نویسنده
خیلی از افراد هنوز هم با شنیدن واژه هوش مصنوعی به یاد ربات‌ها می افتند و تصور میکنند که منظور از هوش مصنوعی همان ربات‌هایی هستند که برای انجام راحت تر کارها ساخته شده‌اند و قرار است در آینده جای انسان‌ها را بگیرند. مسئول این نوع تفکر به احتمال زیاد فیلم های علمی و تخیلی است اما واقعیت با آنچه که تصور میشود تفاوت دارد.
هوش مصنوعی به انگلیسی Artificial intelligence که به طور مخفف آن را AI نیز مینامند، در واقع تکنولوژی است که به نحوی قابلیت تفکر دارد. البته این قابلیت تفکر با چیزی که ما به عنوان تفکر انسانی میشناسیم متفاوت است، اما سعی دارد از آن تقلید کند.
امروزه شاید هوش مصنوعی به آن شکلی که تصور میکنیم وجود نداشته باشد اما باز هم بسیاری از کارهایی که روزانه انجام میدهیم، مانند جستجوی اینترنت یا گشت و گذار در صفحات شبکه‌های اجتماعی و غیره، همه متأثر از هوش مصنوعی است. این استفاده آنقدر ناملموس است و به آن عادت کرده‌ایم که در آن لحظه حس نمیکنیم که داریم از هوش مصنوعی استفاده میکنیم. دلیل اصلی آن این است که نمیدانیم هوش مصنوعی واقعا چیست و چه کارهایی انجام میدهد. از آنجایی که آینده از آن هوش مصنوعی خواهد بود بهتر است به جای نگران بودن در مورد هوش مصنوعی یاد بگیریم که چه کارهایی را میتوانیم با آن انجام دهیم و اطلاعاتمان را در این زمینه بیشتر کنیم. پس بیایید از ابتدا ببینیم هوش مصنوعی چیست.
هنوز تعریف دقیقی که تمامی دانشمندان بر روی آن توافق داشته باشند از هوش مصنوعی ارائه نشده ولی اکثر تعریف‌ها را میتوان به شکل زیر دسته بندی کرد.
- مانند انسان فکر میکند
- منطقی فکر میکند
- مانند انسان عمل میکند
- 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 ماشین های هوشمندی است که توانایی انجام وظایفی که نیازمند به هوش انسانی است را داشته باشد. 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 میتواند به تمامی ماشین هایی اطلاق شود که بگونه ای 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 به گونه ای 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:
- یادگیری
- استدلال
- 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 الگو تقریباً در هر بخش از صنعت فناوری میشود.
تاریخچه هوش مصنوعی
تاریخچه هوش مصنوعی به سال های جنگ جهانی دوم بر میگردد. زمانی که نیروهای آلمانی برای رمزنگاری و ارسال ایمن پیام‌ها از ماشین enigma استفاده میکردند و دانشمند انگلیسی، آلن تورینگ در تلاش برای شکست این کدها برآمد. تورینگ به همراه تیمش ماشین bombe را ساختند که enigma را رمزگشایی میکرد. 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 سرویس های هوشمندی به بازار عرضه شدند که از هوش مصنوعی در بسیاری از فرآیند هایشان استفاده میکردند. بسیاری از سرویس های معروفی همانند موتور های جستجو و ماهواره‌ها از هوش مصنوعی استفاده میکردند. با معرفی گوشی های هوشمند و پس از آن گجت های هوشمند، هوش مصنوعی گام بلندی را برای ورود به زندگی انسان های پشت سر گذاشت. از این زمان به بعد هوش مصنوعی برای انسان‌ها جلوه کاربردی تری پیدا کرد و انسان ها بیشتر با واژه هوش مصنوعی و کاربردهای آن آشنا شدند.
شاخه های هوش مصنوعی
هوش مصنوعی یک علم بسیار گسترده و پیچیده است که شاخه های متعددی دارد؛ شاخه های هوش مصنوعی عبارتند از:
- سیستم خبره (Experts Systems)
- رباتیک (Robotics)
- یادگیری ماشین (Machine Learning)
- شبکه عصبی (Neural Network)
- منطق فاری (Fuzzy Logic)
- 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 است. هوش مصنوعی محدود، عمومی و سوپر هوش مصنوعی. در ادامه هر کدام را توضیح میدهیم.
هوش مصنوعی محدود (artificial narrow intelligence)
در تاریخچه هوش مصنوعی، هوش مصنوعی محدود بسیار زودتر از انواع دیگر هوش مصنوعی پدید آمد. این روزها نمونه های هوش مصنوعی محدود زیاد است. برای مثال رایانه هایی که در بازی‌های پیچیده ای مانند شطرنج، تصمیم گیری هوشمندانه در زمینه تجارت و انواع دیگر کارهای مهم توانسته اند بهتر از انسان عمل کنند نمونه‌هایی از هوش مصنوعی محدود هستند. زمانی که در مورد هوش مصنوعی محدود صحبت 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 کسب‌وکارهای مالی کمک میکنند.
