ماهو علم الذكاء الاصطناعي ؟
هو ذلك العلم الخاص بمحاكاة الذكاء البشري
ذكاء الانسان
القدرة على فهم الاشياء وتعلمها
الحس و الاستنتاج , الاستنباط , التحليل , الادراك
مايؤديه الانسان افضل من الحاسب
—القدرة على التعلم واكتساب المعلومات بسرعة
—القدرة على اتخاذ القرارات الصحيحة بناء على الادراك الحسي والعقلي لجوانب المشكلة
—القدرة على اكتشاف الاخطاء وتصحيحها
—نقل التجربة والخبرة الذاتية الى مواقف جديدة
—التميز بين انواع المعرفة المختلفة
—القدرات والمهارات بالفطرة ( حسية ابداع ملاحظة )
مايؤديه الحاسب افضل من الانسان:
—القيام بالعديد من العمليات الحاسبية المعقدة في ثوان مقارنة بالانسان
—تنفيذ المهام دون كلل او ملل خاصة الاعمال التكرارية
—تخزين واسترجاع كم هائل من المعلومات بسرعة تامة وكفاءة عالية
—توفر النفقات الخاصة بالعمل في حالة استخدام الحاسب بدلا من الانسان
—القيام بالعديد من العمليات الحاسبية المعقدة في ثوان مقارنة بالانسان
—تنفيذ المهام دون كلل او ملل خاصة الاعمال التكرارية
—تخزين واسترجاع كم هائل من المعلومات بسرعة تامة وكفاءة عالية
—توفر النفقات الخاصة بالعمل في حالة استخدام الحاسب بدلا من الانسان
تاريخ الذكاء الاصطناعي :
—اختراع الة تيورنج والتي لها القدرة على تخزين برامج الحاسب هي بداية ظهور هذا العلم .
—ولكن البداية الحقيقة له عندما تمكن جون ماكارثي من اختراع لغة الليسب LISP وهي اول لغة برمجة خاصة بالذكاء الاصطناعي .
—شهد عام 1960 امكانية كتابة لعبة الشطرنج بواسطة العالم جوزيف.
—في نهاية السبعينيات ظهرت بعض العلوم المتعلقة به مثل النظم الخبيرة , معالجة اللغات الطبيعية .
—في السبعينات ظهرت لغة البرولوج وهي لغة خاصة بالذكاء الاصطناعي.
أعتمد العلماء اربعة مداخل لتعريف الذكاء الاصطناعي هي:
—التفكير كالانسان Think like humans
—الفعل كالانسان Act like humans
—التفكير العقلانيThink rationally
—الفعل العقلاني Act rationally
Intelligent Agents
العميل الذكي
هوعبارة عن أي شيئ يمكن أن يظهر نوع من الفهم والإدراك في بيئته Environment ويعمل ضمن بيئة محدوده أو مفتوحه .
متى نطلق على الالة بانها ذكية ؟
—باستخدام Turing test
ابتدع تورنج اختبارا للتاكد من ذكاء الالة، عن طريق وضع الالة في حجرة مغلقة و انسانا اخر في حجرة مغلقة اخرى متصلان بنهايات طرفية بغرفة الحكم ، و هوالذي يتولى الاتصال بالالة و الانسان الاول و يتولى الحكم ادارة حوار مع كل من الالة و الانسان , والهدف من الاختبار تحديد من هو الرجل ومن هو الالة عن طريق طرح الاسئلة فاذا لم يستطع التفريق بينهما نحكم على الالة بانها ذكية .
تطبيقات الذكاء الاصطناعي
1- النظم الخبيرة (Expert System"ES")
النظم الخبيرة (Expert System) هو مجرد نظام (Computer system) يصمم خصيصا للقيام بأعمال الخبراء (Experts) في مجال معين أي من الممكن استشارته عند القيام بعمل معين في المجال الذي ينتمي اليه .
من مميزات هذه النظم :
—أنها سهلة الإستخدام لأي مستخدم سواء مستخدم عادي أو مطوّر .
—أنها نافعة في مجال التطبيق بشكل واضح .
—قادرة على التعلم من الخبراء بطريقة مباشرة وغير مباشرة .
—قادرة على تعليم غير المتخصصين .
