135 події

Хронологія ШІ

Хронологія, що показує: ШІ оголошували мертвим щонайменше тричі — і щоразу він повертався.

1837Віхи

Аналітична машина Беббіджа: ідея комп'ютера

Історія ШІ починається не з комп'ютерів, а з їхньої ідеї. У 1830-х роках британський математик Чарльз Беббідж спроектував аналітичну машину і вперше докладно описав її у 1837 році — на папері це був перший у світі універсальний програмований обчислювач. Його проект випередив свій час на ціле століття: він уже мав арифметичний пристрій, який Беббідж називав mill, пам'ять (store), програмування через перфокарти і навіть умовні переходи — базові складові будь-якого сучасного комп'ютера. За його життя машину так і не збудували: вона виявилася надто складною для механіки XIX століття. Попри це, вона є далекою праматір'ю кожної обчислювальної машини — а отже, і апаратного забезпечення, на якому взагалі може працювати штучний інтелект. Для чесної оцінки: аналітична машина залишилася незавершеним проектом, і вона була обчислювачем, а не мислячою машиною. Вона заклала фундамент — обчислення, а не інтелект.

У 1830-х роках британський математик Чарльз Беббідж спроектував аналітичну машину, яку вперше описав у 1837 році, — перша конструкція універсального програмованого обчислювача.
У його проекті вже були складові сучасних комп'ютерів: арифметичний пристрій (mill), пам'ять (store), програмування за допомогою перфокарт і навіть умовні переходи.
Машина Беббіджа — далека праматір кожного комп'ютера, а отже, і апаратного забезпечення, на якому взагалі може працювати ШІ.
Антихайп: аналітична машина так і не була побудована за життя Беббіджа — вона залишилася проектом на папері. І вона була обчислювачем, а не ШІ: фундамент, а не саме мислення.

Особи:Charles Babbage

1843Публікації

Ада Лавлейс: перша програма — і сміливе бачення

Чарльз Беббідж спроектував машину — але лише Ада Лавлейс збагнула, на що вона справді здатна. У 1843 році британська математик переклала статтю про аналітичну машину Беббіджа і додала власні нотатки, які значно перевершили оригінал за обсягом і глибиною. У своїй нотатці G вона описала метод, за допомогою якого машина мала обчислювати числа Бернуллі — це часто називають першою опублікованою комп'ютерною програмою. Ще далекогляднішою була її друга ідея: машина не обмежується числами, а може обробляти символи будь-якого роду і навіть складати музику. Так Лавлейс на ціле століття випередила ідею універсальної обробки даних. Для чесної оцінки: чи була вона справді першою програмісткою — питання дискусійне: сам Беббідж раніше схематично окреслював програми, а процедура для чисел Бернуллі виникла у спільному обговоренні з ним. Водночас Лавлейс вважала, що машина не здатна створити дійсно нового — заперечення, з яким Алан Тюрінг у 1950 році прямо не погодився.

У 1843 році Ада Лавлейс переклала статтю про аналітичну машину Беббіджа і доповнила її розгорнутими власними нотатками, що значно перевершили оригінал.
Її нотатка G містить метод обчислення чисел Бернуллі — його часто називають першою опублікованою комп'ютерною програмою.
Її вражаюче передбачення: машина здатна на більше, ніж обчислення, — вона може обробляти символи і навіть складати музику. Це і є ідея універсальної обробки даних.
Антихайп: чи була Лавлейс першою програмісткою — питання дискусійне (Беббідж раніше писав програми; процедура для чисел Бернуллі виникла у спільному обговоренні з ним). Крім того, вона вважала, що машина не здатна створити дійсно нового — заперечення, з яким Тюрінг у 1950 році не погодився.

Особи:Ada Lovelace

1936Публікації

Машина Тюрінга: Що взагалі означає обчислення

Перш ніж поставити питання, чи можуть машини мислити, потрібно було з'ясувати, що машина взагалі може обчислювати. На це питання відповів британський математик Алан Тюрінг у 1936 році в своїй статті «On Computable Numbers». У ній він описав напрочуд просту уявну модель — стрічку, голівку для читання-запису, кілька правил, — що пізніше отримала назву машина Тюрінга. З її допомогою Тюрінг точно визначив, що є обчислюваним, а що — ні. Його найважливіша думка: єдина універсальна машина Тюрінга може наслідувати будь-яку іншу. Це теоретична схема універсального комп'ютера — машини, що з правильною програмою може виконати все обчислюване. Тим самим Тюрінг став засновником інформатики і заклав фундамент, на якому ідея мислячих машин стала можливою. Чесна оцінка: машина Тюрінга — математична ідея, а не побудований пристрій, і йшлося про обчислюваність, а не про інтелект. Питання про те, чи можуть машини мислити, Тюрінг поставив лише у 1950 році. Назву «машина Тюрінга» запровадили інші.

У 1936 році Алан Тюрінг опублікував статтю «On Computable Numbers» і описав у ній просту уявну обчислювальну модель — пізніше названу машиною Тюрінга.
З її допомогою Тюрінг визначив, що є взагалі обчислюваним. Універсальна машина Тюрінга може наслідувати будь-яку іншу — теоретична схема універсального комп'ютера.
Тим самим Тюрінг став засновником інформатики. Те, що єдина машина може обчислити все обчислюване, є основою для того, щоб машини згодом навчилися мислити.
Антиажіотаж: машина Тюрінга — математична ідея, а не пристрій; йшлося про обчислюваність, а не про інтелект. Чи можуть машини мислити, Тюрінг запитав лише у 1950 році. Назву запровадили інші.

Особи:Alan Turing

1943Публікації

Маккаллох і Піттс: Перший штучний нейрон

За тринадцять років до Дартмутської конференції, посеред війни, з'явилося справжнє свідоцтво про народження штучних нейронних мереж. Нейрофізіолог Воррен Маккаллох і самоук-логік Волтер Піттс — якому щойно виповнилося двадцять і в якого не було жодного академічного ступеня — опублікували 1943 року в Bulletin of Mathematical Biophysics статтю «A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity». Їхня ідея була радикально простою: нейрон можна описати як бінарний перемикач, що спрацьовує за принципом «все або нічого», щойно сума його входів перевищує поріг. На основі чистої висловлювальної логіки вони довели, що мережі з таких елементів можуть обчислювати будь-яку логічну функцію — а мережі зі зворотними зв'язками мають навіть форму пам'яті. У заключній частині вони констатували, що їхні мережі здатні обчислювати те саме, що й машина Тюрінга. Так вони заклали першу математичну модель нейрона як логічного обчислювального елемента. Підводний камінь, що визначав наступне десятиліття: їхній нейрон не вмів навчатися.

Перша математична модель нейрона як логічного обчислювального елемента: Маккаллох і Піттс виразили функціонування нервової системи через формальну висловлювальну логіку.
Все або нічого: нейрон спрацьовує, коли сума його входів перевищує поріг. Мережі таких елементів обчислюють будь-яку логічну функцію; зворотні зв'язки створюють пам'ять.
Принципове обмеження: жодного навчання. Ваги й пороги були фіксованими, мережу доводилося проектувати вручну. Лише Хебб (1949) і перцептрон Розенблатта (1957) принесли правила навчання.
Вплив сягнув далеко за межі біології: архітектура комп'ютера фон Неймана (EDVAC, 1945), кібернетика Вінера і врешті решт кожна штучна нейронна мережа спираються на цю роботу.

Особи:Warren S. McCulloch, Walter Pitts

Організації:University of Illinois, College of Medicine, University of Chicago

1948Публікації

Теорія інформації Шеннона: Народження біта

У 1948 році в Bell Labs вийшла стаття, що заклала основи цифрового світу: «A Mathematical Theory of Communication» Клода Шеннона. Шеннон показав, як виміряти інформацію математично — незалежно від її змісту. Він ввів біт як найменшу одиницю інформації і запровадив поняття ентропії: міру того, скільки невизначеності в середньому знімає повідомлення. Тим самим він заклав основи стиснення даних, безпомилкової передачі і, зрештою, кожного комп'ютера. Для ШІ це більше, ніж передісторія: поняття перехресної ентропії та дивергенції Кульбака–Лейблера, що нині слугують цільовими функціями при навчанні нейронних мереж, безпосередньо походять із теорії Шеннона. Чесна оцінка: Шеннон описував передавання повідомлень, а не мислення. Теорія інформації — математичний інструмент, на якому будується ШІ, але сама по собі вона не є штучним інтелектом.

У 1948 році Клод Шеннон опублікував у Bell Labs «A Mathematical Theory of Communication» і заснував теорію інформації.
Він ввів біт як одиницю вимірювання інформації і визначив ентропію — скільки невизначеності в середньому знімає повідомлення.
Ключово для ШІ: перехресна ентропія і KL-дивергенція — безпосередньо з теорії Шеннона — є нині стандартними цільовими функціями при машинному навчанні.
Антиажіотаж: Шеннон описував передавання повідомлень, а не інтелект. Теорія інформації — це основа, на якій будується ШІ, а не результат ШІ. (Термін «біт» запропонував колега Джон Тьюкі.)

Особи:Claude Shannon

Організації:Bell Labs

1949Публікації

Правило Хебба: як виникає навчання в мозку

У 1949 році канадський психолог Дональд Хебб опублікував книгу The Organization of Behavior і представив просту, але вагому ідею: якщо два пов'язаних нейрони регулярно збуджуються одночасно, зв'язок між ними зміцнюється. Тим самим Хебб уперше запропонував конкретний механізм того, як навчання може відбуватися на рівні окремих синапсів. Для ШІ це стало основним принципом: навчання означає коригування сили зв'язків — саме це й роблять штучні нейронні мережі, наприклад пізніші мережі Гопфілда. Для чесної оцінки: відомий вислів про те, що нейрони, які збуджуються разом, з'єднуються разом, — насправді не Хебба, а приписується нейронауковцю Карлі Шатц (1992). І правила Хебба самого по собі ще недостатньо для сучасного глибинного навчання, адже в ньому бракує цілеспрямованої корекції помилок.

У 1949 році психолог Дональд Хебб опублікував книгу The Organization of Behavior і сформулював, як навчання в мозку може відбуватися на рівні синапсів.
Правило Хебба: якщо два пов'язаних нейрони регулярно збуджуються одночасно, зв'язок між ними зміцнюється.
Ідея — навчання означає коригування сили зв'язків — стала основним принципом нейронних мереж, що навчаються (наприклад, у мережах Гопфілда).
Антихайп: відомий вислів (нейрони, що збуджуються разом, з'єднуються разом) приписується не Хеббу, а Карлі Шатц (1992). Правила Хебба ще недостатньо для сучасного глибинного навчання — в ньому бракує корекції помилок.

Особи:Donald Hebb

1950Публікації

Тест Тюрінга: гра в імітацію

Філософська основа машинного інтелекту та перший еталон штучного інтелекту. У 1950 році Alan Turing опублікував у журналі Mind статтю 'Computing Machinery and Intelligence' і переосмислив запитання 'Чи можуть машини думати?'. Замість філософських визначень Turing запропонував практичну 'гру в імітацію': людина-оцінювач аналізує текстові записи розмов між людиною та машиною. Оцінювач намагається визначити машину — машина проходить тест, якщо оцінювач не може надійно її розрізнити. Вирішальним є не правильність відповідей, а те, наскільки вони схожі на людські. Цей тест нерозрізненості можна узагальнити на всі людські досягнення — як вербальні, так і невербальні (робототехніка). Поведінковий підхід Turing заклав концептуальний фундамент для всіх досліджень у галузі штучного інтелекту та вплинув на ELIZA, ChatGPT і всі сучасні системи розмовного штучного інтелекту.

Тест нерозрізненості: оцінювач намагається відрізнити машину від людини через текстову розмову
Перенесення фокусу від філософських визначень до поведінкових демонстрацій інтелекту
Поставив фундаментальне питання 'Чи можуть машини думати?' і запропонував операційний підхід
Встановив перший еталон штучного інтелекту та вплинув на всі наступні розробки розмовних систем ШІ

Особи:Alan Turing

Організації:University of Manchester, Mind Journal

1956Прориви

Logic Theorist: Перша програма-мислитель

Того самого літа, коли в Дартмуті виник термін «штучний інтелект», Аллен Ньюелл, Герберт Саймон і часто забутий програміст Кліфф Шоу продемонстрували те, що прийнято називати «першою програмою ШІ» — але з одним застереженням. Їхній Logic Theorist доводив математичні теореми: він звертався до висловлювальної логіки з «Principia Mathematica» Вайтгеда і Рассела та самостійно знаходив докази для 38 із перших 52 теорем. Вражав сам підхід: замість перебору всіх варіантів програма шукала евристично — оцінювала, які кроки варті уваги, і рухалась від мети назад. Для однієї теореми вона знайшла навіть коротший доказ, ніж оригінальний; за переказами, Рассел зрадів, тоді як науковий журнал відхилив надісланий доказ. Написано все це було мовою IPL — списковою мовою, яка передбачила LISP Маккарті. Обмеження: ігрові програми, як-от дашки Самюела, з'явилися раніше — Logic Theorist був першим, що навмисно намагався відтворити людське мислення на відкритому розумовому завданні.

Часто називають «першою програмою ШІ» — точніше: перша програма, що навмисно моделювала людське мислення на відкритому розумовому завданні (ігрові програми з'явилися раніше).
Евристичний пошук замість грубої сили: від мети назад, з оцінкою варартісних кроків (підстановка, відокремлення, ланцюгування) — натхненний евристикою Пойа.
Довів 38 із перших 52 теорем глави 2 «Principia Mathematica» — для однієї теореми навіть коротше, ніж оригінал.
Написано мовою IPL (переважно Шоу), що вплинула на LISP Маккарті; евристичний підхід безпосередньо призвів до General Problem Solver (1957).

Особи:Allen Newell, Herbert A. Simon, John Clifford Shaw

Організації:RAND Corporation, Carnegie Institute of Technology

1956Конференції

Дартмутська конференція: день народження ШІ

Той історичний момент, коли штучний інтелект народився як наукова галузь. З 18 червня по 17 серпня 1956 року в Дартмутському коледжі відбулася перша AI Summer Research Conference. Джон Маккарті, Марвін Мінський, Натаніел Рочестер і Клод Шеннон мали сміливе бачення: 'Кожен аспект навчання або будь-яка інша ознака інтелекту можуть бути описані настільки точно, що машина зможе їх змоделювати.' Під час цього восьмитижневого семінару Маккарті запровадив термін 'Artificial Intelligence' і тим самим заклав фундамент нової наукової дисципліни. Деякі учасники приїжджали лише на кілька тижнів, інші залишалися весь час: Герберт Саймон і Аллен Ньюелл, наприклад, продемонстрували в перші тижні свій Logic Theorist, тоді як Рей Соломонофф був присутній усі вісім тижнів — дискусії велися на верхньому поверсі математичного факультету. З цієї конференції виросли три історичні центри ШІ: Університет Карнегі — Меллон з Ньюеллом і Саймоном, MIT із Мінськом і Стенфорд із Маккарті.

День народження ШІ як самостійної наукової дисципліни завдяки 8-тижневому семінару з провідними мислителями
Джон Маккарті запровадив термін 'Artificial Intelligence' і тим визначив нову галузь досліджень
Заклав дослідницьку програму: машинна мова, абстракція, розв'язання задач і самовдосконалення
Зібрав батьків-засновників ШІ: Маккарті, Мінського, Шеннона, Рочестера та майбутнього нобелівського лауреата Герберта Саймона

Особи:John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester, Claude Shannon

Організації:Dartmouth College, IBM, Bell Labs

1957Публікації

Персептрон: перша навчальна нейронна мережа

Народження машинного навчання через перший нейрон штучного інтелекту, здатний навчатися. 1957 року Френк Розенблатт у Cornell Aeronautical Laboratory розробив персептрон — першу нейронну мережу, яка могла навчатися на досвіді. У січні 1957 року він опублікував технічний звіт 'The Perceptron: A Perceiving and Recognizing Automaton' (Project PARA, Report 85-460-1). Офіційна наукова публікація вийшла у листопаді 1958 року в журналі Psychological Review. Натхненний біологічними нейронами персептрон поєднував зважені входи через функцію Хевісайда у бінарні виходи. Інноваційне правило навчання персептрона коригувало ваги щоразу, коли приклад класифікувався неправильно, — ранній попередник навчання в сучасних нейронних мережах (його не слід плутати з пізнішим дельта-правилом Відроу і Гоффа, 1960). Спочатку змодельований на IBM 704 і публічно оголошений 1958 року, апаратний пристрій Mark I Perceptron було завершено лише близько 1960 року. Незважаючи на обмеженість лінійно роздільними задачами, персептрон заклав концептуальний фундамент для всіх наступних нейронних архітектур.

Перший навчальний штучний нейрон із зваженими входами та функцією Хевісайда
Бінарна класифікація через порогове рішення — ефективна для лінійно роздільних патернів
Правило навчання персептрона Френка Розенблатта коригувало ваги при кожній хибній класифікації, забезпечуючи автоматичне навчання
Обмеженість лінійно роздільними задачами згодом призвела до критики XOR з боку Мінського і Паперта

Особи:Frank Rosenblatt

Організації:Cornell Aeronautical Laboratory, US Navy

1958Прориви

LISP: мова ШІ

У 1958 році Джон Маккарті в MIT розробив мову програмування, що поставила символічні обчислення в центр: LISP — скорочення від List Processing. Замість обробки переважно чисел LISP маніпулював списками символів — саме те, що потребував символічний ШІ. Протягом десятиліть LISP залишався мовою досліджень у галузі ШІ: в ньому створювали експертні системи, системи обробки мови і планувальні системи. Мова Маккарті також запровадила ідеї, які сьогодні стали самоочевидними: рекурсія, автоматичне збирання сміття (Garbage Collection), функції як дані та інтерактивне обчислення. Стів Рассел реалізував теоретичний механізм eval Маккарті як перший інтерпретатор — і тим самим зробив LISP придатним до виконання. Для чесної оцінки: LISP не був першою мовою програмування вищого рівня (Fortran з'явився у 1957 році), але він є другою найстарішою використовуваною досі — і для ШІ найвпливовішою.

Джон Маккарті розробив LISP у 1958 році в MIT для символічних обчислень (списки замість чисел) — протягом десятиліть ЦЕ БУЛА мова досліджень у галузі ШІ (експертні системи, NLP, планування).
Запровадив ідеї, що стали стандартом: рекурсія, автоматичне збирання сміття, функції як дані, інтерактивне обчислення (REPL).
Спирався на обробку списків IPL; Стів Рассел реалізував eval Маккарті як перший інтерпретатор і зробив LISP придатним до виконання.
Антихайп: не перша мова вищого рівня (Fortran 1957 вийшов раніше) — але друга найстаріша з-поміж використовуваних сьогодні і для ШІ найвпливовіша.

Особи:John McCarthy, Steve Russell

Організації:MIT

1959Прориви

Артур Самюел: Самонавчальний ШІ і термін «машинне навчання»

За кілька років до Дартмутської конференції Артур Самюел з IBM навчив машину грати в шашки — і водночас вчитися. Його програма запрацювала у 1952 році на IBM 701; вирішальним, проте, стало те, що було написано в його статті 1959 року «Some Studies in Machine Learning Using the Game of Checkers». Програма вдосконалювалася сама: вона зіграла десятки тисяч партій проти себе і коригувала ваги своєї функції оцінювання залежно від результатів. У назві цієї статті термін «Machine Learning» (машинне навчання) зафіксований вперше в його сучасному значенні — Самюел вважається його автором. Річард Саттон пізніше відзначив самогру Самюела як найперше застосування навчання з тимчасовою різницею (Temporal-Difference Learning), що лежить в основі сучасного навчання з підкріпленням. Телевізійна демонстрація 1956 року і широко цитована перемога над нібито гросмейстером зробили заголовки — однак обидва факти були сильно перебільшені: проти справді сильних гравців програма програвала впевнено, а повністю шашки були вирішені лише десятиліттями пізніше.

У назві своєї статті 1959 року Самюел використав термін «Machine Learning» — перше зафіксоване вживання в сучасному значенні; він вважається його автором.
Перша публічно продемонстрована самонавчальна програма: вона сама коригувала ваги своєї функції оцінювання і запам'ятовувала позиції (Rote Learning).
Завдяки десяткам тисяч партій проти себе вона передбачила самогру, яку пізніше довів до досконалості AlphaZero — для Саттона це найраннє застосування Temporal-Difference Learning.
Антиажіотаж: знаменита перемога 1962 року була над переоціненим суперником; проти гравців світового класу програма програвала. Повністю шашки вирішив лише Chinook у 2007 році.

Особи:Arthur Lee Samuel

Організації:IBM

1965Віхи

DENDRAL: піонер експертних систем

У середині 1960-х ШІ зробив вирішальний поворот. В Стенфордському університеті Едвард Фейгенбаум і генетик та лауреат Нобелівської премії Джошуа Ледерберг розпочали роботу над DENDRAL — програмою, яку часто вважають першою експертною системою і яка, безперечно, була першою, що застосувала ШІ до наукових міркувань. На відміну від попередніх систем, що проводили загальний пошук, DENDRAL використовував знання хіміків-фахівців: із даних мас-спектрометра він виводив структуру органічних молекул. Урок, здобутий з цього досвіду, визначив ціле десятиліття ШІ: знання — сила. Перемагає не найрозумніший загальний алгоритм, а той, хто має найбільше фахових знань. Таким чином DENDRAL проклав шлях до буму експертних систем у 1980-х роках. Для чесної оцінки: DENDRAL сам по собі був успішним дослідницьким проектом, що тривав роками, — не єдиним продуктом. Але його метод — ручного введення всіх знань — згодом став ахіллесовою п'ятою: він зробив комерційні експертні системи 1980-х крихкими і дорогими, що сприяло настанню ШІ-зими.

З середини 1960-х Едвард Фейгенбаум, Джошуа Ледерберг і колеги в Стенфордському університеті розробляли DENDRAL — часто його називають першою експертною системою і першою, що застосувала ШІ до наукових міркувань.
DENDRAL виводив структуру органічних молекул із даних мас-спектрометрії — використовуючи знання хіміків-фахівців замість загального пошуку.
Урок: знання — сила. Замість універсальних розв'язувачів ШІ тепер спирався на вузькі, наповнені знаннями домени — початок епохи експертних систем.
Антихайп: DENDRAL сам по собі був успішним багаторічним проектом. Але його метод — вручну закодовані знання — став слабкістю комерційних експертних систем 1980-х і сприяв настанню ШІ-зими.

Особи:Edward Feigenbaum, Joshua Lederberg, Bruce Buchanan

Організації:Stanford University

1965Публікації

Нечітка логіка: логіка невизначеності

Важливий математичний прорив у роботі з невизначеністю та апроксимаційними міркуваннями. 1965 року Лотфі Заде опублікував в Університеті Каліфорнії у Берклі (UC Berkeley) основоположну статтю 'Fuzzy Sets' — відповідь на нездатність класичної логіки працювати з розмитою та неповною інформацією. Його інновація полягала у розумінні того, що люди приймають рішення на основі неточної, нечислової інформації. Нечітка логіка (Fuzzy Logic) дозволяє ступені належності між 0 і 1 на противагу двійковій логіці 'так/ні'. Набравши нині понад 100 000 цитувань, праця Заде стала основою для м'яких обчислень і сучасних підходів у ШІ. 'Точна логіка неточного' дала змогу математично моделювати невизначеність, неповноту та суперечливу інформацію. Нечітка логіка знайшла застосування в експертних системах, системах керування, а пізніше і в сучасних архітектурах ШІ для нечітких процесів прийняття рішень.

Стаття Лотфі Заде 'Fuzzy Sets' 1965 року з понад 100 000 цитувань суттєво змінила підходи до роботи з невизначеністю
Уможливила математичне моделювання розмитості, неповноти та суперечливої інформації
Знайшла застосування в експертних системах, системах керування та апроксимаційних процесах прийняття рішень
Заклала основу для м'яких обчислень і сучасних підходів ШІ до роботи з недосконалою інформацією

Особи:Lotfi Zadeh

Організації:UC Berkeley, Information and Control

1966Прориви

ELIZA: перший чат-бот

Народження діалогу людини з машиною та ненавмисний експеримент із людської психології. Приблизно з 1964 по 1966 рік Джозеф Вейзенбаум у MIT розробив ELIZA — першу програму, спеціально створену для розмов із людьми. Із напрочуд лаконічним кодом і простою технологією зіставлення зразків (pattern matching) ELIZA імітувала діалоги, особливо у варіанті DOCTOR як рогеріанський терапевт. Дивовижа полягала не в технології, а в людській реакції: користувачі, зокрема власна секретарка Вейзенбаума, розвивали емоційні прив'язаності до програми і навіть вимагали приватності для своїх 'сеансів терапії'. Вейзенбаум рано описав і розкритикував це явище — схильність приписувати людські якості примітивним програмам. Сам термін 'ефект ELIZA' був введений і популяризований пізніше, вже у 1990-х роках. ELIZA довела силу простої ілюзії і заклала основу для всіх сучасних чат-ботів.

Перша комп'ютерна програма, спеціально розроблена для діалогу людини з машиною, завершена 1966 року
Використовувала просту методику зіставлення зразків і підстановки — програма обходилася напрочуд малою кількістю коду
Створювала ілюзію розуміння та емоційного інтелекту без справжнього розуміння мови
Унаочнила пізніше названий 'ефект ELIZA' і застерегла від проекції людських якостей на примітивні програми

Особи:Joseph Weizenbaum

Організації:MIT, MIT AI Laboratory

1969Публікації

«Перцептрони»: Книжка, що спричинила зиму ШІ

У 1969 році дослідники МТІ Марвін Мінскі та Сеймур Папперт опублікували книжку «Перцептрони». Із математичною строгістю вони показали, що може і чого не може одношаровий перцептрон — найпростіша форма нейронної мережі. Їхній найвідоміший результат: така мережа не може навіть навчитися простій функції XOR, оскільки її не можна розділити однією прямою. Вплив був величезним: довіра до нейронних мереж підупала, фінансування зникло більш ніж на десятиліття — суттєвий внесок у першу зиму ШІ. Чесна оцінка: Мінскі і Папперт аж ніяк не спростували нейронні мережі в цілому. Вони аналізували лише одношаровий варіант; багатошарові мережі вирішують XOR без жодних проблем — що пізніше, починаючи з 1986 року, стало практично можливим завдяки методу зворотного поширення помилки. Оповідь про те, що книжка самотужки знищила дослідження, — це почасти міф. Але зниження фінансування і уваги було цілком реальним.

У 1969 році Марвін Мінскі та Сеймур Папперт опублікували «Перцептрони» і математично проаналізували, що одношарові перцептрони можуть — і чого не можуть.
Їхній відомий результат: одношаровий перцептрон не може навчитися простій функції XOR, оскільки вона не є лінійно роздільною.
Книжка вважається одним із чинників першої зими ШІ: фінансування нейронних мереж зникло більш ніж на десятиліття.
Антиажіотаж: Мінскі і Папперт не спростували нейронні мережі як такі — багатошарові мережі вирішують XOR (пізніше через зворотне поширення помилки, 1986). Те, що книжка самотужки знищила галузь, — почасти міф; але реальне зниження фінансування було.

Особи:Marvin Minsky, Seymour Papert

Організації:MIT

1969Прориви

Шейкі: перший інтелектуальний мобільний робот

Народження автономної робототехніки через інтеграцію міркування, планування і фізичної дії. З 1966 по 1972 рік команда Чарльза Розена в SRI International розробляла Шейкі — першого мобільного робота, здатного розмірковувати над власними діями. Двометровий робот поєднував телекамеру, сонарний далекомір, процесори і 'котячі вуса' як датчики зіткнення в єдину автономну систему. Визначні можливості Шейкі охоплювали сприйняття навколишнього середовища, висновки з неявних фактів, складання планів і компенсацію помилок — усе це керувалося природною англійською мовою. Фінансований ARPA (нині DARPA) проект вперше поєднав логічне міркування з фізичною дією і заклав основи для автономних систем. Інновації Шейкі сприяли розробці алгоритму пошуку A*, методів графа видимості та впливового комп'ютерного варіанту перетворення Хафа (Duda & Hart, SRI 1972). 1970 року журнал Life Magazine назвав Шейкі 'першою електронною особою'.

Перший мобільний робот, здатний розмірковувати над власними діями та самостійно планувати складні завдання
Поєднав телекамеру, сонар, процесори та датчики в єдину автономну мобільну систему
Розробив систему планування STRIPS для автоматичного розкладання завдань і пошуку маршрутів
Об'єднав комп'ютерний зір, навігацію та логічне міркування в єдиній фізичній системі

Особи:Charles Rosen, Nils Nilsson, Bertram Raphael

Організації:SRI International, DARPA

1970Віхи

SHRDLU: Розуміння мови у світі кубиків

Близько 1970 року Террі Вінограде в МТІ створив програму, що вразила фахівців: SHRDLU. Їй можна було давати вказівки простою англійською мовою — наприклад, поставити червоний куб на зелений блок — і вона виконувала їх у віртуальному світі з різнокольорових кубиків. SHRDLU розуміла більше, ніж просто команди: вона вирішувала неоднозначні речення, пам'ятала сказане, відповідала на запитання про свій світ і навіть могла пояснити, чому вона щось зробила. Для багатьох це був вражаючий апогей символічного ШІ — доказ того, що машини можуть надзвичайно добре розуміти мову. Чесна оцінка: розуміння SHRDLU працювало лише у її крихітному, замкненому світі кубиків. На реальний, неохопний світ з його нескінченними повсякденними знаннями перенести його не вдалося. Тож SHRDLU з часом стала повчальним прикладом обмежень таких мікросвітів — сам Вінограде згодом відійшов від цього підходу.

Близько 1970 року Террі Вінограде в МТІ створив SHRDLU — програму, що розуміла команди простою англійською і маніпулювала віртуальним світом кубиків.
SHRDLU могла вирішувати неоднозначні речення, пам'ятати сказане, відповідати на запитання і навіть пояснювати, чому вона щось зробила.
Вона вважалася вражаючим апогеєм символічного ШІ — доказом того, що машини можуть надзвичайно добре розуміти мову в обмеженому світі.
Антиажіотаж: розуміння SHRDLU працювало лише у її крихітному світі кубиків. На реальний світ перенести його не вдалося — повчальний приклад обмежень таких мікросвітів.

Особи:Terry Winograd

Організації:MIT

1970Публікації

Приховані марківські моделі встановлено

Математична основа для розпізнавання мовлення та моделювання послідовностей. З кінця 1960-х до 1970 року Леонард Баум, Ллойд Велч і Тед Петрі в Institute for Defense Analyses розробили приховані марківські моделі (Hidden Markov Models) та встановили алгоритм Баума-Велча. Ці статистичні моделі моделювали приховані стани в послідовностях і запропонували один із перших практичних підходів до виявлення латентних станів у часозалежних даних. З середини 1970-х HMM знайшли своє перше практичне застосування у розпізнаванні мовлення — завдяки Джеймсу Бейкеру в Carnegie Mellon, а пізніше в IBM. Метод трансформував автоматичне розпізнавання мовлення від простого зіставлення шаблонів до статистичних підходів. HMM стали стандартом для моделювання послідовностей у багатьох галузях: від біоінформатики через фінансовий аналіз до розпізнавання жестів. Алгоритм Баума-Велча, пізніше визнаний окремим випадком алгоритму Expectation-Maximization, загально сформульованого у 1977 році, заклав фундамент для сучасних імовірнісних методів машинного навчання.

Алгоритм Баума-Велча як окремий випадок Expectation-Maximization для оцінки параметрів HMM
Перше практичне застосування у розпізнаванні мовлення з середини 1970-х у Carnegie Mellon та IBM
Трансформував моделювання послідовностей від зіставлення шаблонів до статистичних імовірнісних підходів
Заклав математичний фундамент для сучасних імовірнісних методів машинного навчання

Особи:Leonard Baum, Lloyd Welch, Ted Petrie

Організації:Institute for Defense Analyses

1972Віхи

Пролог: Програмування за допомогою логіки

У 1972 році в Марсельському університеті виникла мова програмування, що мислила зовсім інакше, ніж всі інші: Пролог — скорочення від Programmation en Logique. Її творці Ален Колмероє і Філіп Руссель — спираючись на теорію Роберта Ковальскі — переслідували бездоганну ідею. Замість того щоб крок за кроком вказувати комп'ютеру, як щось зробити, у Пролозі описують лише факти й правила певного світу. Логічні висновки система виводить сама. Пролог став найважливішою мовою символічного ШІ: в експертних системах, в обробці мови і як серце амбіційного японського проекту п'ятого покоління. Чесна оцінка: логічне програмування так і не стало домінуючою парадигмою ШІ. Великий японський проект, що цілком спирався на Пролог, помітно не виправдав своїх обіцянок. І прорив завдячує не менше теорії Роберта Ковальскі, ніж самій мові.

У 1972 році Ален Колмероє і Філіп Руссель у Марсельському університеті розробили мову Пролог — скорочення від Programmation en Logique.
Пролог є декларативним: описуються факти й правила, а система сама виводить логічні висновки — замість покрокового вказування, як.
Пролог став найважливішою мовою логічного, символічного ШІ — в експертних системах, обробці мови і японському проекті п'ятого покоління.
Антиажіотаж: логічне програмування так і не стало домінуючою парадигмою ШІ; японський проект п'ятого покоління, побудований на ньому, не виправдав очікувань. Важливою була і теорія Роберта Ковальскі, а не лише мова.

Особи:Alain Colmerauer, Philippe Roussel, Robert Kowalski

Організації:University of Aix-Marseille

1974Віхи

Перша зима ШІ

Час різкого скорочення дослідницького фінансування та занепаду довіри до штучного інтелекту. Після перебільшених обіцянок 1960-х років настала гірка реальність: програми ШІ могли вирішувати лише тривіальні версії тих проблем, які мали вирішувати насправді. У Великій Британії доповідь Лайтхілла 1973 року містила нищівну критику, після чого Рада з наукових досліджень скоротила фінансування некерованих досліджень ШІ. У США DARPA — під впливом поправки Менсфілда — відмовилася від нецільових досліджень на кілька років; різке скорочення фінансування розуміння мовлення у 1974/75 роках вдарило по проекту в Університеті Карнегі-Меллон і призвело до розірвання контракту на 3 мільйони доларів. Ця зима тривала приблизно до 1980 року і навчила спільноту ШІ важливого уроку: реалістичні очікування — ключ до сталого прогресу.

DARPA у США та британська Рада з наукових досліджень у середині 1970-х різко скоротили фінансування нецільових досліджень ШІ
Професор Джеймс Лайтхілл у 1973 році гостро розкритикував дослідження ШІ за недосягнення цілей і вказав на проблему комбінаторного вибуху
DARPA розірвала контракт з Університетом Карнегі-Меллон на 3 мільйони доларів для систем розуміння мовлення через розчаровуючі результати
Програми ШІ початку 1970-х були обмежені тривіальними версіями реальних проблем і нагадували розумні 'іграшки'

Особи:James Lighthill, J.C.R. Licklider, Hans Moravec

Організації:DARPA, British Science Research Council, Carnegie Mellon University

1980Публікації

Неокогнітрон: Прабатько згорткових нейронних мереж

У 1980 році японський дослідник Куніхіко Фукусіма представив нейронну мережу, що набагато випередила свій час: неокогнітрон. Його взірцем була природа — точніше зорова кора головного мозку, яку лауреати Нобелівської премії Хьюбел і Візел досліджували на кішках. Там прості та складні клітини поетапно обробляють зорові подразники. Фукусіма відтворив цей принцип: багатошарова мережа, яка розпізнає ознаки пошарово — незалежно від того, де вони знаходяться у зображенні. Таким чином неокогнітрон передбачив ключові ідеї сучасних згорткових нейронних мереж (CNN), що панують у розпізнаванні зображень із 2012 року. Чесна оцінка: неокогнітрон ще не використовував зворотне поширення помилки і не міг навчатися так, як сучасні CNN. Лише зворотне поширення помилки (1986) і LeNet Яна ЛеКуна (1989) перетворили цю архітектуру на практично навчану мережу. Піонерська роль Фукусіми досі часто недооцінюється.

У 1980 році Куніхіко Фукусіма представив неокогнітрон — багатошарову нейронну мережу для розпізнавання образів.
Взірцем слугувала зорова кора (Хьюбел і Візел): прості та складні клітини, що поетапно розпізнають ознаки незалежно від їх положення.
Тим самим неокогнітрон передбачив ключові ідеї сучасних CNN — локальні фільтри ознак і ієрархічну обробку. LeNet ЛеКуна (1989) побудований на цій основі.
Антиажіотаж: неокогнітрон не використовував зворотне поширення помилки. Лише воно (1986) і LeNet (1989) зробили з нього практично навчану мережу. Піонерська роль Фукусіми часто недооцінюється.

Особи:Kunihiko Fukushima

Організації:NHK Broadcasting Science Research Laboratories

1980Віхи

Епоха експертних систем 1980-х

1980-ті роки позначають розквіт експертних систем, коли ШІ вперше здобуває комерційний успіх. Компанії по всьому світу впроваджують ці засновані на правилах програми ШІ, що відтворюють знання людських експертів у спеціалізованих галузях. Індустрія ШІ зростає з кількох мільйонів доларів у 1980 році до мільярдів у 1988 році. Дві третини компаній зі списку Fortune 500 використовують цю технологію. Системи на кшталт MYCIN досягають у дослідженнях рівня прийнятності своїх терапевтичних рекомендацій близько 65% — нарівні з університетськими експертами, хоча MYCIN так і не застосовується у клінічній практиці. Проте бум закінчується за класичною схемою економічної бульбашки, коли десятки компаній зазнають краху і межі технології стають очевидними.

Індустрія ШІ зростає з кількох мільйонів доларів (1980) до мільярдів (1988)
Дві третини компаній зі списку Fortune 500 використовують експертні системи у повсякденній діяльності
Терапевтичні рекомендації MYCIN отримують близько 65% схвалення — порівнянно з людськими університетськими експертами
Класична схема економічної бульбашки: бум, за яким слідує масовий крах

Особи:Edward Feigenbaum, Bruce Buchanan, Edward Shortliffe

Організації:Stanford University, Fortune 500 Companies

1982Публікації

Мережі Хопфілда: Асоціативна памʼять

Відродження нейронних мереж через можливості асоціативного зберігання. У 1982 році Джон Хопфілд опублікував революційну статтю «Neural networks and physical systems with emergent collective computational abilities» у PNAS. Його інновація полягала у поєднанні нейробіології та статистичної фізики: мережі Хопфілда функціонують як памʼять з адресацією за вмістом, яка реконструює повні патерни з неповних або зашумлених вхідних даних. Рекурентна архітектура з симетричними двонаправленими зʼєднаннями сходиться до атракторів фіксованої точки через функцію енергії Ляпунова. Система «котиться вниз» до найближчого збереженого спогаду. Робота Хопфілда знову розпалила інтерес до нейронних мереж та заклала теоретичний фундамент для сучасних RNN. Правило навчання Хебба уможливило асоціативне зберігання патернів — прорив для розуміння біологічних та штучних систем памʼяті.

Памʼять з адресацією за вмістом, яка реконструює повні патерни з неповних або зашумлених вхідних даних
Рекурентна архітектура з симетричними двонаправленими зʼєднаннями та емерджентними колективними властивостями
Функція енергії Ляпунова веде систему до атракторів фіксованої точки через «котіння вниз» до збереженого спогаду
Знову розпалив інтерес до нейронних мереж та заклав основу для сучасного розвитку RNN

Особи:John Hopfield

Організації:California Institute of Technology, Bell Laboratories

1986Публікації

Алгоритм зворотного поширення помилки

Народження сучасного машинного навчання через елегантний алгоритм навчання. У жовтні 1986 року Девід Румельхарт, Джеффрі Гінтон та Рональд Вільямс опублікували в Nature статтю 'Learning representations by back-propagating errors'. Цей алгоритм суттєво змінив навчання нейронних мереж, надавши ефективний метод налаштування ваг у багатошарових мережах. Метод багаторазово коригує ваги з'єднань, щоб мінімізувати різницю між фактичним та бажаним результатом. Ключова інновація полягала у здатності навчати приховані шари, які автоматично розпізнають важливі ознаки задачі. Математичні основи були закладені раніше — зокрема Полом Вербосом (1974) та Сеппо Ліннайнмаа (1970) — проте саме ця стаття широко популяризувала зворотне поширення помилки та переконливо продемонструвала його ефективність. Зворотне поширення помилки стало робочим конем машинного навчання та уможливлює всі сучасні застосування глибинного навчання.

Опублікована в Nature 9 жовтня 1986 року під назвою 'Learning representations by back-propagating errors'
Зробило ефективне навчання багатошарових нейронних мереж через обчислення градієнтів практично застосовним та широко відомим
Приховані шари навчилися автоматично розпізнавати важливі ознаки — значний крок вперед порівняно з перцептронами
Заклало математичний фундамент для всіх сучасних застосувань глибинного навчання та архітектур Transformer

Особи:David Rumelhart, Geoffrey Hinton, Ronald Williams

Організації:University of California San Diego, Carnegie Mellon University, Nature

1987Віхи

Друга зима ШІ

Крах ринку спеціалізованого апаратного забезпечення ШІ та провал експертних систем. У 1987 році ринок Lisp-машин обвалився, коли комп'ютери Apple та IBM стали дешевшими й потужнішими за дорогі системи, спеціалізовані для ШІ. Експертні системи на кшталт XCON виявилися надто трудомісткими у супроводі та занадто негнучкими для реальних застосувань. Джек Шварц, новий керівник IPTO, назвав експертні системи 'вправним програмуванням' і 'глибоко і жорстоко' скоротив фінансування ШІ. Занепад виробників Lisp-машин розтягнувся на кілька наступних років — лідер ринку Symbolics оголосив про банкрутство лише у 1993 році, — що призвело до більш тривалої та глибокої зими, ніж перша 1974 року. Ця зима тривала приблизно до 1993 року і поклала кінець комерційному ажіотажу навколо експертних систем і спеціалізованого апаратного забезпечення ШІ — проте символічний ШІ як науковий напрям залишився.

Ринок спеціалізованих Lisp-машин обвалився у 1987 році, оскільки комп'ютери Apple та IBM стали дешевшими й потужнішими
Експертні системи на кшталт XCON виявилися надто трудомісткими у супроводі, жорсткими та нездатними працювати з новими даними
Джек Шварц скоротив фінансування ШІ в DARPA 'глибоко і жорстоко' і назвав експертні системи 'вправним програмуванням'
Витрати на апаратне забезпечення, спеціалізоване для ШІ, значно перевищували обіцяні бізнес-результати

Особи:Jacob T. Schwartz, Marvin Minsky, Roger Schank

Організації:DARPA, IPTO, Symbolics, Lisp Machines Inc, XCON

1987Набори даних

UCI ML Repository: бібліотека наборів даних

Демократизація досліджень у машинному навчанні через стандартизовані еталонні набори даних. У 1987 році аспірант UCI David Aha разом з однокурсниками заснував UCI Machine Learning Repository як FTP-архів — колекцію баз даних, теорій предметних областей і генераторів даних для емпіричного аналізу ML-алгоритмів. Ця ініціатива усунула критичний брак стандартизованих загальнодоступних наборів даних для зростаючої ML-спільноти. Репозиторій став основним джерелом наборів даних для машинного навчання у всьому світі та надав студентам, викладачам і дослідникам доступ до якісних еталонних наборів. Протягом років він цитувався десятки тисяч разів і тим самим увійшов до числа найбільш використовуваних ресурсів всієї інформатики. Сьогодні під управлінням Center for Machine Learning and Intelligent Systems UCI ML Repository пропонує набори даних з охорони здоров'я, фінансів та незліченної кількості інших галузей. Репозиторій фундаментально демократизував освіту та дослідження у сфері машинного навчання.

1987 року засновано як FTP-архів David Aha та студентами UCI для емпіричного аналізу ML-алгоритмів
Став основним джерелом наборів даних для машинного навчання для студентів, викладачів і дослідників у всьому світі
Цитується десятки тисяч разів — один із найбільш використовуваних ресурсів наборів даних всієї інформатики
Демократизував ML-дослідження завдяки доступу до стандартизованих, якісних еталонних наборів даних

Особи:David Aha, Patrick Murphy

Організації:University of California Irvine, UCI

1988Публікації

Байєсові мережі: міркування в умовах невизначеності

Поки нейронні мережі та експертні системи змагалися за увагу, Джуда Перл в UCLA будував третю велику опору ШІ: міркування в умовах невизначеності. У своїй книзі Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems (1988) він популяризував байєсові мережі — графи, у яких вузли є змінними, а ребра — їхніми ймовірнісними залежностями. Замість жорстких правил якщо-то і ситуативних коефіцієнтів впевненості експертних систем вони дозволяли чисто поєднувати знання і невизначеність та ефективно робити висновки. Байєсові мережі визначали ШІ та машинне навчання 1990-х і 2000-х; у 2011 році Перл отримав премію Тюрінга і згодом звернувся до каузальних висновків — до питання чому за даними. Для чесної оцінки: сама теорема Баєса походить із XVIII століття; здобуток Перла полягав не у винайденні ймовірності, а в тому, що він зробив ймовірнісні міркування структурованими та обчислюваними для ШІ.

Джуда Перл (UCLA) встановив міркування в умовах невизначеності як третю опору ШІ — поряд із символічним підходом і нейронними мережами.
Байєсові мережі: графи зі змінних (вузлів) і ймовірнісних залежностей (ребер) — замінили ситуативні коефіцієнти впевненості чистим, ефективним міркуванням.
Визначили машинне навчання 1990-х/2000-х; Перл отримав премію Тюрінга у 2011 році і заклав основи сучасних каузальних висновків.
Антихайп: теорема Баєса походить із XVIII століття; здобуток Перла — у тому, що він зробив ймовірнісні міркування структурованими й обчислюваними для ШІ, а не у винайденні ймовірності.

Особи:Judea Pearl

Організації:UCLA

1989Публікації

Теорема про універсальну апроксимацію

Математичний доказ теоретичної потужності нейронних мереж. У 1989 році Kurt Hornik, Maxwell Stinchcombe та Halbert White опублікували фундаментальну статтю 'Multilayer feedforward networks are universal approximators' у журналі Neural Networks. Їхній строгий доказ показав: навіть один прихований шар з достатньою кількістю нейронів може апроксимувати будь-яку вимірювану за Борелем функцію з довільною точністю. Ця теоретична основа математично обґрунтувала застосування нейронних мереж і запевнила дослідників, що достатньо великі мережі здатні моделювати складні нелінійні залежності реальних даних. Паралельно з'явилися схожі праці George Cybenko та Funahashi з різними техніками. Теорема встановила універсальність шляхом розширення прихованого шару і стала теоретичним стовпом для всіх наступних розробок глибинного навчання. Hornik та ін. створили математичну довіру, яка уможливила відродження нейронних мереж у 1990-х роках.

Строгий математичний доказ здатності нейронних мереж до універсальної апроксимації
Один прихований шар з достатньою кількістю нейронів може апроксимувати будь-яку вимірювану за Борелем функцію з довільною точністю (паралельна праця Cybenko показала це для неперервних функцій)
Доводить здатність до моделювання складних нелінійних залежностей у реальних даних
Надав математичне обґрунтування для застосування нейронних мереж і теоретичну основу довіри

Особи:Kurt Hornik, Maxwell Stinchcombe, Halbert White

Організації:University of California San Diego

1989Прориви

World Wide Web: винахід WWW

Винахід, який пов'язав світ і заклав основу для сучасних джерел даних ШІ. 12 березня 1989 року Тім Бернерс-Лі подав до CERN свою пропозицію щодо 'системи управління інформацією' — спочатку названої 'Mesh', а згодом 'World Wide Web'. Як британський учений він усвідомив необхідність автоматизованого обміну інформацією між науковцями по всьому світу. До кінця 1990 року він розробив три фундаментальні веб-технології: HTML (HyperText Markup Language), HTTP (HyperText Transfer Protocol) та URI/URL. Перший веб-сервер info.cern.ch працював на комп'ютері NeXT, разом із першим браузером/редактором 'WorldWideWeb.app'. У 1991 році Мережа стала загальнодоступною. Експоненційне зростання з приблизно 10 сайтів (1992) до кількох сотень тисяч (1996) створило основу даних для пізніших систем ШІ. Без Мережі не було б наборів даних Common Crawl і великих мовних моделей.

Гіпертекстовий проект із пов'язаними документами, браузерами та 'гарячими посиланнями' — заснований на більш ранніх ідеях гіпертексту (Тед Нельсон, Memex Ванневара Буша), але свідомо простіший за Xanadu Нельсона
Пропозиція щодо управління інформацією від 12 березня 1989 року в CERN для автоматизованого обміну науковими даними
HTML, HTTP та URI/URL як фундаментальні веб-технології, розроблені до кінця 1990 року
Створив інфраструктуру даних для пізніших колекцій Common Crawl і навчання великих мовних моделей

Особи:Tim Berners-Lee

Організації:CERN

1989Публікації

LeNet та народження згорткових нейронних мереж

Перше успішне практичне застосування згорткових нейронних мереж. У 1989 році Янн ЛеКун в AT&T Bell Labs вперше поєднав зворотне поширення помилки (Backpropagation) з архітектурою CNN для розпізнавання рукописного тексту. Ця система — пізніше відома як прародителька родини LeNet — розпізнавала рукописні поштові індекси для Поштової служби США із помітною точністю: близько 1% помилок на навчальних даних і приблизно 5% на раніше невидимих тестових даних; якщо мережі дозволяли відхиляти невпевнені випадки, кількість помилок на цифрах, що залишилися, знижувалася приблизно до 1%. Ця продуктивність довела практичну перевагу CNN над традиційними підходами й заклала підґрунтя для сучасного комп'ютерного зору. Вона продемонструвала, що нейронні мережі — не лише теоретичні конструкції, а й здатні розв'язувати реальні бізнес-задачі. Архітектура пройшла кілька ітерацій удосконалення й у 1998 році переросла в LeNet-5 із точністю 99,05% на MNIST. Ця робота заклала фундамент для всіх сучасних CNN-архітектур.

Перша успішна комбінація згорткових нейронних мереж із навчанням методом зворотного поширення помилки
Розпізнавала рукописні поштові індекси для Поштової служби США: близько 5% помилок на тестових даних, приблизно 1% якщо невпевнені випадки дозволялося відхиляти
Новаторська робота Янна ЛеКуна в Bell Labs утвердила CNN як практичне рішення для комп'ютерного зору
Заклала фундамент для всіх сучасних CNN-архітектур — від AlexNet до нинішніх систем комп'ютерного зору

Особи:Yann LeCun, Bernhard Boser, John Denker

Організації:AT&T Bell Labs, NIPS

1992Прориви

TD-Gammon: Навчання через гру проти себе

Задовго до AlphaGo програма в IBM показала, на що здатне навчання з підкріпленням: у 1992 році Джеральд Тезауро представив TD-Gammon — нейронну мережу, що навчилася грати в нарди. Вражав метод навчання. TD-Gammon тренувався майже виключно, граючи сотні тисяч партій проти себе і навчаючись на їхніх результатах — методом Temporal Difference, що поступово коригує прогнози. Ніхто не мусив показувати йому гарні ходи. Мережа досягла приблизно рівня світового класу і навіть відкрила дебютні ходи, які потім перейняли самі людські профі. Чесна оцінка: яким би вражаючим не був успіх, довгий час його не вдавалося перенести на інші ігри. Одна з причин — кубик: нарди є грою з елементом випадку, і випадковість сама по собі забезпечує різноманітність під час тренування — перевага для самогри, якої немає у детерміністичних іграх, як-от шахи чи го.

У 1992 році Джеральд Тезауро в IBM представив TD-Gammon — нейронну мережу, що навчилася грати в нарди.
Він навчався майже лише через ігри проти себе, методом навчання з підкріпленням Temporal Difference — без людських партій як зразка.
TD-Gammon досяг приблизно рівня світового класу і відкрив нові дебютні ходи, які перейняли профі — провісник AlphaGo майже за 25 років.
Антиажіотаж: успіх довгий час не вдавалося перенести на інші ігри. Кубик у нардах сам забезпечує різноманітність під час тренування — перевага для самогри, якої немає у шахах чи го.

Особи:Gerald Tesauro

Організації:IBM

1992Публікації

Q-навчання: фундамент навчання з підкріпленням

1992 року Кріс Воткінс і Пітер Дайан опублікували математичний доказ збіжності Q-навчання — алгоритму, якому судилося суттєво змінити світ ШІ. Основну ідею Воткінс розробив ще 1989 року у своїй докторській дисертації 'Learning from Delayed Rewards' в King's College Cambridge. Q-навчання вирішувало фундаментальну проблему: як агент може діяти оптимально, не маючи моделі свого середовища? Відповідь виявилася елегантною — через покрокову оптимізацію Q-функції, яка присвоює значення кожній парі стан-дія. Доказ збіжності 1992 року показав: за нескінченної дослідницької активності Q-навчання гарантовано знаходить оптимальну стратегію для будь-якої скінченної задачі Маркова з прийняттям рішень. Цей безмодельний метод став наріжним каменем сучасного навчання з підкріпленням. Від робототехніки до фінансових ринків, від ігор до автономних систем — Q-навчання застосовується всюди. Наприкінці 2013 року DeepMind представив глибоку версію — Deep Q-Networks (DQN) (публікація в Nature у 2015 році) — і досяг людського або надлюдського рівня на більшості ігор Atari. Донині Q-навчання — передусім у формі Deep Q-Network — є ключовим компонентом незліченних систем ШІ.

Математичний доказ збіжності 1992 року: Q-навчання гарантовано знаходить оптимальні стратегії за нескінченної дослідницької активності
Новаторський безмодельний підхід: навчання оптимальних дій без моделі середовища чи ймовірностей переходів
Елегантне розв'язання задач Маркова з прийняттям рішень через покрокову оптимізацію Q-функції
Наріжний камінь сучасного навчання з підкріпленням — донині ядро Deep Q-Networks і незліченних систем ШІ

Особи:Chris Watkins, Peter Dayan

Організації:King's College Cambridge, University College London

1993Набори даних

Penn Treebank: синтаксична анотація змінює NLP

Створення фундаментального корпусу для сучасних досліджень синтаксичного розбору. 1993 року Мітчелл Маркус, Беатріс Санторіні та Мері Енн Марцінкевич опублікували основоположну статтю 'Building a Large Annotated Corpus of English: The Penn Treebank' у журналі Computational Linguistics. Більш ніж 4,5 мільйона слів американської англійської мови було розмічено частинами мови, а близько 3 мільйонів з них — детальною синтаксичною (скелетно розібраною) анотацією, що суттєво змінило комп'ютерну лінгвістику. Двоетапна процедура поєднувала автоматичне POS-теґування з ручним коригуванням для досягнення виняткової якості анотації. За весь час реалізації проекту — близько семи років (1989–1996) — та в розширеному Penn Treebank II загалом було створено 7 мільйонів слів з POS-теґами, 3 мільйони текстів з скелетним розбором і 2 мільйони структур предикат-аргумент. Penn Treebank утвердив емпіричні методи в комп'ютерній лінгвістиці і став основою для сучасних алгоритмів синтаксичного розбору. Донині Penn Treebank слугує сучасним NLP-системам важливим еталонним тестом для оцінки синтаксичного розбору та мовного моделювання.

