Что такое генеративный ИИ?

Генеративный ИИ — это продвинутая ветвь искусственного интеллекта, которая позволяет машинам создавать новый и оригинальный контент, такой как текст, изображения, музыка или даже код.

Генеративный ИИ — это направление искусственного интеллекта, которое использует модели глубокого обучения (нейронные сети), обученные на огромных наборах данных, чтобы создавать новый контент. Эти модели изучают закономерности в тексте, изображениях, аудио или других данных, чтобы создавать оригинальные результаты (например, статьи, изображения или музыку) в ответ на запросы пользователей.

Другими словами, генеративный ИИ генерирует медиа «с нуля», а не просто анализирует или классифицирует существующие данные. На схеме показано, как генеративные модели (центральный круг) входят в состав нейронных сетей, которые являются частью машинного обучения и более широкой области ИИ.

Генеративный ИИ — это модели глубокого обучения, которые «генерируют качественный текст, изображения и другой контент на основе данных, на которых они были обучены», и он опирается на сложные нейронные алгоритмы, выявляющие закономерности в огромных наборах данных для создания новых результатов.

— IBM Research
Содержание

Как работает генеративный ИИ

Создание системы генеративного ИИ обычно включает три основных этапа:

1

Обучение (фундаментальная модель)

Большая нейронная сеть (часто называемая фундаментальной моделью) обучается на огромных объемах необработанных, неразмеченных данных (например, терабайты интернет-текста, изображений или кода). Во время обучения модель учится предсказывать пропущенные части (например, заполнять следующее слово в миллионах предложений). За множество итераций она настраивается для захвата сложных закономерностей и взаимосвязей в данных. В результате получается нейронная сеть с закодированными представлениями, способная автономно генерировать контент в ответ на запросы.

2

Тонкая настройка

После первоначального обучения модель адаптируется под конкретные задачи с помощью тонкой настройки. Это может включать дополнительное обучение на размеченных примерах или обучение с подкреплением на основе обратной связи от человека (RLHF), когда люди оценивают результаты модели, а она корректируется для улучшения качества. Например, модель чат-бота можно дообучить на наборе вопросов клиентов и идеальных ответов, чтобы сделать ответы более точными и релевантными.

3

Генерация

После обучения и настройки модель генерирует новый контент на основе запроса. Она делает это, выбирая из изученных закономерностей — например, предсказывая по одному слову для текста или уточняя пиксельные паттерны для изображений. На практике «модель создает новый контент, выявляя закономерности в существующих данных». Получив запрос пользователя, ИИ поэтапно предсказывает последовательность токенов или изображений для создания результата.

4

Извлечение и уточнение (RAG)

Многие системы также используют генерацию с дополнением извлечением (Retrieval-Augmented Generation) для повышения точности. Здесь модель во время генерации обращается к внешней информации (например, документам или базе данных), чтобы подкрепить свои ответы актуальными фактами, дополняя то, что она узнала во время обучения.

Требования к ресурсам: Каждый этап требует больших вычислительных мощностей: обучение фундаментальной модели может занимать недели и требовать тысяч GPU. Обученную модель затем можно развернуть как сервис (например, чат-бот или API для изображений), который генерирует контент по запросу.
Как работает генеративный ИИ
Как работает генеративный ИИ

Основные типы моделей и архитектуры

Генеративный ИИ использует несколько современных нейронных архитектур, каждая из которых подходит для разных типов медиа:

Большие языковые модели (LLM) / Трансформеры

Это основа современного текстового генеративного ИИ (например, GPT-4 от OpenAI, Google Bard). Они используют трансформерные сети с механизмами внимания для создания связного, контекстно-зависимого текста (или даже кода). LLM обучаются на миллиардах слов и могут дописывать предложения, отвечать на вопросы или писать эссе с человеческой плавностью.

Диффузионные модели

Популярны для генерации изображений (и некоторого аудио) (например, DALL·E, Stable Diffusion). Эти модели начинают с случайного шума и итеративно «очищают» его до связного изображения. Сеть учится обращать процесс искажения, что позволяет создавать очень реалистичные визуальные образы по текстовым запросам. Диффузионные модели во многом заменили старые методы для ИИ-арта благодаря тонкому контролю деталей изображения.

Генеративные состязательные сети (GAN)

Ранний метод генерации изображений (около 2014 года) с двумя нейронными сетями в конкуренции: генератор создает изображения, а дискриминатор оценивает их. В ходе этого состязательного процесса GAN создают чрезвычайно реалистичные изображения и используются для задач, таких как перенос стиля или увеличение данных.

Вариационные автокодировщики (VAE)

Еще одна старая модель глубокого обучения, которая кодирует данные в сжатое пространство и декодирует их для генерации новых вариаций. VAE были одними из первых глубоких генеративных моделей для изображений и речи (около 2013 года) и показали ранний успех, хотя современный генеративный ИИ в основном перешел к трансформерам и диффузионным моделям для достижения наивысшего качества.
Мультимодальная эволюция: Существуют также специализированные архитектуры для аудио, видео и мультимодального контента. Многие передовые модели комбинируют эти техники (например, трансформеры с диффузией), чтобы обрабатывать текст и изображения вместе. IBM отмечает, что современные мультимодальные фундаментальные модели могут поддерживать генерацию нескольких видов контента (текст, изображения, звук) из одной системы.