—قادرة على تفسير أي حلول تتوصل إليها مع توضيح طريقة الوصول إليها .
—قادرة على الإستجابة للأسئلة البسيطة وكذلك المعقدة في حدود التطبيق .
—قادرة على تطوير آداء المتخصصين ذوي الخبرة البسيطة.
2. معالجة اللغات الحية (Natural Language Processing) :
أن وسيلة اتصال الإنسان بالحاسب تتمثل في مجموعة في مجموعة من التعليمات والأوامر المحددة أو لغات البرمجة ومثل هذه الوسائل لا تحقق المرونة الكافية في الاتصال بالحاسب والهدف الأساسي من مجموعة اللغات الحية (Natural Language Processing ) هو يجعل الاتصال بين الحاسب الآلي والإنسان يتم بصورة طبيعية أي باستخدام لغة الإنسان مثل العربية أو الانجليزية .
وينقسم هذا المجال إلى جزئيين رئيسين :
أ – فهم اللغات الحية (Natural Language Understanding):
ويبحث هذا المجال في إيجاد طرق تسمح للحاسب بفهم التعليمات المعطاة أليه بصورة طبيعية .أي يستطيع فهم لغة الإنسان بسهولة.
ب- إنتاج اللغات الحية (Natural Language Generation ):
ويبحث هذا المجال في إيجاد الطرق التي تجعل الحاسب قادرا على إنتاج لغة حيه أي يمكنه إنتاج جمل بالعربية أو الانجليزية أو أي لغة حيه أخرى .
3. التعرف على الكلام(Speech Recognition ):
أما في مجال التعرف على الكلام( Speech Recognition ) فهو جعل الحاسب أكثر تفاعلا مع المستخدم حيث أنه يبحث في الطرق التي تجعل الحاسب قادرا على التعرف على حديث الإنسان.
4- الرؤية بالحاسب ( Computer Vision)
تمثل الرؤية بالنسبة للإنسان الوسيلة الأساسية التي تجعله يشعر بالوسط المحيط به . كذلك فإن الهدف من مجال الرؤية بالحاسب
( Computer Vision) هو جعل الحاسب قادرا على رؤية الوسط المحيط به والتعرف عليه.
وحاليا يوجد تطبيق لتلك الأبحاث والذي يستخدم الرؤية بالحاسب مثل الإنسان الآلي وهو ببساطة عبارة عن كاميرا تلفزيونية وذراع آلية يمكنها التعرف على الأجسام ونقلها من مكان لأخر
5. البرمجة الآلية : (Automatic Programming):
الهدف من البرمجة الآلية فهو أنتاج البرامج الذكية والتي تستخدم كأداة جيدة في مساعدة المبرمجين في تسهيل إنتاج برامجهم ويوجد هدف أسمى للبرمجة وهو إنتاج البرنامج الذكي الذي يستطيع أن ينتج برنامجا بنفسه , أي إعطاؤه تفاصيل المشكلة ليقوم هو بتصميم وإنتاج البرنامج .
6. الإنسان الآلي ( Robot):
إن تكنولوجيا الإنسان الآلي ( Robotics) هي من أكثر تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي تقدما من حيث التطبيقات التي تقدم فيها حلولا كاملة للمشاكل
الربورت ( Robot): أو الإنسان الآلي عبارة عن آله ميكانيكية يمكن برمجتها لتؤدى بعض المهام التي يقوم بها الإنسان يدويا بنفس ذكاء الانسان .
خصائص برامج الذكاء الاصطناعي:
(1) التمثيل الرمزي
symbolic representation :
تتعامل مع رموز تعبر عن المعلومات المتوفرة مثل :
الجو اليوم حار , السيارة خالية من الوقود .
هو تمثيل يقترب من شكل تمثيل الانسان لمعلوماته في حياته اليومية .
