Java at AI. Posible bang magsulat ng artificial intelligence sa Java?

Patuloy naming pinag-uusapan ang paggamit ng Java sa pinakamainit at trending na mga angkop na lugar ng IT market. Naisulat na namin ang tungkol sa kung paano ginagamit ang Java sa Internet of Things , cloud services , big data at blockchain . Ang isa pang sobrang kawili-wili at mahalagang angkop na lugar ay paparating na - artificial intelligence (AI). “Ang artificial intelligence ang magiging perpektong bersyon ng Google. Isang perpektong search engine na nakakaalam ng lahat ng bagay sa Internet, perpektong nauunawaan kung ano ang gusto mo, at ibinibigay ito sa iyo. Sa ngayon medyo malayo pa tayo dito. Ngunit kami ay nagtatrabaho at unti-unting lumalapit sa pagsasakatuparan ng ideyang ito." Larry Page, co-founder ng Google.

Bakit sikat ang Java sa pagbuo ng AI?

Mayroong ilang mga programming language na ginagamit sa larangan ng AI, ngunit ang Java ay walang alinlangan na isa sa pinakasikat. Sa partikular, ang Java ay ginagamit upang lumikha ng mga solusyon para sa machine learning, neural network, search algorithm, genetic programming at multi-robotic system. Ang mga tampok tulad ng object-orientation at scalability ay mahalaga para sa mga proyekto ng AI, na ginagawang perpektong akma ang Java para sa kanila. Dahil sa ngayon, ang mga teknolohiya ng AI ay aktibong ginagamit na ng negosyo, ang mga kakayahan ng Java ay higit na hinihiling, na nagbibigay-daan sa iyong lumikha ng isang bersyon ng application na gagana sa ilang mga platform. Ang isa pang bentahe ng Java sa AI programming ay ang kakayahang mag-code ng iba't ibang uri ng mga algorithm. At ang iba pang mga lakas at pakinabang ng Java, na nabanggit na namin nang higit sa isang beses, ay hinihiling sa larangan ng pag-unlad ng AI. Kabilang sa mga ito ang kadalian ng paglikha at pag-debug ng code, pinasimple na trabaho sa mga malalaking proyekto, pinasimple na visualization, pati na rin ang pagkakaroon ng Swing at SWT (Standard Widget Toolkit). Nagbibigay-daan sa iyo ang mga feature na ito na lumikha ng kaakit-akit, kumplikadong mga graphics at interface. "Ang artificial intelligence ay umuunlad sa isang hindi kapani-paniwalang bilis. Maliban kung mayroon kang direktang pakikipag-ugnayan sa mga pangkat ng mga siyentipiko na nagtatrabaho sa AI, wala kang ideya kung gaano kabilis—tumataas ang progreso sa bilis na malapit sa exponential." Elon Musk, tagapagtatag ng SpaceX at Tesla Motors.

Mga proyekto ng AI sa Java

Ang Java code ay ginagamit ng maraming proyekto na nauugnay sa isa o ibang lugar ng AI. Narito ang ilang mga kawili-wiling halimbawa.

• Mga mobile robot para sa pananaliksik sa Arctic Circle

  Gamit ang Java API, nakagawa ang mga siyentipiko ng hanay ng mga mobile robot na ginagamit para sa pananaliksik sa Arctic Circle - sa Greenland at Antarctica. Siyempre, ginagamit din ang mga teknolohiya ng Java sa pagbuo ng iba pang mga mobile na autonomous na robot, ngunit sa kaso ng mga device para sa paggalugad sa Arctic Circle, mayroong maraming bukas na impormasyon sa Internet.

