مقدمه هوش مصنوعی

[آبجی]

مقدمه هوش مصنوعیهریک از موجودات زنده اطراف ما رفتارها و حرکاتی را از خود نشان می دهند که حاکی از هوشمندی این موجودات هستند. اینکه فکر کنیم انسان ها هوشمندترین موجودات زنده روی کره زمین هستند، امری اشتباه است. برای روشن شدن این موضوع کافی است قدری در حرکات انواع عنکبوت ها بنگریم! هدف این بخش مقایسه هوشمندی موجودات زنده نیست، بلکه در اینجا قصد داریم تکنیک هایی را که می تواند برای هوشمند کردن عامل های مصنوعی استفاده شود، مورد بررسی قرار دهیم. با توجه به اینکه بیشتر تحقیقات نویسندگان وب سایت در شاخه هوش محاسباتی می باشد، بنابراین در این بخش تنها به ذکر روش های عمومی جستجو و برخی از مطالب دیگر هوش مصنوعی خواهیم پرداخت.

ما به عنوان یک عامل هوشمند، در مسائل روزمره ای که برایمان پیش می آید با اسفاده از تکنیک های جستجو اقدام به یافتن راه حلی برای مسئله می کنیم. به عنوان مثال خانه ای را فرض کنید که در آن به دنبال شی خاصی هستیم. همچنین فرض کنید هیچ اطلاعی در مورد خانه و محل قرارگیری اشیا در خانه نداریم. در چنین مواردی برای یافتن شی موردنظر ، خانه را اتاق به اتاق و در هر اتاق همه بخش

های آن اتاق را جستجو می کنیم. نتیجه جستجو تنها در صورتی می تواند به دست آید که جواب مسئله در فضایی که آن را جستجو می کنیم، موجود باشد.



http://www.hamedhabibi.com/images/contents/AI.JPG


به عنوان یک مثال دیگر فرض کنید می خواهیم از تبریز به سمت شیراز حرکت کنیم. هدف ما نیز رسیدن به شهر شیراز در کمترین زمان ممکن می باشد. اینجا نیز ما به عنوان یک عامل هوشمند، با در دست داشتن نقشه راه های کشور براحتی مسیر حرکت خود را مشخص می کنیم. به طور حتم هنگام جستحو بر روی نقشه برای یافتن کوتاهرین مسیر حرکت از تبریز به شیراز، از جستجوی مسیر حرکت تبریز-ارومیه-شیراز صرف نظر می کنیم. البته ممکن است بسته به هدف ما این مسیر نیز انتخاب گردد. در واقع آنچه که مسیر حرکت ما را از تبریز به سمت شیراز مشخص می کند هدف ما از این حرکت می باشد. اگر هدف رسیدن به شیراز در کمترین زمان باشد، از انتخاب مسیر تبریز – ارومیه – شیراز صرف نظر می کنیم. اما اگر هدف بازدید از اماکن باستانی باشد، ممکن است مسیر تبریز- ارومیه – همدان – اصفهان شیراز را انتخاب کنیم!

مهمترین تفاوت دو مثال ذکر شده را ناآگاهانه بودن جستجو در مثال اول و آگاهانه بودن جستجو در مثال دوم می باشد. بدین معنی که در مثال اول ما از ابتدا کل فضای جستجو را برای یافتن جواب مسئله جستجو می کنیم و در واقع برای حرکت سریع تر در فضای جستجو ( حرک بین اتاق ها و بخش های مختلف هر اتاق ) از آگاهی خاصی بهره مند نیستیم. در نقطه مقابل و در مثال دوم برای حرکت در فضای جستجو به منظور یافتن کوتاهترین مسیر از تبریزبه شیراز، از روش خاصی برای انتخاب شهر بعدی استفاده می کنیم. به عبارت دیگر در مثال دوم علاوه بر اینکه مسیری از مبدا به مقصد پیدا می کنیم، همچنین کوتاهی مسیر نیز برایمان از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در واقع عملی که برای سنجش کوتاهی مسیر انجام می دهیم موجب آگاهانه بودن جستجوی ما در فضای جستجو می شود. در مثال دوم از تابعی استفاده می کنیم که فاصله شهر انتخابی تا مقصد را برایمان تخمین می زند که به آن تابع هیوریستیک یا تابع مکاشفه خواهیم گفت.

