Інтелект у Веб-технологіях

Інтернет з кожним днем все більше нагадує самоорганізований універсум, що еволюціонує з шаленою швидкістю. І хоча ця система ще не має повноцінного штучного інтелекту, цікаві додатки вже починають користуватися популярністю (наприклад, віртуальні співрозмовники, Акінатор, який читає думки, машинний зір та аудіо інтерфейс). Настане той день, коли тест Тьюринга буде пройдено та Інтернет з функціонального інструменту перетвориться на незамінного помічника, а для когось і друга.

За розробкою інтелектуальних додатків стоять спільноти людей. Співтовариства, що об'єднані спільними ідеями, цілями та інтересами, які готові витрачати свій час і ресурси на втілення цих ідей. Тому, з кожним днем в Інтернеті з'являється все більше розумних програм, їх функціонал стає все ширше, а відвідувачі перетворюються зі споживачів в активних творців контенту.

Технології штучного інтелекту сьогодні є темою номер один в IT-індустрії, можна судити не тільки по захопленим публікаціям в ЗМІ і численних проектів в цій сфері, але і за масштабами проникнення інтелекту практично по всі області сучасного життя - від медицини, експертних систем і наукових досліджень до промислової робототехніки і безпілотного транспорту. Напрямок машинного навчання і нейронних мереж активно розвивається і вдосконалюється, в ньому задіяні Intel, AMD, NVIDIA, IBM, Google, Facebook, ABBYY, а також тисячі інших компаній-розробників по всьому світу. Не приховують свого інтересу до штучного інтелекту і різні інвестиційні фонди. Все це змушує з оптимізмом дивитися на майбутнє ринку розумних рішень, яким аналітики пророкують майже 30-кратне зростання в найближче десятиліття.

Ще 20 років тому штучний інтелект можна було протестувати тільки в крутих лабораторіях або великих компаніях, а сьогодні це доступно для більшості зацікавлених людей.

Інтелектуальна гра Акінатор

«Акінатор» це Інтернет-гра, що розроблена двома французькими програмістами в 2007 році. На даний час гру представлено багатьмя мовами, існує мобільна версія. Гравець повинен загадати будь-якого персонажа, а Акінатор повинен його відгадати. Такими персонажами можуть бути як реальні особи, так і вигадані персонажі з фільмів, казок, комп'ютерних ігор тощо.

Акінатор задає 40 питань. В нього є дві додаткові спроби (в кожній кілька додаткових питань) на випадок, якщо він не зміг відгадати загаданого гравцем персонажа за відведені 40 питань. Або ж, навпаки, він може задати менше питань, якщо зміг відгадати персонажа швидше. На кожне питання пропонується вибрати один з п'яти варіантів відповіді: «Так», «Можливо, частково», «Я не знаю», «Скоріше ні, не зовсім», «Ні». Акінатор починає з більш загальних питань, і кожне наступне питання має уточнюючий характер. Таким чином Акінатор фільтрує ймовірних чи невідповідних персонажів.

Акінатор запам'ятовує, як інші гравці відповідали на питання при загадуванні певного персонажа, і таким чином на кожного персонажа створюється відповідний реєстр. Якщо даний гравець відповість на запитання так само, то Акінатор відгадає задуманого гравцем персонажа. У разі, якщо Акінатор не відгадав персонажа, то він представляє можливих персонажів, яких він припускав і пропонує ввести назву загаданого персонажа, після чого запам'ятовує всі відповіді, які були задані. Таким чином, кількість персонажів, відомих Акінатор, постійно збільшується.

Сила програми в глобальній поширеності світової мережі, адже користуються ним мільйони гравців і ними наповнюється база Акінатора. А магія Акінатора є дуже простою - більшість користувачів не так вже й ерудовані, тому кола знань навіть стартовою бази цілком вистачає для того, щоб відгадувати більшу частину запитів.

А зі складними іменами вступає в гру методи евристики, які допомагають Акінатору самонавчатися, при цьому постійно поповнюючи базу даних. У результаті на кожне нове ім'я Акінатор програє лише кільком першим гравцям, а потім, використовуючи вже відомі йому дані, поповнює їх на кожному новому запиті. Тому, грати Акінатор буде ще не з одним мільйоном користувачів, адже популярність Джина не згасає.

Програма працює через Інтернет, використовуючи власну базу, куди збирає дані з Інтернету, систематизує їх, а також використовує редакційні позначки гравців. Таким чином, Акінатор може відгадати майже будь-які загадані предмети. Його можна підманути, але при цьому доведеться загадати щось таке, про що знає лише вузьке коло людей.

Видалення фону Remove.bg

Безкоштовний сервіс, що дозволяє видалити фон на фотографіях без використання графічних редакторів. Після завантаження зображення система автоматично, з використанням алгоритмів штучного інтелекту виділяє об'єкти на передньому плані і прибирає все зайве. Найкраще Remove.bg обробляє фотографії зі знімками людей, втім, сервіс можна використовувати для обробки фотографій з різними предметами. До завантаження приймаються картинки будь-якого розміру, підсумковий варіант зображення (файл формату PNG з прозорим фоном) обмежений розміром 500 на 500 пікселів.

