Нейромережа домалювала Моні Лізі обличчя Бенедикта Камбербетча

19 Грудня 2018
пороблено технології штучний інтелект

Американські розробники навчили алгоритм адаптувати під стиль зображення вставлений у нього сторонній об’єкт. Наприклад, таким чином Моні Лізі реалістично прималювали обличчя Бенедикта Камбербетча.

Розробники з Корнельського університету та Adobe Research під керівництвом Фужун Луана вирішили полегшити роботу для тих, хто хоче вставити сторонній об’єкт у зображення і повністю адаптувати його під оригінал одним кліком. Вони створили трикроковий алгоритм – спочатку він вставляє об’єкт на картинку, потім розфарбовує його в колір оточення, а на фінальному етапі відновлює текстуру об’єкта відповідно до фону.

В результаті нейромережа навчилася робити, здавалося б, неможливе – вона достовірно переносить об’єкти на зображення різних стилів. Наприклад, обличчя британського актора Бенедикта Камбербетча – на шедевр Леонардо да Вінчі. У порівнянні з попередніми алгоритмами, новий спрацьовує набагато «чистіше».

Найцiкавiше на сайтi

Редагуй як бог: технологія зміни геному CRISPR-Cas9

За цю технологію ведуться патентні війни між корпорацією ІМТ і Каліфорнійським університетом. Білл Гейтс інвестує у стартап, який допоможе завдяки їй змінити людство. Дженіфер Лопес продюсує кримінальний серіал про її розвиток. Знайомтеся: у спецтемі «Ідеї» – CRISPR-Cas9, високоточна система редагування геному.

Передісторія. Уявімо кишкову паличку. У різних штамів цієї бактерії є різна кількість генів, але переважно їх 4200 – зовсім небагато. І з усім цим щастям паличка повинна вижити сама і ще й розмножитися. Зрозуміло, що вона ставиться до свого геному економно й абищо там не триматиме. Але у 1980-х роках під час розшифровування її геному вчені раптом знайшли, здавалося б, беззмістовну послідовність: мало того, що вона складалася з фрагментів ДНК, що повторювалися багато разів, так ще й нічого не кодувала.

Ці послідовності назвали CRISPR – Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами). У різних штамів бактерій ці послідовності відрізнялися. Що вони роблять, ніхто до кінця не розумів, але їх почали застосовувати як маркери: наприклад, компанія з виробництва ензимів і біопродуктів Danisco, щоб запобігти «крадіжці» цінних штамів молочнокислих бактерій для виготовлення закваски.

Прийшли 2000-і і вчені вирішили порівняти CRISPR-послідовності та вже наявні послідовності в ДНК-базах. Виявилося, що CRISPR схожі на геноми вірусів. Відкриття описали у кількох низькорангових журналах і ним ніхто не зацікавився. Тоді ж поруч з CRISPR-послідовностями виявили Cas-гени (Cas – CRISPR associated protein, або CRISPR-асоційований білок).

Група вчених зробила припущення, що білки групи Cas розпізнають вірус завдяки наборам CRISPR-спейсерів (унікальних послідовностей): як тільки РНК з CRISPR збігається з генним матеріалом вірусу, запускається «імунна реакція». Ба більше, у вже згадуваній компанії Danisco провели експеримент: у геном бактерії вбудували нову CRISPR – і вона стала стійкою до вірусу, геном якого повторювала ця CRISPR. Результати опублікували вже не абиде, а в журналі Science.

Проблема. Уся інформація про те, як функціонує наш організм, записана в генах. Літерами A, G, T, C позначають нуклеотиди, з яких складається ДНК. 6,4 млрд нуклеотидів – і навіть однієї помилки достатньо, щоб спричинити генетичне захворювання. Це і синдром Дауна, і серповидноклітинна анемія, і гемофілія, і рак, і ще дуже багато не таких відомих хвороб, спричинених мутаціями, які руйнують життя неймовірній кількості людей.

Ідея. У вчених виникла думка: чому б не боротися з генетичними хворобами, зігравши на випередження – змінюючи ДНК людини ще до народження? Серед групи білків Cas найбільш універсальним виявився Cas9. Для досягнення мети вирішили використати саме поєднання CRISPR і Cas9. І технологія не підвела.