4,5+ мільйона слів з розміткою частин мови, з них близько 3 мільйонів з детальною синтаксичною анотацією — завдяки двоетапній напівавтоматичній процедурі
Утвердив емпіричні методи в комп'ютерній лінгвістиці і став стандартним еталоном для досліджень синтаксичного розбору
Суттєво змінив алгоритми синтаксичного розбору — від правило-орієнтованих до статистичних підходів
Заклав основи для статистичного синтаксичного розбору і слугує сучасним NLP-системам як еталонний тест для оцінювання

Особи:Mitchell Marcus, Beatrice Santorini, Mary Ann Marcinkiewicz

Організації:University of Pennsylvania, Linguistic Data Consortium

1995Публікації

AdaBoost: слабкі учні стають сильними

1995 року Йоав Фройнд і Роберт Шапіре розробили AdaBoost (Adaptive Boosting) — алгоритм, що суттєво змінив машинне навчання. Їхня ключова ідея: комбінувати безліч 'слабких учнів' у високоточну прогнозну модель. Слабкий учень лише незначно перевершує випадкове вгадування — але сотні таких учнів разом можуть досягати вражаючих результатів. AdaBoost адаптується: хибні прогнози отримують більшу вагу під час наступного проходу. Так система автоматично зосереджується на складних випадках. Теоретична елегантність переконала всіх — Фройнд і Шапіре довели, що похибка навчання спадає експоненційно швидко за умови, що кожен слабкий учень перевершує випадковість. У 2003 році вони отримали за обґрунтування теорії бустингу премію Геделя — одну з найпрестижніших нагород у теоретичній інформатиці. AdaBoost знайшов практичне застосування в біології, комп'ютерному зорі та розпізнаванні мовлення. Цей метод заклав фундамент для сучасних ансамблевих методів і надихнув ціле покоління бустинг-алгоритмів аж до XGBoost.

Адаптивне зважування: складні випадки отримують більшу вагу для зосередженого навчання на проблемних місцях
Принцип слабких учнів: сотні простих класифікаторів разом забезпечують високоточні прогнози
Премія Геделя 2003: одна з найпрестижніших нагород у теоретичній інформатиці за обґрунтування теорії бустингу
Фундамент сучасних ансамблевих методів: надихнув XGBoost і ціле покоління бустинг-алгоритмів

Особи:Yoav Freund, Robert Schapire

Організації:AT&T Bell Laboratories

1995Публікації

Метод опорних векторів: класифікація з максимальним зазором

Встановлення елегантних геометричних підходів для надійної класифікації. У 1995 році Corinna Cortes та Vladimir Vapnik з AT&T Bell Labs опублікували фундаментальну статтю 'Support-Vector Networks' у журналі Machine Learning. Метод опорних векторів (SVM) розширив ранній підхід Vapnik та Chervonenkis до максимального зазору 1964 року ('Generalized Portrait') до практичного розв'язання для нероздільних навчальних даних завдяки інновації 'Soft Margin'. Основний принцип полягає у побудові лінійних роздільних поверхонь у дуже високовимірних просторах ознак через нелінійні перетворення вхідних даних. Ядровий трюк (Kernel Trick) 1992 року уможливив ефективне обчислення без явного перетворення. Метод опорних векторів максимізує зазор між класами і тим самим забезпечує високу здатність до узагальнення. Зі десятками тисяч цитувань стаття стала однією з найбільш цитованих праць у машинному навчанні та домінувала у задачах класифікації аж до революції глибинного навчання. Метод опорних векторів залишався надійним, інтерпретованим та ефективним для високовимірних задач.

Підхід Vapnik та Chervonenkis до максимального зазору 1964 року розширено до практичного розв'язання для нероздільних даних
Ядровий трюк (Kernel Trick) уможливлює нелінійну класифікацію через неявні високовимірні перетворення
Принцип максимального зазору максимізує відстань між класами для оптимального узагальнення
Встановив теоретично обґрунтовану альтернативу нейронним мережам з гарантіями узагальнення

Особи:Vladimir Vapnik, Corinna Cortes

Організації:AT&T Bell Labs

1995Набори даних

WordNet: семантична мережа мови

Перший лексичний словник, побудований як семантична мережа для комп'ютерної лінгвістики. У листопаді 1995 року Джордж Міллер опублікував основоположну статтю 'WordNet: A Lexical Database for English' у журналі Communications of the ACM, представивши свою концепцію, розроблювану з 1986 року. WordNet організовує англійські іменники, дієслова, прикметники та прислівники в синсети — когнітивні групи синонімів, пов'язані семантичними та лексичними відношеннями. Ця структура відображає семантичну пам'ять людини та забезпечує навігацію крізь мережі слів і понять, насичені значенням. Машинозчитувані словники існували й раніше, але WordNet був першим, що послідовно моделював лексику як мережу синсетів і семантичних відношень, поєднавши традиційну лексикографічну інформацію із сучасною обробкою даних. Розпочавши розробку у 1986 році, Міллер та його команда в Прінстоні перетворили WordNet на основу для ієрархій ImageNet і сучасних систем обробки природної мови. Структура семантичної мережі вплинула на всі наступні графи знань і техніки ембедингу.

Перший лексичний словник, побудований як семантична мережа синсетів і семантичних відношень з програмним доступом
Синсети, пов'язані семантичними та лексичними відношеннями, утворюють навігований смисловий граф
Відображає семантичну пам'ять людини та поєднує когнітивну науку з комп'ютерною лінгвістикою
Заклав основу для ієрархій ImageNet, графів знань і сучасних семантичних систем обробки природної мови

Особи:George Miller, Christiane Fellbaum

Організації:Princeton University, Cognitive Science Laboratory

1996Публікації

PageRank: алгоритм Google вартістю в мільярди доларів

1996 року два аспіранти Стенфорду розробили алгоритм, який мав суттєво змінити Інтернет. Ларрі Пейдж і Сергій Брін розпочали проект 'BackRub' з новаторською ідеєю: важливість вебсторінки визначається не лише вмістом, а й посиланнями, що ведуть на неї. Як і в науковому цитуванні: що частіше на сторінку посилаються, то важливіша вона. Алгоритм PageRank моделює 'випадкового серфера', який довільно клікає по Мережі. Що частіше випадковий серфер потрапляє на сторінку через структуру посилань, то вищим є її рейтинг. Вебкраулер Пейджа стартував у березні 1996 року з його власної сторінки в Стенфорді. Офіційна публікація статті про PageRank відбулася у січні 1998 року як Stanford Technical Report. До серпня 1996 року BackRub виявив близько 75 мільйонів URL-адрес — тобто адрес, знайдених через посилання, з яких лише частину було фактично проіндексовано. Навіть ранній стенфордський прототип видавав більш релевантні результати, ніж тогочасні пошукові сервіси — Excite чи Yahoo!. Стенфорд отримав патент і 2005 року продав свої 1,8 мільйона акцій Google за 336 мільйонів доларів. З університетського проекту виросла одна з найуспішніших пошукових систем — і фундамент сучасного веб-ШІ.

Стенфордський проект 'BackRub' аналізував дані зворотних посилань для визначення важливості сторінок у Мережі — основа для Google
Новаторський аналіз посилань: важливість вебсторінки визначається через посилання, а не лише частотою ключових слів
Модель випадкового серфера: сторінка тим важливіша, що частіше випадковий серфер потрапляє на неї через структуру посилань
Зі стенфордських досліджень виросла Google Inc. — PageRank як фундамент найціннішої пошукової системи

Особи:Larry Page, Sergey Brin, Rajeev Motwani, Terry Winograd

Організації:Stanford University, Google Inc.

1997Змагання

Deep Blue перемагає Каспарова

Перша перемога машини над чинним чемпіоном світу з шахів в умовах турніру. 11 травня 1997 року Deep Blue вписав своє ім'я в історію, коли суперкомп'ютер IBM переміг Гаррі Каспарова в матчі-реванші в Нью-Йорку з рахунком 3,5:2,5. Після поразки 1996 року IBM докорінно переробив систему: нові шахові чіпи подвоїли швидкість до 200 мільйонів позицій за секунду, покращені бази даних ендшпілів і консультації гросмейстерів підвищили силу гри. Вирішальна шоста партія тривала лише одну годину — після жертви конем Каспаров швидко потрапив в об'єктивно програшну позицію й здався вже на 19-му ході, що стало безпрецедентним моментом у його кар'єрі. Перемога вперше продемонструвала перевагу комп'ютерів у складному стратегічному мисленні й стала переломним моментом у суспільному сприйнятті ШІ. Призовий фонд у 700 000 доларів для Deep Blue підкреслив історичне значення цього тріумфу машинного інтелекту.

Перша перемога комп'ютера над чинним чемпіоном світу з шахів у матчі за стандартними турнірними умовами (одну окрему партію Deep Blue виграв ще у 1996 році)
200 мільйонів позицій за секунду, покращені бази даних ендшпілів і консультації гросмейстерів
Технічний тріумф IBM після багаторічної розробки починаючи від ChipTest 1985 через Deep Thought до Deep Blue
Переломний момент у суспільному сприйнятті ШІ і доказ машинної переваги у складному стратегічному мисленні

Особи:Garry Kasparov, Murray Campbell, Joe Hoane, Feng-hsiung Hsu

Організації:IBM, World Chess Championship

1997Публікації

LSTM: Long Short-Term Memory

Вирішення проблеми зникаючого градієнта та народження ефективного моделювання послідовностей. 15 листопада 1997 року Сепп Хохрайтер та Юрген Шмідхубер опублікували революційну статтю «Long Short-Term Memory» у Neural Computation. Їхня інновація вирішила фундаментальну проблему рекурентних мереж: зникнення градієнтів на довгих послідовностях. LSTM запровадив спеціальні комірки памʼяті з механізмами вентилів, які забезпечують постійний потік помилки через тисячі часових кроків. Мультиплікативні вентилі навчаються відкривати та закривати доступ до постійної каруселі помилки. З O(1)-складністю на часовий крок та локальним навчанням LSTM значно перевершив усі тодішні методи RNN. Система вперше вирішила складні проблеми з довгими часовими затримками, які раніше були нерозвʼязними. LSTM став основою для сучасного розпізнавання мовлення, перекладу та аналізу часових рядів.

Вирішив проблему зникаючого градієнта через постійний потік помилки на тисячах часових кроків
Спеціальні комірки памʼяті з постійними каруселями помилки для довгострокового зберігання інформації
Мультиплікативні вентильні блоки навчаються відкривати та закривати доступ до постійного потоку помилки
Уможливив ефективне моделювання довгих послідовностей для розпізнавання мовлення та аналізу часових рядів

Особи:Sepp Hochreiter, Jürgen Schmidhuber

Організації:Technical University of Munich, IDSIA

1998Набори даних

MNIST: стандарт машинного навчання

Створення одного з найважливіших еталонних наборів даних для початківців у комп'ютерному зорі. У 1998 році Ян Лекун, Коріна Кортес і Крістофер Бьорджес представили набір даних MNIST — куровану колекцію рукописних цифр, яка стала 'Hello World' машинного навчання. Базуючись на Special Database 3 та Special Database 1 від NIST, MNIST містить 70 000 нормалізованих зображень розміром 28x28 пікселів у відтінках сірого: 60 000 для навчання та 10 000 для тестування. Ретельна попередня обробка та антиаліасінг зробили MNIST ідеальним для навчальних цілей без трудомісткої підготовки даних. MNIST з'явився у статті 'Gradient-based learning applied to document recognition' (Proceedings of the IEEE, листопад 1998). Набір даних став стандартним еталоном для незліченних алгоритмів машинного навчання і дозволив цілим поколінням студентів отримати перший досвід у комп'ютерному зорі. MNIST демократизував освіту з машинного навчання у всьому світі.

70 000 рукописних цифр як нормалізовані зображення 28x28 пікселів у відтінках сірого
Куровано Яном Лекуном, Коріною Кортес та Крістофером Бьорджесом з баз даних NIST
Став 'Hello World' машинного навчання та стандартним еталоном для алгоритмів машинного навчання
Демократизував освіту з машинного навчання через простий доступ без трудомісткої підготовки даних

Особи:Yann LeCun, Corinna Cortes, Christopher Burges

Організації:AT&T Labs, Courant Institute

2001Публікації

Випадковий ліс: прорив методів ансамблювання

2001 року Лео Брейман з UC Berkeley опублікував одну з найцитованіших статей з машинного навчання за всі часи: 'Random Forests'. Його алгоритм суттєво розвинув концепцію методів ансамблювання і став одним з найважливіших інструментів сучасної статистики. Основна ідея була геніально простою: замість одного дерева рішень навчають сотні випадкових дерев і дають їм голосувати. Кожне дерево бачить лише випадкову підмножину даних і ознак — 'бегінг' у поєднанні з рандомізацією ознак. Результат: різко знижена проблема перенавчання та виняткова точність прогнозів. Брейман також забезпечив теоретичне підґрунтя з межами помилки узагальнення на основі сили дерев і кореляції. Випадковий ліс став одним з найпростіших у обслуговуванні алгоритмів машинного навчання типу 'plug-and-play' — мінімальне налаштування, максимальна продуктивність. Від біоінформатики до аналізу фінансових ринків Випадковий ліс і сьогодні домінує в незліченних застосуваннях та зробив методи ансамблювання стандартним інструментом — паралельно з напрямом бустингу, з якого згодом виник XGBoost.

Прорив в ансамблюванні: сотні випадкових дерев рішень голосують разом для кращих прогнозів
Бегінг + рандомізація ознак: кожне дерево бачить різні дані та ознаки для забезпечення різноманітності
Теоретичне підґрунтя: межі помилки узагальнення на основі сили дерев і кореляції
Алгоритм машинного навчання типу plug-and-play: мінімальне налаштування при винятковій продуктивності у всіх галузях

Особи:Leo Breiman, Adele Cutler

Організації:UC Berkeley Statistics Department, Machine Learning Journal

2005Організації

Заснування Future of Humanity Institute

Інституціоналізація досліджень безпеки ШІ та оцінки екзистенційних ризиків. 2005 року Нік Бостром заснував при Оксфордському університеті Future of Humanity Institute як мультидисциплінарну дослідницьку групу. Починаючи лише з трьох дослідників, FHI перетворився на інтелектуальний центр тяжіння для блискучих, нерідко нестандартних мислителів і виріс приблизно до 40 співробітників. Інститут заснував нові дослідницькі напрямки: екзистенційні ризики, узгодженість ШІ (AI Alignment), врядування у сфері ШІ (AI Governance) та довгостроковізм (Longtermism). Ранні публікації Бострома, зокрема 'The fable of the dragon tyrant' (2005) та 'What is a singleton?' (2006), формували мислення щодо безпеки ШІ. Незважаючи на відносно коротке 19-річне існування аж до закриття у 2024 році, FHI здобув значні результати і запропонував новий спосіб осмислення великих питань людства. Академічна легітимізація досліджень у сфері безпеки ШІ через Оксфорд надала цій галузі наукового авторитету.

Засновано 2005 року при Оксфордському університеті, виріс з 3 до близько 40 дослідників до закриття у 2024 році
Новаторська робота в галузі екзистенційних ризиків, довгостроковізму та врядування у сфері ШІ як нових напрямків досліджень
Утвердив узгодженість ШІ (AI Alignment) та безпеку ШІ (AI Safety) як законні академічні дисципліни зі світовим впливом
Надав дослідженням безпеки ШІ наукового авторитету та поваги завдяки приналежності до Оксфорду

Особи:Nick Bostrom, Anders Sandberg

Організації:Oxford University, Future of Humanity Institute

2005Змагання

DARPA Grand Challenge: народження автономного водіння

8 жовтня 2005 року синій Volkswagen Touareg на ім'я 'Stanley' вписав своє ім'я в історію. Під керівництвом Себастьяна Труна команда Stanford Racing Team виграла DARPA Grand Challenge — перші у світі успішні змагання автономних транспортних засобів. Після повного провалу всіх учасників у 2004 році (найкращий результат: 7,4 милі, тобто 11,9 км) Stanley подолав усю 212-кілометрову пустельну трасу за 6 годин 53 хвилини. П'ять автомобілів досягли фінішу, чотири з них — у межах відведеного часу, що стало разючим прогресом порівняно з нульовим результатом попереднього року. Stanley пройшов через три вузькі тунелі, понад 100 гострих поворотів і небезпечний перевал Beer Bottle Pass із прірвами. Інновація полягала в програмному забезпеченні, а не в апаратному: лідарні датчики, машинне навчання і журнал людських рішень за кермом наділили Stanley можливостями, яких не мав жоден робот раніше. Призовий фонд у 2 мільйони доларів став лише початком — Stanley заклав підґрунтя для Tesla Autopilot, Google Waymo і всієї індустрії автономних транспортних засобів. Сьогодні Stanley зберігається в Смітсонівському музеї.

Стенфордський 'Stanley' переміг як перший автономний транспортний засіб, що подолав 212-кілометрову пустельну трасу менш ніж за 7 годин
Прорив від нуля успішних транспортних засобів (2004) до п'яти фінішерів (2005), чотири з яких — у межах часу, завдяки кращому ШІ
Визнано змаганням програмного забезпечення: лідар, машинне навчання і людські дані водіння як ключові чинники
Момент народження сучасних технологій автономного водіння — надихнув Tesla, Google і цілу індустрію

Особи:Sebastian Thrun, Mike Montemerlo, Stanley Thrun Team

Організації:DARPA, Stanford University, Stanford AI Lab

2006Публікації

Глибинні мережі довіри: ренесанс глибинного навчання

У 2006 році Джеффрі Гінтон змінив ШІ-світ своєю важливою статтею про Deep Belief Networks (глибинні мережі довіри). Після багаторічної непопулярності нейронних мереж він показав, як ефективно навчати глибокі нейронні мережі. Його інновація: пошаровий попереднє навчання (Layer-by-Layer Pre-Training) за допомогою Restricted Boltzmann Machines (RBMs). Ця 'жадібна' стратегія навчання розв'язала проблему ініціалізації ваг і зробила глибинне навчання практично застосовним. Метод стекує RBM одна на одну й навчає кожен шар окремо, перш ніж налаштовувати всю мережу. Робота Гінтона завершила багаторічне перебування нейронних мереж у тіні й поклала початок їхньому ренесансу. Вже у 2009 році DBN суттєво знизили рівень помилок у розпізнаванні мовлення. У 2012 році команда Гінтона виграла ImageNet Challenge (ILSVRC) з AlexNet — глибокою згортковою нейронною мережею, що використовувала GPU-навчання, ReLU і Dropout і більше не потребувала RBM-попереднього навчання DBN. AlexNet досягла показника top-5 помилок 15,3% порівняно з 26,2% у другої команди — помітне покращення. Цей момент означав відродження нейронних мереж і початок нинішнього буму ШІ.

Жадібний пошаровий алгоритм навчання вперше уможливив ефективне тренування глибоких нейронних мереж
Стекування Restricted Boltzmann Machines (RBMs) як будівельних блоків для складних представлень
Несупервізоване попереднє навчання розв'язало проблему ініціалізації ваг глибоких мереж
Завершило перебування нейронних мереж у тіні й заклало підґрунтя для сучасної революції глибинного навчання починаючи з 2006 року

Особи:Geoffrey Hinton, Simon Osindero, Yee-Whye Teh

Організації:University of Toronto, Neural Computation

2006Змагання

Netflix Prize: алгоритм за мільйон доларів

Демократизація машинного навчання через конкурс на основі краудсорсингу безпрецедентного масштабу — з публічним набором даних та призовим фондом у мільйон доларів. 2 жовтня 2006 року Netflix запустив цей конкурс за мільйон доларів: хто зможе покращити алгоритм рекомендацій Cinematch на 10 %? Маючи понад 100 мільйонів оцінок від 480 000 користувачів для 17 770 фільмів, Netflix надав один з найбільших публічних наборів даних для машинного навчання. Зареєструвалося понад 40 000 команд з 186 країн, більше 5 000 з них потрапили до кваліфікаційної таблиці лідерів і разом подали близько 44 000 дійсних рішень. Коли команда 'BellKors Pragmatic Chaos' 26 червня 2009 року першою подолала позначку в 10 %, це запустило 30-денний останній виклик, який завершився 26 липня 2009 року; офіційно переможця з покращенням на 10,06 % оголосили лише на церемонії нагородження 21 вересня 2009 року. Рецепт успіху: ансамблева комбінація з матричної факторизації та машин Больцмана з обмеженнями. Конкурс суттєво змінив колаборативну фільтрацію та продемонстрував силу краудсорсингу для складних задач машинного навчання. Хоча Netflix так і не запровадив алгоритми переможців у виробництво (занадто високі витрати на впровадження), конкурс надовго надихнув сучасну індустрію рекомендаційних систем.

1 мільйон доларів призового фонду за 10 % покращення алгоритму Cinematch протягом 3 років конкурсу
100+ мільйонів оцінок від 480 000 користувачів для 17 770 фільмів як публічний набір даних для машинного навчання
Суттєво змінив колаборативну фільтрацію через матричну факторизацію та машини Больцмана з обмеженнями
40 000+ команд з 186 країн, понад 5 000 у кваліфікаційній таблиці лідерів з близько 44 000 поданими рішеннями — сила краудсорсингу для машинного навчання

Особи:Reed Hastings, Netflix Team, BellKor Pragmatic Chaos Team

Організації:Netflix, BellKor, AT&T Research

2007Набори даних

Заснування Common Crawl Foundation

Демократизація Інтернету як навчальних даних для штучного інтелекту. У 2007 році Гіл Елбаз заснував Common Crawl Foundation із місією: архівувати весь публічний Інтернет і робити його вільно доступним. Починаючи з 2008 року розпочалася систематична діяльність з індексування, і відтоді корпус щомісяця зростає на мільярди сторінок. Нині (станом на 2024 рік) він налічує понад 100 мільярдів вебсторінок і кілька петабайт даних. Ця колекція стала найважливішим джерелом навчальних даних для великих мовних моделей і уможливила розробку GPT-3, ChatGPT, LLaMA та інших сучасних ШІ-систем. Common Crawl відрізнялася від комерційних підходів своїм некомерційним характером і вільною доступністю. Необроблена колекція даних потребує подальшої обробки, проте вона демократизувала доступ до масштабних мовних даних і зробила ШІ-дослідження менш залежними від приватних наборів даних.

Заснована у 2007 році з місією архівувати весь публічний Інтернет і робити його вільно доступним
З початку індексування у 2008 році щомісяця зростає на мільярди сторінок — нині (станом на 2024 рік) понад 100 мільярдів вебсторінок і кілька петабайт даних
Стала найважливішим джерелом навчальних даних для GPT-3, ChatGPT, LLaMA та інших сучасних великих мовних моделей
Некомерційний підхід демократизував доступ до масштабних мовних даних для ШІ-досліджень у всьому світі

Особи:Gil Elbaz, Common Crawl Team

Організації:Common Crawl Foundation, Internet Archive, Alexa Internet

2007Віхи

CUDA: відеокарта стає двигуном ШІ

Революція ШІ 2012 року відбулася не лише завдяки алгоритмам — вона відбулася завдяки відеокартам. Ґрунт для цього підготував NVIDIA у 2007 році з CUDA: платформою, яка дозволила запускати звичайні програми на C-подібній мові безпосередньо на графічному процесорі — не лише для графіки. Анонсована з чипом G80 наприкінці 2006 року, представлена як публічна бета у лютому 2007 року і як версія 1.0 у червні 2007 року, CUDA вперше зробила величезний паралелізм графічних процесорів широко доступним. Це ідеально відповідає нейронним мережам, обчислення яких по суті складаються з матричних множень — тисячі малих операцій одночасно. П'ять років потому Кріжевський, Сутскевер і Гінтон навчили AlexNet на двох картах NVIDIA GTX 580 за допомогою CUDA — прорив, який запалив глибинне навчання. З 2014 року cuDNN від NVIDIA надає оптимізовані компоненти, на яких сьогодні працюють TensorFlow, PyTorch та інші. Чесна оцінка: CUDA не винайшла GPGPU (програмовані шейдери існували з 2001 року, BrookGPU — з 2004-го) і не спричинила глибинне навчання поодинці — але вона зробила потрібну обчислювальну потужність доступною, без якої решта не стала б можливою.

CUDA (2007, NVIDIA; архітектори Ян Бак — з проекту BrookGPU — і Джон Нікколлз) дозволяє запускати загальні програми на C-подібній мові безпосередньо на графічному процесорі — не лише для графіки.
Графічні процесори обчислюють тисячі операцій паралельно. Це точно відповідає нейронним мережам, ядро яких — матричні множення.
Став двигуном глибинного навчання: AlexNet (2012) навчався на двох GTX 580 з CUDA; з cuDNN (2014) на ньому працює практично кожен великий фреймворк.
Антихайп: GPGPU існував до CUDA (шейдери з 2001-го, BrookGPU з 2004-го); CUDA не спричинила глибинне навчання поодинці — вона зробила обчислювальну потужність доступною (необхідна умова, але не достатня).

Особи:Ian Buck, John Nickolls

Організації:NVIDIA

2008Публікації

Zero-Shot Learning: навчання без даних

Формалізація навчання на невидимих класах за допомогою семантичних описів. У липні 2008 року Юго Ларошель, Думітру Ерхан та Йошуа Бенджіо на конференції AAAI опублікували роботу 'Zero-data Learning of New Tasks', надавши теоретичне попереднє обгрунтування. Саму назву 'Zero-Shot Learning' запровадили 2009 року дві інші групи: Палатуччі та колеги у статті 'Zero-Shot Learning with Semantic Output Codes' на NIPS 2009, а також Ламперт та колеги зі своїм атрибутним підходом на CVPR 2009. Фундаментальна проблема: як модель може класифікувати класи, для яких немає навчальних даних, а є лише описи? Вирішення полягало в семантичних ембедингах і трансферному навчанні — повторному використанні навчених моделей для нових завдань. Формалізація Ларошеля стосувалася дуже великих наборів класів, які не повністю охоплені навчальними даними. Експериментальний аналіз довів значну здатність до узагальнення в цьому контексті. Ця робота заклала концептуальну основу для сучасних можливостей few-shot і zero-shot у GPT-3, GPT-4 та інших великих мовних моделях. Zero-Shot Learning став ключовою технологією для масштабованих систем ШІ.

Класифікація класів без навчальних даних — лише з семантичними описами цільових класів
Повторне використання навчених моделей для абсолютно нових завдань через семантичні ембединги
Семантичні представлення уможливлюють узагальнення на невидимі концепти
Заклав основу для можливостей few-shot і zero-shot у сучасних великих мовних моделях

Особи:Hugo Larochelle, Dumitru Erhan, Yoshua Bengio

Організації:University of Montreal

2009Набори даних

Створення датасетів CIFAR

Створення фундаментального бенчмарка для компʼютерного зору. У 2009 році Алекс Кріжевський, Вінод Наїр та Джеффрі Гінтон в Університеті Торонто розробили датасети CIFAR-10 та CIFAR-100. Вони виникли як марковані підмножини датасету «Tiny Images» з 80 мільйонів зображень. CIFAR-10 включає 60 000 кольорових зображень 32×32 пікселі в десяти категоріях, таких як літаки, автомобілі та тварини, тоді як CIFAR-100 розподіляє таку ж кількість зображень на сто детальніших класів. Датасети стали одним із найважливіших бенчмарків дослідження компʼютерного зору та забезпечили стандартизовані порівняння між різними алгоритмами. Примітним є звʼязок з AlexNet: Кріжевський використовував CIFAR-10 ще до 2011 року для тренування малих CNN на окремих GPU — попередник його пізнішого успіху з ImageNet у 2012 році.

CIFAR-10 з 60 000 зображень у 10 категоріях, CIFAR-100 зі 100 детальнішими класами як бенчмарки компʼютерного зору
Став одним із найважливіших стандартизованих бенчмарків для алгоритмів компʼютерного зору у світі
Забезпечив систематичну оцінку та порівняння різних підходів машинного навчання
Кріжевський використовував CIFAR-10 до 2011 року для тренування CNN — попередник його успіху з AlexNet 2012

Особи:Alex Krizhevsky, Vinod Nair, Geoffrey Hinton

Організації:University of Toronto, Canadian Institute for Advanced Research, CIFAR

2009Набори даних

ImageNet: набір даних, що змінив усе

Створення набору даних, що уможливив розвиток глибинного навчання. У 2009 році Фей-Фей Лі зі своєю командою представила статтю ImageNet і продемонструвала візуальну базу даних, що мала трансформувати комп'ютерний зір — на момент запуску вона налічувала близько 3,2 мільйона вручну анотованих зображень у приблизно 5 200 категоріях. У повному обсязі ImageNet пізніше охопив понад 14 мільйонів вручну анотованих зображень і близько 22 000 категорій на основі ієрархій WordNet, усуваючи критичне вузьке місце — брак великих, якісних навчальних даних. Анотування здійснювалося в ході проекту приблизно 49 000 виконавцями зі 167 країн через Amazon Mechanical Turk — проект безпрецедентної колаборації. Те, що починалося як постер у куті конференц-залу в Маямі-Біч, переросло в щорічний конкурс ImageNet Challenge (ILSVRC) і стало одним із трьох рушіїв сучасного розвитку ШІ. ImageNet уможливив прорив AlexNet у 2012 році та заклав фундамент для автономних транспортних засобів, розпізнавання облич і медичної візуалізації.

На момент запуску 2009 року близько 3,2 мільйона зображень, у повному обсязі — понад 14 мільйонів вручну анотованих зображень у близько 22 000 категоріях, анотованих приблизно 49 000 виконавцями зі 167 країн
Базується на ієрархіях WordNet для структурованої категоризації візуальних об'єктів
Надав критичні навчальні дані для прориву AlexNet у 2012 році та розвитку глибинного навчання
Трансформував дослідження комп'ютерного зору та уможливив автономні транспортні засоби, розпізнавання облич і медичну візуалізацію

Особи:Fei-Fei Li, Jia Deng, Wei Dong, Richard Socher

Організації:Stanford University, Princeton University

2010Віхи

Заснування DeepMind

Народження ШІ-лабораторії, яка створюватиме заголовки. У вересні 2010 року Деміс Хассабіс, Шейн Легг та Мустафа Сулейман заснували в Лондоні DeepMind Technologies. Їхня мета: розробити загальний штучний інтелект, поєднуючи знання з нейронауки та машинного навчання. Хассабіс, колишній шаховий вундеркінд та розробник ігор, приніс унікальне бачення: ШІ повинен навчатися як людський мозок. У 2014 році Google придбала стартап за приблизно 500 мільйонів доларів — одне з найбільших придбань у сфері ШІ в історії. DeepMind згодом здивує світ AlphaGo, AlphaFold та іншими проривами.

Заснована у вересні 2010 року в Лондоні як DeepMind Technologies
Деміс Хассабіс (нейронауковець, розробник ігор), Шейн Легг та Мустафа Сулейман
У 2014 році придбана Google за приблизно 500 мільйонів доларів
Пізніше відповідальна за AlphaGo, AlphaFold та інші революційні ШІ-системи

Особи:Demis Hassabis, Shane Legg, Mustafa Suleyman

Організації:DeepMind, Google

2010Змагання

ImageNet Challenge: початок змагання

Встановлення найважливішого тесту з комп'ютерного зору в історії ШІ. У 2010 році стартував перший ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC) та створив стандартизований конкурс, що мав визначати напрямок досліджень комп'ютерного зору протягом наступного десятиліття. З 1 000 категоріями об'єктів і 1,2 мільйона навчальних зображень конкурс значно перевершив тогочасні доступні тести на зразок PASCAL VOC, що мав лише 20 класів. Оцінювання здійснювалося за показниками похибки Top-1 і Top-5 — метриками, що є стандартом донині. З 2010 по 2017 рік точність Top-5 переможців значно покращилася: з 71,8% до 97,3%, зрештою перевершивши людську продуктивність. Щорічний конкурс залучив понад 50 установ з усього світу та каталізував досягнення, які у 2012 році увінчалися значним проривом AlexNet — показником похибки Top-5 лише 15,3% (близько 84,7% точності).

Перший ILSVRC 2010 з 1 000 категоріями та 1,2 мільйона навчальних зображень — значно більше, ніж PASCAL VOC
Встановив показники похибки Top-1 і Top-5 як стандартні метрики для оцінювання комп'ютерного зору
Щорічний конкурс з 2010 року залучив понад 50 установ з усього світу та рушив дослідницький прогрес
Створив конкурсну структуру, що 2012 року уможливила прорив AlexNet: показник похибки Top-5 лише 15,3% (близько 84,7% точності)

Особи:Fei-Fei Li, Olga Russakovsky, Alexander Berg

Організації:Stanford University, ImageNet Team

2011Змагання

Watson перемагає чемпіонів Jeopardy

Тріумф IBM у обробці природної мови та доказ машинного розуміння мови. 16 лютого 2011 року система IBM Watson у телевізійному шоу Jeopardy перемогла двох найуспішніших чемпіонів усіх часів: Кена Дженнінгса (74 перемоги поспіль) та Бреда Раттера (3,25 мільйона доларів виграшів до 2005 року). Watson, розроблений командою DeepQA Девіда Феруччі, складався з 90 серверів IBM Power 750 (у 10 стійках) з 16 терабайтами оперативної пам'яті та 2 880 процесорними ядрами POWER7. Інновація полягала в обробці природної мови: Watson розумів запитання природною мовою та відповідав точніше, ніж будь-яка стандартна пошукова технологія — без підключення до Інтернету. Виграши Watson склали 77 147 доларів (пожертвуваних на благодійність), що більш ніж на 50 000 доларів перевищило результати суперників-людей. Відомий фінальний коментар Кена Дженнінгса 'I for one welcome our new computer overlords' підкреслив історичне значення цього досягнення в обробці природної мови.

Переміг легенд Jeopardy Кена Дженнінгса та Бреда Раттера у телевізійному змаганні
Перша телевізійна демонстрація розвинутих можливостей обробки природної мови для мільйонів глядачів
Система DeepQA поєднувала пошук знань із комплексними міркуваннями без підключення до Інтернету
Коментар Кена Дженнінгса 'computer overlords' підкреслив культурне значення прогресу ШІ

Особи:David Ferrucci, Ken Jennings, Brad Rutter

Організації:IBM Research, Jeopardy!, Sony Pictures Television

2011Продукти

Запуск Siri: голосовий асистент стає масовим явищем

4 жовтня 2011 року Apple суттєво змінила взаємодію людини з комп'ютером, представивши Siri на iPhone 4S. Як перший масовий голосовий асистент, глибоко інтегрований у смартфон, Siri принесла ШІ в кишені мільйонів людей. 'Яка сьогодні погода?' або 'Знайди мені гарний грецький ресторан' — раптово користувачі могли природно розмовляти зі своїм телефоном. При цьому Siri не була цілком новою розробкою: з 2010 року вона існувала як самостійний застосунок iOS компанії Siri Inc. (придбаної Apple), а Google вже пропонував голосовий пошук Voice Actions. Але саме бездоганна інтеграція Apple в операційну систему перетворила голосового асистента на масове явище. Siri спиралася на десятиліття досліджень у SRI International та проекті DARPA CALO. Сьюзан Беннетт ще у 2005 році несвідомо записала оригінальний голос. Стів Джобс, тяжко хворий в останні дні свого життя, вже не з'явився на презентаційному заході — iPhone 4S представив Тім Кук. Через день після анонсу Siri Джобс пішов з життя. Siri не була досконалою — критики вказували на жорсткі команди й недостатню гнучкість. Але мета була досягнута: ШІ став масовим явищем. Siri надихнула Amazon Alexa, Google Assistant і Microsoft Cortana. Почалася ера голосових асистентів.

Перший масовий голосовий асистент, глибоко інтегрований у смартфон для мільйонів користувачів по всьому світу
Передова обробка природної мови забезпечила інтуїтивну взаємодію людини з комп'ютером
Один з останніх великих продуктів Стіва Джобса перед його смертю 5 жовтня 2011 року
Заклала основи сучасної ери голосових асистентів і надихнула всіх конкурентів

Особи:Steve Jobs, Susan Bennett, Tom Gruber, Adam Cheyer

Організації:Apple, SRI International, DARPA

2012Публікації

Dropout-регуляризація

У липні 2012 року Джеффрі Гінтон, Нітіш Срівастава, Алекс Крижевський, Ілля Суцкевер і Руслан Салахутдінов суттєво змінили навчання нейронних мереж, винайшовши Dropout-регуляризацію. Ця елегантна техніка запобігає перенавчанню (overfitting) шляхом випадкового вимкнення приблизно половини всіх нейронів під час навчання, що дозволяє уникнути складних ко-адаптацій. Замість специфічних комбінацій ознак кожен нейрон навчається стійким, загально корисним патернам розпізнавання. Метод, опублікований на arXiv 3 липня 2012 року, став кілька місяців потому одним із будівельних блоків тріумфу AlexNet на ImageNet у рамках ILSVRC 2012, результати якого були представлені у жовтні 2012 року, — поряд із GPU-навчанням, ReLU-активацією та глибиною мережі, — і перетворився на стандарт у більшості сучасних архітектур глибинного навчання. Dropout встановлює нові рекорди у розпізнаванні мовлення та об'єктів і розв'язує ключову проблему перенавчання у глибоких мережах.

Розв'язує ключову проблему перенавчання (overfitting) глибоких нейронних мереж
Випадкове вимкнення половини всіх нейронів під час навчання
Один із будівельних блоків прориву AlexNet на ImageNet — поряд із GPU-навчанням, ReLU та глибиною мережі
Стає стандартом у більшості сучасних архітектур глибинного навчання

Особи:Geoffrey Hinton, Nitish Srivastava, Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever, Ruslan Salakhutdinov

Організації:University of Toronto

2012Прориви

Успіх AlexNet

Переломний момент для глибинного навчання та сучасного ШІ. 30 вересня 2012 року були опубліковані результати ImageNet Challenge, у якому AlexNet здобув перемогу з таким відривом, що комп'ютерний зір зазнав значних змін. Алекс Крижевський, Ілля Суцкевер та Джеффрі Гінтон з Університету Торонто розробили CNN-архітектуру, яка перевершила конкурентів на вагомі 10,9 відсоткового пункту — результат, який у науковому світі вважається помітним. Маючи 60 мільйонів параметрів та інноваційні техніки, такі як активації ReLU та шари Dropout, AlexNet переконливо продемонстрував практичну перевагу глибинного навчання. Це був момент, коли цікава теорія перетворилась на домінуючу технологію. Ян ЛеКун назвав це 'безсумнівним переломним моментом в історії комп'ютерного зору'. Реалізація на основі GPU проклала шлях для сучасного розвитку ШІ.

AlexNet виграв ImageNet 2012 Challenge з показником похибки 15,3% — на 10,9 відсоткового пункту краще за другого учасника (26,2%)
60 мільйонів параметрів, активації ReLU, шари Dropout та навчання на GPU встановили нові технічні стандарти
Переконливо продемонстрував практичну перевагу глибинного навчання та поклав кінець скептицизму щодо нейронних мереж
Ознаменував початок сучасного розвитку ШІ та зробив CNN-архітектури стандартом у комп'ютерному зорі

Особи:Alex Krizhevsky, Geoffrey Hinton, Ilya Sutskever

Організації:University of Toronto, ImageNet Challenge, NIPS

2012Прориви

Революція глибинного навчання

Рік, який відкрив еру сучасного ШІ завдяки поєднанню наборів даних, потужності GPU та нейронних архітектур. 2012 рік ознаменував піднесення глибинного навчання (Deep Learning) як домінуючої технології ШІ, каталізатором чого став вражаючий успіх AlexNet на ImageNet. Це стало можливим завдяки злиттю трьох тенденцій: набір даних ImageNet Фей-Фей Лі надав масиви розмічених навчальних даних, GPU-обчислення досягли необхідної обчислювальної потужності для глибоких мереж, а вдосконалені методи навчання — такі як ReLU-активації та Dropout-регуляризація — подолали давні обмеження. Команда Джеффрі Гінтона — Алекс Крижевський, Ілля Суцкевер і сам Гінтон — довела в батьківському будинку Крижевського на двох картках Nvidia, що глибокі нейронні мережі є практично застосовними. AlexNet виявився поворотним моментом для комп'ютерного зору. Цей успіх значно підвищив інтерес до глибинного навчання і проклав шлях до VGG, ResNet і зрештою до сучасних генеративних систем ШІ.

Глибинне навчання утвердилося як домінуюча технологія ШІ, поклавши край пануванню традиційних підходів машинного навчання
Перемога AlexNet на ImageNet вперше продемонструвала практичну перевагу глибоких нейронних мереж
GPU-обчислення уможливили навчання великих нейронних мереж і докорінно змінили методи дослідження ШІ
Спричинило масові інвестиції у дослідження глибинного навчання та промислове впровадження нейронних архітектур

Особи:Geoffrey Hinton, Yann LeCun, Yoshua Bengio, Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever

Організації:University of Toronto, NYU, University of Montreal

2013Публікації

Word2Vec: слова як вектори

Перетворення представлення слів через семантичні векторні простори. 16 січня 2013 року Томаш Міколов разом із командою Google опублікував основоположну статтю 'Efficient Estimation of Word Representations in Vector Space'. Word2Vec перетворив обробку природної мови (NLP), представляючи слова як щільні низьковимірні вектори (зазвичай від 100 до 300 вимірів), що фіксують семантичні та синтаксичні зв'язки — це був розрив з величезними, розрідженими one-hot-векторами попередніх підходів. Два архітектурні варіанти — CBOW (Continuous Bag of Words) та Skip-Gram — навчалися на великих текстових корпусах, що слова зі схожим значенням зустрічаються в схожих контекстах. Відомий приклад демонстрував векторну арифметику: Король - Чоловік + Жінка = Королева. З більш ніж 49 000 цитуваннями робота Міколова стала однією з найвпливовіших статей у галузі обробки природної мови. Word2Vec заклав основу для всіх сучасних технік ембедингу та уможливив семантичні міркування у векторних просторах. Ця інновація проклала шлях для трансформерних архітектур і сучасних великих мовних моделей.

Перші ефективні щільні низьковимірні векторні представлення слів із семантичними зв'язками
Семантичні та синтаксичні закономірності через векторну арифметику: Король - Чоловік + Жінка = Королева
Уможливив аналогічні міркування у векторних просторах через косинусну подібність та метрики відстані
Заклав основу для сучасних технік ембедингу та трансформерних великих мовних моделей

Особи:Tomas Mikolov, Kai Chen, Greg Corrado, Jeffrey Dean

Організації:Google, Google Research

2013Публікації

VAE: варіаційні автокодувальники

Розвиток імовірнісних генеративних моделей через моделювання прихованого простору. 20 грудня 2013 року Diederik Kingma та Max Welling опублікували статтю 'Auto-Encoding Variational Bayes'. VAE поєднують мережі кодувальника та декодувальника через імовірнісний прихований простір — як правило, багатовимірний розподіл Гаусса. На відміну від детерміністичних автокодувальників, кодувальник кодує дані як розподіли, а не окремі точки, що уможливлює неперервну інтерполяцію та генерацію даних. Трюк репараметризації (Reparameterization Trick) робить випадковість диференційованою як вхід моделі та уможливлює стандартну оптимізацію за градієнтом. У своїх експериментах VAE генерували рукописні цифри (MNIST) та невеликі зображення облич (Frey Faces) — ще розмиті, але як доказ здійсненності варіаційного висновку (variational inference) вони були визначальними. Ця праця заклала фундамент для сучасного генеративного ШІ та вплинула на подальші імовірнісні підходи аж до дифузійних моделей.

Варіаційний висновок (Variational Inference) для ефективної апроксимації нетрактовних апостеріорних розподілів у неперервних прихованих змінних
Імовірнісний прихований простір уможливлює неперервну інтерполяцію та генерацію нових точок даних
Визначальне поєднання архітектури автокодувальника з масштабованим імовірнісним генеративним моделюванням через амортизований варіаційний висновок
Архітектура кодувальника-декодувальника з трюком репараметризації (Reparameterization Trick) для диференційованої випадковості

Особи:Diederik P. Kingma, Max Welling

Організації:University of Amsterdam

2014Публікації

Adam: стандартний оптимізатор глибинного навчання

Щоб нейронна мережа навчалася, оптимізатор має крок за кроком налаштовувати мільйони її параметрів у правильному напрямку. У 2014 році Дідерік Кінгма та Джиммі Ба запропонували метод, який швидко став найпопулярнішим у галузі: Adam — назва походить від англійського виразу Adaptive Moment Estimation (і не є абревіатурою). Хитрість Adam полягає в тому, що він веде окрему, автоматично скориговану швидкість навчання для кожного параметра. Для цього він поєднує дві перевірені ідеї: імпульс (Momentum), який враховує попередній напрямок, та адаптивний розмір кроку на кшталт RMSProp. Результат: мережі навчаються стабільно і без виснажливого підбору швидкості навчання. Стаття стала однією з найцитованіших у дослідженнях ШІ. Для чесної оцінки: Adam не є панацеєю. У деяких випадках простіший SGD краще узагальнює нові дані. Крім того, Adam спирається на попередників — AdaGrad і RMSProp, — а пізніші варіанти, як-от AdamW (2017), виправляли слабкості оригіналу.

У 2014 році Дідерік Кінгма та Джиммі Ба представили оптимізатор Adam — назва походить від Adaptive Moment Estimation (не абревіатура).
Adam автоматично налаштовує швидкість навчання для кожного параметра, поєднуючи дві ідеї: імпульс (Momentum) і адаптивний розмір кроку (як у RMSProp).
Adam став стандартним інструментом для навчання нейронних мереж — стабільним і без виснажливого тонкого налаштування. Стаття є однією з найцитованіших у дослідженнях ШІ.
Антихайп: Adam не є панацеєю — у деяких випадках простий SGD краще узагальнює. Він спирається на попередників (AdaGrad, RMSProp); пізніші варіанти, як-от AdamW (2017), виправили його слабкості.

Особи:Diederik Kingma, Jimmy Ba

2014Набори даних

MS COCO: золотий стандарт комп'ютерного зору

У 2014 році дослідницька команда Microsoft Research, Корнелльського університету та UC Berkeley суттєво змінила дослідження комп'ютерного зору завдяки набору даних COCO (Common Objects in Context). На відміну від ImageNet з ізольованими об'єктами, COCO показував предмети в їхньому природному контексті — так, як вони зустрічаються в реальному світі. 2,5 мільйона анотацій у 328 000 зображеннях, розподілених на 91 категорію оригінальної статті, з яких 80 формують еталон виявлення, що використовується донині, — всі це повсякденні предмети, які може впізнати 4-річна дитина. Інновація полягала в деталях: попіксельні маски сегментації замість простих обмежувальних рамок. COCO вперше уможливив точну локалізацію об'єктів та розуміння складних сцен. Набір даних став золотим стандартом для виявлення об'єктів, сегментації екземплярів та підписів до зображень. Від YOLO до Mask R-CNN — усі великі моделі комп'ютерного зору вимірюються за COCO. Стандартизовані метрики, як-от mean Average Precision (mAP), зробили порівняння моделей об'єктивно можливим. Понад десятиліття потому COCO залишається найважливішим еталоном спільноти комп'ютерного зору. Без COCO не було б сучасних систем розпізнавання об'єктів в автономних транспортних засобах, відеоспостереженні або доповненій реальності.

Об'єкти в природному контексті замість ізольованих — суттєво змінило комп'ютерний зір від штучних до реальних сцен
2,5 мільйона попіксельних анотацій у 328 000 зображеннях — безпрецедентна якість та глибина анотування
Золотий стандарт з метриками mAP для об'єктивного порівняння моделей — визначив оцінювання комп'ютерного зору
Фундамент для YOLO, Mask R-CNN та всіх сучасних систем комп'ютерного зору — від автономних автомобілів до доповненої реальності

Особи:Tsung-Yi Lin, Michael Maire, Serge Belongie

Організації:Microsoft Research, Cornell University, UC Berkeley

2014Публікації

GAN — генеративно-змагальні мережі

Ян Гудфеллоу винаходить 2014 року Generative Adversarial Networks (GAN) протягом однієї ночі в Монреалі після відвідин пабу. Його основоположний фреймворк змушує дві нейронні мережі змагатися одна з одною у грі мінімакс: генератор створює синтетичні дані, дискримінатор намагається відрізнити справжні дані від підроблених. Це змагальне навчання докорінно змінює генеративний ШІ. Вихідна GAN 2014 року генерувала лише невеликі розмиті зображення (зокрема цифр та облич), проте проклала шлях до пізнішої фотореалістичної генерації зображень. Стаття, опублікована на arXiv у 2014 році, стає однією з найвпливовіших у галузі ШІ і перетворює Гудфеллоу на знаменитість у світі ШІ. За нею слідують сотні варіацій GAN.

Дві нейронні мережі у грі мінімакс: генератор проти дискримінатора
Винайдено за одну ніч 2014 року в Монреалі після відвідин пабу — спрацювало одразу
Математично елегантний фреймворк для змагальної оптимізації
Докорінно змінює генеративний ШІ — прокладає шлях до пізнішої фотореалістичної генерації зображень

Особи:Ian Goodfellow, Jean Pouget-Abadie, Mehdi Mirza, Bing Xu, David Warde-Farley, Sherjil Ozair, Aaron Courville, Yoshua Bengio

Організації:University of Montreal, NIPS Conference

2014Публікації

Механізм уваги: ключ до сучасних великих мовних моделей

Вересень 2014 року: Дзмітрі Бахданау, Кюнхюн Чо та Йошуа Бенджіо опублікували статтю, яка мала докорінно змінити світ обробки природної мови (NLP). 'Neural Machine Translation by Jointly Learning to Align and Translate' вирішила фундаментальну проблему моделей типу sequence-to-sequence. Попередні архітектури кодувальник-декодувальник стискали кожне вхідне речення в єдиний вектор фіксованої довжини — вузьке місце у разі довгих речень. Attention Бахданау (Bahdanau Attention) стала значним кроком вперед: замість фіксованого вектора модель використовувала динамічну увагу до різних частин вхідного речення. Подібно до того, як людське око стрибає між словами під час читання, увага ШІ переміщується між релевантними словами. Ця 'адитивна увага' (Additive Attention) стала концептуальним провісником сучасних NLP-систем. Пізніший Transformer (2017) побудований на ідеї уваги, але замінив адитивний варіант ефективнішою Scaled-Dot-Product Attention. Без концепції уваги Бахданау не було б Transformer, без Transformer — не було б сімейства GPT або BERT. Цей прорив стався за три роки до 'Attention Is All You Need'.

Вирішив вузьке місце кодувальника-декодувальника: змінні довжини речень замість фіксованого стиснення вектора
Динамічна увага замість статичного кодування: адаптивне фокусування на релевантних частинах вхідних даних
Вивчає відповідність між мовами: які слова відповідають одне одному під час перекладу?
Концептуальний провісник Transformer: ідея уваги Бахданау проклала шлях до GPT, BERT та ChatGPT

Особи:Dzmitry Bahdanau, Kyunghyun Cho, Yoshua Bengio

Організації:University of Montreal, Jacobs University Bremen

2014Продукти

Запуск Amazon Alexa та Echo

Amazon суттєво змінює взаємодію між людиною та технологіями, представивши Alexa та смарт-колонку Echo 6 листопада 2014 року. Спочатку Echo запускається лише за запрошеннями та виключно для учасників Prime; лише з початком публічного продажу у 2015 році голосовий ШІ стає доступним для широкого кола споживачів та перетворює будинок на середовище, кероване голосом. Спираючись на польську технологію синтезу мовлення Ivona, придбану 24 січня 2013 року, Amazon створює принципово новий досвід користувача. Echo починає як пристрій для керування музикою, але швидко розвивається у універсальний центр розумного будинку. Ця інновація засновує масову категорію та знаменує початок масштабного розвитку ринку розумних колонок, надихаючи численних конкурентів.

Засновує масову категорію розумних колонок із постійною готовністю до голосових команд
Робить голосовий ШІ доступним для мільйонів споживачів з початком публічного продажу у 2015 році — не лише для технологічних ентузіастів
Перетворює вітальні кімнати на керований голосом центр розумного будинку
Знаменує початок масштабного розвитку ринку — Google, Apple та інші слідують прикладу

Особи:Jeff Bezos, Amazon Alexa Team

Організації:Amazon, Ivona (acquired 2013)

2015Прориви

Deep Q-Networks: ШІ навчається Atari з пікселів

Задовго до того, як AlphaGo потрапив у заголовки новин, DeepMind у 2015 році навчив ШІ грати у відеоігри Atari лише на основі сирих пікселів — і тим самим заклав фундамент глибинного навчання з підкріпленням. У лютому 2015 року команда Володимира Мніха опублікувала у Nature роботу 'Human-level control through deep reinforcement learning' (попередник з'явився у 2013 році). Нейронна мережа, яка бачила лише екран і рахунок, навчилася грати у 49 різних ігор Atari — з тією самою архітектурою, без налаштування для кожної гри. Технічно DeepMind поєднав згорткову мережу з Q-навчанням, буфером досвіду (Experience Replay, запровадженим Ліном на початку 1990-х) і стабілізуючою цільовою мережею. При оцінці варто бути точним: система досягла людського рівня приблизно в половині ігор і перевершила всі попередні методи у 43 із 49 — але у іграх з рідкісними винагородами, як-от Montezuma's Revenge, зазнала майже повного краху. Попри це, це було доказом того, що глибокі мережі і навчання з підкріпленням поєднуються у великому масштабі — міст від Q-навчання 1990-х до AlphaGo і AlphaZero.

Навчання з сирих пікселів: система бачила лише екран і рахунок — жодних ручних ознак, жодних спеціальних знань для кожної гри.
Згорткова мережа + Q-навчання + буфер досвіду (Experience Replay, запроваджений Ліном на початку 1990-х) + цільова мережа, додана у 2015 році для стабілізації навчання.
Антихайп: людський рівень приблизно в половині з 49 ігор (43/49 кращих за попередні методи) — при рідкісних винагородах (Montezuma's Revenge) майже нуль.
Старт глибинного навчання з підкріпленням; прославив DeepMind ще до AlphaGo — міст від Q-навчання до AlphaGo і AlphaZero.

Особи:Volodymyr Mnih, David Silver, Demis Hassabis

Організації:Google DeepMind

2015Публікації

Пакетна нормалізація: важливий крок вперед у навчанні нейронних мереж

11 лютого 2015 року Сергій Йоффе та Крістіан Сцегеді з Google опублікували статтю, яка суттєво змінила навчання глибоких нейронних мереж. Їхній діагноз: 'Internal Covariate Shift' — розподіл входів кожного шару зміщується під час навчання, що робить навчання нестабільним. Їхнє елегантне рішення: пакетна нормалізація (Batch Normalization) нормалізує активації кожного шару для кожного міні-пакету. Ефект був помітним: приблизно в 14 разів менше кроків навчання для досягнення тієї ж точності. Стали можливими вищі швидкості навчання, Dropout часто виявився зайвим, ініціалізація — менш критичною. Метод одночасно виступав регуляризатором і прискорювачем. Їхній ансамбль ImageNet досяг 4,8% Top-5 Error, перевершивши оцінювачів-людей (прибл. 5,1%). Цікаво: пізніші дослідження (Santurkar та ін., 2018) показали, що справжній механізм дії пов'язаний менше з приборканим Covariate Shift, а більше зі згладженим ландшафтом втрат — тобто початкове пояснення сьогодні вважається відносним. Маючи вже понад 60 000 цитувань, стаття надихнула незліченні методи нормалізації: GroupNorm, LayerNorm, InstanceNorm. Сьогодні пакетна нормалізація є стандартом у багатьох сучасних архітектурах від ResNet до сучасних CNN — Transformer натомість зазвичай використовують частково натхнену нею Layer Normalization.