Вместе эти архитектуры обеспечивают широкий спектр генеративных инструментов, используемых сегодня.

Основные типы моделей и архитектуры
Основные типы моделей и архитектуры

Применение генеративного ИИ

Генеративный ИИ применяется во многих сферах. Основные области использования включают:

Маркетинг и клиентский опыт

  • Автоматическое написание маркетинговых текстов (блоги, реклама, письма) и создание персонализированного контента на лету
  • Работа продвинутых чат-ботов, которые могут общаться с клиентами или даже выполнять действия (например, помогать с заказами)
  • Маркетинговые команды могут мгновенно создавать множество вариантов рекламы и адаптировать их по демографии или контексту

Автоматизация бизнеса

  • Подготовка и проверка документов
  • Быстрое написание или редактирование контрактов, отчетов, счетов и другой документации
  • Снижение ручного труда в HR, юридической, финансовой сферах и других
  • Помогает сотрудникам сосредоточиться на решении сложных задач вместо рутинного составления текстов

Разработка программного обеспечения

  • Автоматизация генерации и дополнения кода
  • Инструменты, такие как GitHub Copilot, используют LLM для предложения фрагментов кода, исправления ошибок или перевода между языками программирования
  • Значительно ускоряет повторяющиеся задачи кодирования
  • Помогает модернизировать приложения (например, перенос старых кодовых баз на новые платформы)

Наука и здравоохранение

  • Предложение новых решений сложных задач
  • В науке и инженерии модели могут предлагать новые молекулы лекарств или проектировать материалы
  • ИИ может генерировать синтетические молекулярные структуры или медицинские изображения для обучения диагностических систем
  • Создание синтетических данных (например, медицинских сканов) при нехватке реальных данных

Креативное искусство и дизайн

  • Помощь или создание произведений искусства, графики и медиа
  • Дизайнеры используют генеративный ИИ для создания оригинального искусства, логотипов, игровых ассетов или спецэффектов
  • Модели, такие как DALL·E, Midjourney или Stable Diffusion, могут создавать иллюстрации или изменять фотографии по запросу
  • Генерация множества вариантов изображения для вдохновения художников

Медиа и развлечения

  • Генерация аудио- и видеоконтента
  • ИИ может сочинять музыку, создавать естественную речь или даже монтировать короткие видео
  • Создание озвучивания в выбранном стиле или музыкальных треков на основе текстового описания
  • Создание анимационных клипов по текстовым запросам с быстро растущим качеством
Быстрая эволюция: Эти примеры лишь поверхностно отражают возможности; технология развивается настолько быстро, что постоянно появляются новые применения (например, персонализированное обучение, контент для виртуальной реальности, автоматическое написание новостей).
Применение генеративного ИИ
Применение генеративного ИИ

Преимущества генеративного ИИ

Генеративный ИИ приносит несколько преимуществ:

Эффективность и автоматизация

Он автоматизирует трудоемкие задачи. Например, может за секунды составлять письма, код или идеи дизайна, значительно ускоряя работу и освобождая людей для более важных задач.

  • Значительный рост производительности
  • Быстрая генерация контента
  • Фокус на стратегических задачах

Повышение креативности

Он может стимулировать творчество, предлагая идеи и варианты. Писатель или художник может создавать несколько черновиков или вариантов дизайна одним нажатием кнопки.

  • Преодоление творческих блоков
  • Множество вариантов дизайна
  • Возможность работать в паре с ИИ

Поддержка принятия решений

Быстро анализируя большие наборы данных, генеративный ИИ может выявлять инсайты или гипотезы, помогающие людям принимать решения.

  • Сложные сводки отчетов
  • Распознавание статистических закономерностей
  • Аналитика на основе данных

Персонализация

Модели могут адаптировать результаты под индивидуальные предпочтения. Например, создавать персонализированный маркетинговый контент, рекомендовать продукты или адаптировать интерфейсы.

  • Настройка в реальном времени
  • Повышение вовлеченности пользователей
  • Контекстно-зависимые ответы
Доступность 24/7: Системы ИИ не устают. Они могут работать круглосуточно (например, чат-боты, отвечающие на вопросы днем и ночью) без снижения качества. Это обеспечивает стабильную работу и постоянный доступ к информации или творческой поддержке.

В итоге генеративный ИИ помогает экономить время, стимулировать инновации и эффективно выполнять масштабные творческие или аналитические задачи.

Преимущества генеративного ИИ
Преимущества генеративного ИИ

Проблемы и риски генеративного ИИ

Несмотря на свою мощь, генеративный ИИ имеет значительные ограничения и опасности:

Неточные или вымышленные результаты («галлюцинации»)

Модели могут выдавать правдоподобные, но ложные или бессмысленные ответы. Например, ИИ для юридических исследований может уверенно цитировать вымышленные судебные решения. Эти «галлюцинации» возникают потому, что модель не понимает факты, а лишь предсказывает вероятные продолжения.

