آشنایی با هوش مصنوعی

آشنایی با هوش مصنوعی

آشنایی با هوش مصنوعی

هوش مصنوعی، هوش ماشین هاست

هوش مصنوعی یکی از مقوله هایی است که در علوم کامپیوتر، اهمیت فراوان دارد و تغییرات در هوش مصنوعی می توانند تحولات گسترده ای را در فناوری اطلاعات پدید بیاورند.

آقای جان مکارتی (John Mccorthy) اولین شخصی بود که از هوش مصنوعی استفاده کرد. از جان مکارتی به عنوان پدر «علم و دانش تولید ماشین های هوشمند» نیز یاد می شود و ایشان مخترع یکی از زبان های برنامه نویسی هوش مصنوعی به نام «lisp» نیز می باشند. آقای الن تورینگ (Alan Turing) در سال ۱۹۵۰ برای اولین بار به منظور تعریف هوش مصنوعی آزمون تورینگ را ابداع نمود.

هوش مصنوعی چیست؟ 

هوش مصنوعی، هوش ماشین هاست! در واقع شاخه ای از علوم کامپیوتر است که قصد دارد راه حل های الگوریتمی را ارائه کند تا بتوانیم به وسیله آنها در ماشین ها هوشمندی ایجاد کنیم. اما این تعریف کافی نیست؛ اول از همه باید بدانیم که تعریف هوشمندی چیست و بعد باید منظور از ماشین را دربیابیم:

استدلال، منطق، تصمیم گیری ؛ این ها توانایی هستند که شما از آنها استفاده می کنید. پس شما هوشمند هستید. اگر این توانایی ها را در کامپیوتر هم ایجاد کنیم، آنگاه به ماشین هوشمند دست می یابیم! به همین سادگی … ولی به جز این ها چیز های دیگری هم در رابطه با تعریف هوشمندی وجود دارند که دانستن آنها را می توان مهم ارزیابی کرد. در واقع بحث هایی که در مورد هوشمندی و هوش مصنوعی مطرح شده است؛ تنها به دوره ی امروزه ی ما و قرن 21 مربوط نمی شود، بلکه از سال 1950 این مباحث به طور جدی مطرح شد.

اهمیت آشنا شدن با مفاهیم هوش مصنوعی برای دانشجویان

در حال حاضر هوش مصنوعی به عنوان یکی از گرایش های رشته تحصیلی دانشگاهی مهندسی کامپیوتر در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری می باشد. همچنین هوش مصنوعی یکی از دروس مقطع کارشناسی رشته مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات نیز می باشد. طرح درس در این آموزش به نحوی در نظر گرفته شده است که هم برای دانشجویان مقطع کارشناسی و عموم علاقه مندان مفید باشد و هم افرادی که قصد شرکت در آزمون کارشناسی ارشد و یا آزمون دکتری را دارند، بتوانند از این فیلم های آموزشی، برای منظور خود استفاده نمایند.

تکنیک ها و زبان های برنامه نویسی هوش مصنوعی

عملکرد اولیهٔ برنامه نویسی هوش مصنوعی ایجاد ساختار کنترلی مورد لزوم برای محاسبهٔ سمبولیک است. زبان های برنامه نویسی لیسپ و پرولوگ علاوه بر اینکه از مهم‌ترین زبان های مورد استفاده در هوش مصنوعی هستند خصوصیات نحوی و معنایی آن‌ها باعث شده که آن ها شیوه ها و راه حل های قوی برای حل مسئله ارائه کنند.

تأثیر قابل توجه این زبان ها بر روی توسعه هوش مصنوعی از جمله توانایی های آن ها به عنوان ابزارهای فکر کردن است. در حقیقت همان طور که هوش مصنوعی مراحل رشد خود را طی می کند، زبان های لیسپ و پرولوگ بیشتر مطرح می شوند که این زبان ها کار خود را در محدودهٔ توسعه سیستم های هوش مصنوعی در صنعت و دانشگاه ها دنبال می کنند و طبیعتاً اطلاعات در مورد این زبان ها به عنوان بخشی از مهارت هر برنامه نویس هوش مصنوعی است.

