– Компания будет разрабатывать энерго- и ресурсосберегающие продукты, которые помогут людям вести устойчивый образ жизни

– Samsung продолжит инвестировать в разработку инновационных технологий; компания намерена внедрять технологии для улавливания углекислого газа и очистки воздуха

Компания Samsung Electronics Co., Ltd. представила новую экологическую стратегию. Её главная цель — объединить глобальные усилия по борьбе с изменением климата. Стратегия включает обязательства по достижению углеродной нейтральности на всех предприятиях, расширение использования возобновляемых источников энергии и инвестиции в новые технологии для разработки энергоэффективных продуктов, повторного использования воды и улавливания углекислого газа.

Центральное место в стратегии занимает обязательство по достижению нулевого уровня выбросов углекислого газа (компоненты Scope 1 и Scope 2) для всех операций в подразделении Device eXperience (DX) к 2030 году и во всех глобальных операциях, включая подразделение Device Solutions (DS), к 2050 году. Подразделение DX Division включает предприятия по производству бытовой электроники, в том числе смартфонов (Mobile eXperience), дисплеев (Visual Display), бытовой техники (Digital Appliances), сетевого оборудования (Networks), а также решений для здравоохранения и медицинского оборудования (Health & Medical Equipment). В подразделение DS входят предприятия по производству решений для хранения данных (Memory), высокоинтегрированных чипов (System LSI) и контрактному производству микроэлектронных изделий (Foundry).

Samsung Electronics также присоединилась к RE100, глобальной инициативе, направленной на полный переход на возобновляемые источники энергии. В рамках этого обязательства компания планирует уже через пять лет полностью удовлетворять свои потребности в электроэнергии на всех международных рынках, на которых она работает за пределами Кореи, за счет возобновляемых источников энергии.

Новый план опирается на существующий курс Samsung Electronics по борьбе с изменением климата, при этом компания расширяет масштаб программ и инвестиций. Samsung будет разрабатывать новые технологии и внедрять дополнительные методы устойчивого развития, чтобы обеспечить благоприятное будущее для всех.

«Климатический кризис — одна из величайших вызовов нашего времени. Последствия бездействия невообразимы, и решение проблемы требует участия каждого из нас, включая бизнес и правительства, — говорит Чон-Хи Хан, заместитель председателя и генеральный директор Samsung Electronics. — Отвечая на угрозы изменения климата, Samsung предлагает комплекс мер, который включает сокращение выбросов, новые методы устойчивого развития и разработку инновационных технологий и продуктов, которые помогут сохранить планету».

Обязательства Samsung Electronics в области охраны окружающей среды также включают работу в масштабах всего бизнеса по увеличению повторного использования ресурсов на протяжении жизненного цикла продукта: от закупки сырья до переработки и утилизации. В стратегии также подробно описаны объемы инвестиций в технологии сокращения выбросов производственных газов и снижения энергопотребления в бытовых товарах. Вместе с тем, компания планирует развивать решения для улавливания и утилизации углекислого газа и снижать содержание вредных твердых частиц в воздухе.

Суммарные инвестиции в развитие инновационных подходов к экологической устойчивости Samsung Electronics составят более 7 трлн южнокорейских вон. Они будут направлены на экологические инициативы компании до 2030 года, в том числе на сокращение выбросов производственных газов, экономию воды, сбор электронных отходов и снижение загрязняющих веществ. Сумма инвестиций не включает траты, связанные с расширением использования возобновляемых источников энергии.

Полное отсутствие прямых и косвенных выбросов углерода к 2050 году

Samsung Electronics планирует прийти к полному отсутствию прямых и косвенных выбросов углекислого газа к 2050 году, а подразделение DX, как ожидается, достигнет цели к 2030 году. Добившись нулевой эмиссии парниковых газов, Samsung Electronics рассчитывает сократить углеродный след примерно на 17 млн тонн выбросов (CO2e) от уровня 2021 года.

Для стимулирования этих усилий Samsung Electronics будет инвестировать значительные средства в инновационные технологии для очистных сооружений, которые сокращают выбросы углекислого газа. Компания планирует разработать новые технологии для существенного сокращения выбросов технологических газов — побочного продукта создания полупроводников — и к 2030 году на своих линиях по их производству установить очистные сооружения. Samsung Electronics продолжит расширять мощности по утилизации отработанного тепла и рассмотрит возможность использования экологичных источников для получения тепла вместо котлов для сжиженного природного газа.

Samsung Electronics присоединилась к инициативе RE100 в рамках совместных усилий по сокращению косвенных выбросов углекислого газа при энергопотреблении и стремится к 2050 году полностью удовлетворять потребности в электроэнергии за счет возобновляемых источников для всех своих операций по всему миру. В рамках инициативы Samsung Electronics планирует в течение пяти лет перевести все свои производства за пределами Кореи, а также подразделение DX на возобновляемые источники энергии. Методы получения компанией возобновляемой энергии будут включать, помимо прочего, подписание соглашений о покупке электроэнергии (power purchase agreements, PPA), сертификатов возобновляемой энергии и участие в программах «зеленого» ценообразования.