- دستیارهای هوشمند که بر اساس نیازهایتان به شما کمک میکنند و حتی پروازها و هتل هایتان را از قبل رزرو میکنند و…
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 داستان‌های 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 همه ی این ها وجود آن بسیار مفید و در عین حال اجتناب ناپذیر خواهد بود.
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 شباهت شان در فرم و عملکرد ( مانند طبقه بندی، برگشت، درخت تصمیم گیری، دسته کردن، یادگیری عمیق و…) گروه‌بندی میشوند. صرف نظر از هر دو گروه بندی، تمام الگوریتم‌های یادگیری ماشین معمولا در زمینه‌های زیر فعالیت میکنند:
نمایش: مجموعه ای از طبقه بندی کننده‌ها یا زبانی که کامیوتر آن را میفهمد.
ارزشیابی: همچنین معروف به عملکرد هدف/نمره دهی.
بهینه سازی: روش جست و جو؛ اغلب طبقه بندی کننده ای با بالاترین امتیاز.
هدف اساسی الگوریتم های یادگیری ماشین تفسیر موفقیت آمیز داده‌ها و تعمیم یادگیری‌ها به فراتر از نمونه های آموزش داده شده است.
دسته بندی سیستم های هوش مصنوعی
آرنت هینتز، استادیار زیست شناسی تلفیقی و علوم کامپیوتر دانشگاه ایالتی میشیگان، هوش مصنوعی را به چهار دسته کلی تقسیم بندی میکند. این دسته بندی شامل سیستم هایی که امروزه وجود دارند تا سیستم های احساسی که هنوز وجود ندارند را در بر میگیرد. این دسته‌ها به شرح زیر هستند:
نوع اول: ماشین های انفعالی
نمونه این دسته deep blue است که یک برنامه شطرنج بود که در دهه ۱۹۹۰ توانست گری کاسپاروف، قهرمان شطرنج جهان را شکست دهد.deep blue میتوانست مهره های روی هر خانه شطرنج را شناسایی کند و حرکت های پیش رو را پیش بینی کند. مشکل برنامه آن بود که نمیتوانست تجربه های قبلی خود را به یاد بسپارد و از آن برای حرکت های آینده‌اش استفاده کند.
این برنامه هر بار تمام حرکت های استراتژیک ممکن خود و رقیب را بررسی و آنالیز میکرد و بهترین آن ها را انتخاب میکرد. این نوع از هوش مصنوعی و برنامه های این چنینی برای اهداف محدودی قابل استفاده هستند و نمیتوانند به راحتی در موقعیت های دیگری کاربرد داشته باشند.
نوع دوم: حافظه محدود
این سیستم هوش مصنوعی برعکس قبلی میتواند از تجارب گذشته برای تصمیمات آینده اش استفاده کند. برخی از کارکردهای تصمیم گیری در ماشین‌های خودران از این نوع طراحی هستند. این نوع ماشین‌ها از مشاهدات شان برای تصمیماتی که در آینده ای نه چندان دور میخواهند بگیرند استفاده میکنند. مثلا اینکه لاینی که در آن در حال رانندگی هستند را عوض کنند. البته این نوع مشاهدات و تجربیات به صورت همیشگی ذخیره نمیشوند.
نوع سوم: تئوری ذهن
این نوع از هوش مصنوعی هنوز وجود ندارد اما اساس این عبارت روانشناختی به تمامی اعتقادات و دانش‌ها، آرزوها و آمال و نیت هر فرد بر میگردد و تاثیری که هر کدام از آن ها بر تصمیم گیری یک فرد دارد. این هوش مصنوعی قادر به درک و آنالیز این نوع از تصمیم گیری ها میباشد.
نوع چهارم: خود آگاهی
در این دسته سیستم هوش مصنوعی آگاهی از خود و هوشیاری وجود دارد. ماشین های دارای خود آگاهی میتوانند بفهمند که در چه سطح و حالتی هستند و میتوانند از اطلاعاتی که بدست میاورند احساسات دیگران را نتیجه گیری کنند. البته این نوع از هوش مصنوعی نیز همانند مورد سوم هنوز وجود ندارد.
آیا رباتیک همان هوش مصنوعی است؟
رباتیک در حقیقت حوزه ای از علم و تکنولوژی است که با ربات‌ها سر و کار دارد و به طور کلی میتوان گفت ربات‌ها ماشین هایی هستند که برای انجام یک سری کارها به صورت اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک، از قبل برنامه ریزی شده‌اند.
به کمک هوش مصنوعی عمومی که دارای توانایی‌ها و ظرفیت های زیادی برای کمک به بشریت میباشد، بسیاری از مشکلاتی که انسان امروزی با آن سر و کله میزند، همانند تغییرات شدید آب و هوایی، حل خواهد شد.