• پرولوگ: یک زبان برنامه نویسی منطقی است. یک برنامهٔ منطقی دارای یک سری ویژگی های قانون و منطق است. در حقیقت خود این نام از برنامه نویسی PRO در LOGIC می‌آید. در این زبان یک مفسر برنامه را بر اساس یک منطق می نویسد. ایدهٔ استفادهٔ توصیفی محاسبهٔ اولیه برای بیان خصوصیات حل مسئله یکی از محوریت‌های پرولوگ است که برای علم کامپیوتر به‌طور کلی و بطور جزئی برای زبان برنامه نویسی هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• لیسپ: اصولاً یک زبان کامل است که دارای عملکردها و لیست های لازمه برای توصیف عملکردهای جدید، تشخیص تناسب و ارزیابی معانی است. لیسپ به برنامه نویس قدرت کامل برای اتصال به ساختارهای اطلاعاتی را می دهد. گر چه لیسپ یکی از قدیمی ترین زبان های محاسباتی است که هنوز فعال است ولی دقت کافی در برنامه نویسی و طراحی توسعه باعث شده است که این یک زبان برنامه نویسی فعال باقی بماند.

در حقیقت این مدل برنامه نویسی طوری مؤثر بوده است که تعدادی از دیگر زبان ها مانند اف پی، ام ال و اسکیم براساس عملکرد برنامه نویسی آن بنا شده اند. یکی از مهم ترین برنامه های مرتبط با لیسپ برنامهٔ اسکیم است که یک تفکر دوباره در بارهٔ زبان در آن وجود دارد که به وسیلهٔ توسعه هوش مصنوعی و برای آموزش و اصول علم کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرد.

هوش مصنوعی یکی از دروس مقطع کارشناسی رشته مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات می باشد

شاخه های هوش مصنوعی در دانش رایانه

شاخه های گوناگونی از هوش مصنوعی در دانش ‌های رایانه ای مورد استفاده قرار می گیرند، برخی این شاخه ‌ها عبارتند از:

• یادگیری ماشین (Machine Learning)

• شبکهٔ عصبی مصنوعی (Neural Networks)

• بینایی ماشین (Machine Vision)

• سیستم های خبره (Expert System)

• پردازش زبان طبیعی (NLP)

• الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm)

• مفاهیم مرتبط با روباتیک (Robotic)

هوش مصنوعی چگونه عمل می کند؟

هوش مصنوعی با ترکیب حجم عظیمی از داده ها با الگوریتم های هوشمند و پردازش سریع و مکرر عمل می کند، تا به این طریق نرم افزار بتواند به طور اتوماتیک از الگوها یا قابلیت های موجود در داده ها یاد بگیرد. AI طیف وسیعی از مطالعات است که دربرگیرنده تئوریها، روش ها و تکنولوژی های بسیار و همچنین زیرزمینه های عمده ذیل می شود:

۱) یادگیری ماشینی مدلسازی تحلیلی را اتوماتسازی می کند.

۲) یک شبکه عصبی نوعی از یادگیری ماشینی است که از واحدهای به هم پیوسته (مانند نورنها) تشکیل یافته است که اطلاعات را با پاسخ دهی به ورودی های خارجی و تقویت اطلاعات بی هر واحد پردازش می کند.

۳) یادگیری عمیق از شبکه های عصبی عظیم با لایه های متعدد واحدهای پردازشی استفاده می کند، و از پیشرفت ها در توان رایانشی و بهبود تکنیک های آموزشی برای یادگیری الگوهای پیچیده در حجم بالای داده ها بهره می برد.

۴) رایانش شناختی زیرزمینه ای از AI است که برای تعامل انسان مانند طبیعی با ماشین ها تلاش می کند.

۵) بینایی کامپیوتری با از تشخیص الگو و یادگیری عمیق برای تشخیص اینکه چه چیزی در یک تصویر یا ویدئو است بهره می برد.

۶) پردازش زبان طبیعی (NLP) توانایی کامپیوترها برای آنالیز، درک و تولید زبان انسانی، از جمله گفتار، است.