Stojantiesiems

Dirbtinio intelekto dėmesys krypsta į „pakraščio“ kompiuteriją

Sausio 5, 2022

Savaeigiai mąstantys automobiliai, implantai, pranešantys apie žmogaus organizmo būseną ir įspėjantys, kada jau laikas kreiptis į gydytoją, protingi ir patys save tobulinantys mechanizmai ir t.t. Jeigu tai dar ne realybė, tuomet – labai netolima ateitis, neišvengiamai susijusi su dirbtiniu intelektu (DI) ir vadinamuoju mašininiu mokymusi (MM): dirbtinio intelekto kryptimi, kuri leidžia tikėtis, kad netolimoje ateityje kompiuteriai, naudodami milžinišką kiekį sukauptų duomenų, patys juos analizuos, darys išvadas ir patars.
 
Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) Informacinių sistemų katedros profesorius habil. dr. Antanas Čenys sako, kad DI ir MM pažangos prasme pasaulis dabar yra toje panašioje technologijų perversmo stadijoje, kai XVIII amžiuje buvo išrastas garo variklis. 
„Jau esame išradę, tik klausimas – kaip panaudoti. Prisiminkime, su garo varikliu taip pat buvo sprendžiami fundamentalūs klausimai. Laivuose svarbiausia buvo, kad variklis būtų galingas. Traukinių lokomotyvuose, o vėliau – automobiliuose, kad būtų ne tik galingas bet ir, palyginti, kompaktiškas, pramonėje – kad būtų ne tik galingas bet ir atitiktų individualizuotus gamybos poreikius“, – kalba prof. A Čenys.

Dabar, anot jo, sprendžiami panašūs uždaviniai – priklausomai nuo to, kur ketiname taikyti DI ir MM – turime priimti adekvačius sprendimus. Tačiau akivaizdu – MM padarys pramonės procesus greitesnius ir tikslesnius. 

„Pakraščio“ duomenų intelektas

Tačiau būtina sutvarkyti teisinį reguliavimą, kuris gali tapti viena iš svarbiausių kliūčių dar spartesniam DI taikymui.

Europos Komisija (EK) 2021 m. pabaigoje pristatė labai svarbų dokumentą, susijusį su DI plėtra – Europos duomenų strategiją. 

„Tenka pripažinti, kad Europos Sąjunga (ES) pralaimėjo „laukinio kapitalizmo“ kovą dėl internetinių paslaugų dominavimo tokioms pasaulinėms Jungtinių Amerikos Valstijų (JAV) kompanijoms, kaip „Microsoft“, „Amazon“, „Google“, „Facebook“. Ir iš esmės nebeturi artimiausiu metu galimybių sukurti konkurencingų analogų nei joms, nei į šią konkurencinę kovą įsikibusioms Kinijos valstybinėms kompanijoms. Tačiau Europa turi milžinišką mokių vartotojų rinką ir, pasitelkusi duomenų apdorojimo bei teisinio reguliavimo strategiją, turi visas galimybes susigrąžinti Europai deramą vietą, kai kalbama apie duomenų naudojimą, dirbtinį intelektą ir mašininį mokymąsi“, – svarsto VILNIUS TECH ekspertas.

Jis pasakoja, kad ES kreipia dėmesį į nelabai naują, bet naujai atrastą DI sritį „edge computing“ arba „pakraščio“ kompiuterijos sritį. 

Visuotinai priimta vertinti, kad šiuo metu apie 80 proc. asmens duomenų yra laikomi kažkur „debesų“ kompiuterijoje. Apie 20 proc. duomenų žmonės vis dar išsaugo savo asmeninėse talpyklose – telefonuose, kompiuteriuose ir kituose įrenginiuose, jais nesidalija. Tai ir yra vadinamieji „pakraščio duomenys“. 

