УДК 004.032.26

Использование нейронных сетей при улучшении жизнедеятельности жителей города

Серов Роман Артемович – магистрант МИРЭА – Российского технологического университета.

Новичков Дмитрий Евгеньевич – ассистент кафедры Математического обеспечения и стандартизации информационных технологий МИРЭА – Российского технологического университета.

Аннотация: Активное развитие сегмента информационных технологий приводит к качественным изменениям в жизнедеятельности человека. Особую актуальность своего развития получают именно технологии искусственного интеллекта, обладая рядом уникальных качеств и преимуществ. Основной целью текущей статьи является анализ использования искусственных нейронных сетей применительно к вопросу улучшения жизнедеятельности жителей современных городов. Научная ценность статьи определяется предпринимаемой попыткой автора в комплексной систематизации знаний относительно вопроса использования искусственных нейронных сетей в жизни города. В работе применяются теоретические методы исследования, а также используются результаты зарубежных и отечественных научных материалов.

Ключевые слова: город, искусственная нейронная сеть, жизнедеятельность человека, искусственный интеллект, информационные технологии.

В течение последних лет наблюдается повышенный интерес относительно концепции «умный город». Именно на основе данного решения может быть получено наиболее эффективное решение проблем, которые возникают в результате урбанизации современных городов. Концепция подразумевает обеспечение комфортных условий проживания и разработку интеллектуальной инфраструктуры. Наиболее актуальными решениями цифровизации при реализации данной концепции являются Интернет вещей, искусственный интеллект, большие данные и иные инновационные технологии. Современные города стремятся оптимизировать ключевые сферы жизнедеятельности людей на основе интеграции современных цифровых решений. Также важным аспектом развития данной концепции является интеграция современных информационных технологий, которые способствуют становлению цифровой трансформации и появлению основанных на данных технологиях инноваций.

Одним из наиболее важных решений сегмента информационных технологий, использующемся в становлении концепции «умный город» являются искусственные нейронные сети (ИНС). Данная технология представляет собой математическую модель, воплощенную в аппаратно-программных решениях. При этом по принципу организации и функционирования ИНС являются схожим с биологическими нейронными сетями, имитируя не только функционал, но и структуру нервной системы человека. Технологии, основанные на работе искусственных нейронных сетей, состоят из колоссального количества отдельных вычислительных элементов (нейронов). На основе каждого из данных нейронов осуществляются различные операции, связанные с получением, обработкой, анализом и передачей информации [1].

Использование аппарата ИНС направлено на полную автоматизацию инфраструктуры в концепции «умный город». Одним из примеров первой попытки реализации подобной концепции в России стал город Иннополис, построенный в 2012 году в Казанском районе. На сегодняшний день в каждом из зданий данного города интегрированы «умные» элементы ЖКХ, в результате чего все учеты коммунальных расходов производятся на основе использования цифровых сервисов. Это позволяет снизить затрачиваемое человеком время на ожидание формирования квитанции, а также оплаты по счету. Теперь люди получили возможность формирования квитанции в электронном виде и ее оплаты в режиме онлайн [2].

Помимо сферы ЖКХ, активное использование искусственных нейронных сетей наблюдается и в вопросах безопасности. Так, современные системы безопасности, основанные на анализе данных посредством ИНС, позволяют обезопасить жителей квартир и частных домов от взлома и несанкционированного попадания в квартиру или дом. Инструментом для реализации данных систем являются интеллектуальные алгоритмы, встроенные в систему видеонаблюдения. Так, в результате обработки датчиков и распознавания лиц на основе ИНС, практически до нуля сводится вероятность предоставления доступ в жилище незнакомым или подозрительным людям.

