitální transformaci firem.​

Tento rychlý přechod výroby k síťové komunikaci mezi jednotlivými stroji a k automatizaci rozhodnutí založených na digitalizovaných datech nazval zakladatel světového ekonomického fóra Průmyslem 4.0. Různé druhy umělé inteligence se v něm starají třeba o:​

— synchranizaci pohybu robotických ramen
— řízení kvality výrobků pomocí kamerového snímání
— předpovídání poruch výrobních strojů podle dat z jejich senzorů
— minimalizaci logistických nákladů
— předvídání poptávky a optimalizaci skladových zásob​

Jednou z charakteristik Průmyslu 4.0 (také nazývaného Čtvrtá průmyslová revoluce) je stírání hranic mezi počítačovým programem a fyzickým světem. (wiki)​

Umělá inteligence se také učí zboží svých firem šikovně prodat. Zkoumáním dat např. o probíhajícím internetovém nákupu, historii vyhledávání a chování ostatních uživatelů dokáže AI odhadnout, že uživateli chybí v košíku baterie konkrétního typu, nebo umí sestavit reklamu jenom z produktů, které uživatele zajímají.​

  1. AI může analyzovat různé věci, jako provoz, počasí a stav vozidla, aby navrhla nejefektivnější trasu.
  2. Systémy AI mohou na základě sledování předpovídat, kdy vozidlo potřebuje údržbu.
  3. Roboti řízení AI mohou automatizovat procesy balení a vykládání.
  1. AI může optimalizovat spotřebu energie v budovách a domácnostech.
  2. V zemědělství mohou systémy AI monitorovat a analyzovat půdní data, aby rostliny dostávaly přesné množství vody a živin, které potřebují.
  3. S pomocí dronů a senzorů může AI monitorovat pole a aplikovat hnojiva a pesticidy pouze tam, kde je to nezbytné, což šetří suroviny a snižuje environmentální dopad.
  4. Z dat získaných pomocí senzorů může AI sledovat spotřebu vody v reálném čase a upozornit, pokud je nadměrná.
  5. AI může analyzovat výrobní procesy a určit oblasti, kde je možné šetřit surovinami a energií.
  6. Pomocí AI lze automatizovat třídění odpadu a optimalizovat logistiku jeho sběru.
  1. Výroba: AI může monitorovat a řídit výrobní linky, aby se minimalizovaly chyby a zvyšovala efektivita.
  2. Finance: Systémy AI mohou vyhodnocovat transakční data a detekovat podvodné aktivity.
  3. Věda a výzkum: AI může pomáhat vědcům analyzovat velké množství dat a provádět složité simulace.
  4. Vzdělávání: AI může personalizovat učební plány na základě individuálních potřeb a výsledků.
  5. Městské plánování a infrastruktura: AI může pomoci městům sledovat provoz na silnicích nebo plánovat stavby.

Autor textu: Herbert Ullrich, Vojtěch Cahlík
Editoři: Eva Nečasová, Vojtěch Jindra
Odborní garanti: Pavel Kordík, Jiří Materna, Antonín Král
Datum poslední revize: 02/24

Doporučujeme k dalšímu studiu

bezplatný certifikovaný kurz

Bezplatný online kurz v češtině určený každému, kdo se chce dozvědět, co to je umělá inteligence, čeho lze a nelze jejím prostřednictvím dosáhnout a jak ovlivňuje naše životy. Pro účast v kurzu nejsou zapotřebí pokročilé znalosti matematiky ani znalost programování. Do českého prostředí kurz přináší prg.ai. Přejít na kurz →

Máte dotaz nebo hledáte podporu? Zeptejte se komunity či správců v naší FB skupině.

Pilotní vzdělávací program Umělá inteligence do základních škol 2022/23 realizuje Pražský inovační institut
v rámci projektu iKAP II — Inovace ve vzdělávání. Registrační číslo: CZ.02.3.68/0.0/0.0/19_078/0021106.

AI dětem © 2022. Využíváme cookies pro měření návštěvnosti webu.
Všechny vznikající metodiky podléhají licenci Creative Commons 4.0 Mezinárodní Licence.

Licence Creative Commons