Рішення. Експерименти з CRISPRCas9 успішно проводили на бактеріях та в умовах in vitro («у пробірці»), а у 2013 році технологія вийшла на новий рівень – CRISPRCas9 запрацював у клітинах еукаріотів (організмів, у чиїх клітинах є ядро – як у людей). А ще через два роки сталося те, що здавалося неможливим: китайські вчені опублікували статтю, де описали свій успішний експеримент з редагування геному людського ембріона. Їм вдалося виправити ген, який відповідав за бета-таласемію (синтез аномального гемоглобіну, що спричиняє анемію).

Якби ембріон вирішили розвивати далі, цілком могла б народитися здорова дитина. При цьому точність редагування була дуже низькою, наукова спільнота відреагувала неоднозначно. Але у 2016 році вчені з США звели вірогідність помилки редагування до нуля і всі визнали – тепер ми можемо змінювати геном людини. Це стало найбільшим науковим відкриттям останніх десятиліть. (Ми вже писали про те, які етичні проблеми ставить перед людством це відкриття.)

Технологія. Як працює CRISPRCas9? У живу клітину система потрапляє завдяки «упаковці» з нешкідливих вірусів, що дозволяють проходити крізь мембрани. ДНК людини – дволанцюгова спіраль, що складається нуклеотидів. РНК, що є в CRISPRCas9, називають «гідом» – місце, де має відбутися розрив (усього 20-30 нуклеотидів) вона впізнає завдяки комплементарності. Комплементарність – це здатність одних нуклеотидів (A, G) «впізнавати» інші (T, C) й утворювати з ними специфічні стійкі пари, що не дають «розплутатися» спіралі з двох ланцюгів ДНК.

За допомогою ферменту Cas9 зв’язки «розрізаються» і непотрібний фрагмент вилучається. Розрив відновлюється за рахунок природних процесів репарації ДНК під час поділу клітини (при диплоїдному наборі хромосом, коли в кожної є пара, яка підставить дружнє хромосомне плече допомоги) або ж правильний фрагмент ДНК вносять разом з системою CRISPRCas9 (при гаплоїдному наборі, коли кожна хромосома є тільки в одному екземплярі).

Що далі? Зараз різні системи CRISPRCas9 використовують у найрізноманітніших цілях: для затримки розвитку бокового аміотрофічного склерозу (хвороба, на яку страждав Стівен Хокінг), для лікування міодистрофії Дюшенна, раку, анемії та «очищення» від ВІЛу (елімінація – усунення вірусу з клітини). А завдяки CRISPR-Cas13 (з іншим білком групи Cas) учені навчилися «вимикати» гени.

За допомогою CRISPRCas9 відтворюють фільми, внутрішні органи свиней роблять придатними для трансплантації людині, диференційовані клітини перетворюють на стовбурові. Під дією технології «відредаговані» томати не потребують запилення для розмноження, а мурахи перестають реагувати на інших членів колонії, натомість обираючи самітне існування. Хоча до самого методу є багато запитань з етичної точки зору і називати його панацеєю ще рано, ми точно стали на поріг медичної революції та маємо шанс пересмислити усе людське існування.

Факт чи фейк: як відрізнити правду від брехні у скаженому потоці новин

АвторАнна Ляшенко
11 Грудня 2018

Чи правда, що станція метро «Арсенальна» – найглибша у світі? Чи казав Порошенко, що молитва впливає на реформи в Україні? 53% українців вважають, що можуть відрізнити правду від фейку. А чи зможете ви? Студія онлайн-освіти EdEra та аналітична платформа VOXUkraine розробили онлайн-курс «Фактчек: Довіряй-перевіряй», а керівниця відділу інновацій в EdEra Анна Ляшенко спеціально для Platfor.ma раз і назавжди роз’яснює, як відрізнити правду від брехні.

Чи справді фейки – скрізь?

Що поширюється швидше: правда чи брехня? У 2018 році журнал Science опублікував дослідження щодо поширення правдивої та неправдивої інформації. Йшлося про 126 тис. історій, які понад 4,5 млн разів публікувалися у Твіттері за 2006-2017 роки.  Виявилося, що неправдива інформація поширювалася швидше, ніж правдива. Чим оригінальнішою та емоційнішою була новина, тим охочіше ділилися нею користувачі.

Відрізнялися навіть спектри емоцій. Неправдиві та популярні новини зазвичай викликали здивування, страх та огиду. Правдиві та менш популярні – очікування, радість, довіру або смуток.

Фейки існують споконвіків. Але особливу увагу дослідників вони привернули у 2016 році під час виборів президента США. Згідно з дослідженням, під час цієї виборчої кампанії кожен четвертий американець заходив на сайти із фейковими новинами, а спростування неправдивих новин майже ніколи не досягали своєї мети.