„Imkime savavaldį (angl. self driving, SD) automobilį. Jis privalės naudotis savo turimais duomenims, nes neturės laiko ir prabangos laukti, kol dėl ryšio ar per lėtai kraunamų duomenų jam reikės pasirinkti maršrutą, neatsitrenkti į medį ar sustoti toje vietoje, kur kas rytą kelią pereina močiutė nešanti pamelžtą pieną. Jeigu automobilis lauks, kol bus išanalizuoti visi debesų kompiuterijoje esantys SD automobilių duomenys – jis numuš močiutę su visu pienu“, – pastebi prof. habil. dr. A. Čenys.

SD automobiliui didžiąja dalimi nebūtini visi pasaulyje esantys SD automobilių „debesyse“ kaupiami duomenys – pakanka duomenų, kuriuos jis pats kaupia, atsižvelgdamas į nuolat pasikartojantį maršrutą ir mokydamasis apie jo kelyje pasitaikančias kliūtis. 

Paprasčiau tariant, jeigu Vilniuje 90 proc. jūsų kasdienės kelionės automobiliu sudaro maršrutas iš Žvėryno į Antakalnį – kodėl jūsų SD automobilis turėtų analizuoti savo pusbrolio duomenis, kuris kasdien važinėja, tarkime, Niujorke, iš Kvinso ar Bruklino į Manhateną?

„Duomenų generavimas visuomet buvo „pakraštyje“, o kuo toliau – tuo didesnis duomenų kiekis ir liks „pakraštyje“, nebus nusiųstas į „debesis“. Kompiuterių resursai vis tobulėja ir vis daugiau mašininio mokymosi algoritmų gali būti taikomi tame pačiame SD automobilyje“, – kalba ekspertas.

Ekspertų nuomone, netolimoje ateityje, galbūt per artimiausius penkerius metus, duomenų kaupimo „debesyse“ ir „pakraštyje“ proporcija smarkiai pasikeis: dabartinė 80 proc. ir 20 proc. pakis ir taps 20 proc. ir 80 proc. Nors šiandien tuo sunku patikėti. 

Prof. habil. dr. A. Čenys atkreipia dėmesį, kad tai ypač svarbu medicinos srityje, kur susiduriama su keliomis duomenų apsaugos problemomis. 

Pirmiausia, vis daugiau naudojama įvairiausių daviklių, sekančių organizmo veiklą ir įspėjančių apie pavojų sveikatai. Esant tam tikroms aplinkybėms – ne visuomet DI turės laiko analizuoti „debesyse“ esančius duomenis, kad galėtų įspėti apie žmogaus organizmui gresiantį pavojų. Todėl davikliai naudos asmeninius „pakraščio“ duomenis. 

Duomenų apsaugos problema

„Duomenys yra vertybė ir dažnoje šiuolaikinėje kompanijoje kliento duomenys yra didesnė vertybė už jos gaminamą produkciją. Nes panašų produktą gali pagaminti daug kas, o štai parduoti jį konkrečiam klientui – jau yra gebėjimai, kurie priklauso nuo rinkos poreikio ir, žinoma – nuo turimų to kliento duomenų“, – pabrėžia A. Čenys ir prognozuoja, kad netolimoje ateityje žmonės (vartotojai) supras, asmeninių duomenų vertę ir, kad juos galima „parduoti“. 

Tuomet susidursime su klausimu, kas yra tikrasis „pakraščio“ duomenų savininkas. 

Jeigu pavyzdžiu imtume „Tesla“ automobilį, kaupiantį vairavimo ir maršruto duomenis – kas tampa tų duomenų savininku: kompanija „Tesla“, automobilio savininkas ar duomenis kaupianti bendrovė? Kartais tai yra valstybė, ypač, kai kalbama apie tokias šalis kaip Kinija. 

„Tikriausiai Kinijos valdžia labai nenorės, kad „Tesla“ kauptų duomenis, kokiais maršrutais pačioje Kinijoje važinėja „Tesla“ automobiliai“, – svarsto prof. habil. dr. A. Čenys.