Вирішив проблему Internal Covariate Shift шляхом нормалізації активацій у кожному міні-пакеті
Приблизно в 14 разів менше кроків навчання для досягнення тієї ж точності — уможливив вищі швидкості навчання та надійну ініціалізацію
Подвійна користь: прискорення ТА регуляризація — часто замінює Dropout у сучасних архітектурах
4,8% ImageNet Top-5 Error з ансамблем — перевершив оцінювачів-людей (прибл. 5,1%) та встановив новий стандарт

Особи:Sergey Ioffe, Christian Szegedy

Організації:Google Inc., ICML Conference

2015Публікації

YOLO: You Only Look Once

Трансформація виявлення обʼєктів у реальному часі через уніфіковану однопрохідну архітектуру. 8 червня 2015 року Джозеф Редмон, Сантош Дівала, Росс Гіршик та Алі Фархаді представили революційну статтю 'You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection'. YOLO прорвав традиційну двоетапну парадигму виявлення обʼєктів та сформулював детекцію як задачу регресії для просторово розділених обмежувальних рамок. Одна нейронна мережа передбачає обмежувальні рамки та ймовірності класів безпосередньо з повних зображень за одну оцінку. З базовою продуктивністю 45 fps та Fast YOLO з вражаючими 155 fps система була в сотні-тисячі разів швидшою за існуючі детектори. Архітектура на основі сітки розбивала зображення на клітинки, де кожна клітинка передбачала обʼєкти у своєму центрі. YOLO вивчив узагальнюючі представлення обʼєктів та значно перевершив інші методи при переносі доменів.

Базова продуктивність 45 fps, Fast YOLO 155 fps – у сотні-тисячі разів швидше за існуючі детектори
Однопрохідна архітектура формулює виявлення обʼєктів як задачу регресії замість двоетапної парадигми
Поділ на клітинки на основі сітки з прямим передбаченням обмежувальних рамок та ймовірностей класів
Уможливив компʼютерний зір у реальному часі для автономних транспортних засобів, спостереження та мобільних застосунків

Особи:Joseph Redmon, Santosh Divvala, Ross Girshick, Ali Farhadi

Організації:University of Washington, Allen Institute, Facebook AI Research

2015Прориви

Розробка DeepMind AlphaGo

У жовтні 2015 року DeepMind досягає історичного прориву: AlphaGo стає першою системою ШІ, яка перемагає професійного гравця у го на повній дошці без гандикапу. AlphaGo перемагає європейського чемпіона з го Фань Хуея з рахунком 5:0 і здобуває таким чином найскладнішу класичну настільну гру у світі — на десятиліття раніше, ніж прогнозували експерти. Матч спочатку залишається таємницею; про успіх публічно оголошують лише 27 січня 2016 року разом із публікацією у фаховому журналі Nature. Го астрономічно складніше за шахи — приблизно в гугол (10^100) разів більше допустимих позицій, а кількість можливих конфігурацій на дошці перевищує кількість атомів у відомому Всесвіті. Цей помітний успіх демонструє потужність нейронних мереж і пошуку за методом Монте-Карло.

Перша перемога комп'ютера над професійним гравцем у го на повній дошці без гандикапу (Фань Хуей 5:0)
Новий підхід із глибокими нейронними мережами замість жорстко запрограмованих алгоритмів
Опанування 10^170 можливих конфігурацій дошки — більше, ніж атомів у Всесвіті
Прорив стався на десятиліття раніше, ніж прогнозували експерти з ШІ

Особи:Demis Hassabis, David Silver, DeepMind Team

Організації:DeepMind, Google

2015Продукти

Tesla Autopilot: системи допомоги водіям для масового ринку

14 жовтня 2015 року Tesla випустила програмне забезпечення версії 7.0 та вперше активувала Autopilot для автомобілів Model S. Апаратне забезпечення було встановлено в автомобілях ще з вересня 2014 року — за рік до активації програмного забезпечення. Система використовувала технологію Mobileye з фронтальною камерою, радаром і 12 ультразвуковими датчиками. Водії тепер могли користуватися адаптивним круїз-контролем, помічником утримання смуги та автоматичним паркуванням — функціями, що раніше були доступні лише в автомобілях преміум-класу. Tesla охарактеризувала це як автономність рівня 2: система допомагає водієві, але не замінює його. Musk наголосив при запуску: 'Ми радимо водіям тримати руки на кермі.' Вже в перший рік автопарк Tesla зібрав сотні мільйонів кілометрів з активним Autopilot — до кінця 2016 року Tesla повідомила приблизно про 222 мільйони пройдених миль. Концепція — попередньо встановлювати апаратне забезпечення, а функції розблоковувати через оновлення програмного забезпечення — продемонструвала автомобільній промисловості новий шлях. Від Mercedes до суто технологічних провайдерів, як-от Mobileye, численні гравці просували власні системи допомоги при водінні.

Оновлення програмного забезпечення від 14 жовтня 2015 року активувало попередньо встановлене апаратне забезпечення — нова концепція для автомобільної промисловості
Сенсорика на базі Mobileye: фронтальна камера, радар і 12 ультразвукових датчиків для допомоги при водінні рівня 2
Адаптивний круїз-контроль, помічник утримання смуги та автоматичне паркування — раніше функції лише преміум-класу
Сотні мільйонів кілометрів вже в перший рік — продемонструвало готовність масового ринку до систем допомоги при водінні

Особи:Elon Musk, Tesla Engineering Team

Організації:Tesla Inc., Mobileye

2015Продукти

TensorFlow: ML-фреймворк Google стає відкритим

Демократизація машинного навчання через потужний внутрішній інструмент Google. 9 листопада 2015 року Google відкрила вихідний код TensorFlow під ліцензією Apache 2.0 та зробила свою другу ML-систему доступною для всіх. TensorFlow замінила внутрішню систему DistBelief та запропонувала подвійну швидкість з покращеною масштабованістю та готовністю до продакшну. Як універсальний процесор обчислювальних графів потоків TensorFlow дозволяла не лише глибоке навчання, а й будь-які диференційовні обчислення. Гнучкий Python-інтерфейс, автодиференціювання та першокласні оптимізатори революціонізували ML-розробку. Стратегія Google: Розробка на основі спільноти прискорює прогрес ШІ для всіх. Розроблена понад 30 авторами з команди Google Brain, TensorFlow стала однією з провідних ML-платформ та дозволила мільйонам розробників створювати просунуті ШІ-застосунки.

Ліцензія Apache 2.0 зробила потужну внутрішню ML-систему Google вільно доступною для всіх
Замінила DistBelief з подвійною швидкістю та покращеною масштабованістю
Гнучкий Python-інтерфейс та автодиференціювання суттєво покращили ML-розробку
Дозволила мільйонам розробників доступ до просунутої ШІ-технології

Особи:Martín Abadi, Ashish Agarwal, Paul Barham, Jeff Dean

Організації:Google, Google Brain

2015Публікації

ResNet: залишкові мережі змінюють глибинне навчання

Розв'язання проблеми деградації дуже глибоких мереж і народження ультраглибоких нейронних мереж. 10 грудня 2015 року команда Каймін Хе з Microsoft Research опублікувала статтю 'Deep Residual Learning for Image Recognition', що суттєво змінила глибинне навчання. До того часу точність навчання погіршувалася при збільшенні глибини мереж — не стільки через зникаючі градієнти, скільки тому, що глибокі мережі просто важче оптимізувати. ResNet запровадив залишкові з'єднання — пропускні зв'язки, що передають входи безпосередньо до наступних шарів і уможливлюють навчання ультраглибоких мереж. З 152 шарами ResNet був утричі глибший за VGG, але менш складний. Вражаючий результат: 3,57 % частота помилок Top-5 ансамблю моделей на ImageNet — тріумф, що домінував у всіх категоріях. ResNet переміг у класифікації, детекції, локалізації ImageNet, а також у детекції та сегментації COCO 2015. Фреймворк залишкового навчання переформулював шари як навчання залишкових функцій замість неспіввіднесених функцій. Це нововведення уможливило навчання мереж зі сотнями шарів.

Пропускні зв'язки передають входи безпосередньо і уможливлюють навчання ультраглибоких мереж
152 шари — у 8 разів глибше за VGG, але менш складно завдяки фреймворку залишкового навчання
3,57 % частота помилок Top-5 (ансамбль) на ImageNet, перемога в усіх категоріях ILSVRC та COCO 2015
Утвердив залишкові з'єднання як стандарт для сучасних архітектур глибинного навчання

Особи:Kaiming He, Xiangyu Zhang, Shaoqing Ren, Jian Sun

Організації:Microsoft Research

2015Віхи

Заснування OpenAI

Організація, яка хотіла зробити ШІ доступним для всіх — і змінила світ. 11 грудня 2015 року Сем Альтман, Ілон Маск та інші відомі технологічні особистості оголосили про заснування OpenAI. Маючи обіцяний мільярд доларів — фінансове зобов'язання інвесторів, розраховане на кілька років, з якого спочатку надійшла лише невелика частина, — та мету розробки безпечного загального ШІ на благо всього людства, OpenAI вийшла на сцену як некомерційна дослідницька організація. Те, що розпочалося як ідеалістичне підприємство, перетворилося на найвпливовішу лабораторію ШІ у світі. У 2019 році було засновано прибуткову дочірню компанію. З GPT-3 та ChatGPT OpenAI заново визначила, на що здатний ШІ.

Засновано 11 грудня 2015 року в Сан-Франциско
Місія: розробити безпечний загальний ШІ, що приносить користь усьому людству
Обіцяно: 1 мільярд доларів від Ілона Маска, Пітера Тіля, Ріда Гофмана та інших — фінансове зобов'язання на кілька років, не одразу доступне
GPT-1 (2018) та GPT-2 (2019) були створені ще в суто некомерційній фазі; у 2019 році з'явилася структура з обмеженим прибутком, до якої відносяться GPT-3 (2020) та ChatGPT (2022)

Особи:Sam Altman, Elon Musk, Greg Brockman, Ilya Sutskever, Wojciech Zaremba, John Schulman

Організації:OpenAI, Y Combinator

2016Змагання

AlphaGo перемагає Лі Седоля

Історичний момент, коли ШІ вперше переміг чемпіона світу в найскладнішій настільній грі. З 9 по 15 березня 2016 року в Сеулі відбувся DeepMind Challenge Match — пʼять партій між Лі Седолем, одним із найкращих гравців у Го у світі, та AlphaGo. Результат вразив світ: 4:1 на користь машини. Особливо знаменитий «Хід 37» у другій партії продемонстрував машинну креативність — хід з імовірністю 1:10 000, який перевернув багатовікову мудрість Го. AlphaGo поєднав глибоке навчання з пошуком по дереву Монте-Карло і тренувався як на людських партіях, так і шляхом самогри. Проте відповідь Лі Седоля в четвертій партії його «божественним ходом 78» показала, що людська інтуїція все ще може дивувати. Понад 200 мільйонів людей по всьому світу спостерігали за цими партіями.

AlphaGo переміг Лі Седоля 4:1 і вперше продемонстрував перевагу ШІ в найскладнішій настільній грі
Знаменитий «Хід 37» з імовірністю 1:10 000 показав машинну креативність і поставив під сумнів традиції Го
Поєднання глибокого навчання та пошуку по дереву Монте-Карло дозволило опанувати складність Го
Понад 200 мільйонів людей спостерігали за партіями — переломний момент для публічного сприйняття ШІ

Особи:Lee Sedol, Demis Hassabis, David Silver, Aja Huang

Організації:DeepMind, Google, Korean Baduk Association

2016Публікації

XGBoost: Extreme Gradient Boosting домінує в ML

Вдосконалення Gradient Boosting та завоювання проблем зі структурованими даними. 9 березня 2016 року Тяньці Чень та Карлос Гестрін опублікували на arXiv статтю XGBoost: A Scalable Tree Boosting System, представлену в серпні 2016 на конференції KDD. Розроблений з PhD-проєкту Ченя в Університеті Вашингтона, XGBoost значно покращив традиційний Gradient Boosting через екстремальні оптимізації: L1- та L2-регуляризація запобігала перенавчанню, градієнти другого порядку надавали точнішу інформацію про напрямок, а паралелізація значно прискорила побудову дерев. XGBoost домінував у змаганнях з машинного навчання 2010-х і став стандартним вибором для команд-переможців на Kaggle. На Higgs Boson ML Challenge Тяньці Чень отримав спеціальний приз, і XGBoost використовувався багатьма топ-учасниками, що закріпило його домінування на структурованих даних. Масштабована система наскрізного деревʼяного бустингу підтримує C++, Java, Python, R та інші мови. XGBoost довів постійну актуальність традиційних ML-методів паралельно з революцією глибокого навчання.

Екстремальна оптимізація Gradient Boosting з L1/L2-регуляризацією та градієнтами другого порядку
Домінував у ML-змаганнях 2010-х та став стандартним вибором для команд-переможців Kaggle
Паралелізована побудова дерев та масштабована наскрізна архітектура для великих наборів даних
Go-to-алгоритм для структурованих даних паралельно з революцією глибокого навчання

Особи:Tianqi Chen, Carlos Guestrin

Організації:University of Washington

2016Продукти

Google Assistant: стратегія ШІ передусім стає реальністю

18 травня 2016 року Сундар Пічаї представив Google Assistant на Google I/O — відповідь Google на Siri та Alexa. Після років відставання у сфері голосових помічників Google повною мірою надолужив прогаяне. Assistant був більшим, ніж оновлення Google Now — він став фундаментом стратегії 'AI-First' Пічаї. 'Ми хочемо, щоб користувачі вели безперервний діалог з Google', — пояснював Пічаї. 'Ми будуємо для кожного користувача свій власний індивідуальний Google.' Assistant мав стати 'ambient experience' — досвідом, що охоплює всі пристрої: від смартфонів через Google Home до автомобілів. На відміну від конкурентів, що базувалися на командах, Google зробив ставку на природну розмову та розуміння контексту. Спочатку Assistant лише анонсували; своїм першим домом він став кілька місяців по тому — месенджер Allo, а наприкінці 2016 року — колонка Google Home. Запуск ознаменував серйозний вихід Google на ринок голосового ШІ та заклав основу для сучасного домінування компанії у сфері ШІ.

Природна розмова замість команд — 'безперервний діалог' як мета для голосового ШІ
Фундамент стратегії 'AI-First' Пічаї — 'індивідуальний Google' для кожного користувача
Концепція Ambient Experience — безшовна взаємодія з ШІ на всіх пристроях і платформах
Гонитва Google за Siri та Alexa — від аутсайдера з метою посісти лідерські позиції у голосовому ШІ

Особи:Sundar Pichai, Google Assistant Team

Організації:Google Inc., Google I/O Conference

2016Організації

Partnership on AI: технологічні гіганти об'єднуються

Важливий альянс провідних технологічних компаній задля відповідальної розробки ШІ. 28 вересня 2016 року Amazon, Facebook, Google, DeepMind, IBM і Microsoft заснували 'Partnership on Artificial Intelligence to Benefit People and Society' — незвичайну коаліцію колишніх конкурентів. З Еріком Горвіцем (Microsoft Research) і Мустафою Сулейманом (DeepMind) як тимчасовими співголовами Партнерство спочатку мало правління, що складалося виключно з представників корпорацій, і оголосило про намір перетворити його на паритетний орган з однаковою кількістю представників некорпоративного сектору. Місія охоплює дослідження та найкращі практики у сфері етики, справедливості, прозорості, захисту даних і взаємодії людини з ШІ. Примітно: Apple спочатку була відсутня, але приєдналася у 2017 році. Партнерство свідомо відмовляється від лобістської діяльності і зосереджується на дослідницькій співпраці. Ця ініціатива ознаменувала початок структурованого галузевого саморегулювання у розробці ШІ.

Важливий альянс Amazon, Facebook, Google, DeepMind, IBM і Microsoft з питань етики ШІ
Місія: ШІ на благо людей і суспільства через дотримання принципів етики, справедливості та прозорості
Запланований паритетний склад правління: на початку лише корпоративний, згодом доповнений однаковою кількістю представників некорпоративного сектору
Акцент на дослідницькій співпраці та найкращих практиках без лобістської діяльності

Особи:Mustafa Suleyman, Eric Horvitz, Partnership Team

Організації:Amazon, Apple, Facebook, Google, IBM, Microsoft

2016Прориви

Розпізнавання мовлення досягає рівня людини

18 жовтня 2016 року компанія Microsoft досягла історичного успіху: вперше в галузі їхня система розпізнавання мовлення досягла продуктивності рівня людини на еталоні Switchboard для розмовного мовлення. Після 25 років досліджень мета була досягнута — 5,9% коефіцієнт помилок слів, настільки ж добре, як і професійні транскрибери на цьому завданні. (У 2017 році Microsoft скоригувала людський порівняльний показник до 5,1% і змушена була знову його досягати.) Xuedong Huang, головний спеціаліст Microsoft з розпізнавання мовлення, оголосив: 'Ми досягли паритету з людиною. Це історичне досягнення.' Система використовувала найновіші технології глибинного навчання: згорткові нейронні мережі, архітектури LSTM та нейронні мовні моделі з неперервними векторами слів. Сила полягала у систематичному поєднанні перевірених елементів — ансамблі акустичних моделей CNN та BLSTM, адаптація диктора за допомогою i-vector та повторне оцінювання за допомогою мовної моделі. Це стало можливим завдяки конвергенції трьох напрямків розвитку: великих наборів даних (Switchboard Corpus), GPU-обчислень та вдосконалених методів навчання. Це досягнення проклало шлях для сучасних голосових помічників — однак воно підтверджує паритет лише на вузько визначеному завданні транскрипції, а не загальні людські когнітивні здібності.

5,9% коефіцієнт помилок слів досягає рівня людини на Switchboard: настільки ж добре, як і професійні транскрибери
Історична віха: найнижчий коли-небудь зафіксований коефіцієнт помилок у стандарті Switchboard
CNN + LSTM + нейронні мовні моделі: систематичне поєднання найсучасніших технологій глибинного навчання
25-річну дослідницьку мету досягнуто: паритет з людиною на вузько визначеному завданні транскрипції

Особи:Xuedong Huang, Microsoft AI Research Team

Організації:Microsoft AI and Research, Switchboard Corpus

2017Регулювання

Принципи Асіломару: фахова спільнота встановлює орієнтири

На початку 2017 року, задовго до ChatGPT, провідні дослідники ШІ зібралися в Асіломарі на каліфорнійському узбережжі — там само, де біологи у 1975 році обговорювали ризики генної інженерії. Ініціатором конференції з питань корисного ШІ стало Future of Life Institute. Її підсумком стали 23 принципи ШІ Асіломару — настанови щодо досліджень, цінностей (безпека, прозорість) і довгострокових ризиків. Їх підтримали понад тисяча фахівців із ШІ і відомі підписанти, зокрема Стівен Гокінг і Ілон Маск. Це була одна з перших масштабних спроб фахової спільноти встановити для себе орієнтири — за роки до того, як урядові органи звернули увагу на цю проблему. Для чесної оцінки: принципи були добровільними і необов'язковими. Вони формували дискусію, але не мали юридичної сили.

Січень 2017: Future of Life Institute зібрав провідних дослідників ШІ в Асіломарі (Каліфорнія) — на місці історичної конференції з генної інженерії 1975 року.
Результат: 23 принципи ШІ Асіломару щодо досліджень, цінностей (безпека, прозорість) і довгострокових ризиків — одна з перших масштабних добровільних зобов'язань фахової спільноти.
Понад тисяча дослідників ШІ та інших підписантів (зокрема Стівен Гокінг, Ілон Маск) — ранній консенсус, що ШІ має служити суспільному благу.
Антихайп: принципи були добровільними і необов'язковими — важливі як дискусійна рамка, але без механізму виконання.

Особи:Stephen Hawking, Elon Musk

Організації:Future of Life Institute

2017Публікації

MobileNet — ШІ для смартфонів

У квітні 2017 року Google Research суттєво змінює мобільний ШІ за допомогою MobileNet — однієї з перших моделей глибинного навчання, спеціально розробленої для смартфонів, IoT та вбудованих систем (попередники, як-от SqueezeNet, уже існували). Завдяки інноваційній архітектурі Depthwise Separable Convolution MobileNet скорочує обчислювальні витрати при збереженні тієї самої ефективності приблизно до однієї восьмої порівняно зі звичайними згортками. Ця помітна ефективність — близько дев'яти разів менше обчислювальних операцій при ядрах 3x3 — прокладає шлях для обробки зображень у реальному часі на мобільних пристроях. MobileNet демократизує комп'ютерний зір для мільярдів смартфонів і утверджує Edge Computing як нову парадигму ШІ поза хмарними рішеннями.

Одна з перших моделей глибинного навчання, спеціально розроблених для смартфонів та пристроїв IoT
Depthwise Separable Convolutions: близько дев'яти разів менше обчислювальних витрат при збереженні ефективності
Забезпечує обробку ШІ безпосередньо на пристроях замість хмари — Edge Computing
Скорочує обчислювальні витрати приблизно до однієї восьмої звичайних згорток при порівнянній точності

Особи:Andrew Howard, Menglong Zhu, Bo Chen, Google Research Team

Організації:Google, Google Research

2017Публікації

Публікація дослідницької статті RLHF

Технологія, яка зробила можливим ChatGPT — за роки до прориву. У червні 2017 року дослідники з OpenAI та DeepMind опублікували статтю 'Deep Reinforcement Learning from Human Preferences'. Ідея: Замість тренування ШІ-систем з ідеально визначеними функціями винагороди, вони навчаються безпосередньо з людського зворотного звʼязку. Люди оцінюють різні виходи ШІ, і система навчається, яка поведінка є переважною. Цей метод, пізніше відомий як RLHF (Reinforcement Learning from Human Feedback), став ключовою технологією за ChatGPT та іншими сучасними мовними моделями. RLHF дозволив зробити ШІ-системи кориснішими, чеснішими та безпечнішими.

Стаття 'Deep Reinforcement Learning from Human Preferences' опублікована в червні 2017
Основна ідея: ШІ навчається з людських переваг замість попередньо визначених винагород
Спільне дослідження OpenAI та DeepMind, зокрема Пол Крістіано та Даріо Амодей
RLHF став ключовою технологією для ChatGPT та сучасних ШІ-асистентів

Особи:Paul Christiano, Jan Leike, Dario Amodei, Tom Brown

Організації:OpenAI, DeepMind

2017Публікації

Transformer: 'Attention Is All You Need'

12 червня 2017 року вісім дослідників — переважно з Google, серед яких був стажер з University of Toronto — опублікували на arXiv статтю 'Attention Is All You Need' — основу сучасних великих мовних моделей. Ashish Vaswani, Noam Shazeer та їхні колеги запропонували нову архітектуру: Transformer. На відміну від попередніх моделей послідовностей, Transformer відмовляється від рекурентних та згорткових шарів. Натомість він використовує виключно механізми уваги (Attention). Self-Attention охоплює зв'язки між усіма позиціями послідовності паралельно — послідовна обробка більше не потрібна. Multi-Head Attention використовує кілька паралельних голів уваги, які вивчають різні аспекти відносин між словами. На WMT 2014 модель досягла 28,4 BLEU для пари англійська-німецька та 41,8 BLEU для пари англійська-французька — нові рекордні показники. Архітектура виявилася надзвичайно далекосяжною: GPT, BERT, ChatGPT та багато інших моделей засновані на варіантах Transformer. З понад 100 000 цитувань — і ця кількість постійно зростає — стаття належить до найбільш цитованих у 21 столітті.

Механізм Self-Attention охоплює залежності між усіма позиціями послідовності одночасно
Відмова від рекурентності уможливлює паралельну обробку — значно швидше, ніж послідовні моделі
28,4 BLEU WMT англійська-німецька, 41,8 BLEU англійська-французька — нові стандарти перекладу
Стала основою всіх сучасних великих мовних моделей: GPT, BERT, ChatGPT засновані на архітектурі Transformer

Особи:Ashish Vaswani, Noam Shazeer, Niki Parmar, Jakob Uszkoreit, Llion Jones, Aidan N. Gomez, Łukasz Kaiser, Illia Polosukhin

Організації:Google Brain, Google Research

2017Регулювання

Китайський майстер-план ШІ: боротьба за світове лідерство

20 липня 2017 року Державна рада Китаю оголосила 'New Generation Artificial Intelligence Development Plan' — першу комплексну національну стратегію ШІ такого масштабу. Мета: до 2030 року стати світовою наддержавою в галузі ШІ. Трирівневий план був гранично чітким: 2020 рік — глобальна конкурентоспроможність; 2025 рік — лідерство в окремих підгалузях і значні прориви в основах теорії ШІ; 2030 рік — провідна ШІ-наддержава з промисловим виробництвом на 1 трильйон юанів. Китай прямо визначив ШІ як 'пріоритет міжнародної конкуренції' і 'стратегічну технологію для національної безпеки'. Інвестиції є суттєвими — десятки мільярдів доларів спрямовуються на наукові дослідження, інфраструктуру та розвиток кадрів. План охоплює як військові, так і цивільні застосування: від автономних озброєнь до розумних міст. Принципи відкритого коду мають сприяти міжнародному співробітництву, тоді як Китай водночас прагне технологічної незалежності. Ця стратегія суттєво змінила глобальний ШІ-ландшафт і спричинила хвилю національних ШІ-ініціатив у США та Європі.

Перша національна ШІ-стратегія такого масштабу: скоординоване державне планування заради глобального технологічного лідерства
Трирівнева часова шкала: 2020 — конкурентоспроможність, 2025 — лідерство в окремих підгалузях, 2030 — провідна ШІ-наддержава
Трильйонне юанське інвестування: масштабне державне фінансування досліджень ШІ, інфраструктури та кадрів
Амбіція світового лідерства: старт глобального ШІ-змагання між Китаєм, США та Європою

Особи:State Council of China, Chinese AI Research Community

Організації:State Council of China, Chinese Academy of Sciences

2017Регулювання

Монреальська декларація про відповідальний ШІ

Перша міжнародна ініціатива, яка розробила етичні принципи ШІ через демократичну участь громадян. 3 листопада 2017 року Університет Монреаля розпочав процес спільного формування Монреальської декларації про відповідальний розвиток ШІ. Форум зі суспільно відповідального розвитку ШІ зібрав понад 400 учасників з різних секторів та дисциплін. У 15 дорадчих семінарах протягом трьох місяців понад 500 громадян, експертів і зацікавлених сторін обговорювали суспільні виклики ШІ. Декларація, опублікована 4 грудня 2018 року, містить 10 принципів та 59 рекомендацій, заснованих на таких цінностях, як добробут, автономія, справедливість, приватність та демократія. Маючи понад 500 підписантів, Монреальська декларація утвердила партисипативний підхід до управління ШІ та вплинула на подальші міжнародні зусилля з відповідального розвитку ШІ.

10 етичних принципів та 59 рекомендацій для відповідального розвитку ШІ з демократичною легітимністю
Фокус на добробуті, автономії, справедливості, приватності, демократії та екологічній сталості
Ініційовано Університетом Монреаля за участю понад 400 учасників з різних секторів
Понад 500 підписантів, вплинула на міжнародне управління ШІ та подальші регуляторні ініціативи

Особи:Yoshua Bengio, Montreal AI Ethics Team

Організації:Université de Montréal, Montreal Institute for Learning Algorithms

2017Прориви

AlphaZero опановує три гри

Народження універсального ШІ для ігор через чисте самонавчання. У грудні 2017 року DeepMind представив AlphaZero — систему, яка без жодних попередніх знань опанувала три зовсім різні стратегічні гри: шахи, шогі та Го. Підхід tabula rasa означав: жодних баз дебютів, жодних людських стратегій — лише правила гри як відправна точка. Протягом 24 годин AlphaZero досяг надлюдського рівня — у шахах вже через 4 години, у шогі — через 2 години. У матчі зі 100 партій проти Stockfish він виграв 28 партій, не програв жодної та досяг 72 нічиїх. Особливість полягала у ефективному пошуку: тоді як Stockfish аналізує 60 мільйонів позицій на секунду, AlphaZero розглядає лише 60 000 — але значно цілеспрямованіше завдяки своїй глибокій нейронній мережі. Це досягнення переконливо продемонструвало узагальнюваність та незалежність від домену чистого навчання з підкріпленням.

Навчився трьом складним іграм з нуля — лише з правилами гри, без людських знань чи баз даних
Досяг надлюдського рівня у шахах (4 год), шогі (2 год) та Го (~8 год) через чисту гру проти себе
Навчався через мільйони партій проти самого себе та навчання з підкріпленням без зовнішніх даних
Аналізував лише 60 000 позицій на секунду проти 60 мільйонів у Stockfish — але значно цілеспрямованіше

Особи:David Silver, Thomas Hubert, Julian Schrittwieser, Ioannis Antonoglou

Організації:DeepMind, Google, Science Magazine, ArXiv

2018Віхи

Премія Тюрінга за глибинне навчання

У 2019 році ШІ отримав найвищу відзнаку в інформатиці: премія А.М. Тюрінга 2018 року — яку часто називають Нобелівською премією з інформатики — дісталася Йошуа Бенджіо, Джеффрі Хінтону і Яну ЛеКуну, трьом хрещеним батькам глибинного навчання. ACM відзначила їхні концептуальні та технічні прориви, що зробили глибокі нейронні мережі центральним елементом інформатики — від зворотного поширення помилки і згорткових мереж до ідей, що зумовили прорив 2012 року. Нагорода стала запізнілим, офіційним визнанням революції, над якою десятиліттями насміхалися. Чесна оцінка: у глибинного навчання є багато авторів — такі дослідники, як Юрген Шмідгубер, публічно критикували, що важливі внески залишилися недостатньо відзначеними. Премія вшановує центральну роль тріо, а не одноосібне авторство.

Йошуа Бенджіо, Джеффрі Хінтон і Ян ЛеКун — три хрещені батьки глибинного навчання — за прориви, що лежать в основі сучасних нейронних мереж.
Премія А.М. Тюрінга (оголошена у березні 2019) є найвищою відзнакою в інформатиці; відзначені глибокі нейронні мережі як центральний елемент обчислень.
Офіційне визнання революції глибинного навчання 2012 року — і провісник Нобелівської премії з фізики 2024 за ту саму лінію досліджень.
Антиажіотаж: у глибинного навчання є багато учасників (наприклад, Шмідгубер, який публічно критикував); премія вшановує центральну роль тріо, а не одноосібне авторство.

Особи:Yoshua Bengio, Geoffrey Hinton, Yann LeCun

Організації:ACM

2018Регулювання

GDPR: поворотний момент для захисту даних з впливом на ШІ

25 травня 2018 року набув чинності Загальний регламент ЄС про захист даних (GDPR/DSGVO) — поворотний момент для ШІ та захисту даних у всьому світі. Як 'мати всіх законів про захист даних' він замінив застарілу Директиву 95/46/ЄС 1995 року, що походила з кам'яного віку Інтернету. GDPR запровадив 'Privacy by Design' як обов'язкову вимогу: захист даних має бути вбудований у системи ШІ з самого початку. Глобальний ефект охоплення виявився масштабним — навіть американські технологічні гіганти зобов'язані дотримуватися стандартів ЄС при обробці даних європейців. Для ШІ це стало фундаментальним викликом: як пояснити алгоритми 'чорної скриньки', коли GDPR вимагає прозорості? Спостерігачі побачили стимул розробляти ШІ з меншим обсягом даних, а такі методи, як Transfer Learning (навчання з перенесенням), набули більшого значення. GDPR надихнув на прийняття законів про захист даних у всьому світі — від Каліфорнії до Сингапуру. Регламент заклав основу для Закону ЄС про ШІ 2024 року — від захисту даних до регулювання ШІ був лише один логічний крок.

Вимога Privacy by Design: захист даних має бути інтегрований у системи ШІ з самого початку
Виклик прозорості ШІ: алгоритми 'чорної скриньки' проти вимог GDPR щодо пояснюваності
Глобальний ефект охоплення: навіть американські технологічні концерни зобов'язані дотримуватися стандартів ЄС при обробці даних європейців
Регуляторний зразок: надихнув на прийняття законів про захист даних у всьому світі та проклав шлях до Закону ЄС про ШІ

Особи:EU Parliament, European Commission

Організації:European Union, European Parliament

2018Публікації

GPT-1: народження генеративного попереднього навчання

Основа всіх сучасних великих мовних моделей через ненавчане попереднє навчання. 11 червня 2018 року Алек Редфорд із командою OpenAI опублікував визначальну статтю 'Improving Language Understanding by Generative Pre-Training'. Ця робота вперше поєднала архітектуру Transformer з ненавчаним попереднім навчанням і встановила двоетапну парадигму: спочатку генеративне навчання на великих текстових корпусах, а потім тонке налаштування (fine-tuning) для конкретних завдань. Маючи 117 мільйонів параметрів і навчання на наборі даних BooksCorpus з понад 7 000 неопублікованих книг різних жанрів, GPT-1 довів, що Transfer Learning (навчання з перенесенням) працює для розуміння мови. Дванадцятишарова архітектура Transformer типу 'decoder-only' з masked self-attention заклала шаблон для всієї серії GPT. Ця інновація перетворила архітектуру Transformer 2017 року на практичний інструмент для різноманітних завдань NLP і поклала початок ері великих мовних моделей.

Встановив ненавчане попереднє навчання на великих текстових корпусах як основу для мовних моделей
Довів успішне застосування Transfer Learning (навчання з перенесенням) для різноманітних завдань NLP
Дванадцятишарова архітектура Transformer типу decoder-only стала шаблоном для всієї серії GPT
Поклав початок ері великих мовних моделей і парадигмі попереднього навчання та тонкого налаштування

Особи:Alec Radford, Karthik Narasimhan, Tim Salimans, Ilya Sutskever

Організації:OpenAI

2018Публікації

BERT суттєво покращує розуміння мови

Важливий крок вперед у двонаправлених мовних моделях та народження сучасної обробки природної мови. У жовтні 2018 року Джейкоб Девлін та його команда в Google Research опублікували статтю про BERT — Bidirectional Encoder Representations from Transformers. Ця інновація суттєво змінила обробку мови, вперше навчивши глибокі двонаправлені представлення на немаркованих текстах. На відміну від попередніх моделей, BERT враховує як лівий, так і правий контекст в усіх шарах одночасно. Результат був помітним: BERT досяг нових найкращих показників у одинадцяти NLP-завданнях та покращив показник GLUE на вагомі 7,7 відсоткового пункту до 80,5%. Саме попереднє навчання тривало кілька днів на багатьох TPU — проте публікація у відкритому доступі демократизувала передову технологію: готову попередньо навчену модель можна було дотренувати (Fine-Tuning) для власного завдання на одній хмарній TPU приблизно за 30 хвилин. BERT утвердив парадигму попереднього навчання з подальшим дотренуванням (Pre-Training-Fine-Tuning), яка сьогодні є основою всіх великих мовних моделей.

Перша глибока двонаправлена мовна модель, яка враховує лівий і правий контекст одночасно в усіх шарах
Досягла нових найкращих показників у 11 NLP-завданнях та покращила показник GLUE на 7,7 відсоткового пункту до 80,5%
Публікація у відкритому доступі дозволила виконати дотренування (Fine-Tuning) попередньо навченої моделі для власних завдань приблизно за 30 хвилин на одній хмарній TPU
Утвердила парадигму попереднього навчання з подальшим дотренуванням (Pre-Training-Fine-Tuning) для всіх сучасних мовних моделей

Особи:Jacob Devlin, Ming-Wei Chang, Kenton Lee, Kristina Toutanova

Організації:Google Research, Google AI Language

2019Публікації

GPT-2 — «Занадто небезпечний для публікації»

OpenAI випускає GPT-2 у лютому 2019 року, але несподівано вирішує утримати повну модель на 1,5 мільярда параметрів — нібито «занадто небезпечну» для повного випуску. Це безпрецедентне рішення розколює спільноту ШІ: прихильники хвалять відповідальну позицію з огляду на ризики зловживань, такі як фейкові новини та автоматизований спам. Критики звинувачують OpenAI у «закритті» досліджень та розпалюванні безпідставних страхів. Через девʼять місяців без сильних доказів зловживань OpenAI випускає повну модель і ознаменовує поворотний момент у дебатах про відповідальний розвиток ШІ.

Безпрецедентне рішення: OpenAI утримує повну модель на 1,5B параметрів
Побоювання щодо фейкових новин, крадіжки ідентичності та автоматизованого спаму в соцмережах
Спільнота ШІ розколота: прогрес етики проти звинувачень у закритті досліджень
Через 9 місяців повний випуск через відсутність доказів зловживань

Особи:Alec Radford, Jeffrey Wu, Rewon Child, David Luan

Організації:OpenAI

2019Змагання

AlphaStar досягає рівня Grandmaster

Підкорення найскладнішої стратегії в реальному часі штучним інтелектом. У липні та серпні 2019 року AlphaStar від DeepMind анонімно виступав у рейтинговому режимі на Battle.net; 30 жовтня 2019 року DeepMind повідомив у науковому журналі Nature, що система стала першим ШІ, який досяг рівня Grandmaster у StarCraft II — грі, яка вважалася надто складною для машин. AlphaStar посів рейтинг вище 99,8% усіх активних гравців Battle.net та опанував усі три раси: Протосс, Терран і Зерг. До цього AlphaStar вже переміг профгравців Гжегожа 'MaNa' Кемінча та Даріо 'TLO' Вюнша з рахунком 5:0 кожного. Особливістю стала архітектура багатоагентного навчання з підкріпленням (Multi-Agent Reinforcement Learning), яка тренувала різні стратегії та контрстратегії у лізі. Із середнім показником 280 дій на хвилину AlphaStar навіть поступався людським профі, проте демонстрував точнішу гру. Це досягнення стало важливою віхою для ШІ у відеоіграх та прийнятті рішень у реальному часі.

AlphaStar досяг рівня Grandmaster у всіх трьох расах StarCraft II та посів рейтинг вище 99,8% гравців Battle.net
Переміг профгравців MaNa та TLO з рахунком 5:0 кожного ще до публічного успіху
Багатоагентне навчання з підкріпленням (Multi-Agent Reinforcement Learning) з навчанням у лізі на різних стратегіях та контрстратегіях
Перший ШІ, який без обмежень опанував популярну кіберспортивну гру на найвищому рівні

Особи:Oriol Vinyals, Igor Babuschkin, Wojciech Czarnecki, Grzegorz Komincz, Dario Wünsch

Організації:DeepMind, Team Liquid, Blizzard Entertainment, Battle.net

2019Публікації

T5 — Text-to-Text Transfer Transformer

У жовтні 2019 року Google AI суттєво змінює NLP з T5, Text-to-Text Transfer Transformer, який перетворює всі завдання обробки мови в уніфікований формат 'text-to-text'. З інноваційним підходом 'Everything is Text' переклад, резюмування, відповіді на питання та класифікація можуть виконуватися з тією ж моделлю, тією ж функцією втрат та тими ж гіперпараметрами. T5 вводить всеохоплюючий датасет C4 та досягає майже людської продуктивності на бенчмарках SuperGLUE. Як Foundation Model з до 11 мільярдами параметрів T5 прокладає шлях для сучасних великих мовних моделей та встановлює уніфіковану парадигму text-to-text як стандарт.

Інноваційний уніфікований підхід: Усі NLP-завдання як text-to-text проблема
Парадигма 'Everything is Text' уніфікує переклад, резюмування, Q&A
Встановлює парадигму Foundation Model для сучасних великих мовних моделей
Вводить всеохоплюючий датасет C4 — Colossal Clean Crawled Corpus

Особи:Colin Raffel, Noam Shazeer, Adam Roberts, Katherine Lee

Організації:Google AI, Google Research

2020Публікації

RAG: Мовні моделі, що спочатку шукають

Мовна модель знає лише те, що є у її навчальних даних — а у сумнівних випадках впевнено вигадує щось від себе. У 2020 році Патрік Льюїс і колеги з Facebook AI показали вихід: Retrieval-Augmented Generation, скорочено RAG. Ідея бездоганно проста. Перш ніж відповісти, модель шукає в зовнішньому джерелі знань — наприклад, у Вікіпедії — відповідні фрагменти тексту і спирає свою відповідь на знайдене. Так можна оновлювати знання без повторного навчання моделі, а відповідь стає верифікованою. Після успіху ChatGPT RAG перетворився на стандартний метод прив'язки мовних моделей до актуальних, перевіряємих джерел — основу майже всіх застосунків, де можна спілкуватися зі своїми документами. Чесна оцінка: RAG зменшує галюцинації, але не усуває їх. Якщо знайдене є хибним або модель неправильно розуміє знахідку, вона все одно помиляється. Він надає посилання, а не справжнє розуміння — і спирається на більш ранні дослідження у сфері пошуку.

У 2020 році Патрік Льюїс і колеги з Facebook AI представили метод Retrieval-Augmented Generation (RAG).
Замість того щоб відповідати тільки з пам'яті, мовна модель спочатку шукає відповідні документи (наприклад, у Вікіпедії) і спирається на них.
RAG став після ChatGPT стандартним методом прив'язки мовних моделей до актуальних, перевіряємих джерел — основою майже всіх застосунків для спілкування з власними документами.
Антиажіотаж: RAG зменшує галюцинації, але не усуває їх — якщо знайдене хибне або неправильно зрозуміле, модель все одно помиляється. Він надає посилання, а не справжнє розуміння, і спирається на більш ранні дослідження (наприклад, DPR, REALM).

Особи:Patrick Lewis

Організації:Facebook AI Research, University College London, New York University

2020Публікації

Закони масштабування нейронних мереж

Джаред Каплан, Сем МакКандліш, Том Браун та Даріо Амодей відкривають у січні 2020 року фундаментальні математичні закони нейронного масштабування і тим самим суттєво змінюють розробку великих мовних моделей. Основоположна робота OpenAI та Університету Джонса Гопкінса показує, що продуктивність підпорядковується степеневим законам залежно від розміру моделі, обсягу набору даних та обчислювальної потужності — з тенденціями протягом семи порядків величини. Елегантні рівняння вперше дають змогу систематично прогнозувати розподіл ресурсів і утверджують парадигму 'що більше, то краще'. Ці математичні основи безпосередньо привели до успіху GPT-3 і перетворили розробку ШІ з експериментального методу спроб і помилок на науково обґрунтоване та передбачуване масштабування. Конкретне правило розподілу ресурсів Каплана — суттєво збільшувати розмір моделі, але лише незначно збільшувати обсяг даних — було скориговано у 2022 році статтею Chinchilla від DeepMind: оптимальне за обчислювальними витратами навчання вимагає значно більше навчальних даних, ніж спочатку рекомендувалося.

Відкриття фундаментальних степеневих законів протягом семи порядків величини
Елегантні рівняння дають змогу систематично прогнозувати розподіл ресурсів; уточнено у 2022 році статтею Chinchilla
Утверджує парадигму 'що більше, то краще' для систематичної розробки великих мовних моделей
Перетворює розробку ШІ з методу спроб і помилок на наукову методологію

Особи:Jared Kaplan, Sam McCandlish, Tom Brown, Dario Amodei

Організації:OpenAI, Johns Hopkins University

2020Публікації

GPT-3: модель з 175 мільярдами параметрів

Прорив до навчання за малою кількістю прикладів та емерджентних можливостей ШІ. 28 травня 2020 року команда OpenAI на чолі з Томом Брауном представила значущу статтю 'Language Models are Few-Shot Learners' — GPT-3 зі 175 мільярдами параметрів, більш ніж у 100 разів більшою, ніж GPT-2. Масштабування виявило емерджентні здатності: модель могла розв'язувати нові завдання лише за кількома прикладами без тонкого налаштування. Від перекладів через словесні головоломки до тризначної арифметики GPT-3 демонстрував вражаючу різноманітність. Людські оцінювачі ледь могли відрізнити новинні статті, згенеровані GPT-3, від справжніх. Завдяки лише навчанню в контексті (In-Context Learning) GPT-3 наближався до найкращих результатів в окремих підзавданнях SuperGLUE — однак на загальному тесті залишався з приблизно 71,8 балами помітно позаду тонко налаштованих лідерів (близько 89). 31 дослідник OpenAI (Том Браун і 30 співавторів) довели: масштабне збільшення кількості параметрів може породжувати якісно нові здатності. GPT-3 заклав фундамент для ChatGPT та сучасної ери великих мовних моделей.

175 мільярдів параметрів — більш ніж у 100 разів більше, ніж GPT-2, зі значними ефектами масштабування
Емерджентні здатності навчання за малою кількістю прикладів без тонкого налаштування: нові завдання розв'язуються лише за кількома прикладами
Виявив емерджентні здатності: переклад, арифметика, генерація тексту на людському рівні
Заклав фундамент для ChatGPT та комерціалізував великі мовні моделі через доступ до API

Особи:Tom Brown, Benjamin Mann, Nick Ryder, Melanie Subbiah

Організації:OpenAI

2020Публікації

DDPM: Дифузійні моделі утверджені

Математичний фундамент сучасної генерації зображень через процеси шумозаглушення. У червні 2020 року Джонатан Хо, Аджай Джейн та Пітер Аббіл опублікували впливову статтю «Denoising Diffusion Probabilistic Models» — клас моделей латентних змінних, натхненних нерівноважною термодинамікою. Їхня інновація полягала у зваженій варіаційній межі та звʼязку між дифузійними моделями та Denoising Score Matching з динамікою Ланжевена. Результати були вражаючими: FID-score 3,17 на CIFAR-10 та Inception-score 9,46. DDPM встановили прогресивний підхід втратної декомпресії, який можна інтерпретувати як узагальнення авторегресивного декодування. Ця робота заклала математичний фундамент для Stable Diffusion та всієї сучасної генерації зображень з тексту.

Новий клас генеративних моделей на основі нерівноважної термодинаміки та процесів шумозаглушення
Прогресивний підхід втратної декомпресії як узагальнення авторегресивного декодування
Заклала математичний фундамент для Stable Diffusion та сучасної генерації зображень з тексту
FID-score 3,17 на CIFAR-10 продемонстрував якість зображень, що конкурує з GAN, та утвердив дифузію як стандарт

Особи:Jonathan Ho, Ajay Jain, Pieter Abbeel

Організації:UC Berkeley

2020Публікації

Vision Transformer: 'An Image is Worth 16x16 Words'

Архітектура Transformer у комп'ютерному зорі. 22 жовтня 2020 року команда Alexey Dosovitskiy з Google Research опублікувала статтю 'An Image is Worth 16x16 Words: Transformers for Image Recognition at Scale'. Vision Transformer (ViT) показав, що згорткові нейронні мережі (CNN) не є необхідними — чисті Transformer можуть застосовуватися безпосередньо до послідовностей фрагментів зображень. Ключовий висновок ('at Scale'): лише після великомасштабного попереднього навчання на величезних наборах даних (ImageNet-21k або JFT-300M) ViT досягає порівнянних або кращих результатів, ніж найсучасніші CNN; на середніх наборах даних без такого попереднього навчання ViT натомість показує гірші результати. Система розбиває зображення на фрагменти — як правило, 16x16 пікселів, але залежно від варіанту можуть бути й інші розміри — обробляє їх як послідовності токенів і застосовує стандартну архітектуру Transformer. Стала очевидною універсальність архітектури Transformer: та сама технологія, що змінила обробку природної мови (NLP), працює і в комп'ютерному зорі. ViT надихнув нове покоління моделей комп'ютерного зору на основі уваги та продемонстрував силу уніфікованих архітектур.

Перше масштабоване застосування чистої архітектури Transformer на основі фрагментів до комп'ютерного зору без компонентів CNN
Фрагменти зображень (як правило, 16x16 пікселів) обробляються як послідовності токенів, змінивши перетворення зображення в послідовність
Self-Attention для обробки зображень довела універсальність архітектури Transformer
Після великомасштабного попереднього навчання досягло рівня найсучасніших CNN та надихнуло моделі комп'ютерного зору на основі уваги

Особи:Alexey Dosovitskiy, Lucas Beyer, Alexander Kolesnikov

Організації:Google Research, Google Brain

2020Прориви

Успіх AlphaFold

Розвʼязання 50-річної біологічної загадки за допомогою штучного інтелекту. У листопаді 2020 року AlphaFold 2 від DeepMind домінував на змаганні CASP14 з точністю, яку вчені назвали «приголомшливою» та «трансформативною». Система досягла GDT-балу 92,4 зі 100 у прогнозуванні структури білків — точності, що відповідає експериментальним методам, таким як рентгенівська кристалографія. При цьому AlphaFold значно перевершив 145 інших команд і розвʼязав проблему, яка турбувала біологію з 1970-х років. Нейромережева архітектура на основі механізму уваги може за кілька днів передбачити, як згортаються білки — процес, фундаментальний для розуміння життя. За це досягнення Деміс Хассабіс та Джон Джампер отримали Нобелівську премію з хімії 2024 року.

AlphaFold 2 домінував на CASP14 з GDT-балом 92,4 і значно перевершив 145 інших команд
Розвʼязав 50-річну проблему згортання білків і докорінно змінив структурну біологію
Архітектура на основі механізму уваги досягла експериментальної точності у прогнозуванні структури білків
Деміс Хассабіс та Джон Джампер отримали Нобелівську премію з хімії 2024 року за це досягнення

Особи:Demis Hassabis, John Jumper

Організації:DeepMind, Google, CASP, University of Washington

2021Прориви

CLIP: міст між зображенням і мовою

Того ж дня, коли OpenAI представив DALL-E — 5 січня 2021 року, — з'явилася, мабуть, доленосніша модель: CLIP. Вона навчилася не створювати зображення, а розуміти зображення і мову в одному просторі. З приблизно 400 мільйонів пар зображення-текст із мережі команда Алека Радфорда навчала два енкодери у контрастному режимі, поки відповідні зображення і підписи до них не опинялися в одній точці спільного векторного простору. Ефект виявився вражаючим: CLIP міг класифікувати зображення в режимі zero-shot — категорії просто описувалися словами, без жодного навчання на конкретному завданні. Так він досяг 76,2 % на ImageNet, нарівні з ResNet-50, навченим на 1,28 мільйона підписаних прикладів, — жодного з яких CLIP не бачив. Для загальної картини: CLIP став фундаментом хвилі перетворення тексту на зображення — DALL-E 2 базується на вбудовуваннях CLIP, а Stable Diffusion безпосередньо використовує текстовий енкодер CLIP. Оцінка: контрастні моделі зображення-текст існували раніше (ConVIRT вийшов кількома місяцями раніше) — внесок CLIP полягав у масштабі, широті zero-shot і відкритих вагах, що породили ціле екосистему.

Контрастне навчання: два енкодери (зображення + текст) навчаються з приблизно 400 млн. вебпар розміщувати відповідні зображення і тексти в одному векторному просторі.
Zero-shot: категорії описуються словами, навчання на завданні не потрібне — 76,2 % на ImageNet, нарівні з ResNet-50, якому знадобилося 1,28 млн. підписаних зображень.
Фундамент хвилі перетворення тексту на зображення: DALL-E 2 базується на вбудовуваннях CLIP, Stable Diffusion безпосередньо використовує текстовий енкодер CLIP.
Антихайп: контрастні моделі зображення-текст вже існували (ConVIRT, жовт. 2020). Внесок CLIP: масштаб, широта zero-shot, відкриті ваги — але також успадкував упередженість вебданих.

Особи:Alec Radford, Jong Wook Kim, Ilya Sutskever

Організації:OpenAI

2021Продукти

DALL-E створює зображення з тексту

Важливий прорив у генерації зображень за текстом і значний крок уперед для творчих можливостей ШІ. 5 січня 2021 року OpenAI представила DALL-E — систему, що генерує зв'язні й нерідко вражаюче творчі зображення з текстових описів. Моделі 'текст-у-зображення' існували й раніше (наприклад, alignDRAW 2015 або GAN-підходи на кшталт StackGAN і AttnGAN), однак DALL-E вивела зв'язність та різноплановість на новий рівень. Побудована на 12-мільярдній параметричній версії GPT-3, DALL-E довела, що межу між розумінням мови й зображень можна подолати. Система навчалася на 250 мільйонах пар 'зображення-текст' із Інтернету й розвинула помітні можливості: антропоморфізацію тварин, правдоподібне поєднання непов'язаних концепцій і навіть відтворення тексту в зображеннях. Марк Рідл із Технологічного інституту Джорджії зазначив, що результати є 'помітно більш зв'язними', ніж у будь-якої попередньої системи 'текст-у-зображення'. DALL-E успішно розширила мовне розуміння GPT у візуальну сферу й відкрила абсолютно нові виміри творчих можливостей ШІ.

Підняла генерацію зображень за текстом на новий рівень — зв'язні, творчі зображення з описів природною мовою (попередники на кшталт alignDRAW або StackGAN вже існували)
Розвинула вражаючі творчі можливості: антропоморфізація, поєднання концепцій, відтворення тексту
12-мільярдна параметрична версія GPT-3, навчена на 250 мільйонах пар 'зображення-текст' із Інтернету
Відкрила нові виміри творчих можливостей ШІ й надихнула рух генеративного ШІ

Особи:Aditya Ramesh, Mikhail Pavlov, Gabriel Goh, Scott Gray

Організації:OpenAI, DALL-E Team

2021Віхи

Заснування Anthropic

Коли колишні керівники OpenAI захотіли реалізувати власне бачення безпечного ШІ. У січні 2021 року Даріо та Даніела Амодеї разом із п'ятьма іншими колишніми дослідниками OpenAI — зокрема Томом Брауном, Джаредом Капланом та Крісом Олаєм — заснували Anthropic; загалом сім співзасновників. Брат і сестра раніше обіймали ключові посади в OpenAI — Даріо як VP of Research. Їхня нова компанія мала зосередитися на безпеці ШІ та розробці надійних, інтерпретованих систем. Розробивши Constitutional AI, Anthropic запропонував інноваційний підхід до навчання ШІ-систем на основі принципів, а не лише людського зворотного зв'язку. Claude, їхній ШІ-асистент, став одним із провідних конкурентів ChatGPT.

Засновано у січні 2021 року у Сан-Франциско
Даріо Амодеї (CEO, колишній VP Research в OpenAI) та Даніела Амодеї (President) — частина команди із семи засновників
Фокус на безпеці ШІ, інтерпретованості та Constitutional AI
Розробив Claude — одного з провідних ШІ-асистентів

Особи:Dario Amodei, Daniela Amodei, Tom Brown, Jared Kaplan, Sam McCandlish, Jack Clark, Chris Olah

Організації:Anthropic, OpenAI

2021Продукти

GitHub Copilot: ШІ-напарник програміста

Демократизація ШІ-підтримуваної розробки програмного забезпечення для мільйонів розробників. 29 червня 2021 року GitHub анонсував Technical Preview Copilot — першого ШІ-напарника програміста, на базі OpenAI Codex. На основі варіанту GPT-3, натренованого на мільярдах рядків публічного коду з репозиторіїв GitHub, Copilot міг генерувати доповнення коду та цілі функції з коментарів. Базова модель Codex досягла 28.8% успішності з першої спроби у бенчмарку HumanEval — значно краще за GPT-3 з 0%. Особливо вражаюче: зі 100 спробами семплювання показник успішності зріс до 70.2%. Copilot особливо добре працював з Python, JavaScript, TypeScript, Ruby та Go. Обмежений Technical Preview викликав величезний інтерес та утвердив ШІ-асистоване програмування як життєздатний інструмент. Copilot фундаментально змінив досвід розробників та проклав шлях для нового покоління ШІ-підтримуваних інструментів кодування.