Компания намерена перевести свои предприятия в Юго-Западной Азии и Вьетнаме на возобновляемые источники энергии в 2022 году; в странах Центральной и Латинской Америки – к 2025 году, и в Юго-Восточной Азии, СНГ и Африке – к 2027 году. В США, Китае и Европе, где уже используются возобновляемые источники энергии, Samsung Electronics расширит соглашения о покупке электроэнергии из возобновляемых источников (PPA).

Инициатива RE100 называет Корею, где расположены многие производственные предприятия Samsung Electronics, одной из самых сложных стран для получения возобновляемой энергии. Отчасти это связано с рынком возобновляемых источников энергии в стране, где возможности закупок для корпораций постепенно расширяются, но остаются весьма ограниченными. Кроме того, с ростом мощностей Samsung Electronics для удовлетворения мирового спроса потребности полупроводниковых производств в электроэнергии продолжают расти. Тем не менее, компания будет стремиться к более активному использованию возобновляемых источников энергии, учитывая актуальность климатических проблем. Также компания будет укреплять сотрудничество с различными заинтересованными сторонами, в том числе другими компаниями в технологической отрасли, международными организациями и НПО.

Продукты со сверхнизким энергопотреблением и экономика замкнутого цикла

Часть обязательств Samsung Electronics по сохранению окружающей среды включает создание более энергоэффективных продуктов, а также обеспечение большей устойчивости на протяжении всего жизненного цикла продукции: от закупки сырья до утилизации и переработки.

Полупроводниковые приборы со сверхмалым энергопотреблением и энергоэффективная электроника

Samsung Electronics планирует использовать новые технологии с низким энергопотреблением для бытовой электроники. В том числе речь идет о разработке новых чипов памяти со сверхнизким энергопотреблением, чтобы к 2025 году значительно сократить годовое энергопотребление продуктов памяти, используемых в центрах обработки данных и в мобильных устройствах, по сравнению с текущими продуктами.

Компания также внедрит энергосберегающие технологии в основные модели семи категорий бытовой электроники – смартфонов, холодильников, стиральных машин, кондиционеров, телевизоров, мониторов и ПК — для снижения к 2030 году общего энергопотребления в среднем на 30% по сравнению с продуктами со схожими характеристиками в 2019 году.

В будущем Samsung Electronics установит среднесрочные и долгосрочные цели по сокращению выбросов в цепочке создания стоимости (Scope 3). Samsung Electronics также сосредоточится на новых подходах к сокращению выбросов в таких областях, как цепочки поставок, логистика и повторное использование ресурсов, будет оказывать поддержку поставщикам в установлении их целей по выбросам и усилиях по их сокращению.

Максимизация повторного использования ресурсов на всех этапах жизненного цикла продукции

Samsung Electronics удвоит усилия в области повторного использования ресурсов на протяжении жизненного цикла продукта, от закупки сырья до утилизации и переработки, гарантируя максимально бережное и разумное применение ресурсов.

Сначала компания проведет переоценку использования природных ресурсах на этапе разработки продукции. Samsung Electronics создала новую лабораторию экономики замкнутого цикла для проведения всесторонних исследований технологий переработки материалов и процессов извлечения пользы из отходов с целью применения этих технологий для достижения максимальной циркулярности ресурсов. Кроме того, Samsung Electronics планирует к 2030 году создать систему, в которой минералы, извлеченные из всех собранных отработанных аккумуляторов, можно будет использовать повторно.

Также к 2030 году компания планирует добиться того, чтобы 50% используемого в ее продуктах пластика содержали переработанные полимеры. К 2050 году эта цифра увеличится до 100%. В частности, в смартфоне Galaxy Z Fold4 уже используется пластик, переработанный из выброшенных рыболовных сетей, и достигнутый здесь успех вскоре будет распространен на другие продукты.

Для обеспечения устойчивости продукции на завершающем этапе жизненного цикла Samsung Electronics планирует расширить охват системы сбора электронных отходов с 50 до 180 стран к 2030 году. Благодаря этому компания планирует собрать 10 млн тонн электронных отходов в период с 2009 по 2030 гг., что является самой высокой целью в отрасли, а к 2050 г. общий объем собранных электронных отходов составит 25 млн тонн. Samsung Electronics также будет активно продвигать программу вторичной переработки, в рамках которой собирают бывшие в употреблении смартфоны и повторно используют их для других целей, например, в устройствах интернета вещей.

Меры по экономии и очистке водных ресурсов

Samsung Electronics планирует максимально повысить эффективность использования водных ресурсов. На фоне расширения производственных мощностей по выпуску полупроводников внутри Кореи к 2030 году прогнозируется, что ежедневные потребности в водозаборе на эти цели в Samsung Electronics в Корее удвоятся по сравнению с текущим уровнем. Однако компания обязуется расширить повторное использование воды, поэтому фактический водозабор будет поддерживаться на уровне 2021 года.

Что касается подразделения DX Division, компания планирует развивать повторное использование воды за счет совершенствования водоочистных сооружений и к 2030 году намерена возвращать такое же количество воды, что она потребляет, с помощью проектов по восстановлению воды, в том числе по улучшению качества воды и восстановлению проточных водоемов (stream restoration).