  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

Dapat sabihin na ngayon halos anumang matalinong Java programmer na may pangunahing kaalaman sa tradisyonal na mga algorithm at konsepto ng Java ay maaaring magpatupad ng mga solusyon batay sa ilang mga teknolohiya mula sa larangan ng AI. Upang gawin ito, mayroong isang buong maraming bukas na mga aklatan ng Java na makakatulong sa iyong ipatupad ang maraming medyo kumplikadong mga function. Dapat lamang tandaan na ang AI sa pangkalahatan ay isang medyo malawak na larangan, at ngayon ay pag-uusapan natin ang tungkol sa mga library ng Java sa pinakasikat na AI niches, tulad ng natural na pagproseso ng wika, machine learning, neural network, atbp.

Mga sistema ng dalubhasa

Sa AI, ang mga expert system ay mga computer system na tumutulad sa mga kakayahan ng tao sa paggawa ng desisyon.

• Apache Jena

  Ang Apache Jena ay isang bukas na balangkas ng Java para sa pagbuo ng semantic web at mga naka-link na aplikasyon ng data batay sa modelo ng RDF. Sa opisyal na website ng Apache Jena makakahanap ka ng isang detalyadong gabay sa paggamit ng balangkas na ito na may maikling paglalarawan ng detalye ng RDF.

• PowerLoom

  Ang PowerLoom (PowerLoom Knowledge Representation and Reasoning System) ay isang platform para sa paglikha ng matalino, kaalaman-based na mga application. Gumagamit ang PowerLoom ng isang wika ng representasyon ng kaalaman (isang variant ng KIF), na batay sa isang natural na mekanismo ng pagbabawas. Nagagawa ng mekanismong ito na lumikha ng lohikal na kadena upang makakuha ng mga konklusyon batay sa mga katotohanan at panuntunang tinukoy sa base ng kaalaman.

• D3web

  Ang D3web ay isang open source na semantic reasoning engine para sa pagbuo, pagsubok, at paglalapat ng makatotohanang kaalaman sa isang partikular na sitwasyon. Kasama sa D3web ang isang hanay ng mga kumplikadong algorithm. Sa opisyal na website maaari kang makahanap ng isang maikling pagpapakilala sa platform na may maraming mga halimbawa ng paggamit at dokumentasyon nito.

"Sa palagay ko ang artificial intelligence ay halos isang disiplina sa humanities. Sa katunayan, ito ay walang iba kundi isang pagtatangka na maunawaan ang katalinuhan ng tao at ang kamalayan ng tao." Sebastian Thrun, eksperto sa computer science at pinuno ng Kitty Hawk Corporation.

Mga neural network

• Neuroph

  Ang Neuroph ay isang open source na library para sa paglikha ng mga neural network at paggamit ng machine learning, na nakasulat sa Java.

  Ang mga gumagamit ng Neuroph ay maaaring lumikha ng mga neural network sa pamamagitan ng ibinigay na GUI o gamit ang Java code. Mayroong dokumentasyon sa website ng Neuroph na nagpapaliwanag din nang detalyado kung ano talaga ang isang neural network at kung paano ito gumagana.

• Deep learning4j

  Ang Deeplearning4j ay isang deep learning library para sa JVM na nagbibigay din ng API para sa paglikha ng mga neural network. Nagbibigay ang Deeplearning4j ng maraming tutorial at teorya upang palalimin ang iyong kaalaman sa malalim na pag-aaral at mga neural network .

Natural na Pagproseso ng Wika

• 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

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang AI ay isang napakalawak na larangan, at mayroong isang malaking bilang ng mga balangkas at sistema na medyo simple gamitin at maaaring maging kapaki-pakinabang sa iba't ibang uri ng mga aplikasyon at para sa paglutas ng iba't ibang uri ng mga problema. Ngayon, ang saklaw ng AI ay mabilis na lumalaki, na nangangahulugang ang mga kumpanya ay nangangailangan ng higit at higit pang mga kwalipikadong espesyalista sa mga teknolohiya ng AI. Kung ang mga segment ng AI application na nakalista sa itaas ay tila kawili-wili sa iyo, mas mainam na huwag ipagpaliban ang pagkilala sa kanila - ang kaalaman at kasanayang ito ay halos garantisadong magagamit.