Створення малюнка з ескізів AutoDraw

Сервіс від Google, що перетворює малюнки від руки в високоякісні кліп-арти. В основу AutoDraw покладено штучний інтелект, що в реальному часі аналізує користувацькі малюнки від руки, розпізнає їх і пропонує аналогічні картинки, які намальовані професійними художниками. Створені ілюстрації можна розмістити в соціальних мережах або завантажити на комп'ютер для подальшого використання. Сервіс прекрасно підходить не лише для розваги, але і для вирішення цілком реальних завдань. Наприклад, для дизайнерів-оформлювачів презентацій, ілюстраторів, фоторедакторів і представників інших творчих професій.

Розпізнавання малюнків Quick, Draw!

Навчання нейронної мережі у формі гри. Сервіс надає завдання протягом 20 секунд намалювати певний об'єкт, а машина пробує вгадати його. Ця гра допомагає нейромережі навчатися на багатьох прикладах від численних користувачів. Модель навчання покращується з ростом кількості вгаданих зображень. Всі дані, що створені понад 15 мільйонами гравців залишаються в публічному доступі. Створені логотипи складають унікальний набір даних, який може допомогти розробникам тренувати нові нейронні мережі, допомагати дослідникам бачити, як малювати фігури і допомагати художникам створювати нові форми.

Опис фотографії CaptionBot

Сервіс від Microsoft складає опис до завантаженої фотографії. В його основу покладено окремі інтелектуальні алгоритми: Computer Vision API, Bing Image Search API, Natural Language Processing (аналіз і синтез природних мов) і Emotion API. Якщо на зображенні є особи, сервіс показує емоції людей за допомогою емоджі. Після аналізу додаток пропонує оцінити, наскільки точно він складено опис.

PoemPortrets

Сервіс від Google Labs Arts & Culture Lab, що експериментує на перетині штучного та людського інтелекту - поєднання поезії, дизайну та машинного навчання. PoemPortrets - це автопортрет користувача, на який накладено унікальну поему, що створена штучним інтелектом.

Щоб створити PoemPortrets, потрібно вказати ключеве слово для вірша і зробити селфі. Зазначене слово буде розширено на оригінальні поетичні рядки за алгоритмом, який базується на вивчений мільйонах слів поезії ХІХ століття. Після виконання обчислень користувач отримує унікальний PoemPortrets свого обличчя, на який накладено оригінальні поетичні рядки. Всі створені поетичні рядки в подальшому поєднуються, щоб поповнювати колективну поему.

Це схоже на текст прогнозування: він не копіює та не переробляє існуючі фрази, а використовує навчальний матеріал для побудови складної статистичної моделі. В результаті алгоритм генерує оригінальні фрази, що імітують стиль того, на чому він навчався. Отримані вірші можуть бути як змістовними так й безглуздими.

Перетворення фотографії на картину Deepart

Сервіс, що призначений для роботи з графікою і створення оригінальних картин на основі користувацьких зображень. Техніка роботи з Deepart.io гранично проста. Щоб створити зображення, потрібно завантажити фотографію і вибрати стиль. Готовий результат сервіс надсилає на електронну пошту, оскільки обробка займає кілька хвилин і на сервісі довга черга. Середній час відповіді - близько 10 хвилин. Для тих, хто не бажає чекати, розробники сервісу пропонують кілька варіантів платних підписок, що дозволяють не тільки звести до мінімуму час рендеринга шедеврів цифрового мистецтва, а й забирання обмеження на розмір вихідних зображень.

Розфарбовування чорно-білих фотографій Colorize

Додаток розроблений компанією G-Core Labs. В його основі - проект з відкритим вихідним кодом DeOldify. Безкоштовно користувач може завантажити до 50 фотографій, на кожній з них буде написано «Створено за допомогою Colorize.cc». Щоб отримати фото, потрібно залишити електронну адресу. Час очікування - від 30 секунд.

Заміна особи на фотографії Reflect

Сервіс, засновано на роботі змагально-генеративної нейромережі, що автоматично замінює обличчя особи на фотографії на інше. Користувач може завантажити власні зображення або використати готові. Додаток не просто копіює і підставляє обличчя, але і зберігає вираз обличчя, його колір та інші характеристики. Змінювати обличчя можна на картинах, малюнках, статуях і зображеннях персонажів відеоігор і фільмів. У планах сервісу - замінювати тіла та обличчя на відео. Головна відмінність Reflect від інших сервісів в тому, що штучний інтелект не просто копіює і підставляє обличчя, але і зберігає його вираз, колір та інші характеристики.