Одновременно подразделение DS стремится применять новые технологии для удаления загрязнителей воздуха и воды, которые появляются в процессе производства полупроводников, и очищать воздух и воду перед возвратом в экосистему. К 2040 году подразделение планирует добиться того, чтобы его работа практически не оказывала дополнительного воздействия на окружающую среду.

Samsung Electronics планирует к 2025 году получить платиновый сертификат Zero Waste to Landfill от глобальной организацией по сертификации безопасности Underwriters Laboratories (UL) для всех своих предприятий в мире.

Инвестиции и развитие инновационных технологий для устойчивого будущего

Samsung Electronics намерена внедрять передовые технологии для решения глобальных климатических проблем. В частности, компания сосредоточится на разработке методов улавливания и утилизации углекислого газа для сокращения выбросов, а также технологий очистки воздуха для сокращения содержания твердых частиц, что в последнее время стало глобальной экологической проблемой.

Институт по развитию технологий улавливания углекислого газа (Carbon Capture Research Institute) был создан в рамках Института перспективных исследований и разработок Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT) в сентябре 2021 года и стал первым в своем роде в полупроводниковой промышленности. Основная задача Института заключается в разработке и коммерциализации технологий улавливания и утилизации углерода, которые позволяют хранить углерод, выбрасываемый с промышленных предприятий по производству полупроводников, и превращать его в пригодный для использования ресурс. Технологии, разработанные институтом, будут применяться после 2030 года сначала на линиях по производству полупроводников, а затем и в других подразделениях компании и у ее поставщиков.

Компания также будет разрабатывать технологии очистки воздуха, в том числе новые системы фильтрации, для уменьшения содержания твердых частиц и планирует расширить использование этих технологий в местных сообществах с 2030 года.

Вместе с тем, Samsung Electronics планирует заниматься поиском стартапов, поддерживающих инновационные экологически чистые технологии, и инвестировать в них. Компания также стремится продвигать идеи и поддерживать проекты, направленные на борьбу с изменением климата, через C-Lab, собственную венчурную инкубационную программу и внешнюю программу акселерации стартапов.

Прозрачность и контроль за реализацией стратегии

Чтобы обеспечить прозрачность деятельности компании в рамках стратегии, усилия Samsung Electronics будут беспристрастно оценивать уполномоченные организации. Эффективность мер будет проверяться через участие в системе сертификации, разработанной Samsung Institute of EHS Strategy, а также Комитетом по контролю сокращения выбросов парниковых газов (Carbon Reduction Verification Committee), в который входят сторонние эксперты.

Компания разработала дорожные карты для каждой экологической цели, включая цели по достижению нулевого уровня выбросов и по развитию экономики замкнутого цикла, будет отслеживать прогресс и обеспечивать реализацию целей через Совет по устойчивому развитию под председательством главного исполнительного директора компании и Комитет по устойчивому развитию, состоящий из внешних директоров.

В последнее время концепция дисплеев меняющейся формы^[1] стремительно набирает популярность, поскольку в них сочетаются высокое разрешение изображения и портативность. Несмотря на то, что технология все еще находится на стадии становления, ученые уже тщательно изучили потенциал такого типа экранов, способных тянуться во всех направлениях, меняя форму.

Прорыв в области растягиваемых дисплеев и датчиков

Исследователи из научно-исследовательского центра Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), специализирующегося на передовых технологиях будущего, опубликовали в авторитетном научном журнале Science Advances исследование^[2] о дальнейшем развитии тянущихся устройств.

В ходе исследования ученым удалось достичь стабильных показателей растягиваемого устройства с высоким коэффициентом удлинения. Кроме того, научная работа впервые в отрасли продемонстрировала коммерческий потенциал тянущихся гаджетов, особенно в сочетании с рядом существующих полупроводниковых процессов.

Исследователи SAIT смогли объединить растягиваемый органический светодиодный (OLED) дисплей и датчик фотоплетизмографии (PPG) в одном устройстве с форм-фактором «растягиваемой электронной кожи», измеряющим и отображающим частоту сердечных сокращений пользователя в режиме реального времени. Успех этого примера доказывает возможность и других способов применения технологии. Ожидается, что благодаря исследованию тянущиеся устройства получат еще большее распространение в будущем.

▲ Исследовательская группа SAIT, которая продемонстрировала практическое применение растягиваемых устройств: главный исследователь SAIT Organic Material Lab Чжон Вон Чунг (соавтор), главный исследователь Ёнджун Юн (автор–корреспондент) и штатный научный сотрудник Ёнджун Ли (первый соавтор)

OLED-экран, который можно растянуть на 30%

Одним из самых важных результатов исследования стало измерение состава и структуры эластомера, эластичного и упругого полимерного соединения, и определение того, как использовать существующие процессы производства полупроводников, чтобы впервые в отрасли нанести его на подложки тянущихся OLED-дисплеев и оптические датчики кровотока. Затем ученые на практике подтвердили, что сенсоры и дисплей продолжают работать и их характеристики не ухудшаются даже при растяжении до 30%.

