هوش مصنوعی | هوش مصنوعی چیست | کاربرد هوش مصنوعی | تعریف هوش مصنوعی | هوش مصنوعی چیست؟ | تفاوت هوش مصنوعی و برنامه نویسی |

هوش مصنوعی چیست؟

در دهه های اخیر، مفهوم هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) جایگاه ویژه ای در جوامع و صنایع مختلف پیدا کرده است. اما همه ما ممکن است شنیده باشیم اما بتوانیم به طور دقیق آن را تعریف کنیم؟ هوش مصنوعی عبارت است از خدمت یک رشته برنامه ریزی و یک نوع تکنولوژی است که از عملکرد مغز انسان ها الهام گرفته و تلاش می کند به صورت خودکار و هوشمندانه عمل کند. هدف اصلی هوش مصنوعی ایجاد وضعیتی است که کامپیوترها بتوانند به طور مجزا احساس کنند، افکاری داشته باشند، تصمیماتی اتخاذ کنند و به مشکلات انسانی پاسخ دهند.

اما هوش مصنوعی به چه صورتی به این اهداف دست پیدا می کند؟ یکی از روش های استفاده شده برای تحقق هوش مصنوعی، استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی است. این شبکه ها از طریق الگوریتم ها و مدل های ریاضی طراحی شده اند و قادرند اطلاعات را دریافت و پردازش کنند. علاوه بر این، روش های دیگری مانند یادگیری ماشینی و کاوش داده نیز در هوش مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرد.

هوش مصنوعی را می توان در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار داد. برای مثال، در صنعت خودروسازی، هوش مصنوعی می تواند در رانندگی خودکار و سیستم های اعلام خطر استفاده شود. در صنعت پزشکی، می توان از هوش مصنوعی برای تشخیص بیماری ها و طبقه بندی داده ها استفاده کرد. همچنین، در بانکداری و تجارت الکترونیک نیز هوش مصنوعی به عنوان یک عامل همکار می تواند بهبود روند و عملکرد را بهبود بخشد.

اما هوش مصنوعی و ماشین ها تنها بر روی اطلاعات آموزش دیده شده کار می کنند و قادر به تصمیم گیری های نوآورانه و خلاقانه نیستند. بنابراین، ممکن است در برخی موارد هوش مصنوعی نتایج ناخواسته و غیرقابل پیش بینی ای داشته باشد.

به طور خلاصه، هوش مصنوعی فرصت های فراوانی را برای انسان ها و صنایع به وجود آورده است. با این حال، همچنان برخی چالش ها نیز به همراه دارد. پیشرفت های آینده در این حوزه می تواند تحول بزرگی برای جوامع و صنایع به ارمغان بیاورد و نقش هوش مصنوعی را در زندگی روزمره ما تقویت کند.

 

تعریف هوش مصنوعی

هنوز تعریف دقیقی که تمامی دانشمندادن بر روی آن توافق داشته باشند از هوش مصنوعی ارائه نشده ولی اکثر تعریف‌ها را می‌توان به شکل زیر دسته بندی کرد.

1. مانند انسان فکر می‌کند
2. منطقی فکر می‌کند
3. مانند انسان عمل می‌کند
4. منطقی عمل می‌کند

دو تعریف اول مربوط به فرآیندهای تفکر و استدلال است، در حالی دو تعریف دیگر با رفتار سر و کار دارند.

تعریف ساده ای از هوش مصنوعی

هوش مصنوعی یا artificial intelligence شاخه ای از علوم رایانه است که هدف اصلی آن تولید ماشین‌های هوشمندی است که توانایی انجام وظایفی که نیازمند به هوش انسانی است را داشته باشد. هوش مصنوعی در حقیقت نوعی شبیه سازی هوش انسانی برای کامپیوتر است و منظور از هوش مصنوعی در واقع ماشینی است که به گونه ای برنامه نویسی شده که همانند انسان فکر کند و توانایی تقلید از رفتار انسان را داشته باشد. این تعریف می تواند به تمامی ماشین هایی اطلاق شود که بگونه‌ای همانند ذهن انسان عمل می‌کنند و می‌توانند کارهایی مانند حل مسئله و یادگیری داشته باشند.