حال ممکن است این تصویر به وجود آید که جستجوی آگاهانه بهتر از جستجوی ناآگاهانه می باشد. اما چنین تصوری را نمی توان قطعا درست تلقی کرد. چراکه در صورت ناآگاهانه بودن ماهیت مسئله چاره ای جز جستجوی ناآگاهانه نخواهیم داشت. همچنین سریعتر بودن جستجوی آگاهانه نسبت به جستجوی ناآگاهانه نیز بستگی به شرایط مسئله خواهد داشت و موارد بسیاز زیادی می توان یافت که در آن جستجوی ناآگاهانه سریعتر از جستجوی آگاهانه ما را به جواب مسئله می رساند. نکته مهم اینست که در هوش مصنوعی هیچ چیز را نمی توان قطعی تصور کرد.

[آبجی]

آيا بشر قادر خواهد بود موجودي هوشمند مانند خود به وجود آورد؟ آيا زماني فرا خواهد رسيد که ربات ها به خانه ما رفت و آمد کنند; کنار ما بنشينند و با ما به تبادل نظر بپردازند؟ شايد سوالاتي اين چنين را بتوان زمينه ظهور دانش نوين، با عنوان هوش مصنوعي دانست، نخستين جرقه هاي هوش مصنوعي به سالهاي بعد از جنگ جهاني دوم باز مي گردد. زماني که آلن تورينگ در سال 1950 ميلادي، با روي کار آمدن برنامه هاي بازي شطرنج و ساخت اولين ربات ها و استفاده از زبان هاي برنامه نويسي در اروپا و آمريکا تحقيقات در زمينه هوش مصنوعي به جنبه هاي انساني نزديک تر شد. اما هوش مصنوعي چيست؟ و هوشمندي به چه معني است؟به زباني ساده هوش مصنوعي، دانش ساختن ماشين ها يا برنامه هاي هوشمند است، هوش مصنوعي، شاخه اي از علم کامپيوتر است و در واقع تلفيقي از سه فناوري و گرايش مطرح; يعني شبکه هاي عصبي، تيم هاي استدلال فازي و الگوريم تکاملي مي باشد.اما آلن تورينگ هوشمندي را به گونه اي ديگر تعريف کرده است. وي با انجام آزمايشي که سالها بعد با نام تست تورينگ مشهور شد و بيشتر همانند يک بازي بود، توانست روشي براي تشخيص هوشمندي ماشين ارايه دهد.فرض کنيد شما در آزمايش تورينگ شرکت کرده ايد. در اين صورت، بايستي در يک سوي يک ديوار حايل قرار گيريد; به گونه اي که تنها از طريق يک دستگاه تله تايپ (بدون استفاده از صوت)، با شخصي که در آن سوي ديوار قرار دارد و هويت او براي شما مشخص نيست، قادر به برقراري ارتباط باشيد.در مدت زمان انجام آزمايش، ميان شما و آن شخص مکالماتي صورت مي گيرد. حال اگر پس از انجام آزمايش به شما گفته شود شخصي که در آن سوي ديوار قرار داشته و به سوالات شما پاسخ مي داده، يک ماشين بوده است، در آن صورت، ماشين مورد نظر، يک ماشين هوشمند خواهد بود، اما چنانچه در طول انجام آزمايش، به مصنوعي بودن آن پي ببريد، مطابق ديدگاه تورينگ، ماشين، هوشمند نيست.بدين ترتيب، تورينگ در اين آزمايش، مشخصه مهم هوشمندي را توانايي پردازش و درک زبان طبيعي مطرح نمود.در تعريف ديگر، هوش مصنوعي، مطالعه روش هايي براي تبديل کامپيوتر به ماشيني است که بتواند اعمال انجام شده توسط انسان را انجام دهد. باتوجه به تعريف فوق منظور از موجود هوشمند، موجودي شبيه انسان يا ابزار يا ماشيني است که مي تواند به انسان شبيه باشد. باتوجه به تعرف فوق، منظور از موجو هوشمند، موجودي شبيه انسان و يا ابزار يا ماشيني است که مي تواند به انسن شبيه شود.هر چند انسان، هوشمندترين موجودي است که مي شناسيم، اما لزوما تنها موجود هوشمند عالم نخواهد بود. از طرفي تمامي اعمال انسان نيز هوشمندانه و برتر از موجودات ديگر نيست; به طوري که در بسياري از جنبه هاي ادراکي و حسي، همچون قدرت بينايي و شنوايي، موجودات ديگر کاملا قوي تر از انسان مي باشند.از سوي ديگر، برخي بر اين باورند که کامپيوترهاي امروزي را مي توان جز» ابزارهاي هوشمند به حساب آورد; حال آن که اين کامپوترها فعلا بهترين ابزار، براي پياده سازي هوشمندي هستند. همچنين هوشمندي کامپيوترها برخلاف هوشمندي طبيعي انسان است.در کامپيوتر، يک واحد کاملا پيچيده، مسئوليت انجام تمام اعمال هوشمندانه را بر عهده دارد; در حالي که در طبيعت، تعداد بسيار زيادي از واحدهاي کاملا ساده (به عنوان مثال، نورون هاي شبکه عصبي) با عملکرد همزمان خود، رفتاري هوشمند را سبب مي شوند. بنابراين، تفاوت هوشمندي مصنوعي و هوشمندي طبيعي، ميان پيچيدگي فوق العاده و سادگي فوق العاده است.