Technical Preview 29 червня 2021 року з обмеженим доступом через список очікування для вибраних розробників
На базі OpenAI Codex, натренованого на мільярдах рядків коду з публічних репозиторіїв GitHub
28.8% успішності з першої спроби (HumanEval), 70.2% зі 100 спробами семплювання
Утвердив ШІ-асистоване програмування як життєздатний інструмент та надихнув нові інструменти кодування

Особи:Nat Friedman, GitHub Team, OpenAI Team

Організації:GitHub, OpenAI, Microsoft

2021Продукти

OpenAI Codex: ШІ програмує для людей

10 серпня 2021 року OpenAI випустила Codex через API та суттєво змінила розробку програмного забезпечення — масштабний ШІ для генерації коду. Базуючись на GPT-3, але навчений на 159 гігабайтах коду Python з 54 мільйонів репозиторіїв GitHub, Codex перетворював природну мову на функціональний код. 'Створи функцію для простих чисел' за лічені секунди ставав справжнім кодом Python. Ще раніше, 29 червня 2021 року, завдяки партнерству з GitHub з'явилася технічна попередня версія Copilot — ШІ-асистент з програмування, що вже працював на ранній версії Codex. Codex володів більш ніж дюжиною мов програмування: Python, JavaScript, Go, Ruby, Swift та іншими. У еталонному тесті HumanEval Codex-S, відрегульований для коду, вирішував близько 37 % завдань з першої спроби (pass@1) — базова модель досягала близько 29 %; вражаюче, але не міра для довільних запитів. GitHub Copilot став значним підвищенням продуктивності для розробників. Codex довів: ШІ може підтримувати творчу, складну когнітивну роботу. Від генерації коду до розуміння коду — Codex відкрив двері до розробки програмного забезпечення за допомогою ШІ.

Природна мова до коду: 'Напиши функцію сортування' перетворюється на функціональний Python/JavaScript
GitHub Copilot (технічна попередня версія від 29 червня 2021): відомий ШІ-асистент з програмування, навчений на 54 мільйонах репозиторіїв коду
12+ мов програмування: від Python до Swift — ШІ розуміє наміри розробника природною мовою
Помітне підвищення продуктивності: Codex довів потенціал ШІ для творчої когнітивної роботи

Особи:OpenAI Team, GitHub Development Team

Організації:OpenAI, GitHub, Microsoft

2022Публікації

InstructGPT: міст до ChatGPT

Між методом і світовим успіхом лежав вирішальний проміжний крок — і він мав назву InstructGPT. На початку 2022 року OpenAI показав у статті Training language models to follow instructions with human feedback, як змусити GPT-3 справді робити те, чого хочуть користувачі: за допомогою навчання з підкріпленням на основі людського зворотного зв'язку (RLHF). Приголомшливий результат: InstructGPT лише з 1,3 мільярда параметрів люди воліли GPT-3 зі 175 мільярдами параметрів, який у сто разів більший. Різницю робила не сира розмірність, а орієнтація на намір. InstructGPT став безпосереднім технічним мостом між ідеєю RLHF (2017) і ChatGPT, який наприкінці 2022 року популяризував цей самий метод. Для чесної оцінки: InstructGPT не винайшов RLHF — це зробила стаття 2017 року, — але він уперше у великому масштабі показав, наскільки узгодженість робить мовну модель кориснішою.

OpenAI застосував RLHF (навчання з підкріпленням на основі людського зворотного зв'язку) до GPT-3, щоб він виконував інструкції і відповідав намірам користувачів.
Разюче: InstructGPT з 1,3 млрд. параметрів люди воліли GPT-3 зі 175 млрд. параметрів, що у 100 разів більший — орієнтація перевершує сиру розмірність.
Безпосередній міст між ідеєю RLHF (2017) і ChatGPT (кінець 2022) — пояснює, чому ChatGPT так добре спрацював.
Антихайп: InstructGPT не винайшов RLHF (це зробила стаття 2017 року); він уперше у великому масштабі показав, наскільки узгодженість робить модель кориснішою.

Особи:Long Ouyang

Організації:OpenAI

2022Публікації

Chinchilla: масштабування переосмислено

У 2022 році DeepMind поставив незручне запитання: а чи правильно ми взагалі будуємо наші ШІ-моделі? У статті Training Compute-Optimal Large Language Models команда Джордана Гоффманна показала, що найбільші мовні моделі того часу — GPT-3, Gopher — мали багато параметрів, але замало навчальних даних. Їхнє виправлення, відоме сьогодні як закони масштабування Chinchilla: при заданому обчислювальному бюджеті розмір моделі і кількість даних мають зростати приблизно однаково. Для доказу вони навчили Chinchilla на 70 мільярдах параметрів і 1,4 трильйона токенів — і перевершили вчетверо більший Gopher (280 мільярдів). Це змінило підхід до навчання практично кожної наступної провідної моделі. Для чесної оцінки: Chinchilla не винайшов закони масштабування, а скоригував попередні від Каплана (2020); пізніші моделі, як-от Llama, свідомо перевищували оптимальне за обчисленнями співвідношення, щоб бути ефективнішими під час використання.

Закони масштабування Chinchilla: при фіксованому обчислювальному бюджеті розмір моделі і навчальні дані мають зростати приблизно однаково.
Найбільші моделі (GPT-3, Gopher) були надмірними за параметрами і недонавченими. Chinchilla (70 млрд., 1,4 трлн. токенів) перевершив вчетверо більший Gopher (280 млрд.).
Змінив підхід до навчання практично кожної наступної провідної моделі (співвідношення даних і параметрів); вплинув, зокрема, на Llama.
Антихайп: Chinchilla не винайшов закони масштабування, а скоригував Каплана (2020); пізніші моделі свідомо перенавчають для ефективнішого використання.

Особи:Jordan Hoffmann

Організації:Google DeepMind

2022Продукти

PaLM: Велетень Google із 540 мільярдами параметрів

У 2022 році Google показав, наскільки далеко можна масштабувати мовні моделі: PaLM — Pathways Language Model — мав 540 мільярдів параметрів і навчався за допомогою системи Pathways Google на тисячах чіпів TPU. Вражала не стільки колосальна кількість параметрів, скільки те, на що PaLM був здатен. Завдяки так званим підказкам ланцюжка думок (Chain-of-Thought Prompts), коли модель записує хід вирішення крок за кроком, вона розв'язувала багатоетапні текстові завдання і навіть пояснювала суть жартів. PaLM став символом ідеї емерджентних здібностей — навичок, що несподівано з'являються лише при досягненні певного розміру моделі. Це був пік епохи масштабування Google і попередник PaLM 2 та Gemini. Чесна оцінка: 540 мільярдів параметрів — надзвичайно дорого, і PaLM так і не вийшов як відкрита модель. Теза про емерджентні здібності також є дискусійною — деякі з цих стрибків частково є артефактом обраного методу вимірювання.

У 2022 році Google представив PaLM — мовну модель зі 540 мільярдами параметрів, навчену на тисячах чіпів TPU.
PaLM блиснув у багатоетапному міркуванні: за допомогою Chain-of-Thought Prompts вирішував текстові завдання і навіть пояснював жарти.
Він підживив ідею емерджентних здібностей — навичок, що несподівано з'являються лише при досягненні певного розміру моделі.
Антиажіотаж: 540 мільярдів параметрів коштували надзвичайно дорого, і PaLM так і не вийшов у відкритому доступі. Теза про емерджентні здібності теж є дискусійною — деякі стрибки частково є артефактом методу вимірювання (Schaeffer та ін., 2023).

Організації:Google

2022Продукти

Stable Diffusion: Генерація зображень з відкритим кодом

Демократизація ШІ-генерації зображень через першу потужну модель з відкритим кодом. 22 серпня 2022 року Stability AI випустила Stable Diffusion та суттєво змінила доступ до просунутої технології text-to-image. Як перша модель з відкритим кодом свого класу, Stable Diffusion могла генерувати фотореалістичні зображення 512x512 пікселів на споживчих GPU — важливий прогрес для швидкості та доступності. Заснована на Latent Diffusion Models (LDMs), система ітерує через 'de-noising' у латентних просторах замість прямої маніпуляції пікселями. З 860 мільйонами параметрів у U-Net та 123 мільйонами у текстовому енкодері вона залишалася відносно легкою, незважаючи на високу продуктивність. Доступний на GitHub вихідний код дозволив вибухово зростаючій спільноті розробляти незліченні варіанти та інструменти. Stable Diffusion прорвала монополію пропрієтарних систем та зробила високоякісну ШІ-генерацію зображень доступною для кожного.

Перша потужна text-to-image модель з відкритим кодом з доступним на GitHub вихідним кодом
Latent Diffusion Models з ітеративним de-noising у латентних просторах замість прямої маніпуляції пікселями
Вибухове зростання спільноти з незліченними варіантами, інструментами та застосунками
Прорвала монополію пропрієтарних систем та демократизувала високоякісну ШІ-генерацію зображень

Особи:Emad Mostaque, Robin Rombach, Andreas Blattmann

Організації:Stability AI, CompVis, Runway

2022Прориви

OpenAI випускає Whisper

Коли розпізнавання мовлення нарешті стало надійним — і доступним для всіх. 21 вересня 2022 року OpenAI опублікував Whisper — систему розпізнавання мовлення, навчену для надійної роботи з різними мовами, акцентами та фоновими шумами. На відміну від попередніх систем, навчених на чистих аудіоданих, Whisper використовував 680 000 годин багатомовних даних з Інтернету. Результат: система, здатна транскрибувати 99 мовами і при цьому конкурувати з комерційними рішеннями. OpenAI надав Whisper у відкритому доступі (open source) — подарунок розробникам по всьому світу, що відкрив можливості для незліченних застосунків.

Випущено 21 вересня 2022 року у відкритому доступі (open source)
Охоплює 99 мов і надійно транскрибує навіть при акцентах та фоновому шумі — найкращі результати в англійській мові, оскільки більша частина навчальних даних є англійською
Навчено на 680 000 годинах багатомовних аудіоданих з Інтернету
Демократизував високоякісне розпізнавання мовлення завдяки відкритому доступу (open source)

Особи:Alec Radford, Jong Wook Kim, Tao Xu

Організації:OpenAI

2022Продукти

ChatGPT позначає поворотний момент у використанні ШІ

Момент, коли ШІ став доступним для всіх і розпочалася нова ера. 30 листопада 2022 року OpenAI оприлюднила ChatGPT як безкоштовний Research Preview — без масштабного маркетингу і з невисокими очікуваннями. Те, що відбулося далі, перевершило всі прогнози: за 5 днів ChatGPT досяг одного мільйона користувачів, а за два місяці — 100 мільйонів. Тоді це було найшвидше зростання аудиторії у споживчих застосунках (у липні 2023 року рекорд побив Threads від Meta). Побудований на базі GPT-3.5, ChatGPT вперше надав широкій аудиторії прямий доступ до потужного ШІ без технічних бар'єрів. Кевін Русе з New York Times назвав його 'найкращим ШІ-чат-ботом, будь-коли відкритим для широкого загалу'. ChatGPT демократизував штучний інтелект і перетворив наукову галузь на повсякденний інструмент. Ця публікація ознаменувала початок нинішньої хвилі генеративного ШІ.

30 листопада 2022 року відкрито для широкого загалу як безкоштовний Research Preview
Досяг 1 мільйона користувачів за 5 днів, 100 мільйонів за 2 місяці — тоді найшвидше зростання споживчого застосунку (пізніше перевершено Threads)
Перший потужний ШІ без технічних бар'єрів — прямий вебдоступ для кожного користувача Інтернету
Демократизував ШІ і спричинив нинішню хвилю генеративного ШІ в суспільстві та економіці

Особи:Sam Altman, Greg Brockman, Ilya Sutskever, John Schulman

Організації:OpenAI, Microsoft, ChatGPT

2022Публікації

Constitutional AI — безпека ШІ через конституцію

У грудні 2022 року Anthropic представила Constitutional AI (CAI) — новий метод розробки нешкідливих, корисних та чесних ШІ-систем. 'Конституція' з етичних принципів дозволяє ШІ самостійно критикувати й удосконалювати власні відповіді на шкідливий контент — без людських мітих для оцінки саме цієї шкоди. (Пряме посилання на цих принципах на Загальну декларацію прав людини ООН та інші документи про основні права Anthropic описала лише в травні 2023 року у 'Claude's Constitution'; оригінальна стаття використовувала прагматично зібраний набір принципів.) Інноваційний метод RLAIF (Reinforcement Learning from AI Feedback) замінює людський зворотний зв'язок у питаннях нешкідливості на ШІ-самокритику — корисність же надалі навчається на основі людських даних переваг (RLHF). Таким чином CAI встановлює підхід 'безпека передусім' як альтернативу суто продуктивнісному підходу ChatGPT і прокладає шлях до відповідальної розробки ШІ.

ШІ самостійно критикує й удосконалює власні відповіді на шкідливий контент — без людських міток для цієї оцінки
Альтернатива 'безпека передусім' суто продуктивнісним підходам на кшталт ChatGPT
Потрійна мета: корисний, чесний і нешкідливий завдяки етичним принципам
RLAIF: Reinforcement Learning from AI Feedback замінює людські оцінки щодо нешкідливості (корисність і надалі навчається через RLHF)

Особи:Yuntao Bai, Andy Jones, Kamal Ndousse, Dario Amodei, Anthropic Team

Організації:Anthropic

2023Регулювання

NIST AI Framework: США визначають надійний ШІ

26 січня 2023 року Національний інститут стандартів і технологій США (NIST) опублікував перший комплексний Framework з управління ризиками штучного інтелекту (AI RMF 1.0) — відповідь Америки на глобальне регулювання ШІ. Після 18 місяців розробки за участю понад 240 організацій з промисловості, науки та громадянського суспільства NIST вперше визначив загальнодержавні стандарти для надійного ШІ. Framework встановлює чотири основні функції: Govern, Map, Measure, Manage — та сім характеристик надійного ШІ: безпечний, стійкий, пояснюваний, захищений з точки зору приватності, справедливий, прозорий та надійний. Як добровільний стандарт він має на меті мінімізувати ризики ШІ для людей, організацій і суспільства. Публікація пішла слідом за AI Bill of Rights Байдена (2022) і пізніше була доповнена його AI Executive Order (жовтень 2023). AI RMF було створено за законодавчим дорученням National AI Initiative Act of 2020 — NIST тут продовжив свою усталену роль федерального органу зі стандартів. Framework став основою для галузевих стандартів та міжнародної координації — противагою державному контролю ШІ в Китаї та регуляторному підходу Європи.

Чотири основні функції: Govern, Map, Measure, Manage для систематичного управління ризиками ШІ
Сім характеристик надійного ШІ: безпечний, стійкий, пояснюваний, захищений з точки зору приватності, справедливий, прозорий та надійний
Добровільний мультистейкхолдерний підхід: понад 240 організацій спільно розробили стандарти
Федеральний орган зі стандартів: NIST розробив AI RMF за дорученням National AI Initiative Act of 2020

Особи:NIST AI Team, 240+ Contributing Organizations

Організації:NIST, US Department of Commerce, Biden Administration

2023Продукти

LLaMA: фундаментальна модель з відкритим вихідним кодом

Демократизація великих мовних моделей через відкриті дослідницькі моделі. 24 лютого 2023 року Meta AI опублікувала LLaMA (Large Language Model Meta AI) — колекцію фундаментальних моделей від 7B до 65B параметрів, навчених виключно на загальнодоступних даних. Визначальна стаття 'LLaMA: Open and Efficient Foundation Language Models' довела, що найсучасніших результатів можна досягти без пропрієтарних наборів даних. LLaMA дала дослідникам без доступу до великої інфраструктури можливість вивчати розширені мовні моделі. Код для інференсу було опубліковано під ліцензією GPLv3, тоді як доступ до ваг моделей надавався у кожному конкретному випадку для академічних досліджень. Навчена на трильйонах токенів і представлена в різних розмірах, LLaMA адресувала різні апаратні вимоги. Ця робота каталізувала хвилю відкритих досліджень у сфері великих мовних моделей та надихнула численні похідні моделі у спільноті відкритого програмного забезпечення.

Код для інференсу під ліцензією GPLv3; ваги моделей надавались у кожному конкретному випадку виключно для некомерційних досліджень
Моделі від 7B до 65B параметрів, навчені виключно на загальнодоступних наборах даних
Дала дослідникам без великої інфраструктури можливість вивчати розширені мовні моделі
Різні розміри моделей для різних апаратних вимог і дослідницьких цілей

Особи:Hugo Touvron, Thibaut Lavril, Gautier Izacard, Xavier Martinet

Організації:Meta AI, FAIR

2023Продукти

Claude та Constitutional AI

Представлення ШІ з вбудованою системою цінностей та етичними принципами. У березні 2023 року Anthropic представив Claude — ШІ-асистента на основі Constitutional AI, який встановив новий підхід до безпеки ШІ. На відміну від традиційних систем, Claude навчається через двофазний метод: спочатку модель критикує та покращує власні відповіді на основі конституції етичних принципів, потім вона удосконалюється через ШІ-згенерований зворотний звʼязок — без людських оцінок для уникнення шкоди. Результат — система, яка діє водночас корисно та безпечно. Anthropic одночасно випустила Claude та Claude Instant, де останній є швидшим та дешевшим варіантом. Цей метод Constitutional AI виявився Парето-покращенням порівняно з людським зворотним звʼязком і відкрив нові шляхи для масштабованого ШІ-нагляду.

Фреймворк Constitutional AI з двофазним тренуванням: Самокритика на основі етичних принципів, потім удосконалення через ШІ-зворотний звʼязок
Новий підхід до безпеки без людських оцінок шкоди — виключно через ШІ-нагляд
Одночасний випуск Claude та Claude Instant для різних вимог застосування
Встановив «helpful, harmless, honest» як центральні цінності відповідальної розробки ШІ

Особи:Dario Amodei, Daniela Amodei, Tom Brown, Chris Olah

Організації:Anthropic, Constitutional AI, AI Safety

2023Продукти

GPT-4: мультимодальна модель ШІ

Прорив до людського рівня у професійних та академічних тестах. 14 березня 2023 року OpenAI представив GPT-4 — Large Multimodal Model, що обробляє текстові та візуальні вхідні дані та досягає людського рівня в різних дисциплінах. Поліпшення були суттєвими: тоді як GPT-3.5 склав іспит адвоката (Bar Exam) в нижніх 10%, GPT-4 досяг верхніх 10%. На математичному тесті SAT результат покращився з 70-го до 89-го перцентиля. Після шести місяців ітеративного вирівнювання (alignment) з висновками програми adversarial testing та відгуків ChatGPT весь стек глибинного навчання було перебудовано. Мультимодальні можливості дозволяють обробляти документи, діаграми та знімки екрана з тією самою якістю, що й чисто текстові вхідні дані. GPT-4 встановив нові стандарти безпеки та продуктивності ШІ.

Large Multimodal Model з текстовими та візуальними вхідними даними, можливості комп'ютерного зору для документів і діаграм
Іспит адвоката — верхні 10% проти нижніх 10% у GPT-3.5; покращення математичного тесту SAT з 70-го до 89-го перцентиля
6 місяців ітеративного вирівнювання з adversarial testing та відгуками ChatGPT для підвищення безпеки
Інтеграція в ChatGPT Plus зробила розширений мультимодальний ШІ доступним для споживачів

Особи:Sam Altman, OpenAI Team

Організації:OpenAI

2023Продукти

Midjourney V5: Фотореалістичне мистецтво ШІ

Фотореалістична генерація зображень ШІ досягає нового рівня якості та суттєво змінює творчу індустрію. 15 березня 2023 року Midjourney випустила версію 5 і здійснила якісний стрибок, який користувачі описували як 'моторошний' та 'надто досконалий'. Альфа-версія вперше змогла генерувати фотореалістичні зображення, що майже не відрізнялися від справжніх фотографій. Особливо примітним було суттєве покращення хронічної проблеми з неправильними руками — V5 у більшості випадків коректно зображувала п'ять пальців. Джулі Вілланд, графічний дизайнер, порівняла цей досвід з 'нарешті отриманням окулярів після тривалого ігнорування поганого зору' — раптово все стало видно в якості 4K [Джерело: Ars Technica, березень 2023]. Покращена чутливість до промптів забезпечила точніший творчий контроль, тоді як автоматичне масштабування збільшувало базові зображення розміром 1024x1024 пікселі без додаткових витрат на GPU. V5 спровокувала інтенсивні дискусії про майбутнє людської творчості.

Фотореалістична якість зображень, що майже не відрізняються від справжніх фотографій
Спровокувала інтенсивну реакцію у творчій спільноті — від захоплення до екзистенційних побоювань
Суттєво покращила мистецтво ШІ через точне зображення рук та вдосконалену чутливість до промптів
Встановила нові стандарти для комерційної генерації зображень ШІ зі значним впливом на креативну індустрію

Особи:David Holz, Midjourney Team

Організації:Midjourney Inc

2023Регулювання

Указ Байдена щодо ШІ — перше комплексне регулювання США

Президент Байден підписав 30 жовтня 2023 року Executive Order 14110 про 'безпечний, захищений та надійний розвиток і використання штучного інтелекту' — перше комплексне регулювання ШІ у США та, обсягом 110 сторінок, найдовший виконавчий указ в історії. Цей масштабний указ зобов'язував розробників потужних ШІ-систем розкривати результати тестування безпеки та встановлював суворі стандарти червоних команд (Red Team) через NIST. Він захищав від шахрайства на основі ШІ через автентифікацію контенту та водяні знаки, адресував ризики для критичної інфраструктури та біологічні загрози. На момент підписання цей указ встановлював глобальні стандарти для відповідальної розробки ШІ та позиціонував США як піонера у сфері управління ШІ. Однак його дія виявилася нетривалою: 20 січня 2025 року президент Трамп скасував EO 14110 через Executive Order 14148 — таким чином цей документ відображає регуляторний стан 2023 року.

Найбільш комплексне управління ШІ в історії — 110 сторінок, найдовший виконавчий указ в історії
Обов'язкові тести безпеки та результати роботи червоних команд (Red Team) для потужних ШІ-систем
Defense Production Act: обов'язкова звітність для ШІ-систем з ризиками для національної безпеки
Позиціонував США у 2023 році як піонера у відповідальному управлінні ШІ — однак у 2025 році скасований

Особи:Joe Biden, Kamala Harris

Організації:White House, NIST, Department of Homeland Security

2023Регулювання

Лист про паузу та Блетчлі: безпека ШІ стає глобальною

У 2023 році, в першому потрясінні після ChatGPT, світ намагався виробити правила для раптово могутньої технології. У березні тисячі підписантів — серед них Йошуа Бенджіо та Ілон Маск — у відкритому листі Future of Life Institute закликали до шестимісячної паузи в навчанні ШІ-систем потужніших за GPT-4. Паузи не сталося, але лист вивів тему на глобальну порядку денну. У листопаді відбувся перший Глобальний саміт з безпеки ШІ у британському Блетчлі-Парку — свідомо на місці, де Тюрінг колись зламував шифри. 28 держав і ЄС, зокрема США та Китай, підписали Блетчлійську декларацію про ризики передового ШІ. Вперше суперницькі держави спільно говорили про безпеку ШІ — початок серії самітів (Сеул 2024, Париж 2025). Для чесної оцінки: паузи так і не було, а Блетчлійська декларація є необов'язковою — обидва заходи поставили теми на порядок денний, але не створили норм із механізмом примусового виконання.

Березень 2023: відкритий лист Future of Life Institute (тисячі підписантів, зокрема Бенджіо, Маск) із закликом до 6-місячної паузи в навчанні ШІ потужніших за GPT-4.
Листопад 2023: перший Глобальний саміт з безпеки ШІ у британському Блетчлі-Парку — там, де Тюрінг під час війни зламував шифри.
28 держав і ЄС — зокрема США та Китай — підписали Блетчлійську декларацію про ризики передового ШІ; початок серії самітів (Сеул 2024, Париж 2025).
Антихайп: паузи не сталося; декларація є необов'язковою. Обидва заходи поставили теми на порядок денний, але не створили норм із механізмом примусового виконання.

Організації:Future of Life Institute, UK Government

2023Продукти

Mistral і Mixtral: Відкриті моделі Європи

Поки 2023 рік здебільшого перебував під знаком американських технологічних гігантів, із Парижа вийшов справжній претендент: Mistral AI, заснований навесні 2023 року Артуром Меншем (раніше — Google DeepMind), а також Ґійомом Ламплем і Тімоте Лакруа (раніше — Meta). Вже у вересні невелика модель Mistral 7B приголомшила фахівців — вільно доступна під ліцензією Apache 2.0, вона виявилася сильнішою за помітно більшу Llama 2 13B. У грудні з'явилася Mixtral 8x7B: відкрита модель із архітектурою Mixture-of-Experts, яка на багатьох завданнях досягала рівня GPT-3.5, але активувала лише незначну частину своїх параметрів на один запит (близько 13 із 47 мільярдів). Mistral стала європейським символом відкритих моделей і залучила мільярди інвестицій. Чесна оцінка: відкриті ваги — це не те саме, що Open Source: навчальні дані та код залишаються закритими. І Mixtral досягла рівня GPT-3.5, а не тодішньої топ-моделі GPT-4; сама архітектура Mixture-of-Experts є значно старішою.

Навесні 2023 року в Парижі Артур Менш (колишній Google DeepMind) разом із Ґійомом Ламплем і Тімоте Лакруа (колишній Meta) заснували Mistral AI — європейську відповідь американським лабораторіям.
Вересень 2023: Mistral 7B — невелика модель у вільному доступі (Apache 2.0), яка перевершила більшу Llama 2 13B.
Грудень 2023: Mixtral 8x7B — відкрита модель Mixture-of-Experts, на рівні GPT-3.5 на багатьох бенчмарках, але ефективна (лише ~13 млрд активних із ~47 млрд параметрів).
Антиажіотаж: відкриті ваги — не Open Source (навчальні дані й код закриті); Mixtral досягла GPT-3.5, не GPT-4. Mixture-of-Experts — значно старіша архітектура (зокрема Shazeer 2017).

Особи:Arthur Mensch, Guillaume Lample, Timothée Lacroix

Організації:Mistral AI

2023Продукти

Google Gemini: мультимодальна родина ШІ

Відповідь Google на ChatGPT та прорив до нативної мультимодальності. 6 грудня 2023 року Google оголосив про Gemini 1.0 — родину ШІ, розроблену з нуля для мультимодальності. Співпраця між DeepMind і Google Brain втілилась у трьох розмірах моделей: Gemini Ultra для надскладних завдань, Gemini Pro як збалансоване рішення та Gemini Nano для застосувань безпосередньо на пристрої. На відміну від систем, розширених ретроспективно, Gemini спочатку розроблявся з нативним розумінням мовлення, аудіо, коду та відео. У шести з восьми тестах Gemini Pro перевершив стандарт GPT-3.5, зокрема в тестах MMLU. У день оголошення звичайний Bard отримав нові можливості завдяки Gemini Pro; потужніший Bard Advanced з Gemini Ultra Google анонсував на початок 2024 року. Gemini позначив стратегічну відповідь Google на домінування OpenAI та встановив мультимодальний ШІ як новий стандарт для великих мовних моделей.

Розроблений з нуля для мультимодальності: нативна інтеграція розуміння мовлення, аудіо, коду та відео
Перевершив GPT-3.5 у 6 з 8 стандартних тестів і утвердив Google як серйозну альтернативу ChatGPT
Три розміри моделей: Ultra (складні завдання), Pro (збалансований), Nano (вбудований у пристрій) для різних застосувань
Звичайний Bard отримав Gemini Pro в день оголошення; Bard Advanced з Gemini Ultra було анонсовано на початок 2024 року

Особи:Sundar Pichai, Demis Hassabis, Gemini Team

Організації:Google, DeepMind, Google AI

2024Продукти

Втілений ШІ: моделі отримують тіло

Роками великі ШІ-моделі існували лише на екранах — писали тексти, малювали зображення, вели розмови. У 2024 році це почало змінюватися: він став роком втіленого ШІ. Ідея полягає в тому, щоб помістити ті самі базові моделі, які розуміють мову і зображення, у справжні тіла — насамперед у гуманоїдних роботів. Компанія Figure об'єдналася з OpenAI і показала робота, який говорить, бачить і маніпулює предметами. NVIDIA представила Project GR00T — базову модель спеціально для гуманоїдів, а молоді фірми на кшталт Physical Intelligence отримували оцінку в мільярди. Багато хто вже говорив про ChatGPT-момент для робототехніки. Для чесної оцінки: переважно це були демонстрації та оголошення, а не машини, що надійно працюють у повсякденному житті. Фізичний світ набагато складніший для робота, ніж екран, — спритність, безпека і надійність залишаються невирішеними проблемами.

2024 рік став роком втіленого ШІ: мовні моделі, що досі існували лише в чатах, перебралися в роботів — насамперед гуманоїдних.
Figure об'єдналася з OpenAI і показала гуманоїда, що говорить і діє; NVIDIA представила Project GR00T — базову модель для гуманоїдів; стартапи на кшталт Physical Intelligence отримували оцінку в мільярди.
Надія: робот, що поєднує мову, зір і дії в одній базовій моделі, міг би навчитися виконувати загальні завдання у реальному світі — ChatGPT-момент для робототехніки.
Антихайп: більшість з цього досі були демонстраціями та оголошеннями, а не надійними продуктами. Реальний світ для роботів незрівнянно складніший, ніж екран, — спритність, безпека і надійність залишаються нерозв'язаними.

Організації:Figure AI, NVIDIA, Physical Intelligence

2024Продукти

Waymo: Безпілотне таксі стає буденністю

Понад десятиліття автономне керування автомобілем було хрестоматійним прикладом обіцянок ШІ, що постійно відкладалися. У 2024 році воно стало відчутним: Waymo, дочірня компанія Google з розробки роботизованих автомобілів, вперше у великому масштабі зробила безпілотні таксі доступними для широкої публіки — у Сан-Франциско, Лос-Анджелесі й Фінксі. Влітку 2024 року компанія повідомила про понад 100 000 оплачених поїздок на тиждень, повністю без водія-страхувальника за кермом. Після років, повних оголошень, це був перший переконливий доказ того, що автономне керування може функціонувати як справжній, повсякденний сервіс. Чесна оцінка: Waymo їздить лише у вузьких, ретельно картографованих міських районах — не скрізь і не за будь-якої погоди. Збої та зупинки автомобілів досі трапляються, а сама діяльність є дорогою. Повністю автономне керування всюди залишається невирішеним; відхід конкурента Cruise після серйозної аварії у 2023 році показав, наскільки крихкою ця технологія ще є.

У 2024 році Waymo, дочірня компанія Google з роботизованих автомобілів, стала першим постачальником безпілотних таксі у великому масштабі — відкрита для публіки у кількох містах США.
Влітку 2024 року Waymo повідомила про понад 100 000 оплачених поїздок на тиждень, повністю без водія-страхувальника за кермом.
Після понад десятиліття обіцянок це був перший переконливий доказ того, що автономне керування може функціонувати як справжній сервіс.
Антиажіотаж: Waymo їздить лише у вузьких, картографованих міських районах — не скрізь. Збої досі трапляються, а діяльність дорога. Повністю автономне керування всюди залишається невирішеним (відхід Cruise показав крихкість).

Організації:Waymo, Alphabet

2024Продукти

Sora: відео, згенеровані ШІ з тексту

Прогрес до фотореалістичних відео, згенерованих ШІ, та їх вплив на кіноіндустрію. 15 лютого 2024 року OpenAI представила Sora — модель перетворення тексту у відео, яка генерує детальні HD-відео тривалістю до однієї хвилини з коротких описів. Названа на честь японського слова 'небо', Sora символізує 'безмежний творчий потенціал'. Як дифузійний трансформер Sora адаптує технологію DALL-E 3 для забезпечення часової узгодженості і нерідко — хоча й не завжди надійно — симулює фізично правдоподібний рух. Демонстраційні відео перевершили всі наявні системи перетворення тексту у відео і встановили нові стандарти для ШІ-креативності. Режисер Тайлер Перрі зупинив розширення своєї кіностудії на 800 мільйонів доларів через занепокоєння впливом Sora на галузь. OpenAI дотримувалася обережного підходу з тестуванням red team на предмет дезінформації та упередженості перед ширшим випуском.

Фотореалістична генерація відео з тексту з HD-відео тривалістю до хвилини, що перевершила наявні системи
Дифузійний трансформер на основі технології DALL-E 3 для забезпечення часової узгодженості
Нерідко симулює фізично правдоподібний рух і зберігає узгодженість упродовж усієї тривалості відео
Потенційний вплив на кіноіндустрію: Тайлер Перрі зупинив розширення студії на 800 мільйонів доларів

Особи:Tim Brooks, Bill Peebles, Connor Holmes, Will DePue

Організації:OpenAI

2024Продукти

Сімейство Claude 3 з мультимодальними можливостями

Представлення сімейства ШІ з можливістю бачення та трьома спеціалізованими моделями. 4 березня 2024 року Anthropic представила сімейство Claude 3: Opus, Sonnet та Haiku — три моделі з різними сильними сторонами для різних випадків використання. Центральною функцією була складна обробка зображень, яка може аналізувати фотографії, графіки, діаграми та технічні креслення. Claude 3 Opus досягла нових найкращих результатів у когнітивних завданнях та перевершила конкурентів у бенчмарках, таких як MMLU та GPQA. Sonnet пропонувала ідеальний баланс між інтелектом та швидкістю для підприємств, тоді як Haiku вражала майже миттєвим часом відгуку. З контекстним вікном у 200 000 токенів (розширюваним до 1 мільйона) та доступністю у 159 країнах Claude 3 встановила нові стандарти для мультимодальних ШІ-систем.

Складна обробка зображень для фотографій, графіків, діаграм та технічних креслень
Opus (найвищий інтелект), Sonnet (баланс), Haiku (швидкість) для різних випадків використання
Мультимодальні можливості дозволяють обробку візуальних форматів паралельно з обробкою тексту
Claude 3 Opus досягла нових найкращих результатів у MMLU, GPQA та інших когнітивних бенчмарках

Особи:Dario Amodei, Daniela Amodei, Tom Brown, Claude 3 Team

Організації:Anthropic, Claude API, Amazon Bedrock

2024Продукти

Devin: перший автономний ШІ-інженер з розробки програмного забезпечення

Народження повністю автономної розробки програмного забезпечення за допомогою штучного інтелекту. 12 березня 2024 року Cognition Labs представила Devin — позиціонований компанією як перший у світі повністю автономний ШІ-інженер з розробки програмного забезпечення. Система здатна самостійно планувати, клонувати репозиторії, писати код, налагоджувати, тестувати й навіть розгортати його. На складному бенчмарку SWE-Bench Devin досяг 13,86% успішності при роботі з реальними задачами GitHub — колосальний стрибок порівняно з попереднім рекордом у 1,96%. Стартап отримав оцінку близько 350 мільйонів доларів у ранньому раунді фінансування; невдовзі після запуску з'явилися повідомлення про оцінку близько 2 мільярдів доларів. Попри вражаючі результати, тести виявили й обмеження: лише 3 з 20 завдань вирішено успішно, нерідко з непередбачуваними збоями.

Повністю автономна розробка програмного забезпечення: планування, кодування, налагодження, тестування та розгортання без участі людини
Справляється зі складними інженерними завданнями — від міграції коду до повноцінної розробки застосунків
13,86% успішності на SWE-Bench — у 7 разів краще, ніж попередній найсучасніший рівень у 1,96%
Розпалило дискусію про майбутнє розробки програмного забезпечення та надихнуло на створення відкритих альтернатив, таких як OpenHands

Особи:Scott Wu, Steven Hao, Walden Yan

Організації:Cognition Labs, SWE-Bench

2024Прориви

AlphaFold 3: ШІ передбачає взаємодію молекул

Через чотири роки після прориву AlphaFold 2 компанія Google DeepMind у травні 2024 року зробила наступний крок — разом із дочірньою фірмою Isomorphic Labs. AlphaFold 2 передбачав, як окремий білок згортається у тривимірну форму. AlphaFold 3 іде на вирішальний крок далі: він моделює, як білки взаємодіють з іншими молекулами — з ДНК, РНК, іонами та малими молекулами-ліками. Саме ця взаємодія є ключовою для фармацевтичних досліджень, адже дозволяє комп'ютерно оцінити, як ліки зв'язуються зі своїм цільовим білком. Для чесної оцінки: передбачення вражаючі, але не бездоганні — їхня точність варіюється залежно від типу молекули, і в лабораторії їх досі необхідно перевіряти. Крім того, AlphaFold 3 спочатку з'явився без відкритого вихідного коду — лише як обмежений вебсервіс, що викликало критику щодо відтворюваності результатів у наукових колах.

У травні 2024 року Google DeepMind та Isomorphic Labs представили AlphaFold 3.
Тоді як AlphaFold 2 передбачав згортання окремих білків, AlphaFold 3 моделює їхню взаємодію — з ДНК, РНК, молекулами-ліками та іонами.
Особливо цінно для фармацевтичних досліджень: можна комп'ютерно оцінити, як ліки зв'язуються зі своїм цільовим білком.
Антихайп: передбачення не є бездоганними і потребують лабораторної перевірки. Крім того, AlphaFold 3 спочатку вийшов без відкритого коду — лише як обмежений вебсервіс, що викликало критику щодо відтворюваності.

Організації:Google DeepMind, Isomorphic Labs

2024Змагання

AlphaProof: ШІ здобуває срібло на математичній олімпіаді

Математика довго вважалася вищим пілотажем, де ШІ зазнає поразки, — надто творчою, надто залежною від справжнього розуміння. У липні 2024 року Google DeepMind поставив знак оклику: система AlphaProof разом з AlphaGeometry 2 розв'язала чотири із шести задач Міжнародної математичної олімпіади. Це відповідало рівню срібної медалі — лише одне очко не вистачало до золота. Особливість підходу: AlphaProof формулює доведення формальною мовою Lean, яка робить кожен крок машинно перевірним, — тобто ШІ не може шахраювати. Навчався він методом навчання з підкріпленням. Вперше ШІ досяг медального рівня на цьому престижному змаганні. Для чесної оцінки: це були не справжні умови змагань. Там, де учасникам дають лише чотири з половиною години, ШІ інколи рахував цілими днями, а фахівці вручну перекладали задачі формальною мовою. Дві комбінаторні задачі залишилися нерозв'язаними.

У липні 2024 року AlphaProof від Google DeepMind разом з AlphaGeometry 2 розв'язав чотири із шести задач Міжнародної математичної олімпіади — на рівні срібної медалі.
AlphaProof формулює доведення формальною мовою Lean і сам їх перевіряє; навчався методом навчання з підкріпленням. AlphaGeometry 2 відповідав за геометричну задачу.
Вперше ШІ досяг медального рівня на цьому престижному змаганні — це вікова точка для машинних міркувань із перевірними доведеннями.
Антихайп: не справжні умови змагань — ШІ інколи рахував днями замість 4,5 години, а люди перекладали задачі формальною мовою. Дві комбінаторні задачі залишилися нерозв'язаними.

Організації:Google DeepMind

2024Регулювання

Акт ЄС про ШІ: перший комплексний закон про штучний інтелект

Перше у світі комплексне регулювання штучного інтелекту набуває чинності. 1 серпня 2024 року Акт ЄС про ШІ набув юридичної сили — нормативна база, заснована на оцінці ризиків, з 180 преамбульними положеннями та 113 статтями, що охоплює весь життєвий цикл систем ШІ. Закон класифікує системи ШІ за чотирма рівнями ризику: неприпустимі застосування забороняються, системи високого ризику в освіті, зайнятості та судочинстві підпадають під детальні вимоги щодо відповідності, системи обмеженого ризику зобов'язані виконувати вимоги прозорості, а переважна більшість із мінімальним ризиком залишається практично нерегульованою. Окремі правила діють для базових GPAI-моделей, таких як GPT, що живлять, зокрема, ChatGPT. Екстериторіальна дія закону охоплює і постачальників за межами ЄС, якщо вони обслуговують європейських користувачів. За порушення загрожують штрафи до 35 мільйонів євро або 7% річного світового обороту. Як і GDPR у 2018 році, Акт про ШІ може встановити глобальні стандарти і визначити, як ШІ впливатиме на наше життя. Поетапне впровадження розпочинається у 2025 році і повністю завершується до 2027 року.

Перший у світі комплексний закон про ШІ з 180 преамбульними положеннями та 113 статтями для всього життєвого циклу систем ШІ
Чотири рівні ризику: заборонені, високого ризику, обмеженого ризику та мінімального ризику — плюс окремі правила для базових GPAI-моделей
Екстериторіальна дія, як у GDPR, може встановити глобальні стандарти ШІ і вплинути на відповідність у всьому світі
Штрафи до 35 млн євро або 7% річного обороту, поетапне впровадження 2025-2027

Особи:Ursula von der Leyen, Thierry Breton

Організації:European Union, European Parliament, European Commission

2024Продукти

OpenAI O1 — прогрес у міркуванні

12 вересня 2024 року OpenAI спочатку випускає o1-preview (та o1-mini) і суттєво розширює можливості ШІ у міркуванні завдяки ланцюжку думок (Chain-of-Thought), послідовність якого навчається через навчання з підкріпленням. O1 — перша широко доступна мовна модель, що систематично 'думає' перед відповіддю: за допомогою прихованого ланцюжка думок вона аналізує проблеми крок за кроком. Цей новий підхід відкриває додатковий вимір масштабування: масштабування під час виконання (Test-Time Scaling), де триваліше 'обдумування' призводить до кращих результатів. Повна модель o1 досягає в еталонних тестах результатів рівня доктора наук з фізики, хімії та біології, а також вирішує 83 % завдань Американської запрошувальної математичної олімпіади (GPT-4o: 13 %). Технологія демонструє, що ШІ може розвивати суттєво покращені здібності до розв'язання задач завдяки структурованому міркуванню.

Перша модель, чий ланцюжок думок (Chain-of-Thought) навчається та масштабується через навчання з підкріпленням — для структурованого міркування
Новий вимір масштабування: що довше думає, то кращі результати
Новий підхід: від відтворення шаблонів до вдосконаленого розв'язання задач
Важливий прогрес у складному міркуванні — вдосконалені здібності до розв'язання задач

Особи:Sam Altman, Noam Brown, OpenAI Team

Організації:OpenAI

2024Віхи

Нобелівські премії 2024 з ШІ

У жовтні 2024 сталося щось безпрецедентне: відразу дві Нобелівські премії з природничих наук відзначили основи сучасного ШІ. 8 жовтня Нобелівська премія з фізики була присуджена Джону Хопфілду і Джеффрі Хінтону — за фундаментальні відкриття, що уможливлюють машинне навчання за допомогою штучних нейронних мереж. Те, що саме фізика відзначила нейронні мережі, викликало дискусії — проте натхнені фізикою мережі Хопфілда (1982) і методи навчання Хінтона справді заклали фундамент. Наступного дня Нобелівська премія з хімії дісталася Девіду Бейкеру (за комп'ютерне проектування білків) та Демісу Гасабісу й Джону Джамперу з DeepMind — за AlphaFold, що вирішив 50-річну проблему згортання білків. Уперше фундаментальні дослідження в галузі ШІ були відзначені на найвищому рівні науки. Примітно: Хінтон, щойно оголошений лауреатом, скористався трибуною, щоб водночас попередити про ризики технології, яку він сам допоміг створити.

8 жовтня 2024: Нобелівська премія з фізики — Джону Хопфілду і Джеффрі Хінтону за основи машинного навчання з нейронними мережами — фізична премія для ШІ.
9 жовтня 2024: Нобелівська премія з хімії — Девіду Бейкеру (проектування білків) та Демісу Гасабісу і Джону Джамперу з DeepMind (AlphaFold, згортання білків).
Уперше дві Нобелівські премії з природничих наук в одному році відзначили основи ШІ — переломний момент у статусі цієї галузі.
Дискусійно: чи є нейронні мережі фізикою? Премії відзначають багатолітні основи (мережі Хопфілда 1982, машина Больцмана Хінтона). Хінтон водночас попередив про ризики ШІ.

Особи:John Hopfield, Geoffrey Hinton, Demis Hassabis, John Jumper, David Baker

Організації:Royal Swedish Academy of Sciences

2024Прориви

OpenAI o3: Прорив на ARC-AGI

Наприкінці 2024 року, 20 грудня, OpenAI оголосив про o3 — наступника o1 і доказ того, що міркування під час виконання (Test-Time-Scaling) можна масштабувати далі. Найбільше уваги привернув один показник: o3 набрав 87,5% на ARC-AGI — тесті, що навмисно розроблений так, щоб його не можна було скласти завдяки заучуванню напам'ять; попередні моделі тут були близькі до нуля. Таким чином o3 уперше наблизився до людського рівня на цьому бенчмарку, а також блиснув у математиці та програмуванні. Разом із o1 і DeepSeek R1 o3 ознаменував еру моделей-мислителів (o3-mini вийшов наприкінці січня 2025, повноцінний o3 — у квітні). Чесна оцінка: 87,5% були отримані у режимі максимальної продуктивності з колосальними — і дуже дорогими — обчислювальними витратами на кожне завдання; організатори ARC Prize прямо наголосили, що o3 не є AGI і помітно програє на складнішому наступнику ARC-AGI-2.

o3 (оголошено 20.12.2024) розвиває Test-Time-Scaling o1: більше міркувань під час виконання → кращі результати, найвищі показники у математиці й коді.
87,5% на ARC-AGI — тесті, що створений проти заучування, де попередники були близькі до нуля: помітний стрибок у бік людськоподібної адаптивності.
Разом із o1 і DeepSeek-R1 — початок ери моделей-мислителів; o3-mini наприкінці січня 2025, повноцінний o3 у квітні 2025.
Антиажіотаж: 87,5% отримані у дорогому режимі максимальної продуктивності попереднього перегляду грудня (пізніше опублікований o3 показав менше); організатори ARC наголошують: o3 — НЕ AGI і падає до ~3% на складнішому ARC-AGI-2.

Організації:OpenAI

2025Продукти

Агентний ШІ стає масовим

У 2024–2025 роках змінилося саме призначення ШІ: від відповідей — до дій. Перші кроки зробив Anthropic у жовтні 2024 року з Computer Use — як перша з провідних ШІ-лабораторій вона представила модель, що самостійно керує комп'ютером: дивиться на екран, рухає мишею, клацає, друкує. У січні 2025 року OpenAI запустив Operator — агент, який самостійно переглядає вебсторінки і виконує завдання, а невдовзі — Deep Research, що проводить багатоетапні дослідження і пише підкріплені джерелами звіти. Чат-бот, що видає текст, перетворився на систему, яка діє від імені користувача, — якісний зсув, на який ще в 2024 році натякав Devin. Для чесної оцінки: перші версії були повільними, схильними до помилок і часто обмеженими вузькими завданнями; системи, які у 2025 році продавали як агентів, рекламувалися куди голосніше, ніж їхня надійність виправдовувала.

Anthropic, Computer Use (жовт. 2024): перша фронтирна модель із керуванням комп'ютером у відкритій бета-версії — екран, миша, клавіатура.
OpenAI: Operator (січ. 2025) самостійно переглядає вебсторінки; Deep Research (лют. 2025) проводить багатоетапні дослідження і пише підкріплені джерелами звіти.
Зсув від чат-бота (видає текст) до агента (діє) — на нього натякав Devin (2024), у 2025 році це став продуктовий мейнстрим.
Антихайп: ранні версії — повільні, схильні до помилок, із вузькими обмеженнями; системи рекламувалися сильніше, ніж вони були надійними у 2025 році.

Організації:Anthropic, OpenAI

2025Продукти

DeepSeek-R1: ШІ-шок з Китаю

Наприкінці січня 2025 року ШІ-модель уперше помітно здивувала світові ринки. Китайська лабораторія DeepSeek 20 січня 2025 року оприлюднила R1 — модель міркування на рівні o1 від OpenAI, але з відкритими вагами (ліцензія MIT) і навчена за частку очікуваних витрат. Це стало можливим завдяки масштабному навчанню з підкріпленням на базовій моделі DeepSeek-V3. Коли через тиждень застосунок DeepSeek очолив американські чарти, настрій змінився: 27 січня Nvidia втратила близько 17 % своєї вартості — приблизно 600 мільярдів доларів за один день, найбільша одноденна втрата в історії американського фондового ринку, — адже інвестори засумнівалися, чи справді провідний ШІ потребує безкінечно дорогих чипів. R1 одночасно похитнув кілька усталених переконань: що лише американські гіперскейлери здатні боротися на вершині, що моделі міркування залишаються закритими і що більша обчислювальна потужність — єдиний шлях уперед. Для чесної оцінки: поширювана цифра в кілька мільйонів доларів стосується лише фінального тренувального запуску базової моделі V3 (а не самого R1 і не загальних витрат на дослідження та обладнання) — і R1 не перевершував o1 у кожній дисципліні.

R1 (20 січ. 2025): модель міркування на рівні o1 з відкритими вагами (ліцензія MIT), навчена методом масштабного навчання з підкріпленням на DeepSeek-V3.
Навчена за частку очікуваних витрат — це поставило під сумнів переконання, що провідний ШІ неодмінно потребує величезних обчислювальних бюджетів.
27 січ. 2025: Nvidia -близько 17 % (приблизно 600 млрд. $ за один день, рекорд США); Китай у лідерах ШІ — ШІ став видимим питанням ринку і геополітики.
Антихайп: кілька мільйонів доларів стосуються лише фінального тренувального запуску базової моделі V3 — не R1 і не загальних витрат на дослідження та обладнання; R1 не перевершував o1 у кожній дисципліні.

Особи:Liang Wenfeng

Організації:DeepSeek

2025Віхи

Stargate: ШІ як інфраструктура державного масштабу

21 січня 2025 року штучний інтелект опинився на сцені Білого дому — як інфраструктурний проект державного масштабу. OpenAI, SoftBank, Oracle та інвестор MGX оголосили проект Stargate: до 500 мільярдів доларів за чотири роки на центри обробки даних для ШІ у США, причому 100 мільярдів мали бути задіяні негайно. Цим було оприявнено, що наступна фаза ШІ є менше алгоритмічним, а більше енергетичним і будівельним питанням: обчислювальна потужність у масштабах електростанцій та індустріальних парків. Для галузі, чиєю наскрізною темою від AlexNet є обчислювальна потужність (починаючи з CUDA 2007), це була логічна, але грандіозна наступна сходинка — і сигнал того, що ШІ стало національним, геополітичним пріоритетом. Чесна оцінка: оголошення — це не готовий центр обробки даних. Чи вдасться зібрати повні 500 мільярдів — це було суперечливим від самого початку; навіть учасники й спостерігачі публічно сумнівалися у фінансуванні.

До 500 млрд $ за чотири роки на центри обробки даних для ШІ у США (OpenAI, SoftBank, Oracle, MGX); 100 млрд мали бути задіяні негайно.
Представлено у Білому домі: ШІ став видимим питанням національної інфраструктури і геополітики.
Наступна фаза ШІ — це енергетичне й будівельне питання: обчислювальна потужність у масштабах електростанцій (наскрізна тема з часів CUDA/AlexNet).
Антиажіотаж: оголошення — не готовий центр обробки даних; чи вдасться зібрати повні 500 млрд — суперечливо від самого початку.

Особи:Sam Altman, Masayoshi Son, Larry Ellison

Організації:OpenAI, SoftBank, Oracle

2025Регулювання

Паризький саміт з ШІ

10 і 11 лютого 2025 року в паризькому Гран-Пале зібралися глави держав і урядів, технологічні корпорації та дослідники на саміт AI Action Summit — третю велику зустріч з питань ШІ після Блетчлі (2023) і Сеула (2024), яку спільно очолювали президент Франції Макрон і прем'єр-міністр Індії Моді. Показовою стала зміна тону: якщо перший саміт зосереджувався на безпеці ШІ, то в Парижі йшлося насамперед про можливості, інвестиції та конкурентоспроможність — віце-президент США відкрито агітував проти надмірного регулювання. Зрештою 58 держав, а також ЄС і Африканський союз підписали декларацію про інклюзивний і сталий ШІ — однак США і Велика Британія відмовилися поставити підпис. Цим самітом відкритий трансатлантичний розкол у сфері управління ШІ став очевидним. Чесна оцінка: декларація не мала обов'язкової сили, а критики назвали саміт втраченою нагодою для теми безпеки.

Третій глобальний саміт з ШІ (після Блетчлі 2023, Сеулу 2024): 10–11 лютого 2025, Гран-Пале, під керівництвом Макрона і Моді.
Зміна тону від безпеки до можливостей і конкуренції: Париж акцентував на інвестиціях, а не ризиках; віце-президент США виступав проти надмірного регулювання.
58 держав плюс ЄС і Африканський союз підписали підсумкову декларацію — США і Велика Британія відмовилися (відкритий трансатлантичний розкол).
Антиажіотаж: декларація не мала обов'язкової сили; критики назвали саміт втраченою нагодою для питань безпеки ШІ.

Особи:Emmanuel Macron, Narendra Modi

2025Продукти

Фронтирні моделі 2025 року

У 2025 році здатність до міркувань, яку запустили o1 і R1, стала стандартом провідних моделей — у темпі, за яким важко було встигати. У березні Google представив Gemini 2.5 Pro, у травні Anthropic — Claude 4 (Opus 4 і Sonnet 4), у серпні OpenAI — GPT-5; між ними вийшли Claude 3.7 (перша гібридна модель, що на вибір відповідає швидко або думає довше), GPT-4.5, Llama 4 від Meta і Grok від xAI. Нове покоління поєднало дві лінії: поетапне міркування моделей-мислителів і здатність діяти самостійно (агентність). Особливо в центрі уваги опинилося автономне програмування на тривалих відрізках. Для чесної оцінки: лабораторії щотижня перевершували одна одну у рекордах на бенчмарках, і кожна претендувала на першість, — справжній прогрес, але часто вживане слово АЗІ залишалося більше маркетингом, ніж реальністю.

У 2025 році міркування (поетапне обдумування) і агентність (самостійні дії) стали стандартом провідних моделей; Claude 3.7 запровадив гібридний режим — швидкі або обдумані відповіді на вибір.
Щільна гонка: Gemini 2.5 Pro (березень), Claude 4 / Opus 4 (травень), GPT-5 (серпень) — плюс Llama 4, Grok, DeepSeek. Кілька лабораторій у лідерах одночасно.
У центрі уваги: автономне програмування на тривалих відрізках (напр., Claude Code) — моделі, що самостійно виконують завдання від початку до кінця.
Антихайп: рекорди на бенчмарках щотижня, кожна лабораторія претендує на першість; справжній прогрес, але АЗІ залишалося більше маркетингом, ніж реальністю.