▲ Система SAIT Proto

Чтобы проверить свои разработки на практике, исследователи SAIT прикрепили растягиваемые датчики сердечного ритма PPG и систему OLED-дисплея к внутренней стороне запястья пользователя рядом с лучевой артерией^[3]. Таким образом удалось доказать, что движение запястья не сказывается на работе устройства даже при растяжении на 30%. Результаты исследования также подтвердили, что датчик и OLED-дисплей продолжают стабильно работать даже после 1000 растягиваний. Кроме того, выяснилось, что при измерении сигналов во время движения запястья датчик улавливает пульс пользователя в 2,4 раза точнее, чем зафиксированный кремниевый сенсор.

«Особенность этой технологии в том, что с ее помощью вы можете измерять биометрические данные в течение длительного периода без необходимости снимать устройство во время сна или физических упражнений, поскольку электронный патч практически не ощущается на коже. Вы также можете просматривать биометрические данные прямо на запястье, не передавая их на другие гаджеты, – пояснил главный исследователь Ёнджун Юн, автор статьи. – Данную технологию можно использовать в носимых медицинских устройствах для взрослых, детей и младенцев, а также пациентов с рядом заболеваний».

▲ Ёнджун Юн, главный исследователь и автор-корреспондент

Преодоление технических проблем с помощью эластичных материалов и конструкции

Внедрение технологии тянущихся дисплеев – непростая задача, поскольку обычно, если экран растягивается или меняет форму, гаджет ломается, либо начинает работать менее эффективно. Для решения этой проблемы необходимо, чтобы все используемые в конструкции устройства материалы и детали, в том числе подложка, электрод, тонкопленочный транзистор, излучающий слой и датчики, были физически растяжимыми и при этом сохраняли свои электрические свойства.

В итоге ученые из SAIT заменили пластик, ранее применявшийся в растягивающихся дисплеях, на эластомер. Полученная в результате система впервые в отрасли сочетает дисплей и сенсор с использованием процессов фотолитографии для создания микротекстур и обработки больших площадей.

Эластомер – современный материал с высокой эластичностью и упругостью, но возможности его применения в существующих полупроводниковых процессах ограничены из-за чувствительности к нагреванию. Чтобы справиться с этой проблемой, ученые повысили термическое сопротивление материала, изменив его молекулярный состав. Кроме того, они химически интегрировали определенные цепочки молекул для сопротивления материалам, используемым в полупроводниковых процессах.

«Мы использовали “островную” структуру, чтобы сократить напряжение^[4], вызванное растяжением устройства, – пояснил соавтор статьи Йонгджун Ли. – Особо высоким этот показатель был в эластомере, у которого относительно низкий коэффициент упругости^[5] и, следовательно, большая способность менять форму. В результате нам удалось минимизировать нагрузку на OLED-пиксели, более уязвимые к давлению. Мы применили растягивающийся электродный материал (потрескавшийся металл), который сопротивляется деформации, в области, где используется эластомер, поэтому промежутки и электроды между пикселями смогли сжиматься и растягиваться, но пиксели не деформировались».

▲ Металлические электроды с OLED и «трещинами» в островной структуре

▲ Ёнджун Ли, научный сотрудник и соавтор статьи

Коммерческое применение

Растягиваемый сенсор был создан, чтобы непрерывно измерять сердечный ритм пользователя с высокой степенью точности по сравнению с существующими датчиками, применяемыми в носимых устройствах. За счет более плотного прилегания к коже удается снизить неточности показаний, вызванные движением^[6].

Разработанные учеными SAIT растягиваемый датчик и OLED-дисплей были созданы благодаря стремлению преодолеть ограничения современных устройств и техпроцессов, в том числе доступных эластичных материалов. Данная работа имеет большое значение, поскольку ее результатом стало создание более химически- и термостойкого эластомера, что расширяет возможности для коммерческого применения тянущихся устройств с большими экранами высокого разрешения в будущем.

«Наши исследования все еще находятся на начальной стадии, но мы стремимся создать и коммерциализировать растягивающиеся устройства за счет повышения разрешения, эластичности и точности измерений до максимального уровня, – отметил главный исследователь Чжон Вон Чунг, первый соавтор статьи. – Помимо датчика сердечного ритма, который мы использовали в прототипе, мы намерены интегрировать в тянущиеся устройства сенсоры и меняющие форму экраны с высоким разрешением для отслеживания таких показателей, как насыщение крови кислородом, ЭКГ и артериальное давление».

 ▲ Чжон Вон Чунг, главный исследователь и соавтор

[1] Экраны со значительно меньшим размером пикселей, что дает больше свободы при определении их формы

[2] Название доклада: «Автономный патч для мониторинга состояния здоровья в реальном времени»

[3] Поверхностная артерия предплечья, которая обычно используется для измерения пульса.

[4] Сила сопротивления, которая создается в материале, когда он сжимается, изгибается, закручивается или к нему применяются другие внешние силы.

[5] Коэффициент эластичности, отражающий степень растяжения и деформации объекта.

[6] Эффект артефактов, вызванный движением.

2 и 3 ноября этого года эксперты, ученые и заинтересованные зрители собрались в виртуальном пространстве, чтобы поделиться последними достижениями в исследованиях ИИ и обсудить одни из наиболее насущных и актуальных вызовов этой сферы.

