基于专利的神经网络:Awtor开发人员访谈

Awtor是基于苏联专利档案的技术解决方案的神经网络生成器。从本质上讲,它是一种实用工具,可以找到克服技术障碍的当前和未来方式。用非常简单的话说-发明产生者



我偶然发现了他,为AI项目“ Archipelago 20.35的加速器挑选了应用程序。有一种感觉,就是虽然我们仍未注意到一些很酷的东西,尽管它仍处于最初的发展形式,或者是无法理解的东西,然后它们会自己“掉下来”。





无论如何,该职位使我可以从应用程序中获取联系人,聊天并在此处写下最后发生的事情。简而言之,这不是神经网络或Malevich Gzhel对标签的识别。这里的一切都更加复杂。当然,销售此类产品也很困难。



对话者是Galina Pastukhova,他是数学家,PSU IT学院的科学与创新副主任,PSS Corporation编程部门负责人,他同时管理系统的开发并参与其体系结构的创建。









-您声明可以在Awtor设计中找到所有潜在的发明。这是什么意思?



-任何目的和发明都是物理量的组合。他们中有些人是相互对立的。例如,电池的重量和容量。例如,无人机飞行的时间越长,举升的时间越长,它应该拥有的电池就越重。近来,人类一直在探索和消除这些矛盾的道路上。大多数发明都位于克服矛盾的交汇处。

我们从1963年至1989年采用了苏联的专利基地,对其进行了处理并将其提供给神经网络。目的是确定发明物的关键物理特性如何随时间变化。如果定义了属性并设置了它们的顺序,那么主题的进一步发展将以一定的顺序和一定的物理量进行。
不管是哪种物体-勺子,自行车或管道。





Awtor的意识形态



我们已经抓住了这种进化螺旋。我们可以预测由某些元素组成的,具有某些物理量特征的对象在将来会如何变化。同时,没有必要每个步骤都对应一个真实的发明,即对象的新版本的外观。人类很容易跳过某些步骤,某些决定可能在经济上不合时宜。



-他们怎么看?



-是的,不信任的问题...这是宇宙的。因此,我们决定不立即在各种媒体上大声疾呼,而首先去我们的彼尔姆企业。我们在该地区拥有许多大型科学密集型产业。他们在我们的系统帮助下决定的所有选项,我们开始在我们的网站上收集



例如,车里雅宾斯克机械厂的一个案例。它们在某种机制内的运动存在问题:粘度会干扰。

他们来说:“我们听说过您的系统,但是在我们看来,您在说谎,这是不可能的。”
我们一起坐在计算机旁,输入初始数据。计算机按一定顺序显示对象显影的17个步骤。事实证明,企业位于第四位,而前三个位于同一顺序。



但是也有这样的时刻。系统在输出端说:改变密度,改变偶极矩。这不是非常有用的信息-我想看到一个复杂的答案,包括特定值范围,实现示例。我们的解决方案最初是针对物理的,但是企业面临着许多挑战和化学层面的挑战。因此,我们现在正在建立该领域的知识库。



-本质上讲,机器发现了现有技术障碍的核心是什么矛盾,并显示了绕过它的方法?



-矛盾分析是重要环节。我们甚至创建了自己的分类。公式中存在纯粹的物理矛盾。最简单的例子是:时间等于距离除以速度。哦,这意味着时间和速度成反比:一个多,另一个少。这是第一种类型的矛盾。





训练神经网络的数据源是联邦工业产权局(FIPS)的专利基础,另一类



矛盾是更复杂的系统,其中一个公式在第二,第三,第四位进行调解。当您展开它们时,您会看到左右边缘,您会发现第二种类型的矛盾。例如,我将给出质量浓度γ=3,可以扩展为线性密度的乘积(2)和每米单位: 2×1...结果,我们看到它与长度成反比。



最后,我们进入第三个矛盾,其中增加了社会经济因素。例如,运动型KamAZ既是可靠的汽车,每年都在比赛中获胜,又非常不方便-只有俄罗斯人习惯驾驶它。



还是为什么所有的猎人都喜欢骑“面包”?由于某种原因,没有人搬到雷克萨斯,每个人都骑着“面包”-考虑到彼尔姆领土的不可逾越性。为什么?这既是可靠性,也是可维护性,如果有任何问题,那也不是什么可惜的-我们将进行更换,切断,拧紧,焊接等工作。这是一件有趣的事情,很难形式化,但也必须考虑到这一点。



-您将什么用作系统的测试问题?大家如何设置?