Організації:Anthropic, OpenAI, Google DeepMind

1837Віхи

Аналітична машина Беббіджа: ідея комп'ютера

Історія ШІ починається не з комп'ютерів, а з їхньої ідеї. У 1830-х роках британський математик Чарльз Беббідж спроектував аналітичну машину і вперше докладно описав її у 1837 році — на папері це був перший у світі універсальний програмований обчислювач. Його проект випередив свій час на ціле століття: він уже мав арифметичний пристрій, який Беббідж називав mill, пам'ять (store), програмування через перфокарти і навіть умовні переходи — базові складові будь-якого сучасного комп'ютера. За його життя машину так і не збудували: вона виявилася надто складною для механіки XIX століття. Попри це, вона є далекою праматір'ю кожної обчислювальної машини — а отже, і апаратного забезпечення, на якому взагалі може працювати штучний інтелект. Для чесної оцінки: аналітична машина залишилася незавершеним проектом, і вона була обчислювачем, а не мислячою машиною. Вона заклала фундамент — обчислення, а не інтелект.

У 1830-х роках британський математик Чарльз Беббідж спроектував аналітичну машину, яку вперше описав у 1837 році, — перша конструкція універсального програмованого обчислювача.
У його проекті вже були складові сучасних комп'ютерів: арифметичний пристрій (mill), пам'ять (store), програмування за допомогою перфокарт і навіть умовні переходи.
Машина Беббіджа — далека праматір кожного комп'ютера, а отже, і апаратного забезпечення, на якому взагалі може працювати ШІ.
Антихайп: аналітична машина так і не була побудована за життя Беббіджа — вона залишилася проектом на папері. І вона була обчислювачем, а не ШІ: фундамент, а не саме мислення.

Особи:Charles Babbage

1843Публікації

Ада Лавлейс: перша програма — і сміливе бачення

Чарльз Беббідж спроектував машину — але лише Ада Лавлейс збагнула, на що вона справді здатна. У 1843 році британська математик переклала статтю про аналітичну машину Беббіджа і додала власні нотатки, які значно перевершили оригінал за обсягом і глибиною. У своїй нотатці G вона описала метод, за допомогою якого машина мала обчислювати числа Бернуллі — це часто називають першою опублікованою комп'ютерною програмою. Ще далекогляднішою була її друга ідея: машина не обмежується числами, а може обробляти символи будь-якого роду і навіть складати музику. Так Лавлейс на ціле століття випередила ідею універсальної обробки даних. Для чесної оцінки: чи була вона справді першою програмісткою — питання дискусійне: сам Беббідж раніше схематично окреслював програми, а процедура для чисел Бернуллі виникла у спільному обговоренні з ним. Водночас Лавлейс вважала, що машина не здатна створити дійсно нового — заперечення, з яким Алан Тюрінг у 1950 році прямо не погодився.

У 1843 році Ада Лавлейс переклала статтю про аналітичну машину Беббіджа і доповнила її розгорнутими власними нотатками, що значно перевершили оригінал.
Її нотатка G містить метод обчислення чисел Бернуллі — його часто називають першою опублікованою комп'ютерною програмою.
Її вражаюче передбачення: машина здатна на більше, ніж обчислення, — вона може обробляти символи і навіть складати музику. Це і є ідея універсальної обробки даних.
Антихайп: чи була Лавлейс першою програмісткою — питання дискусійне (Беббідж раніше писав програми; процедура для чисел Бернуллі виникла у спільному обговоренні з ним). Крім того, вона вважала, що машина не здатна створити дійсно нового — заперечення, з яким Тюрінг у 1950 році не погодився.

Особи:Ada Lovelace

1936Публікації

Машина Тюрінга: Що взагалі означає обчислення

Перш ніж поставити питання, чи можуть машини мислити, потрібно було з'ясувати, що машина взагалі може обчислювати. На це питання відповів британський математик Алан Тюрінг у 1936 році в своїй статті «On Computable Numbers». У ній він описав напрочуд просту уявну модель — стрічку, голівку для читання-запису, кілька правил, — що пізніше отримала назву машина Тюрінга. З її допомогою Тюрінг точно визначив, що є обчислюваним, а що — ні. Його найважливіша думка: єдина універсальна машина Тюрінга може наслідувати будь-яку іншу. Це теоретична схема універсального комп'ютера — машини, що з правильною програмою може виконати все обчислюване. Тим самим Тюрінг став засновником інформатики і заклав фундамент, на якому ідея мислячих машин стала можливою. Чесна оцінка: машина Тюрінга — математична ідея, а не побудований пристрій, і йшлося про обчислюваність, а не про інтелект. Питання про те, чи можуть машини мислити, Тюрінг поставив лише у 1950 році. Назву «машина Тюрінга» запровадили інші.

У 1936 році Алан Тюрінг опублікував статтю «On Computable Numbers» і описав у ній просту уявну обчислювальну модель — пізніше названу машиною Тюрінга.
З її допомогою Тюрінг визначив, що є взагалі обчислюваним. Універсальна машина Тюрінга може наслідувати будь-яку іншу — теоретична схема універсального комп'ютера.
Тим самим Тюрінг став засновником інформатики. Те, що єдина машина може обчислити все обчислюване, є основою для того, щоб машини згодом навчилися мислити.
Антиажіотаж: машина Тюрінга — математична ідея, а не пристрій; йшлося про обчислюваність, а не про інтелект. Чи можуть машини мислити, Тюрінг запитав лише у 1950 році. Назву запровадили інші.

Особи:Alan Turing

1943Публікації

Маккаллох і Піттс: Перший штучний нейрон

За тринадцять років до Дартмутської конференції, посеред війни, з'явилося справжнє свідоцтво про народження штучних нейронних мереж. Нейрофізіолог Воррен Маккаллох і самоук-логік Волтер Піттс — якому щойно виповнилося двадцять і в якого не було жодного академічного ступеня — опублікували 1943 року в Bulletin of Mathematical Biophysics статтю «A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity». Їхня ідея була радикально простою: нейрон можна описати як бінарний перемикач, що спрацьовує за принципом «все або нічого», щойно сума його входів перевищує поріг. На основі чистої висловлювальної логіки вони довели, що мережі з таких елементів можуть обчислювати будь-яку логічну функцію — а мережі зі зворотними зв'язками мають навіть форму пам'яті. У заключній частині вони констатували, що їхні мережі здатні обчислювати те саме, що й машина Тюрінга. Так вони заклали першу математичну модель нейрона як логічного обчислювального елемента. Підводний камінь, що визначав наступне десятиліття: їхній нейрон не вмів навчатися.

Перша математична модель нейрона як логічного обчислювального елемента: Маккаллох і Піттс виразили функціонування нервової системи через формальну висловлювальну логіку.
Все або нічого: нейрон спрацьовує, коли сума його входів перевищує поріг. Мережі таких елементів обчислюють будь-яку логічну функцію; зворотні зв'язки створюють пам'ять.
Принципове обмеження: жодного навчання. Ваги й пороги були фіксованими, мережу доводилося проектувати вручну. Лише Хебб (1949) і перцептрон Розенблатта (1957) принесли правила навчання.
Вплив сягнув далеко за межі біології: архітектура комп'ютера фон Неймана (EDVAC, 1945), кібернетика Вінера і врешті решт кожна штучна нейронна мережа спираються на цю роботу.

Особи:Warren S. McCulloch, Walter Pitts

Організації:University of Illinois, College of Medicine, University of Chicago

1948Публікації

Теорія інформації Шеннона: Народження біта

У 1948 році в Bell Labs вийшла стаття, що заклала основи цифрового світу: «A Mathematical Theory of Communication» Клода Шеннона. Шеннон показав, як виміряти інформацію математично — незалежно від її змісту. Він ввів біт як найменшу одиницю інформації і запровадив поняття ентропії: міру того, скільки невизначеності в середньому знімає повідомлення. Тим самим він заклав основи стиснення даних, безпомилкової передачі і, зрештою, кожного комп'ютера. Для ШІ це більше, ніж передісторія: поняття перехресної ентропії та дивергенції Кульбака–Лейблера, що нині слугують цільовими функціями при навчанні нейронних мереж, безпосередньо походять із теорії Шеннона. Чесна оцінка: Шеннон описував передавання повідомлень, а не мислення. Теорія інформації — математичний інструмент, на якому будується ШІ, але сама по собі вона не є штучним інтелектом.

У 1948 році Клод Шеннон опублікував у Bell Labs «A Mathematical Theory of Communication» і заснував теорію інформації.
Він ввів біт як одиницю вимірювання інформації і визначив ентропію — скільки невизначеності в середньому знімає повідомлення.
Ключово для ШІ: перехресна ентропія і KL-дивергенція — безпосередньо з теорії Шеннона — є нині стандартними цільовими функціями при машинному навчанні.
Антиажіотаж: Шеннон описував передавання повідомлень, а не інтелект. Теорія інформації — це основа, на якій будується ШІ, а не результат ШІ. (Термін «біт» запропонував колега Джон Тьюкі.)

Особи:Claude Shannon

Організації:Bell Labs

1949Публікації

Правило Хебба: як виникає навчання в мозку

У 1949 році канадський психолог Дональд Хебб опублікував книгу The Organization of Behavior і представив просту, але вагому ідею: якщо два пов'язаних нейрони регулярно збуджуються одночасно, зв'язок між ними зміцнюється. Тим самим Хебб уперше запропонував конкретний механізм того, як навчання може відбуватися на рівні окремих синапсів. Для ШІ це стало основним принципом: навчання означає коригування сили зв'язків — саме це й роблять штучні нейронні мережі, наприклад пізніші мережі Гопфілда. Для чесної оцінки: відомий вислів про те, що нейрони, які збуджуються разом, з'єднуються разом, — насправді не Хебба, а приписується нейронауковцю Карлі Шатц (1992). І правила Хебба самого по собі ще недостатньо для сучасного глибинного навчання, адже в ньому бракує цілеспрямованої корекції помилок.

У 1949 році психолог Дональд Хебб опублікував книгу The Organization of Behavior і сформулював, як навчання в мозку може відбуватися на рівні синапсів.
Правило Хебба: якщо два пов'язаних нейрони регулярно збуджуються одночасно, зв'язок між ними зміцнюється.
Ідея — навчання означає коригування сили зв'язків — стала основним принципом нейронних мереж, що навчаються (наприклад, у мережах Гопфілда).
Антихайп: відомий вислів (нейрони, що збуджуються разом, з'єднуються разом) приписується не Хеббу, а Карлі Шатц (1992). Правила Хебба ще недостатньо для сучасного глибинного навчання — в ньому бракує корекції помилок.

Особи:Donald Hebb

1950Публікації

Тест Тюрінга: гра в імітацію

Філософська основа машинного інтелекту та перший еталон штучного інтелекту. У 1950 році Alan Turing опублікував у журналі Mind статтю 'Computing Machinery and Intelligence' і переосмислив запитання 'Чи можуть машини думати?'. Замість філософських визначень Turing запропонував практичну 'гру в імітацію': людина-оцінювач аналізує текстові записи розмов між людиною та машиною. Оцінювач намагається визначити машину — машина проходить тест, якщо оцінювач не може надійно її розрізнити. Вирішальним є не правильність відповідей, а те, наскільки вони схожі на людські. Цей тест нерозрізненості можна узагальнити на всі людські досягнення — як вербальні, так і невербальні (робототехніка). Поведінковий підхід Turing заклав концептуальний фундамент для всіх досліджень у галузі штучного інтелекту та вплинув на ELIZA, ChatGPT і всі сучасні системи розмовного штучного інтелекту.

Тест нерозрізненості: оцінювач намагається відрізнити машину від людини через текстову розмову
Перенесення фокусу від філософських визначень до поведінкових демонстрацій інтелекту
Поставив фундаментальне питання 'Чи можуть машини думати?' і запропонував операційний підхід
Встановив перший еталон штучного інтелекту та вплинув на всі наступні розробки розмовних систем ШІ

Особи:Alan Turing

Організації:University of Manchester, Mind Journal

1956Прориви

Logic Theorist: Перша програма-мислитель

Того самого літа, коли в Дартмуті виник термін «штучний інтелект», Аллен Ньюелл, Герберт Саймон і часто забутий програміст Кліфф Шоу продемонстрували те, що прийнято називати «першою програмою ШІ» — але з одним застереженням. Їхній Logic Theorist доводив математичні теореми: він звертався до висловлювальної логіки з «Principia Mathematica» Вайтгеда і Рассела та самостійно знаходив докази для 38 із перших 52 теорем. Вражав сам підхід: замість перебору всіх варіантів програма шукала евристично — оцінювала, які кроки варті уваги, і рухалась від мети назад. Для однієї теореми вона знайшла навіть коротший доказ, ніж оригінальний; за переказами, Рассел зрадів, тоді як науковий журнал відхилив надісланий доказ. Написано все це було мовою IPL — списковою мовою, яка передбачила LISP Маккарті. Обмеження: ігрові програми, як-от дашки Самюела, з'явилися раніше — Logic Theorist був першим, що навмисно намагався відтворити людське мислення на відкритому розумовому завданні.

Часто називають «першою програмою ШІ» — точніше: перша програма, що навмисно моделювала людське мислення на відкритому розумовому завданні (ігрові програми з'явилися раніше).
Евристичний пошук замість грубої сили: від мети назад, з оцінкою варартісних кроків (підстановка, відокремлення, ланцюгування) — натхненний евристикою Пойа.
Довів 38 із перших 52 теорем глави 2 «Principia Mathematica» — для однієї теореми навіть коротше, ніж оригінал.
Написано мовою IPL (переважно Шоу), що вплинула на LISP Маккарті; евристичний підхід безпосередньо призвів до General Problem Solver (1957).

Особи:Allen Newell, Herbert A. Simon, John Clifford Shaw

Організації:RAND Corporation, Carnegie Institute of Technology

1956Конференції

Дартмутська конференція: день народження ШІ

Той історичний момент, коли штучний інтелект народився як наукова галузь. З 18 червня по 17 серпня 1956 року в Дартмутському коледжі відбулася перша AI Summer Research Conference. Джон Маккарті, Марвін Мінський, Натаніел Рочестер і Клод Шеннон мали сміливе бачення: 'Кожен аспект навчання або будь-яка інша ознака інтелекту можуть бути описані настільки точно, що машина зможе їх змоделювати.' Під час цього восьмитижневого семінару Маккарті запровадив термін 'Artificial Intelligence' і тим самим заклав фундамент нової наукової дисципліни. Деякі учасники приїжджали лише на кілька тижнів, інші залишалися весь час: Герберт Саймон і Аллен Ньюелл, наприклад, продемонстрували в перші тижні свій Logic Theorist, тоді як Рей Соломонофф був присутній усі вісім тижнів — дискусії велися на верхньому поверсі математичного факультету. З цієї конференції виросли три історичні центри ШІ: Університет Карнегі — Меллон з Ньюеллом і Саймоном, MIT із Мінськом і Стенфорд із Маккарті.

День народження ШІ як самостійної наукової дисципліни завдяки 8-тижневому семінару з провідними мислителями
Джон Маккарті запровадив термін 'Artificial Intelligence' і тим визначив нову галузь досліджень
Заклав дослідницьку програму: машинна мова, абстракція, розв'язання задач і самовдосконалення
Зібрав батьків-засновників ШІ: Маккарті, Мінського, Шеннона, Рочестера та майбутнього нобелівського лауреата Герберта Саймона

Особи:John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester, Claude Shannon

Організації:Dartmouth College, IBM, Bell Labs

1957Публікації

Персептрон: перша навчальна нейронна мережа

Народження машинного навчання через перший нейрон штучного інтелекту, здатний навчатися. 1957 року Френк Розенблатт у Cornell Aeronautical Laboratory розробив персептрон — першу нейронну мережу, яка могла навчатися на досвіді. У січні 1957 року він опублікував технічний звіт 'The Perceptron: A Perceiving and Recognizing Automaton' (Project PARA, Report 85-460-1). Офіційна наукова публікація вийшла у листопаді 1958 року в журналі Psychological Review. Натхненний біологічними нейронами персептрон поєднував зважені входи через функцію Хевісайда у бінарні виходи. Інноваційне правило навчання персептрона коригувало ваги щоразу, коли приклад класифікувався неправильно, — ранній попередник навчання в сучасних нейронних мережах (його не слід плутати з пізнішим дельта-правилом Відроу і Гоффа, 1960). Спочатку змодельований на IBM 704 і публічно оголошений 1958 року, апаратний пристрій Mark I Perceptron було завершено лише близько 1960 року. Незважаючи на обмеженість лінійно роздільними задачами, персептрон заклав концептуальний фундамент для всіх наступних нейронних архітектур.

Перший навчальний штучний нейрон із зваженими входами та функцією Хевісайда
Бінарна класифікація через порогове рішення — ефективна для лінійно роздільних патернів
Правило навчання персептрона Френка Розенблатта коригувало ваги при кожній хибній класифікації, забезпечуючи автоматичне навчання
Обмеженість лінійно роздільними задачами згодом призвела до критики XOR з боку Мінського і Паперта

Особи:Frank Rosenblatt

Організації:Cornell Aeronautical Laboratory, US Navy

1958Прориви

LISP: мова ШІ

У 1958 році Джон Маккарті в MIT розробив мову програмування, що поставила символічні обчислення в центр: LISP — скорочення від List Processing. Замість обробки переважно чисел LISP маніпулював списками символів — саме те, що потребував символічний ШІ. Протягом десятиліть LISP залишався мовою досліджень у галузі ШІ: в ньому створювали експертні системи, системи обробки мови і планувальні системи. Мова Маккарті також запровадила ідеї, які сьогодні стали самоочевидними: рекурсія, автоматичне збирання сміття (Garbage Collection), функції як дані та інтерактивне обчислення. Стів Рассел реалізував теоретичний механізм eval Маккарті як перший інтерпретатор — і тим самим зробив LISP придатним до виконання. Для чесної оцінки: LISP не був першою мовою програмування вищого рівня (Fortran з'явився у 1957 році), але він є другою найстарішою використовуваною досі — і для ШІ найвпливовішою.

Джон Маккарті розробив LISP у 1958 році в MIT для символічних обчислень (списки замість чисел) — протягом десятиліть ЦЕ БУЛА мова досліджень у галузі ШІ (експертні системи, NLP, планування).
Запровадив ідеї, що стали стандартом: рекурсія, автоматичне збирання сміття, функції як дані, інтерактивне обчислення (REPL).
Спирався на обробку списків IPL; Стів Рассел реалізував eval Маккарті як перший інтерпретатор і зробив LISP придатним до виконання.
Антихайп: не перша мова вищого рівня (Fortran 1957 вийшов раніше) — але друга найстаріша з-поміж використовуваних сьогодні і для ШІ найвпливовіша.

Особи:John McCarthy, Steve Russell

Організації:MIT

1959Прориви

Артур Самюел: Самонавчальний ШІ і термін «машинне навчання»

За кілька років до Дартмутської конференції Артур Самюел з IBM навчив машину грати в шашки — і водночас вчитися. Його програма запрацювала у 1952 році на IBM 701; вирішальним, проте, стало те, що було написано в його статті 1959 року «Some Studies in Machine Learning Using the Game of Checkers». Програма вдосконалювалася сама: вона зіграла десятки тисяч партій проти себе і коригувала ваги своєї функції оцінювання залежно від результатів. У назві цієї статті термін «Machine Learning» (машинне навчання) зафіксований вперше в його сучасному значенні — Самюел вважається його автором. Річард Саттон пізніше відзначив самогру Самюела як найперше застосування навчання з тимчасовою різницею (Temporal-Difference Learning), що лежить в основі сучасного навчання з підкріпленням. Телевізійна демонстрація 1956 року і широко цитована перемога над нібито гросмейстером зробили заголовки — однак обидва факти були сильно перебільшені: проти справді сильних гравців програма програвала впевнено, а повністю шашки були вирішені лише десятиліттями пізніше.

У назві своєї статті 1959 року Самюел використав термін «Machine Learning» — перше зафіксоване вживання в сучасному значенні; він вважається його автором.
Перша публічно продемонстрована самонавчальна програма: вона сама коригувала ваги своєї функції оцінювання і запам'ятовувала позиції (Rote Learning).
Завдяки десяткам тисяч партій проти себе вона передбачила самогру, яку пізніше довів до досконалості AlphaZero — для Саттона це найраннє застосування Temporal-Difference Learning.
Антиажіотаж: знаменита перемога 1962 року була над переоціненим суперником; проти гравців світового класу програма програвала. Повністю шашки вирішив лише Chinook у 2007 році.

Особи:Arthur Lee Samuel

Організації:IBM

1965Віхи

DENDRAL: піонер експертних систем

У середині 1960-х ШІ зробив вирішальний поворот. В Стенфордському університеті Едвард Фейгенбаум і генетик та лауреат Нобелівської премії Джошуа Ледерберг розпочали роботу над DENDRAL — програмою, яку часто вважають першою експертною системою і яка, безперечно, була першою, що застосувала ШІ до наукових міркувань. На відміну від попередніх систем, що проводили загальний пошук, DENDRAL використовував знання хіміків-фахівців: із даних мас-спектрометра він виводив структуру органічних молекул. Урок, здобутий з цього досвіду, визначив ціле десятиліття ШІ: знання — сила. Перемагає не найрозумніший загальний алгоритм, а той, хто має найбільше фахових знань. Таким чином DENDRAL проклав шлях до буму експертних систем у 1980-х роках. Для чесної оцінки: DENDRAL сам по собі був успішним дослідницьким проектом, що тривав роками, — не єдиним продуктом. Але його метод — ручного введення всіх знань — згодом став ахіллесовою п'ятою: він зробив комерційні експертні системи 1980-х крихкими і дорогими, що сприяло настанню ШІ-зими.

З середини 1960-х Едвард Фейгенбаум, Джошуа Ледерберг і колеги в Стенфордському університеті розробляли DENDRAL — часто його називають першою експертною системою і першою, що застосувала ШІ до наукових міркувань.
DENDRAL виводив структуру органічних молекул із даних мас-спектрометрії — використовуючи знання хіміків-фахівців замість загального пошуку.
Урок: знання — сила. Замість універсальних розв'язувачів ШІ тепер спирався на вузькі, наповнені знаннями домени — початок епохи експертних систем.
Антихайп: DENDRAL сам по собі був успішним багаторічним проектом. Але його метод — вручну закодовані знання — став слабкістю комерційних експертних систем 1980-х і сприяв настанню ШІ-зими.

Особи:Edward Feigenbaum, Joshua Lederberg, Bruce Buchanan

Організації:Stanford University

1965Публікації

Нечітка логіка: логіка невизначеності

Важливий математичний прорив у роботі з невизначеністю та апроксимаційними міркуваннями. 1965 року Лотфі Заде опублікував в Університеті Каліфорнії у Берклі (UC Berkeley) основоположну статтю 'Fuzzy Sets' — відповідь на нездатність класичної логіки працювати з розмитою та неповною інформацією. Його інновація полягала у розумінні того, що люди приймають рішення на основі неточної, нечислової інформації. Нечітка логіка (Fuzzy Logic) дозволяє ступені належності між 0 і 1 на противагу двійковій логіці 'так/ні'. Набравши нині понад 100 000 цитувань, праця Заде стала основою для м'яких обчислень і сучасних підходів у ШІ. 'Точна логіка неточного' дала змогу математично моделювати невизначеність, неповноту та суперечливу інформацію. Нечітка логіка знайшла застосування в експертних системах, системах керування, а пізніше і в сучасних архітектурах ШІ для нечітких процесів прийняття рішень.

Стаття Лотфі Заде 'Fuzzy Sets' 1965 року з понад 100 000 цитувань суттєво змінила підходи до роботи з невизначеністю
Уможливила математичне моделювання розмитості, неповноти та суперечливої інформації
Знайшла застосування в експертних системах, системах керування та апроксимаційних процесах прийняття рішень
Заклала основу для м'яких обчислень і сучасних підходів ШІ до роботи з недосконалою інформацією

Особи:Lotfi Zadeh

Організації:UC Berkeley, Information and Control

1966Прориви

ELIZA: перший чат-бот

Народження діалогу людини з машиною та ненавмисний експеримент із людської психології. Приблизно з 1964 по 1966 рік Джозеф Вейзенбаум у MIT розробив ELIZA — першу програму, спеціально створену для розмов із людьми. Із напрочуд лаконічним кодом і простою технологією зіставлення зразків (pattern matching) ELIZA імітувала діалоги, особливо у варіанті DOCTOR як рогеріанський терапевт. Дивовижа полягала не в технології, а в людській реакції: користувачі, зокрема власна секретарка Вейзенбаума, розвивали емоційні прив'язаності до програми і навіть вимагали приватності для своїх 'сеансів терапії'. Вейзенбаум рано описав і розкритикував це явище — схильність приписувати людські якості примітивним програмам. Сам термін 'ефект ELIZA' був введений і популяризований пізніше, вже у 1990-х роках. ELIZA довела силу простої ілюзії і заклала основу для всіх сучасних чат-ботів.

Перша комп'ютерна програма, спеціально розроблена для діалогу людини з машиною, завершена 1966 року
Використовувала просту методику зіставлення зразків і підстановки — програма обходилася напрочуд малою кількістю коду
Створювала ілюзію розуміння та емоційного інтелекту без справжнього розуміння мови
Унаочнила пізніше названий 'ефект ELIZA' і застерегла від проекції людських якостей на примітивні програми

Особи:Joseph Weizenbaum

Організації:MIT, MIT AI Laboratory

1969Публікації

«Перцептрони»: Книжка, що спричинила зиму ШІ

У 1969 році дослідники МТІ Марвін Мінскі та Сеймур Папперт опублікували книжку «Перцептрони». Із математичною строгістю вони показали, що може і чого не може одношаровий перцептрон — найпростіша форма нейронної мережі. Їхній найвідоміший результат: така мережа не може навіть навчитися простій функції XOR, оскільки її не можна розділити однією прямою. Вплив був величезним: довіра до нейронних мереж підупала, фінансування зникло більш ніж на десятиліття — суттєвий внесок у першу зиму ШІ. Чесна оцінка: Мінскі і Папперт аж ніяк не спростували нейронні мережі в цілому. Вони аналізували лише одношаровий варіант; багатошарові мережі вирішують XOR без жодних проблем — що пізніше, починаючи з 1986 року, стало практично можливим завдяки методу зворотного поширення помилки. Оповідь про те, що книжка самотужки знищила дослідження, — це почасти міф. Але зниження фінансування і уваги було цілком реальним.

У 1969 році Марвін Мінскі та Сеймур Папперт опублікували «Перцептрони» і математично проаналізували, що одношарові перцептрони можуть — і чого не можуть.
Їхній відомий результат: одношаровий перцептрон не може навчитися простій функції XOR, оскільки вона не є лінійно роздільною.
Книжка вважається одним із чинників першої зими ШІ: фінансування нейронних мереж зникло більш ніж на десятиліття.
Антиажіотаж: Мінскі і Папперт не спростували нейронні мережі як такі — багатошарові мережі вирішують XOR (пізніше через зворотне поширення помилки, 1986). Те, що книжка самотужки знищила галузь, — почасти міф; але реальне зниження фінансування було.

Особи:Marvin Minsky, Seymour Papert

Організації:MIT

1969Прориви

Шейкі: перший інтелектуальний мобільний робот

Народження автономної робототехніки через інтеграцію міркування, планування і фізичної дії. З 1966 по 1972 рік команда Чарльза Розена в SRI International розробляла Шейкі — першого мобільного робота, здатного розмірковувати над власними діями. Двометровий робот поєднував телекамеру, сонарний далекомір, процесори і 'котячі вуса' як датчики зіткнення в єдину автономну систему. Визначні можливості Шейкі охоплювали сприйняття навколишнього середовища, висновки з неявних фактів, складання планів і компенсацію помилок — усе це керувалося природною англійською мовою. Фінансований ARPA (нині DARPA) проект вперше поєднав логічне міркування з фізичною дією і заклав основи для автономних систем. Інновації Шейкі сприяли розробці алгоритму пошуку A*, методів графа видимості та впливового комп'ютерного варіанту перетворення Хафа (Duda & Hart, SRI 1972). 1970 року журнал Life Magazine назвав Шейкі 'першою електронною особою'.

Перший мобільний робот, здатний розмірковувати над власними діями та самостійно планувати складні завдання
Поєднав телекамеру, сонар, процесори та датчики в єдину автономну мобільну систему
Розробив систему планування STRIPS для автоматичного розкладання завдань і пошуку маршрутів
Об'єднав комп'ютерний зір, навігацію та логічне міркування в єдиній фізичній системі

Особи:Charles Rosen, Nils Nilsson, Bertram Raphael

Організації:SRI International, DARPA

1970Віхи

SHRDLU: Розуміння мови у світі кубиків

Близько 1970 року Террі Вінограде в МТІ створив програму, що вразила фахівців: SHRDLU. Їй можна було давати вказівки простою англійською мовою — наприклад, поставити червоний куб на зелений блок — і вона виконувала їх у віртуальному світі з різнокольорових кубиків. SHRDLU розуміла більше, ніж просто команди: вона вирішувала неоднозначні речення, пам'ятала сказане, відповідала на запитання про свій світ і навіть могла пояснити, чому вона щось зробила. Для багатьох це був вражаючий апогей символічного ШІ — доказ того, що машини можуть надзвичайно добре розуміти мову. Чесна оцінка: розуміння SHRDLU працювало лише у її крихітному, замкненому світі кубиків. На реальний, неохопний світ з його нескінченними повсякденними знаннями перенести його не вдалося. Тож SHRDLU з часом стала повчальним прикладом обмежень таких мікросвітів — сам Вінограде згодом відійшов від цього підходу.

Близько 1970 року Террі Вінограде в МТІ створив SHRDLU — програму, що розуміла команди простою англійською і маніпулювала віртуальним світом кубиків.
SHRDLU могла вирішувати неоднозначні речення, пам'ятати сказане, відповідати на запитання і навіть пояснювати, чому вона щось зробила.
Вона вважалася вражаючим апогеєм символічного ШІ — доказом того, що машини можуть надзвичайно добре розуміти мову в обмеженому світі.
Антиажіотаж: розуміння SHRDLU працювало лише у її крихітному світі кубиків. На реальний світ перенести його не вдалося — повчальний приклад обмежень таких мікросвітів.

Особи:Terry Winograd

Організації:MIT

1970Публікації

Приховані марківські моделі встановлено

Математична основа для розпізнавання мовлення та моделювання послідовностей. З кінця 1960-х до 1970 року Леонард Баум, Ллойд Велч і Тед Петрі в Institute for Defense Analyses розробили приховані марківські моделі (Hidden Markov Models) та встановили алгоритм Баума-Велча. Ці статистичні моделі моделювали приховані стани в послідовностях і запропонували один із перших практичних підходів до виявлення латентних станів у часозалежних даних. З середини 1970-х HMM знайшли своє перше практичне застосування у розпізнаванні мовлення — завдяки Джеймсу Бейкеру в Carnegie Mellon, а пізніше в IBM. Метод трансформував автоматичне розпізнавання мовлення від простого зіставлення шаблонів до статистичних підходів. HMM стали стандартом для моделювання послідовностей у багатьох галузях: від біоінформатики через фінансовий аналіз до розпізнавання жестів. Алгоритм Баума-Велча, пізніше визнаний окремим випадком алгоритму Expectation-Maximization, загально сформульованого у 1977 році, заклав фундамент для сучасних імовірнісних методів машинного навчання.

Алгоритм Баума-Велча як окремий випадок Expectation-Maximization для оцінки параметрів HMM
Перше практичне застосування у розпізнаванні мовлення з середини 1970-х у Carnegie Mellon та IBM
Трансформував моделювання послідовностей від зіставлення шаблонів до статистичних імовірнісних підходів
Заклав математичний фундамент для сучасних імовірнісних методів машинного навчання

Особи:Leonard Baum, Lloyd Welch, Ted Petrie

Організації:Institute for Defense Analyses

1972Віхи

Пролог: Програмування за допомогою логіки

У 1972 році в Марсельському університеті виникла мова програмування, що мислила зовсім інакше, ніж всі інші: Пролог — скорочення від Programmation en Logique. Її творці Ален Колмероє і Філіп Руссель — спираючись на теорію Роберта Ковальскі — переслідували бездоганну ідею. Замість того щоб крок за кроком вказувати комп'ютеру, як щось зробити, у Пролозі описують лише факти й правила певного світу. Логічні висновки система виводить сама. Пролог став найважливішою мовою символічного ШІ: в експертних системах, в обробці мови і як серце амбіційного японського проекту п'ятого покоління. Чесна оцінка: логічне програмування так і не стало домінуючою парадигмою ШІ. Великий японський проект, що цілком спирався на Пролог, помітно не виправдав своїх обіцянок. І прорив завдячує не менше теорії Роберта Ковальскі, ніж самій мові.

У 1972 році Ален Колмероє і Філіп Руссель у Марсельському університеті розробили мову Пролог — скорочення від Programmation en Logique.
Пролог є декларативним: описуються факти й правила, а система сама виводить логічні висновки — замість покрокового вказування, як.
Пролог став найважливішою мовою логічного, символічного ШІ — в експертних системах, обробці мови і японському проекті п'ятого покоління.
Антиажіотаж: логічне програмування так і не стало домінуючою парадигмою ШІ; японський проект п'ятого покоління, побудований на ньому, не виправдав очікувань. Важливою була і теорія Роберта Ковальскі, а не лише мова.

Особи:Alain Colmerauer, Philippe Roussel, Robert Kowalski

Організації:University of Aix-Marseille

1974Віхи

Перша зима ШІ

Час різкого скорочення дослідницького фінансування та занепаду довіри до штучного інтелекту. Після перебільшених обіцянок 1960-х років настала гірка реальність: програми ШІ могли вирішувати лише тривіальні версії тих проблем, які мали вирішувати насправді. У Великій Британії доповідь Лайтхілла 1973 року містила нищівну критику, після чого Рада з наукових досліджень скоротила фінансування некерованих досліджень ШІ. У США DARPA — під впливом поправки Менсфілда — відмовилася від нецільових досліджень на кілька років; різке скорочення фінансування розуміння мовлення у 1974/75 роках вдарило по проекту в Університеті Карнегі-Меллон і призвело до розірвання контракту на 3 мільйони доларів. Ця зима тривала приблизно до 1980 року і навчила спільноту ШІ важливого уроку: реалістичні очікування — ключ до сталого прогресу.

DARPA у США та британська Рада з наукових досліджень у середині 1970-х різко скоротили фінансування нецільових досліджень ШІ
Професор Джеймс Лайтхілл у 1973 році гостро розкритикував дослідження ШІ за недосягнення цілей і вказав на проблему комбінаторного вибуху
DARPA розірвала контракт з Університетом Карнегі-Меллон на 3 мільйони доларів для систем розуміння мовлення через розчаровуючі результати
Програми ШІ початку 1970-х були обмежені тривіальними версіями реальних проблем і нагадували розумні 'іграшки'

Особи:James Lighthill, J.C.R. Licklider, Hans Moravec

Організації:DARPA, British Science Research Council, Carnegie Mellon University

1980Публікації

Неокогнітрон: Прабатько згорткових нейронних мереж

У 1980 році японський дослідник Куніхіко Фукусіма представив нейронну мережу, що набагато випередила свій час: неокогнітрон. Його взірцем була природа — точніше зорова кора головного мозку, яку лауреати Нобелівської премії Хьюбел і Візел досліджували на кішках. Там прості та складні клітини поетапно обробляють зорові подразники. Фукусіма відтворив цей принцип: багатошарова мережа, яка розпізнає ознаки пошарово — незалежно від того, де вони знаходяться у зображенні. Таким чином неокогнітрон передбачив ключові ідеї сучасних згорткових нейронних мереж (CNN), що панують у розпізнаванні зображень із 2012 року. Чесна оцінка: неокогнітрон ще не використовував зворотне поширення помилки і не міг навчатися так, як сучасні CNN. Лише зворотне поширення помилки (1986) і LeNet Яна ЛеКуна (1989) перетворили цю архітектуру на практично навчану мережу. Піонерська роль Фукусіми досі часто недооцінюється.

У 1980 році Куніхіко Фукусіма представив неокогнітрон — багатошарову нейронну мережу для розпізнавання образів.
Взірцем слугувала зорова кора (Хьюбел і Візел): прості та складні клітини, що поетапно розпізнають ознаки незалежно від їх положення.
Тим самим неокогнітрон передбачив ключові ідеї сучасних CNN — локальні фільтри ознак і ієрархічну обробку. LeNet ЛеКуна (1989) побудований на цій основі.
Антиажіотаж: неокогнітрон не використовував зворотне поширення помилки. Лише воно (1986) і LeNet (1989) зробили з нього практично навчану мережу. Піонерська роль Фукусіми часто недооцінюється.

Особи:Kunihiko Fukushima

Організації:NHK Broadcasting Science Research Laboratories

1980Віхи

Епоха експертних систем 1980-х

1980-ті роки позначають розквіт експертних систем, коли ШІ вперше здобуває комерційний успіх. Компанії по всьому світу впроваджують ці засновані на правилах програми ШІ, що відтворюють знання людських експертів у спеціалізованих галузях. Індустрія ШІ зростає з кількох мільйонів доларів у 1980 році до мільярдів у 1988 році. Дві третини компаній зі списку Fortune 500 використовують цю технологію. Системи на кшталт MYCIN досягають у дослідженнях рівня прийнятності своїх терапевтичних рекомендацій близько 65% — нарівні з університетськими експертами, хоча MYCIN так і не застосовується у клінічній практиці. Проте бум закінчується за класичною схемою економічної бульбашки, коли десятки компаній зазнають краху і межі технології стають очевидними.

Індустрія ШІ зростає з кількох мільйонів доларів (1980) до мільярдів (1988)
Дві третини компаній зі списку Fortune 500 використовують експертні системи у повсякденній діяльності
Терапевтичні рекомендації MYCIN отримують близько 65% схвалення — порівнянно з людськими університетськими експертами
Класична схема економічної бульбашки: бум, за яким слідує масовий крах

Особи:Edward Feigenbaum, Bruce Buchanan, Edward Shortliffe

Організації:Stanford University, Fortune 500 Companies

1982Публікації

Мережі Хопфілда: Асоціативна памʼять

Відродження нейронних мереж через можливості асоціативного зберігання. У 1982 році Джон Хопфілд опублікував революційну статтю «Neural networks and physical systems with emergent collective computational abilities» у PNAS. Його інновація полягала у поєднанні нейробіології та статистичної фізики: мережі Хопфілда функціонують як памʼять з адресацією за вмістом, яка реконструює повні патерни з неповних або зашумлених вхідних даних. Рекурентна архітектура з симетричними двонаправленими зʼєднаннями сходиться до атракторів фіксованої точки через функцію енергії Ляпунова. Система «котиться вниз» до найближчого збереженого спогаду. Робота Хопфілда знову розпалила інтерес до нейронних мереж та заклала теоретичний фундамент для сучасних RNN. Правило навчання Хебба уможливило асоціативне зберігання патернів — прорив для розуміння біологічних та штучних систем памʼяті.

Памʼять з адресацією за вмістом, яка реконструює повні патерни з неповних або зашумлених вхідних даних
Рекурентна архітектура з симетричними двонаправленими зʼєднаннями та емерджентними колективними властивостями
Функція енергії Ляпунова веде систему до атракторів фіксованої точки через «котіння вниз» до збереженого спогаду
Знову розпалив інтерес до нейронних мереж та заклав основу для сучасного розвитку RNN

Особи:John Hopfield

Організації:California Institute of Technology, Bell Laboratories

1986Публікації

Алгоритм зворотного поширення помилки

Народження сучасного машинного навчання через елегантний алгоритм навчання. У жовтні 1986 року Девід Румельхарт, Джеффрі Гінтон та Рональд Вільямс опублікували в Nature статтю 'Learning representations by back-propagating errors'. Цей алгоритм суттєво змінив навчання нейронних мереж, надавши ефективний метод налаштування ваг у багатошарових мережах. Метод багаторазово коригує ваги з'єднань, щоб мінімізувати різницю між фактичним та бажаним результатом. Ключова інновація полягала у здатності навчати приховані шари, які автоматично розпізнають важливі ознаки задачі. Математичні основи були закладені раніше — зокрема Полом Вербосом (1974) та Сеппо Ліннайнмаа (1970) — проте саме ця стаття широко популяризувала зворотне поширення помилки та переконливо продемонструвала його ефективність. Зворотне поширення помилки стало робочим конем машинного навчання та уможливлює всі сучасні застосування глибинного навчання.

Опублікована в Nature 9 жовтня 1986 року під назвою 'Learning representations by back-propagating errors'
Зробило ефективне навчання багатошарових нейронних мереж через обчислення градієнтів практично застосовним та широко відомим
Приховані шари навчилися автоматично розпізнавати важливі ознаки — значний крок вперед порівняно з перцептронами
Заклало математичний фундамент для всіх сучасних застосувань глибинного навчання та архітектур Transformer

Особи:David Rumelhart, Geoffrey Hinton, Ronald Williams

Організації:University of California San Diego, Carnegie Mellon University, Nature

1987Віхи

Друга зима ШІ

Крах ринку спеціалізованого апаратного забезпечення ШІ та провал експертних систем. У 1987 році ринок Lisp-машин обвалився, коли комп'ютери Apple та IBM стали дешевшими й потужнішими за дорогі системи, спеціалізовані для ШІ. Експертні системи на кшталт XCON виявилися надто трудомісткими у супроводі та занадто негнучкими для реальних застосувань. Джек Шварц, новий керівник IPTO, назвав експертні системи 'вправним програмуванням' і 'глибоко і жорстоко' скоротив фінансування ШІ. Занепад виробників Lisp-машин розтягнувся на кілька наступних років — лідер ринку Symbolics оголосив про банкрутство лише у 1993 році, — що призвело до більш тривалої та глибокої зими, ніж перша 1974 року. Ця зима тривала приблизно до 1993 року і поклала кінець комерційному ажіотажу навколо експертних систем і спеціалізованого апаратного забезпечення ШІ — проте символічний ШІ як науковий напрям залишився.

Ринок спеціалізованих Lisp-машин обвалився у 1987 році, оскільки комп'ютери Apple та IBM стали дешевшими й потужнішими
Експертні системи на кшталт XCON виявилися надто трудомісткими у супроводі, жорсткими та нездатними працювати з новими даними
Джек Шварц скоротив фінансування ШІ в DARPA 'глибоко і жорстоко' і назвав експертні системи 'вправним програмуванням'
Витрати на апаратне забезпечення, спеціалізоване для ШІ, значно перевищували обіцяні бізнес-результати

Особи:Jacob T. Schwartz, Marvin Minsky, Roger Schank

Організації:DARPA, IPTO, Symbolics, Lisp Machines Inc, XCON

1987Набори даних

UCI ML Repository: бібліотека наборів даних

Демократизація досліджень у машинному навчанні через стандартизовані еталонні набори даних. У 1987 році аспірант UCI David Aha разом з однокурсниками заснував UCI Machine Learning Repository як FTP-архів — колекцію баз даних, теорій предметних областей і генераторів даних для емпіричного аналізу ML-алгоритмів. Ця ініціатива усунула критичний брак стандартизованих загальнодоступних наборів даних для зростаючої ML-спільноти. Репозиторій став основним джерелом наборів даних для машинного навчання у всьому світі та надав студентам, викладачам і дослідникам доступ до якісних еталонних наборів. Протягом років він цитувався десятки тисяч разів і тим самим увійшов до числа найбільш використовуваних ресурсів всієї інформатики. Сьогодні під управлінням Center for Machine Learning and Intelligent Systems UCI ML Repository пропонує набори даних з охорони здоров'я, фінансів та незліченної кількості інших галузей. Репозиторій фундаментально демократизував освіту та дослідження у сфері машинного навчання.

1987 року засновано як FTP-архів David Aha та студентами UCI для емпіричного аналізу ML-алгоритмів
Став основним джерелом наборів даних для машинного навчання для студентів, викладачів і дослідників у всьому світі
Цитується десятки тисяч разів — один із найбільш використовуваних ресурсів наборів даних всієї інформатики
Демократизував ML-дослідження завдяки доступу до стандартизованих, якісних еталонних наборів даних

Особи:David Aha, Patrick Murphy

Організації:University of California Irvine, UCI

1988Публікації

Байєсові мережі: міркування в умовах невизначеності

Поки нейронні мережі та експертні системи змагалися за увагу, Джуда Перл в UCLA будував третю велику опору ШІ: міркування в умовах невизначеності. У своїй книзі Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems (1988) він популяризував байєсові мережі — графи, у яких вузли є змінними, а ребра — їхніми ймовірнісними залежностями. Замість жорстких правил якщо-то і ситуативних коефіцієнтів впевненості експертних систем вони дозволяли чисто поєднувати знання і невизначеність та ефективно робити висновки. Байєсові мережі визначали ШІ та машинне навчання 1990-х і 2000-х; у 2011 році Перл отримав премію Тюрінга і згодом звернувся до каузальних висновків — до питання чому за даними. Для чесної оцінки: сама теорема Баєса походить із XVIII століття; здобуток Перла полягав не у винайденні ймовірності, а в тому, що він зробив ймовірнісні міркування структурованими та обчислюваними для ШІ.

Джуда Перл (UCLA) встановив міркування в умовах невизначеності як третю опору ШІ — поряд із символічним підходом і нейронними мережами.
Байєсові мережі: графи зі змінних (вузлів) і ймовірнісних залежностей (ребер) — замінили ситуативні коефіцієнти впевненості чистим, ефективним міркуванням.
Визначили машинне навчання 1990-х/2000-х; Перл отримав премію Тюрінга у 2011 році і заклав основи сучасних каузальних висновків.
Антихайп: теорема Баєса походить із XVIII століття; здобуток Перла — у тому, що він зробив ймовірнісні міркування структурованими й обчислюваними для ШІ, а не у винайденні ймовірності.

Особи:Judea Pearl

Організації:UCLA

1989Публікації

Теорема про універсальну апроксимацію

Математичний доказ теоретичної потужності нейронних мереж. У 1989 році Kurt Hornik, Maxwell Stinchcombe та Halbert White опублікували фундаментальну статтю 'Multilayer feedforward networks are universal approximators' у журналі Neural Networks. Їхній строгий доказ показав: навіть один прихований шар з достатньою кількістю нейронів може апроксимувати будь-яку вимірювану за Борелем функцію з довільною точністю. Ця теоретична основа математично обґрунтувала застосування нейронних мереж і запевнила дослідників, що достатньо великі мережі здатні моделювати складні нелінійні залежності реальних даних. Паралельно з'явилися схожі праці George Cybenko та Funahashi з різними техніками. Теорема встановила універсальність шляхом розширення прихованого шару і стала теоретичним стовпом для всіх наступних розробок глибинного навчання. Hornik та ін. створили математичну довіру, яка уможливила відродження нейронних мереж у 1990-х роках.

Строгий математичний доказ здатності нейронних мереж до універсальної апроксимації
Один прихований шар з достатньою кількістю нейронів може апроксимувати будь-яку вимірювану за Борелем функцію з довільною точністю (паралельна праця Cybenko показала це для неперервних функцій)
Доводить здатність до моделювання складних нелінійних залежностей у реальних даних
Надав математичне обґрунтування для застосування нейронних мереж і теоретичну основу довіри

Особи:Kurt Hornik, Maxwell Stinchcombe, Halbert White

Організації:University of California San Diego

1989Прориви

World Wide Web: винахід WWW

Винахід, який пов'язав світ і заклав основу для сучасних джерел даних ШІ. 12 березня 1989 року Тім Бернерс-Лі подав до CERN свою пропозицію щодо 'системи управління інформацією' — спочатку названої 'Mesh', а згодом 'World Wide Web'. Як британський учений він усвідомив необхідність автоматизованого обміну інформацією між науковцями по всьому світу. До кінця 1990 року він розробив три фундаментальні веб-технології: HTML (HyperText Markup Language), HTTP (HyperText Transfer Protocol) та URI/URL. Перший веб-сервер info.cern.ch працював на комп'ютері NeXT, разом із першим браузером/редактором 'WorldWideWeb.app'. У 1991 році Мережа стала загальнодоступною. Експоненційне зростання з приблизно 10 сайтів (1992) до кількох сотень тисяч (1996) створило основу даних для пізніших систем ШІ. Без Мережі не було б наборів даних Common Crawl і великих мовних моделей.

Гіпертекстовий проект із пов'язаними документами, браузерами та 'гарячими посиланнями' — заснований на більш ранніх ідеях гіпертексту (Тед Нельсон, Memex Ванневара Буша), але свідомо простіший за Xanadu Нельсона
Пропозиція щодо управління інформацією від 12 березня 1989 року в CERN для автоматизованого обміну науковими даними
HTML, HTTP та URI/URL як фундаментальні веб-технології, розроблені до кінця 1990 року
Створив інфраструктуру даних для пізніших колекцій Common Crawl і навчання великих мовних моделей

Особи:Tim Berners-Lee

Організації:CERN

1989Публікації

LeNet та народження згорткових нейронних мереж

Перше успішне практичне застосування згорткових нейронних мереж. У 1989 році Янн ЛеКун в AT&T Bell Labs вперше поєднав зворотне поширення помилки (Backpropagation) з архітектурою CNN для розпізнавання рукописного тексту. Ця система — пізніше відома як прародителька родини LeNet — розпізнавала рукописні поштові індекси для Поштової служби США із помітною точністю: близько 1% помилок на навчальних даних і приблизно 5% на раніше невидимих тестових даних; якщо мережі дозволяли відхиляти невпевнені випадки, кількість помилок на цифрах, що залишилися, знижувалася приблизно до 1%. Ця продуктивність довела практичну перевагу CNN над традиційними підходами й заклала підґрунтя для сучасного комп'ютерного зору. Вона продемонструвала, що нейронні мережі — не лише теоретичні конструкції, а й здатні розв'язувати реальні бізнес-задачі. Архітектура пройшла кілька ітерацій удосконалення й у 1998 році переросла в LeNet-5 із точністю 99,05% на MNIST. Ця робота заклала фундамент для всіх сучасних CNN-архітектур.

Перша успішна комбінація згорткових нейронних мереж із навчанням методом зворотного поширення помилки
Розпізнавала рукописні поштові індекси для Поштової служби США: близько 5% помилок на тестових даних, приблизно 1% якщо невпевнені випадки дозволялося відхиляти
Новаторська робота Янна ЛеКуна в Bell Labs утвердила CNN як практичне рішення для комп'ютерного зору
Заклала фундамент для всіх сучасних CNN-архітектур — від AlexNet до нинішніх систем комп'ютерного зору

Особи:Yann LeCun, Bernhard Boser, John Denker

Організації:AT&T Bell Labs, NIPS

1992Прориви

TD-Gammon: Навчання через гру проти себе

Задовго до AlphaGo програма в IBM показала, на що здатне навчання з підкріпленням: у 1992 році Джеральд Тезауро представив TD-Gammon — нейронну мережу, що навчилася грати в нарди. Вражав метод навчання. TD-Gammon тренувався майже виключно, граючи сотні тисяч партій проти себе і навчаючись на їхніх результатах — методом Temporal Difference, що поступово коригує прогнози. Ніхто не мусив показувати йому гарні ходи. Мережа досягла приблизно рівня світового класу і навіть відкрила дебютні ходи, які потім перейняли самі людські профі. Чесна оцінка: яким би вражаючим не був успіх, довгий час його не вдавалося перенести на інші ігри. Одна з причин — кубик: нарди є грою з елементом випадку, і випадковість сама по собі забезпечує різноманітність під час тренування — перевага для самогри, якої немає у детерміністичних іграх, як-от шахи чи го.

У 1992 році Джеральд Тезауро в IBM представив TD-Gammon — нейронну мережу, що навчилася грати в нарди.
Він навчався майже лише через ігри проти себе, методом навчання з підкріпленням Temporal Difference — без людських партій як зразка.
TD-Gammon досяг приблизно рівня світового класу і відкрив нові дебютні ходи, які перейняли профі — провісник AlphaGo майже за 25 років.
Антиажіотаж: успіх довгий час не вдавалося перенести на інші ігри. Кубик у нардах сам забезпечує різноманітність під час тренування — перевага для самогри, якої немає у шахах чи го.

Особи:Gerald Tesauro

Організації:IBM

1992Публікації

Q-навчання: фундамент навчання з підкріпленням

1992 року Кріс Воткінс і Пітер Дайан опублікували математичний доказ збіжності Q-навчання — алгоритму, якому судилося суттєво змінити світ ШІ. Основну ідею Воткінс розробив ще 1989 року у своїй докторській дисертації 'Learning from Delayed Rewards' в King's College Cambridge. Q-навчання вирішувало фундаментальну проблему: як агент може діяти оптимально, не маючи моделі свого середовища? Відповідь виявилася елегантною — через покрокову оптимізацію Q-функції, яка присвоює значення кожній парі стан-дія. Доказ збіжності 1992 року показав: за нескінченної дослідницької активності Q-навчання гарантовано знаходить оптимальну стратегію для будь-якої скінченної задачі Маркова з прийняттям рішень. Цей безмодельний метод став наріжним каменем сучасного навчання з підкріпленням. Від робототехніки до фінансових ринків, від ігор до автономних систем — Q-навчання застосовується всюди. Наприкінці 2013 року DeepMind представив глибоку версію — Deep Q-Networks (DQN) (публікація в Nature у 2015 році) — і досяг людського або надлюдського рівня на більшості ігор Atari. Донині Q-навчання — передусім у формі Deep Q-Network — є ключовим компонентом незліченних систем ШІ.

Математичний доказ збіжності 1992 року: Q-навчання гарантовано знаходить оптимальні стратегії за нескінченної дослідницької активності
Новаторський безмодельний підхід: навчання оптимальних дій без моделі середовища чи ймовірностей переходів
Елегантне розв'язання задач Маркова з прийняттям рішень через покрокову оптимізацію Q-функції
Наріжний камінь сучасного навчання з підкріпленням — донині ядро Deep Q-Networks і незліченних систем ШІ

Особи:Chris Watkins, Peter Dayan

Організації:King's College Cambridge, University College London

1993Набори даних

Penn Treebank: синтаксична анотація змінює NLP

Створення фундаментального корпусу для сучасних досліджень синтаксичного розбору. 1993 року Мітчелл Маркус, Беатріс Санторіні та Мері Енн Марцінкевич опублікували основоположну статтю 'Building a Large Annotated Corpus of English: The Penn Treebank' у журналі Computational Linguistics. Більш ніж 4,5 мільйона слів американської англійської мови було розмічено частинами мови, а близько 3 мільйонів з них — детальною синтаксичною (скелетно розібраною) анотацією, що суттєво змінило комп'ютерну лінгвістику. Двоетапна процедура поєднувала автоматичне POS-теґування з ручним коригуванням для досягнення виняткової якості анотації. За весь час реалізації проекту — близько семи років (1989–1996) — та в розширеному Penn Treebank II загалом було створено 7 мільйонів слів з POS-теґами, 3 мільйони текстів з скелетним розбором і 2 мільйони структур предикат-аргумент. Penn Treebank утвердив емпіричні методи в комп'ютерній лінгвістиці і став основою для сучасних алгоритмів синтаксичного розбору. Донині Penn Treebank слугує сучасним NLP-системам важливим еталонним тестом для оцінки синтаксичного розбору та мовного моделювання.

