هوش مصنوعی چیست؟ | - فناوران سامانه های راهبردی شریف | هوش مصنوعی

هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی در صنعت

هوش مصنوعی در محیط زیست و کشاورزی

امروزه هوش مصنوعی به یکی از پرکاربرد ترین حوزه های تکنولوژی تبدیل شده است که می تواند تمامی روش ها و صنایع را تحت تاثیر خود قرار دهد و این پتانسیل را دارد که مفاهیم جدیدی را تعریف کند که تا قبل از هوش مصنوعی، موضوعیتی نداشتند. هوش مصنوعی می تواند هر سیستم و پلتفرم را بازسازی کرده و نوع عملکرد و خروجی آن را متاثر از خود، کاملا دگرگون کرده و آنرا بهبود ببخشد.

حال اگر بخواهیم به یک تعریف ساده از هوش مصنوعی برسیم، به طور کلی میتوانیم هوش مصنوعی را توانایی درک، بررسی و تصمیم گیری بوسیله ی ماشین به جای انسان تعریف کنیم، یا به عبارت دقیق تر، هوش مصنوعی 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 گونه‌ای برنامه نویسی شده است 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. به عنوان مثال، بینایی ماشین (Machine Vision) که بدین معنی است که یک ربات یا ماشین، بتواند تصاویر و اشیا اطراف خود را تشخیص دهد.

تاریخچه هوش مصنوعی

درباره نقطه آغاز پژوهش‌ها در مورد هوش مصنوعی نظرات متفاوتی وجود دارد. اما ما خوب می‌دانیم که صحبت از هوش مصنوعی بدون کامپیوتر بی‌معناست؛ بنابراین، بحث درباره تاریخچه هوش مصنوعی بدون نگاه به تاریخ رایانه‌ها کامل نخواهد بود. تقریبا از همان سال ۱۹۴۳ که اولین کامپیوترهای الکترونیکی متولد شدند، ایده استفاده از هوش مصنوعی نیز به وجود آمد. در سال ۱۹۵۶ پژوهش‌های دانشگاهی درباره هوش مصنوعی آغاز شد. در این سال جان مک‌کارتنی برای اولین بار در یک کنفرانس علمی از اصطلاح هوش مصنوعی استفاده کرد. از همان زمان تا اوایل دهه ۱۹۷۰، با پیشرفت و تکامل زبان‌های برنامه‌نویسی در طول زمان و با استفاده از قابلیت‌های نوین برنامه‌نویسی کامپیوترها، حوزه جدیدی به نام هوش مصنوعی به‌سرعت توسعه یافت. پس از این دوران، شرکت‌ها و موسسات دولتی و نظامی علاقه زیادی به استفاده و پژوهش درباره هوش مصنوعی پیدا کردند. با توسعه سخت‌افزارهای مخصوص هوش مصنوعی در سال ۱۹۸۶ این حوزه به تجارتی چندمیلیون‌دلاری تبدیل شد.

در سال‌های بعد هوش مصنوعی عمدتا برای استفاده در بازی‌ها و مسائل توسعه پیدا کرد. در سال‌های دهه نود ربات‌هایی با استفاده از هوش مصنوعی ساخته شدند که بازی‌های کامپیوتری انجام می‌دادند. این ربات‌ها در اواخر این دهه موفق شدند بزرگترین استادان شطرنج جهان را در این بازی شکست دهند.

از سال ۲۰۱۰ محصولات بسیار متنوعی با استفاده از هوش مصنوعی ساخته شد. این محصولات اعم از نرم‌افزاری و سخت‌افزاری، توسط شرکت‌هایی مانند اپل، گوگل و مایکروسافت راه‌اندازی شد.

شاخه های هوش مصنوعی

هوش مصنوعی یا AI یک تعریف کلی است، که شامل موارد زیادی می‌شود، که لازم است برای درک بهتر هوش مصنوعی، با موارد آن آشنایی پیدا کرد. این موارد به صورت کلی عبارتند از:

• سیستم خبره (Expert Systems)

• رباتیک (Robotics)

• یادگیری ماشین (Machine Learning)

• شبکه عصبی (Neural Network)

• منطق فازی (Fuzzy Logic)

• پردازش زبان طبیعی(Natural Language Processing)

• بینایی ماشین(Machine Vision)

حال به معرفی هر یک از این شاخه ها می پردازیم:

سیستم خبره

سیستم خبره در واقع یک نرم افزار مبتنی بر هوش مصنوعی است که دانش انسانی را یاد می‌گیرد و از این دانش برای تصمیم گیری، تقلید می‌کند، این سیستم برای حل مسائل پیچیده از برنامه نویسی‌های رایج استفاده نمی‌کند بلکه از منطق if-then برای این کار استفاده ‌می‌کند.