اهداف هوش مصنوعی

اساس هوش مصنوعی آن است که هوش انسان و طریق کار آن به‌گونه‌ای تعریف شود که یک ماشین بتواند آن را به راحتی اجرا کند و وظایفی که بر آن محول می‌شود را به درستی اجرا کند. هدف هوش مصنوعی در حقیقت بر سه پایه استوار است:

1.  یادگیری
2.  استدلال
3.  درک

هوش مصنوعی (AI) شاخه گسترده ای از علوم رایانه است که مربوط به ساخت ماشین های هوشمند با توانایی انجام وظایفی است که معمولاً به هوش انسان نیاز دارند. هوش مصنوعی یک علم میان رشته ای با چندین رویکرد است ، اما پیشرفت در یادگیری ماشین و یادگیری عمیق باعث ایجاد تغییر الگوی تقریباً در هر بخش از صنعت فناوری می شود.

تاریخچه هوش مصنوعی

تاریخچه هوش مصنوعی به سال های جنگ جهانی دوم بر می‌گردد. زمانی که نیروهای آلمانی برای رمز نگاری و ارسال ایمن پیام ها از ماشین enigma استفاده می کردند و دانشمند انگلیسی، آلن تورینگ در تلاش برای شکست این کدها برآمد. تورینگ به همراه تیمش ماشین bombe را ساختند که enigma را رمز گشایی می کرد. هر دو ماشین enigma و bombe پایه های یادگیری ماشینی (machine learning) هستند که یکی از شاخه های هوش مصنوعی یا همان Artificial intelligence می‌باشد. تورینگ ماشینی را هوشمند می‌دانست که بدون اینکه به انسان حس صحبت با ماشین را بدهد، با او ارتباط برقرار کند و این مسئله پایه علم هوش مصنوعی است یعنی ساخت ماشینی که همانند انسان فکر، تصمیم گیری و عمل کند.

 

رفته رفته با پیشرفت فناوری و سایر سخت افزارهای مورد نیاز برای توسعه هوش مصنوعی، ابزار هوشمند و سرویس‌های هوشمندی به بازار عرضه شدند که از هوش مصنوعی در بسیاری از فرآیندهایشان استفاده می‌کردند. بسیاری از سرویس‌های معروفی همانند موتورهای جستجو، ماهواره‌ها و غیره از هوش مصنوعی استفاده می‌کردند. با معرفی گوشی‌های هوشمند و پس از آن گجت‌های هوشمند، هوش مصنوعی گام بلندی را برای ورود به زندگی انسان‌های پشت سر گذاشت. از این زمان به بعد هوش مصنوعی برای انسان‌ها جلوه کاربردی تری پیدا کرد و انسان‌ها بیشتر با واژه هوش مصنوعی و کاربردهای آن آشنا شدند.

تفاوت هوش مصنوعی و برنامه نویسی

ما در برنامه نویسی ورودی‌های معلوم و مشخص دازیم و با استفاده از دستورات شرطی مانند if و else میتوانیم معادلات را حل کنیم و به نتیجه‌ی دلخواه برسیم ولی مسائلی که با هوش مصنوعی حل می‌شوند از تنوع ورودی زیادی بهرمند هستند به همین دلیل نمی‌توان با برنامه نویسی معمولی تمام جنبه‌ها را پوشش داد مثل یک سیستم تبدیل صدا به متن یا تشخیص چهره که داده‌های ورودی آنها بسیار متنوع هستند به همین دلیل مجبور به استفاده از مدل‌های هوش مصنوعی برای انجام این کارها هستیم

در مقاله‌ای دیگر به صورت کامل به مهم‌ترین تفاوت‌های هوش مصنوعی و برنامه نویسی اشاره کردیم برای خواندن مقاله “تفاوت هوش مصنوعی و برنامه نویسی” بر روی عنوان مقاله کلیک کنید.