-我们的实验模型是注射器,正是他首先开始进行功能分解。我们设定了一个目标-提高药物管理的速度。系统的响应用于跟踪我们的发展是否朝着正确的方向发展。在某个阶段,机器提出了一个有趣的针建议:在针上不要开一个出口,而是十个。作为一个人,根据当今关于注射器的想法,我知道这是无利可图的。但是解决方案本身是独特的。汽车开了他。



在回应中,有一项建议更改针头的化学成分。但是这种解决方案已经存在:存在冰微针。当然,冰不是来自水,而是来自带有可冷冻药物的合适物质。他把它放在超级安全的地方-离开了。毒品融化了,一切都解决了。



-整个故事有十个孔,有点像浇水的系统。



-这是功能同构的一个很好的例子。从功能的角度来看,就一组关键的物理特性而言,注射器和浇水系统可被视为一个本质。但与此同时,灌溉系统中经常会出现大量孔洞,而在注射器中似乎仍然是不寻常的事情。我们程序的目标是说这是可能的。而且,正如后来证明的那样,尽管这些解决方案的用途有所不同,但它们在原则上还是存在的。





5针



美速疗法多针筒注射器-Awtor还可以解决其他哪些挑战?您可以举一个在实际中使用系统产生的结果的示例吗?



-其中一项请求来自NTI行业联盟“ NeuroNet”。头部的非侵入性传感器存在一个问题:信号传输差,干扰大。我们输入了初始数据,我们看一下结果。

除其他原始响应(如头骨上的洞)外,机器还建议更改温度。只需加热传感器,使其接近头皮温度即可。
当开始实施此选项时,事实证明,当传感器加热时,头部开始出汗。汗液成为极好的信号传输介质,它进一步增强了加热效果。

顺便说一句,在03/21/2019,当我们完成专利模块的工作时,我们的系统向FIPS发送了专利申请。她被接受了。我们是世界第一。
显然,我们被部署在这里,因为只有一个人可以申请专利,因为发明的过程是人类的活动。但是我们开创了先例。







然后我们开始争论,作者是谁?他们创建了一个整体分类:好像存在第一层,第二层和第三层的人。



1级半人马是将数据输入神经网络的人。然后是那些解释它的人。总体而言,我们会尽快完成有关此视频的视频,并将其发布到我们的YouTube频道中。



-告诉我们有关Awtor的内容:什么是架构和数学仪器,用什么语言编写?



-Awtor由我的团队开发,我是该项目的科学负责人和技术总监。它基于Kohonen的神经网络和我们的专有技术-一种配置和训练它们的算法。该程序是用Python编写的,是一个典型的整体。放置在受HASP密钥保护的特定工作场所中。它在Windows下可以作为普通的轻量级应用程序工作(当前版本的分发工具包为40 MB),而无需任何特殊的硬件要求。我们目前尚未考虑云架构,主要是由于信息安全风险。



-使用系统的过程是什么样的?



-界面非常简单。在“主题”字段中,输入需要改进的主题。例如,我们需要改进泵以从低温田中提升在低温下变稠的油。因此,我们在“泵”中行驶。





在下一阶段,系统会要求我们勾选几个物理量,这是该主题的基础。我们注意到密度,摩尔质量等等。





然后在“什么不合适”字段中输入“粘度”。系统开始告诉我们选项,并说粘度有四种类型:动态粘度,运动粘度等等。选择“动态粘度”,然后按“执行”按钮。





系统继续完善关键参数。有必要指出它是什么:现象,过程或数量。分类器根据熵的程度进行工作-用户对对象的这种特性的了解程度。如果一无所知,请选择“现象”。如果已知某些信息,则为“过程”,如果有确切数据,则为“值”。



该程序进行计算并在适当的字段中显示对象的一系列物理参数,借助该序列可以解决用户指定的技术矛盾。





“减速器”是一组物理量,在“结果”字段中是答案选项,以物理部分的书签形式排列,



例如,该机器生成了18个答案的链。再次将这波答案返回机器是合理的。如果在此之前我们标记了五个物理量,那么现在我们将标记十个物理量,然后加上机器响应中的那些物理量。突然,她将在下一次迭代中给我们一个更合适的答案。因为确实有很多答案,并且您可以从中看到它们在使用的技术方面如何变得更加复杂。最新的答案通常来自于超声或光子学领域,对于这些领域,人类根本还没有做好身体准备。



来自机器的响应是一个或多个物理量。例如温度。也就是说,从方法论上讲清楚如何继续进行。需要非粘性油-将其加热。但是我不仅要得到值,还要得到解释:如何精确地改变温度以获得结果。



-系统吗?