Критическое действие: Пользователям необходимо тщательно проверять результаты ИИ на достоверность.

Смещение и справедливость

Поскольку ИИ обучается на исторических данных, он может наследовать социальные предубеждения из этих данных. Это может приводить к несправедливым или оскорбительным результатам (например, предвзятым рекомендациям по работе или стереотипным подписям к изображениям).

Стратегия смягчения: Предотвращение смещения требует тщательной подготовки обучающих данных и постоянной оценки.

Конфиденциальность и вопросы интеллектуальной собственности

Если пользователи вводят в модель конфиденциальные или защищённые авторским правом материалы, модель может случайно раскрыть личные данные в своих ответах или нарушить права интеллектуальной собственности. Модели также могут быть исследованы на предмет утечки частей обучающих данных.

Требование безопасности: Разработчики и пользователи должны защищать вводимые данные и контролировать результаты на предмет таких рисков.

Дипфейки и дезинформация

Генеративный ИИ может создавать очень реалистичные поддельные изображения, аудио или видео (дипфейки). Их могут использовать злоумышленники для имитации личности, распространения ложной информации или мошенничества.

Растущая проблема: Обнаружение и предотвращение дипфейков становится важной задачей для безопасности и медиаинтегритета.

Отсутствие объяснимости

Генеративные модели часто являются «черными ящиками». Обычно невозможно понять, почему они выдали тот или иной результат, или проверить их процесс принятия решений. Такая непрозрачность затрудняет гарантирование надежности и поиск ошибок.

Фокус исследований: Ученые работают над методами объяснимого ИИ, но это остается открытой задачей.
Дополнительные проблемы: Другие вопросы включают огромные вычислительные ресурсы (что увеличивает энергозатраты и углеродный след) и юридические/этические вопросы владения контентом. В целом, несмотря на мощь генеративного ИИ, он требует тщательного человеческого контроля и управления для снижения рисков.
Проблемы и риски генеративного ИИ
Проблемы и риски генеративного ИИ

Будущее генеративного ИИ

Генеративный ИИ развивается с головокружительной скоростью. Его внедрение быстро растет: опросы показывают, что около трети организаций уже используют генеративный ИИ в той или иной форме, а аналитики прогнозируют, что примерно 80% компаний внедрят его к 2026 году. Эксперты ожидают, что эта технология добавит триллионы долларов в мировую экономику и трансформирует отрасли.

Текущий уровень внедрения 33%
Прогнозируемое внедрение к 2026 году 80%

После дебюта ChatGPT генеративный ИИ «стал глобальным феноменом» и «ожидается, что он добавит триллионы в экономику» за счет огромного роста производительности.

— Oracle Research

Что будет дальше

  • Более специализированные и мощные модели (для науки, права, инженерии и др.)
  • Лучшие методы для повышения точности результатов (например, продвинутый RAG и улучшенные обучающие данные)
  • Интеграция генеративного ИИ в повседневные инструменты и сервисы
Революция ИИ-агентов: Появляются концепции ИИ-агентов — систем, которые используют генеративный ИИ для автономного выполнения многоэтапных задач — например, агент, который планирует поездку с помощью рекомендаций ИИ, а затем бронирует отели и авиабилеты.
Развитие управления: Одновременно правительства и организации начинают разрабатывать политики и стандарты по этике, безопасности и авторским правам для генеративного ИИ.
Будущее генеративного ИИ
Будущее генеративного ИИ

Основные выводы

В итоге генеративный ИИ — это системы ИИ, которые создают новый, оригинальный контент на основе обучения на данных. Работая на базе глубоких нейронных сетей и больших фундаментальных моделей, он может писать тексты, генерировать изображения, создавать аудио и многое другое, открывая трансформирующие возможности.

Возможности

Огромные преимущества

  • Повышение креативности и эффективности
  • Круглосуточная доступность
  • Существенный рост производительности
Проблемы

Критические риски

  • Ошибки и проблемы со смещением
  • Дипфейки и дезинформация
  • Вопросы конфиденциальности и интеллектуальной собственности

Несмотря на огромные преимущества в творчестве и эффективности, генеративный ИИ также приносит вызовы, такие как ошибки и смещение, которые пользователи должны учитывать. По мере развития технологии она все больше станет неотъемлемым инструментом в разных отраслях, но ответственное использование будет ключом к безопасному раскрытию её потенциала.

Изучите больше связанных статей
Внешние источники
Эта статья подготовлена с учетом следующих внешних источников:
96 статьи
Рози Ха — автор на Inviai, специализирующаяся на знаниях и решениях в области искусственного интеллекта. Благодаря опыту исследований и применения ИИ в таких сферах, как бизнес, создание контента и автоматизация, Рози Ха предлагает понятные, практичные и вдохновляющие статьи. Её миссия — помочь людям эффективно использовать ИИ для повышения продуктивности и расширения творческих возможностей.
Поиск