شاخه های هوش مصنوعی

هوش مصنوعی یک علم بسیار گسترده و پیچیده است که شاخه‌های متعددی دارد؛ شاخه های هوش مصنوعی عبارتند از:

1. سیستم خبره (Experts Systems)
2. رباتیک (Robotics)
3. یادگیری ماشین (Machine Learning)
4. شبکه عصبی (Neural Network)
5. منطق فاری (Fuzzy Logic)
6. پردازش زبان طبیعی (Natural Language Processing)

سطوح مختلف هوش مصنوعی

یک سیستم هوش مصنوعی بر اساس آن چه که از دنیای بیرون درک می‌کند و می‌تواند به آن پاسخ دهد، دارای سه سطح می‌باشد. هوش مصنوعی محدود، عمومی و سوپر هوش مصنوعی. در ادامه هر کدام را به تفصیل توضیح می‌دهیم.

در مقاله‌ای دیگر انواع هوش مصنوعی را معرفی کردیم برای کسب اطلاعات بیشتر به این مقاله مراجعه کنید.

 

هوش مصنوعی محدود (artificial narrow intelligence)

در تاریخچه هوش مصنوعی ، هوش مصنوعی محدود بسیار زودتر از انواع دیگر هوش مصنوعی پدید آمده است. این روزها نمونه های هوش مصنوعی محدود زیاد است. برای مثال رایانه‌هایی که در بازی های پیچیده‌ای مانند شطرنج ، تصمیم گیری هوشمندانه در زمینه تجارت و انواع دیگر کارهای مهم توانسته‌اند بهتر از انسان عمل کنند نمونه‌هایی از هوش مصنوعی محدود هستند. زمانی که در مورد هوش مصنوعی محدود صحببت می‌کنیم منظورمان سیستم‌های هوشمندی است که در انجام دادن یک وظیفه (task) به خصوص بهتر از انسان عمل می‌کنند. برای مثال سیستم هوشمندی که می‌تواند به صورت خودکار گفتار را به نوشتار تبدیل کند یا سیستم‌های تشخیص چهره که قادرند هویت یک فرد را حتی در شلوغی و سیل عظیمی از جمعیت تشخیص دهند. اگر بخواهیم برخی از کاربرد‌های هوش مصنوعی محدود را مثال بزنیم، عبارتند از:

• اتومبیل های خودران که به کمک هوش مصنوعی یاد می‌گیرند که چگونه رانندگی کنند.
• سیستم‌های پردازش تصویر و تشخیص چهره که می‌توانند کارهای بسیاری را انجام دهند و عملیات تشخیص هویت افراد را انجام دهند.
• سیستم‌های هوش مصنوعی که به انجام فرآیندهای مالی در بانک‌ها و سایر کسب و کارهای مالی کمک می‌کند.
• دستیارهای هوشمند که بر اساس نیازهایتان به شما کمک می‌کنند و حتی پروازها و هتل هایتان را از قبل رزرو می‌کنند.
• و غیره

هوش مصنوعی عمومی (Artificial General Intelligence)

منظور از هوش مصنوعی عمومی ماشینی است که می‌تواند دنیای اطراف خود را همانند یک انسان درک کند و دارای ظرفیت و گنجایش مشابه برای انجام فعالیت‌ها و وظایفی است که یک انسان به طور معمول آن‌ها را انجام می‌دهد. در حال حاضر هوش مصنوعی عمومی وجود ندارد اما رد پای آن را می‌توانیم در داستان های دارای ژانر عملی-تخیلی مشاهده کنیم. از نظر تئوری یک هوش مصنوعی عمومی می‌تواند هم سطح انسان فعالیت کند و یا حتی در زمینه‌هایی مانند حافظه و غیره از او بهتر عمل کند.