Оптимальное использование ИИ в быстро меняющемся мире

Технологии искусственного интеллекта в последние годы стремительно развиваются, в немалой степени благодаря напряженной работе и научным проектам академических и корпоративных исследователей во всем мире. Но, учитывая быстрые и существенные изменения, вызванные глобальной пандемией, в последнее время внимание было сконцентрировано на том, как ИИ можно использовать для решения реальных проблем и какие методы могут быть наиболее эффективными.

Первый день форума, организованный Институтом перспективных исследований и разработок Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT), открыл доктор КиНам Ким (Dr. Kinam Kim), заместитель председателя Совета директоров и генеральный директор подразделения Device Solutions в Samsung Electronics, который подчеркнул важность дискуссий о прошлом, настоящем и будущем ИИ, которые состоялись на мероприятии в этом году. Д-р Ким также подтвердил стремление Samsung Electronics сотрудничать с учеными по всему миру с целью разработки продуктов и услуг, способных сделать мир лучше.

Затем в первый день форума прошла серия выступлений приглашенных экспертов, в частности, ряда ведущих ученых из разных стран. Профессор Йошуа Бенжио из Монреальского университета, профессор Ян ЛеКун из Нью-Йоркского университета и профессор Челси Финн из Стэнфордского университета выступили первыми, после чего на форуме была вручена награда «Исследователь года в области искусственного интеллекта Samsung». Затем свои доклады представили проф. ДонХи Хэм (Prof. Donhee Ham), научный сотрудник Технологического института Samsung и профессор Гарвардского университета, д-р Тара Сайнат из Google Research и д-р Дженнифер Вортман Воган из Microsoft Research.

Выход ИИ на дальнейшие этапы развития

После выступлений приглашенных экспертов в первый день мероприятия состоялась виртуальная панельная дискуссия, которую модерировал вице-президент Samsung Electronics Янг Санг Чой. В дискуссии приняли участие проф. Бенджио, проф. ЛеКун, проф. Финн, д-р Сайнат, д-р Вортман Воган и д-р Иньюп Канг, президент направления System LSI в Samsung Electronics. «Мне очень приятно присоединиться к этому форуму, – отметил д-р Канг. – Мне кажется, что я стою на плечах гигантов».

Участникам панели предложили обсудить способы преодоления сложностей в вычислениях, которые позволят вывести системы искусственного интеллекта на новый уровень и сделать их настолько же понятливыми, как человеческий мозг. Члены группы взвесили преимущества масштабирования нейронных сетей по сравнению с поиском новых алгоритмов, при этом д-р Канг отметил: «Мы должны протестировать оба варианта. Учитывая возможности человеческих синапсов, я сомневаюсь, что мы сможем достичь человеческого уровня с помощь современных технологий. В конце концов, мы добьемся этого, но нам определенно понадобятся и новые алгоритмы».

Проф. ЛеКун отметил, что исследования ИИ не ограничиваются только текущими методами масштабирования. «Нам не хватает некоторых важных составляющих, позволяющих достичь интеллекта человеческого – или даже животного – уровня», – подчеркнул он, добавив, что, возможно, в ближайшем будущем ученые смогут разработать ИИ уровня животного – например, кошки. Проф. Финн согласилась с коллегой. «Современный искусственный интеллект не способен даже приготовить хлопья на завтрак, – отметила она. – Даже такие базовые вещи все еще выходят за рамки возможностей наших алгоритмов».

Опираясь на тему своего основного доклада, проф. Бенжио добавил, что для того, чтобы будущие системы обладали интеллектом, сопоставимым с умом ребенка, необходимо разработать модель мира, основанную на обучении без учителя. «Наши модели должны вести себя как человеческие младенцы, чтобы активно стремиться к знаниям», – пояснил он.

Затем панельная дискуссия перешла к способам преодоления разрыва между текущими разработками и будущими технологиями уровня человеческого интеллекта, при этом все эксперты согласились, что им предстоит проделать большую работу по разработке систем, которые имитируют работу человеческих синапсов. «Многие современные направления исследований пытаются восполнить эти пробелы», – заявил проф. Бенжио.

Затем участники группы поделились мыслями о том, как сделать ИИ «более справедливым», учитывая врожденные предубеждения, присущие современному обществу, и обсудили баланс между государственным регулированием и корпоративными интересами, который необходимо найти для развития интеллектуальных систем.  Д-р Вортман Воган выступила за разнообразие точек зрения на все части процесса построения системы. «Я хотела бы, чтобы процессы, которым должны следовать люди при разработке систем машинного обучения, регулировались, вместо того, чтобы людей заставляли достигать одинаковых результатов».

Последний вопрос, заданный группе, касался их мыслей о том, в какой сфере будет достигнут следующий успешный опыт применения сквозных моделей. «Цельные модели изменили сферу распознавания речи, уменьшив задержку и устранив необходимость подключения к интернету, – отметила д-р Сайнат. – Благодаря этому прорыву, в будущем подобные модели позволят выполнять такие задачи, как расшифровка длинных сообщений. Мы всегда говорим о наличии “одной модели, чтобы править всеми”. Это сложная и интересная сфера, возможности которой расширились благодаря сквозным моделям. Сегодня мы стремимся разработать модель, способную распознавать все языки в мире».

Совершенствование человеческого опыта с помощью ИИ

Второй день Форума был организован Samsung Research, центром передовых исследований и разработок Samsung Electronics, который отвечает за создание новых технологий для потребительских продуктов компании.