4,5+ мільйона слів з розміткою частин мови, з них близько 3 мільйонів з детальною синтаксичною анотацією — завдяки двоетапній напівавтоматичній процедурі
Утвердив емпіричні методи в комп'ютерній лінгвістиці і став стандартним еталоном для досліджень синтаксичного розбору
Суттєво змінив алгоритми синтаксичного розбору — від правило-орієнтованих до статистичних підходів
Заклав основи для статистичного синтаксичного розбору і слугує сучасним NLP-системам як еталонний тест для оцінювання

Особи:Mitchell Marcus, Beatrice Santorini, Mary Ann Marcinkiewicz

Організації:University of Pennsylvania, Linguistic Data Consortium

1995Публікації

AdaBoost: слабкі учні стають сильними

1995 року Йоав Фройнд і Роберт Шапіре розробили AdaBoost (Adaptive Boosting) — алгоритм, що суттєво змінив машинне навчання. Їхня ключова ідея: комбінувати безліч 'слабких учнів' у високоточну прогнозну модель. Слабкий учень лише незначно перевершує випадкове вгадування — але сотні таких учнів разом можуть досягати вражаючих результатів. AdaBoost адаптується: хибні прогнози отримують більшу вагу під час наступного проходу. Так система автоматично зосереджується на складних випадках. Теоретична елегантність переконала всіх — Фройнд і Шапіре довели, що похибка навчання спадає експоненційно швидко за умови, що кожен слабкий учень перевершує випадковість. У 2003 році вони отримали за обґрунтування теорії бустингу премію Геделя — одну з найпрестижніших нагород у теоретичній інформатиці. AdaBoost знайшов практичне застосування в біології, комп'ютерному зорі та розпізнаванні мовлення. Цей метод заклав фундамент для сучасних ансамблевих методів і надихнув ціле покоління бустинг-алгоритмів аж до XGBoost.

Адаптивне зважування: складні випадки отримують більшу вагу для зосередженого навчання на проблемних місцях
Принцип слабких учнів: сотні простих класифікаторів разом забезпечують високоточні прогнози
Премія Геделя 2003: одна з найпрестижніших нагород у теоретичній інформатиці за обґрунтування теорії бустингу
Фундамент сучасних ансамблевих методів: надихнув XGBoost і ціле покоління бустинг-алгоритмів

Особи:Yoav Freund, Robert Schapire

Організації:AT&T Bell Laboratories

1995Публікації

Метод опорних векторів: класифікація з максимальним зазором

Встановлення елегантних геометричних підходів для надійної класифікації. У 1995 році Corinna Cortes та Vladimir Vapnik з AT&T Bell Labs опублікували фундаментальну статтю 'Support-Vector Networks' у журналі Machine Learning. Метод опорних векторів (SVM) розширив ранній підхід Vapnik та Chervonenkis до максимального зазору 1964 року ('Generalized Portrait') до практичного розв'язання для нероздільних навчальних даних завдяки інновації 'Soft Margin'. Основний принцип полягає у побудові лінійних роздільних поверхонь у дуже високовимірних просторах ознак через нелінійні перетворення вхідних даних. Ядровий трюк (Kernel Trick) 1992 року уможливив ефективне обчислення без явного перетворення. Метод опорних векторів максимізує зазор між класами і тим самим забезпечує високу здатність до узагальнення. Зі десятками тисяч цитувань стаття стала однією з найбільш цитованих праць у машинному навчанні та домінувала у задачах класифікації аж до революції глибинного навчання. Метод опорних векторів залишався надійним, інтерпретованим та ефективним для високовимірних задач.

Підхід Vapnik та Chervonenkis до максимального зазору 1964 року розширено до практичного розв'язання для нероздільних даних
Ядровий трюк (Kernel Trick) уможливлює нелінійну класифікацію через неявні високовимірні перетворення
Принцип максимального зазору максимізує відстань між класами для оптимального узагальнення
Встановив теоретично обґрунтовану альтернативу нейронним мережам з гарантіями узагальнення

Особи:Vladimir Vapnik, Corinna Cortes

Організації:AT&T Bell Labs

1995Набори даних

WordNet: семантична мережа мови

Перший лексичний словник, побудований як семантична мережа для комп'ютерної лінгвістики. У листопаді 1995 року Джордж Міллер опублікував основоположну статтю 'WordNet: A Lexical Database for English' у журналі Communications of the ACM, представивши свою концепцію, розроблювану з 1986 року. WordNet організовує англійські іменники, дієслова, прикметники та прислівники в синсети — когнітивні групи синонімів, пов'язані семантичними та лексичними відношеннями. Ця структура відображає семантичну пам'ять людини та забезпечує навігацію крізь мережі слів і понять, насичені значенням. Машинозчитувані словники існували й раніше, але WordNet був першим, що послідовно моделював лексику як мережу синсетів і семантичних відношень, поєднавши традиційну лексикографічну інформацію із сучасною обробкою даних. Розпочавши розробку у 1986 році, Міллер та його команда в Прінстоні перетворили WordNet на основу для ієрархій ImageNet і сучасних систем обробки природної мови. Структура семантичної мережі вплинула на всі наступні графи знань і техніки ембедингу.

Перший лексичний словник, побудований як семантична мережа синсетів і семантичних відношень з програмним доступом
Синсети, пов'язані семантичними та лексичними відношеннями, утворюють навігований смисловий граф
Відображає семантичну пам'ять людини та поєднує когнітивну науку з комп'ютерною лінгвістикою
Заклав основу для ієрархій ImageNet, графів знань і сучасних семантичних систем обробки природної мови

Особи:George Miller, Christiane Fellbaum

Організації:Princeton University, Cognitive Science Laboratory

1996Публікації

PageRank: алгоритм Google вартістю в мільярди доларів

1996 року два аспіранти Стенфорду розробили алгоритм, який мав суттєво змінити Інтернет. Ларрі Пейдж і Сергій Брін розпочали проект 'BackRub' з новаторською ідеєю: важливість вебсторінки визначається не лише вмістом, а й посиланнями, що ведуть на неї. Як і в науковому цитуванні: що частіше на сторінку посилаються, то важливіша вона. Алгоритм PageRank моделює 'випадкового серфера', який довільно клікає по Мережі. Що частіше випадковий серфер потрапляє на сторінку через структуру посилань, то вищим є її рейтинг. Вебкраулер Пейджа стартував у березні 1996 року з його власної сторінки в Стенфорді. Офіційна публікація статті про PageRank відбулася у січні 1998 року як Stanford Technical Report. До серпня 1996 року BackRub виявив близько 75 мільйонів URL-адрес — тобто адрес, знайдених через посилання, з яких лише частину було фактично проіндексовано. Навіть ранній стенфордський прототип видавав більш релевантні результати, ніж тогочасні пошукові сервіси — Excite чи Yahoo!. Стенфорд отримав патент і 2005 року продав свої 1,8 мільйона акцій Google за 336 мільйонів доларів. З університетського проекту виросла одна з найуспішніших пошукових систем — і фундамент сучасного веб-ШІ.

Стенфордський проект 'BackRub' аналізував дані зворотних посилань для визначення важливості сторінок у Мережі — основа для Google
Новаторський аналіз посилань: важливість вебсторінки визначається через посилання, а не лише частотою ключових слів
Модель випадкового серфера: сторінка тим важливіша, що частіше випадковий серфер потрапляє на неї через структуру посилань
Зі стенфордських досліджень виросла Google Inc. — PageRank як фундамент найціннішої пошукової системи

Особи:Larry Page, Sergey Brin, Rajeev Motwani, Terry Winograd

Організації:Stanford University, Google Inc.

1997Змагання

Deep Blue перемагає Каспарова

Перша перемога машини над чинним чемпіоном світу з шахів в умовах турніру. 11 травня 1997 року Deep Blue вписав своє ім'я в історію, коли суперкомп'ютер IBM переміг Гаррі Каспарова в матчі-реванші в Нью-Йорку з рахунком 3,5:2,5. Після поразки 1996 року IBM докорінно переробив систему: нові шахові чіпи подвоїли швидкість до 200 мільйонів позицій за секунду, покращені бази даних ендшпілів і консультації гросмейстерів підвищили силу гри. Вирішальна шоста партія тривала лише одну годину — після жертви конем Каспаров швидко потрапив в об'єктивно програшну позицію й здався вже на 19-му ході, що стало безпрецедентним моментом у його кар'єрі. Перемога вперше продемонструвала перевагу комп'ютерів у складному стратегічному мисленні й стала переломним моментом у суспільному сприйнятті ШІ. Призовий фонд у 700 000 доларів для Deep Blue підкреслив історичне значення цього тріумфу машинного інтелекту.

Перша перемога комп'ютера над чинним чемпіоном світу з шахів у матчі за стандартними турнірними умовами (одну окрему партію Deep Blue виграв ще у 1996 році)
200 мільйонів позицій за секунду, покращені бази даних ендшпілів і консультації гросмейстерів
Технічний тріумф IBM після багаторічної розробки починаючи від ChipTest 1985 через Deep Thought до Deep Blue
Переломний момент у суспільному сприйнятті ШІ і доказ машинної переваги у складному стратегічному мисленні

Особи:Garry Kasparov, Murray Campbell, Joe Hoane, Feng-hsiung Hsu

Організації:IBM, World Chess Championship

1997Публікації

LSTM: Long Short-Term Memory

Вирішення проблеми зникаючого градієнта та народження ефективного моделювання послідовностей. 15 листопада 1997 року Сепп Хохрайтер та Юрген Шмідхубер опублікували революційну статтю «Long Short-Term Memory» у Neural Computation. Їхня інновація вирішила фундаментальну проблему рекурентних мереж: зникнення градієнтів на довгих послідовностях. LSTM запровадив спеціальні комірки памʼяті з механізмами вентилів, які забезпечують постійний потік помилки через тисячі часових кроків. Мультиплікативні вентилі навчаються відкривати та закривати доступ до постійної каруселі помилки. З O(1)-складністю на часовий крок та локальним навчанням LSTM значно перевершив усі тодішні методи RNN. Система вперше вирішила складні проблеми з довгими часовими затримками, які раніше були нерозвʼязними. LSTM став основою для сучасного розпізнавання мовлення, перекладу та аналізу часових рядів.

Вирішив проблему зникаючого градієнта через постійний потік помилки на тисячах часових кроків
Спеціальні комірки памʼяті з постійними каруселями помилки для довгострокового зберігання інформації
Мультиплікативні вентильні блоки навчаються відкривати та закривати доступ до постійного потоку помилки
Уможливив ефективне моделювання довгих послідовностей для розпізнавання мовлення та аналізу часових рядів

Особи:Sepp Hochreiter, Jürgen Schmidhuber

Організації:Technical University of Munich, IDSIA

1998Набори даних

MNIST: стандарт машинного навчання

Створення одного з найважливіших еталонних наборів даних для початківців у комп'ютерному зорі. У 1998 році Ян Лекун, Коріна Кортес і Крістофер Бьорджес представили набір даних MNIST — куровану колекцію рукописних цифр, яка стала 'Hello World' машинного навчання. Базуючись на Special Database 3 та Special Database 1 від NIST, MNIST містить 70 000 нормалізованих зображень розміром 28x28 пікселів у відтінках сірого: 60 000 для навчання та 10 000 для тестування. Ретельна попередня обробка та антиаліасінг зробили MNIST ідеальним для навчальних цілей без трудомісткої підготовки даних. MNIST з'явився у статті 'Gradient-based learning applied to document recognition' (Proceedings of the IEEE, листопад 1998). Набір даних став стандартним еталоном для незліченних алгоритмів машинного навчання і дозволив цілим поколінням студентів отримати перший досвід у комп'ютерному зорі. MNIST демократизував освіту з машинного навчання у всьому світі.

70 000 рукописних цифр як нормалізовані зображення 28x28 пікселів у відтінках сірого
Куровано Яном Лекуном, Коріною Кортес та Крістофером Бьорджесом з баз даних NIST
Став 'Hello World' машинного навчання та стандартним еталоном для алгоритмів машинного навчання
Демократизував освіту з машинного навчання через простий доступ без трудомісткої підготовки даних

Особи:Yann LeCun, Corinna Cortes, Christopher Burges

Організації:AT&T Labs, Courant Institute

2001Публікації

Випадковий ліс: прорив методів ансамблювання

2001 року Лео Брейман з UC Berkeley опублікував одну з найцитованіших статей з машинного навчання за всі часи: 'Random Forests'. Його алгоритм суттєво розвинув концепцію методів ансамблювання і став одним з найважливіших інструментів сучасної статистики. Основна ідея була геніально простою: замість одного дерева рішень навчають сотні випадкових дерев і дають їм голосувати. Кожне дерево бачить лише випадкову підмножину даних і ознак — 'бегінг' у поєднанні з рандомізацією ознак. Результат: різко знижена проблема перенавчання та виняткова точність прогнозів. Брейман також забезпечив теоретичне підґрунтя з межами помилки узагальнення на основі сили дерев і кореляції. Випадковий ліс став одним з найпростіших у обслуговуванні алгоритмів машинного навчання типу 'plug-and-play' — мінімальне налаштування, максимальна продуктивність. Від біоінформатики до аналізу фінансових ринків Випадковий ліс і сьогодні домінує в незліченних застосуваннях та зробив методи ансамблювання стандартним інструментом — паралельно з напрямом бустингу, з якого згодом виник XGBoost.

Прорив в ансамблюванні: сотні випадкових дерев рішень голосують разом для кращих прогнозів
Бегінг + рандомізація ознак: кожне дерево бачить різні дані та ознаки для забезпечення різноманітності
Теоретичне підґрунтя: межі помилки узагальнення на основі сили дерев і кореляції
Алгоритм машинного навчання типу plug-and-play: мінімальне налаштування при винятковій продуктивності у всіх галузях

Особи:Leo Breiman, Adele Cutler

Організації:UC Berkeley Statistics Department, Machine Learning Journal

2005Організації

Заснування Future of Humanity Institute

Інституціоналізація досліджень безпеки ШІ та оцінки екзистенційних ризиків. 2005 року Нік Бостром заснував при Оксфордському університеті Future of Humanity Institute як мультидисциплінарну дослідницьку групу. Починаючи лише з трьох дослідників, FHI перетворився на інтелектуальний центр тяжіння для блискучих, нерідко нестандартних мислителів і виріс приблизно до 40 співробітників. Інститут заснував нові дослідницькі напрямки: екзистенційні ризики, узгодженість ШІ (AI Alignment), врядування у сфері ШІ (AI Governance) та довгостроковізм (Longtermism). Ранні публікації Бострома, зокрема 'The fable of the dragon tyrant' (2005) та 'What is a singleton?' (2006), формували мислення щодо безпеки ШІ. Незважаючи на відносно коротке 19-річне існування аж до закриття у 2024 році, FHI здобув значні результати і запропонував новий спосіб осмислення великих питань людства. Академічна легітимізація досліджень у сфері безпеки ШІ через Оксфорд надала цій галузі наукового авторитету.

Засновано 2005 року при Оксфордському університеті, виріс з 3 до близько 40 дослідників до закриття у 2024 році
Новаторська робота в галузі екзистенційних ризиків, довгостроковізму та врядування у сфері ШІ як нових напрямків досліджень
Утвердив узгодженість ШІ (AI Alignment) та безпеку ШІ (AI Safety) як законні академічні дисципліни зі світовим впливом
Надав дослідженням безпеки ШІ наукового авторитету та поваги завдяки приналежності до Оксфорду

Особи:Nick Bostrom, Anders Sandberg

Організації:Oxford University, Future of Humanity Institute

2005Змагання

DARPA Grand Challenge: народження автономного водіння

8 жовтня 2005 року синій Volkswagen Touareg на ім'я 'Stanley' вписав своє ім'я в історію. Під керівництвом Себастьяна Труна команда Stanford Racing Team виграла DARPA Grand Challenge — перші у світі успішні змагання автономних транспортних засобів. Після повного провалу всіх учасників у 2004 році (найкращий результат: 7,4 милі, тобто 11,9 км) Stanley подолав усю 212-кілометрову пустельну трасу за 6 годин 53 хвилини. П'ять автомобілів досягли фінішу, чотири з них — у межах відведеного часу, що стало разючим прогресом порівняно з нульовим результатом попереднього року. Stanley пройшов через три вузькі тунелі, понад 100 гострих поворотів і небезпечний перевал Beer Bottle Pass із прірвами. Інновація полягала в програмному забезпеченні, а не в апаратному: лідарні датчики, машинне навчання і журнал людських рішень за кермом наділили Stanley можливостями, яких не мав жоден робот раніше. Призовий фонд у 2 мільйони доларів став лише початком — Stanley заклав підґрунтя для Tesla Autopilot, Google Waymo і всієї індустрії автономних транспортних засобів. Сьогодні Stanley зберігається в Смітсонівському музеї.

Стенфордський 'Stanley' переміг як перший автономний транспортний засіб, що подолав 212-кілометрову пустельну трасу менш ніж за 7 годин
Прорив від нуля успішних транспортних засобів (2004) до п'яти фінішерів (2005), чотири з яких — у межах часу, завдяки кращому ШІ
Визнано змаганням програмного забезпечення: лідар, машинне навчання і людські дані водіння як ключові чинники
Момент народження сучасних технологій автономного водіння — надихнув Tesla, Google і цілу індустрію

Особи:Sebastian Thrun, Mike Montemerlo, Stanley Thrun Team

Організації:DARPA, Stanford University, Stanford AI Lab

2006Публікації

Глибинні мережі довіри: ренесанс глибинного навчання

У 2006 році Джеффрі Гінтон змінив ШІ-світ своєю важливою статтею про Deep Belief Networks (глибинні мережі довіри). Після багаторічної непопулярності нейронних мереж він показав, як ефективно навчати глибокі нейронні мережі. Його інновація: пошаровий попереднє навчання (Layer-by-Layer Pre-Training) за допомогою Restricted Boltzmann Machines (RBMs). Ця 'жадібна' стратегія навчання розв'язала проблему ініціалізації ваг і зробила глибинне навчання практично застосовним. Метод стекує RBM одна на одну й навчає кожен шар окремо, перш ніж налаштовувати всю мережу. Робота Гінтона завершила багаторічне перебування нейронних мереж у тіні й поклала початок їхньому ренесансу. Вже у 2009 році DBN суттєво знизили рівень помилок у розпізнаванні мовлення. У 2012 році команда Гінтона виграла ImageNet Challenge (ILSVRC) з AlexNet — глибокою згортковою нейронною мережею, що використовувала GPU-навчання, ReLU і Dropout і більше не потребувала RBM-попереднього навчання DBN. AlexNet досягла показника top-5 помилок 15,3% порівняно з 26,2% у другої команди — помітне покращення. Цей момент означав відродження нейронних мереж і початок нинішнього буму ШІ.

Жадібний пошаровий алгоритм навчання вперше уможливив ефективне тренування глибоких нейронних мереж
Стекування Restricted Boltzmann Machines (RBMs) як будівельних блоків для складних представлень
Несупервізоване попереднє навчання розв'язало проблему ініціалізації ваг глибоких мереж
Завершило перебування нейронних мереж у тіні й заклало підґрунтя для сучасної революції глибинного навчання починаючи з 2006 року

Особи:Geoffrey Hinton, Simon Osindero, Yee-Whye Teh

Організації:University of Toronto, Neural Computation

2006Змагання

Netflix Prize: алгоритм за мільйон доларів

Демократизація машинного навчання через конкурс на основі краудсорсингу безпрецедентного масштабу — з публічним набором даних та призовим фондом у мільйон доларів. 2 жовтня 2006 року Netflix запустив цей конкурс за мільйон доларів: хто зможе покращити алгоритм рекомендацій Cinematch на 10 %? Маючи понад 100 мільйонів оцінок від 480 000 користувачів для 17 770 фільмів, Netflix надав один з найбільших публічних наборів даних для машинного навчання. Зареєструвалося понад 40 000 команд з 186 країн, більше 5 000 з них потрапили до кваліфікаційної таблиці лідерів і разом подали близько 44 000 дійсних рішень. Коли команда 'BellKors Pragmatic Chaos' 26 червня 2009 року першою подолала позначку в 10 %, це запустило 30-денний останній виклик, який завершився 26 липня 2009 року; офіційно переможця з покращенням на 10,06 % оголосили лише на церемонії нагородження 21 вересня 2009 року. Рецепт успіху: ансамблева комбінація з матричної факторизації та машин Больцмана з обмеженнями. Конкурс суттєво змінив колаборативну фільтрацію та продемонстрував силу краудсорсингу для складних задач машинного навчання. Хоча Netflix так і не запровадив алгоритми переможців у виробництво (занадто високі витрати на впровадження), конкурс надовго надихнув сучасну індустрію рекомендаційних систем.

1 мільйон доларів призового фонду за 10 % покращення алгоритму Cinematch протягом 3 років конкурсу
100+ мільйонів оцінок від 480 000 користувачів для 17 770 фільмів як публічний набір даних для машинного навчання
Суттєво змінив колаборативну фільтрацію через матричну факторизацію та машини Больцмана з обмеженнями
40 000+ команд з 186 країн, понад 5 000 у кваліфікаційній таблиці лідерів з близько 44 000 поданими рішеннями — сила краудсорсингу для машинного навчання

Особи:Reed Hastings, Netflix Team, BellKor Pragmatic Chaos Team

Організації:Netflix, BellKor, AT&T Research

2007Набори даних

Заснування Common Crawl Foundation

Демократизація Інтернету як навчальних даних для штучного інтелекту. У 2007 році Гіл Елбаз заснував Common Crawl Foundation із місією: архівувати весь публічний Інтернет і робити його вільно доступним. Починаючи з 2008 року розпочалася систематична діяльність з індексування, і відтоді корпус щомісяця зростає на мільярди сторінок. Нині (станом на 2024 рік) він налічує понад 100 мільярдів вебсторінок і кілька петабайт даних. Ця колекція стала найважливішим джерелом навчальних даних для великих мовних моделей і уможливила розробку GPT-3, ChatGPT, LLaMA та інших сучасних ШІ-систем. Common Crawl відрізнялася від комерційних підходів своїм некомерційним характером і вільною доступністю. Необроблена колекція даних потребує подальшої обробки, проте вона демократизувала доступ до масштабних мовних даних і зробила ШІ-дослідження менш залежними від приватних наборів даних.

Заснована у 2007 році з місією архівувати весь публічний Інтернет і робити його вільно доступним
З початку індексування у 2008 році щомісяця зростає на мільярди сторінок — нині (станом на 2024 рік) понад 100 мільярдів вебсторінок і кілька петабайт даних
Стала найважливішим джерелом навчальних даних для GPT-3, ChatGPT, LLaMA та інших сучасних великих мовних моделей
Некомерційний підхід демократизував доступ до масштабних мовних даних для ШІ-досліджень у всьому світі

Особи:Gil Elbaz, Common Crawl Team

Організації:Common Crawl Foundation, Internet Archive, Alexa Internet

2007Віхи

CUDA: відеокарта стає двигуном ШІ

Революція ШІ 2012 року відбулася не лише завдяки алгоритмам — вона відбулася завдяки відеокартам. Ґрунт для цього підготував NVIDIA у 2007 році з CUDA: платформою, яка дозволила запускати звичайні програми на C-подібній мові безпосередньо на графічному процесорі — не лише для графіки. Анонсована з чипом G80 наприкінці 2006 року, представлена як публічна бета у лютому 2007 року і як версія 1.0 у червні 2007 року, CUDA вперше зробила величезний паралелізм графічних процесорів широко доступним. Це ідеально відповідає нейронним мережам, обчислення яких по суті складаються з матричних множень — тисячі малих операцій одночасно. П'ять років потому Кріжевський, Сутскевер і Гінтон навчили AlexNet на двох картах NVIDIA GTX 580 за допомогою CUDA — прорив, який запалив глибинне навчання. З 2014 року cuDNN від NVIDIA надає оптимізовані компоненти, на яких сьогодні працюють TensorFlow, PyTorch та інші. Чесна оцінка: CUDA не винайшла GPGPU (програмовані шейдери існували з 2001 року, BrookGPU — з 2004-го) і не спричинила глибинне навчання поодинці — але вона зробила потрібну обчислювальну потужність доступною, без якої решта не стала б можливою.

CUDA (2007, NVIDIA; архітектори Ян Бак — з проекту BrookGPU — і Джон Нікколлз) дозволяє запускати загальні програми на C-подібній мові безпосередньо на графічному процесорі — не лише для графіки.
Графічні процесори обчислюють тисячі операцій паралельно. Це точно відповідає нейронним мережам, ядро яких — матричні множення.
Став двигуном глибинного навчання: AlexNet (2012) навчався на двох GTX 580 з CUDA; з cuDNN (2014) на ньому працює практично кожен великий фреймворк.
Антихайп: GPGPU існував до CUDA (шейдери з 2001-го, BrookGPU з 2004-го); CUDA не спричинила глибинне навчання поодинці — вона зробила обчислювальну потужність доступною (необхідна умова, але не достатня).

Особи:Ian Buck, John Nickolls

Організації:NVIDIA

2008Публікації

Zero-Shot Learning: навчання без даних

Формалізація навчання на невидимих класах за допомогою семантичних описів. У липні 2008 року Юго Ларошель, Думітру Ерхан та Йошуа Бенджіо на конференції AAAI опублікували роботу 'Zero-data Learning of New Tasks', надавши теоретичне попереднє обгрунтування. Саму назву 'Zero-Shot Learning' запровадили 2009 року дві інші групи: Палатуччі та колеги у статті 'Zero-Shot Learning with Semantic Output Codes' на NIPS 2009, а також Ламперт та колеги зі своїм атрибутним підходом на CVPR 2009. Фундаментальна проблема: як модель може класифікувати класи, для яких немає навчальних даних, а є лише описи? Вирішення полягало в семантичних ембедингах і трансферному навчанні — повторному використанні навчених моделей для нових завдань. Формалізація Ларошеля стосувалася дуже великих наборів класів, які не повністю охоплені навчальними даними. Експериментальний аналіз довів значну здатність до узагальнення в цьому контексті. Ця робота заклала концептуальну основу для сучасних можливостей few-shot і zero-shot у GPT-3, GPT-4 та інших великих мовних моделях. Zero-Shot Learning став ключовою технологією для масштабованих систем ШІ.

Класифікація класів без навчальних даних — лише з семантичними описами цільових класів
Повторне використання навчених моделей для абсолютно нових завдань через семантичні ембединги
Семантичні представлення уможливлюють узагальнення на невидимі концепти
Заклав основу для можливостей few-shot і zero-shot у сучасних великих мовних моделях

Особи:Hugo Larochelle, Dumitru Erhan, Yoshua Bengio

Організації:University of Montreal

2009Набори даних

Створення датасетів CIFAR

Створення фундаментального бенчмарка для компʼютерного зору. У 2009 році Алекс Кріжевський, Вінод Наїр та Джеффрі Гінтон в Університеті Торонто розробили датасети CIFAR-10 та CIFAR-100. Вони виникли як марковані підмножини датасету «Tiny Images» з 80 мільйонів зображень. CIFAR-10 включає 60 000 кольорових зображень 32×32 пікселі в десяти категоріях, таких як літаки, автомобілі та тварини, тоді як CIFAR-100 розподіляє таку ж кількість зображень на сто детальніших класів. Датасети стали одним із найважливіших бенчмарків дослідження компʼютерного зору та забезпечили стандартизовані порівняння між різними алгоритмами. Примітним є звʼязок з AlexNet: Кріжевський використовував CIFAR-10 ще до 2011 року для тренування малих CNN на окремих GPU — попередник його пізнішого успіху з ImageNet у 2012 році.

CIFAR-10 з 60 000 зображень у 10 категоріях, CIFAR-100 зі 100 детальнішими класами як бенчмарки компʼютерного зору
Став одним із найважливіших стандартизованих бенчмарків для алгоритмів компʼютерного зору у світі
Забезпечив систематичну оцінку та порівняння різних підходів машинного навчання
Кріжевський використовував CIFAR-10 до 2011 року для тренування CNN — попередник його успіху з AlexNet 2012

Особи:Alex Krizhevsky, Vinod Nair, Geoffrey Hinton

Організації:University of Toronto, Canadian Institute for Advanced Research, CIFAR

2009Набори даних

ImageNet: набір даних, що змінив усе

Створення набору даних, що уможливив розвиток глибинного навчання. У 2009 році Фей-Фей Лі зі своєю командою представила статтю ImageNet і продемонструвала візуальну базу даних, що мала трансформувати комп'ютерний зір — на момент запуску вона налічувала близько 3,2 мільйона вручну анотованих зображень у приблизно 5 200 категоріях. У повному обсязі ImageNet пізніше охопив понад 14 мільйонів вручну анотованих зображень і близько 22 000 категорій на основі ієрархій WordNet, усуваючи критичне вузьке місце — брак великих, якісних навчальних даних. Анотування здійснювалося в ході проекту приблизно 49 000 виконавцями зі 167 країн через Amazon Mechanical Turk — проект безпрецедентної колаборації. Те, що починалося як постер у куті конференц-залу в Маямі-Біч, переросло в щорічний конкурс ImageNet Challenge (ILSVRC) і стало одним із трьох рушіїв сучасного розвитку ШІ. ImageNet уможливив прорив AlexNet у 2012 році та заклав фундамент для автономних транспортних засобів, розпізнавання облич і медичної візуалізації.

На момент запуску 2009 року близько 3,2 мільйона зображень, у повному обсязі — понад 14 мільйонів вручну анотованих зображень у близько 22 000 категоріях, анотованих приблизно 49 000 виконавцями зі 167 країн
Базується на ієрархіях WordNet для структурованої категоризації візуальних об'єктів
Надав критичні навчальні дані для прориву AlexNet у 2012 році та розвитку глибинного навчання
Трансформував дослідження комп'ютерного зору та уможливив автономні транспортні засоби, розпізнавання облич і медичну візуалізацію

Особи:Fei-Fei Li, Jia Deng, Wei Dong, Richard Socher

Організації:Stanford University, Princeton University

2010Віхи

Заснування DeepMind

Народження ШІ-лабораторії, яка створюватиме заголовки. У вересні 2010 року Деміс Хассабіс, Шейн Легг та Мустафа Сулейман заснували в Лондоні DeepMind Technologies. Їхня мета: розробити загальний штучний інтелект, поєднуючи знання з нейронауки та машинного навчання. Хассабіс, колишній шаховий вундеркінд та розробник ігор, приніс унікальне бачення: ШІ повинен навчатися як людський мозок. У 2014 році Google придбала стартап за приблизно 500 мільйонів доларів — одне з найбільших придбань у сфері ШІ в історії. DeepMind згодом здивує світ AlphaGo, AlphaFold та іншими проривами.

Заснована у вересні 2010 року в Лондоні як DeepMind Technologies
Деміс Хассабіс (нейронауковець, розробник ігор), Шейн Легг та Мустафа Сулейман
У 2014 році придбана Google за приблизно 500 мільйонів доларів
Пізніше відповідальна за AlphaGo, AlphaFold та інші революційні ШІ-системи

Особи:Demis Hassabis, Shane Legg, Mustafa Suleyman

Організації:DeepMind, Google

2010Змагання

ImageNet Challenge: початок змагання

Встановлення найважливішого тесту з комп'ютерного зору в історії ШІ. У 2010 році стартував перший ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC) та створив стандартизований конкурс, що мав визначати напрямок досліджень комп'ютерного зору протягом наступного десятиліття. З 1 000 категоріями об'єктів і 1,2 мільйона навчальних зображень конкурс значно перевершив тогочасні доступні тести на зразок PASCAL VOC, що мав лише 20 класів. Оцінювання здійснювалося за показниками похибки Top-1 і Top-5 — метриками, що є стандартом донині. З 2010 по 2017 рік точність Top-5 переможців значно покращилася: з 71,8% до 97,3%, зрештою перевершивши людську продуктивність. Щорічний конкурс залучив понад 50 установ з усього світу та каталізував досягнення, які у 2012 році увінчалися значним проривом AlexNet — показником похибки Top-5 лише 15,3% (близько 84,7% точності).

Перший ILSVRC 2010 з 1 000 категоріями та 1,2 мільйона навчальних зображень — значно більше, ніж PASCAL VOC
Встановив показники похибки Top-1 і Top-5 як стандартні метрики для оцінювання комп'ютерного зору
Щорічний конкурс з 2010 року залучив понад 50 установ з усього світу та рушив дослідницький прогрес
Створив конкурсну структуру, що 2012 року уможливила прорив AlexNet: показник похибки Top-5 лише 15,3% (близько 84,7% точності)

Особи:Fei-Fei Li, Olga Russakovsky, Alexander Berg

Організації:Stanford University, ImageNet Team

2011Змагання

Watson перемагає чемпіонів Jeopardy

Тріумф IBM у обробці природної мови та доказ машинного розуміння мови. 16 лютого 2011 року система IBM Watson у телевізійному шоу Jeopardy перемогла двох найуспішніших чемпіонів усіх часів: Кена Дженнінгса (74 перемоги поспіль) та Бреда Раттера (3,25 мільйона доларів виграшів до 2005 року). Watson, розроблений командою DeepQA Девіда Феруччі, складався з 90 серверів IBM Power 750 (у 10 стійках) з 16 терабайтами оперативної пам'яті та 2 880 процесорними ядрами POWER7. Інновація полягала в обробці природної мови: Watson розумів запитання природною мовою та відповідав точніше, ніж будь-яка стандартна пошукова технологія — без підключення до Інтернету. Виграши Watson склали 77 147 доларів (пожертвуваних на благодійність), що більш ніж на 50 000 доларів перевищило результати суперників-людей. Відомий фінальний коментар Кена Дженнінгса 'I for one welcome our new computer overlords' підкреслив історичне значення цього досягнення в обробці природної мови.

Переміг легенд Jeopardy Кена Дженнінгса та Бреда Раттера у телевізійному змаганні
Перша телевізійна демонстрація розвинутих можливостей обробки природної мови для мільйонів глядачів
Система DeepQA поєднувала пошук знань із комплексними міркуваннями без підключення до Інтернету
Коментар Кена Дженнінгса 'computer overlords' підкреслив культурне значення прогресу ШІ

Особи:David Ferrucci, Ken Jennings, Brad Rutter

Організації:IBM Research, Jeopardy!, Sony Pictures Television

2011Продукти

Запуск Siri: голосовий асистент стає масовим явищем

4 жовтня 2011 року Apple суттєво змінила взаємодію людини з комп'ютером, представивши Siri на iPhone 4S. Як перший масовий голосовий асистент, глибоко інтегрований у смартфон, Siri принесла ШІ в кишені мільйонів людей. 'Яка сьогодні погода?' або 'Знайди мені гарний грецький ресторан' — раптово користувачі могли природно розмовляти зі своїм телефоном. При цьому Siri не була цілком новою розробкою: з 2010 року вона існувала як самостійний застосунок iOS компанії Siri Inc. (придбаної Apple), а Google вже пропонував голосовий пошук Voice Actions. Але саме бездоганна інтеграція Apple в операційну систему перетворила голосового асистента на масове явище. Siri спиралася на десятиліття досліджень у SRI International та проекті DARPA CALO. Сьюзан Беннетт ще у 2005 році несвідомо записала оригінальний голос. Стів Джобс, тяжко хворий в останні дні свого життя, вже не з'явився на презентаційному заході — iPhone 4S представив Тім Кук. Через день після анонсу Siri Джобс пішов з життя. Siri не була досконалою — критики вказували на жорсткі команди й недостатню гнучкість. Але мета була досягнута: ШІ став масовим явищем. Siri надихнула Amazon Alexa, Google Assistant і Microsoft Cortana. Почалася ера голосових асистентів.

Перший масовий голосовий асистент, глибоко інтегрований у смартфон для мільйонів користувачів по всьому світу
Передова обробка природної мови забезпечила інтуїтивну взаємодію людини з комп'ютером
Один з останніх великих продуктів Стіва Джобса перед його смертю 5 жовтня 2011 року
Заклала основи сучасної ери голосових асистентів і надихнула всіх конкурентів

Особи:Steve Jobs, Susan Bennett, Tom Gruber, Adam Cheyer

Організації:Apple, SRI International, DARPA

2012Публікації

Dropout-регуляризація

У липні 2012 року Джеффрі Гінтон, Нітіш Срівастава, Алекс Крижевський, Ілля Суцкевер і Руслан Салахутдінов суттєво змінили навчання нейронних мереж, винайшовши Dropout-регуляризацію. Ця елегантна техніка запобігає перенавчанню (overfitting) шляхом випадкового вимкнення приблизно половини всіх нейронів під час навчання, що дозволяє уникнути складних ко-адаптацій. Замість специфічних комбінацій ознак кожен нейрон навчається стійким, загально корисним патернам розпізнавання. Метод, опублікований на arXiv 3 липня 2012 року, став кілька місяців потому одним із будівельних блоків тріумфу AlexNet на ImageNet у рамках ILSVRC 2012, результати якого були представлені у жовтні 2012 року, — поряд із GPU-навчанням, ReLU-активацією та глибиною мережі, — і перетворився на стандарт у більшості сучасних архітектур глибинного навчання. Dropout встановлює нові рекорди у розпізнаванні мовлення та об'єктів і розв'язує ключову проблему перенавчання у глибоких мережах.

Розв'язує ключову проблему перенавчання (overfitting) глибоких нейронних мереж
Випадкове вимкнення половини всіх нейронів під час навчання
Один із будівельних блоків прориву AlexNet на ImageNet — поряд із GPU-навчанням, ReLU та глибиною мережі
Стає стандартом у більшості сучасних архітектур глибинного навчання

Особи:Geoffrey Hinton, Nitish Srivastava, Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever, Ruslan Salakhutdinov

Організації:University of Toronto

2012Прориви

Успіх AlexNet

Переломний момент для глибинного навчання та сучасного ШІ. 30 вересня 2012 року були опубліковані результати ImageNet Challenge, у якому AlexNet здобув перемогу з таким відривом, що комп'ютерний зір зазнав значних змін. Алекс Крижевський, Ілля Суцкевер та Джеффрі Гінтон з Університету Торонто розробили CNN-архітектуру, яка перевершила конкурентів на вагомі 10,9 відсоткового пункту — результат, який у науковому світі вважається помітним. Маючи 60 мільйонів параметрів та інноваційні техніки, такі як активації ReLU та шари Dropout, AlexNet переконливо продемонстрував практичну перевагу глибинного навчання. Це був момент, коли цікава теорія перетворилась на домінуючу технологію. Ян ЛеКун назвав це 'безсумнівним переломним моментом в історії комп'ютерного зору'. Реалізація на основі GPU проклала шлях для сучасного розвитку ШІ.

AlexNet виграв ImageNet 2012 Challenge з показником похибки 15,3% — на 10,9 відсоткового пункту краще за другого учасника (26,2%)
60 мільйонів параметрів, активації ReLU, шари Dropout та навчання на GPU встановили нові технічні стандарти
Переконливо продемонстрував практичну перевагу глибинного навчання та поклав кінець скептицизму щодо нейронних мереж
Ознаменував початок сучасного розвитку ШІ та зробив CNN-архітектури стандартом у комп'ютерному зорі

Особи:Alex Krizhevsky, Geoffrey Hinton, Ilya Sutskever

Організації:University of Toronto, ImageNet Challenge, NIPS

2012Прориви

Революція глибинного навчання

Рік, який відкрив еру сучасного ШІ завдяки поєднанню наборів даних, потужності GPU та нейронних архітектур. 2012 рік ознаменував піднесення глибинного навчання (Deep Learning) як домінуючої технології ШІ, каталізатором чого став вражаючий успіх AlexNet на ImageNet. Це стало можливим завдяки злиттю трьох тенденцій: набір даних ImageNet Фей-Фей Лі надав масиви розмічених навчальних даних, GPU-обчислення досягли необхідної обчислювальної потужності для глибоких мереж, а вдосконалені методи навчання — такі як ReLU-активації та Dropout-регуляризація — подолали давні обмеження. Команда Джеффрі Гінтона — Алекс Крижевський, Ілля Суцкевер і сам Гінтон — довела в батьківському будинку Крижевського на двох картках Nvidia, що глибокі нейронні мережі є практично застосовними. AlexNet виявився поворотним моментом для комп'ютерного зору. Цей успіх значно підвищив інтерес до глибинного навчання і проклав шлях до VGG, ResNet і зрештою до сучасних генеративних систем ШІ.

Глибинне навчання утвердилося як домінуюча технологія ШІ, поклавши край пануванню традиційних підходів машинного навчання
Перемога AlexNet на ImageNet вперше продемонструвала практичну перевагу глибоких нейронних мереж
GPU-обчислення уможливили навчання великих нейронних мереж і докорінно змінили методи дослідження ШІ
Спричинило масові інвестиції у дослідження глибинного навчання та промислове впровадження нейронних архітектур

Особи:Geoffrey Hinton, Yann LeCun, Yoshua Bengio, Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever

Організації:University of Toronto, NYU, University of Montreal

2013Публікації

Word2Vec: слова як вектори

Перетворення представлення слів через семантичні векторні простори. 16 січня 2013 року Томаш Міколов разом із командою Google опублікував основоположну статтю 'Efficient Estimation of Word Representations in Vector Space'. Word2Vec перетворив обробку природної мови (NLP), представляючи слова як щільні низьковимірні вектори (зазвичай від 100 до 300 вимірів), що фіксують семантичні та синтаксичні зв'язки — це був розрив з величезними, розрідженими one-hot-векторами попередніх підходів. Два архітектурні варіанти — CBOW (Continuous Bag of Words) та Skip-Gram — навчалися на великих текстових корпусах, що слова зі схожим значенням зустрічаються в схожих контекстах. Відомий приклад демонстрував векторну арифметику: Король - Чоловік + Жінка = Королева. З більш ніж 49 000 цитуваннями робота Міколова стала однією з найвпливовіших статей у галузі обробки природної мови. Word2Vec заклав основу для всіх сучасних технік ембедингу та уможливив семантичні міркування у векторних просторах. Ця інновація проклала шлях для трансформерних архітектур і сучасних великих мовних моделей.

Перші ефективні щільні низьковимірні векторні представлення слів із семантичними зв'язками
Семантичні та синтаксичні закономірності через векторну арифметику: Король - Чоловік + Жінка = Королева
Уможливив аналогічні міркування у векторних просторах через косинусну подібність та метрики відстані
Заклав основу для сучасних технік ембедингу та трансформерних великих мовних моделей

Особи:Tomas Mikolov, Kai Chen, Greg Corrado, Jeffrey Dean

Організації:Google, Google Research

2013Публікації

VAE: варіаційні автокодувальники

Розвиток імовірнісних генеративних моделей через моделювання прихованого простору. 20 грудня 2013 року Diederik Kingma та Max Welling опублікували статтю 'Auto-Encoding Variational Bayes'. VAE поєднують мережі кодувальника та декодувальника через імовірнісний прихований простір — як правило, багатовимірний розподіл Гаусса. На відміну від детерміністичних автокодувальників, кодувальник кодує дані як розподіли, а не окремі точки, що уможливлює неперервну інтерполяцію та генерацію даних. Трюк репараметризації (Reparameterization Trick) робить випадковість диференційованою як вхід моделі та уможливлює стандартну оптимізацію за градієнтом. У своїх експериментах VAE генерували рукописні цифри (MNIST) та невеликі зображення облич (Frey Faces) — ще розмиті, але як доказ здійсненності варіаційного висновку (variational inference) вони були визначальними. Ця праця заклала фундамент для сучасного генеративного ШІ та вплинула на подальші імовірнісні підходи аж до дифузійних моделей.

Варіаційний висновок (Variational Inference) для ефективної апроксимації нетрактовних апостеріорних розподілів у неперервних прихованих змінних
Імовірнісний прихований простір уможливлює неперервну інтерполяцію та генерацію нових точок даних
Визначальне поєднання архітектури автокодувальника з масштабованим імовірнісним генеративним моделюванням через амортизований варіаційний висновок
Архітектура кодувальника-декодувальника з трюком репараметризації (Reparameterization Trick) для диференційованої випадковості

Особи:Diederik P. Kingma, Max Welling

Організації:University of Amsterdam

2014Публікації

Adam: стандартний оптимізатор глибинного навчання

Щоб нейронна мережа навчалася, оптимізатор має крок за кроком налаштовувати мільйони її параметрів у правильному напрямку. У 2014 році Дідерік Кінгма та Джиммі Ба запропонували метод, який швидко став найпопулярнішим у галузі: Adam — назва походить від англійського виразу Adaptive Moment Estimation (і не є абревіатурою). Хитрість Adam полягає в тому, що він веде окрему, автоматично скориговану швидкість навчання для кожного параметра. Для цього він поєднує дві перевірені ідеї: імпульс (Momentum), який враховує попередній напрямок, та адаптивний розмір кроку на кшталт RMSProp. Результат: мережі навчаються стабільно і без виснажливого підбору швидкості навчання. Стаття стала однією з найцитованіших у дослідженнях ШІ. Для чесної оцінки: Adam не є панацеєю. У деяких випадках простіший SGD краще узагальнює нові дані. Крім того, Adam спирається на попередників — AdaGrad і RMSProp, — а пізніші варіанти, як-от AdamW (2017), виправляли слабкості оригіналу.

У 2014 році Дідерік Кінгма та Джиммі Ба представили оптимізатор Adam — назва походить від Adaptive Moment Estimation (не абревіатура).
Adam автоматично налаштовує швидкість навчання для кожного параметра, поєднуючи дві ідеї: імпульс (Momentum) і адаптивний розмір кроку (як у RMSProp).
Adam став стандартним інструментом для навчання нейронних мереж — стабільним і без виснажливого тонкого налаштування. Стаття є однією з найцитованіших у дослідженнях ШІ.
Антихайп: Adam не є панацеєю — у деяких випадках простий SGD краще узагальнює. Він спирається на попередників (AdaGrad, RMSProp); пізніші варіанти, як-от AdamW (2017), виправили його слабкості.

Особи:Diederik Kingma, Jimmy Ba

2014Набори даних

MS COCO: золотий стандарт комп'ютерного зору

У 2014 році дослідницька команда Microsoft Research, Корнелльського університету та UC Berkeley суттєво змінила дослідження комп'ютерного зору завдяки набору даних COCO (Common Objects in Context). На відміну від ImageNet з ізольованими об'єктами, COCO показував предмети в їхньому природному контексті — так, як вони зустрічаються в реальному світі. 2,5 мільйона анотацій у 328 000 зображеннях, розподілених на 91 категорію оригінальної статті, з яких 80 формують еталон виявлення, що використовується донині, — всі це повсякденні предмети, які може впізнати 4-річна дитина. Інновація полягала в деталях: попіксельні маски сегментації замість простих обмежувальних рамок. COCO вперше уможливив точну локалізацію об'єктів та розуміння складних сцен. Набір даних став золотим стандартом для виявлення об'єктів, сегментації екземплярів та підписів до зображень. Від YOLO до Mask R-CNN — усі великі моделі комп'ютерного зору вимірюються за COCO. Стандартизовані метрики, як-от mean Average Precision (mAP), зробили порівняння моделей об'єктивно можливим. Понад десятиліття потому COCO залишається найважливішим еталоном спільноти комп'ютерного зору. Без COCO не було б сучасних систем розпізнавання об'єктів в автономних транспортних засобах, відеоспостереженні або доповненій реальності.

Об'єкти в природному контексті замість ізольованих — суттєво змінило комп'ютерний зір від штучних до реальних сцен
2,5 мільйона попіксельних анотацій у 328 000 зображеннях — безпрецедентна якість та глибина анотування
Золотий стандарт з метриками mAP для об'єктивного порівняння моделей — визначив оцінювання комп'ютерного зору
Фундамент для YOLO, Mask R-CNN та всіх сучасних систем комп'ютерного зору — від автономних автомобілів до доповненої реальності

Особи:Tsung-Yi Lin, Michael Maire, Serge Belongie

Організації:Microsoft Research, Cornell University, UC Berkeley

2014Публікації

GAN — генеративно-змагальні мережі

Ян Гудфеллоу винаходить 2014 року Generative Adversarial Networks (GAN) протягом однієї ночі в Монреалі після відвідин пабу. Його основоположний фреймворк змушує дві нейронні мережі змагатися одна з одною у грі мінімакс: генератор створює синтетичні дані, дискримінатор намагається відрізнити справжні дані від підроблених. Це змагальне навчання докорінно змінює генеративний ШІ. Вихідна GAN 2014 року генерувала лише невеликі розмиті зображення (зокрема цифр та облич), проте проклала шлях до пізнішої фотореалістичної генерації зображень. Стаття, опублікована на arXiv у 2014 році, стає однією з найвпливовіших у галузі ШІ і перетворює Гудфеллоу на знаменитість у світі ШІ. За нею слідують сотні варіацій GAN.

Дві нейронні мережі у грі мінімакс: генератор проти дискримінатора
Винайдено за одну ніч 2014 року в Монреалі після відвідин пабу — спрацювало одразу
Математично елегантний фреймворк для змагальної оптимізації
Докорінно змінює генеративний ШІ — прокладає шлях до пізнішої фотореалістичної генерації зображень

Особи:Ian Goodfellow, Jean Pouget-Abadie, Mehdi Mirza, Bing Xu, David Warde-Farley, Sherjil Ozair, Aaron Courville, Yoshua Bengio

Організації:University of Montreal, NIPS Conference

2014Публікації

Механізм уваги: ключ до сучасних великих мовних моделей

Вересень 2014 року: Дзмітрі Бахданау, Кюнхюн Чо та Йошуа Бенджіо опублікували статтю, яка мала докорінно змінити світ обробки природної мови (NLP). 'Neural Machine Translation by Jointly Learning to Align and Translate' вирішила фундаментальну проблему моделей типу sequence-to-sequence. Попередні архітектури кодувальник-декодувальник стискали кожне вхідне речення в єдиний вектор фіксованої довжини — вузьке місце у разі довгих речень. Attention Бахданау (Bahdanau Attention) стала значним кроком вперед: замість фіксованого вектора модель використовувала динамічну увагу до різних частин вхідного речення. Подібно до того, як людське око стрибає між словами під час читання, увага ШІ переміщується між релевантними словами. Ця 'адитивна увага' (Additive Attention) стала концептуальним провісником сучасних NLP-систем. Пізніший Transformer (2017) побудований на ідеї уваги, але замінив адитивний варіант ефективнішою Scaled-Dot-Product Attention. Без концепції уваги Бахданау не було б Transformer, без Transformer — не було б сімейства GPT або BERT. Цей прорив стався за три роки до 'Attention Is All You Need'.

Вирішив вузьке місце кодувальника-декодувальника: змінні довжини речень замість фіксованого стиснення вектора
Динамічна увага замість статичного кодування: адаптивне фокусування на релевантних частинах вхідних даних
Вивчає відповідність між мовами: які слова відповідають одне одному під час перекладу?
Концептуальний провісник Transformer: ідея уваги Бахданау проклала шлях до GPT, BERT та ChatGPT

Особи:Dzmitry Bahdanau, Kyunghyun Cho, Yoshua Bengio

Організації:University of Montreal, Jacobs University Bremen

2014Продукти

Запуск Amazon Alexa та Echo

Amazon суттєво змінює взаємодію між людиною та технологіями, представивши Alexa та смарт-колонку Echo 6 листопада 2014 року. Спочатку Echo запускається лише за запрошеннями та виключно для учасників Prime; лише з початком публічного продажу у 2015 році голосовий ШІ стає доступним для широкого кола споживачів та перетворює будинок на середовище, кероване голосом. Спираючись на польську технологію синтезу мовлення Ivona, придбану 24 січня 2013 року, Amazon створює принципово новий досвід користувача. Echo починає як пристрій для керування музикою, але швидко розвивається у універсальний центр розумного будинку. Ця інновація засновує масову категорію та знаменує початок масштабного розвитку ринку розумних колонок, надихаючи численних конкурентів.

Засновує масову категорію розумних колонок із постійною готовністю до голосових команд
Робить голосовий ШІ доступним для мільйонів споживачів з початком публічного продажу у 2015 році — не лише для технологічних ентузіастів
Перетворює вітальні кімнати на керований голосом центр розумного будинку
Знаменує початок масштабного розвитку ринку — Google, Apple та інші слідують прикладу

Особи:Jeff Bezos, Amazon Alexa Team

Організації:Amazon, Ivona (acquired 2013)

2015Прориви

Deep Q-Networks: ШІ навчається Atari з пікселів

Задовго до того, як AlphaGo потрапив у заголовки новин, DeepMind у 2015 році навчив ШІ грати у відеоігри Atari лише на основі сирих пікселів — і тим самим заклав фундамент глибинного навчання з підкріпленням. У лютому 2015 року команда Володимира Мніха опублікувала у Nature роботу 'Human-level control through deep reinforcement learning' (попередник з'явився у 2013 році). Нейронна мережа, яка бачила лише екран і рахунок, навчилася грати у 49 різних ігор Atari — з тією самою архітектурою, без налаштування для кожної гри. Технічно DeepMind поєднав згорткову мережу з Q-навчанням, буфером досвіду (Experience Replay, запровадженим Ліном на початку 1990-х) і стабілізуючою цільовою мережею. При оцінці варто бути точним: система досягла людського рівня приблизно в половині ігор і перевершила всі попередні методи у 43 із 49 — але у іграх з рідкісними винагородами, як-от Montezuma's Revenge, зазнала майже повного краху. Попри це, це було доказом того, що глибокі мережі і навчання з підкріпленням поєднуються у великому масштабі — міст від Q-навчання 1990-х до AlphaGo і AlphaZero.

Навчання з сирих пікселів: система бачила лише екран і рахунок — жодних ручних ознак, жодних спеціальних знань для кожної гри.
Згорткова мережа + Q-навчання + буфер досвіду (Experience Replay, запроваджений Ліном на початку 1990-х) + цільова мережа, додана у 2015 році для стабілізації навчання.
Антихайп: людський рівень приблизно в половині з 49 ігор (43/49 кращих за попередні методи) — при рідкісних винагородах (Montezuma's Revenge) майже нуль.
Старт глибинного навчання з підкріпленням; прославив DeepMind ще до AlphaGo — міст від Q-навчання до AlphaGo і AlphaZero.

Особи:Volodymyr Mnih, David Silver, Demis Hassabis

Організації:Google DeepMind

2015Публікації

Пакетна нормалізація: важливий крок вперед у навчанні нейронних мереж

11 лютого 2015 року Сергій Йоффе та Крістіан Сцегеді з Google опублікували статтю, яка суттєво змінила навчання глибоких нейронних мереж. Їхній діагноз: 'Internal Covariate Shift' — розподіл входів кожного шару зміщується під час навчання, що робить навчання нестабільним. Їхнє елегантне рішення: пакетна нормалізація (Batch Normalization) нормалізує активації кожного шару для кожного міні-пакету. Ефект був помітним: приблизно в 14 разів менше кроків навчання для досягнення тієї ж точності. Стали можливими вищі швидкості навчання, Dropout часто виявився зайвим, ініціалізація — менш критичною. Метод одночасно виступав регуляризатором і прискорювачем. Їхній ансамбль ImageNet досяг 4,8% Top-5 Error, перевершивши оцінювачів-людей (прибл. 5,1%). Цікаво: пізніші дослідження (Santurkar та ін., 2018) показали, що справжній механізм дії пов'язаний менше з приборканим Covariate Shift, а більше зі згладженим ландшафтом втрат — тобто початкове пояснення сьогодні вважається відносним. Маючи вже понад 60 000 цитувань, стаття надихнула незліченні методи нормалізації: GroupNorm, LayerNorm, InstanceNorm. Сьогодні пакетна нормалізація є стандартом у багатьох сучасних архітектурах від ResNet до сучасних CNN — Transformer натомість зазвичай використовують частково натхнену нею Layer Normalization.