(2) البحث التجريبي :
Searching
—تتوجه برامج الذكاء الاصطناعي نحو مشاكل لا تتوافر لها حلول يمكن ايجادها تبعا لخطوات منطقية محددة . إذ يتبع فيها أسلوب البحث التجريبي كما هو حال الطبيب الذي يقوم بتشخيص المرض للمريض ، فأمام هذا الطبيب عدد من الاحتمالات قبل التوصل إلى التشخيص الدقيق ، و لن يتمكن بمجرد رؤيته للمريض و سماع آهاته من الوصول إلى الحل ، و ينطبق الحال على لاعب الشطرنج ، فان حساب الخطوة التالية يتم بعد بث احتمالات و افتراضات متعددة ، و هذا الأسلوب من البحث التجريبي يحتاج إلى ضرورة توافر سعة تخزين كبيرة في الحاسب ، كما تعتبر سرعة الحاسب من العوامل الهامة لفرض الاحتمالات الكثيرة و دراستها .
( 3) احتضان المعرفة و تمثيلها
knowledge representation KR :
—لنمكّن الحاسب من حل مشاكلنا، يجب أن نمكّنه من فهمها أولاً
—لما كان من الخصائص الهامة في برامج الذكاء الاصطناعي استخدام أسلوب التمثيل الرمزي في التعبير عن المعلومات ، و اتباع طرق البحث التجريبي في إيجاد الحلول فان برامج الذكاء الاصطناعي يجب أن تمتلك في بنائها قاعدة كبيرة من المعرفة تحتوي على الربط بين الحالات والنتائج مثل ذلك :
—و مثال ذلك :
* إذا كان الجو غير صحو .
* و درجة الحرارة منخفضة .
* فيجب ارتداء المعطف .
—و في هذه الأمثلة يتضح التمثيل الرمزي (الجو غير صحو )، واحتضان المعرفة بمعرفة وجوب ارتداء العطف
4) البيانات غير المؤكدة أو غير المكتملة :
uncertain or uncompleted data
—يجب على البرامج التي تصمم في مجال الذكاء الاصطناعي أن تتمكن من إعطاء حلول إذا كانت البيانات غير مؤكدة أو مكتملة ، و ليس معنى ذلك أن تقوم بإعطاء حلول مهما كانت الحلول خاطئة أم صحيحة ، و إنما يجب لكي تقوم بأدائها الجيد أن تكون قادرة على إعطاء الحلول المقبولة و إلا تصبح قاصرة ، ففي البرامج الطبية إذا ما عرضت حالة من الحالات دون الحصول على نتائج التحليلات الطبية فيجب أن يحتوي البرنامج على القدرة على إعطاء الحلول .
(5) القدرة على التعلم :
ability to learn
—تعتبر القدرة على التعلم إحدى مميزات السلوك الذكي و سواء أكان التعلم في البشر يتم عن طريق الملاحظة أو الاستفادة من أخطاء الماضي فان برامج الذكاء الاصطناعي يجب أن تعتمد على استراتيجيات لتعلم الآلة .
لغات الذكاء الاصطناعي AI Languages
—في مجال الذكاء الاصطناعي اشتهرت لغتان هما:
—1-لغة lisp : وهي اختصار لــ list of processing وتعني معالجة القوائم والتي تم تصميمها عام 1984 في الولايات المتحدة وكان الغرض منها تحقيق الأغراض البرمجية للذكاء الاصطناعي.
—2- لغة prolog :
•وهي اختصار لــ programming in logic وتعني البرمجة بالمنطق والتي تم تصميمها عام 1970 بجامعة مرسيليا بفرنسا بغرض برمجة المسائل المنطقية قبل ظهور علم الذكاء الاصطناعي .
• تعتمد برولوج في الأساس على العلاقات المنطقية بين الأشياء ، ويتم في هذه الحالة انشاء ما يعرف باسم ( قاعدة المعرفةKnowledge Base )
مميزات وخصائص لغات الذكاء الاصطناعي:
تمتاز لغات الذكاء الاصطناعي بخصائص تناسب طبيعة أنظمة الذكاء الاصطناعي والخصائص هي :
أ-قابلية تمثيل المعرفة Knowledge Representation:
ويقصد بها استخدام قواعد خاصة لوصف المعرفة (حقائق Facts,علاقات Relations, قواعد Rules).
وهي التي تشكل قاعدة المعرفة Knowledge Base.
ب- معالجة الرموز والأشكال Symbolic Processing:
تمتاز لغات الذكاء الاصطناعي بإمكانية معالجة الرموز والأشكال.
