Συνθετικά δεδομένα: Δημιουργία ακριβών συστημάτων AI χρησιμοποιώντας κατασκευασμένα μοντέλα

• Συγγραφέας:
• όνομα συγγραφέα

  Quantumrun Foresight
• 4 Μαΐου 2022

Περίληψη Insight

Τα συνθετικά δεδομένα, ένα ισχυρό εργαλείο που έχει εφαρμογές που κυμαίνονται από την υγειονομική περίθαλψη έως το λιανικό εμπόριο, αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται και εφαρμόζονται τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης. Επιτρέποντας τη δημιουργία διαφορετικών και πολύπλοκων συνόλων δεδομένων χωρίς να θέτουν σε κίνδυνο ευαίσθητες πληροφορίες, τα συνθετικά δεδομένα ενισχύουν την αποτελεσματικότητα σε όλους τους κλάδους, διατηρώντας το απόρρητο και μειώνουν το κόστος. Ωστόσο, παρουσιάζει επίσης προκλήσεις, όπως πιθανή κακή χρήση για τη δημιουργία παραπλανητικών μέσων, περιβαλλοντικές ανησυχίες που σχετίζονται με την κατανάλωση ενέργειας και αλλαγές στη δυναμική της αγοράς εργασίας που πρέπει να αντιμετωπιστούν προσεκτικά.

Συνθετικό πλαίσιο δεδομένων

Για δεκαετίες, τα συνθετικά δεδομένα υπήρχαν σε διάφορες μορφές. Μπορεί να βρεθεί σε παιχνίδια υπολογιστή όπως προσομοιωτές πτήσης και σε προσομοιώσεις φυσικής που απεικονίζουν τα πάντα, από άτομα έως γαλαξίες. Τώρα, τα συνθετικά δεδομένα εφαρμόζονται σε βιομηχανίες όπως η υγειονομική περίθαλψη για την επίλυση προκλήσεων τεχνητής νοημοσύνης στον πραγματικό κόσμο.

Η πρόοδος της τεχνητής νοημοσύνης συνεχίζει να αντιμετωπίζει πολλά εμπόδια εφαρμογής. Για παράδειγμα, απαιτούνται μεγάλα σύνολα δεδομένων για την παροχή αξιόπιστων ευρημάτων, την αποφυγή μεροληψίας και τη συμμόρφωση με ολοένα και πιο αυστηρούς κανονισμούς περί απορρήτου δεδομένων. Μέσα σε αυτές τις προκλήσεις, σχολιασμένα δεδομένα που δημιουργήθηκαν από προσομοιώσεις ή προγράμματα από υπολογιστή έχουν προκύψει ως εναλλακτική λύση στα γνήσια δεδομένα. Αυτά τα δεδομένα που έχουν δημιουργηθεί με τεχνητή νοημοσύνη, γνωστά ως συνθετικά δεδομένα, είναι ζωτικής σημασίας για την επίλυση προβλημάτων απορρήτου και την εξάλειψη των προκαταλήψεων, καθώς μπορεί να διασφαλίσει την ποικιλομορφία των δεδομένων που αντικατοπτρίζει τον πραγματικό κόσμο.

Οι επαγγελματίες υγείας χρησιμοποιούν συνθετικά δεδομένα, για παράδειγμα, στον τομέα των ιατρικών εικόνων για να εκπαιδεύσουν συστήματα τεχνητής νοημοσύνης, διατηρώντας παράλληλα το απόρρητο των ασθενών. Η εταιρεία εικονικής φροντίδας, Curai, για παράδειγμα, χρησιμοποίησε 400,000 συνθετικές ιατρικές περιπτώσεις για να εκπαιδεύσει έναν αλγόριθμο διάγνωσης. Επιπλέον, έμποροι λιανικής όπως η Caper χρησιμοποιούν προσομοιώσεις 3D για να δημιουργήσουν ένα συνθετικό σύνολο χιλίων φωτογραφιών από μόλις πέντε λήψεις προϊόντων. Σύμφωνα με μια μελέτη της Gartner που κυκλοφόρησε τον Ιούνιο του 2021 και επικεντρώθηκε σε συνθετικά δεδομένα, τα περισσότερα από τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται στην ανάπτυξη τεχνητής νοημοσύνης θα παράγονται τεχνητά από νομοθεσία, στατιστικά πρότυπα, προσομοιώσεις ή άλλα μέσα έως το 2030.

Αποδιοργανωτικός αντίκτυπος

Τα συνθετικά δεδομένα βοηθούν στη διατήρηση της ιδιωτικής ζωής και στην πρόληψη παραβιάσεων δεδομένων. Για παράδειγμα, ένα νοσοκομείο ή μια εταιρεία μπορεί να προσφέρει σε έναν προγραμματιστή υψηλής ποιότητας συνθετικά ιατρικά δεδομένα για να εκπαιδεύσει ένα σύστημα διάγνωσης καρκίνου βασισμένο σε τεχνητή νοημοσύνη - δεδομένα που είναι τόσο περίπλοκα όσο τα δεδομένα του πραγματικού κόσμου που πρόκειται να ερμηνεύσει αυτό το σύστημα. Με αυτόν τον τρόπο, οι προγραμματιστές έχουν ποιοτικά σύνολα δεδομένων για χρήση κατά το σχεδιασμό και τη μεταγλώττιση του συστήματος και το δίκτυο του νοσοκομείου δεν διατρέχει τον κίνδυνο να θέσει σε κίνδυνο ευαίσθητα ιατρικά δεδομένα ασθενών. 

