Java және AI. Java тілінде жасанды интеллект жазуға болады ма?

Біз IT нарығының ең ыстық және трендті тауашаларында Java пайдалану туралы айтуды жалғастырамыз. Біз қазірдің өзінде Java қалай қолданылатыны туралы Интернет заттарында , бұлттық қызметтерде , үлкен деректерде және блокчейнде жазғанбыз . Келесі кезекте тағы бір өте қызықты және маңызды тауашалар - жасанды интеллект (AI). «Жасанды интеллект Google-дың тамаша нұсқасы болады. Интернетте барлығын білетін, не қалайтыныңызды жақсы түсінетін және сізге беретін тамаша іздеу жүйесі. Дәл қазір біз одан әлі де алыспыз. Бірақ біз жұмыс істеп жатырмыз және бірте-бірте бұл идеяны жүзеге асыруға жақындап келеміз». Ларри Пейдж, Google негізін қалаушы.

Неліктен Java AI әзірлеуде танымал?

AI саласында қолданылатын бірнеше бағдарламалау тілдері бар, бірақ Java сөзсіз ең танымал тілдердің бірі болып табылады. Атап айтқанда, Java машиналық оқыту, нейрондық желілер, іздеу алгоритмдері, генетикалық бағдарламалау және мульти-роботикалық жүйелер үшін шешімдер жасау үшін қолданылады. Нысанға бағдарлау және масштабтау сияқты мүмкіндіктер AI жобалары үшін өте маңызды, бұл Java-ны олар үшін өте қолайлы етеді. Бүгінгі күні AI технологиялары бизнесте белсенді түрде пайдаланылғандықтан, Java мүмкіндіктері үлкен сұранысқа ие, бұл бірнеше платформаларда жұмыс істейтін қосымшаның бір нұсқасын жасауға мүмкіндік береді. AI бағдарламалаудағы Java тілінің тағы бір артықшылығы - әртүрлі типтегі алгоритмдерді codeтау мүмкіндігі. Ал біз бірнеше рет айтқан Java тілінің басқа да күшті және артықшылықтары AI дамыту саласында сұранысқа ие. Олардың ішінде codeты жасау және жөндеудің қарапайымдылығы, ауқымды жобалармен жеңілдетілген жұмыс, жеңілдетілген визуализация, сонымен қатар Swing және SWT (Standard Widget Toolkit) қолжетімділігі бар. Бұл мүмкіндіктер тартымды, күрделі графика мен интерфейстерді жасауға мүмкіндік береді. «Жасанды интеллект керемет қарқынмен дамып келеді. Егер сіз AI бойынша жұмыс істейтін ғалымдар топтарымен тікелей байланыста болмасаңыз, сіз қаншалықты жылдам прогрестің экспоненциалды жылдамдықпен өсіп жатқанын білмейсіз. Илон Маск, SpaceX және Tesla Motors негізін қалаушы.

Java тіліндегі AI жобалары

Java codeын AI бір немесе басқа саласына қатысты көптеген жобалар пайдаланады. Міне, бірнеше қызықты мысалдар.

• Арктикалық шеңберді зерттеуге арналған мобильді роботтар

  Java API көмегімен ғалымдар Арктикалық шеңберде – Гренландия мен Антарктидада зерттеу үшін пайдаланылатын мобильді роботтардың бірқатарын жасады. Әрине, Java технологиялары басқа мобильді автономды роботтарды әзірлеуде де қолданылады, бірақ Арктикалық шеңберді зерттеуге арналған құрылғыларда әсіресе Интернетте көптеген ашық ақпарат бар.

  Так, GUI (графический интерфейс пользователя) для данных роботов разрабатывается с помощью инструментов Java Swing. Поскольку Swing прост в использовании и может напрямую взаимодействовать с компонентами, эта платформа была выбрана для обеспечения средств управления роботом и его мониторинга.

• JOONE Neural Engine

  JOONE Neural Engine (Java Object Oriented Neural Engine) — это популярная мультиплатформа, которая позволяет создавать, обучать и тестировать нейронные сети.

  Joone состоит из компонентной архитектуры, то есть базируется на дополняемых компонентах, которые могут быть расширены с целью построения новых алгоритмов и архитектур нейронных сетей.

