Dirbtinio intelekto taikymai verslo procesų valdymui

dr. Darius Dilijonas

Kas yra dirbtinis intelektas?

Ar didžiosios kompiuterinės smegenys gali numatyti mūsų

elgseną perkant prekes, skirti mums ar neskirti kreditą banke,

prognozuoti mūsų ligas ir sveikatos būklę?

Kas yra robotas?• Mechaninė ir kompiuterinė mašina

atliekanti užprogramuotas užduotis.

• Roboto sudėtinės dalys atitinka žmogaus fiziologines savybes:

• Smegenys <-> Kompiuteris• Rega, uoslė, klausa, jutimas <-> sensoriai• Kūnas, rankos, kojos, galva <-> mechaniniai

įrenginiai

Robotais turėtume vadinti ne tik mums visiems įsivaizduojamus mechaninius įrenginius, bet ir išmaniąsias/intelektines sistemas, kurios pačios geba analizuoti duomenis ir priimti sprendimus.

Kas yra kompiuterinė programa?

• Komandų rinkinys apibrėžiantis veiksmų sekas su informacijos vienetais arba techniniais įrenginiais.

• Kompiuteriai vykdo programas.• Programos rašomos naudojant

programavimo kalbas.• Iš programos komandų yra

sudaromi algoritmai.• Intelektinės sistemos yra

programos imituojančios mūsų elgseną.

Ką reiškia samprotauti?

• Žmogus nuolatos apdoroja informaciją gaunamą iš aplinkos.

• Surinktą informaciją interpretuoja ir jos pagrindu priima sprendimus ar atlieka veiksmus.

• Įvertina atliktus sprendimus ir išmoksta jų rezultatus. Iš to atsiranda patirtis ir žinios.

• Nuo gebėjimų priklauso žinių įgijimo greitis ir priimamų sprendimų kokybė.

• Žmonės mokosi visą gyvenimą, ar tą gali daryti ir kompiuterinės mašinos ?

Samprotavimas yra gebėjimas įgyti naujas žinias (mokintis) ir pritaikyti.

Žmogaus smegenyse yra apie 100 milijardų neuronų ir jos yra 800 mln. kartų greitesnės už kompiuterį

• Žmogus smegenys gali sutalpinti 2,5 petabaito (arba milijonų gigabaitų duomenų).

• Jeigu smegenys veiktų kaip TV grotuvas, smegenyse galėtų tilpti 3 milijonai valandų įrašų, arba toks TV galėtų rodyti įrašą 300 metų.

• Žmogus panaudoja tik 10 proc. smegenų galimybių

Scientific American

Illustration: Brown Bird Design

Kas yra Turingo testas?

• Turingo testas skirtas išbandyti mašinų sugebėjimą demonstruoti intelektą.

• Matematikas pasiūlė testą, kurį pavadino „Pamėgdžiojimo žaidimu“. Jo metu teisėjas raštu 5 minutes bendrauja su žmonėmis ir mašinomis, kurie yra atskirti izoliuotose patalpose.

• Jei teisėjas pagal bendravimą negali atskirti mašinos nuo žmogaus, laikoma, kad ji išlaikė testą.

Siri

https://www.youtube.com/watch?v=agzItTz35QQ

Ar mašinos gali būti protingos?

• Kol kas dar nepavyko sukurti intelektualaus roboto, kuris gali spręsti įvairias problemas.

• Tačiau pasaulyje yra daugybė robotų (tiek mechaninių ir programinių) kurie sprendžia paprastas ir aiškiai apibrėžtas problemas:

• Suranda trumpiausią kelią žemėlapyje• Pilotuoja lėktuvus• Gamina įvairią produkciją• Valdo grynųjų pinigų srautus bankuose• Prima sprendimus dėl kredito išdavimo• Stebi pirkėjų elgseną

• Dirbtinis intelektas ir intelektualios sistemos yra sritis siekianti atkartoti gyvų būtybių savybes.

2029-aisiais kompiuteriai sugebės daryti viską, ką sugebame mes. Ir darys tai geriau už mus.• R. Kurzweilas - vienas žinomiausių pasaulio futurologų

prognozuoja, kad 2045-aisiais kompiuteriai bus milijardus kartų galingesni, nei visos žmonijos smegenys, kartu sudėjus.

• R. Kurzweilas prognozuoja, kad po 15 metų kompiuteriai taps sumanesniais už žmones. Sumanesni jie bus ne tuo, kad geriau ir greičiau skaičiuos, ar kad žinos geriausią maršrutą – bet tuo, kad jie supras, ką sakome, mokysis iš savo patirties ir gebės priimti geresnius sprendimus.

• R. Kurzweilas tiki, kad kompiuteris įveiks Tiuringo testą 2029-aisiais. "The Times"

IBM Watson - Cognitive computing enables a new partnership between people and computers that enhances and scales human expertise.

• IBM Watson: Fueling a New Era of Cognitive Apps

• Watson represents a first step into cognitive systems, a new era of computing.