Вирішив проблему Internal Covariate Shift шляхом нормалізації активацій у кожному міні-пакеті
Приблизно в 14 разів менше кроків навчання для досягнення тієї ж точності — уможливив вищі швидкості навчання та надійну ініціалізацію
Подвійна користь: прискорення ТА регуляризація — часто замінює Dropout у сучасних архітектурах
4,8% ImageNet Top-5 Error з ансамблем — перевершив оцінювачів-людей (прибл. 5,1%) та встановив новий стандарт

Особи:Sergey Ioffe, Christian Szegedy

Організації:Google Inc., ICML Conference

2015Публікації

YOLO: You Only Look Once

Трансформація виявлення обʼєктів у реальному часі через уніфіковану однопрохідну архітектуру. 8 червня 2015 року Джозеф Редмон, Сантош Дівала, Росс Гіршик та Алі Фархаді представили революційну статтю 'You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection'. YOLO прорвав традиційну двоетапну парадигму виявлення обʼєктів та сформулював детекцію як задачу регресії для просторово розділених обмежувальних рамок. Одна нейронна мережа передбачає обмежувальні рамки та ймовірності класів безпосередньо з повних зображень за одну оцінку. З базовою продуктивністю 45 fps та Fast YOLO з вражаючими 155 fps система була в сотні-тисячі разів швидшою за існуючі детектори. Архітектура на основі сітки розбивала зображення на клітинки, де кожна клітинка передбачала обʼєкти у своєму центрі. YOLO вивчив узагальнюючі представлення обʼєктів та значно перевершив інші методи при переносі доменів.

Базова продуктивність 45 fps, Fast YOLO 155 fps – у сотні-тисячі разів швидше за існуючі детектори
Однопрохідна архітектура формулює виявлення обʼєктів як задачу регресії замість двоетапної парадигми
Поділ на клітинки на основі сітки з прямим передбаченням обмежувальних рамок та ймовірностей класів
Уможливив компʼютерний зір у реальному часі для автономних транспортних засобів, спостереження та мобільних застосунків

Особи:Joseph Redmon, Santosh Divvala, Ross Girshick, Ali Farhadi

Організації:University of Washington, Allen Institute, Facebook AI Research

2015Прориви

Розробка DeepMind AlphaGo

У жовтні 2015 року DeepMind досягає історичного прориву: AlphaGo стає першою системою ШІ, яка перемагає професійного гравця у го на повній дошці без гандикапу. AlphaGo перемагає європейського чемпіона з го Фань Хуея з рахунком 5:0 і здобуває таким чином найскладнішу класичну настільну гру у світі — на десятиліття раніше, ніж прогнозували експерти. Матч спочатку залишається таємницею; про успіх публічно оголошують лише 27 січня 2016 року разом із публікацією у фаховому журналі Nature. Го астрономічно складніше за шахи — приблизно в гугол (10^100) разів більше допустимих позицій, а кількість можливих конфігурацій на дошці перевищує кількість атомів у відомому Всесвіті. Цей помітний успіх демонструє потужність нейронних мереж і пошуку за методом Монте-Карло.

Перша перемога комп'ютера над професійним гравцем у го на повній дошці без гандикапу (Фань Хуей 5:0)
Новий підхід із глибокими нейронними мережами замість жорстко запрограмованих алгоритмів
Опанування 10^170 можливих конфігурацій дошки — більше, ніж атомів у Всесвіті
Прорив стався на десятиліття раніше, ніж прогнозували експерти з ШІ

Особи:Demis Hassabis, David Silver, DeepMind Team

Організації:DeepMind, Google

2015Продукти

Tesla Autopilot: системи допомоги водіям для масового ринку

14 жовтня 2015 року Tesla випустила програмне забезпечення версії 7.0 та вперше активувала Autopilot для автомобілів Model S. Апаратне забезпечення було встановлено в автомобілях ще з вересня 2014 року — за рік до активації програмного забезпечення. Система використовувала технологію Mobileye з фронтальною камерою, радаром і 12 ультразвуковими датчиками. Водії тепер могли користуватися адаптивним круїз-контролем, помічником утримання смуги та автоматичним паркуванням — функціями, що раніше були доступні лише в автомобілях преміум-класу. Tesla охарактеризувала це як автономність рівня 2: система допомагає водієві, але не замінює його. Musk наголосив при запуску: 'Ми радимо водіям тримати руки на кермі.' Вже в перший рік автопарк Tesla зібрав сотні мільйонів кілометрів з активним Autopilot — до кінця 2016 року Tesla повідомила приблизно про 222 мільйони пройдених миль. Концепція — попередньо встановлювати апаратне забезпечення, а функції розблоковувати через оновлення програмного забезпечення — продемонструвала автомобільній промисловості новий шлях. Від Mercedes до суто технологічних провайдерів, як-от Mobileye, численні гравці просували власні системи допомоги при водінні.

Оновлення програмного забезпечення від 14 жовтня 2015 року активувало попередньо встановлене апаратне забезпечення — нова концепція для автомобільної промисловості
Сенсорика на базі Mobileye: фронтальна камера, радар і 12 ультразвукових датчиків для допомоги при водінні рівня 2
Адаптивний круїз-контроль, помічник утримання смуги та автоматичне паркування — раніше функції лише преміум-класу
Сотні мільйонів кілометрів вже в перший рік — продемонструвало готовність масового ринку до систем допомоги при водінні

Особи:Elon Musk, Tesla Engineering Team

Організації:Tesla Inc., Mobileye

2015Продукти

TensorFlow: ML-фреймворк Google стає відкритим

Демократизація машинного навчання через потужний внутрішній інструмент Google. 9 листопада 2015 року Google відкрила вихідний код TensorFlow під ліцензією Apache 2.0 та зробила свою другу ML-систему доступною для всіх. TensorFlow замінила внутрішню систему DistBelief та запропонувала подвійну швидкість з покращеною масштабованістю та готовністю до продакшну. Як універсальний процесор обчислювальних графів потоків TensorFlow дозволяла не лише глибоке навчання, а й будь-які диференційовні обчислення. Гнучкий Python-інтерфейс, автодиференціювання та першокласні оптимізатори революціонізували ML-розробку. Стратегія Google: Розробка на основі спільноти прискорює прогрес ШІ для всіх. Розроблена понад 30 авторами з команди Google Brain, TensorFlow стала однією з провідних ML-платформ та дозволила мільйонам розробників створювати просунуті ШІ-застосунки.

Ліцензія Apache 2.0 зробила потужну внутрішню ML-систему Google вільно доступною для всіх
Замінила DistBelief з подвійною швидкістю та покращеною масштабованістю
Гнучкий Python-інтерфейс та автодиференціювання суттєво покращили ML-розробку
Дозволила мільйонам розробників доступ до просунутої ШІ-технології

Особи:Martín Abadi, Ashish Agarwal, Paul Barham, Jeff Dean

Організації:Google, Google Brain

2015Публікації

ResNet: залишкові мережі змінюють глибинне навчання

Розв'язання проблеми деградації дуже глибоких мереж і народження ультраглибоких нейронних мереж. 10 грудня 2015 року команда Каймін Хе з Microsoft Research опублікувала статтю 'Deep Residual Learning for Image Recognition', що суттєво змінила глибинне навчання. До того часу точність навчання погіршувалася при збільшенні глибини мереж — не стільки через зникаючі градієнти, скільки тому, що глибокі мережі просто важче оптимізувати. ResNet запровадив залишкові з'єднання — пропускні зв'язки, що передають входи безпосередньо до наступних шарів і уможливлюють навчання ультраглибоких мереж. З 152 шарами ResNet був утричі глибший за VGG, але менш складний. Вражаючий результат: 3,57 % частота помилок Top-5 ансамблю моделей на ImageNet — тріумф, що домінував у всіх категоріях. ResNet переміг у класифікації, детекції, локалізації ImageNet, а також у детекції та сегментації COCO 2015. Фреймворк залишкового навчання переформулював шари як навчання залишкових функцій замість неспіввіднесених функцій. Це нововведення уможливило навчання мереж зі сотнями шарів.

Пропускні зв'язки передають входи безпосередньо і уможливлюють навчання ультраглибоких мереж
152 шари — у 8 разів глибше за VGG, але менш складно завдяки фреймворку залишкового навчання
3,57 % частота помилок Top-5 (ансамбль) на ImageNet, перемога в усіх категоріях ILSVRC та COCO 2015
Утвердив залишкові з'єднання як стандарт для сучасних архітектур глибинного навчання

Особи:Kaiming He, Xiangyu Zhang, Shaoqing Ren, Jian Sun

Організації:Microsoft Research

2015Віхи

Заснування OpenAI

Організація, яка хотіла зробити ШІ доступним для всіх — і змінила світ. 11 грудня 2015 року Сем Альтман, Ілон Маск та інші відомі технологічні особистості оголосили про заснування OpenAI. Маючи обіцяний мільярд доларів — фінансове зобов'язання інвесторів, розраховане на кілька років, з якого спочатку надійшла лише невелика частина, — та мету розробки безпечного загального ШІ на благо всього людства, OpenAI вийшла на сцену як некомерційна дослідницька організація. Те, що розпочалося як ідеалістичне підприємство, перетворилося на найвпливовішу лабораторію ШІ у світі. У 2019 році було засновано прибуткову дочірню компанію. З GPT-3 та ChatGPT OpenAI заново визначила, на що здатний ШІ.

Засновано 11 грудня 2015 року в Сан-Франциско
Місія: розробити безпечний загальний ШІ, що приносить користь усьому людству
Обіцяно: 1 мільярд доларів від Ілона Маска, Пітера Тіля, Ріда Гофмана та інших — фінансове зобов'язання на кілька років, не одразу доступне
GPT-1 (2018) та GPT-2 (2019) були створені ще в суто некомерційній фазі; у 2019 році з'явилася структура з обмеженим прибутком, до якої відносяться GPT-3 (2020) та ChatGPT (2022)

Особи:Sam Altman, Elon Musk, Greg Brockman, Ilya Sutskever, Wojciech Zaremba, John Schulman

Організації:OpenAI, Y Combinator

2016Змагання

AlphaGo перемагає Лі Седоля

Історичний момент, коли ШІ вперше переміг чемпіона світу в найскладнішій настільній грі. З 9 по 15 березня 2016 року в Сеулі відбувся DeepMind Challenge Match — пʼять партій між Лі Седолем, одним із найкращих гравців у Го у світі, та AlphaGo. Результат вразив світ: 4:1 на користь машини. Особливо знаменитий «Хід 37» у другій партії продемонстрував машинну креативність — хід з імовірністю 1:10 000, який перевернув багатовікову мудрість Го. AlphaGo поєднав глибоке навчання з пошуком по дереву Монте-Карло і тренувався як на людських партіях, так і шляхом самогри. Проте відповідь Лі Седоля в четвертій партії його «божественним ходом 78» показала, що людська інтуїція все ще може дивувати. Понад 200 мільйонів людей по всьому світу спостерігали за цими партіями.

AlphaGo переміг Лі Седоля 4:1 і вперше продемонстрував перевагу ШІ в найскладнішій настільній грі
Знаменитий «Хід 37» з імовірністю 1:10 000 показав машинну креативність і поставив під сумнів традиції Го
Поєднання глибокого навчання та пошуку по дереву Монте-Карло дозволило опанувати складність Го
Понад 200 мільйонів людей спостерігали за партіями — переломний момент для публічного сприйняття ШІ

Особи:Lee Sedol, Demis Hassabis, David Silver, Aja Huang

Організації:DeepMind, Google, Korean Baduk Association

2016Публікації

XGBoost: Extreme Gradient Boosting домінує в ML

Вдосконалення Gradient Boosting та завоювання проблем зі структурованими даними. 9 березня 2016 року Тяньці Чень та Карлос Гестрін опублікували на arXiv статтю XGBoost: A Scalable Tree Boosting System, представлену в серпні 2016 на конференції KDD. Розроблений з PhD-проєкту Ченя в Університеті Вашингтона, XGBoost значно покращив традиційний Gradient Boosting через екстремальні оптимізації: L1- та L2-регуляризація запобігала перенавчанню, градієнти другого порядку надавали точнішу інформацію про напрямок, а паралелізація значно прискорила побудову дерев. XGBoost домінував у змаганнях з машинного навчання 2010-х і став стандартним вибором для команд-переможців на Kaggle. На Higgs Boson ML Challenge Тяньці Чень отримав спеціальний приз, і XGBoost використовувався багатьма топ-учасниками, що закріпило його домінування на структурованих даних. Масштабована система наскрізного деревʼяного бустингу підтримує C++, Java, Python, R та інші мови. XGBoost довів постійну актуальність традиційних ML-методів паралельно з революцією глибокого навчання.

Екстремальна оптимізація Gradient Boosting з L1/L2-регуляризацією та градієнтами другого порядку
Домінував у ML-змаганнях 2010-х та став стандартним вибором для команд-переможців Kaggle
Паралелізована побудова дерев та масштабована наскрізна архітектура для великих наборів даних
Go-to-алгоритм для структурованих даних паралельно з революцією глибокого навчання

Особи:Tianqi Chen, Carlos Guestrin

Організації:University of Washington

2016Продукти

Google Assistant: стратегія ШІ передусім стає реальністю

18 травня 2016 року Сундар Пічаї представив Google Assistant на Google I/O — відповідь Google на Siri та Alexa. Після років відставання у сфері голосових помічників Google повною мірою надолужив прогаяне. Assistant був більшим, ніж оновлення Google Now — він став фундаментом стратегії 'AI-First' Пічаї. 'Ми хочемо, щоб користувачі вели безперервний діалог з Google', — пояснював Пічаї. 'Ми будуємо для кожного користувача свій власний індивідуальний Google.' Assistant мав стати 'ambient experience' — досвідом, що охоплює всі пристрої: від смартфонів через Google Home до автомобілів. На відміну від конкурентів, що базувалися на командах, Google зробив ставку на природну розмову та розуміння контексту. Спочатку Assistant лише анонсували; своїм першим домом він став кілька місяців по тому — месенджер Allo, а наприкінці 2016 року — колонка Google Home. Запуск ознаменував серйозний вихід Google на ринок голосового ШІ та заклав основу для сучасного домінування компанії у сфері ШІ.

Природна розмова замість команд — 'безперервний діалог' як мета для голосового ШІ
Фундамент стратегії 'AI-First' Пічаї — 'індивідуальний Google' для кожного користувача
Концепція Ambient Experience — безшовна взаємодія з ШІ на всіх пристроях і платформах
Гонитва Google за Siri та Alexa — від аутсайдера з метою посісти лідерські позиції у голосовому ШІ

Особи:Sundar Pichai, Google Assistant Team

Організації:Google Inc., Google I/O Conference

2016Організації

Partnership on AI: технологічні гіганти об'єднуються

Важливий альянс провідних технологічних компаній задля відповідальної розробки ШІ. 28 вересня 2016 року Amazon, Facebook, Google, DeepMind, IBM і Microsoft заснували 'Partnership on Artificial Intelligence to Benefit People and Society' — незвичайну коаліцію колишніх конкурентів. З Еріком Горвіцем (Microsoft Research) і Мустафою Сулейманом (DeepMind) як тимчасовими співголовами Партнерство спочатку мало правління, що складалося виключно з представників корпорацій, і оголосило про намір перетворити його на паритетний орган з однаковою кількістю представників некорпоративного сектору. Місія охоплює дослідження та найкращі практики у сфері етики, справедливості, прозорості, захисту даних і взаємодії людини з ШІ. Примітно: Apple спочатку була відсутня, але приєдналася у 2017 році. Партнерство свідомо відмовляється від лобістської діяльності і зосереджується на дослідницькій співпраці. Ця ініціатива ознаменувала початок структурованого галузевого саморегулювання у розробці ШІ.

Важливий альянс Amazon, Facebook, Google, DeepMind, IBM і Microsoft з питань етики ШІ
Місія: ШІ на благо людей і суспільства через дотримання принципів етики, справедливості та прозорості
Запланований паритетний склад правління: на початку лише корпоративний, згодом доповнений однаковою кількістю представників некорпоративного сектору
Акцент на дослідницькій співпраці та найкращих практиках без лобістської діяльності

Особи:Mustafa Suleyman, Eric Horvitz, Partnership Team

Організації:Amazon, Apple, Facebook, Google, IBM, Microsoft

2016Прориви

Розпізнавання мовлення досягає рівня людини

18 жовтня 2016 року компанія Microsoft досягла історичного успіху: вперше в галузі їхня система розпізнавання мовлення досягла продуктивності рівня людини на еталоні Switchboard для розмовного мовлення. Після 25 років досліджень мета була досягнута — 5,9% коефіцієнт помилок слів, настільки ж добре, як і професійні транскрибери на цьому завданні. (У 2017 році Microsoft скоригувала людський порівняльний показник до 5,1% і змушена була знову його досягати.) Xuedong Huang, головний спеціаліст Microsoft з розпізнавання мовлення, оголосив: 'Ми досягли паритету з людиною. Це історичне досягнення.' Система використовувала найновіші технології глибинного навчання: згорткові нейронні мережі, архітектури LSTM та нейронні мовні моделі з неперервними векторами слів. Сила полягала у систематичному поєднанні перевірених елементів — ансамблі акустичних моделей CNN та BLSTM, адаптація диктора за допомогою i-vector та повторне оцінювання за допомогою мовної моделі. Це стало можливим завдяки конвергенції трьох напрямків розвитку: великих наборів даних (Switchboard Corpus), GPU-обчислень та вдосконалених методів навчання. Це досягнення проклало шлях для сучасних голосових помічників — однак воно підтверджує паритет лише на вузько визначеному завданні транскрипції, а не загальні людські когнітивні здібності.

5,9% коефіцієнт помилок слів досягає рівня людини на Switchboard: настільки ж добре, як і професійні транскрибери
Історична віха: найнижчий коли-небудь зафіксований коефіцієнт помилок у стандарті Switchboard
CNN + LSTM + нейронні мовні моделі: систематичне поєднання найсучасніших технологій глибинного навчання
25-річну дослідницьку мету досягнуто: паритет з людиною на вузько визначеному завданні транскрипції

Особи:Xuedong Huang, Microsoft AI Research Team

Організації:Microsoft AI and Research, Switchboard Corpus

2017Регулювання

Принципи Асіломару: фахова спільнота встановлює орієнтири

На початку 2017 року, задовго до ChatGPT, провідні дослідники ШІ зібралися в Асіломарі на каліфорнійському узбережжі — там само, де біологи у 1975 році обговорювали ризики генної інженерії. Ініціатором конференції з питань корисного ШІ стало Future of Life Institute. Її підсумком стали 23 принципи ШІ Асіломару — настанови щодо досліджень, цінностей (безпека, прозорість) і довгострокових ризиків. Їх підтримали понад тисяча фахівців із ШІ і відомі підписанти, зокрема Стівен Гокінг і Ілон Маск. Це була одна з перших масштабних спроб фахової спільноти встановити для себе орієнтири — за роки до того, як урядові органи звернули увагу на цю проблему. Для чесної оцінки: принципи були добровільними і необов'язковими. Вони формували дискусію, але не мали юридичної сили.

Січень 2017: Future of Life Institute зібрав провідних дослідників ШІ в Асіломарі (Каліфорнія) — на місці історичної конференції з генної інженерії 1975 року.
Результат: 23 принципи ШІ Асіломару щодо досліджень, цінностей (безпека, прозорість) і довгострокових ризиків — одна з перших масштабних добровільних зобов'язань фахової спільноти.
Понад тисяча дослідників ШІ та інших підписантів (зокрема Стівен Гокінг, Ілон Маск) — ранній консенсус, що ШІ має служити суспільному благу.
Антихайп: принципи були добровільними і необов'язковими — важливі як дискусійна рамка, але без механізму виконання.

Особи:Stephen Hawking, Elon Musk

Організації:Future of Life Institute

2017Публікації

MobileNet — ШІ для смартфонів

У квітні 2017 року Google Research суттєво змінює мобільний ШІ за допомогою MobileNet — однієї з перших моделей глибинного навчання, спеціально розробленої для смартфонів, IoT та вбудованих систем (попередники, як-от SqueezeNet, уже існували). Завдяки інноваційній архітектурі Depthwise Separable Convolution MobileNet скорочує обчислювальні витрати при збереженні тієї самої ефективності приблизно до однієї восьмої порівняно зі звичайними згортками. Ця помітна ефективність — близько дев'яти разів менше обчислювальних операцій при ядрах 3x3 — прокладає шлях для обробки зображень у реальному часі на мобільних пристроях. MobileNet демократизує комп'ютерний зір для мільярдів смартфонів і утверджує Edge Computing як нову парадигму ШІ поза хмарними рішеннями.

Одна з перших моделей глибинного навчання, спеціально розроблених для смартфонів та пристроїв IoT
Depthwise Separable Convolutions: близько дев'яти разів менше обчислювальних витрат при збереженні ефективності
Забезпечує обробку ШІ безпосередньо на пристроях замість хмари — Edge Computing
Скорочує обчислювальні витрати приблизно до однієї восьмої звичайних згорток при порівнянній точності

Особи:Andrew Howard, Menglong Zhu, Bo Chen, Google Research Team

Організації:Google, Google Research

2017Публікації

Публікація дослідницької статті RLHF

Технологія, яка зробила можливим ChatGPT — за роки до прориву. У червні 2017 року дослідники з OpenAI та DeepMind опублікували статтю 'Deep Reinforcement Learning from Human Preferences'. Ідея: Замість тренування ШІ-систем з ідеально визначеними функціями винагороди, вони навчаються безпосередньо з людського зворотного звʼязку. Люди оцінюють різні виходи ШІ, і система навчається, яка поведінка є переважною. Цей метод, пізніше відомий як RLHF (Reinforcement Learning from Human Feedback), став ключовою технологією за ChatGPT та іншими сучасними мовними моделями. RLHF дозволив зробити ШІ-системи кориснішими, чеснішими та безпечнішими.

Стаття 'Deep Reinforcement Learning from Human Preferences' опублікована в червні 2017
Основна ідея: ШІ навчається з людських переваг замість попередньо визначених винагород
Спільне дослідження OpenAI та DeepMind, зокрема Пол Крістіано та Даріо Амодей
RLHF став ключовою технологією для ChatGPT та сучасних ШІ-асистентів

Особи:Paul Christiano, Jan Leike, Dario Amodei, Tom Brown

Організації:OpenAI, DeepMind

2017Публікації

Transformer: 'Attention Is All You Need'

12 червня 2017 року вісім дослідників — переважно з Google, серед яких був стажер з University of Toronto — опублікували на arXiv статтю 'Attention Is All You Need' — основу сучасних великих мовних моделей. Ashish Vaswani, Noam Shazeer та їхні колеги запропонували нову архітектуру: Transformer. На відміну від попередніх моделей послідовностей, Transformer відмовляється від рекурентних та згорткових шарів. Натомість він використовує виключно механізми уваги (Attention). Self-Attention охоплює зв'язки між усіма позиціями послідовності паралельно — послідовна обробка більше не потрібна. Multi-Head Attention використовує кілька паралельних голів уваги, які вивчають різні аспекти відносин між словами. На WMT 2014 модель досягла 28,4 BLEU для пари англійська-німецька та 41,8 BLEU для пари англійська-французька — нові рекордні показники. Архітектура виявилася надзвичайно далекосяжною: GPT, BERT, ChatGPT та багато інших моделей засновані на варіантах Transformer. З понад 100 000 цитувань — і ця кількість постійно зростає — стаття належить до найбільш цитованих у 21 столітті.

Механізм Self-Attention охоплює залежності між усіма позиціями послідовності одночасно
Відмова від рекурентності уможливлює паралельну обробку — значно швидше, ніж послідовні моделі
28,4 BLEU WMT англійська-німецька, 41,8 BLEU англійська-французька — нові стандарти перекладу
Стала основою всіх сучасних великих мовних моделей: GPT, BERT, ChatGPT засновані на архітектурі Transformer

Особи:Ashish Vaswani, Noam Shazeer, Niki Parmar, Jakob Uszkoreit, Llion Jones, Aidan N. Gomez, Łukasz Kaiser, Illia Polosukhin

Організації:Google Brain, Google Research

2017Регулювання

Китайський майстер-план ШІ: боротьба за світове лідерство

20 липня 2017 року Державна рада Китаю оголосила 'New Generation Artificial Intelligence Development Plan' — першу комплексну національну стратегію ШІ такого масштабу. Мета: до 2030 року стати світовою наддержавою в галузі ШІ. Трирівневий план був гранично чітким: 2020 рік — глобальна конкурентоспроможність; 2025 рік — лідерство в окремих підгалузях і значні прориви в основах теорії ШІ; 2030 рік — провідна ШІ-наддержава з промисловим виробництвом на 1 трильйон юанів. Китай прямо визначив ШІ як 'пріоритет міжнародної конкуренції' і 'стратегічну технологію для національної безпеки'. Інвестиції є суттєвими — десятки мільярдів доларів спрямовуються на наукові дослідження, інфраструктуру та розвиток кадрів. План охоплює як військові, так і цивільні застосування: від автономних озброєнь до розумних міст. Принципи відкритого коду мають сприяти міжнародному співробітництву, тоді як Китай водночас прагне технологічної незалежності. Ця стратегія суттєво змінила глобальний ШІ-ландшафт і спричинила хвилю національних ШІ-ініціатив у США та Європі.

Перша національна ШІ-стратегія такого масштабу: скоординоване державне планування заради глобального технологічного лідерства
Трирівнева часова шкала: 2020 — конкурентоспроможність, 2025 — лідерство в окремих підгалузях, 2030 — провідна ШІ-наддержава
Трильйонне юанське інвестування: масштабне державне фінансування досліджень ШІ, інфраструктури та кадрів
Амбіція світового лідерства: старт глобального ШІ-змагання між Китаєм, США та Європою

Особи:State Council of China, Chinese AI Research Community

Організації:State Council of China, Chinese Academy of Sciences

2017Регулювання

Монреальська декларація про відповідальний ШІ

Перша міжнародна ініціатива, яка розробила етичні принципи ШІ через демократичну участь громадян. 3 листопада 2017 року Університет Монреаля розпочав процес спільного формування Монреальської декларації про відповідальний розвиток ШІ. Форум зі суспільно відповідального розвитку ШІ зібрав понад 400 учасників з різних секторів та дисциплін. У 15 дорадчих семінарах протягом трьох місяців понад 500 громадян, експертів і зацікавлених сторін обговорювали суспільні виклики ШІ. Декларація, опублікована 4 грудня 2018 року, містить 10 принципів та 59 рекомендацій, заснованих на таких цінностях, як добробут, автономія, справедливість, приватність та демократія. Маючи понад 500 підписантів, Монреальська декларація утвердила партисипативний підхід до управління ШІ та вплинула на подальші міжнародні зусилля з відповідального розвитку ШІ.

10 етичних принципів та 59 рекомендацій для відповідального розвитку ШІ з демократичною легітимністю
Фокус на добробуті, автономії, справедливості, приватності, демократії та екологічній сталості
Ініційовано Університетом Монреаля за участю понад 400 учасників з різних секторів
Понад 500 підписантів, вплинула на міжнародне управління ШІ та подальші регуляторні ініціативи

Особи:Yoshua Bengio, Montreal AI Ethics Team

Організації:Université de Montréal, Montreal Institute for Learning Algorithms

2017Прориви

AlphaZero опановує три гри

Народження універсального ШІ для ігор через чисте самонавчання. У грудні 2017 року DeepMind представив AlphaZero — систему, яка без жодних попередніх знань опанувала три зовсім різні стратегічні гри: шахи, шогі та Го. Підхід tabula rasa означав: жодних баз дебютів, жодних людських стратегій — лише правила гри як відправна точка. Протягом 24 годин AlphaZero досяг надлюдського рівня — у шахах вже через 4 години, у шогі — через 2 години. У матчі зі 100 партій проти Stockfish він виграв 28 партій, не програв жодної та досяг 72 нічиїх. Особливість полягала у ефективному пошуку: тоді як Stockfish аналізує 60 мільйонів позицій на секунду, AlphaZero розглядає лише 60 000 — але значно цілеспрямованіше завдяки своїй глибокій нейронній мережі. Це досягнення переконливо продемонструвало узагальнюваність та незалежність від домену чистого навчання з підкріпленням.

Навчився трьом складним іграм з нуля — лише з правилами гри, без людських знань чи баз даних
Досяг надлюдського рівня у шахах (4 год), шогі (2 год) та Го (~8 год) через чисту гру проти себе
Навчався через мільйони партій проти самого себе та навчання з підкріпленням без зовнішніх даних
Аналізував лише 60 000 позицій на секунду проти 60 мільйонів у Stockfish — але значно цілеспрямованіше

Особи:David Silver, Thomas Hubert, Julian Schrittwieser, Ioannis Antonoglou

Організації:DeepMind, Google, Science Magazine, ArXiv

2018Віхи

Премія Тюрінга за глибинне навчання

У 2019 році ШІ отримав найвищу відзнаку в інформатиці: премія А.М. Тюрінга 2018 року — яку часто називають Нобелівською премією з інформатики — дісталася Йошуа Бенджіо, Джеффрі Хінтону і Яну ЛеКуну, трьом хрещеним батькам глибинного навчання. ACM відзначила їхні концептуальні та технічні прориви, що зробили глибокі нейронні мережі центральним елементом інформатики — від зворотного поширення помилки і згорткових мереж до ідей, що зумовили прорив 2012 року. Нагорода стала запізнілим, офіційним визнанням революції, над якою десятиліттями насміхалися. Чесна оцінка: у глибинного навчання є багато авторів — такі дослідники, як Юрген Шмідгубер, публічно критикували, що важливі внески залишилися недостатньо відзначеними. Премія вшановує центральну роль тріо, а не одноосібне авторство.

Йошуа Бенджіо, Джеффрі Хінтон і Ян ЛеКун — три хрещені батьки глибинного навчання — за прориви, що лежать в основі сучасних нейронних мереж.
Премія А.М. Тюрінга (оголошена у березні 2019) є найвищою відзнакою в інформатиці; відзначені глибокі нейронні мережі як центральний елемент обчислень.
Офіційне визнання революції глибинного навчання 2012 року — і провісник Нобелівської премії з фізики 2024 за ту саму лінію досліджень.
Антиажіотаж: у глибинного навчання є багато учасників (наприклад, Шмідгубер, який публічно критикував); премія вшановує центральну роль тріо, а не одноосібне авторство.

Особи:Yoshua Bengio, Geoffrey Hinton, Yann LeCun

Організації:ACM

2018Регулювання

GDPR: поворотний момент для захисту даних з впливом на ШІ

25 травня 2018 року набув чинності Загальний регламент ЄС про захист даних (GDPR/DSGVO) — поворотний момент для ШІ та захисту даних у всьому світі. Як 'мати всіх законів про захист даних' він замінив застарілу Директиву 95/46/ЄС 1995 року, що походила з кам'яного віку Інтернету. GDPR запровадив 'Privacy by Design' як обов'язкову вимогу: захист даних має бути вбудований у системи ШІ з самого початку. Глобальний ефект охоплення виявився масштабним — навіть американські технологічні гіганти зобов'язані дотримуватися стандартів ЄС при обробці даних європейців. Для ШІ це стало фундаментальним викликом: як пояснити алгоритми 'чорної скриньки', коли GDPR вимагає прозорості? Спостерігачі побачили стимул розробляти ШІ з меншим обсягом даних, а такі методи, як Transfer Learning (навчання з перенесенням), набули більшого значення. GDPR надихнув на прийняття законів про захист даних у всьому світі — від Каліфорнії до Сингапуру. Регламент заклав основу для Закону ЄС про ШІ 2024 року — від захисту даних до регулювання ШІ був лише один логічний крок.

Вимога Privacy by Design: захист даних має бути інтегрований у системи ШІ з самого початку
Виклик прозорості ШІ: алгоритми 'чорної скриньки' проти вимог GDPR щодо пояснюваності
Глобальний ефект охоплення: навіть американські технологічні концерни зобов'язані дотримуватися стандартів ЄС при обробці даних європейців
Регуляторний зразок: надихнув на прийняття законів про захист даних у всьому світі та проклав шлях до Закону ЄС про ШІ

Особи:EU Parliament, European Commission

Організації:European Union, European Parliament

2018Публікації

GPT-1: народження генеративного попереднього навчання

Основа всіх сучасних великих мовних моделей через ненавчане попереднє навчання. 11 червня 2018 року Алек Редфорд із командою OpenAI опублікував визначальну статтю 'Improving Language Understanding by Generative Pre-Training'. Ця робота вперше поєднала архітектуру Transformer з ненавчаним попереднім навчанням і встановила двоетапну парадигму: спочатку генеративне навчання на великих текстових корпусах, а потім тонке налаштування (fine-tuning) для конкретних завдань. Маючи 117 мільйонів параметрів і навчання на наборі даних BooksCorpus з понад 7 000 неопублікованих книг різних жанрів, GPT-1 довів, що Transfer Learning (навчання з перенесенням) працює для розуміння мови. Дванадцятишарова архітектура Transformer типу 'decoder-only' з masked self-attention заклала шаблон для всієї серії GPT. Ця інновація перетворила архітектуру Transformer 2017 року на практичний інструмент для різноманітних завдань NLP і поклала початок ері великих мовних моделей.

Встановив ненавчане попереднє навчання на великих текстових корпусах як основу для мовних моделей
Довів успішне застосування Transfer Learning (навчання з перенесенням) для різноманітних завдань NLP
Дванадцятишарова архітектура Transformer типу decoder-only стала шаблоном для всієї серії GPT
Поклав початок ері великих мовних моделей і парадигмі попереднього навчання та тонкого налаштування

Особи:Alec Radford, Karthik Narasimhan, Tim Salimans, Ilya Sutskever

Організації:OpenAI

2018Публікації

BERT суттєво покращує розуміння мови

Важливий крок вперед у двонаправлених мовних моделях та народження сучасної обробки природної мови. У жовтні 2018 року Джейкоб Девлін та його команда в Google Research опублікували статтю про BERT — Bidirectional Encoder Representations from Transformers. Ця інновація суттєво змінила обробку мови, вперше навчивши глибокі двонаправлені представлення на немаркованих текстах. На відміну від попередніх моделей, BERT враховує як лівий, так і правий контекст в усіх шарах одночасно. Результат був помітним: BERT досяг нових найкращих показників у одинадцяти NLP-завданнях та покращив показник GLUE на вагомі 7,7 відсоткового пункту до 80,5%. Саме попереднє навчання тривало кілька днів на багатьох TPU — проте публікація у відкритому доступі демократизувала передову технологію: готову попередньо навчену модель можна було дотренувати (Fine-Tuning) для власного завдання на одній хмарній TPU приблизно за 30 хвилин. BERT утвердив парадигму попереднього навчання з подальшим дотренуванням (Pre-Training-Fine-Tuning), яка сьогодні є основою всіх великих мовних моделей.

Перша глибока двонаправлена мовна модель, яка враховує лівий і правий контекст одночасно в усіх шарах
Досягла нових найкращих показників у 11 NLP-завданнях та покращила показник GLUE на 7,7 відсоткового пункту до 80,5%
Публікація у відкритому доступі дозволила виконати дотренування (Fine-Tuning) попередньо навченої моделі для власних завдань приблизно за 30 хвилин на одній хмарній TPU
Утвердила парадигму попереднього навчання з подальшим дотренуванням (Pre-Training-Fine-Tuning) для всіх сучасних мовних моделей

Особи:Jacob Devlin, Ming-Wei Chang, Kenton Lee, Kristina Toutanova

Організації:Google Research, Google AI Language

2019Публікації

GPT-2 — «Занадто небезпечний для публікації»

OpenAI випускає GPT-2 у лютому 2019 року, але несподівано вирішує утримати повну модель на 1,5 мільярда параметрів — нібито «занадто небезпечну» для повного випуску. Це безпрецедентне рішення розколює спільноту ШІ: прихильники хвалять відповідальну позицію з огляду на ризики зловживань, такі як фейкові новини та автоматизований спам. Критики звинувачують OpenAI у «закритті» досліджень та розпалюванні безпідставних страхів. Через девʼять місяців без сильних доказів зловживань OpenAI випускає повну модель і ознаменовує поворотний момент у дебатах про відповідальний розвиток ШІ.

Безпрецедентне рішення: OpenAI утримує повну модель на 1,5B параметрів
Побоювання щодо фейкових новин, крадіжки ідентичності та автоматизованого спаму в соцмережах
Спільнота ШІ розколота: прогрес етики проти звинувачень у закритті досліджень
Через 9 місяців повний випуск через відсутність доказів зловживань

Особи:Alec Radford, Jeffrey Wu, Rewon Child, David Luan

Організації:OpenAI

2019Змагання

AlphaStar досягає рівня Grandmaster

Підкорення найскладнішої стратегії в реальному часі штучним інтелектом. У липні та серпні 2019 року AlphaStar від DeepMind анонімно виступав у рейтинговому режимі на Battle.net; 30 жовтня 2019 року DeepMind повідомив у науковому журналі Nature, що система стала першим ШІ, який досяг рівня Grandmaster у StarCraft II — грі, яка вважалася надто складною для машин. AlphaStar посів рейтинг вище 99,8% усіх активних гравців Battle.net та опанував усі три раси: Протосс, Терран і Зерг. До цього AlphaStar вже переміг профгравців Гжегожа 'MaNa' Кемінча та Даріо 'TLO' Вюнша з рахунком 5:0 кожного. Особливістю стала архітектура багатоагентного навчання з підкріпленням (Multi-Agent Reinforcement Learning), яка тренувала різні стратегії та контрстратегії у лізі. Із середнім показником 280 дій на хвилину AlphaStar навіть поступався людським профі, проте демонстрував точнішу гру. Це досягнення стало важливою віхою для ШІ у відеоіграх та прийнятті рішень у реальному часі.

AlphaStar досяг рівня Grandmaster у всіх трьох расах StarCraft II та посів рейтинг вище 99,8% гравців Battle.net
Переміг профгравців MaNa та TLO з рахунком 5:0 кожного ще до публічного успіху
Багатоагентне навчання з підкріпленням (Multi-Agent Reinforcement Learning) з навчанням у лізі на різних стратегіях та контрстратегіях
Перший ШІ, який без обмежень опанував популярну кіберспортивну гру на найвищому рівні

Особи:Oriol Vinyals, Igor Babuschkin, Wojciech Czarnecki, Grzegorz Komincz, Dario Wünsch

Організації:DeepMind, Team Liquid, Blizzard Entertainment, Battle.net

2019Публікації

T5 — Text-to-Text Transfer Transformer

У жовтні 2019 року Google AI суттєво змінює NLP з T5, Text-to-Text Transfer Transformer, який перетворює всі завдання обробки мови в уніфікований формат 'text-to-text'. З інноваційним підходом 'Everything is Text' переклад, резюмування, відповіді на питання та класифікація можуть виконуватися з тією ж моделлю, тією ж функцією втрат та тими ж гіперпараметрами. T5 вводить всеохоплюючий датасет C4 та досягає майже людської продуктивності на бенчмарках SuperGLUE. Як Foundation Model з до 11 мільярдами параметрів T5 прокладає шлях для сучасних великих мовних моделей та встановлює уніфіковану парадигму text-to-text як стандарт.

Інноваційний уніфікований підхід: Усі NLP-завдання як text-to-text проблема
Парадигма 'Everything is Text' уніфікує переклад, резюмування, Q&A
Встановлює парадигму Foundation Model для сучасних великих мовних моделей
Вводить всеохоплюючий датасет C4 — Colossal Clean Crawled Corpus

Особи:Colin Raffel, Noam Shazeer, Adam Roberts, Katherine Lee

Організації:Google AI, Google Research

2020Публікації

RAG: Мовні моделі, що спочатку шукають

Мовна модель знає лише те, що є у її навчальних даних — а у сумнівних випадках впевнено вигадує щось від себе. У 2020 році Патрік Льюїс і колеги з Facebook AI показали вихід: Retrieval-Augmented Generation, скорочено RAG. Ідея бездоганно проста. Перш ніж відповісти, модель шукає в зовнішньому джерелі знань — наприклад, у Вікіпедії — відповідні фрагменти тексту і спирає свою відповідь на знайдене. Так можна оновлювати знання без повторного навчання моделі, а відповідь стає верифікованою. Після успіху ChatGPT RAG перетворився на стандартний метод прив'язки мовних моделей до актуальних, перевіряємих джерел — основу майже всіх застосунків, де можна спілкуватися зі своїми документами. Чесна оцінка: RAG зменшує галюцинації, але не усуває їх. Якщо знайдене є хибним або модель неправильно розуміє знахідку, вона все одно помиляється. Він надає посилання, а не справжнє розуміння — і спирається на більш ранні дослідження у сфері пошуку.

У 2020 році Патрік Льюїс і колеги з Facebook AI представили метод Retrieval-Augmented Generation (RAG).
Замість того щоб відповідати тільки з пам'яті, мовна модель спочатку шукає відповідні документи (наприклад, у Вікіпедії) і спирається на них.
RAG став після ChatGPT стандартним методом прив'язки мовних моделей до актуальних, перевіряємих джерел — основою майже всіх застосунків для спілкування з власними документами.
Антиажіотаж: RAG зменшує галюцинації, але не усуває їх — якщо знайдене хибне або неправильно зрозуміле, модель все одно помиляється. Він надає посилання, а не справжнє розуміння, і спирається на більш ранні дослідження (наприклад, DPR, REALM).

Особи:Patrick Lewis

Організації:Facebook AI Research, University College London, New York University

2020Публікації

Закони масштабування нейронних мереж

Джаред Каплан, Сем МакКандліш, Том Браун та Даріо Амодей відкривають у січні 2020 року фундаментальні математичні закони нейронного масштабування і тим самим суттєво змінюють розробку великих мовних моделей. Основоположна робота OpenAI та Університету Джонса Гопкінса показує, що продуктивність підпорядковується степеневим законам залежно від розміру моделі, обсягу набору даних та обчислювальної потужності — з тенденціями протягом семи порядків величини. Елегантні рівняння вперше дають змогу систематично прогнозувати розподіл ресурсів і утверджують парадигму 'що більше, то краще'. Ці математичні основи безпосередньо привели до успіху GPT-3 і перетворили розробку ШІ з експериментального методу спроб і помилок на науково обґрунтоване та передбачуване масштабування. Конкретне правило розподілу ресурсів Каплана — суттєво збільшувати розмір моделі, але лише незначно збільшувати обсяг даних — було скориговано у 2022 році статтею Chinchilla від DeepMind: оптимальне за обчислювальними витратами навчання вимагає значно більше навчальних даних, ніж спочатку рекомендувалося.

Відкриття фундаментальних степеневих законів протягом семи порядків величини
Елегантні рівняння дають змогу систематично прогнозувати розподіл ресурсів; уточнено у 2022 році статтею Chinchilla
Утверджує парадигму 'що більше, то краще' для систематичної розробки великих мовних моделей
Перетворює розробку ШІ з методу спроб і помилок на наукову методологію

Особи:Jared Kaplan, Sam McCandlish, Tom Brown, Dario Amodei

Організації:OpenAI, Johns Hopkins University

2020Публікації

GPT-3: модель з 175 мільярдами параметрів

Прорив до навчання за малою кількістю прикладів та емерджентних можливостей ШІ. 28 травня 2020 року команда OpenAI на чолі з Томом Брауном представила значущу статтю 'Language Models are Few-Shot Learners' — GPT-3 зі 175 мільярдами параметрів, більш ніж у 100 разів більшою, ніж GPT-2. Масштабування виявило емерджентні здатності: модель могла розв'язувати нові завдання лише за кількома прикладами без тонкого налаштування. Від перекладів через словесні головоломки до тризначної арифметики GPT-3 демонстрував вражаючу різноманітність. Людські оцінювачі ледь могли відрізнити новинні статті, згенеровані GPT-3, від справжніх. Завдяки лише навчанню в контексті (In-Context Learning) GPT-3 наближався до найкращих результатів в окремих підзавданнях SuperGLUE — однак на загальному тесті залишався з приблизно 71,8 балами помітно позаду тонко налаштованих лідерів (близько 89). 31 дослідник OpenAI (Том Браун і 30 співавторів) довели: масштабне збільшення кількості параметрів може породжувати якісно нові здатності. GPT-3 заклав фундамент для ChatGPT та сучасної ери великих мовних моделей.

175 мільярдів параметрів — більш ніж у 100 разів більше, ніж GPT-2, зі значними ефектами масштабування
Емерджентні здатності навчання за малою кількістю прикладів без тонкого налаштування: нові завдання розв'язуються лише за кількома прикладами
Виявив емерджентні здатності: переклад, арифметика, генерація тексту на людському рівні
Заклав фундамент для ChatGPT та комерціалізував великі мовні моделі через доступ до API

Особи:Tom Brown, Benjamin Mann, Nick Ryder, Melanie Subbiah

Організації:OpenAI

2020Публікації

DDPM: Дифузійні моделі утверджені

Математичний фундамент сучасної генерації зображень через процеси шумозаглушення. У червні 2020 року Джонатан Хо, Аджай Джейн та Пітер Аббіл опублікували впливову статтю «Denoising Diffusion Probabilistic Models» — клас моделей латентних змінних, натхненних нерівноважною термодинамікою. Їхня інновація полягала у зваженій варіаційній межі та звʼязку між дифузійними моделями та Denoising Score Matching з динамікою Ланжевена. Результати були вражаючими: FID-score 3,17 на CIFAR-10 та Inception-score 9,46. DDPM встановили прогресивний підхід втратної декомпресії, який можна інтерпретувати як узагальнення авторегресивного декодування. Ця робота заклала математичний фундамент для Stable Diffusion та всієї сучасної генерації зображень з тексту.

Новий клас генеративних моделей на основі нерівноважної термодинаміки та процесів шумозаглушення
Прогресивний підхід втратної декомпресії як узагальнення авторегресивного декодування
Заклала математичний фундамент для Stable Diffusion та сучасної генерації зображень з тексту
FID-score 3,17 на CIFAR-10 продемонстрував якість зображень, що конкурує з GAN, та утвердив дифузію як стандарт

Особи:Jonathan Ho, Ajay Jain, Pieter Abbeel

Організації:UC Berkeley

2020Публікації

Vision Transformer: 'An Image is Worth 16x16 Words'

Архітектура Transformer у комп'ютерному зорі. 22 жовтня 2020 року команда Alexey Dosovitskiy з Google Research опублікувала статтю 'An Image is Worth 16x16 Words: Transformers for Image Recognition at Scale'. Vision Transformer (ViT) показав, що згорткові нейронні мережі (CNN) не є необхідними — чисті Transformer можуть застосовуватися безпосередньо до послідовностей фрагментів зображень. Ключовий висновок ('at Scale'): лише після великомасштабного попереднього навчання на величезних наборах даних (ImageNet-21k або JFT-300M) ViT досягає порівнянних або кращих результатів, ніж найсучасніші CNN; на середніх наборах даних без такого попереднього навчання ViT натомість показує гірші результати. Система розбиває зображення на фрагменти — як правило, 16x16 пікселів, але залежно від варіанту можуть бути й інші розміри — обробляє їх як послідовності токенів і застосовує стандартну архітектуру Transformer. Стала очевидною універсальність архітектури Transformer: та сама технологія, що змінила обробку природної мови (NLP), працює і в комп'ютерному зорі. ViT надихнув нове покоління моделей комп'ютерного зору на основі уваги та продемонстрував силу уніфікованих архітектур.

Перше масштабоване застосування чистої архітектури Transformer на основі фрагментів до комп'ютерного зору без компонентів CNN
Фрагменти зображень (як правило, 16x16 пікселів) обробляються як послідовності токенів, змінивши перетворення зображення в послідовність
Self-Attention для обробки зображень довела універсальність архітектури Transformer
Після великомасштабного попереднього навчання досягло рівня найсучасніших CNN та надихнуло моделі комп'ютерного зору на основі уваги

Особи:Alexey Dosovitskiy, Lucas Beyer, Alexander Kolesnikov

Організації:Google Research, Google Brain

2020Прориви

Успіх AlphaFold

Розвʼязання 50-річної біологічної загадки за допомогою штучного інтелекту. У листопаді 2020 року AlphaFold 2 від DeepMind домінував на змаганні CASP14 з точністю, яку вчені назвали «приголомшливою» та «трансформативною». Система досягла GDT-балу 92,4 зі 100 у прогнозуванні структури білків — точності, що відповідає експериментальним методам, таким як рентгенівська кристалографія. При цьому AlphaFold значно перевершив 145 інших команд і розвʼязав проблему, яка турбувала біологію з 1970-х років. Нейромережева архітектура на основі механізму уваги може за кілька днів передбачити, як згортаються білки — процес, фундаментальний для розуміння життя. За це досягнення Деміс Хассабіс та Джон Джампер отримали Нобелівську премію з хімії 2024 року.

AlphaFold 2 домінував на CASP14 з GDT-балом 92,4 і значно перевершив 145 інших команд
Розвʼязав 50-річну проблему згортання білків і докорінно змінив структурну біологію
Архітектура на основі механізму уваги досягла експериментальної точності у прогнозуванні структури білків
Деміс Хассабіс та Джон Джампер отримали Нобелівську премію з хімії 2024 року за це досягнення

Особи:Demis Hassabis, John Jumper

Організації:DeepMind, Google, CASP, University of Washington

2021Прориви

CLIP: міст між зображенням і мовою

Того ж дня, коли OpenAI представив DALL-E — 5 січня 2021 року, — з'явилася, мабуть, доленосніша модель: CLIP. Вона навчилася не створювати зображення, а розуміти зображення і мову в одному просторі. З приблизно 400 мільйонів пар зображення-текст із мережі команда Алека Радфорда навчала два енкодери у контрастному режимі, поки відповідні зображення і підписи до них не опинялися в одній точці спільного векторного простору. Ефект виявився вражаючим: CLIP міг класифікувати зображення в режимі zero-shot — категорії просто описувалися словами, без жодного навчання на конкретному завданні. Так він досяг 76,2 % на ImageNet, нарівні з ResNet-50, навченим на 1,28 мільйона підписаних прикладів, — жодного з яких CLIP не бачив. Для загальної картини: CLIP став фундаментом хвилі перетворення тексту на зображення — DALL-E 2 базується на вбудовуваннях CLIP, а Stable Diffusion безпосередньо використовує текстовий енкодер CLIP. Оцінка: контрастні моделі зображення-текст існували раніше (ConVIRT вийшов кількома місяцями раніше) — внесок CLIP полягав у масштабі, широті zero-shot і відкритих вагах, що породили ціле екосистему.

Контрастне навчання: два енкодери (зображення + текст) навчаються з приблизно 400 млн. вебпар розміщувати відповідні зображення і тексти в одному векторному просторі.
Zero-shot: категорії описуються словами, навчання на завданні не потрібне — 76,2 % на ImageNet, нарівні з ResNet-50, якому знадобилося 1,28 млн. підписаних зображень.
Фундамент хвилі перетворення тексту на зображення: DALL-E 2 базується на вбудовуваннях CLIP, Stable Diffusion безпосередньо використовує текстовий енкодер CLIP.
Антихайп: контрастні моделі зображення-текст вже існували (ConVIRT, жовт. 2020). Внесок CLIP: масштаб, широта zero-shot, відкриті ваги — але також успадкував упередженість вебданих.

Особи:Alec Radford, Jong Wook Kim, Ilya Sutskever

Організації:OpenAI

2021Продукти

DALL-E створює зображення з тексту

Важливий прорив у генерації зображень за текстом і значний крок уперед для творчих можливостей ШІ. 5 січня 2021 року OpenAI представила DALL-E — систему, що генерує зв'язні й нерідко вражаюче творчі зображення з текстових описів. Моделі 'текст-у-зображення' існували й раніше (наприклад, alignDRAW 2015 або GAN-підходи на кшталт StackGAN і AttnGAN), однак DALL-E вивела зв'язність та різноплановість на новий рівень. Побудована на 12-мільярдній параметричній версії GPT-3, DALL-E довела, що межу між розумінням мови й зображень можна подолати. Система навчалася на 250 мільйонах пар 'зображення-текст' із Інтернету й розвинула помітні можливості: антропоморфізацію тварин, правдоподібне поєднання непов'язаних концепцій і навіть відтворення тексту в зображеннях. Марк Рідл із Технологічного інституту Джорджії зазначив, що результати є 'помітно більш зв'язними', ніж у будь-якої попередньої системи 'текст-у-зображення'. DALL-E успішно розширила мовне розуміння GPT у візуальну сферу й відкрила абсолютно нові виміри творчих можливостей ШІ.

Підняла генерацію зображень за текстом на новий рівень — зв'язні, творчі зображення з описів природною мовою (попередники на кшталт alignDRAW або StackGAN вже існували)
Розвинула вражаючі творчі можливості: антропоморфізація, поєднання концепцій, відтворення тексту
12-мільярдна параметрична версія GPT-3, навчена на 250 мільйонах пар 'зображення-текст' із Інтернету
Відкрила нові виміри творчих можливостей ШІ й надихнула рух генеративного ШІ

Особи:Aditya Ramesh, Mikhail Pavlov, Gabriel Goh, Scott Gray

Організації:OpenAI, DALL-E Team

2021Віхи

Заснування Anthropic

Коли колишні керівники OpenAI захотіли реалізувати власне бачення безпечного ШІ. У січні 2021 року Даріо та Даніела Амодеї разом із п'ятьма іншими колишніми дослідниками OpenAI — зокрема Томом Брауном, Джаредом Капланом та Крісом Олаєм — заснували Anthropic; загалом сім співзасновників. Брат і сестра раніше обіймали ключові посади в OpenAI — Даріо як VP of Research. Їхня нова компанія мала зосередитися на безпеці ШІ та розробці надійних, інтерпретованих систем. Розробивши Constitutional AI, Anthropic запропонував інноваційний підхід до навчання ШІ-систем на основі принципів, а не лише людського зворотного зв'язку. Claude, їхній ШІ-асистент, став одним із провідних конкурентів ChatGPT.

Засновано у січні 2021 року у Сан-Франциско
Даріо Амодеї (CEO, колишній VP Research в OpenAI) та Даніела Амодеї (President) — частина команди із семи засновників
Фокус на безпеці ШІ, інтерпретованості та Constitutional AI
Розробив Claude — одного з провідних ШІ-асистентів

Особи:Dario Amodei, Daniela Amodei, Tom Brown, Jared Kaplan, Sam McCandlish, Jack Clark, Chris Olah

Організації:Anthropic, OpenAI

2021Продукти

GitHub Copilot: ШІ-напарник програміста

Демократизація ШІ-підтримуваної розробки програмного забезпечення для мільйонів розробників. 29 червня 2021 року GitHub анонсував Technical Preview Copilot — першого ШІ-напарника програміста, на базі OpenAI Codex. На основі варіанту GPT-3, натренованого на мільярдах рядків публічного коду з репозиторіїв GitHub, Copilot міг генерувати доповнення коду та цілі функції з коментарів. Базова модель Codex досягла 28.8% успішності з першої спроби у бенчмарку HumanEval — значно краще за GPT-3 з 0%. Особливо вражаюче: зі 100 спробами семплювання показник успішності зріс до 70.2%. Copilot особливо добре працював з Python, JavaScript, TypeScript, Ruby та Go. Обмежений Technical Preview викликав величезний інтерес та утвердив ШІ-асистоване програмування як життєздатний інструмент. Copilot фундаментально змінив досвід розробників та проклав шлях для нового покоління ШІ-підтримуваних інструментів кодування.