-不幸的是,对于机器而言,这种解释太困难了。为此,不需要深度神经网络,而是需要其他某种机制,因为最终的选择将始终不取决于技术,而取决于经济。利润更高的将由企业工程师改变。但是到目前为止,经济参数是一个遥不可及的梦想。



答案的解释是人的特权。只有专家才能了解,从经济上讲可行的是什么,可以负担得起改变现有技术的费用。现在,它是工程师的专业工具。



-是否有类似于Awtor的系统?



-没有直接竞争者,但也有类似的竞争者。例如,白俄罗斯Valery Tsurikov的AI创始人的发展:True Machina和发明Machina。他们有一台完全不同的机器。在True Machina中,对科学作品进行语义分析,从而突出发现的实质。然后,使用组合方法,在技术功能的层次结构中进行发现,以发现可用的功能。正在形成针对每个功能的改进概念的基础。当用户提出请求时,系统会简单地为它给出数千种合适的概念。



相似系统的另一种类型是基于TRIZ的工具系列。但是,一个人的角色在其中至关重要,而决策在很大程度上取决于特定用户的知识和思路。太主观了。



-我在网站上看到,将来Awtor将能够解决社会和经济问题。这是什么意思?



-是的,这是一个合理的下一步。完成了物理,完成了化学,然后轮到其他科学,主要是经济学。教导系统以人体工程学和便利性之类的概念进行操作非常重要。是的,您将必须为这些术语创建标准。什么是美女?每个都有自己的。什么是人体工程学?对于每个人自己的。因此,有必要要么定义不依赖于特定人的通用标准,要么形成特定用户的资料并根据其关于优缺点的想法给出结果。





这是一项巨大的任务。当我们正在考虑如何处理它时。但是同时,如果没有最后一个模块,整个项目就失去了意义,对工程师来说仍然是一个利基工具。



-是否有计划创建该系统的移动版本?打开API?使用相同的“爱丽丝”将她与语音助手联系起来吗?



-移动版本的Awtor和集成语音输入一样,是系统开发的明智之举。然后,系统可以例如向人员提出澄清问题。但是,从工程师到用户市场的过渡到另一个目标市场很重要。我们已经考虑过了。但这在上下文中是巨大的力量,对特定人的分析应运而生。



我希望Awtor可以为所有人(包括孩子)提供和有用。我们很可能来自孩子们的身边。



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我们有一个假设,即可以显着改善与系统的交互-如果我们了解孩子如何学会自己学习该程序,则可以消除许多迭代。我们甚至举办一场“年轻发明家”竞赛:询问机器,机器会回答,然后您做出解释。



-可能出售这样一个复杂的系统,解释为什么以及为什么需要它,这也是一项太空任务吗?



-这是一个新产品,您必须习惯它。市场利基市场和目标群体必须从零开始,消费者尚未意识到他们的需求。因此,只有一个逻辑技巧可以通过。您来到工厂问:“您有什么问题?” -“我对晶体中的波衰减有疑问。” -“很棒。有没有一个飞碟队长,一个工程师,我们将与他们迅速坐下来看看?”



当经理看到答案时,总工程师确认答案的顺序与过去15年中遵循的顺序完全相同,现在就在这里,还有12种选择...就是这样,这个客户就是我们的客户。



-您打算出于什么目的参加教育密集型的“阿奇佩拉戈20.35”?



-我们希望有条件,因为我们需要帮助。从科学的角度来看,我们做得很好:早在2018年,在莫斯科国立大学的一次会议上,我们求助于物理学家,要求他们破坏我们的机器,抓住机器的错误答案或错过重要的选择。没有人设法做到这一点。







但是在销售方面-失败。二叠纪人了解我们的一切,但他们不能超越该地区的边界。他们向投资基金展示了他们的决定,但没有找到理解。也许我们不知道该如何以这种方式谈论自己。我想学习如何使我的想法正确地适应市场现实。



-我不知道您为什么要参与诸如发明发展之类的特定主题?有更流行和更直观的东西,某种计算机视觉?



-作为研究和开发人工神经网络已有20年的人,我会这样说。足够的幼儿园,二十一世纪在院子里。这是什么成就:神经网络绘制了图片还是肖像?每个像素都很容易描述。这不是人工智能,而只是某种迭代器。神经网络了解其中驱动了什么。再次是主观性,再次是人的决定。



转到另一个问题。至少在分类任务中。采取仅描述10%的主题区域。好的,好,50%。不行吗?因此,也许我们将用我们的力量和毅力来确定必要的等级,特征,创建分类器?



矛盾的分类是一个值得解决的话题。每个人都在谈论它们,关于NTI的技术障碍。但是描述,开发一种可以克服它们的设备是现实的-这里没有任何进展。



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