• It uses programmatic computing plus the combination of three additional capabilities that make Watson truly unique: natural language processing, hypothesis generation and evaluation, and dynamic learning.

12

https://www.youtube.com/watch?v=Y_cqBP08yuA#t=24 https://www.youtube.com/watch?v=_Xcmh1LQB9I

http://www.ibm.com/smarterplanet/us/en/ibmwatson/

Dirbtinio intelekto algoritmai

Patys apsimoko

Savarankiškai priima sprendimus

Adaptuojasi

Prognozuoja

Atpažįsta tipinę ir netipinę elgseną

Analizuoja milijonus sprendimų ir parenka pačius geriausius

Dirbtinis intelektas „gimsta“, kai formalizuojame ir sujungiame įvairias žinias: pradedant klasikiniais modeliais ir lygtimis apie žinomus procesus ir baigiant ekspertų žiniomis ir informacija, gauta iš duomenų bazių bei archyvų, o po to šias žinias pritaikome racionaliems sprendimams priimti.

Neklystanti mašina geba sutaupyti milžiniškas pinigų sumas ... Kaip ? Tai gali būti ...• Intelektualios sistemos gali efektyviau

valdyti grynųjų pinigų srautus bankuose

• Automatizuojami pinigų tiekimo sprendimai.

• Brazilijoje FOBISS kompanijos intelektuali pinigų valdymo sistema

• per metus sutaupo 30 milijonų litų,

• per metus užtikrina 200 milijardų Brazilijos realų tiekimą Brazilijos gyventojams.

• viena programa atlieka šimtų žmonių darbą.

FOBISS CM Sistema

Išmani akis stebi pirkėjų elgsenąSkaičiuoja žmonių srautusStebi kai vartotojai juda prekybos erdvėje

Asortimento optimizavimas – vartotojo prekių krepšelio prognozavimasLojalumo duomenų analizė – vartotojų pirkimo elgsenos vertinimasTikslinė reklama

Žmonių srautų atpažinimas (SEMSEye)

Fazė 2

Fazė 3 Fazė 4

Fazė 1

Vaizdas

Segmentas

Segmentas

Juostelės

Jei „taip“

WEB kamera

Tikimybės

Tikimybė

Iš vaizdo iškerpami

segmentai pagal

eksperimento

nustatymus

Paskaičiuojama žmogaus

buvimo segmente

tikimybė su pirmu HTM

tinklu

Iš segmento iškerpamos

juostelės pagal eksperimento

nustatymus

Paskaičiuojamos judesio

juostelėse tikimybės

panaudojant antrą HTM tinklą

Visos tikimybės

konvertuojamos į 0

arba 1, pašalinami

triukšmai ir surašoma

į duomenų bazę

Prie žmonių skaitliuko

pridedamas +1 arba -1

pagal metodiką

sukurtą šiai sistemai

Aptiktas

žmogus?

„Didieji duomenys“ (angl. big data)

• „Didieji duomenys“ (angl. big data) – milžiniški duomenų ir informacijos masyvai.

• Šiais laikais duomenys pasiekė paprastam žmogui sunkiai suvokiamus kiekius. IBM skelbia, kas per vieną dieną žmonės sukuria 2,5 kvantilijono baitų duomenų, t. y. 2384185791015 megabaitus, t. y. 2328306436 gigabaitus, t. y. 2273736 terabaitus, t. y. 2,17 petabaito.

• 90 proc. duomenų mes sukūrėme vos per dvejus pastaruosius metus.

• Ar įsivaizduojate, kiek visokių išvadų, įžvalgų galima būtų padaryti suvirškinus tokius kiekius informacijos? arba juos perdavus intelektinėms sistemoms ...

Verslo procesų išmanumas - diegimas

23

Išmanus sprendimų priėmimas

Surinkti Prognozuoti Vykdyti

…

Platform

StatistikaText

MiningData

Mining

Kaip tai jie padaro?

• Sensoriai ir duomenų agentai – naudojami surinkti duomenis,

• Duomenų analizė – naudojama iš surinktų duomenų išgauti reikšmingą informaciją,

• Intelektiniai atpažinimo algoritmai– taikomi objektų atpažinimui, garso signalų analizei,

• Prognozavimo metodai– naudojamas nuspėti aplinkos kitimą,

• Optimizavimo algoritmai – parenka tinkamiausias veiksmų sekas, atsižvelgiant į atliktos analizės rezultatus.

Dirbtinio intelekto metodų taikymas verslo procesų optimizavimui

Reali verslo aplinka

Virtuali verslo aplinka

Intelektualios komunikavimo technologijosmulti-agentų sistemos

Intelektiniai prognozavimo

modeliai

Intelektiniai optimizavimo

modeliai

Intelektualiosios analizės modeliai

ANN, SVM, RVM, neraiški logika,

hibridiniai modeliai

Evoliucinių skaičiavimų ir spiečiaus intelekto

algoritmai

PCA, kPCA, SOM, neraiški logika

Debesų kompiuterija

Sąvybė

Sprendimų lygis

Sprendimo stilius

Lankstumas

Tradiciniai verslo analitikos metodai

Kas atsitiko?