Тоді американські фейкові новини досягли тисяч американських виборців. А отже, потенційно вплинули на їхню точку зору та на результати виборів загалом. Тобто фейки можуть завдавати шкоди, якщо їхня мета – маніпулювати думкою людей.

В тому ж 2016 Оксфордський словник англійської мови проголосив слово «пост-правда» (post-truth) словом року. Адже тоді в пресі часто йшлося про політику пост-правди, яка звертається до емоцій та особистих переконань, а не до об’єктивних фактів. Фейки та ігнорування об’єктивних фактів – це частина політики пост-правди.

Водночас фейки бувають невинними. Наприклад, UAReview в Україні – це гумористичний ресурс, який навмисне публікує фейкові новини. Але їхня мета – гумор, а не вплив на думку аудиторії.

Як боротися з фейками?

Чим більше з’являється неправдивої інформації, тим популярнішими стають ресурси із фактчекінгу. Наприклад, ще в 2003 році в США виник FactCheck.org. Місія цього сайту – моніторинг публічних заяв політиків і викриття брехні. На сайті є не лише статті. Тут можна поставити запитання, почитати про найпопулярніші онлайн-міфи (з посиланнями на джерела) та ознайомитися з неправдивими ідеями політичних курсів американських партій.

Є в США і фактчекінг-сайти, які спростовують міфи про американську культуру – наприклад, snopes.com та TruthOrFiction.com.

Європейські журналісти та активісти також розробляють ресурси для боротьби проти фейкових новин. Наприклад, BBC створив ресурс BBC Reality Check. Наразі там публікують матеріали, які викривають неправдиві новини. Сайт регулярно оновлюється, а матеріали не лише спростовують фейки, а й пояснюють різні аспекти політики. Зокрема – нюанси Брекзиту.

Французькі ЗМІ навіть розробили інструмент для перевірки фактів. Так у базі сайтів Les Décodeurs можна перевірити надійність джерела – чи часто сайт поширює недостовірну інформацію. На жаль, верифікація працює тільки французькою мовою.

Ресурси з перевірки інформації існують у багатьох країнах. З їхнім переліком можна ознайомитися за посиланням.

В Україні теж існують ініціативи з фактчекінгу. Серед них – StopFake.org, заснований 2014 року. Сайт функціонує 13 мовами та пропонує не лише статті, а й відео та подкасти. Нещодавно проект опублікував звіт за 2014-2017 роки, протягом яких було проаналізовано і спростовано 919 неправдивих повідомлень. При цьому 85 зі 178 джерел поширення фейкових новин про Україну – російські ЗМІ. А VoxCheck – фактчек-проект VoxUkraine – перевіряє твердження українських політиків та публікує їх з поміткою «правда», «неправда» або «маніпуляція».

Що, кому, чому: Nobilitet про премію миру та економіку на головній нагороді світу

10 грудня відбулося урочисте вручення Нобелівської премії за відкриття і досягнення 2018 року. Тим часом Platfor.ma побувала на науковій конференції Nobilitet, на якій експерти розтлумачували, кого і за що нагороджують. З усіх виступів ми переказуємо два, які здалися нам найбільш важливими та актуальними: про вплив на економіку клімату та технологічних інновацій, а також про сексуальне насильство як зброю у воєнних конфліктах.

Цього року премію отримали американські економісти Вільям Нордхаус і Пол Ромер. Їхні дослідження стосуються взаємовпливу інновацій та клімату, а також накопичення знань для поліпшення економічного зростання.

Вільям Нордхаус – професор Єльського університету, доволі знаменитий тим, що був співавтором Пола Самуельсона, по чиїм книгам вивчали та досі вивчають економіку. А Пол Ромен є професором бізнес-школи при Нью-йоркському університеті й вже дуже давно перебував у шорт-листі Нобелівської премії, як, власне, і Нордхаус.

Чому Україні має бути особливо цікава цьогорічна Нобелівська премія з економіки? Тому що цього разу мова йде про зв’язок економічного зростання з різними факторами. Пояснення знайшлися в моделі Ромера і його співавторів – вони взагалі-то кардинально змінили економічну науку і ставлення до поняття «інновації». А Нордхаус займався вивченням взаємовпливу технологічного прогресу, промислового виробництва, викидів в атмосферу СО2 і змін клімату. Відштовхувалися роботи дослідників від моделі Роберта Солоу, який отримав свого Нобеля в 1987 році – він пояснював економічне зростання через розвиток технологій.