شاخه ها و کاربردهاي هوش مصنوعي
بيشتر افراد با شنيدن عبارت هوش مصنوعي، ربات هاي فيلم هاي علمي، تخيلي و بازي هاي کامپيوتري و بخصوص شطرنج را به خاطر مي آورند.هوش مصنوعي در مدت زمان کوتاه از عمر خود، توانسته است از حد توسعه بازي ها به سوي دنياي از مسائل شگفت انگيز همچون سيستم هاي خبره، بينايي ماشين وغيره گام بردارد.امروزه رديابي از هوش مصنوعي را مي توان در علوم مختلفي اعم از پزشکي، علوم هوافضا، مهندسي و طراحي پروژه، مشاهده کرد. از اين رو متخصصان هوش مصنوعي، باتوجه به کاربردهاي گوناگون اين علم آن را در شاخه هاي متنوعي همچون شبکه هاي عصبي، پردازش زبان طبيعي، روباتيک، انجام مسابقات، سيستم هاي خبره، يادگيري ماشين، استراتژي تکاملي، تشخيص گفتار و بينايي ماشين دنبال نموده اند.
تازه هاي هوش مصنوعي
آنگونه که در روزگاران گذشته انديشه پرواز در آسمان، قدم زدن در فضا، روشن شدن محيطي وسيع تنها به کمک يک کليد، اينترنت، پشرفت هاي پزشکي و بسياري چيزهاي ديگر بيشتر به يک رويا مي مانست تا يک حقيقت امروزي، به زودي وسايل هوشمند نيز در فروشگاه ها و مراکز خريد، به صورت انبوه به راحتي در اختيار ما قرار خواهند گرفت.
لباس هاي هوشمند
با توسعه نانو تکنولوژي و استفاده از مواد مولکولي سبک، امکان ساخت لباس هوشمند فراهم شده است. اينگونه لباسها، قابليت تغيير رنگ جهت استتار در محيط هاي مختلف را داشته، شخص را در برابر صلاح بيولوژيکي و شيميايي محافظت مي کند. امکان مجهز نمودن اين گونه لباسها به تجهيزات مخابراتي، انتقال علائم حياتي درمان از راه دور در مناطق جنگي و يا آسيب ديده از ديگر مزاياي اين لباس ها به شما مي آيد.
آجر و ساختمانهاي هوشمند
ساختمانهاي هوشمند اين قابليت را دارند که با تغيير شرايط محيطي، نسبت به تغييرات، عکس العمل نشان داده، امنيت و آرامش را براي ساکنان خانه فراهم نمايند. يک ساختمان هوشمند، داراي تيم اتوماتيک گرمايشي، تهويه مطبوع، اعلام حريق، آتش نشاني سيستم هاي امنيتي، مديريت انرژي و تيم هاي روشنايي خودکار مي باشد.آجرهاي هوشمند که مانند آجرهاي معمولي در ساختمانها به کار مي روند، مجهز به حسگرهاي الکترونيکي هستند که با اتصال به يک سيستم کامپيوتري، دما، لرزش و حرکت ساختمان را کنترل مي کنند و سبب ايمن شدن ساختمان مي شوند.تسليحات نظامي هوشمند، حضور ماشين هايي با قابليت انساني، استفاده از روبات ها براي شناسايي، تخريب و پاکسازي مناطق جنگي نيز از نمونه هاي کابردهاي نظامي هوش مصنوعي به شمار مي رود.هدف نهايي هوش مصنوعي، ساخت نوعي انسان مصنوعي است و در حقيقت ساخت برنامه اي نرم افزاري که بتواند همانند انسان فکر کند، چنين ماشيني با ترکيب تکنيک هاي استنباطي پيشرفته و استفاده از توانايي تحليل گران، مهندسان، سياست مداران و ساير دانشمندان و برپايه حجم عظيمي از منابع اطلاعاتي، مي توان بهترين تصميم را در شرايط بحراني اتخاذ نمود.فناوري جديد بيش از آنکه شگفت آور به دور از درک عمومي باشد، بيانگر شکوه و عظمت خالقي است که آفرينده تفکر، خلاقيت و استعداد صاحبان صنعت و تکنولوژي است.