از کاربردهای سیستم های خبره، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاربرد درمانی، شناسایی عفونت های ویروسی

• کاربرد بانکی، تجزیه و تحلیل وام و سرمایه گذاری

• کاربرد پزشکی، ساخت ربات های جراح

رباتیک

رباتیک، یک شاخه بسیار جالب از هوش مصنوعی است که بر روی طراحی و توسعه ربات‌ها تمرکز دارد. این شاخه از ترکیب شدن گرایش‎ هوش مصنوعی، الکترونیک، کنترل و مکانیک (طراحی و ساخت) به وجود آمده است. هدف این شاخه، کمک به انسان‌ها در انجام کارهای تکراری و خسته کننده است. هوش مصنوعی چیست؟

یادگیری ماشین

یادگیری ماشین به سیستم ها این امکان را می‌دهد تا به صورت خودکار، یادگیری و پیشرفت داشته باشند بدون اینکه به برنامه نویسی صریحی برای آن نیاز داشته باشند. تمرکز اصلی یادگیری ماشینی بر توسعه برنامه‌های رایانه‌ای است که بتوانند به داده ها دسترسی پیدا کنند و از آن برای یادگیری خود استفاده کنند. الگوریتم های بسیار مختلفی برای یادگیری ماشین وجود دارد و هر روزه صدها الگوریتم جدید نیز تولید می شوند، و به طور معمول از منظر 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 شود.

شبکه عصبی

شبکه عصبی شاخه ای از هوش مصنوعی است که با استفاده از نورون های مصنوعی مغزی تلاش برای حل مشکلات پیچیده دارد. شبکه‌های عصبی، به نام “یادگیری عمیق” نیز شناخته می شود. هوش مصنوعی چیست؟

از کاربردهای شبکه عصبی، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• تجزیه و تحلیل ریسک

• تحقیقات بازار

• کشف تقلب

• پیشبینی سهام

• تایید چهره

منطق فازی

منطق فازی، شاخه ای از هوش مصنوعی برای اصلاح و بازنمایی اطلاعات نامطمئن با تجزیه و تحلیل میزان صحت فرضیه است. منطق فازی در مواجهه با عدم اطمینان به شما کمک می کند تا سطح مشخصی از انعطاف پذیری و استدلال را ارائه دهید. پروفسور لطفی‌ عسگرزاده ( مبدع نظریه منطق فازی) متوجه شد که کامپیوترها توانایی شبیه‌سازی تفکرات انسان را ندارند، منطق دیجیتال فقط توانایی نمایش دو وضعیت را دارد:

• درست

• غلط

این در حالی است که یک مفهوم می تواند تا حدی درست یا نادرست باشد. منطق فازی کاربردهای گستردهای دارد ولی دوتا از اصلی ترین کاربردهای آن در گیربکس های اتوماتیک و پزشکی است.

پردازش زبان طبیعی

پردازش زبان طبیعی به توانایی رایانه در درک گفتار انسان گفته می‌شود، اغلب مردم این شاخه را با نام NLP می‌شناسند. یادگیری ماشین، نوع خاصی از هوش مصنوعی است که الگوها را در تجزیه و تحلیل اطلاعات استفاده می‌کند تا رایانه داده‌های ساختار نیافته‌ی زبان انسان را به داده‌های منظم و قابل فهم خود تبدیل کند.

بینایی ماشین

یک قابلیت کامپیوتر برای مشاهده محیط پیرامون است که عمدتاَ از یک یا چند دوربین ویدئویی با قابلیت تبدیل آنالوگ به دیجیتال و همچنین یک سیستم تحلیل سیگنال دیجیتال استفاده می‌کند. در این حالت داده‌های تصویری یا همان Image Data به کامپیوتر یا کنترلر سیستم ارسال می‌شود. هوش مصنوعی چیست؟