Покращення якості фотографій Let's Enhance

Сервіс, який дозволяє масштабувати та покращувати якість фотографії. Алгоритм нейронної мережі навчений на великій базі знімків, яка завдяки знанням типових об'єктів і текстур вміє відновлювати деталі і зберігати чіткі лінії і контури оброблюваних зображень. Let's Enhance може не лише збільшувати розмір фотографії в чотири рази, але й видаляти шуми і артефакти стиснення на знімках формату JPEG, домальовувати відсутні дрібні деталі, роблячи картинку максимально реалістичною. Для пересічних користувачів встановлено обмеження в 15 мегапікселів і 15 мегабайт для кожного завантаження. Користувачі з платною підпискою на послуги сервісу мають максимальний пріоритет в обробці зображень і можливість завантажувати картинки з роздільною здатністю до 30 мегапікселів.

Робот для створення віршів Neogranka

Допомагає шукати рими і може зкоригувати віршований розмір. Більш актуальний і щодня оновлюваний онлайн-підбирач рим можна знайти на сайті Stihi.ru, але з його римами потрібно бути обережним, так як за основу словника беруться вірші користувачів сайту.

Підбір музичного супроводу до зображення Imaginary Soundscape

Японська студія Qosmo розробила нейромережу Imaginary Soundscape, яка підбирає озвучення до завантажених фотографій чи зображень. Наприклад, до фотографії дитини в ліжечку нейромережа підбере дитячий плач, до зображення станції метро - звук потягу, до знімку пляжу - шум хвиль.

Ретушування фотографій Nvidia InPainting

Сервіс пропонує прибрати непотрібні деталі з фотографії. Робота відбувається так: завантажується фотографія і за допомогою кисті створюється маска для зони, яку потрібно виправити. Далі все обробляється навченою нейромережею.

Написання віршів Giorgio Cam

Сервіс призначений для розпізнавання об’єкту, що фіксується камерою. Нейромережа розпізнає об’єкт, складає вірш за підсумком результату розпізнавання і накладає відповідний музичний супровід. Іноді результат дуже смішний, особливо якщо навести камеру на незвичайні об'єкти.

В даному проекті використовуються програми MaryTTS (https://github.com/marytts/marytts), Tone.js (https://github.com/Tonejs/Tone.js), і Google Cloud Vision API (https://cloud.google.com/vision/).

Сервіси з нейромережами

Algorithmia. Algorithmia - компанія, що надає для розробників легкий доступ до алгоритмів машинного навчання. У вільному доступі надано демонстрацію алгоритму, що розфарбовує чорно-білі фотографії. Система комп'ютерного зору сприймає та аналізує різні об'єкти на зображенні, розподіляє об'єкти по категоріях і привласнює їм різні кольори. Щоб навчити систему розпізнавати різні текстури: наприклад, траву, цегляну кладку, або шерсть тварин, через неї «прогнали» мільйони самих різних фото.
The Emojini 3000. Розпізнавання емоцій на зображенні і представлення їх набором смайликів, які найкраще описують зміст знімка.
Розпізнавання емоцій. Додаток сприймає вираз обличчя на фотографії як вхідні дані, а повертає відомості про емоції на обличчі: гнів, презирство, відраза, страх, щастя, нейтральний вираз, смуток і здивування. Ці емоції знайомі в різних культурах і розпізнаються в залежності від певної міміки. За допомогою АРІ розпізнавання облич утворюється обмежуюча рамка.
Deep Dream. Нейромережа на підставі наданого зображення створює картини.

Розпізнавання зображень

How-Old.net. Сервіс від Microsoft, що намагається вгадати вік людини по фотографії.
What-Dog.net. Сервіс від Microsoft, що вміє визначати породу собак по фотографії.
Image Identification Project. Сервіс, що збудований на Wolfram Language. Система розпізнає, що зображено на фотографії.
Prisma. Перетворення фотографії в стилі картин відомих художників.

Експерименти з Google

З 2009 року кодери створили тисячі дивовижних експериментів за допомогою Chrome, Android, AI, Web VR, AR та інших. Сервіс демонструє проекти, а також корисні інструменти та ресурси, щоб надихнути створення нових експериментів. Наведено збірки експериментів для вивчення, щодня додаються нові.

Порядок роботи

Запустити наведені програми і здійснити відповідні до алгоритму дії. Змінити початкові дані і порівняти результати
Проаналізувати отримані результати і з’ясувати причини відповідних розбіжностей.
Віднайти інші сервіси, (2-3 реалізації), де використано інтелектуальні технології. Описати суть розробки, здійснити тестові завдання, проаналізувати результати та зробити висновки.

Зміст звіту

Назва та мета виконання лабораторної роботи.
Скріншоти виконання робіт з вказуванням назви сервісу та його особливостей. На скріншоті мають бути результати, що підтверджують особу студента (фотографії, надписи тощо)
Аналітичні висновки щодо властивостей сервісів та отриманих результатів.