О переходе к Индустрии 5.0 и доверии к искусственному интеллекту: научная дискуссия в ЛЭТИ
В Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» с 25 по 27 мая прошла XXV Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям (SCM'2022). В мероприятии приняли участие более 90 исследователей из России, Канады, Испании, Филиппин, Китая и США.
Пленарное заседание открыл руководитель научного и образовательного направлений СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Михаил Степанович Куприянов. В приветственной речи он отметил, что за 25 лет своего существования конференция объединила отечественных и зарубежных ученых в сфере искусственного интеллекта, а также воспитала целое поколение исследователей в области мягких вычислений и измерений.
«25 лет – это большой срок. За это время в недрах конференции возникли новые школы и направления исследований, появились те, кто закончили школу, высшие учебные заведения и сейчас являются участниками нашей конференции. Эта конференция живет своей жизнью и шагает в ногу со временем, постоянно шлифуя свою повестку, согласно передовым исследованиям. Она адаптивная и отражает реальную картину последних передовых исследований». – Руководитель научного и образовательного направлений СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Михаил Степанович Куприянов
Профессор Финансового университета при Правительстве РФ Светлана Васильевна Прокопчина – сопредседатель международного программного комитета SCM’2022 – выступила с докладом об интеллектуальных сенсорных сетях (ИСС). Светлана Васильевна продемонстрировала обобщенную концепцию создания цифровых платформ управления сложными системами на основе регуляризирующего байесовского подхода. В частности, она перечислила методы, которые ее команда использовала для разработки интеллектуальных сенсорных сетей в условиях информационной неопределенности, а также показала структурную схему получившейся сети.
Разработанную сеть тестировали, измеряя уровень влажности в колодцах. Эксперименты показали, что для большей эффективности нужно классифицировать условия, которые могут влиять на результаты измерений.
«Выбор шкалы измерения тепловизора сильно зависит от условий измерения: высоты снега, ветра, температуры поверхностного слоя, глубины залегания труб – от целого комплекса факторов, которые создают абсолютную неопределенность. Набрать дата-сет для обучения сети в таких условиях представлялось большой задачей. Я предложила классифицировать эти условия и составить для них измерительную шкалу, чтобы сэкономить размер дата-сета и построить ряд взаимосвязанных нейросетей. Это решение охватывает большое пространство изменения условий, к тому же в результате резко снижается потребность в данных, которые достаточно трудно собирать», – уточнила Светлана Васильевна.
Сообщение президента Ассоциации искусственного интеллекта Вадима Владимировича Борисова было посвящено ожиданиям от Индустрии 5.0. Докладчик рассказал о разработанном методе анализа и композиционного гибридного моделирования сложных технических систем (СТС) – центробежных компрессоров, насосов, вентиляторов и турбин, а также о созданном методе нечеткого ситуативного управления СТС на основе композиционных гибридных моделей.
Данные методы были протестированы на практике для решения задач управления компрессорными установками в научно-исследовательской лаборатории «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Эксперимент позволил повысить точность моделирования и эффективность управления компрессорными установками в соответствии с критериями безопасности, экономической эффективности и точности регулирования.
Заслуженный деятель науки Российской Федерации Владимир Иванович Городецкий выступил с докладом «Искусственный интеллект и Наука о данных: вместе или отдельно?». Свой доклад он посвятил острым проблемам и взаимосвязям искусственного интеллекта и науки о данных.
Президент Международной ассоциации сенсорных систем (Испания) Сергей Юриш выступил с докладом на тему «Индустрия 4.0: рынок и тенденции», во время которого детально рассмотрел переход от Индустрии 4.0 к Индустрии 5.0. Ученый рассказал, какие аспекты были характерны для прошлых индустриальных переворотов: механизации, электрификации, автоматизации и умного производства, а также поднял вопрос об особенностях Индустрии 5.0.
Руководитель лаборатории ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» Роальд Евгеньевич Тайманов и его заместитель Ксения Всеволодовна Сапожникова осветили проблемы доверия к измерениям, сделанным искусственным интеллектом. Ученые рассмотрели вопросы обучения как слабого ИИ, который все шире используется в различной аппаратуре, так и сильного ИИ, характерного для Индустрии 5.0.
Роальд Евгеньевич отметил, что уровень доверия к ИИ опирается на достоверность результатов измерений. Однако любой ИИ может допускать ошибки из-за сбоев программного обеспечения и других неполадок. Эксперты предлагают решать эту проблему за счет «человеческого» воспитания.
«Для укрепления доверия к сильному искусственному интеллекту следует воспользоваться опытом воспитания человека, которому можно доверять», – отметил Роальд Евгеньевич.
Ведущий научный сотрудник учебно-научной лаборатории искусственного интеллекта, нейротехнологий и бизнес-аналитики РЭУ им. Г.В. Плеханова Алексей Николаевич Аверкин представил доклад о методах объяснимого искусственного интеллекта в работах Лотфи Заде. Алексей Николаевич отметил, что существует противоречие между точностью ИИ и объяснимостью. Самые точные методы, такие как сверточные нейронные сети (CNN), не дают никаких объяснений, а понятные методы, основанные на правилах, зачастую менее точны.
Работа конференции продолжилась в формате секционных заседаний по 13 тематическим направлениям, посвященным общей теории измерений, метрологии, вероятностным методам в обработке информации, байесовскому подходу, моделированию систем, нейрокомпьютерным сетям и нейротехнологиям, когнитивным системам искусственного интеллекта, нечетким системам, новым подходам в измерениях, интеллектуальным измерительным системам, технологиям Big Data, интернету вещей и другим направлениям. Всего было представлено 86 докладов на русском и английском языках.
Организаторами XXV Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям SCM'2022 выступили Министерство науки и высшего образования РФ, Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE), СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Международная ассоциация нечетких систем (IFSA), Ассоциация искусственного интеллекта РФ и Российская ассоциация нечетких систем.