How does artificial intelligence learn? - Briana Brownell

Translator: Xusto Rodriguez Reviewer: traduceTED USC

Today, artificial intelligence helps doctors diagnose patients,

Hoxe, a intelixencia artificial axúdalles aos médicos a diagnosticar pacientes,

pilots fly commercial aircraft, and city planners predict traffic.

aos pilotos a voaren avións comerciais e aos urbanistas a predicir o tráfico.

Pero é igual o que esas IA estean a facer, os enxeñeiros informáticos que as deseñan

But no matter what these AIs are doing, the computer scientists who designed them

likely don’t know exactly how they’re doing it.

probablemente non saiban exactamente como o están facendo.

This is because artificial intelligence is often self-taught,

Isto pasa porque a intelixencia artificial por veces é autodidacta,

working off a simple set of instructions

e traballa cun simple conxunto de instrucións

to create a unique array of rules and strategies.

para crear unha matriz única de regras e estratexias.

So how exactly does a machine learn?

Como aprende exactamente unha máquina?

There are many different ways to build self-teaching programs.

Hai moitas formas de desenvolver programas de autoaprendizaxe.

But they all rely on the three basic types of machine learning:

Pero todos confían en tres tipos básicos de aprendizaxe automática:

unsupervised learning, supervised learning, and reinforcement learning.

a non supervisada, a supervisada e a reforzada.

To see these in action,

Para velas en acción,

let’s imagine researchers are trying to pull information

imaxinemos que os investigadores están tratando de extraer información

from a set of medical data containing thousands of patient profiles.

dun conxunto de datos médicos que contén miles de perfís de pacientes.

First up, unsupervised learning.

Comecemos coa aprendizaxe sen supervisión.

This approach would be ideal for analyzing all the profiles

Este enfoque sería ideal para analizar todos os perfís

to find general similarities and useful patterns.

e atopar similitudes xerais e patróns útiles.

Maybe certain patients have similar disease presentations,

Se cadra, certos pacientes teñen síntomas similares,

or perhaps a treatment produces specific sets of side effects.

ou talvez un tratamento produce grupos específicos de efectos secundarios.

This broad pattern-seeking approach can be used to identify similarities

Este enfoque amplo de busca de patróns pódese usar para identificar similitudes

between patient profiles and find emerging patterns,

entre os perfís dos pacientes e atopar patróns emerxentes,

all without human guidance.

sen ningunha guía humana.

But let's imagine doctors are looking for something more specific.

Pero imaxinemos que os médicos están buscando algo máis específico.

These physicians want to create an algorithm

Queren crear un algoritmo

for diagnosing a particular condition.

para diagnosticar unha doenza particular.

They begin by collecting two sets of data—

Comezan recollendo dous conxuntos de datos:

medical images and test results from both healthy patients

imaxes médicas e resultados de probas, tanto de pacientes sans

and those diagnosed with the condition.

como dos diagnosticados coa doenza.

Then, they input this data into a program

Despois, introducen estes datos nun programa

deseñado para detectar particularidades presentes nos pacientes enfermos

designed to identify features shared by the sick patients

but not the healthy patients.

pero non nos sans.

Based on how frequently it sees certain features,

Segundo a frecuencia de aparición de certas particularidades,

the program will assign values to those features’ diagnostic significance,

o programa dará un valor á relevancia desas características para o diagnóstico,

generating an algorithm for diagnosing future patients.

e xerará un algoritmo para o diagnóstico de futuros pacientes.

However, unlike unsupervised learning,

Con todo, ao revés da aprendizaxe non supervisada,

doctors and computer scientists have an active role in what happens next.

médicos e enxeñeiros informáticos teñen un rol activo na etapa seguinte.

Doctors will make the final diagnosis

Os médicos farán o diagnóstico final

and check the accuracy of the algorithm’s prediction.

e comprobarán a exactitude da predición do algoritmo.

Then computer scientists can use the updated datasets

Os enxeñeiros informáticos poden usar os conxuntos de datos actualizados

to adjust the program’s parameters and improve its accuracy.

para axustar os parámetros do programa e mellorar a súa exactitude.