ج- مرونة في التحكم Flexibility of Control:
اللغات التقليدية مثل Pascal وC تقوم بمعالجة المشكلة من خلال تتبع تسلسلي لتعليمات البرنامج فهي دائما ما تكون عاجزة عن علاج مشاكل الذكاء الاصطناعي لذلك أتت لغات الذكاء الاصطناعي بإمكانية تحكم أكثر و مرونة.
وبشكل عام:
تعتبر لغات الذكاء الاصطناعي أكثر كفاءة من اللغات التقليدية ونعني بالكفاءة زمن تنفيذ البرنامج وتقليل حجم التخزين في الذاكرة ولكن نحتاج الى مجهود من قبل المبرمج في تحديد كل الحقائق وربطها يبعضها البعض وتوجيهها لاستخلاص النتائج والأهداف المطلوبة.
—اختراع الة تيورنج والتي لها القدرة على تخزين برامج الحاسب هي بداية ظهور هذا العلم .
—ولكن البداية الحقيقة له عندما تمكن جون ماكارثي من اختراع لغة الليسب LISP وهي اول لغة برمجة خاصة بالذكاء الاصطناعي .
—شهد عام 1960 امكانية كتابة لعبة الشطرنج بواسطة العالم جوزيف.
—في نهاية السبعينيات ظهرت بعض العلوم المتعلقة به مثل النظم الخبيرة , معالجة اللغات الطبيعية .
—في السبعينات ظهرت لغة البرولوج وهي لغة خاصة بالذكاء الاصطناعي.
أعتمد العلماء اربعة مداخل لتعريف الذكاء الاصطناعي هي:
—التفكير كالانسان Think like humans
—الفعل كالانسان Act like humans
—التفكير العقلانيThink rationally
—الفعل العقلاني Act rationally
Intelligent Agents
العميل الذكي
هوعبارة عن أي شيئ يمكن أن يظهر نوع من الفهم والإدراك في بيئته Environment ويعمل ضمن بيئة محدوده أو مفتوحه .
متى نطلق على الالة بانها ذكية ؟
—باستخدام Turing test
ابتدع تورنج اختبارا للتاكد من ذكاء الالة، عن طريق وضع الالة في حجرة مغلقة و انسانا اخر في حجرة مغلقة اخرى متصلان بنهايات طرفية بغرفة الحكم ، و هوالذي يتولى الاتصال بالالة و الانسان الاول و يتولى الحكم ادارة حوار مع كل من الالة و الانسان , والهدف من الاختبار تحديد من هو الرجل ومن هو الالة عن طريق طرح الاسئلة فاذا لم يستطع التفريق بينهما نحكم على الالة بانها ذكية .
1- النظم الخبيرة (Expert System"ES")
النظم الخبيرة (Expert System) هو مجرد نظام (Computer system) يصمم خصيصا للقيام بأعمال الخبراء (Experts) في مجال معين أي من الممكن استشارته عند القيام بعمل معين في المجال الذي ينتمي اليه .
من مميزات هذه النظم :
—أنها سهلة الإستخدام لأي مستخدم سواء مستخدم عادي أو مطوّر .
—أنها نافعة في مجال التطبيق بشكل واضح .
—قادرة على التعلم من الخبراء بطريقة مباشرة وغير مباشرة .
—قادرة على تعليم غير المتخصصين .
—قادرة على تفسير أي حلول تتوصل إليها مع توضيح طريقة الوصول إليها .
—قادرة على الإستجابة للأسئلة البسيطة وكذلك المعقدة في حدود التطبيق .
—قادرة على تطوير آداء المتخصصين ذوي الخبرة البسيطة.
2. معالجة اللغات الحية (Natural Language Processing) :
أن وسيلة اتصال الإنسان بالحاسب تتمثل في مجموعة في مجموعة من التعليمات والأوامر المحددة أو لغات البرمجة ومثل هذه الوسائل لا تحقق المرونة الكافية في الاتصال بالحاسب والهدف الأساسي من مجموعة اللغات الحية (Natural Language Processing ) هو يجعل الاتصال بين الحاسب الآلي والإنسان يتم بصورة طبيعية أي باستخدام لغة الإنسان مثل العربية أو الانجليزية .