Kita vertus, žmogus, Lietuvoje, būdamas „Tesla“ savininku, tikriausiai nenorėtų, kad kompanija ar Lietuvos valdžia, ar dar koks nors ryšį užtikrinantis operatorius kauptų duomenis apie jo maršrutus, vairavimo įpročius ar – galų gale, nedidelius nusižengimus, kurių pasitaiko kelyje.
„Duomenų nuosavybės klausimas tampa labai svarbus. Kaip bus reguliuojami duomenų keitimosi santykiai, kaip bus generuojami duomenys, kaip bus prekiaujama duomenimis – kol kas atsakymų į šiuos klausimus nėra“, – pastebi prof. A. Čenys.

Anot jo, ES Bendrasis duomenų apsaugos reglamentas (BDAR), kuriame aprašomi duomenų privatumo reikalavimai, yra geras pavyzdys, nors šiuo metu į jį žiūrima kaip į eilinį biurokratinį dokumentą. 

Pandemija skatina keistis duomenimis

„BDAR užkerta kelią asmeninės informacijos sklaidai, tačiau asmeniui sutinkant dalintis duomenimis, jais būtų galima laisvai naudotis dėl bendro gėrio“, – atkreipia dėmesį ekspertas.
VILNIUS TECH eksperto teigimu, toks modelis galėtų veikti pasaulyje siaučiant COVID-19 pandemijai.

Medicinos duomenys – viena iš jautriausių sričių. Daugelyje gydymo įstaigų esantys pacientų asmeniniai įrašai, dėl puikiai suprantamų priežasčių, yra saugomi ir neteikiami be asmens sutikimo. Medicinos įstaigos negali jais keistis, nors kai kurie duomenys tikrai galėtų tarnauti bendram gėriui – atpažįstant ligas, nustatant gydymo ir vaistų efektyvumą ir t.t.

DI sprendimas, kurį šiuo metu galima aptikti „federated mashine learning“ (FML) terminu, padeda išspręsti šią problemą, nes MM algoritmai geba naudoti decentralizuotus duomenis, kurie sukaupti atskiruose duomenų kaupikliuose (serveriuose) ir daryti išvadas.
Paprasčiau sakant, klinika yra sukaupusi pacientų duomenis, tačiau negali jais dalintis dėl privatumo reikalavimų. Tačiau gali pasidalinti apibendrintomis savo tyrimų išvadomis.

Tokio algoritmo pagalba galima kaupti daugybės skirtingų klinikų duomenis, DI juos analizuos ir galiausiai – pasaulis galės naudotis apibendrintais rezultatais. 

Tačiau, pastebi prof. A. Čenys, dar pernelyg anksti būtų manyti, kad tokiu būdu net ir COVID-19, kuriam šiuo metu skiriamas didžiausias medicinos mokslo dėmesys, vien pasitelkus duomenų analizę galima įveikti. Tiesiog, kol kas duomenų kaupimas vis dar yra labai skirtingas.
Tarkime, net ir pasiskiepijusių asmenų proporciją vienos šalys skaičiuoja nuo gyventojų skaičiaus, kitos – skelbia duomenis nuo skaičiaus žmonių, kuriuos privaloma paskiepyti. Dar labiau metodologija skiriasi, kai pradedami analizuoti sergantieji ar jų užsikrėtimo aplinkybės.
Kompiuteris gali daryti išvadas, tačiau jam vis dar reikia gausybės duomenų, kuriuos jis gali palyginti. Nors jis ir geba juos apskaičiuoti ir analizuoti labai greitai, nustatyti kai kurias tendencijas, kurių žmogaus protas nesuvokia, jis vis dar atsilieka nuo žmogaus gebėjimų. 
„Skirtingai nei kompiuteris, žmogus sugeba spręsti tas užduotis, kai nelabai žino, ko jis nori. Kai ieško to, kam aiškaus apibrėžimo nėra“, – kalba prof. A. Čenys. 

Todėl kompiuteris žmogaus gebėjimų pilnai negali pakeisti, tačiau ateityje labai smarkiai paveiks verslą ir žmonių gyvenimą, kai mašininis mokymasis bus pradėtas plačiai taikyti praktikoje. 

„Tie, kurie atsiliks – tiesiog pralaimės konkurencinę kovą“, –  konstatuoja profesorius.

