X
تبلیغات
آموزش کامپیوتر - هوش مصنوعی - مقاله 3

آموزش کامپیوتر

نرم افزار - سخت افزار

هوش مصنوعی - مقاله 3

فهرست مندرجات

·         ۱ هوش مصنوعی چیست؟

·         ۲ شاخه های هوش مصنوعی

o        ۲.۱ شبکه عصبی(Neural Network)

o        ۲.۲ فرآیند تکلم طبیعی (Natural Language Processing)

o        ۲.۳ روباتیک(Robotics)

o        ۲.۴ انجام مسابقه(Game Playing)

o        ۲.۵ سیستمهای خبره(Expert Systems)

·         ۳ هوش مصنوعی قوی و ضعیف

·         ۴ نظرمحققان پیرامون هوش مصنوعی

·         ۵ نحوه شکل گیری هوش مصنوعی

·         ۶ هوش‌ مصنوعی‌ و هوش‌ انسانی‌

·         ۷ منابع

هوش مصنوعی چیست؟

به طور ابتدایی می‌توان هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) را به این ترتیب تعریف کرد: هوش مصنوعی تلاشی است که انجام آن باعث می‌شود عملکرد ماشینهای دنیای واقعی، مشابه عملکرد ماشینهای هوشمند نمایش یافته در فیلمها شود. این تعریف، اشاره‌ای مختصر به وسعتی است که تحقیقات هوش مصنوعی به آن می‌پردازد، اما به جنبه‌های مهم.A.I. ، به خصوص در موارد علمی اشاره‌ای نمیکند . حال سعی می کنیم هوش مصنوعی را به صورت علمی تر بررسی کنیم .

در روانشناسی ، هوش انسان چنین تعریف می شود : قابلیت عمومی درک و استدلال یا به بیان دیگر کل قابلیت یک فرد برای فعالیت هدفمند، تفکر منطقی و برخورد کارآمد با محیط .

اصطلاح هوش مصنوعی در سال 1956 توسط جان مک کارتی (John McCarthy) ابداع شد . او هوش مصنوعی را چنین تعریف کرد: توانایی است که به ماشین ، هوشمندی نوع انسان یا حیوان را می دهد، به نحوی که ماشین به اهدافش برسد. یا به صورت دقیق تر می توان آن را چنین بیان کرد : هوش مصنوعی شاخه ای از علم کامپیوتراست که ملزومات محاسباتی مورد نیاز را برای اعمالی مانند ادراک، مشاهده، استدلال و یادگیری، مورد بررسی قرار داده و سیستمهایی را پیاده‌سازی می کند که در این زمینه ها مورد بهره برداری قرار می گیرند.

هوش مصنوعی گاهی مشابه سازی هوش انسان است، اما همیشه چنین نیست، چرا که محققان هوش مصنوعی می توانند هم از روشهایی استفاده کنند که در انسان دیده شده و هم روشهایی را به کار ببرند که جزو کارکردهای انسان نبوده و یا انسان قادر به انجام آن نیست.درقسمت زیر تعاریف دیگری از هوش مصنوعی بیان شده است:

علم و مهندسی ساخت ماشین های هوشمند٬ خصوصا برنامه های کامپیوتری هوشمند . جان مک کارتی (استنفورد)

هوش مصنوعی عموما بعنوان زیر شاخه ای از کامپیوتر محسوب شده و ارتباط تنگاتنگی با عصب شناسیُ٬ علوم شناختی٬ روانشناسی شناختی٬ منطق ریاضی و مهندسی است.(پژوهشکده IBM)

هوش مصنوعی عبارتست از ایجاد ظرفیت برای انجام وظایفی که عموما بعنوان ویژگی های انسان شناخته می شود در کامپیوتر. این ظرفیتها شامل: استدلال٬ اکتشاف مفهوم٬ تعمیم٬ یادگیری و ... می باشد. هربرت سیمون (کارنگی ملون)

مغز مصنوعی٬ مغز رباتی است که یاد می گیرد و رفتاری شبیه مغز انسان از خود نشان می دهد. با این تفاوت که بصورت ااکترونیکی ساخته شده و نه بیولوژیکی. Intelligent) Systems and Their Societies)

شبکه عصبی(Neural Network)

در اینجا هوشمندی به وسیله مشابه سازی انواع اتصالات فیزیکی که در مغز حیوانات اتفاق می افتد، عملی می شود.