Помимо этого, активное развитие приобретает вопрос разработки и интеграции интеллектуальных домофонов. Важно подчеркнуть, что на сегодняшний день уже существуют решения «умных» домофонов, однако их работа устроена исключительно на распознавании голоса и лиц человека. Домофон, работающий на базе искусственных нейронных сетей, позволяет анализировать действия и движения людей, а также вести учет каждого входящего и выходящего из подъезда человека. При этом на основе специального блока домофон имеет возможность включения системы оповещения при экстренной ситуации [3].

Также важным решением в вопросах улучшения жизнедеятельности жителей города является быстрый доступ к различным сферам – медицинской, ЖКХ, управляющим компаниям и другим. Так, к примеру, актуализируется разработка интеллектуального программного решения, записывающего жителей на прием к врачу. Аппарат ИНС предоставляет возможность реализации данной идеи в медицинском боте, которой на основе поступившей информации может распознать симптомы болезни и произвести запись на прием к соответствующему врачу. При этом при приближении даты приема, человеком будет получено от него напоминание, а результаты работы могут направляться в центр контроля качества для дальнейшего улучшения сервиса.

Другим направлением развития искусственных нейронных сетей в городской системе является реализация технологии «умного» транспорта. Примером является проект Яндекса «Беспилотное такси». Так, данной компанией были разработаны и созданы два автомобиля с установленными датчиками и камерами, данные с которых обрабатываются на основе ИНС в режиме реального времени. Автомобиль самостоятельно определяет расположение объектов вокруг, считывает знаки дорожного движения, светофоры и дорожную обстановку в целом, на основе чего производится управление движением. Важно подчеркнуть, что основной особенностью аппарата искусственных нейронных сетей является возможность самообучения и самосовершенствования алгоритмов своей работы. Исходя из этого, со временем повышается качество и безопасность функционирования интеллектуальных систем и комплексов, что повышает шансы интеграции, в частности, беспилотного такси в массовое использование для улучшения жизнедеятельности людей в городе [4].

Инновационным направлением развития городской инфраструктуры на основе ИНС является интеграция систем распознавания голоса и «моментального перевода». Данная технология является актуальным решением задач беспрепятственной, комфортной и более удобной жизнедеятельности жителей города, приехавших из других стран. Так, уже существуют идеи создания автоматизированных кол-центров, сотрудниками которых будут являться интеллектуальные боты. Данные центры станут способны быстро реагировать на звонки иностранных граждан для оказания различного рода помощи.

Таким образом, искусственные нейронные сети являются основным драйвером развития и глубокой цифровой трансформации современных городов. Основной целью представленной статьи являлось выполнение анализа использования искусственных нейронных сетей применительно к вопросу улучшения жизнедеятельности жителей современных городов. В результате работы были рассмотрены одни из наиболее актуальных и перспективных направлений становления, а также особенности развития интеллектуальных аппаратно-программных комплексов в рамках городской среды.

В заключение необходимо отметить, что на сегодняшний день непрерывно появляются новые сферы применения интеллектуальных технологий применительно к задаче цифровизации города. Использование искусственных нейронных сетей оказывает значительный и в то же время положительный эффект, улучшая жизнедеятельность жителей города [5].

Список литературы

1. Гордеев А.Ю. Перспективы развития и использования искусственного интеллекта и нейросетей для противодействия преступностив России (на основе зарубежного опыта) // Научный портал МВД России. 2021.
2. Шумилин А.Д., Вершинин Н.Н., Вершинин А.Е., Волкова А.С. Использование нейросетей для прогнозирования влияния автотранспорта на экологическую обстановку города // НиКСС.
3. Фаустова К.И. Нейронные сети: применение сегодня и перспективы развития // Территория науки.
4. Tan I.S., Federico K.N. Sustainability of artificial intelligence: an ur- banist's view through the prism of the concept of a smart and sustainable city // Urban Research and 2022.
5. Алферов О.Л. Концепция «умный город» - проект интеллектуальной инфраструктуры среды обитания людей // Социальные и гуманитарные науки. Отечественная и зарубежная литература. Сер. 4, Государство и право: Реферативный журнал.