 

با این سطح از آگاهی و دانش یک ماشین می‌تواند تمام کارهایی که زمانی بر انسان محول می‌شد را بدون نیاز به وجود انسان انجام دهد و با گذشت زمان بیشتر ماشین‌های دارای هوش مصنوعی عمومی می‌توانند در بسیاری از زمینه‌ها جای انسان را پر کنند. خاتمه دادن به نیاز حضور نیروی انسانی در بسیاری از کارها و استفاده از تکنولوژی هوش مصنوعی عمومی یا کامل می‌تواند مانند هر تکنولوژی دیگری هر دو جنبه مثبت و منفی در زندگی اجتماعی و فردی انسان‌ها داشته باشد. اما با همه‌ی این‌ها وجود آن بسیار مفید و در عین حال اجتناب ناپذیر خواهد بود. به کمک هوش مصنوعی عمومی که دارای توانایی‌ها و ظرفیت‌های زیادی برای کمک به بشریت می‌باشد، بسیاری از مشکلاتی انسان امروزی با آن سر و کله می‌زند، همانند تغییرات شدید آب و هوایی، حل خواهد شد.

سیستم‌های هوش مصنوعی عمومی می‌تواند از کارهای عادی تا کارهای بسیار مهم و خطیر را به بهترین شکل انجام دهند. در سطح عمومی آن‌ها می‌توانند کارهایی مثل رانندگی، دستیار شخصی هوشمند با توانایی درک همه‌ی نیازهای کاربر، یک دستیار پزشک و یا سیستم تشخیص بیماری و غیره باشد. در سطوح بالا این سیستم‌ها می‌توانند کارهایی را انجام دهند که به زندگی و امنیت و جان انسان‌ها بستگی دارد و می‌توانند به خوبی از پس چنین کارهایی بر بیایند.

سوپر هوش مصنوعی(Artificial Super Intelligence)

سوپر هوش مصنوعی در واقع عبارتی است که برای هوش مصنوعی استفاده می‌شود که سطح هوش و درک انسانی را پشت سر گذاشته و به نوعی دارای هوش فرا بشری خواهد شد. تا به حال هنوز هیچ جامعه‌ای نتوانسته به سوپر هوش مصنوعی دست پیدا کند. در حقیقت رسیدن یا نرسیدن و یا حتی زمان رسیدن به آن در حاله‌ای از ابهام می‌باشد. هم چنین این مسئله که چنین هوش مصنوعی چه کارهایی انجام می‌دهد و یا این مسئله که آیا قرار است تهدیدی برای بشر باشد یا فرصتی برای او، هم مبهم است و بسیاری از صاحب نظران نظرات بسیار متفاوتی را در این مورد دارد وبحثی داغ بین صاحبان غول‌های تکنولوژی می‌باشد. برای رسدن به این سطح از هوش مصنوعی، یک سیستم هوشمند باید تست تورینگ را پشت سر گذاشته باشد و هیچ ماشینی تا به حال به سطحی از درک و شعور و وسعت دانش یک انسان بالغ نرسیده است که از این تست سر بلند بیرون آمده باشد.

تفاوت هوش مصنوعی محدود و عمومی و سوپر هوش مصنوعی در چیست؟

هوش مصنوعی محدود (ضعیف) جایی است که ما در حال حاضر در آن قرار داریم و هوش مصنوعی عمومی آینده ای است که می‌خواهیم به آن برویم و سوپر هوش مصنوعی آینده‌ای است که برای هوش مصنوعی می‌بینیم که حاصل تکامل و هوشمند شدن هوش مصنوعی است.

هوش مصنوعی محدود به این معنا است که در آن سیستم هوش مصنوعی میزان خاصی از هوش را در یک زمینه خاص به کار ببرد. در حقیقت این سیستم هنوز یک کامپیوتر است اما یک کامپیوتری که در برخی از زمینه‌ها هوشمندتر از انسان عمل می‌کند.

معنای هوش مصنوعی عمومی بسیار پیچیده‌تر است. این واژه به سیستمی اطلاق می شود که می‌توانند همانند یک انسان هر کاری را بکه به او محول می‌شود را انجام دهد. ایده آل هوش مصنوعی عمومی آن است که بتواند به درک تجربی و شناخت کلی از محیط هایی که در آن قرار می‌گیرد داشته باشد و هم چنین بتواند داده‌ها و اطلاعاتی که به او داده می‌شود را با سرعتی چند برابر انسان پردازش نماید. از این رو می‌توانیم بگوییم که سیستم‌های هوش مصنوعی عمومی در بعد دانش ، توانایی شناختی و سرعت پردازش از انسان‌ها قوی‌تر عمل خواهند کرد نکته مهم این است که این سیستم زاده مغز و علم بشر است.