فرآیند تکلم طبیعی (Natural Language Processing)

در این شاخه، کامپیوترها برای فهم زبان انسان برنامه‌یزی می شوند.

روباتیک(Robotics)

در این حوزه سعی می شود، روباتها به طور هوشمند عمل کنند.به عنوان مثال تواناییهای هوشمندانه ای مثل دیدن، شنیدن و عکس العمل نشان دادن به محرکهای طبیعی .

انجام مسابقه(Game Playing)

در اینجا کامپیوترها برای شرکت در مسابقاتی مثل شطرنج برنامه ریزی می شوند.

سیستمهای خبره(Expert Systems)

در این شاخه ، کامپیوترها برای تصمیم گیری در شرایط واقعی زندگی برنامه ریزی می شوند.به عنوان مثال سیستم هوشمندی را در نظر بگیرید که توانایی تشخیص مشکلات اعصاب و روان بیماران را دارد.برای این منظور به صورت زیر عمل می شود:اطلاعات یک یا چند متخصص به اضافه اطلاعات گرفته شده از خود مراجعان ، به کامپیوتر داده می شود.حال هر مراجعه کننده به سوالاتی که کامپیوتر مطرح می کند پاسخ داده ، سپس کامپیوتر نوع بیماری مراجعه کننده را با استفاده از اطلاعات تخصصی که در اختیار دارد و اطلاعاتی که از مراجعه کننده گرفته ، مشخص می کند. چنین کامپیوتری ، یک سیستم خبره است.اما این سیستم، علاوه بر آنچه به آن داده شده ، اطلاعاتی به دست نمی آورد.

هوش مصنوعی قوی و ضعیف

اغلب، هوش مصنوعی به دو طبقه تقسیم می شود، هوش مصنوعی قوی (Strong A.I.) وهوش مصنوعی ضعیف .( A.I Weak)

هوش مصنوعی قوی ادعا می کند که کامپیوترها می توانند به نحوی کارگذاری شوند که حداقل تا سطح انسان فکر کنند وتواناییهای او را داشته باشند.

هوش مصنوعی ضعیف به سادگی چنین اظهار می کند که تعدادی از ویژگیهای انسان مانند فکرکردن، می توانند به کامپیوترها اضافه شوند، به نحوی که آنها کاراتر شده و بتوانند به عنوان مثال تشخیص انسان را مشابه سازی کنند.به عبارت دیگر به نحوی کار کنند که بتوان به آنها سیستمهای هوشمند اطلاق کرد .این نوع هوش مصنوعی مدتی است که عملی شده و مثال آن نرم افزاری است که گفتار را تشخیص می دهد.

نظرمحققان پیرامون هوش مصنوعی

سرعت و حافظه کامپیوتر نسبت به انسان خیلی بیشتر است ، اما میزان تواناییهای آن بستگی به کارآیی مکانیزمهای هوشمندی دارد که طراحان برنامه در طراحی به کار گرفته اند.اگر طراحان مکانیزمهای مورد نظرشان را کاملا دریافته باشند و به خوبی بتوانند آنها را در برنامه هایی به زبان ماشین بیان کنند، میزان توانایی ماشین مطلوب خواهد بود و اگر چنین نباشد، ماشین کارایی خوبی نخواهد داشت. نابراین هوشمندی ماشینها نیز مانند انسان ، انواع و درجات مختلفی دارد.