سیستم های هوش مصنوعی عمومی میتواند از کارهای عادی تا کارهای بسیار مهم و خطیر را به بهترین شکل انجام دهند. در سطح عمومی آن ها میتوانند کارهایی مثل رانندگی، دستیار شخصی هوشمند با توانایی درک همه ی نیازهای کاربر، یک دستیار پزشک و یا سیستم تشخیص بیماری و غیره باشد. در سطوح بالا این سیستم ها میتوانند کارهایی را انجام دهند که به زندگی و امنیت و جان انسان ها بستگی دارد و میتوانند به خوبی از پس چنین کارهایی بر بیایند.
کاربردهای هوش مصنوعی:
از این علم میتوان در کسب و کارهای مختلف استفاده کرد و در هر کسب و کاری منفعت های بسیاری را به همراه خواهد داشت. در ادامه به چند نمونه از این کاربردها در هر حوزه میپردازیم:
هوش مصنوعی در حوزه سلامت
مهم ترین نکته در این حوزه بهبود نتایج بیماران و در عین حال کاهش هزینه است. شرکت های فعال در حوزه سلامت میخواهند با استفاده از یادگیری ماشین، روند تشخیص و درمان را بهتر و سریعتر انجام دهند. یکی از شناخته شده ترین فناوری‌ها در این زمینه سیستم IBM Watson است. این سیستم زبان طبیعی را درک میکند و قادر به پاسخگویی به سوالاتی که از آن پرسیده میشود است. این سیستم تمام اطلاعات مربوط به بیمار از منابع موجود را استخراج میکند تا یک فرضیه ایجاد کند و پس از اطمینان آن را ارائه میدهد. سایر برنامه هایی که هوش مصنوعی دارند مانند چت بات‌ها، میتوانند به بیماران برای برنامه ریزی قرار ملاقات، پاسخ به پرسش‌ها، صدور صورت حساب کمک کننده و یا به صورت یک دستیار سلامت مجازی به فرد بازخورد های پزشکی ارائه دهد.
هوش مصنوعی در حوزه کسب و کار
برای کارها و فرآیندهای بسیار تکراری که در هر کسب و کار توسط انسان‌ها انجام میشود، میتوان از فرآیندهای اتوماسیون رباتیک استفاده کرد. الگوریتم‌های یادگیری ماشین میتوانند با analytics و CRM ادغام شوند تا با کشف اطلاعات لازم، بهتر به مشتریان خدمت کنند. از چت بات‌ها نیز میتوان برای ارائه خدمات فوری به مشتریان در وب سایت نیز استفاده کرد.
هوش مصنوعی در حوزه آموزش و پرورش
هوش مصنوعی در این حوزه میتواند به خودکار شدن نمره دهی و درجه بندی دانش آموزان کمک کند و به معلمان زمان بیشتری بدهد. هوش مصنوعی میتواند دانش آموزان را ارزیابی کند و با نیازهای آن‌ها سازگار باشد و با هر فرد متناسب با سرعت او کار کند. سیستم‌های مربی هوش مصنوعی میتوانند پشتیبانی بیشتری به دانش آموزان ارائه دهند و اطمینان حاصل کنند که روند آموزش آن‌ها در راه درستی قرار دارد.Artificial intelligence میتواند نحوه یادگیری و مکان یادگیری دانش آموزان را تغییر دهد و حتی برخی از معلمان او را عوض کند.
هوش مصنوعی در حوزه اقتصاد
سیستم های هوش مصنوعی در برنامه های مالی شخصی، مانند Mint یاTurbo Tax، میتوانند اطلاعات مالی شخصی هر فرد را جمع آوری کنند و به آن ها مشاوره مالی دهند. از برنامه های دیگر مانند IBM Watson حتی در روند خرید خانه نیز میتوان استفاده کرد. امروزه نرم افزارها در وال استریت بخش عظیمی از معاملات را انجام میدهند.
هوش مصنوعی در حوزه قانون و قضا
روند کشف اسناد و مدارک غالبا برای انسان ها بسیار سخت است. اتوماسیون و هوش مصنوعی میتواند به این فرآیند کمک کرده و کارآمدتر از زمان استفاده کند. استارتاپ ها در حال ساخت دستیار های رایانه ای هستند که پرسش و پاسخ‌ها را غربال میکند و میتوانند با بررسی و طبقه بندی و یک بانک اطلاعاتی، سؤالات برنامه ریزی شده در زمینه هستی‌یشناسی را پاسخ دهد.
هوش مصنوعی در حوزه تولید
این زمینه ای است که ربات‌ها هرچه تمام تر میتوانند کار را به گردش در بیاورند.
ربات‌های صنعتی میتوانند تک تک وظایف محول شده را به طور کامل انجام دهند و جدا از کارکنان انسانی فعالیت کنند.
هوش مصنوعی در برقراری امنیت
از هوش مصنوعی و تکنولوژی پردازش تصویر در برقراری امنیت، ردیابی مجرمان، پیدا کردن هویت خلافکاران و… استفاده میشود. این سیستم‌ها قادرند با استفاده از هوش مصنوعی چهره افراد مختلف، موجودیت اشیاء و … را تشخیص دهند و هنگام مشاهده انجام تخلفات یا عملی مجرمانه آن را تشخیص داده و به نهاد مربوطه هشدار دهد.