В своей вступительной речи д-р Себастьян Сын, президент и глава Samsung Research, обрисовал области, в которых Samsung особенно стремительно развивает свои исследования в сфере ИИ, стремясь обеспечить реальные преимущества для своих пользователей, включая более традиционные области ИИ (видение и графика, речь и язык, робототехника), искусственный интеллект на устройствах и сферу здоровья и поддержания хорошего самочувствия.

После демонстрации ряда продуктов Samsung, оснащенных технологиями искусственного интеллекта, д-р Сын подтвердил, что для максимального расширения возможностей искусственного интеллекта, которые смогут по-настоящему эффективно помогать людям, необходимо сотрудничество между корпоративными и академическими исследователями и совместный поиск новых решений.

После выступления д-ра Сына во второй день Форума состоялся ряд докладов об ориентированном на человека ИИ от приглашенных экспертов, в том числе проф. Кристофера Мэннинга из Стэнфордского университета, проф. Деви Парих из Технологического института Джорджии, проф. Суббарао Камбхампати из Университета штата Аризона и исполнительного вице-президента Samsung Research Дэниела Д. Ли, руководителя центра искусственного интеллекта Samsung в Нью-Йорке и профессора Корнеллского технологического института.

За выступлениями экспертов последовала живая панельная дискуссия, которую модерировал д-р Сын. В ней приняли участие проф. Мэннинг, проф. Парих, проф. Камбхампати и исполнительный вице-президент Ли. Д-р Сын начал обсуждение с вопроса о теме, затронутой в речи профессора Камбхампати – потенциальных проблемах, которые могут привести к риску манипулирования данными по мере развития ИИ. «Поскольку технологии искусственного интеллекта продолжают развиваться, нам важно следить за возникновением возможностей для манипуляции данными и работать над решением проблем, связанных с непреднамеренными искажениями информации в любых системах искусственного интеллекта», – пояснил проф. Камбхампати.

Затем д-р Сын поднял вопрос, который наиболее заинтересовал аудиторию. Учитывая, что одним из практических вызовов в исследованиях ИИ является получение данных, экспертов спросили, считают ли они, что компании или исследователи нуждаются в разработке новых средств обработки и управления данными. Признавая, что ученые часто борются за безопасность данных, в то время как компании имеют повышенные ограничения вокруг использования этих данных, проф. Парих обосновала необходимость поиска новых методов исследования, которые могут быть смоделированы с недостаточными данными или с сотрудничеством между академическими сообществами и промышленностью, включая открытые методы исследования. «Во многих областях существуют большие общедоступные наборы данных, – отметила она. – Исследователи за пределами компаний могут получить к ним доступ и использовать. Но в дополнение к этому, наиболее интересные области в ИИ сегодня – это те, где у нас не так много данных. Именно они представляют собой одни из самых основных вызовов и подходов».

Последний вопрос вернул дискуссионную группу к теме второго дня Форума – «ИИ, ориентированный на человека». Участников спросили, верят ли они, что ИИ будет способен сравняться с человеческим интеллектом в ближайшие 70 лет, поскольку именно этот период времени потребовался, чтобы достичь сегодняшнего уровня исследований ИИ. Исполнительный вице-президент Дэниел Ли заключил, что ИИ еще предстоит пройти долгий путь, но 70 лет – это большой срок. «Я настроен оптимистично, – отметил проф. Ли. Но на этом пути есть много вызовов, с которыми компаниям нужно работать вместе».

«Сегодня мы достигаем пределов диапазона проблем, которые мы можем решить, используя только большое количество данных, – отметил профессор Мэннинг. – Прежде чем мы увидим подобные разработки ИИ в больших масштабах, необходимо сделать акцент на создании систем ИИ, которые будут служить обычным людям, а не только огромным корпораций».

Форум искусственного интеллекта Samsung завершился словами благодарности всем экспертам, принявшим участие в двухдневном форуме, и выражением надежды на проведение форума в следующем году в офлайн-формате. Все сессии и выступления Форума искусственного интеллекта Samsung 2020 можно посмотреть на официальном YouTube-канале Samsung.

В этом году, уже четвертый по счету, форум прошел 2 и 3 ноября. Первый день мероприятия, посвященный передовым технологиям будущего, был организован Институтом перспективных исследований и разработок Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT) и научно-исследовательским центром Samsung. На нем участники обсудили, как наилучшим образом использовать технологии ИИ в стремительно меняющемся современном мире, особенно в контексте беспрецедентных ситуаций, которые возникли из-за глобальной пандемии.

День 1: Прошлое, настоящее и будущее искусственного интеллекта

2 ноября доктор КиНам Ким (Dr. Kinam Kim), заместитель председателя Совета директоров и генеральный директор подразделения Device Solutions в Samsung Electronics, открыл первый день Форума искусственного интеллекта 2020, выступив со вступительной речью, в которой рассказал о значительном прогрессе в технологиях искусственного интеллекта за прошедшие годы. Он также отметил, что в связи с этим многие ожидают, что ИИ решит проблемы, вызванные недавней пандемией, но подчеркнул, что, поскольку модели искусственного интеллекта основываются на огромных объемах реальных данных и симуляций, смоделировать текущую пандемию и другие стихийные бедствия с помощью интеллектуальных технологий крайне сложно.