بعضی از مردم فکر می کنند با نوشتن تعداد زیادی برنامه و با استفاده از زبانهایی که هم اکنون برای بیان اطلاعات به کامپیوتر استفاده می شوند، کامپیوترها می توانند به هوشمندی نوع انسان برسند .اما محققان هوش مصنوعی معتقدند برای این منظور، ایده های اساسی جدیدی لازم است و بنابراین نمی توان پیش بینی کرد که چه زمانی کامپیوترها به این هدف می رسند.

گروهی از محققان در پی این اندیشه بوده اند که ماشینی غیر از کامپیوتر را برای هوشمند شدن به وجود آورده و به کار گیرند .این گروه ماشینهایی ساختند و امیدوار بودند که بتوانند این ماشینها را به همان صورتی که برنامه های کامپیوتری را هوشمند می سازند، هوشمند کنند.با وجود این ، آنها معمولا ماشینهای اختراعی خود را روی کامپیوتر مدل سازی می کردند. نها به این گمان می رسیدند که ساخت ماشینهای جدید بسیار گران تمام می شود، چون برای افزایش سرعت کامپیوترها هزینه بسیار زیادی صرف می شود و بنابراین نوع دیگر ماشین باید خیلی سریع باشد که در مدل سازی ، بهتر از کامپیوتر عمل کند.

گاهی این سوال پیش می آید که آیا هدف از هوش مصنوعی ، گذاردن اندیشه انسان در کامپیوتر است ‚ بعضی از محققان همین هدف را دنبال می کنند.اما اندیشه انسان مشخصه های بسیار زیادی دارد وتا کنون کسی به طور جدی از تقلید همه آنها در کامپیوتر صحبتی نکرده است . محققان معتقدند زمانی که انسان در انجام بعضی از امور بهتر از ماشین عمل کند و یا آنگاه که کامپیوترها برای داشتن کارکردی مشابه انسان ، ناچار به استفاده از تعداد بسیار زیادی محاسبه باشند، در آن صورت طراحان برنامه های هوشمندی ماشین در درک مکانیزمهای هوشمندی و بیان آنها به زبان ماشین موفق نبوده اند، بنابراین لازم است برنامه هایی با کارایی بیشتر طراحی شود.

بعضی از مردم فکر می کنند برای هوشمند شدن کامپیوترها، سرعت بیشتری لازم است.اما از نظر محققان اگر تسلط کاملی بر طراحی برنامه های هوشمندی وجود داشت ، کامپیوترهای 30 سال قبل نیز برای هوشمند شدن سرعت کافی داشتند!

نحوه شکل گیری هوش مصنوعی

بعد از جنگ جهانی دوم ، افرادی بدون ارتباط با یکدیگرشروع به کار در زمینه ماشینهای هوشمند کردند .در سال1947 ، تورینگ یک سخنرانی در همین زمینه ارائه کرد، او احتمالا اولین کسی است که ادعا کرد بهترین تحقیقات در این زمینه براساس برنامه نویسی کامپیوتر انجام می شود و نه ساخت ماشین.

پس از شکل گیری هوش مصنوعی ، مک کارتی یک کارگاه دو ماهه در کالج Dart Mouth تشکیل داد .این کارگاه هیچ چیز تازه ای به دنبال نداشت ، اما همه بنیانگذاران هوش مصنوعی را گردهم آورد و باعث شد پایه ای برای تحقیقات بعدی گذارده شود .به دنبال آن موج شدیدی از تحقیقات در این زمینه پدید آمد و مراکز تحقیقات هوش مصنوعی در دانشگاههایی مثل MIT و Carnegie Mellon شکل گرفت.

مک کارتی فعالیتهای زیادی در این زمینه انجام داد .او در سال 1958 یک زبان برنامه نویسی سطح بالا به نام لیسپ (LISP) را نوشت که هنوز یکی از برجسته ترین زبانهای برنامه نویسی هوش مصنوعی است.