Technical Preview 29 червня 2021 року з обмеженим доступом через список очікування для вибраних розробників
На базі OpenAI Codex, натренованого на мільярдах рядків коду з публічних репозиторіїв GitHub
28.8% успішності з першої спроби (HumanEval), 70.2% зі 100 спробами семплювання
Утвердив ШІ-асистоване програмування як життєздатний інструмент та надихнув нові інструменти кодування

Особи:Nat Friedman, GitHub Team, OpenAI Team

Організації:GitHub, OpenAI, Microsoft

2021Продукти

OpenAI Codex: ШІ програмує для людей

10 серпня 2021 року OpenAI випустила Codex через API та суттєво змінила розробку програмного забезпечення — масштабний ШІ для генерації коду. Базуючись на GPT-3, але навчений на 159 гігабайтах коду Python з 54 мільйонів репозиторіїв GitHub, Codex перетворював природну мову на функціональний код. 'Створи функцію для простих чисел' за лічені секунди ставав справжнім кодом Python. Ще раніше, 29 червня 2021 року, завдяки партнерству з GitHub з'явилася технічна попередня версія Copilot — ШІ-асистент з програмування, що вже працював на ранній версії Codex. Codex володів більш ніж дюжиною мов програмування: Python, JavaScript, Go, Ruby, Swift та іншими. У еталонному тесті HumanEval Codex-S, відрегульований для коду, вирішував близько 37 % завдань з першої спроби (pass@1) — базова модель досягала близько 29 %; вражаюче, але не міра для довільних запитів. GitHub Copilot став значним підвищенням продуктивності для розробників. Codex довів: ШІ може підтримувати творчу, складну когнітивну роботу. Від генерації коду до розуміння коду — Codex відкрив двері до розробки програмного забезпечення за допомогою ШІ.

Природна мова до коду: 'Напиши функцію сортування' перетворюється на функціональний Python/JavaScript
GitHub Copilot (технічна попередня версія від 29 червня 2021): відомий ШІ-асистент з програмування, навчений на 54 мільйонах репозиторіїв коду
12+ мов програмування: від Python до Swift — ШІ розуміє наміри розробника природною мовою
Помітне підвищення продуктивності: Codex довів потенціал ШІ для творчої когнітивної роботи

Особи:OpenAI Team, GitHub Development Team

Організації:OpenAI, GitHub, Microsoft

2022Публікації

InstructGPT: міст до ChatGPT

Між методом і світовим успіхом лежав вирішальний проміжний крок — і він мав назву InstructGPT. На початку 2022 року OpenAI показав у статті Training language models to follow instructions with human feedback, як змусити GPT-3 справді робити те, чого хочуть користувачі: за допомогою навчання з підкріпленням на основі людського зворотного зв'язку (RLHF). Приголомшливий результат: InstructGPT лише з 1,3 мільярда параметрів люди воліли GPT-3 зі 175 мільярдами параметрів, який у сто разів більший. Різницю робила не сира розмірність, а орієнтація на намір. InstructGPT став безпосереднім технічним мостом між ідеєю RLHF (2017) і ChatGPT, який наприкінці 2022 року популяризував цей самий метод. Для чесної оцінки: InstructGPT не винайшов RLHF — це зробила стаття 2017 року, — але він уперше у великому масштабі показав, наскільки узгодженість робить мовну модель кориснішою.

OpenAI застосував RLHF (навчання з підкріпленням на основі людського зворотного зв'язку) до GPT-3, щоб він виконував інструкції і відповідав намірам користувачів.
Разюче: InstructGPT з 1,3 млрд. параметрів люди воліли GPT-3 зі 175 млрд. параметрів, що у 100 разів більший — орієнтація перевершує сиру розмірність.
Безпосередній міст між ідеєю RLHF (2017) і ChatGPT (кінець 2022) — пояснює, чому ChatGPT так добре спрацював.
Антихайп: InstructGPT не винайшов RLHF (це зробила стаття 2017 року); він уперше у великому масштабі показав, наскільки узгодженість робить модель кориснішою.

Особи:Long Ouyang

Організації:OpenAI

2022Публікації

Chinchilla: масштабування переосмислено

У 2022 році DeepMind поставив незручне запитання: а чи правильно ми взагалі будуємо наші ШІ-моделі? У статті Training Compute-Optimal Large Language Models команда Джордана Гоффманна показала, що найбільші мовні моделі того часу — GPT-3, Gopher — мали багато параметрів, але замало навчальних даних. Їхнє виправлення, відоме сьогодні як закони масштабування Chinchilla: при заданому обчислювальному бюджеті розмір моделі і кількість даних мають зростати приблизно однаково. Для доказу вони навчили Chinchilla на 70 мільярдах параметрів і 1,4 трильйона токенів — і перевершили вчетверо більший Gopher (280 мільярдів). Це змінило підхід до навчання практично кожної наступної провідної моделі. Для чесної оцінки: Chinchilla не винайшов закони масштабування, а скоригував попередні від Каплана (2020); пізніші моделі, як-от Llama, свідомо перевищували оптимальне за обчисленнями співвідношення, щоб бути ефективнішими під час використання.

Закони масштабування Chinchilla: при фіксованому обчислювальному бюджеті розмір моделі і навчальні дані мають зростати приблизно однаково.
Найбільші моделі (GPT-3, Gopher) були надмірними за параметрами і недонавченими. Chinchilla (70 млрд., 1,4 трлн. токенів) перевершив вчетверо більший Gopher (280 млрд.).
Змінив підхід до навчання практично кожної наступної провідної моделі (співвідношення даних і параметрів); вплинув, зокрема, на Llama.
Антихайп: Chinchilla не винайшов закони масштабування, а скоригував Каплана (2020); пізніші моделі свідомо перенавчають для ефективнішого використання.

Особи:Jordan Hoffmann

Організації:Google DeepMind

2022Продукти

PaLM: Велетень Google із 540 мільярдами параметрів

У 2022 році Google показав, наскільки далеко можна масштабувати мовні моделі: PaLM — Pathways Language Model — мав 540 мільярдів параметрів і навчався за допомогою системи Pathways Google на тисячах чіпів TPU. Вражала не стільки колосальна кількість параметрів, скільки те, на що PaLM був здатен. Завдяки так званим підказкам ланцюжка думок (Chain-of-Thought Prompts), коли модель записує хід вирішення крок за кроком, вона розв'язувала багатоетапні текстові завдання і навіть пояснювала суть жартів. PaLM став символом ідеї емерджентних здібностей — навичок, що несподівано з'являються лише при досягненні певного розміру моделі. Це був пік епохи масштабування Google і попередник PaLM 2 та Gemini. Чесна оцінка: 540 мільярдів параметрів — надзвичайно дорого, і PaLM так і не вийшов як відкрита модель. Теза про емерджентні здібності також є дискусійною — деякі з цих стрибків частково є артефактом обраного методу вимірювання.

У 2022 році Google представив PaLM — мовну модель зі 540 мільярдами параметрів, навчену на тисячах чіпів TPU.
PaLM блиснув у багатоетапному міркуванні: за допомогою Chain-of-Thought Prompts вирішував текстові завдання і навіть пояснював жарти.
Він підживив ідею емерджентних здібностей — навичок, що несподівано з'являються лише при досягненні певного розміру моделі.
Антиажіотаж: 540 мільярдів параметрів коштували надзвичайно дорого, і PaLM так і не вийшов у відкритому доступі. Теза про емерджентні здібності теж є дискусійною — деякі стрибки частково є артефактом методу вимірювання (Schaeffer та ін., 2023).

Організації:Google

2022Продукти

Stable Diffusion: Генерація зображень з відкритим кодом

Демократизація ШІ-генерації зображень через першу потужну модель з відкритим кодом. 22 серпня 2022 року Stability AI випустила Stable Diffusion та суттєво змінила доступ до просунутої технології text-to-image. Як перша модель з відкритим кодом свого класу, Stable Diffusion могла генерувати фотореалістичні зображення 512x512 пікселів на споживчих GPU — важливий прогрес для швидкості та доступності. Заснована на Latent Diffusion Models (LDMs), система ітерує через 'de-noising' у латентних просторах замість прямої маніпуляції пікселями. З 860 мільйонами параметрів у U-Net та 123 мільйонами у текстовому енкодері вона залишалася відносно легкою, незважаючи на високу продуктивність. Доступний на GitHub вихідний код дозволив вибухово зростаючій спільноті розробляти незліченні варіанти та інструменти. Stable Diffusion прорвала монополію пропрієтарних систем та зробила високоякісну ШІ-генерацію зображень доступною для кожного.

Перша потужна text-to-image модель з відкритим кодом з доступним на GitHub вихідним кодом
Latent Diffusion Models з ітеративним de-noising у латентних просторах замість прямої маніпуляції пікселями
Вибухове зростання спільноти з незліченними варіантами, інструментами та застосунками
Прорвала монополію пропрієтарних систем та демократизувала високоякісну ШІ-генерацію зображень

Особи:Emad Mostaque, Robin Rombach, Andreas Blattmann

Організації:Stability AI, CompVis, Runway

2022Прориви

OpenAI випускає Whisper

Коли розпізнавання мовлення нарешті стало надійним — і доступним для всіх. 21 вересня 2022 року OpenAI опублікував Whisper — систему розпізнавання мовлення, навчену для надійної роботи з різними мовами, акцентами та фоновими шумами. На відміну від попередніх систем, навчених на чистих аудіоданих, Whisper використовував 680 000 годин багатомовних даних з Інтернету. Результат: система, здатна транскрибувати 99 мовами і при цьому конкурувати з комерційними рішеннями. OpenAI надав Whisper у відкритому доступі (open source) — подарунок розробникам по всьому світу, що відкрив можливості для незліченних застосунків.

Випущено 21 вересня 2022 року у відкритому доступі (open source)
Охоплює 99 мов і надійно транскрибує навіть при акцентах та фоновому шумі — найкращі результати в англійській мові, оскільки більша частина навчальних даних є англійською
Навчено на 680 000 годинах багатомовних аудіоданих з Інтернету
Демократизував високоякісне розпізнавання мовлення завдяки відкритому доступу (open source)

Особи:Alec Radford, Jong Wook Kim, Tao Xu

Організації:OpenAI

2022Продукти

ChatGPT позначає поворотний момент у використанні ШІ

Момент, коли ШІ став доступним для всіх і розпочалася нова ера. 30 листопада 2022 року OpenAI оприлюднила ChatGPT як безкоштовний Research Preview — без масштабного маркетингу і з невисокими очікуваннями. Те, що відбулося далі, перевершило всі прогнози: за 5 днів ChatGPT досяг одного мільйона користувачів, а за два місяці — 100 мільйонів. Тоді це було найшвидше зростання аудиторії у споживчих застосунках (у липні 2023 року рекорд побив Threads від Meta). Побудований на базі GPT-3.5, ChatGPT вперше надав широкій аудиторії прямий доступ до потужного ШІ без технічних бар'єрів. Кевін Русе з New York Times назвав його 'найкращим ШІ-чат-ботом, будь-коли відкритим для широкого загалу'. ChatGPT демократизував штучний інтелект і перетворив наукову галузь на повсякденний інструмент. Ця публікація ознаменувала початок нинішньої хвилі генеративного ШІ.

30 листопада 2022 року відкрито для широкого загалу як безкоштовний Research Preview
Досяг 1 мільйона користувачів за 5 днів, 100 мільйонів за 2 місяці — тоді найшвидше зростання споживчого застосунку (пізніше перевершено Threads)
Перший потужний ШІ без технічних бар'єрів — прямий вебдоступ для кожного користувача Інтернету
Демократизував ШІ і спричинив нинішню хвилю генеративного ШІ в суспільстві та економіці

Особи:Sam Altman, Greg Brockman, Ilya Sutskever, John Schulman

Організації:OpenAI, Microsoft, ChatGPT

2022Публікації

Constitutional AI — безпека ШІ через конституцію

У грудні 2022 року Anthropic представила Constitutional AI (CAI) — новий метод розробки нешкідливих, корисних та чесних ШІ-систем. 'Конституція' з етичних принципів дозволяє ШІ самостійно критикувати й удосконалювати власні відповіді на шкідливий контент — без людських мітих для оцінки саме цієї шкоди. (Пряме посилання на цих принципах на Загальну декларацію прав людини ООН та інші документи про основні права Anthropic описала лише в травні 2023 року у 'Claude's Constitution'; оригінальна стаття використовувала прагматично зібраний набір принципів.) Інноваційний метод RLAIF (Reinforcement Learning from AI Feedback) замінює людський зворотний зв'язок у питаннях нешкідливості на ШІ-самокритику — корисність же надалі навчається на основі людських даних переваг (RLHF). Таким чином CAI встановлює підхід 'безпека передусім' як альтернативу суто продуктивнісному підходу ChatGPT і прокладає шлях до відповідальної розробки ШІ.

ШІ самостійно критикує й удосконалює власні відповіді на шкідливий контент — без людських міток для цієї оцінки
Альтернатива 'безпека передусім' суто продуктивнісним підходам на кшталт ChatGPT
Потрійна мета: корисний, чесний і нешкідливий завдяки етичним принципам
RLAIF: Reinforcement Learning from AI Feedback замінює людські оцінки щодо нешкідливості (корисність і надалі навчається через RLHF)

Особи:Yuntao Bai, Andy Jones, Kamal Ndousse, Dario Amodei, Anthropic Team

Організації:Anthropic

2023Регулювання

NIST AI Framework: США визначають надійний ШІ

26 січня 2023 року Національний інститут стандартів і технологій США (NIST) опублікував перший комплексний Framework з управління ризиками штучного інтелекту (AI RMF 1.0) — відповідь Америки на глобальне регулювання ШІ. Після 18 місяців розробки за участю понад 240 організацій з промисловості, науки та громадянського суспільства NIST вперше визначив загальнодержавні стандарти для надійного ШІ. Framework встановлює чотири основні функції: Govern, Map, Measure, Manage — та сім характеристик надійного ШІ: безпечний, стійкий, пояснюваний, захищений з точки зору приватності, справедливий, прозорий та надійний. Як добровільний стандарт він має на меті мінімізувати ризики ШІ для людей, організацій і суспільства. Публікація пішла слідом за AI Bill of Rights Байдена (2022) і пізніше була доповнена його AI Executive Order (жовтень 2023). AI RMF було створено за законодавчим дорученням National AI Initiative Act of 2020 — NIST тут продовжив свою усталену роль федерального органу зі стандартів. Framework став основою для галузевих стандартів та міжнародної координації — противагою державному контролю ШІ в Китаї та регуляторному підходу Європи.

Чотири основні функції: Govern, Map, Measure, Manage для систематичного управління ризиками ШІ
Сім характеристик надійного ШІ: безпечний, стійкий, пояснюваний, захищений з точки зору приватності, справедливий, прозорий та надійний
Добровільний мультистейкхолдерний підхід: понад 240 організацій спільно розробили стандарти
Федеральний орган зі стандартів: NIST розробив AI RMF за дорученням National AI Initiative Act of 2020

Особи:NIST AI Team, 240+ Contributing Organizations

Організації:NIST, US Department of Commerce, Biden Administration

2023Продукти

LLaMA: фундаментальна модель з відкритим вихідним кодом

Демократизація великих мовних моделей через відкриті дослідницькі моделі. 24 лютого 2023 року Meta AI опублікувала LLaMA (Large Language Model Meta AI) — колекцію фундаментальних моделей від 7B до 65B параметрів, навчених виключно на загальнодоступних даних. Визначальна стаття 'LLaMA: Open and Efficient Foundation Language Models' довела, що найсучасніших результатів можна досягти без пропрієтарних наборів даних. LLaMA дала дослідникам без доступу до великої інфраструктури можливість вивчати розширені мовні моделі. Код для інференсу було опубліковано під ліцензією GPLv3, тоді як доступ до ваг моделей надавався у кожному конкретному випадку для академічних досліджень. Навчена на трильйонах токенів і представлена в різних розмірах, LLaMA адресувала різні апаратні вимоги. Ця робота каталізувала хвилю відкритих досліджень у сфері великих мовних моделей та надихнула численні похідні моделі у спільноті відкритого програмного забезпечення.

Код для інференсу під ліцензією GPLv3; ваги моделей надавались у кожному конкретному випадку виключно для некомерційних досліджень
Моделі від 7B до 65B параметрів, навчені виключно на загальнодоступних наборах даних
Дала дослідникам без великої інфраструктури можливість вивчати розширені мовні моделі
Різні розміри моделей для різних апаратних вимог і дослідницьких цілей

Особи:Hugo Touvron, Thibaut Lavril, Gautier Izacard, Xavier Martinet

Організації:Meta AI, FAIR

2023Продукти

Claude та Constitutional AI

Представлення ШІ з вбудованою системою цінностей та етичними принципами. У березні 2023 року Anthropic представив Claude — ШІ-асистента на основі Constitutional AI, який встановив новий підхід до безпеки ШІ. На відміну від традиційних систем, Claude навчається через двофазний метод: спочатку модель критикує та покращує власні відповіді на основі конституції етичних принципів, потім вона удосконалюється через ШІ-згенерований зворотний звʼязок — без людських оцінок для уникнення шкоди. Результат — система, яка діє водночас корисно та безпечно. Anthropic одночасно випустила Claude та Claude Instant, де останній є швидшим та дешевшим варіантом. Цей метод Constitutional AI виявився Парето-покращенням порівняно з людським зворотним звʼязком і відкрив нові шляхи для масштабованого ШІ-нагляду.

Фреймворк Constitutional AI з двофазним тренуванням: Самокритика на основі етичних принципів, потім удосконалення через ШІ-зворотний звʼязок
Новий підхід до безпеки без людських оцінок шкоди — виключно через ШІ-нагляд
Одночасний випуск Claude та Claude Instant для різних вимог застосування
Встановив «helpful, harmless, honest» як центральні цінності відповідальної розробки ШІ

Особи:Dario Amodei, Daniela Amodei, Tom Brown, Chris Olah

Організації:Anthropic, Constitutional AI, AI Safety

2023Продукти

GPT-4: мультимодальна модель ШІ

Прорив до людського рівня у професійних та академічних тестах. 14 березня 2023 року OpenAI представив GPT-4 — Large Multimodal Model, що обробляє текстові та візуальні вхідні дані та досягає людського рівня в різних дисциплінах. Поліпшення були суттєвими: тоді як GPT-3.5 склав іспит адвоката (Bar Exam) в нижніх 10%, GPT-4 досяг верхніх 10%. На математичному тесті SAT результат покращився з 70-го до 89-го перцентиля. Після шести місяців ітеративного вирівнювання (alignment) з висновками програми adversarial testing та відгуків ChatGPT весь стек глибинного навчання було перебудовано. Мультимодальні можливості дозволяють обробляти документи, діаграми та знімки екрана з тією самою якістю, що й чисто текстові вхідні дані. GPT-4 встановив нові стандарти безпеки та продуктивності ШІ.

Large Multimodal Model з текстовими та візуальними вхідними даними, можливості комп'ютерного зору для документів і діаграм
Іспит адвоката — верхні 10% проти нижніх 10% у GPT-3.5; покращення математичного тесту SAT з 70-го до 89-го перцентиля
6 місяців ітеративного вирівнювання з adversarial testing та відгуками ChatGPT для підвищення безпеки
Інтеграція в ChatGPT Plus зробила розширений мультимодальний ШІ доступним для споживачів

Особи:Sam Altman, OpenAI Team

Організації:OpenAI

2023Продукти

Midjourney V5: Фотореалістичне мистецтво ШІ

Фотореалістична генерація зображень ШІ досягає нового рівня якості та суттєво змінює творчу індустрію. 15 березня 2023 року Midjourney випустила версію 5 і здійснила якісний стрибок, який користувачі описували як 'моторошний' та 'надто досконалий'. Альфа-версія вперше змогла генерувати фотореалістичні зображення, що майже не відрізнялися від справжніх фотографій. Особливо примітним було суттєве покращення хронічної проблеми з неправильними руками — V5 у більшості випадків коректно зображувала п'ять пальців. Джулі Вілланд, графічний дизайнер, порівняла цей досвід з 'нарешті отриманням окулярів після тривалого ігнорування поганого зору' — раптово все стало видно в якості 4K [Джерело: Ars Technica, березень 2023]. Покращена чутливість до промптів забезпечила точніший творчий контроль, тоді як автоматичне масштабування збільшувало базові зображення розміром 1024x1024 пікселі без додаткових витрат на GPU. V5 спровокувала інтенсивні дискусії про майбутнє людської творчості.

Фотореалістична якість зображень, що майже не відрізняються від справжніх фотографій
Спровокувала інтенсивну реакцію у творчій спільноті — від захоплення до екзистенційних побоювань
Суттєво покращила мистецтво ШІ через точне зображення рук та вдосконалену чутливість до промптів
Встановила нові стандарти для комерційної генерації зображень ШІ зі значним впливом на креативну індустрію

Особи:David Holz, Midjourney Team

Організації:Midjourney Inc

2023Регулювання

Указ Байдена щодо ШІ — перше комплексне регулювання США

Президент Байден підписав 30 жовтня 2023 року Executive Order 14110 про 'безпечний, захищений та надійний розвиток і використання штучного інтелекту' — перше комплексне регулювання ШІ у США та, обсягом 110 сторінок, найдовший виконавчий указ в історії. Цей масштабний указ зобов'язував розробників потужних ШІ-систем розкривати результати тестування безпеки та встановлював суворі стандарти червоних команд (Red Team) через NIST. Він захищав від шахрайства на основі ШІ через автентифікацію контенту та водяні знаки, адресував ризики для критичної інфраструктури та біологічні загрози. На момент підписання цей указ встановлював глобальні стандарти для відповідальної розробки ШІ та позиціонував США як піонера у сфері управління ШІ. Однак його дія виявилася нетривалою: 20 січня 2025 року президент Трамп скасував EO 14110 через Executive Order 14148 — таким чином цей документ відображає регуляторний стан 2023 року.

Найбільш комплексне управління ШІ в історії — 110 сторінок, найдовший виконавчий указ в історії
Обов'язкові тести безпеки та результати роботи червоних команд (Red Team) для потужних ШІ-систем
Defense Production Act: обов'язкова звітність для ШІ-систем з ризиками для національної безпеки
Позиціонував США у 2023 році як піонера у відповідальному управлінні ШІ — однак у 2025 році скасований

Особи:Joe Biden, Kamala Harris

Організації:White House, NIST, Department of Homeland Security

2023Регулювання

Лист про паузу та Блетчлі: безпека ШІ стає глобальною

У 2023 році, в першому потрясінні після ChatGPT, світ намагався виробити правила для раптово могутньої технології. У березні тисячі підписантів — серед них Йошуа Бенджіо та Ілон Маск — у відкритому листі Future of Life Institute закликали до шестимісячної паузи в навчанні ШІ-систем потужніших за GPT-4. Паузи не сталося, але лист вивів тему на глобальну порядку денну. У листопаді відбувся перший Глобальний саміт з безпеки ШІ у британському Блетчлі-Парку — свідомо на місці, де Тюрінг колись зламував шифри. 28 держав і ЄС, зокрема США та Китай, підписали Блетчлійську декларацію про ризики передового ШІ. Вперше суперницькі держави спільно говорили про безпеку ШІ — початок серії самітів (Сеул 2024, Париж 2025). Для чесної оцінки: паузи так і не було, а Блетчлійська декларація є необов'язковою — обидва заходи поставили теми на порядок денний, але не створили норм із механізмом примусового виконання.

Березень 2023: відкритий лист Future of Life Institute (тисячі підписантів, зокрема Бенджіо, Маск) із закликом до 6-місячної паузи в навчанні ШІ потужніших за GPT-4.
Листопад 2023: перший Глобальний саміт з безпеки ШІ у британському Блетчлі-Парку — там, де Тюрінг під час війни зламував шифри.
28 держав і ЄС — зокрема США та Китай — підписали Блетчлійську декларацію про ризики передового ШІ; початок серії самітів (Сеул 2024, Париж 2025).
Антихайп: паузи не сталося; декларація є необов'язковою. Обидва заходи поставили теми на порядок денний, але не створили норм із механізмом примусового виконання.

Організації:Future of Life Institute, UK Government

2023Продукти

Mistral і Mixtral: Відкриті моделі Європи

Поки 2023 рік здебільшого перебував під знаком американських технологічних гігантів, із Парижа вийшов справжній претендент: Mistral AI, заснований навесні 2023 року Артуром Меншем (раніше — Google DeepMind), а також Ґійомом Ламплем і Тімоте Лакруа (раніше — Meta). Вже у вересні невелика модель Mistral 7B приголомшила фахівців — вільно доступна під ліцензією Apache 2.0, вона виявилася сильнішою за помітно більшу Llama 2 13B. У грудні з'явилася Mixtral 8x7B: відкрита модель із архітектурою Mixture-of-Experts, яка на багатьох завданнях досягала рівня GPT-3.5, але активувала лише незначну частину своїх параметрів на один запит (близько 13 із 47 мільярдів). Mistral стала європейським символом відкритих моделей і залучила мільярди інвестицій. Чесна оцінка: відкриті ваги — це не те саме, що Open Source: навчальні дані та код залишаються закритими. І Mixtral досягла рівня GPT-3.5, а не тодішньої топ-моделі GPT-4; сама архітектура Mixture-of-Experts є значно старішою.

Навесні 2023 року в Парижі Артур Менш (колишній Google DeepMind) разом із Ґійомом Ламплем і Тімоте Лакруа (колишній Meta) заснували Mistral AI — європейську відповідь американським лабораторіям.
Вересень 2023: Mistral 7B — невелика модель у вільному доступі (Apache 2.0), яка перевершила більшу Llama 2 13B.
Грудень 2023: Mixtral 8x7B — відкрита модель Mixture-of-Experts, на рівні GPT-3.5 на багатьох бенчмарках, але ефективна (лише ~13 млрд активних із ~47 млрд параметрів).
Антиажіотаж: відкриті ваги — не Open Source (навчальні дані й код закриті); Mixtral досягла GPT-3.5, не GPT-4. Mixture-of-Experts — значно старіша архітектура (зокрема Shazeer 2017).

Особи:Arthur Mensch, Guillaume Lample, Timothée Lacroix

Організації:Mistral AI

2023Продукти

Google Gemini: мультимодальна родина ШІ

Відповідь Google на ChatGPT та прорив до нативної мультимодальності. 6 грудня 2023 року Google оголосив про Gemini 1.0 — родину ШІ, розроблену з нуля для мультимодальності. Співпраця між DeepMind і Google Brain втілилась у трьох розмірах моделей: Gemini Ultra для надскладних завдань, Gemini Pro як збалансоване рішення та Gemini Nano для застосувань безпосередньо на пристрої. На відміну від систем, розширених ретроспективно, Gemini спочатку розроблявся з нативним розумінням мовлення, аудіо, коду та відео. У шести з восьми тестах Gemini Pro перевершив стандарт GPT-3.5, зокрема в тестах MMLU. У день оголошення звичайний Bard отримав нові можливості завдяки Gemini Pro; потужніший Bard Advanced з Gemini Ultra Google анонсував на початок 2024 року. Gemini позначив стратегічну відповідь Google на домінування OpenAI та встановив мультимодальний ШІ як новий стандарт для великих мовних моделей.

Розроблений з нуля для мультимодальності: нативна інтеграція розуміння мовлення, аудіо, коду та відео
Перевершив GPT-3.5 у 6 з 8 стандартних тестів і утвердив Google як серйозну альтернативу ChatGPT
Три розміри моделей: Ultra (складні завдання), Pro (збалансований), Nano (вбудований у пристрій) для різних застосувань
Звичайний Bard отримав Gemini Pro в день оголошення; Bard Advanced з Gemini Ultra було анонсовано на початок 2024 року

Особи:Sundar Pichai, Demis Hassabis, Gemini Team

Організації:Google, DeepMind, Google AI

2024Продукти

Втілений ШІ: моделі отримують тіло

Роками великі ШІ-моделі існували лише на екранах — писали тексти, малювали зображення, вели розмови. У 2024 році це почало змінюватися: він став роком втіленого ШІ. Ідея полягає в тому, щоб помістити ті самі базові моделі, які розуміють мову і зображення, у справжні тіла — насамперед у гуманоїдних роботів. Компанія Figure об'єдналася з OpenAI і показала робота, який говорить, бачить і маніпулює предметами. NVIDIA представила Project GR00T — базову модель спеціально для гуманоїдів, а молоді фірми на кшталт Physical Intelligence отримували оцінку в мільярди. Багато хто вже говорив про ChatGPT-момент для робототехніки. Для чесної оцінки: переважно це були демонстрації та оголошення, а не машини, що надійно працюють у повсякденному житті. Фізичний світ набагато складніший для робота, ніж екран, — спритність, безпека і надійність залишаються невирішеними проблемами.

2024 рік став роком втіленого ШІ: мовні моделі, що досі існували лише в чатах, перебралися в роботів — насамперед гуманоїдних.
Figure об'єдналася з OpenAI і показала гуманоїда, що говорить і діє; NVIDIA представила Project GR00T — базову модель для гуманоїдів; стартапи на кшталт Physical Intelligence отримували оцінку в мільярди.
Надія: робот, що поєднує мову, зір і дії в одній базовій моделі, міг би навчитися виконувати загальні завдання у реальному світі — ChatGPT-момент для робототехніки.
Антихайп: більшість з цього досі були демонстраціями та оголошеннями, а не надійними продуктами. Реальний світ для роботів незрівнянно складніший, ніж екран, — спритність, безпека і надійність залишаються нерозв'язаними.

Організації:Figure AI, NVIDIA, Physical Intelligence

2024Продукти

Waymo: Безпілотне таксі стає буденністю

Понад десятиліття автономне керування автомобілем було хрестоматійним прикладом обіцянок ШІ, що постійно відкладалися. У 2024 році воно стало відчутним: Waymo, дочірня компанія Google з розробки роботизованих автомобілів, вперше у великому масштабі зробила безпілотні таксі доступними для широкої публіки — у Сан-Франциско, Лос-Анджелесі й Фінксі. Влітку 2024 року компанія повідомила про понад 100 000 оплачених поїздок на тиждень, повністю без водія-страхувальника за кермом. Після років, повних оголошень, це був перший переконливий доказ того, що автономне керування може функціонувати як справжній, повсякденний сервіс. Чесна оцінка: Waymo їздить лише у вузьких, ретельно картографованих міських районах — не скрізь і не за будь-якої погоди. Збої та зупинки автомобілів досі трапляються, а сама діяльність є дорогою. Повністю автономне керування всюди залишається невирішеним; відхід конкурента Cruise після серйозної аварії у 2023 році показав, наскільки крихкою ця технологія ще є.

У 2024 році Waymo, дочірня компанія Google з роботизованих автомобілів, стала першим постачальником безпілотних таксі у великому масштабі — відкрита для публіки у кількох містах США.
Влітку 2024 року Waymo повідомила про понад 100 000 оплачених поїздок на тиждень, повністю без водія-страхувальника за кермом.
Після понад десятиліття обіцянок це був перший переконливий доказ того, що автономне керування може функціонувати як справжній сервіс.
Антиажіотаж: Waymo їздить лише у вузьких, картографованих міських районах — не скрізь. Збої досі трапляються, а діяльність дорога. Повністю автономне керування всюди залишається невирішеним (відхід Cruise показав крихкість).

Організації:Waymo, Alphabet

2024Продукти

Sora: відео, згенеровані ШІ з тексту

Прогрес до фотореалістичних відео, згенерованих ШІ, та їх вплив на кіноіндустрію. 15 лютого 2024 року OpenAI представила Sora — модель перетворення тексту у відео, яка генерує детальні HD-відео тривалістю до однієї хвилини з коротких описів. Названа на честь японського слова 'небо', Sora символізує 'безмежний творчий потенціал'. Як дифузійний трансформер Sora адаптує технологію DALL-E 3 для забезпечення часової узгодженості і нерідко — хоча й не завжди надійно — симулює фізично правдоподібний рух. Демонстраційні відео перевершили всі наявні системи перетворення тексту у відео і встановили нові стандарти для ШІ-креативності. Режисер Тайлер Перрі зупинив розширення своєї кіностудії на 800 мільйонів доларів через занепокоєння впливом Sora на галузь. OpenAI дотримувалася обережного підходу з тестуванням red team на предмет дезінформації та упередженості перед ширшим випуском.

Фотореалістична генерація відео з тексту з HD-відео тривалістю до хвилини, що перевершила наявні системи
Дифузійний трансформер на основі технології DALL-E 3 для забезпечення часової узгодженості
Нерідко симулює фізично правдоподібний рух і зберігає узгодженість упродовж усієї тривалості відео
Потенційний вплив на кіноіндустрію: Тайлер Перрі зупинив розширення студії на 800 мільйонів доларів

Особи:Tim Brooks, Bill Peebles, Connor Holmes, Will DePue

Організації:OpenAI

2024Продукти

Сімейство Claude 3 з мультимодальними можливостями

Представлення сімейства ШІ з можливістю бачення та трьома спеціалізованими моделями. 4 березня 2024 року Anthropic представила сімейство Claude 3: Opus, Sonnet та Haiku — три моделі з різними сильними сторонами для різних випадків використання. Центральною функцією була складна обробка зображень, яка може аналізувати фотографії, графіки, діаграми та технічні креслення. Claude 3 Opus досягла нових найкращих результатів у когнітивних завданнях та перевершила конкурентів у бенчмарках, таких як MMLU та GPQA. Sonnet пропонувала ідеальний баланс між інтелектом та швидкістю для підприємств, тоді як Haiku вражала майже миттєвим часом відгуку. З контекстним вікном у 200 000 токенів (розширюваним до 1 мільйона) та доступністю у 159 країнах Claude 3 встановила нові стандарти для мультимодальних ШІ-систем.

Складна обробка зображень для фотографій, графіків, діаграм та технічних креслень
Opus (найвищий інтелект), Sonnet (баланс), Haiku (швидкість) для різних випадків використання
Мультимодальні можливості дозволяють обробку візуальних форматів паралельно з обробкою тексту
Claude 3 Opus досягла нових найкращих результатів у MMLU, GPQA та інших когнітивних бенчмарках

Особи:Dario Amodei, Daniela Amodei, Tom Brown, Claude 3 Team

Організації:Anthropic, Claude API, Amazon Bedrock

2024Продукти

Devin: перший автономний ШІ-інженер з розробки програмного забезпечення

Народження повністю автономної розробки програмного забезпечення за допомогою штучного інтелекту. 12 березня 2024 року Cognition Labs представила Devin — позиціонований компанією як перший у світі повністю автономний ШІ-інженер з розробки програмного забезпечення. Система здатна самостійно планувати, клонувати репозиторії, писати код, налагоджувати, тестувати й навіть розгортати його. На складному бенчмарку SWE-Bench Devin досяг 13,86% успішності при роботі з реальними задачами GitHub — колосальний стрибок порівняно з попереднім рекордом у 1,96%. Стартап отримав оцінку близько 350 мільйонів доларів у ранньому раунді фінансування; невдовзі після запуску з'явилися повідомлення про оцінку близько 2 мільярдів доларів. Попри вражаючі результати, тести виявили й обмеження: лише 3 з 20 завдань вирішено успішно, нерідко з непередбачуваними збоями.

Повністю автономна розробка програмного забезпечення: планування, кодування, налагодження, тестування та розгортання без участі людини
Справляється зі складними інженерними завданнями — від міграції коду до повноцінної розробки застосунків
13,86% успішності на SWE-Bench — у 7 разів краще, ніж попередній найсучасніший рівень у 1,96%
Розпалило дискусію про майбутнє розробки програмного забезпечення та надихнуло на створення відкритих альтернатив, таких як OpenHands

Особи:Scott Wu, Steven Hao, Walden Yan

Організації:Cognition Labs, SWE-Bench

2024Прориви

AlphaFold 3: ШІ передбачає взаємодію молекул

Через чотири роки після прориву AlphaFold 2 компанія Google DeepMind у травні 2024 року зробила наступний крок — разом із дочірньою фірмою Isomorphic Labs. AlphaFold 2 передбачав, як окремий білок згортається у тривимірну форму. AlphaFold 3 іде на вирішальний крок далі: він моделює, як білки взаємодіють з іншими молекулами — з ДНК, РНК, іонами та малими молекулами-ліками. Саме ця взаємодія є ключовою для фармацевтичних досліджень, адже дозволяє комп'ютерно оцінити, як ліки зв'язуються зі своїм цільовим білком. Для чесної оцінки: передбачення вражаючі, але не бездоганні — їхня точність варіюється залежно від типу молекули, і в лабораторії їх досі необхідно перевіряти. Крім того, AlphaFold 3 спочатку з'явився без відкритого вихідного коду — лише як обмежений вебсервіс, що викликало критику щодо відтворюваності результатів у наукових колах.

У травні 2024 року Google DeepMind та Isomorphic Labs представили AlphaFold 3.
Тоді як AlphaFold 2 передбачав згортання окремих білків, AlphaFold 3 моделює їхню взаємодію — з ДНК, РНК, молекулами-ліками та іонами.
Особливо цінно для фармацевтичних досліджень: можна комп'ютерно оцінити, як ліки зв'язуються зі своїм цільовим білком.
Антихайп: передбачення не є бездоганними і потребують лабораторної перевірки. Крім того, AlphaFold 3 спочатку вийшов без відкритого коду — лише як обмежений вебсервіс, що викликало критику щодо відтворюваності.

Організації:Google DeepMind, Isomorphic Labs

2024Змагання

AlphaProof: ШІ здобуває срібло на математичній олімпіаді

Математика довго вважалася вищим пілотажем, де ШІ зазнає поразки, — надто творчою, надто залежною від справжнього розуміння. У липні 2024 року Google DeepMind поставив знак оклику: система AlphaProof разом з AlphaGeometry 2 розв'язала чотири із шести задач Міжнародної математичної олімпіади. Це відповідало рівню срібної медалі — лише одне очко не вистачало до золота. Особливість підходу: AlphaProof формулює доведення формальною мовою Lean, яка робить кожен крок машинно перевірним, — тобто ШІ не може шахраювати. Навчався він методом навчання з підкріпленням. Вперше ШІ досяг медального рівня на цьому престижному змаганні. Для чесної оцінки: це були не справжні умови змагань. Там, де учасникам дають лише чотири з половиною години, ШІ інколи рахував цілими днями, а фахівці вручну перекладали задачі формальною мовою. Дві комбінаторні задачі залишилися нерозв'язаними.

У липні 2024 року AlphaProof від Google DeepMind разом з AlphaGeometry 2 розв'язав чотири із шести задач Міжнародної математичної олімпіади — на рівні срібної медалі.
AlphaProof формулює доведення формальною мовою Lean і сам їх перевіряє; навчався методом навчання з підкріпленням. AlphaGeometry 2 відповідав за геометричну задачу.
Вперше ШІ досяг медального рівня на цьому престижному змаганні — це вікова точка для машинних міркувань із перевірними доведеннями.
Антихайп: не справжні умови змагань — ШІ інколи рахував днями замість 4,5 години, а люди перекладали задачі формальною мовою. Дві комбінаторні задачі залишилися нерозв'язаними.

Організації:Google DeepMind

2024Регулювання

Акт ЄС про ШІ: перший комплексний закон про штучний інтелект

Перше у світі комплексне регулювання штучного інтелекту набуває чинності. 1 серпня 2024 року Акт ЄС про ШІ набув юридичної сили — нормативна база, заснована на оцінці ризиків, з 180 преамбульними положеннями та 113 статтями, що охоплює весь життєвий цикл систем ШІ. Закон класифікує системи ШІ за чотирма рівнями ризику: неприпустимі застосування забороняються, системи високого ризику в освіті, зайнятості та судочинстві підпадають під детальні вимоги щодо відповідності, системи обмеженого ризику зобов'язані виконувати вимоги прозорості, а переважна більшість із мінімальним ризиком залишається практично нерегульованою. Окремі правила діють для базових GPAI-моделей, таких як GPT, що живлять, зокрема, ChatGPT. Екстериторіальна дія закону охоплює і постачальників за межами ЄС, якщо вони обслуговують європейських користувачів. За порушення загрожують штрафи до 35 мільйонів євро або 7% річного світового обороту. Як і GDPR у 2018 році, Акт про ШІ може встановити глобальні стандарти і визначити, як ШІ впливатиме на наше життя. Поетапне впровадження розпочинається у 2025 році і повністю завершується до 2027 року.

Перший у світі комплексний закон про ШІ з 180 преамбульними положеннями та 113 статтями для всього життєвого циклу систем ШІ
Чотири рівні ризику: заборонені, високого ризику, обмеженого ризику та мінімального ризику — плюс окремі правила для базових GPAI-моделей
Екстериторіальна дія, як у GDPR, може встановити глобальні стандарти ШІ і вплинути на відповідність у всьому світі
Штрафи до 35 млн євро або 7% річного обороту, поетапне впровадження 2025-2027

Особи:Ursula von der Leyen, Thierry Breton

Організації:European Union, European Parliament, European Commission

2024Продукти

OpenAI O1 — прогрес у міркуванні

12 вересня 2024 року OpenAI спочатку випускає o1-preview (та o1-mini) і суттєво розширює можливості ШІ у міркуванні завдяки ланцюжку думок (Chain-of-Thought), послідовність якого навчається через навчання з підкріпленням. O1 — перша широко доступна мовна модель, що систематично 'думає' перед відповіддю: за допомогою прихованого ланцюжка думок вона аналізує проблеми крок за кроком. Цей новий підхід відкриває додатковий вимір масштабування: масштабування під час виконання (Test-Time Scaling), де триваліше 'обдумування' призводить до кращих результатів. Повна модель o1 досягає в еталонних тестах результатів рівня доктора наук з фізики, хімії та біології, а також вирішує 83 % завдань Американської запрошувальної математичної олімпіади (GPT-4o: 13 %). Технологія демонструє, що ШІ може розвивати суттєво покращені здібності до розв'язання задач завдяки структурованому міркуванню.

Перша модель, чий ланцюжок думок (Chain-of-Thought) навчається та масштабується через навчання з підкріпленням — для структурованого міркування
Новий вимір масштабування: що довше думає, то кращі результати
Новий підхід: від відтворення шаблонів до вдосконаленого розв'язання задач
Важливий прогрес у складному міркуванні — вдосконалені здібності до розв'язання задач

Особи:Sam Altman, Noam Brown, OpenAI Team

Організації:OpenAI

2024Віхи

Нобелівські премії 2024 з ШІ

У жовтні 2024 сталося щось безпрецедентне: відразу дві Нобелівські премії з природничих наук відзначили основи сучасного ШІ. 8 жовтня Нобелівська премія з фізики була присуджена Джону Хопфілду і Джеффрі Хінтону — за фундаментальні відкриття, що уможливлюють машинне навчання за допомогою штучних нейронних мереж. Те, що саме фізика відзначила нейронні мережі, викликало дискусії — проте натхнені фізикою мережі Хопфілда (1982) і методи навчання Хінтона справді заклали фундамент. Наступного дня Нобелівська премія з хімії дісталася Девіду Бейкеру (за комп'ютерне проектування білків) та Демісу Гасабісу й Джону Джамперу з DeepMind — за AlphaFold, що вирішив 50-річну проблему згортання білків. Уперше фундаментальні дослідження в галузі ШІ були відзначені на найвищому рівні науки. Примітно: Хінтон, щойно оголошений лауреатом, скористався трибуною, щоб водночас попередити про ризики технології, яку він сам допоміг створити.

8 жовтня 2024: Нобелівська премія з фізики — Джону Хопфілду і Джеффрі Хінтону за основи машинного навчання з нейронними мережами — фізична премія для ШІ.
9 жовтня 2024: Нобелівська премія з хімії — Девіду Бейкеру (проектування білків) та Демісу Гасабісу і Джону Джамперу з DeepMind (AlphaFold, згортання білків).
Уперше дві Нобелівські премії з природничих наук в одному році відзначили основи ШІ — переломний момент у статусі цієї галузі.
Дискусійно: чи є нейронні мережі фізикою? Премії відзначають багатолітні основи (мережі Хопфілда 1982, машина Больцмана Хінтона). Хінтон водночас попередив про ризики ШІ.

Особи:John Hopfield, Geoffrey Hinton, Demis Hassabis, John Jumper, David Baker

Організації:Royal Swedish Academy of Sciences

2024Прориви

OpenAI o3: Прорив на ARC-AGI

Наприкінці 2024 року, 20 грудня, OpenAI оголосив про o3 — наступника o1 і доказ того, що міркування під час виконання (Test-Time-Scaling) можна масштабувати далі. Найбільше уваги привернув один показник: o3 набрав 87,5% на ARC-AGI — тесті, що навмисно розроблений так, щоб його не можна було скласти завдяки заучуванню напам'ять; попередні моделі тут були близькі до нуля. Таким чином o3 уперше наблизився до людського рівня на цьому бенчмарку, а також блиснув у математиці та програмуванні. Разом із o1 і DeepSeek R1 o3 ознаменував еру моделей-мислителів (o3-mini вийшов наприкінці січня 2025, повноцінний o3 — у квітні). Чесна оцінка: 87,5% були отримані у режимі максимальної продуктивності з колосальними — і дуже дорогими — обчислювальними витратами на кожне завдання; організатори ARC Prize прямо наголосили, що o3 не є AGI і помітно програє на складнішому наступнику ARC-AGI-2.

o3 (оголошено 20.12.2024) розвиває Test-Time-Scaling o1: більше міркувань під час виконання → кращі результати, найвищі показники у математиці й коді.
87,5% на ARC-AGI — тесті, що створений проти заучування, де попередники були близькі до нуля: помітний стрибок у бік людськоподібної адаптивності.
Разом із o1 і DeepSeek-R1 — початок ери моделей-мислителів; o3-mini наприкінці січня 2025, повноцінний o3 у квітні 2025.
Антиажіотаж: 87,5% отримані у дорогому режимі максимальної продуктивності попереднього перегляду грудня (пізніше опублікований o3 показав менше); організатори ARC наголошують: o3 — НЕ AGI і падає до ~3% на складнішому ARC-AGI-2.

Організації:OpenAI

2025Продукти

Агентний ШІ стає масовим

У 2024–2025 роках змінилося саме призначення ШІ: від відповідей — до дій. Перші кроки зробив Anthropic у жовтні 2024 року з Computer Use — як перша з провідних ШІ-лабораторій вона представила модель, що самостійно керує комп'ютером: дивиться на екран, рухає мишею, клацає, друкує. У січні 2025 року OpenAI запустив Operator — агент, який самостійно переглядає вебсторінки і виконує завдання, а невдовзі — Deep Research, що проводить багатоетапні дослідження і пише підкріплені джерелами звіти. Чат-бот, що видає текст, перетворився на систему, яка діє від імені користувача, — якісний зсув, на який ще в 2024 році натякав Devin. Для чесної оцінки: перші версії були повільними, схильними до помилок і часто обмеженими вузькими завданнями; системи, які у 2025 році продавали як агентів, рекламувалися куди голосніше, ніж їхня надійність виправдовувала.

Anthropic, Computer Use (жовт. 2024): перша фронтирна модель із керуванням комп'ютером у відкритій бета-версії — екран, миша, клавіатура.
OpenAI: Operator (січ. 2025) самостійно переглядає вебсторінки; Deep Research (лют. 2025) проводить багатоетапні дослідження і пише підкріплені джерелами звіти.
Зсув від чат-бота (видає текст) до агента (діє) — на нього натякав Devin (2024), у 2025 році це став продуктовий мейнстрим.
Антихайп: ранні версії — повільні, схильні до помилок, із вузькими обмеженнями; системи рекламувалися сильніше, ніж вони були надійними у 2025 році.

Організації:Anthropic, OpenAI

2025Продукти

DeepSeek-R1: ШІ-шок з Китаю

Наприкінці січня 2025 року ШІ-модель уперше помітно здивувала світові ринки. Китайська лабораторія DeepSeek 20 січня 2025 року оприлюднила R1 — модель міркування на рівні o1 від OpenAI, але з відкритими вагами (ліцензія MIT) і навчена за частку очікуваних витрат. Це стало можливим завдяки масштабному навчанню з підкріпленням на базовій моделі DeepSeek-V3. Коли через тиждень застосунок DeepSeek очолив американські чарти, настрій змінився: 27 січня Nvidia втратила близько 17 % своєї вартості — приблизно 600 мільярдів доларів за один день, найбільша одноденна втрата в історії американського фондового ринку, — адже інвестори засумнівалися, чи справді провідний ШІ потребує безкінечно дорогих чипів. R1 одночасно похитнув кілька усталених переконань: що лише американські гіперскейлери здатні боротися на вершині, що моделі міркування залишаються закритими і що більша обчислювальна потужність — єдиний шлях уперед. Для чесної оцінки: поширювана цифра в кілька мільйонів доларів стосується лише фінального тренувального запуску базової моделі V3 (а не самого R1 і не загальних витрат на дослідження та обладнання) — і R1 не перевершував o1 у кожній дисципліні.

R1 (20 січ. 2025): модель міркування на рівні o1 з відкритими вагами (ліцензія MIT), навчена методом масштабного навчання з підкріпленням на DeepSeek-V3.
Навчена за частку очікуваних витрат — це поставило під сумнів переконання, що провідний ШІ неодмінно потребує величезних обчислювальних бюджетів.
27 січ. 2025: Nvidia -близько 17 % (приблизно 600 млрд. $ за один день, рекорд США); Китай у лідерах ШІ — ШІ став видимим питанням ринку і геополітики.
Антихайп: кілька мільйонів доларів стосуються лише фінального тренувального запуску базової моделі V3 — не R1 і не загальних витрат на дослідження та обладнання; R1 не перевершував o1 у кожній дисципліні.

Особи:Liang Wenfeng

Організації:DeepSeek

2025Віхи

Stargate: ШІ як інфраструктура державного масштабу

21 січня 2025 року штучний інтелект опинився на сцені Білого дому — як інфраструктурний проект державного масштабу. OpenAI, SoftBank, Oracle та інвестор MGX оголосили проект Stargate: до 500 мільярдів доларів за чотири роки на центри обробки даних для ШІ у США, причому 100 мільярдів мали бути задіяні негайно. Цим було оприявнено, що наступна фаза ШІ є менше алгоритмічним, а більше енергетичним і будівельним питанням: обчислювальна потужність у масштабах електростанцій та індустріальних парків. Для галузі, чиєю наскрізною темою від AlexNet є обчислювальна потужність (починаючи з CUDA 2007), це була логічна, але грандіозна наступна сходинка — і сигнал того, що ШІ стало національним, геополітичним пріоритетом. Чесна оцінка: оголошення — це не готовий центр обробки даних. Чи вдасться зібрати повні 500 мільярдів — це було суперечливим від самого початку; навіть учасники й спостерігачі публічно сумнівалися у фінансуванні.

До 500 млрд $ за чотири роки на центри обробки даних для ШІ у США (OpenAI, SoftBank, Oracle, MGX); 100 млрд мали бути задіяні негайно.
Представлено у Білому домі: ШІ став видимим питанням національної інфраструктури і геополітики.
Наступна фаза ШІ — це енергетичне й будівельне питання: обчислювальна потужність у масштабах електростанцій (наскрізна тема з часів CUDA/AlexNet).
Антиажіотаж: оголошення — не готовий центр обробки даних; чи вдасться зібрати повні 500 млрд — суперечливо від самого початку.

Особи:Sam Altman, Masayoshi Son, Larry Ellison

Організації:OpenAI, SoftBank, Oracle

2025Регулювання

Паризький саміт з ШІ

10 і 11 лютого 2025 року в паризькому Гран-Пале зібралися глави держав і урядів, технологічні корпорації та дослідники на саміт AI Action Summit — третю велику зустріч з питань ШІ після Блетчлі (2023) і Сеула (2024), яку спільно очолювали президент Франції Макрон і прем'єр-міністр Індії Моді. Показовою стала зміна тону: якщо перший саміт зосереджувався на безпеці ШІ, то в Парижі йшлося насамперед про можливості, інвестиції та конкурентоспроможність — віце-президент США відкрито агітував проти надмірного регулювання. Зрештою 58 держав, а також ЄС і Африканський союз підписали декларацію про інклюзивний і сталий ШІ — однак США і Велика Британія відмовилися поставити підпис. Цим самітом відкритий трансатлантичний розкол у сфері управління ШІ став очевидним. Чесна оцінка: декларація не мала обов'язкової сили, а критики назвали саміт втраченою нагодою для теми безпеки.

Третій глобальний саміт з ШІ (після Блетчлі 2023, Сеулу 2024): 10–11 лютого 2025, Гран-Пале, під керівництвом Макрона і Моді.
Зміна тону від безпеки до можливостей і конкуренції: Париж акцентував на інвестиціях, а не ризиках; віце-президент США виступав проти надмірного регулювання.
58 держав плюс ЄС і Африканський союз підписали підсумкову декларацію — США і Велика Британія відмовилися (відкритий трансатлантичний розкол).
Антиажіотаж: декларація не мала обов'язкової сили; критики назвали саміт втраченою нагодою для питань безпеки ШІ.

Особи:Emmanuel Macron, Narendra Modi

2025Продукти

Фронтирні моделі 2025 року

У 2025 році здатність до міркувань, яку запустили o1 і R1, стала стандартом провідних моделей — у темпі, за яким важко було встигати. У березні Google представив Gemini 2.5 Pro, у травні Anthropic — Claude 4 (Opus 4 і Sonnet 4), у серпні OpenAI — GPT-5; між ними вийшли Claude 3.7 (перша гібридна модель, що на вибір відповідає швидко або думає довше), GPT-4.5, Llama 4 від Meta і Grok від xAI. Нове покоління поєднало дві лінії: поетапне міркування моделей-мислителів і здатність діяти самостійно (агентність). Особливо в центрі уваги опинилося автономне програмування на тривалих відрізках. Для чесної оцінки: лабораторії щотижня перевершували одна одну у рекордах на бенчмарках, і кожна претендувала на першість, — справжній прогрес, але часто вживане слово АЗІ залишалося більше маркетингом, ніж реальністю.

У 2025 році міркування (поетапне обдумування) і агентність (самостійні дії) стали стандартом провідних моделей; Claude 3.7 запровадив гібридний режим — швидкі або обдумані відповіді на вибір.
Щільна гонка: Gemini 2.5 Pro (березень), Claude 4 / Opus 4 (травень), GPT-5 (серпень) — плюс Llama 4, Grok, DeepSeek. Кілька лабораторій у лідерах одночасно.
У центрі уваги: автономне програмування на тривалих відрізках (напр., Claude Code) — моделі, що самостійно виконують завдання від початку до кінця.
Антихайп: рекорди на бенчмарках щотижня, кожна лабораторія претендує на першість; справжній прогрес, але АЗІ залишалося більше маркетингом, ніж реальністю.

Організації:Anthropic, OpenAI, Google DeepMind