Д-р Ким поделился собственным мнением о том, как технологии искусственного интеллекта могут развиваться и использоваться для оказания значимого воздействия на проблемы реального мира, а также подчеркнул, что как крупный разработчик основных технологий в экосистеме искусственного интеллекта, Samsung Electronics активно сотрудничает с учеными по всему миру в поисках решений таких реальных проблем. Д-р Ким закончил свою вступительную речь надеждами на то, что в ходе Форума в этом году должны состояться содержательные дискуссии о настоящем и будущем технологий искусственного интеллекта и их пользе для человечества.

Признание ведущих талантов в сфере ИИ

В этом году на Форуме ИИ компания Samsung вручила первую награду «Исследователь года Samsung в сфере ИИ», созданную с целью выявления выдающихся исследователей в этой области из разных стран мира и поддержки их научной деятельности.

В этом году награды получили проф. Кён Хён Чо (Prof. Kyunghyun Cho) из Нью-Йоркского университета, проф. Челси Финн из Стэнфордского университета, проф. Сет Флаксман (Prof. Seth Flaxman) из Имперского колледжа Лондона, проф. Цзяцзюн Ву (Prof. Jiajun Wu) из Стэнфордского университета и проф. Чо Джуй Се (Prof. Cho-Jui Hsieh) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Профессор Кён Хён Чо, всемирно признанный исследователь в области обработки естественного языка, часто публикует статьи, получающие признание в областях медицины, биологии и оптимизации. «Для меня большая честь получить награду «Исследователь года Samsung в сфере ИИ», и я намерен продолжать работу в области искусственного интеллекта», – прокомментировал награду проф. Чо.

Ключевые тезисы экспертов: основные выступления

Профессор Йошуа Бенжио (Prof. Yoshua Bengio), который в этом году был сопредседателем форума и получил звание Профессора года Samsung в сфере ИИ, выступил с докладом «На пути к обнаружению причинных представлений». В своей лекции проф. Бенжио объяснил, что до сих пор традиционные технологии глубокого обучения полагались на умозаключения для распознавания информации, поступающей от органов чувств, и получения выводов, однако технологии искусственного интеллекта вместо этого способны изучать причинно-следственную связь между скрытыми переменными, прежде чем делать выводы, способны приходить к заключениям так, как люди, и, следовательно, могут реагировать на незапрограммированные ситуации. Говоря о своем видении такого типа ИИ, проф. Бенжио поделился первоначальными результатами своего исследования и предложил пути развития технологии ИИ, опираясь на эти данные.

Проф. Ян Лекун (Prof. Yann LeCun) из Нью-Йоркского университета, исследователь, первый разработчик сверточной нейронной сети, широко применяемой в технологиях распознавания видео, представил свою новейшую модель с самообучением. В отличие от обучения с учителем, при котором на каждый заданный набор данных предоставляется заданный ответ, модель самообучения подразумевает автономное создание вопросов и последующий поиск ответов в имеющихся в данных. Такой метод был применен к массивной лингвистической модели, способной генерировать предложения так, как это делают люди. Проф. Лекун подчеркнул, что самообучение похоже на познание мира ребенком, и представил основанную на энергии модель, произошедшую из такого сравнения.

Проф. Челси Финн (Prof. Chelsea Finn) из Стэнфордского университета, работа которой сконцентрирована на мета-обучении, прочитала лекцию под названием «Мета-обучение: от быстрой адаптации к обнаружению симметрий». В своей лекции проф. Финн представила технологии мета-обучения, при которых ИИ, несмотря на изменения данных, может быстро адаптироваться к необученным данным, поделилась историями успеха применения этих технологий в области робототехники и создании лекарственных препаратов.

Проф. ДонХи Хэм (Prof. Donhee Ham), научный сотрудник Технологического института Samsung и профессор Гарвардского университета, выступил с докладом «Реконструкция мозга». В своей презентации он подчеркнул, что текущий уровень ИИ основан на человеческом мозге, но на самом деле работает не так, как мозг, из-за чего возможности технологии оказываются ограничены. Проф. Хэм представил передовые нейронные разработки, которые способны имитировать структуру и функции цепи человеческого мозга и самостоятельно создавать компьютерные интегральные схемы.

В мероприятии также приняли участие отраслевые эксперты. Д-р Тара Сайнат (Dr. Tara Sainath) из Google Research поделилась результатами последних исследований сквозных моделей, разработанных для распознавания речи, способных повысить точность, эффективность и многоязычность служб голосового помощника, широко использующихся на интеллектуальных устройствах.

Д-р Дженнифер Вортман Воган (Dr. Jennifer Wortman Vaughan) из Microsoft Research прочитала лекцию под названием «Разборчивость в жизненном цикле машинного обучения». Она поделилась концепцией машинного обучения, ориентированной на человека, подчеркнув, что для разработки справедливой системы машинного обучения, способной завоевать доверие людей, необходимо четкое понимание системы людьми. Затем д-р Вортман Воган представила результаты исследования, которые способны объективно подтвердить такой механизм.