Mašininiam mokymuisi skirtą pranešimą VILNIUS TECH profesorius A. Čenys skaitė AI BOOST konferencijoje, pernai vykusioje Vilniuje, kuri buvo skirta dirbtinio intelekto ekosistemai stiprinti.

AI BOOST yra didžiausia dirbtinio intelekto konferencija Šiaurės Rytų Europoje, suburianti pasaulinę dirbtinio intelekto sričių bendruomenę.

 

Galerija

Panašios naujienos

Kviečiame savanoriauti!
Kviečiame savanoriauti!
Kviečiame savanoriauti Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginiuose. Trumpalaikė savanorystė 2027 m. pirmąjį pusmetį Lietuva pirmininkaus Europos Sąjungos Tarybai, todėl Vilniuje vyks aukšto lygio tarptautiniai renginiai. Europos Sąjungos valstybių narių ministrus, pareigūnus ir tarptautines delegacijas subursiantis Lietuvos pirmininkavimas Europos Sąjungos Tarybai ieško pastiprinimo. Kviečiame motyvuotus studentus prisidėti prie renginių organizavimo ir logistikos užtikrinimo savanorystės pagrindu. Tikimės, kad: • esi ne jaunesnis (-ė) nei 18 metų (2027 m. sausio 1 d.); • gerai moki anglų kalbą (ne žemesniu nei B2 lygiu); • esi atsakingas (-a) ir iniciatyvus (-i); • domiesi tarptautiniais procesais ir renginių organizavimu bei nori tapti Lietuvos veidu tarptautiniuose renginiuose. Savanorių veiklos: • pagalba registracijos ir akreditacijos procesuose; • delegacijų informavimas ir nukreipimas; • renginių logistikos ir organizacinių procesų palaikymas. Įsitraukimo trukmė: 1–2 dienos bent penkiuose renginiuose (viso 17 renginių). Tai puiki galimybė įgyti tarptautinių renginių organizavimo patirties ir iš arti pamatyti, kaip vyksta vienas svarbiausių Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai etapų. Norinčius dalyvauti kviečiame pateikti gyvenimo aprašymą (CV), trumpą motyvacinį laišką ir aukštojo mokslo įstaigos rekomendacinį laišką el. paštu stud@vilniustech.lt iki 2026 m. rugsėjo 15 d. Ilgesnės trukmės įsitraukimas / praktika (savanorystės pagrindais) Siūlome atlikti praktiką organizuojant Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginius! Užsienio reikalų ministerija kviečia studentus prisidėti prie Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginių logistikos užtikrinimo 2027 m. sausio–birželio mėnesiais. Ką veiksi? • prisidėsi prie akreditacijos centro veiklos; • padėsi koordinuoti renginių logistiką; • dalyvausi delegacijų aptarnavimo procesuose; • prisidėsi prie komunikacijos ir organizacinių užduočių; • siūlysime praktiką atlikti savanorystės pagrindais. Tikimės, kad: • gerai moki anglų kalbą (B2 lygis); • esi atsakinga (-s) ir organizuota (-s); • gali įsipareigoti ilgesniam laikotarpiui; • turi savanorystės ar renginių organizavimo patirties (privalumas). Įsitraukimo laikotarpis: 2027 m. sausio–birželio mėn. Grafikas / datos gali būti derinamos bendru sutarimu. Studentams, kurių studijų programos numato praktiką, gali būti sudaryta galimybė šią savanorystės veiklą įskaityti kaip praktiką. Jei nori prisidėti prie vieno svarbiausių Lietuvos tarptautinių projektų ir įgyti vertingos profesinės patirties, kviečiame kandidatuoti pateikiant CV ir motyvacinį laišką el. paštu: stud@vilniustech.lt iki spalio 15 d.
Plačiau
Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą
Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą
Šiuolaikiniai inžineriniai sprendimai vis dažniau gimsta bendradarbiaujant skirtingų sričių specialistams. Universitetinė aplinka suteikia galimybę sujungti skirtingas kompetencijas ir kurti sprendimus, kurie vienos disciplinos ribose būtų sunkiai įgyvendinami. Toks bendradarbiavimas išryškėjo ir baigiamajame bakalauro darbe, kuriame VILNIUS TECH studentai Laura Venckutė (Elektronikos fakultetas) ir Abderrazak El Aamrani (Mechanikos fakultetas) sujungė elektronikos bei medicinos inžinerijos žinias, kurdami žmogaus judesių atpažinimo ir vertinimo sistemą. Projekto pradžioje Medicinos inžinerijos ir Elektronikos inžinerijos studijų programų studentai siekė išspręsti problemą, aktualią tiek sporto, tiek reabilitacijos srityse – trūksta prieinamų sistemų, galinčių automatiškai atpažinti ir įvertinti žmogaus atliekamus judesius ir suteikti momentinį grįžtamąjį ryšį. Kaip pažymi projekto autoriai, neteisingai atliekami judesiai gali sumažinti treniruočių efektyvumą ir padidinti traumų riziką reabilitacijos, sporto ar kasdienės veiklos metu. Būtent todėl buvo nuspręsta ieškoti technologinio sprendimo, kuris galėtų padėti objektyviai ir greitai įvertinti judesių kokybę. [caption id="attachment_120706" align="alignnone" width="2048"] Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą[/caption] Idėja kilo iš ankstesnių projektų ir studijų metu įgytos patirties, o svarbiu postūmiu tapo dėstytojų pasiūlyta bendradarbiavimo galimybė. Nuo pat pradžių buvo aišku, kad projektui reikės skirtingų sričių žinių – judesių analizė reikalauja ne tik techninės sistemos sukūrimo, bet ir gebėjimo apibrėžti prasmingus žmogaus judesių vertinimo kriterijus. Studentai projekte pritaikė skirtingas, tačiau neatsiejamas ir papildančias kompetencijas. Elektronikos inžinerijos studentė buvo atsakinga už kompiuterinę regą, įterptines sistemas ir sistemos integravimą, o medicinos inžinerijos studentas prisidėjo biomechanikos bei žmogaus judesių vertinimo žiniomis. Nors darbai buvo paskirstyti pagal kompetencijas, svarbiausi sprendimai buvo priimami kartu. Nuo pirminės koncepcijos iki veikiančios sistemos Pradiniame etape buvo planuojama sukurti sistemą, galinčią analizuoti platesnį judesių spektrą ir atlikti daugiau analizės funkcijų. Tačiau projekto eigoje teko atsižvelgti į techninius apribojimus, turimus aparatinius resursus ir baigiamojo darbo apimtį. Dėl šių priežasčių dalies idėjų buvo atsisakyta. Komandos nariai teigia, kad projekto metu nekilo didesnių nesutarimų. Sprendimai buvo priimami aptariant galimas alternatyvas, vertinant jų atitikimą projekto tikslams ir, kai buvo įmanoma, išbandant skirtingus metodus praktikoje. Kai techniniai reikalavimai nesutapdavo, buvo ieškoma sprendimo, kuris geriausiai atitiktų tiek projekto tikslus, tiek įgyvendinimo galimybes. Galutinis projekto rezultatas – žmogaus judesių atpažinimo ir grįžtamojo ryšio sistema, paremta kūno pozos nustatymo algoritmu, skirta krepšinio metimo analizei. Sistema realiuoju laiku aptinka žmogų, nustato jo kūno padėtį ir pagal biomechaninius kriterijus įvertina metimo techniką, o vėliau pateikia vartotojui grįžtamąjį ryšį. Tarpdiscipliniškumo vertė ir ateities galimybės Testavimo metu sistema veikė geriau nei tikėtasi – ji sėkmingai analizavo skirtingo ūgio naudotojų judesius ir išlaikė patikimą veikimą net iki 12 metrų atstumu. Studentų teigimu, lūkesčius pranoko ne tik techniniai rezultatai, bet ir pats