در آن زمان محققان MIT نشان دادند که اگر کار به یک موضوع اصلی محدود و منحصر شود، برنامه های کامپیوتری می توانند مسائل فضایی و همچنین مسائل منطقی را نیز حل کنند.

در دهه 70 میلادی ، حوزه های کاری هوش مصنوعی تخصصی تر شد.حوزه هایی مثل سیستمهای هوشمند، بررسی تکلم و بینایی کامپیوتر و غیره به وجود آمد که این امر باعث تحکیم بیشتر تئوریهای مربوطه شد.

در دهه 80 میلادی ، هوش مصنوعی با گامهای سریع تری به پیش رفت .همچنانکه کامپیوترهای شخصی جای بیشتری بین مردم پیدا کردند و فروش سخت افزار در این زمینه افزایش یافت ، مردم با علم و تکنیک مانوس تر شدند.

در اوایل دهه 90 میلادی، در جنگ خلیج فارس هوش مصنوعی مورد آزمایش قرار گرفت. ین آزمایش هم در کارهای ساده ای مثل تجهیز هواپیماهای باربری و هم در کارهای پیچیده تر مثل زمان بندی و هماهنگی عملیات طوفان صحرا انجام گرفت.همچنین سلاحهای پیشرفته تر مثل موشک کروز به فناوریهایی در زمینه هوش مصنوعی مثل روباتیک یا بینایی ماشین ، مجهز شدند .

نزدیک به ده سال پیش ، دپارتمان تجاری ، ارزیابی تکنولوژیکی بازار هوشمندی مصنوعی در U.S را مورد بحث قرار داد.محققان ، AI را به عنوان سیستمی که می تواند به سازمان در مدیریت دانش آن کمک نماید و در رابطه با بعد پیچیدگی ، یاری کننده متخصصان در تحلیل مشکل و طراحی ابزار جدید باشد ، معرفی نموده اند.

در سال 1993 بازار هوش مصنوعی شامل تکنولوژی هایی نظیر سیستم خبره ،شبکه های عصبی ، منطق فازی ، رباتها و.... می شد که حدود 900 میلیون دلار را به خود اختصاص می داد و U.S در توسعه چنین سیستم هایی در راس سایر کشور ها قرار داشت.

بعد از آن سرمایه گذاری های وسیعی از طرف دولت و ارتش روی سیستم های هوشمند گردید و کاربرد های وسیعی از آن ایجاد شدو اکنون در قرن بیست و یکم شاهد ورود تدریجی هوش مصنوعی به زندگی مردم هستیم ، به خصوص که علاقه به کامپیوتر و بازیهای کامپیوتری روزبه روز بیشتر می شود در سال 2002 سهم این بازاربه چیزی بالغ بر 11.9 بیلیون دلار رسید و پیش بینی می شود تا سال 2007 به 21 بیلیون دلار خواهد رسید . پیشرفتهای نوین در این زمینه به طور روزافزون در دسترس مردم قرار می گیرد و چه کسی می داند آینده به همراه خود چه به ارمغان خواهد آورد.

هوش‌ مصنوعی‌ و هوش‌ انسانی‌

برای‌ شناخت‌ هوش‌ مصنوعی‌ شایسته‌ است‌ تا تفاوت‌ آن‌ را با هوش‌انسانی‌ به‌ خوبی‌ بدانیم‌ . مغز انسان‌ از میلیاردها سلول‌ یا رشته‌ عصبی‌درست‌ شده‌ است‌ و این‌ سلول‌ها به‌ صورت‌ پیچیده‌ای‌ به‌ یکدیگر متصل‌اند . شبیه‌سازی‌ مغز انسان‌ می‌تواند از طریق‌ سخت‌افزار یا نرم‌افزارانجام‌ گیرد. تحقیقات‌ اولیه‌ نشان‌ داده‌ است‌ شبیه‌سازی‌ مغز، کاری‌مکانیکی‌ و ساده‌ می‌باشد. برای‌ مثال‌، یک‌ کرم‌ دارای‌ چند شبکه‌ عصبی‌است ‌. یک‌ حشره‌ حدود یک‌ میلیون‌ رشته‌ عصبی‌ دارد و مغز انسان‌ ازهزار میلیارد رشته‌ عصبی‌ درست‌ شده‌ است‌ . با تمرکز و اتصال‌ رشته‌های‌عصبی‌ مصنوعی‌ می‌توان‌ واحد هوش‌ مصنوعی‌ را درست‌ کرد.

