Генеративний ШІ — це галузь штучного інтелекту, яка зосереджена на створенні нового контенту, такого як текст, зображення, відео та навіть музика, а не лише на аналізі наявних даних. На відміну від традиційного ШІ, який головним чином призначений для класифікації, прогнозування або розпізнавання шаблонів, генеративний ШІ може створювати абсолютно новий контент, навчаючись на великих наборах даних. Ця здатність призвела до широкого використання у таких застосуваннях, як доповнення тексту (наприклад, ChatGPT), ШІ-генероване мистецтво (наприклад, DALL·E) та технологія deepfake.

Традиційний ШІ vs Генеративний ШІ

Традиційний ШІ: Основи

Традиційний ШІ, також відомий як дискримінативний ШІ, зосереджується на виявленні шаблонів, здійсненні прогнозів і виконанні класифікаційних завдань. Такі моделі навчаються на структурованих даних для розпізнавання конкретних шаблонів і застосування їх до нових вхідних даних.

Основні характеристики традиційного ШІ:

• Розпізнавання шаблонів: використовує марковані дані для виявлення та класифікації шаблонів;
• Прогнозування та прийняття рішень: відповідає на конкретні питання (наприклад, "Чи є цей лист спамом?");
• Поширені застосування: виявлення шахрайства, системи рекомендацій, медична діагностика.

Прикладами традиційних моделей ШІ є дерева рішень (Decision Trees), випадкові ліси (Random Forests), машини опорних векторів (SVMs) та згорткові нейронні мережі (CNNs) для розпізнавання зображень.

Генеративний ШІ: Чим він відрізняється

Генеративний ШІ, на відміну від традиційного, не лише аналізує дані — він створює новий контент, якого не було у навчальному наборі даних. Такі моделі вивчають глибинну структуру даних і використовують її для генерації реалістичного тексту, зображень, відео, музики та навіть 3D-об'єктів.

Основні характеристики генеративного ШІ:

• Генерація контенту: створює нові дані, а не лише розпізнає шаблони;
• Самонавчання: навчається на великих обсягах немаркованих даних;
• Поширені застосування: ШІ-генероване мистецтво, генерація тексту, створення музики, технологія deepfake.

Типи генеративних моделей ШІ

Генеративні моделі ШІ базуються на різних методах глибокого навчання. Нижче наведено найбільш поширені моделі:

Генеративні змагальні мережі (GAN)

• Найкраще підходять для: синтезу зображень, генерації відео, технологій deepfake;
• Приклади: StyleGAN, BigGAN, DeepFake models.

Варіаційні автокодери (VAE)

• Найкраще підходять для: генерації нових зображень, мови та напівконтрольованого навчання;
• Приклади: VAE-моделі OpenAI, Beta-VAE від DeepMind.

Трансформерні моделі

• Найкраще підходять для: генерації тексту, генерації коду, машинного перекладу;
• Приклади: GPT-4, BERT, T5, Claude.

Рекурентні нейронні мережі (RNN) та довготривала короткочасна пам’ять (LSTM)

• Найкраще підходить для: композиції музики, синтезу мовлення, генерації тексту;
• Приклади: Magenta, DeepJazz, WaveNet.

Диффузійні моделі

• Найкраще підходить для: генерації високоякісних зображень та відео;
• Приклади: DALL·E 2, Imagen, Stable Diffusion.

Нейронні поля випромінювання (NeRF)

• Найкраще підходить для: реконструкції 3D-об'єктів, застосувань у VR/AR;
• Приклади: NVIDIA Instant NeRF, дослідження NeRF від Google.

Реальні застосування генеративного ШІ

Генеративний ШІ трансформує галузі в різних сферах:

• Генерація тексту: чат-боти на основі ШІ, створення контенту та переклад (наприклад, GPT, BERT);
• Синтез зображень і відео: створення мистецтва за допомогою ШІ, deepfake-відео та реалістичний рендеринг сцен (наприклад, DALL·E, DeepFaceLab);
• Генерація музики та аудіо: музика, створена ШІ, та синтез мовлення (наприклад, Jukebox від OpenAI, WaveNet від Google);
• Відкриття ліків і дослідження: створення молекулярних структур для нових ліків за допомогою ШІ;
• Генерація 3D-моделей: створення синтетичних 3D-об'єктів для відеоігор, AR/VR-додатків.

Виклики та обмеження

Незважаючи на значні можливості, генеративний ШІ стикається з низкою викликів:

• Упередженість і етичні питання: моделі ШІ можуть підсилювати упередження, що містяться у навчальних даних, що призводить до етичних проблем;
• Ризики дезінформації: технології deepfake можуть використовуватися зловмисно для створення фейкових новин або оманливих медіа;
• Високі обчислювальні витрати: навчання масштабних генеративних моделей потребує значних обчислювальних ресурсів;
• Питання інтелектуальної власності: право власності на контент, створений ШІ, залишається предметом юридичних та етичних дискусій.

Генеративний ШІ є значним кроком вперед у розвитку штучного інтелекту, дозволяючи машинам створювати реалістичний текст, зображення, музику та навіть 3D-об'єкти. На відміну від традиційного ШІ, який зосереджений на класифікації та прогнозуванні, моделі генеративного ШІ вивчають закономірності у даних для створення абсолютно нового контенту. Однак, попри широкі можливості застосування, етичні та обчислювальні виклики потребують відповідального вирішення.