وينقسم هذا المجال إلى جزئيين رئيسين :
أ – فهم اللغات الحية (Natural Language Understanding):
ويبحث هذا المجال في إيجاد طرق تسمح للحاسب بفهم التعليمات المعطاة أليه بصورة طبيعية .أي يستطيع فهم لغة الإنسان بسهولة.
ب- إنتاج اللغات الحية (Natural Language Generation ):
ويبحث هذا المجال في إيجاد الطرق التي تجعل الحاسب قادرا على إنتاج لغة حيه أي يمكنه إنتاج جمل بالعربية أو الانجليزية أو أي لغة حيه أخرى .
3. التعرف على الكلام(Speech Recognition ):
أما في مجال التعرف على الكلام( Speech Recognition ) فهو جعل الحاسب أكثر تفاعلا مع المستخدم حيث أنه يبحث في الطرق التي تجعل الحاسب قادرا على التعرف على حديث الإنسان.
4- الرؤية بالحاسب ( Computer Vision)
تمثل الرؤية بالنسبة للإنسان الوسيلة الأساسية التي تجعله يشعر بالوسط المحيط به . كذلك فإن الهدف من مجال الرؤية بالحاسب
( Computer Vision) هو جعل الحاسب قادرا على رؤية الوسط المحيط به والتعرف عليه.
وحاليا يوجد تطبيق لتلك الأبحاث والذي يستخدم الرؤية بالحاسب مثل الإنسان الآلي وهو ببساطة عبارة عن كاميرا تلفزيونية وذراع آلية يمكنها التعرف على الأجسام ونقلها من مكان لأخر
5. البرمجة الآلية : (Automatic Programming):
الهدف من البرمجة الآلية فهو أنتاج البرامج الذكية والتي تستخدم كأداة جيدة في مساعدة المبرمجين في تسهيل إنتاج برامجهم ويوجد هدف أسمى للبرمجة وهو إنتاج البرنامج الذكي الذي يستطيع أن ينتج برنامجا بنفسه , أي إعطاؤه تفاصيل المشكلة ليقوم هو بتصميم وإنتاج البرنامج .
6. الإنسان الآلي ( Robot):
إن تكنولوجيا الإنسان الآلي ( Robotics) هي من أكثر تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي تقدما من حيث التطبيقات التي تقدم فيها حلولا كاملة للمشاكل
الربورت ( Robot): أو الإنسان الآلي عبارة عن آله ميكانيكية يمكن برمجتها لتؤدى بعض المهام التي يقوم بها الإنسان يدويا بنفس ذكاء الانسان .
خصائص برامج الذكاء الاصطناعي:
(1) التمثيل الرمزي
symbolic representation :
تتعامل مع رموز تعبر عن المعلومات المتوفرة مثل :
الجو اليوم حار , السيارة خالية من الوقود .
هو تمثيل يقترب من شكل تمثيل الانسان لمعلوماته في حياته اليومية .
(2) البحث التجريبي :
Searching
—تتوجه برامج الذكاء الاصطناعي نحو مشاكل لا تتوافر لها حلول يمكن ايجادها تبعا لخطوات منطقية محددة . إذ يتبع فيها أسلوب البحث التجريبي كما هو حال الطبيب الذي يقوم بتشخيص المرض للمريض ، فأمام هذا الطبيب عدد من الاحتمالات قبل التوصل إلى التشخيص الدقيق ، و لن يتمكن بمجرد رؤيته للمريض و سماع آهاته من الوصول إلى الحل ، و ينطبق الحال على لاعب الشطرنج ، فان حساب الخطوة التالية يتم بعد بث احتمالات و افتراضات متعددة ، و هذا الأسلوب من البحث التجريبي يحتاج إلى ضرورة توافر سعة تخزين كبيرة في الحاسب ، كما تعتبر سرعة الحاسب من العوامل الهامة لفرض الاحتمالات الكثيرة و دراستها .