This hands-on approach is called supervised learning.

Este enfoque práctico chámase aprendizaxe supervisada.

Now, let’s say these doctors want to design another algorithm

Supoñamos, agora, que estes médicos queren deseñar outro algoritmo

to recommend treatment plans.

para recomendar plans de tratamento.

Since these plans will be implemented in stages,

Xa que estes plans se implementarán en etapas,

and they may change depending on each individual's response to treatments,

e poden cambiar dependendo da resposta individual a eles,

the doctors decide to use reinforcement learning.

os médicos deciden usar aprendizaxe reforzada.

This program uses an iterative approach to gather feedback

Este programa utiliza un enfoque iterativo para recompilar datos

about which medications, dosages and treatments are most effective.

sobre que medicamentos, doses e tratamentos son máis efectivos.

Then, it compares that data against each patient’s profile

Despois, compara eses datos co perfil de cada paciente

to create their unique, optimal treatment plan.

para crear un plan de tratamento único e óptimo.

As the treatments progress and the program receives more feedback,

A medida que os tratamentos avanzan e o programa recada máis datos,

it can constantly update the plan for each patient.

pode actualizar continuamente o plan para cada paciente.

None of these three techniques are inherently smarter than any other.

Ningunha destas tres técnicas é en por si máis “intelixente” cá outra.

While some require more or less human intervention,

Algunhas requiren máis ou menos intervención humana,

they all have their own strengths and weaknesses

pero todas teñen as súas fortalezas e debilidades,

which makes them best suited for certain tasks.

que as fan máis adecuadas para determinadas tarefas.

However, by using them together,

Así e todo, ao usalas combinadas,

researchers can build complex AI systems,

os investigadores poden construír sistemas de IA complexos,

where individual programs can supervise and teach each other.

onde programas individuais poden supervisarse e ensinarse mutuamente.

For example, when our unsupervised learning program

Por caso, se o noso programa de aprendizaxe non supervisada

finds groups of patients that are similar,

atopa grupos de pacientes similares,

it could send that data to a connected supervised learning program.

podería enviar eses datos a un programa de aprendizaxe supervisada conectado.

That program could then incorporate this information into its predictions.

Este podería incorporar esta información nas súas predicións.

Or perhaps dozens of reinforcement learning programs

Ou, se cadra, ducias de programas de aprendizaxe reforzada

might simulate potential patient outcomes

poderían simular os posibles resultados do paciente

to collect feedback about different treatment plans.

para recadar datos sobre plans de tratamento.

There are numerous ways to create these machine-learning systems,

Hai varios xeitos de crear estes sistemas de aprendizaxe automática,

and perhaps the most promising models

se cadra os modelos máis prometedores

are those that mimic the relationship between neurons in the brain.

son os que imitan a relación entre as neuronas no cerebro.

These artificial neural networks can use millions of connections

Estas redes neuronais artificiais poden utilizar millóns de conexións

to tackle difficult tasks like image recognition, speech recognition,

para abordar tarefas difíciles como recoñecemento de imaxes, de voz

and even language translation.

e mesmo tradución entre idiomas.

However, the more self-directed these models become,

Así e todo, canto máis autodirixidos se volven estes modelos,

the harder it is for computer scientists

máis difícil é para os enxeñeiros informáticos

to determine how these self-taught algorithms arrive at their solution.

determinar como producen unha solución estes algoritmos autodidactas.

Researchers are already looking at ways to make machine learning more transparent.

Os investigadores están buscando xeitos de facer máis transparente a aprendizaxe.

But as AI becomes more involved in our everyday lives,

Pero a medida que a IA intervén máis na nosa vida diaria,

these enigmatic decisions have increasingly large impacts

estas enigmáticas decisións teñen impactos cada vez maiores

on our work, health, and safety.

sobre o noso traballo, a nosa saúde e a nosa seguridade.

So as machines continue learning to investigate, negotiate and communicate,

Mentres as máquinas sigan aprendiendo a investigar, negociar e comunicarse,

we must also consider how to teach them to teach each other to operate ethically.

tamén debemos pensar como ensinarlles a que se ensinen

a operar eticamente entre elas.