Τα συνθετικά δεδομένα μπορούν περαιτέρω να επιτρέψουν στους αγοραστές δεδομένων δοκιμών να έχουν πρόσβαση σε πληροφορίες σε χαμηλότερη τιμή από τις παραδοσιακές υπηρεσίες. Σύμφωνα με τον Paul Walborsky, ο οποίος ίδρυσε την AI Reverie, μια από τις πρώτες αποκλειστικές επιχειρήσεις συνθετικών δεδομένων, μια ενιαία εικόνα που κοστίζει 6 $ από μια υπηρεσία ετικετών μπορεί να δημιουργηθεί τεχνητά για έξι σεντς. Αντίθετα, τα συνθετικά δεδομένα θα ανοίξουν το δρόμο για επαυξημένα δεδομένα, τα οποία συνεπάγονται την προσθήκη νέων δεδομένων σε ένα υπάρχον σύνολο δεδομένων πραγματικού κόσμου. Οι προγραμματιστές θα μπορούσαν να περιστρέψουν ή να φωτίσουν μια παλιά εικόνα για να δημιουργήσουν μια νέα. 

Τέλος, δεδομένων των ανησυχιών περί απορρήτου και των κυβερνητικών περιορισμών, οι προσωπικές πληροφορίες που υπάρχουν σε μια βάση δεδομένων γίνονται όλο και πιο νομοθετημένες και πολύπλοκες, καθιστώντας δυσκολότερη τη χρήση των πραγματικών πληροφοριών για τη δημιουργία νέων προγραμμάτων και πλατφορμών. Τα συνθετικά δεδομένα θα μπορούσαν να προσφέρουν στους προγραμματιστές μια εναλλακτική λύση για την αντικατάσταση εξαιρετικά ευαίσθητων δεδομένων.

Επιπτώσεις συνθετικών δεδομένων 

Οι ευρύτερες επιπτώσεις των συνθετικών δεδομένων μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Η επιταχυνόμενη ανάπτυξη νέων συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης, τόσο σε κλίμακα όσο και σε ποικιλομορφία, που βελτιώνουν τις διαδικασίες σε πολυάριθμους κλάδους και πεδία πειθαρχίας, οδηγώντας σε ενισχυμένη αποτελεσματικότητα σε τομείς όπως η υγειονομική περίθαλψη, οι μεταφορές και τα οικονομικά.
• Επιτρέποντας στους οργανισμούς να μοιράζονται πληροφορίες πιο ανοιχτά και στις ομάδες να συνεργάζονται και να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά, οδηγώντας σε ένα πιο συνεκτικό εργασιακό περιβάλλον και την ικανότητα να αντιμετωπίζουν πολύπλοκα έργα με ευκολία.
• Οι προγραμματιστές και οι επαγγελματίες δεδομένων μπορούν να στέλνουν email ή να μεταφέρουν μεγάλα σύνολα συνθετικών δεδομένων στους φορητούς υπολογιστές τους, γνωρίζοντας με ασφάλεια ότι τα κρίσιμα δεδομένα δεν τίθενται σε κίνδυνο, οδηγώντας σε πιο ευέλικτες και ασφαλείς συνθήκες εργασίας.
• Η μειωμένη συχνότητα των παραβιάσεων της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο της βάσης δεδομένων, καθώς τα αυθεντικά δεδομένα δεν θα χρειάζεται πλέον τόσο συχνά πρόσβαση ή κοινή χρήση, οδηγώντας σε ένα πιο ασφαλές ψηφιακό περιβάλλον τόσο για επιχειρήσεις όσο και για ιδιώτες.
• Οι κυβερνήσεις αποκτούν μεγαλύτερη ελευθερία να εφαρμόζουν αυστηρότερη νομοθεσία διαχείρισης δεδομένων χωρίς να ανησυχούν για την παρεμπόδιση της ανάπτυξης συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης στη βιομηχανία, οδηγώντας σε ένα πιο ρυθμισμένο και διαφανές τοπίο χρήσης δεδομένων.
• Η δυνατότητα χρήσης συνθετικών δεδομένων με ανήθικο τρόπο για τη δημιουργία deepfakes ή άλλων μέσων χειραγώγησης, οδηγώντας σε παραπληροφόρηση και διάβρωση της εμπιστοσύνης στο ψηφιακό περιεχόμενο.
• Μια αλλαγή στη δυναμική της αγοράς εργασίας, με την αυξημένη εξάρτηση από συνθετικά δεδομένα που δυνητικά μειώνει την ανάγκη για ρόλους συλλογής δεδομένων, οδηγώντας σε εκτόπιση θέσεων εργασίας σε ορισμένους τομείς.
• Οι πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις των αυξημένων υπολογιστικών πόρων που απαιτούνται για τη δημιουργία και τη διαχείριση συνθετικών δεδομένων, οδηγώντας σε υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας και συναφείς περιβαλλοντικές ανησυχίες.

Ερωτήσεις προς εξέταση

• Ποιοι άλλοι κλάδοι θα μπορούσαν να ωφεληθούν από τα συνθετικά δεδομένα;
• Ποιους κανονισμούς πρέπει να εφαρμόσει η κυβέρνηση σχετικά με τον τρόπο δημιουργίας, χρήσης και ανάπτυξης συνθετικών δεδομένων;