Поскольку Форум искусственного интеллекта Samsung в этом году проводился в онлайн-формате, студенты и исследователи в сфере ИИ со всего мира могли участвовать в виртуальных обсуждениях и дискуссиях. При просмотре лекций форума на канале Samsung Electronics на YouTube участники могли задавать вопросы и получать ответы от докладчиков благодаря функции чата в реальном времени.

Лаборатория ИИ расположена в институте алгоритмов машинного обучения Mila (Montreal Institute for Learning Algorithms) в Монреале, Канада. Mila – один из лучших исследовательских центров мира в области глубокого обучения, основанная проф. Йошуа Бенжио (Yoshua Bengio), одним из величайших мировых экспертов в области глубокого обучения, машинного обучения и искусственного интеллекта, партнерами которого являются Университет Монреаля и Университет МакГилл. В лаборатории доступно открытое рабочее пространство для совместной работы с сообществом исследователей в области ИИ в Mila.

Лаборатория ИИ в Монреале сконцентрируется на исследованиях в области обучения без учителя (unsupervised learning) и генеративных сетей (GAN) для разработки революционных технологий, в том числе новых алгоритмов глубокого обучения и встроенного ИИ нового поколения.

К работе в лаборатории ИИ была привлечена команда ведущих специалистов в области глубокого обучения, включая Саймона Лакост-Жюльена (Simon Lacoste-Julien), профессора университета Монреаля, который недавно присоединился к руководству лаборатории. Кроме того, Samsung со временем планирует направить сотрудников отдела исследований и разработок подразделения Device Solutions Business в Монреаль, а также использовать лаборатории ИИ в качестве базы для обучения специалистов и сотрудничества с другими передовыми исследовательскими институтами в этой области.

При этом лаборатория в Монреале продолжает выстраивать устойчивые отношения с Йошуа Бенжио. SAIT и проф. Бенжио сотрудничают в области исследований алгоритмов глубокого обучения с 2014 года, ими были опубликованы три статьи на эту тему в научных журналах.

 «Мы установили продуктивное сотрудничество Samsung с Mila, которое уже принесло хорошие результаты и укрепило взаимное доверие сторон. Благодаря новой лаборатории SAIT, расположенной в недавно открытом здании института, и увлекательным исследовательским задачам в области ИИ, стоящим перед нами, я ожидаю еще более позитивных результатов в будущем», – прокомментировал профессор Йошуа Бенжио.

«Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) фокусируется на исследованиях и разработках – не только в полупроводниках следующего поколения, но также и на инновационном искусственном интеллекте как базовой технологии в полупроводниковых системах. Лаборатория ИИ в Монреале сыграет ключевую роль, задав новое определение теории ИИ и алгоритмам глубокого обучения на ближайшие 10 лет», – отметил Сон У Хван (Sungwoo Hwang), исполнительный вице-президент и глава подразделения SAIT.

SAIT активно проводит совместные исследования с другими ведущими специалистами в этой области. Помимо профессора Бенжио, SAIT работал с профессором Нью-Йоркского университета Яном Лекуном (Yann LeCun) и профессором Университета Торонто Ричардом Земелем (Richard Zemel). Йошуа Бенжио и Ян Лекун вместе с ученым Джеффри Эверестом Хинтоном (Geoffrey Everest Hinton) получили премию Тьюринга 2018 года, которую часто называют «Нобелевской премией в области компьютерных наук».

Изучение технологий для аккумуляторов следующего поколения

Литий-ионные батареи начали использоваться в коммерческих проектах в 1991 году и получили широкое применение на рынках мобильных устройств и электронных средств передвижения. При этом для полной зарядки стандартной литиевой батареи требуется, по меньшей мере, один час при использовании функции «быстрая зарядка». Кроме того, специалисты считают, что батареи такого типа уже достигли максимально возможной мощности. Самым перспективным материалом для аккумуляторов следующего поколения ученые считают графен.

Теоретически, для полной зарядки батареи, созданной на основе «графеновых шариков», требуется всего 12 минут. Кроме того, батарея способна стабильно работать при температуре до 60 градусов Цельсия, что особенно важно для использования в электрокарах.

Ученые SAIT исследовали возможные способы применения графена – материала с высокой прочностью и проводимостью – в аккумуляторах и обнаружили, что графен в 3D-форме можно синтезировать с использованием доступного материала – диоксида кремния. Получившиеся в результате синтеза «графеновые шарики» подходят для применения в качестве защитного слоя и катодных материалов в литий-ионных батареях, что обеспечивает повышение мощности, стабильную температуру и сокращение времени зарядки.

Доктор Сун Ин Хёк, возглавлявший проект со стороны SAIT, отметил: «Наше исследование позволит массово синтезировать многофункциональный композитный материал графен по доступной цене. В то же время, мы смогли существенно расширить возможности литий-ионных батарей, используемых на быстро растущих рынках мобильных устройств и электрического транспорта. Мы намерены продолжать исследовать и развивать технологии вторичных батарей в свете этих трендов».

Результаты исследования SAIT освещены в журнале Nature Communications за ноябрь 2017 года в статье, озаглавленной «Графеновые шарики для литиевых аккумуляторов с быстрой зарядкой и высокой энергоемкостью». Представители SAIT также подали заявки на патент технологии «графеновых шариков» в США и Корее.