( 3) احتضان المعرفة و تمثيلها
knowledge representation KR :
—لنمكّن الحاسب من حل مشاكلنا، يجب أن نمكّنه من فهمها أولاً
—لما كان من الخصائص الهامة في برامج الذكاء الاصطناعي استخدام أسلوب التمثيل الرمزي في التعبير عن المعلومات ، و اتباع طرق البحث التجريبي في إيجاد الحلول فان برامج الذكاء الاصطناعي يجب أن تمتلك في بنائها قاعدة كبيرة من المعرفة تحتوي على الربط بين الحالات والنتائج مثل ذلك :
—و مثال ذلك :
* إذا كان الجو غير صحو .
* و درجة الحرارة منخفضة .
* فيجب ارتداء المعطف .
—و في هذه الأمثلة يتضح التمثيل الرمزي (الجو غير صحو )، واحتضان المعرفة بمعرفة وجوب ارتداء العطف
4) البيانات غير المؤكدة أو غير المكتملة :
uncertain or uncompleted data
—يجب على البرامج التي تصمم في مجال الذكاء الاصطناعي أن تتمكن من إعطاء حلول إذا كانت البيانات غير مؤكدة أو مكتملة ، و ليس معنى ذلك أن تقوم بإعطاء حلول مهما كانت الحلول خاطئة أم صحيحة ، و إنما يجب لكي تقوم بأدائها الجيد أن تكون قادرة على إعطاء الحلول المقبولة و إلا تصبح قاصرة ، ففي البرامج الطبية إذا ما عرضت حالة من الحالات دون الحصول على نتائج التحليلات الطبية فيجب أن يحتوي البرنامج على القدرة على إعطاء الحلول .
(5) القدرة على التعلم :
ability to learn
—تعتبر القدرة على التعلم إحدى مميزات السلوك الذكي و سواء أكان التعلم في البشر يتم عن طريق الملاحظة أو الاستفادة من أخطاء الماضي فان برامج الذكاء الاصطناعي يجب أن تعتمد على استراتيجيات لتعلم الآلة .
لغات الذكاء الاصطناعي AI Languages
—في مجال الذكاء الاصطناعي اشتهرت لغتان هما:
—1-لغة lisp : وهي اختصار لــ list of processing وتعني معالجة القوائم والتي تم تصميمها عام 1984 في الولايات المتحدة وكان الغرض منها تحقيق الأغراض البرمجية للذكاء الاصطناعي.
—2- لغة prolog :
•وهي اختصار لــ programming in logic وتعني البرمجة بالمنطق والتي تم تصميمها عام 1970 بجامعة مرسيليا بفرنسا بغرض برمجة المسائل المنطقية قبل ظهور علم الذكاء الاصطناعي .
• تعتمد برولوج في الأساس على العلاقات المنطقية بين الأشياء ، ويتم في هذه الحالة انشاء ما يعرف باسم ( قاعدة المعرفةKnowledge Base )
مميزات وخصائص لغات الذكاء الاصطناعي:
تمتاز لغات الذكاء الاصطناعي بخصائص تناسب طبيعة أنظمة الذكاء الاصطناعي والخصائص هي :
أ-قابلية تمثيل المعرفة Knowledge Representation:
ويقصد بها استخدام قواعد خاصة لوصف المعرفة (حقائق Facts,علاقات Relations, قواعد Rules).
وهي التي تشكل قاعدة المعرفة Knowledge Base.
ب- معالجة الرموز والأشكال Symbolic Processing:
تمتاز لغات الذكاء الاصطناعي بإمكانية معالجة الرموز والأشكال.
ج- مرونة في التحكم Flexibility of Control:
اللغات التقليدية مثل Pascal وC تقوم بمعالجة المشكلة من خلال تتبع تسلسلي لتعليمات البرنامج فهي دائما ما تكون عاجزة عن علاج مشاكل الذكاء الاصطناعي لذلك أتت لغات الذكاء الاصطناعي بإمكانية تحكم أكثر و مرونة.
وبشكل عام:
تعتبر لغات الذكاء الاصطناعي أكثر كفاءة من اللغات التقليدية ونعني بالكفاءة زمن تنفيذ البرنامج وتقليل حجم التخزين في الذاكرة ولكن نحتاج الى مجهود من قبل المبرمج في تحديد كل الحقائق وربطها يبعضها البعض وتوجيهها لاستخلاص النتائج والأهداف المطلوبة.
ممتاز
ردحذفشكرآ جزيلآ
ردحذف