bendradarbiavimo procesas. Jų nuomone, teoriškai tokį projektą būtų galima įgyvendinti ir vienos srities specialistui, tačiau praktiškai tai būtų sudėtinga ir neefektyvu. Projektas reikalavo tiek elektronikos žinių, tiek žmogaus judesių analizės supratimo. Be abiejų sričių kompetencijų būtų reikėję daug daugiau laiko skirti naujų temų studijavimui ir sprendimų paieškai. Ateityje studentai mato galimybių toliau plėtoti projektą gerinant sistemos stabilumą, optimizuojant resursų naudojimą, plečiant palaikomų judesių skaičių ir didinant judesių atpažinimo tikslumą. Nors jie dar nėra tikri, ar ateityje dirbs būtent šioje srityje, tikisi ir toliau gilinti žinias susijusiose technologijų ir inžinerijos kryptyse. Vadovų įžvalgos: tarpdiscipliniškumas kaip ateities inžinerijos pagrindas Baigiamojo darbo vadovai pabrėžia, kad projekto tema natūraliai reikalavo skirtingų disciplinų bendradarbiavimo. Tačiau didžiausia šio projekto vertė slypi ne tik sukurtame techniniame sprendime, bet ir studentų gebėjime efektyviai bendradarbiauti. Medicinos inžinerijos studijų programos dėstytoja prof. dr. Kristina Daunoravičienė pabrėžia, kad žmogaus kūno padėties atpažinimo ir vertinimo sistemos kūrimas apima tiek žmogaus judesio ir biomechanikos supratimą, tiek gebėjimą sukurti techninę sistemą, kuri galėtų surinkti, apdoroti ir pateikti informaciją vartotojui. „Skirtingų žinių ir kompetencijų poreikis nulėmė, kad tema tapo puikia terpe bendradarbiavimui tarp medicinos ir elektronikos inžinerijos studentų. Tokiuose projektuose gimsta ne tik techniniai sprendimai, bet ir gebėjimas suprasti kitų sričių logiką, apribojimus bei prioritetus“, – teigia prof. dr. K. Daunoravičienė. Nors projekto pradžioje studentai buvo nepažįstami ir atstovavo skirtingoms studijų kryptims, bendras tikslas greitai tapo pagrindu sėkmingam darbui. Vadovė pabrėžia, kad medicinos inžinerija į projektą atnešė žmogaus judesio vertinimo ir rezultatų interpretavimo perspektyvą, o elektronikos inžinerija – sistemų architektūros, prototipavimo ir optimizavimo žinias. Pasak prof. dr. K. Daunoravičienės, svarbiausias projekto rezultatas yra ne tik sukurtas prototipas ir jo išvesties palyginimas su „Xsens“ judesio analizės sistema gautais rezultatais. „Ne mažiau svarbios yra bendradarbiavimo, komunikacijos, pasitikėjimo, iniciatyvos ir gebėjimo mokytis vienam iš kito kompetencijos. Būtent jos leidžia geroms idėjoms virsti realiai veikiančiais sprendimais“, – įsitikinusi profesorė. Elektronikos fakulteto dėstytojas doc. dr. Vytautas Abromavičius taip pat atkreipia dėmesį, kad kad dirbtinio intelekto eroje vis didesnę reikšmę įgauna ne tik techninės kompetencijos, bet būtina ir aiški komunikacija, gebėjimas suprasti skirtingų sričių specialistus ir kartu siekti bendro tikslo. „Šis baigiamasis darbas parodė, kad mūsų studentai puikiai bendravo tarpusavyje, gebėjo specifinius ir profesinius terminus perteikti paprasta, suprantama kalba. Toks tarpusavio supratimas leido efektyviai sujungti skirtingų disciplinų žinias į puikų rezultatą“, – sako doc. dr. V. Abromavičius. Jo teigimu, tarpdisciplininių projektų poreikis šiuolaikinėje inžinerijoje nuolat auga. Kiekvienas realus rinkai kuriamas projektas susideda iš daugelio dedamųjų, todėl platesnis problemos suvokimas užtikrina geresnį produkto pritaikomumą ir galutinį užbaigtumą.
Plačiau