سوپر هوش مصنوعی همان طور که گفته شد زمانی است که هوش مصنوعی به فراتر از توانایی‌های انسان دست خواهد یافت. این سیستم می‌تواند دارای قدرت‌هایی باشد که یک انسان از داشتن آن نحروم است. رسیدن به این سیستم در اثر تکامل یافتن هوش مصنوعی عمومی اتفاق خواهد افتاد و ساخت آن هم می‌تواند به دست بشر باشد و یا اینکه می‌تواند به دست سیتستم‌های هوشمندی باشد که به تکامل دست یافته‌اند.

هوش مصنوعی چگونه آموزش می‌بیند؟

امروزه سیستم‌های هوش مصنوعی به کمک یادگیری ماشین و یادگیری عمیق هوشمند می‌شوند و می‌توانند یاد بیرند و آموزش ببینند. در ادامه هر کدام را معرفی می‌کنیم.

یادگیری ماشین

یادگیری ماشین (Machine Learning) یکی از زیر مجموعه های هوش مصنوعی است که به سیستم ها این امکان را می دهد تا به صورت خودکار یادگیری و پیشرفت داشته باشند بدون اینکه نیاز باید تا یک برنامه نویسی مخصوص به آن یادگیری خاص را انجام داد. تمرکز اصلی یادگیری ماشینی بر توسعه برنامه‌هایی است که بتوانند با دسترسی به داده‌ها، به طور خودکار از آن‌ها برای یادگیری خود سیستم استفاده کنند.

در یادگیری ماشین فرآیند یادگیری با مشاهدات یا داده ها آغاز می شود و سیستم از مثال ها، تجارب مستقیم و یا دستور العمل ها و.. استفاده می‌کند تا به یک الگو مشخص برسد و بر اساس آن الگو شروع به تصمیم گیری و حل مسئله کند. هدف اصلی یادگیری ماشین آن است که به کامپیوتر اجازه بدهیم که بدون دخالت و کمک انسان به طور اتوماتیک یادگیری داشته باشند و بتواند بر اساس مشاهدات و داده‌ها رفتار خود را تنیم کند.

الگوریتم های بسیار مختلفی برای یادگیری ماشین وجود دارد و هر روزه صدها الگوریتم جدید نیز در این زمینه تولید می‌شوند. به طور معمول این الگوریتم‌ها به وسیله سبک یادگیری (learning style) (مانند یادگیری نظارت شده، یادگیری بدون نظارت، یادگیری نیمه نظارت) و یا با توجه به شباهتشان در فرم و عملکرد ( مانند طبقه بندی، برگشت، درخت تصمیم گیری، دسته کردن، یادگیری عمیق و…) گروه بندی می شوند. صرف نظر از هر دو گروه‌بندی، تمام الگوریتم های یادگیری ماشین معمولا در زمینه‌های زیر فعالیت می‌کنند:

• نمایش: مجموعه ای از طبقه بندی کننده ها یا زبانی که کامیوتر آن را می فهمد.
• ارزشیابی: همچنین معروف به عملکرد هدف/نمره دهی.
• بهینه سازی: روش جست و جو؛ اغلب طبقه بندی کننده ای با بالاترین امتیاز.

هدف اساسی الگوریتم‌های یادگیری ماشین تفسیر موفقیت آمیز داده‌ها و تعمیم یادگیری‌ها به فراتر از نمونه‌های آموزش داده شده است.

یادگیری عمیق

یادگیری عمیق نوعی از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی است که در واقع از روشی که ذهن انسان برای یادگیری موضوع خاصی به کار می‌گیرد، تقلید می‌کند. این نوع از یادگیری یکی از عناصر مهم در علم داده می‌باشد که شامل آمار و مدل سازی پیش بینی است. یادگیری عمیق برای دانشمندان داده که وظیفه جمع آوری ، تجزیه و تحلیل و تفسیر مقادیر زیادی از داده ها را دارند، بسیار کاربردی است و روند تحلیل و تفسیر داده‌ها را سریعتر و آسان تر می کند.

