VT 6: Znalostné technológie a manažment informácií, spracovanie multimodálnych dát pre aplikácie v rôznych oblastiach

Ing. Milan Rusko, PhD., Ústav informatiky SAV

Potreba komunikácie medzi ľuďmi je stará, ako ľudstvo samé.  V súčasnosti žijeme v období prudkého rozvoja informačných zdrojov. Dôležitým medzníkom, ktorý výrazným spôsobom ovplyvnil súčasnú explóziu informačných tokov, je internet a webové technológie. Tieto technológie prekročili múry vedeckých laboratórií a dnes sa stali bežnou, dá sa povedať, že neoddeliteľnou súčasťou nášho života. Výrazy odvodené od niektorých technológií prenikajú do nášho slovníka ako plne zrozumiteľné bez toho, aby sme pre nich hľadali slovenské ekvivalenty. Dnes asi nájdeme málo ľudí, ktorí by nerozumeli výrazom ako googliť, facebook, youtuber a mnoho ďalších.

Stáva sa pre nás samozrejmým, že „všetko je na webe“ a že si vieme vygoogliť všetky potrebné informácie, spojiť sa so svojimi priateľmi, rodinou a známymi a to kedykoľvek a kdekoľvek, pretože máme dostupný mobilný internet a naše smartphony majú výpočtový výkon vyšší ako počítače spred niekoľkých rokov. Napriek tomu je potrebné si uvedomiť, že za všetkými tými „samozrejmosťami“ sa skrývajú sofistikované technológie, ktorých vývoj zďaleka nie je ukončený.

Čo teda vlastne sú tie znalosti a informácie a ako s nimi môžme pracovať?  Základom počítačového spracovania sú dáta – údaje. Sú to hodnoty, ktoré, zaznamenávajú rôzne meracie a monitorovacie zariadenia. Môže ísť o číselné hodnoty, boolovské hodnoty, ale aj rôzne druhy signálov. Bez bližšieho popisu však z týchto hodnôt nevieme povedať nič o okolitom svete.  Ak týmto hodnotám priradíme nejakú konkrétny význam, napr. že číslo 22 je teplota v stupňoch Celsia, že 0 znamená otvorenú bránu a 1 zatvorenú, získame informáciu, s ktorou môžme ďalej pracovať.  Ak tieto informácie doplníme ďalším popisom, napr. že teplota 22°C je primeraná izbová teplota a že brána má ostať zatvorená ak ňou práve niekto neprechádza, získame znalosť.
Pracovať so znalosťami je však veľmi zložité, pretože tieto nikdy nebývajú izolované. Znalosti je potrebné vnímať v širokom kontexte. Dáta sú často zachytené veľmi rôznorodo. Odborne hovoríme, že sú multimodálne. Multimodalita je inovatívny prístup v komunikácii a znalostnom inžinierstve. Ľudia komunikujú nie len vo forme jazyka a to tak hovoreného, ako aj písaného, ale množstvo informácií si predávajú pomocou obrázkov, zvukov, hudby, gest, pohybov.

Výzva pre odborníkov z oblasti informatiky je naučiť stroje porozumieť takýmto multimodálnym dátam. Pričom strojmi rozumieme aj softvérové systémy, ktoré dokážu vyhľadávať a spracovávať informácie. Používajú sa pri tom prostriedky umelej inteligencie.

Existuje množstvo definícií, čo je to vlastne umelá inteligencia. K najstarším patrí definícia podľa Minského, z roku 1967 – „UI je veda o tom, ako vytvárať stroje a systémy, ktoré budú pri riešení problémov používať postupy, aké by používal človek.“ V roku 1983 Kotek definoval umelú inteligenciu ako vlastnosť človekom umelo vytvorených systémov, ktoré majú schopnosť rozpoznávať predmety, javy a situácie, analyzovať vzťahy medzi nimi a tak vytvárať vnútorné modely sveta, v ktorých tieto systémy existujú a na ich základe prijímať rozhodnutia, predvídať dôsledky týchto rozhodnutí a objavovať nové zákonitosti medzi rôznymi modelmi sveta a ich skupinami.

V súčasnosti sa už o umelej inteligencii hovorí v súvislosti so systémami, ktoré dokážu riešiť úlohy lepšie ako človek, sú kreatívne a dokážu sa učiť.

 

V súvislosti s umelou inteligenciou sa zaberáme na našom ústave analýzou a syntézou reči, využívame prostriedky UI na vyhľadávanie znalostí z textov písaných v prirodzenom jazyku a zaoberáme sa aj prostriedkami umelej inteligencie pri vývoji robotických systémov. Veľkou oblasťou, kde nachádza umelá inteligencia uplatnenie je bezpečnosť a to jednak kybenetická bezpečnosť, tak aj bezpečnosť obyvateľstva. Systémy vybavené umelou inteligenciou sa využívajú na vyhľadávanie podozrivých osôb, identifikáciu podozrivej komunikácie v sociálnych sieťach, či na odhaľovanie potenciálne podozrivých aktivít. Spájanie softvérových systémov s autonómnymi robotickými systémami prináša ďalšiu, vyššiu úroveň využívania umelej inteligencie v prospech ľudskej spoločnosti.

 

Významné aktivity a projekty ÚI SAV v oblasti multimodálnej komunikácie a umelej inteligencie:

Globálny bezpečnostný manažment riadenia letovej prevádzky, 7RP, 1.9.2013 – 30.11.2017

Neverbálne rečové gestá v slovenčine v multimodálnom a multikulturálnom kontexte, COST, 9.10.2008 – 30.11.2010

Automatické hodnotenie akútneho stresu z reči, VEGA, 1.1.2018 – 31.12.2020

Automatické titulkovanie audiovizuálneho obsahu pre osoby so sluchovým postihnutím, APVV, 1.7.2016 – 1.7.2018

Bezproblémová komunikácia pre krízový manažment, 7RP, 1.9.2008 – 30.4.2012

Zvýšenie aplikovateľnosti prírodou inšpirovaných optimalizačných metód prepájaním teórie a praxe, COST, 9.3.2016 – 8.3.2020

Modelovanie a riadenie zložitých udalostných systémov obsahujúcich neriaditeľné udalosti a nepozorovateľné stavy, VEGA, 1.1.2017 – 31.12.2020

Biologicky inšpirované metódy pre koordináciu skupinového pohybu mobilných robotov, APVV, 1.5.2011 – 31.10.2014