هوش‌ انسانی‌ بسیار پیچیده‌تر و گسترده‌تر از سیستم‌های‌ رایانه‌ای‌است‌ و توانمندیهای‌ برجسته‌ای‌ مانند: استدلال‌، رفتار، مقایسه‌، آفرینش‌و بکار بستن‌ مفهومها را دارد.

هوش‌ انسانی‌ توان‌ ایجاد ارتباط میان‌ موضوع‌ها و قیاس‌ ونمونه‌ سازیهای‌ تازه‌ را دارد. انسان‌ همواره‌ قانون‌های‌ تازه‌ای‌ می‌سازد و یاقانون‌ پیشین‌ را در موارد تازه‌ بکار می‌گیرد . توانایی‌ بشر در ایجاد مفهوم‌های‌ گوناگون‌ در دنیای‌ پیرامون‌ خود ، از ویژگی‌های‌ دیگر اوست‌ . مفهوم‌های‌ گسترده‌ای‌ همچون‌ روابط علت‌ و معلولی‌، رمان‌ و یا مفهوم‌های‌ ساده‌تری‌ مانند گزینش‌ وعده‌های‌ خوراک‌ (صبحانه‌، ناهار وشام) را انسان‌ ایجاد کرده‌ است‌. اندیشیدن‌ در این‌ مفهوم‌ها و بکاربستن‌آنها، ویژه‌ رفتار هوشمندانه‌ انسان‌ است‌.

هوش‌ مصنوعی‌ در پی‌ ساخت‌ دستگاههایی‌ است‌ که‌ بتوانندتوانمندهای‌ یاد شده‌ (استدلال‌، رفتار، مقایسه‌ و مفهوم‌ آفرینی‌) را از خود بروز دهند. آنچه‌ تاکنون‌ ساخته‌ شده‌ نتوانسته‌ است‌ خود را به‌ این‌ پایه برساند ، هر چند سودمندی‌های‌ فراوانی‌ به‌ بار آورده‌ است‌. نکته‌ آخر اینکه‌، یکی‌ از علل‌ رویارویی‌ با مقوله‌ هوش‌ مصنوعی‌ ، ناشی‌ از نام‌گذاری‌ نامناسب‌ آن‌ می‌باشد. چنانچه‌ جان‌ مک‌کارتی‌ در سال‌1956 میلادی‌ آن‌ را چیزی‌ مانند «برنامه‌ریزی‌ پیشرفته‌» نامیده‌ بود شاید جنگ‌ و جدلی‌ در پیرامون‌ آن‌ رخ‌ نمی‌داد.

در ذیل هوش مصنوعی و هوش طبیعی را فهرست وار مقایسه می کنیم :

·         هوش مصنوعی دائمی تر است.

·         نسبت به هوش طبیی کم هزینه تر است.

·         هوش مصنوعی با ثبت و کامل می باشد.

·         هوش مصنوعی قابلیت مستند شدن را دارد.

·         هوش مصنوعی امکان استفاده از کامپیوتر را ساده تر می سازد.

·         هوش طبیعی فعال است در صورتی که هوش مصنوعی اینچنین نیست.

·         هوش طبیعی این امکان را به فرد می دهد تا به طور مستقیم از تجربیات حسی خود استفاده نماید.

·         هوش طبیعی به افراد قدرت تشخیص ارتباط بین اشیاء را میدهد.

·         هوش طبیعی به انسان امکان استفاده از تجربیات وسیعی را می دهد.

منابع

·         Sohail2D