به نوعی می توان گفت یادگیری عمیق در واقع همان یادگیری ماشین است به گونه ای که در سطح کارهای پیچیده، نمایش یا انتزاع، عمل یادگیری را برای یک سیستم هوش مصنوعی انجام می‌دهد و به این صورت ماشین درک بهتری از واقعیت های وجودی پیدا می‌کند و می تواند الگوهای مختلف را شناسایی کند. در ساده ترین سطح، یادگیری عمیق را می توان راهی برای خودکار سازی تجزیه و تحلیل پیش بینی‌ها دانست.

برای شناسایی نحوه کار کرد یادگیری عمیق باید با شبکه‌های عصبی آشنا باشید. این نوع از یادگیری در واقع همانند یادگیری به وسیله شبکه‌های عصبی هستند که دارای لایه پنهان زیادی می‌باشند و هر چقدر در این لایه ها جلو تر بروید به مدل های پیچیده‌تر و کامل‌تری می‌رسید.

کاربرد هوش مصنوعی Ai:

هوش مصنوعی (AI) در صنایع و زمینه‌های مختلف می‌تواند کاربردهای متنوعی داشته باشد. در زیر می‌توانید برخی از کاربردهای هوش مصنوعی را مشاهده کنید:

1. خودروهای هوشمند: هوش مصنوعی به خودروهای خودران کمک می‌کند تا بتوانند به طور خودکار رانندگی کنند و عملیات ترافیکی را بهبود بخشند، تصادفات را کاهش دهند و رفاه و امنیت رانندگان را بهبود بخشند.

2. صنعت پزشکی: هوش مصنوعی می‌تواند در تشخیص و پیش‌بینی بیماری‌ها، تصویربرداری پزشکی، طراحی دارو و بهبود مراقبت‌های بهداشتی مورد استفاده قرار گیرد. این شامل تشخیص سرطان، پیش‌بینی عوارض بیماری‌ها و بهبود روش‌های درمانی است.

3. تجارت الکترونیک: هوش مصنوعی در تحلیل داده‌ها و الگوهای خریداران، رتبه‌بندی محصولات، توصیه سیستم‌های مشتری و بهینه‌سازی زنجیره تامین کمک می‌کند. این باعث بهبود تجربه مشتریان، افزایش فروش و بهبود عملکرد تجاری می‌شود.

4. بانکداری و مالی: مثلاً، هوش مصنوعی برای تصمیم‌گیری خرید و فروش سهام استفاده می‌شود. همچنین دریافت و تحلیل داده‌های مالی، تشخیص تقلب و سرقت هویت، طراحی سیستم‌های خودکار بانکی و مدیریت ریسک نیز کاربرد دارد.

5. صنعت تولید: هوش مصنوعی در کنترل و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید و بازیابی داده ها و سنسورها استفاده می‌شود. همچنین، تخمین تقاضا، طراحی سیستم‌های هوشمند توزیع و بهره‌وری بالا از ماشین‌آلات نیز از کاربردهای آن در این صنعت است.

6. رباتیک و پردازش تصویر: هوش مصنوعی کمک می‌کند تا ربات‌ها به صورت هوشمند اقدام کنند و مهارت‌هایی مانند بینایی کامپیوتری و تشخیص الگوها را برای ربات‌ها فراهم کند. این کاربرد شامل ربات‌های خدماتی، ربات‌های صنعتی و ربات‌های جراحی است.

علاوه بر این، هوش مصنوعی در زمینه‌های دیگری مانند آموزش و پرورش، بازی‌های ویدئویی، پشتیبانی مشتری، مدیریت ترافیک و حمل و نقل، امنیت سایبری و غیره نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با رشد و پیشرفت هوش مصنوعی، قابلیت‌ها و کاربردهای آن روز به روز بیشتر می‌شود و قابلیت‌هایی که قبلاً به عنوان غیر ممکن در نظر گرفته می‌شد، اکنون به دسترسی ما می‌رسد.