Швидше за все наша мрія жити де-небудь у моря може легко втілитися завдяки всесвітньому потеплінню й підвищенню температури приблизно на три з половиною градуси. Вже порівняно скоро Чорне море буде плескатися десь ближче до Умані. Ще трохи – і пальми, що ростуть десь в Боярці, будуть звичайним явищем.

Динаміка збитків, яка пов’язана зі світовими катастрофами: пожежами, землетрусами, повенями – моторошна. Всього за 13 років: $1,7 трлн збитків від катастроф; 2,9 млрд людей, яких так чи інакше торкнулися світові катастрофи; 1,2 млн загиблих. І ця динаміка росте! Саме тому науковці почали шукати залежність катастроф від різних факторів – і знайшли її дуже чітко між кількістю викидів СО2 і підвищенням середньої річної температури у світі. За розрахунками Вільяма Нордхауса, якщо вона підвищиться ще на 3,5 градуса, то ми побачимо зменшення території Індії в півтора раза, істотне затоплення Китаю і Кореї, північна Європа значно зменшиться, а Венеції взагалі не буде. А Крим стане островом.

Вчені задумалися, як людство може перешкодити такому розвитку подій. Поворотним важелем якраз тут стала робота Нордхауса, який прорахував, як економіка може вплинути на стримування змін клімату. Він показав, що єдиний спосіб – це введення податку на викиди СО2. При чому ці податки повинні генеруватися стосовно держав, які мають їх виплачувати одна одній. Це повинно було простимулювати уряд провадити політику, яка буде контролювати викиди.

Нордхаус порахував оптимальний податок в приблизно $50 за тонну викидів, що зараз і закладено в форму Паризької угоди. Це дозволить стримати зростання температури до 3,5 градусів у 2100 році.

При цьому існують країни, які повністю позбулися викидів – Коста-Ріка майже на 100% перейшла на поновлювані джерела енергії, а в Норвегії вітряна енергія вже дешевша за атомну й велика частина транспорту – це електромобілі. Багато компаній зараз кинулися на будівництво міст майбутнього, які засновані на відновлюваній енергетиці.

Вплив інновацій на економіку ще цікавіший для України, тому що драйвером розвитку країни є збільшення економіки. Але шляхом чого це зробити? Сподіватися, що у нас буде більше посівних площ складно, тому що і так практично все зайнято. Витягати ж щось з нашої металургії або хімії практично неможливо.

Код у мішку: як генеративний дизайн об’єднує митців із програмістами

19 травня у школі Projector стартує курс з генеративної графіки – нового підходу, при якому дизайнер проектує алгоритм, а програма вже самостійно генерує дизайн. Так можна створити без перебільшення мільйони унікальних варіантів продукту. Platfor.ma дізналася в куратора курсу, архітектора медіаінсталяцій і саунд-художника Євгена Ващенка, як виглядає цей метод на практиці й чи не означає він перехід від творчості до механічної роботи з кодом.

Генеративний дизайн ще називають алгоритмічним чи параметричним. Суть у тому, що комп’ютер без втручання людини (і набагато швидше за неї) проектує об’єкти за заданими параметрами. Це може бути зображення, деталь, анімація, архітектурна модель чи ескіз для 3D-принтера. Так можна створити без перебільшення мільйони унікальних варіантів продукту – що, наприклад, алгоритм і зробив з банками Nutella.

Сам принцип генеративної творчості існував і до комп’ютерної ери. Наприклад, калейдоскоп – найпростіший і знайомий усім з дитинства «генератор» візерунків. Проте сьогодні технології дозволяють створювати набагато складніші й цікавіші речі та твори мистецтва.

 

– Наскільки це взагалі нова історія – генеративний дизайн?

– Це стара історія, яка по-новому розкривається у сучасності, бо з’явилися цифрові інструменти, що можуть робити значно більше калькуляцій, ніж людина. Сам термін «генеративний» походить від слова «generative», яке має стійкий синонім – «creative» (креативний). Це дуже древній процес, результатом якого є все те, що ми бачимо сьогодні. Сучасні способи та інструменти дуже схожі на попередні, які створювалися впродовж історії розвитку креативної свідомості людства.

– Які найяскравіші приклади вже є?

– Люди, які пізнали математику як основну науку для формотворчості, встигли наробити багато цікавих експериментів. Наприклад, ось як у різних сферах проявив себе генеративний дизайн:

Проект зі створення доричних колон Subdivided Columns архітектора й інженера Майкла Хансмеєра

 

Роботи мистецької та архітектурної студії Марка Форнса THEVERYMANY