  Компоненты являются codeовыми модулями, которые прилагаются для создания информационного потока. Новые компоненты могут быть добавлены or отсоединены. Кроме того, Joone имеет GUI-приложение, позволяющее графически создавать и тестировать любые нейронные сети, а также распределенную среду обучения, которая позволяет тренировать нейронные сети на многих удаленных машинах.

• Robocode

  Robocode — это достаточно старая, широко известная и все еще популярная игра на основе Java с открытым исходным codeом, которая позволяет пользователям изучать принципы Java-программирования. Она также хорошо подходит для изучения базовых принципов робототехники и искусственного интеллекта.

  В Robocode игрок создает собственного робота-танка, программирует его стратегию и разрабатывает программный интеллект, соревнуясь с роботами других пользователей. Впервые созданная еще в 2000-м году, Robocode и по сей день является одной из самых популярных и известных игр для программистов.

• WEKA Machine Learning Suite

  Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA) Machine Learning Suite — это открытый список алгоритмов, которые используются для разработки методов машинного обучения. Все алгоритмы WEKA заточены под машинное обучение и интеллектуальный анализ данных.

  Now набор WEKA Machine Learning Suite широко используется в бизнес-среде, предоставляя компаниям упрощенный анализ данных и предиктивную аналитику.

• Чат-бот Alice

  Чат-бот A.L.I.C.E. (Artificial Linguistic Internet Computer Entity), также известный How Alicebot or просто Alice, — это программа, способная вести диалог с человеком на естественном языке. Созданная по подобию первой программы-собеседника ELIZA, она использует технику эвристического сопоставления фразы пользователя с образцами в базе знаний. A.L.I.C.E. считается одним из лучших чат-ботов, она три раза становилась победителем премии Лебнера (премия Лебнера присуждается победителю ежегодного конкурса AI Loebner, в котором программы соревнуются в прохождении теста Тьюринга).

“Мы называем это искусственным интеллектом, но в реальности эта технология улучшает и дополняет наш интеллект. Поэтому instead of искусственного интеллекта я бы называла ее дополненным интеллектом.” Джинни Рометти (Ginni Rometty), СЕО компании IBM

ИИ библиотеки на Java

Айта кету керек, бүгінгі күні дәстүрлі Java алгоритмдері мен тұжырымдамалары туралы базалық білімі бар кез келген тәжірибелі Java бағдарламашысы AI саласындағы белгілі бір технологияларға негізделген шешімдерді жүзеге асыра алады. Мұны істеу үшін көптеген күрделі функцияларды орындауға көмектесетін көптеген ашық Java кітапханалары бар. Айта кету керек, AI жалпы алғанда өте кең өріс, және бүгін біз табиғи тілді өңдеу, машиналық оқыту, нейрондық желілер және т.б. сияқты ең танымал AI тауашаларындағы Java кітапханалары туралы сөйлесетін боламыз.

Сараптамалық жүйелер

AI-де сараптамалық жүйелер адамның шешім қабылдау қабілеттерін имитациялайтын компьютерлік жүйелер болып табылады.

• Апачи Йена

  Apache Jena — RDF үлгісіне негізделген семантикалық веб пен байланыстырылған деректер қолданбаларын құруға арналған ашық Java құрылымы. Ресми Apache Jena веб-сайтында RDF спецификациясының қысқаша сипаттамасы бар осы құрылымды пайдалану бойынша толық нұсқаулықты таба аласыз.

• PowerLoom

  PowerLoom (PowerLoom Білімді көрсету және пайымдау жүйесі) – интеллектуалды, білімге негізделген қолданбаларды жасауға арналған платформа. PowerLoom табиғи шегерім механизміне негізделген білімді көрсету тілін (KIF нұсқасы) пайдаланады. Бұл механизм білім базасында көрсетілген фактілер мен ережелер негізінде қорытындылар алу үшін логикалық тізбекті құруға қабілетті.

• D3web

  D3web – нақты жағдайға нақты білімді әзірлеуге, сынауға және қолдануға арналған ашық бастапқы семантикалық ойлау жүйесі. D3web бірқатар күрделі алгоритмдерді қамтиды. Ресми веб-сайтта сіз оны пайдалану мен құжаттаманың көптеген мысалдары бар платформаға қысқаша кіріспе таба аласыз.