Riboti sprendimai

Statiniai modeliai

Realaus laiko analitika

Kas atsitiko?Kodėl tai atsitiko?Kas vyksta šiuo metu?

Grupiniai sprendimai

Duomenų paskirstymo sistemos

Reaktyvi analitika (intelektinės sistemos)

Kas atsitiko?Kodėl tai atsitiko?Kas vyksta šiuo metu?Kas atsitiks ateityje?Kas atsitiks jeigu ... ?Koks yra geriausias sprendimas - dabar?

Reaktyvūs sprendimai

Adaptyvios ir besimokančios sistemos

Reaktyvi analitika – gebėjimas savarankiškai priimti sprendimus

Ar dirbtinio intelekto sistemos gali valdyti sudėtingus verslo procesus?• Gamybos sektoriuje labai daug veiksmų atlieka

robotai – automatizuotos staklės pilsto, pakuoja ir gamina įvairius produktus.

• Paslaugų sektoriuje – oro uostose robotų pagalba rūšiuojamas bagažas, programos planuoja skydžių maršrutus. Pašte robotai paskirsto ir paruošia išvežiojimui laiškus ...

• Robotai jau pakeičia žmones gamybos ir paslaugų sektoriuje, taip palengvindami mūsų gyvenimą.

• Robotizuoti įrenginiai ir sistemos jau pakeitė didžiąją dalį žmonių gamyklose – dabar tam, kam anksčiau atlikti reikėjo 100 žmonių, tereikia penkių arba dešimties, nes daug procesų vyksta automatizuotų sistemų ir technologijų pagalba.

Operatyvinis lygis – darbų atlikimas

Taktinis lygis –planavimas ir valdymas

Strateginis lygis

Ar dirbtinio intelekto sistemos gali pakeisti žmones priimant sprendimus verslo procesuose ? Savybė Dirbtinio intelekto sistema Žmogus

Skaičiavimo operacijų kiekis per sekundę

Tūkstančiai Kelios

Sprendimų paieška Tiksli Intuityvi

Klaidos Beveik nėra Priklauso nuo įgūdžių ir patirties

Elgsena Racionalus Emocionalus

Motyvacija Priklauso nuo tikslo funkcijos Priklauso nuo skatinimo

Atlikti tyrimai rodo, kad išmanieji įrengimai ir pažangios automatinio valdymo sistemos per 5-10 metų galėtų pakeisti apie 50 proc. žmonių dirbančiųjų aptarnavimo bei apie 20-30 proc. -administravimo sferoje.

Poreikio prognozavimas

Kaštų ir apribojimų

analizė

Monitoringas ir intelektuali

analizė

Sprendimai

VALDYMAS

Automatinis sprendimų valdymas

NAUDA

• Kaštų mažinimas• Efektyvumo padidinimas• Paslaugų prieinamumas

Kaip intelektinės sistemos valdo verslo procesus?

Intelektiniai prognozavimo modeliai

• Naudojami prognozuoti veiksmų eigą (kaip pinigų poreikį)

• Prognozavimo algoritmai 80-90 % tikslumu nuspėja kiek ir kada reikės tam tikros paslaugos (pinigų).

• Modeliuoja vartotojų elgseną

Prognozavimo algoritmai

• Prognozė yra atliekama pagal surinktus elgsenos duomenis arba ekspertų apibrėžtas taisykles.

• Algoritmai save adaptuoja –tam naudojami apsimokymo mechanizmai.

Hibridinė žinių modeliavimo sistemaŽmonės (ekspertinės

žinios)Fundamentalios žinios

Pirminės žinios

Duomenys ir realaus laiko žinios

Išplėstinės žinios

Duomenys

Intelektiniai optimizavimo modeliai

• Apskaičiuoja optimalų pinigų kiekį bankomatuose, banko skyriuose, pinigų saugyklose, parduotuvėse.

• Užtikrina savalaikį jų tiekimą.

• Naudojami:• Evoliucinių skaičiavimų algoritmai.

• Spiečiaus intelektas.

Spiečiaus intelektas

Evoliucinių skaičiavimų algoritmai

Intelektualiosios analizės modeliai

0 10 20 30 40 500

0.5

SP

E,[

rela

tive

]

0 10 20 30 40 500

0.5

0 10 20 30 40 500

0.5

0 10 20 30 40 500

0.5

Days

Big Data įrankiai

FOBISS Holding BV

• Leading developer/vendor of advanced analytics software solutions, which allow toautomate, improve and distribute real-time proactive decision making acrossorganizations in dynamic demand-driven industries.

• FOBISS IBO solutions employ unique artificial intelligence methods to optimizeoperational processes, efficiently plan resources and manage the risks.

• The company develops analytics models and constantly applies scientific innovations offorecasting and optimization.