Искусственные нейронные сети изучают ученые на кафедре «Системное программирование» Южно-Уральском государственного университета. Их исследования должны помочь ученым из разных областей науки оперативно обрабатывать данные, ставить диагнозы и подсчитывать популяцию животных.
Доцент кафедры, кандидат физико-математических наук Сергей Иванов вместе с коллегами в течение 2 лет изучает так называемый «искусственный мозг», который является прототипом человеческого головного мозга , и в опытном режиме демонстрирует устойчивость дискретных моделей искусственных нейронной сети.
«Искусственные нейронные сети – это прототип биологической нейронной сети человека, попытка сделать устройство, которое будет думать и реагировать как человеческий головной мозг», – рассказывает Сергей Александрович.
На сегодняшний день молодой ученый имеет 5 публикаций в международных научных изданиях мировых систем Scopus и Web of Sciencе. Именно с помощью данных систем исследователи получают признание в международном научном сообществе, повышают свою цитируемость, что способствует продвижению ЮУрГУ в мировых рейтингах. Одна из научных публикаций Сергея, цитируемая в мировой системе Scopus и WoS, помогла вузу выиграть грант РФФИ (Российского фонда фундаментальных исследований) в размере 450 тысяч в год. Сейчас молодой ученый с коллегами работает над проблемой применения нейронных сетей для облегчения труда исследователей всего мира.
«Мы сейчас активно проводим исследования в этом направлении. Мы уже подали несколько новых заявок на гранты – сейчас находимся “в режиме ожидания” результатов», – делится своими планами Сергей Иванов.
Ученый рассказывает, что искусственные нейронные сети широко применяются, например, для распознавания образов.
«Некоему набору связанных между собой нейронов показывают картинку машины, автобуса, человека. Нейронная сеть по определенному правилу сама настраивает себя и после этого, когда ей показывают картинку, которую она еще не видела ранее, она смотрит на неё, и выдает результат, что это такое: машина, человек, или что-то другое», – говорит Сергей Александрович.
Другими словами, искусственные нейронные сети могут совершать определенные мыслительные процессы, способны к анализу и подсчету данных.
Нейронные сети смогут предотвратить порчу оборудования на больших предприятиях, если происходят короткие замыкания. Внедрение нейронных сетей поможет быстро прекратить подачу энергии к оборудованию во время короткого замыкания. Таким образом, предприятие сможет избежать колоссальных потерь техники и предотвратить пожар на производстве.
«“Искусственный мозг” также сможет помочь ученым-орнитологам подсчитывать популяцию птиц и экономить время, которое затрачивается на ручной подсчет данных. Та работа, которую человек проделывает за три-четыре дня, искусственные нейронные сети смогут подсчитать за секунды», – поясняет Сергей Иванов.
Искусственные нейронные сети в силах помочь психологам в распознавании психотипа человека по методу Юнга (разделение людей на экстравертов и интровертов). Разные специалисты могут отнести одного и того же человека к разным психотипам исходя из личного мнения. Искусственные нейронные сети исключают неточность, вызванную человеческим фактором и позволяют психологам верно определить психотип человека.
Исследование нейронных сетей – только одна из работ молодого исследователя Сергея Иванова. В 2016 году его работу опубликовали в международном научном журнале Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, и эта статья вошла в топ-10 публикаций мировой системы Scopus. Работа опубликована совместно с коллегами из Челябинского педагогического института и Политехнического института ЮУрГУ и нацелена на изучение Ньютоновской космологии – происхождение Вселенной.В планах молодого ученого выиграть еще несколько новых грантов и закончить исследование искусственных нейронных сетей в течение ближайших лет.