«Менің ойымша, жасанды интеллект дерлік гуманитарлық пән. Шындығында, бұл адамның ақыл-ойы мен санасын түсіну әрекетінен басқа ештеңе емес». Себастьян Трун, информатика сарапшысы және Kitty Hawk корпорациясының басшысы.

Нейрондық желілер

• Нейроф

  Neuroph — Java тілінде жазылған нейрондық желілерді құруға және машиналық оқытуды қолдануға арналған ашық бастапқы кітапхана.

  Neuroph пайдаланушылары берілген GUI арқылы немесе Java codeын пайдаланып нейрондық желілерді жасай алады. Neuroph веб- сайтында нейрондық желінің не екенін және оның қалай жұмыс істейтінін егжей-тегжейлі түсіндіретін құжаттама бар.

• Тереңдеу4j

  Deeplearning4j — JVM үшін терең оқыту кітапханасы, ол сонымен қатар нейрондық желілерді құру үшін API ұсынады. Deeplearning4j терең оқыту және нейрондық желілер туралы біліміңізді тереңдету үшін көптеген оқулықтар мен теорияларды ұсынады .

Табиғи тілді өңдеу

• Apache OpenNLP

  Apache OpenNLP — это основанный на технологии машинного обучения инструментарий для обработки текста на естественном языке. На сайте есть documentация с информацией о том, How использовать данную библиотеку.

• Stanford CoreNLP

  Stanford CoreNLP — это один из самых популярных фреймворков для обработки естественного языка, который включает в себя множество инструментов для выполнения задач в этой области.

“Года работы в сфере искусственного интеллекта достаточно, чтобы заставить человека поверить в Бога.” Алан Перлис (Alan Perlis), эксперт в компьютерных науках и преподаватель в Университете Пердью, Университете Карнеги-Меллона и Йельском университете.

Машинное обучение

• Java Machine Learning Library (Java-ML)

  Java-ML — это открытый Java фреймворк, который содержит целый набор различных алгоритмов машинного обучения для программистов. На сайте проекта можно найти официальную documentацию с туториалами по возможностям применения Java-ML с примерами codeа.

• Weka

  Weka — это коллекция алгоритмов машинного обучения, которые можно применять непосредственно к датасету через предоставленный графический интерфейс or вызывать через API.

• RapidMiner

  RapidMiner — это платформа для обработки данных, предоставляющая различные алгоритмы машинного обучения через GUI и Java API. В Сети можно найти массу руководств и прочих материалов о применении RapidMiner.

• Генетические алгоритмы

  Генетический алгоритм — это эвристический алгоритм поиска, используемый для решения задач оптимизации и моделирования путем случайного подбора, комбинирования и вариации искомых параметров с использованием механизмов, аналогичных естественному отбору в природе.

• Jenetics

  Jenetics — это продвинутая библиотека генетических и эволюционных алгоритмов, генетического программирования и многоцелевой оптимизации, написанная на современном Java. На сайте проекта можно найти documentацию и туториалы для новых пользователей.

• ECJ 23

  ECJ 23 — это основанный на Java исследовательский фреймворк с сильной поддержкой генетических алгоритмов. Разработан в лаборатории эволюционных вычислений ECLab Университета Джорджа Мейсона в США.

• Watchmaker Framework

  Watchmaker Framework — это фреймворк, предназначенный для реализации платформо-независимых генетических и эволюционных алгоритмов в Java. На сайте проекта можно найти информацию о фреймворке с подробной documentацией и примерами его применения.

Вместо эпилога

Жоғарыда айтылғандай, AI - бұл өте кең өріс және пайдалану өте қарапайым және әртүрлі қолданбаларда және әртүрлі типтегі мәселелерді шешуде пайдалы болуы мүмкін көптеген құрылымдар мен жүйелер бар. Бүгінгі күні AI қолдану аясы өте жылдам өсіп келеді, бұл компанияларға AI технологиялары бойынша көбірек білікті мамандар қажет. Егер жоғарыда аталған AI қосымшасының сегменттері сізге қызықты болып көрінсе, олармен танысуды кейінге қалдырмағаныңыз жөн - бұл білім мен дағдылардың сізге көмектесетініне кепілдік беріледі.