کانال تلگرام

عضو کانال تلگرام کتاب فارسی شوید

هوش مصنوعی و سیستم‌های خبره

۲۲ تیر ۱۳۹۲
یک نظر
1,374 نمایش

هدف از این مقاله، آشنائی با هوش مصنوعی به عنوان سمبل و نماد دوران فراصنعتی و نقش و کاربرد آن در صنایع و مؤسسات تولیدی می‌باشد. در این نوشتار هوش مصنوعی مورد مطالعه قرار می‌گیرد و سؤالاتی نظیر این که هوش مصنوعی چیست؟ تفاوت هوش مصنوعی و هوش طبیعی انسانی در چیست؟ شاخه‌های عمده هوش مصنوعی کدامند؟ و نهایتا، اجزای هوش مصنوعی نیز تشریح می‌شود.

مقدمه
دهه‌های آغازین سده بیستم میلادی و دوران پیشرفت شگرف صنعتی، همراه با تولید خودرو بود که انقلاب همه جانبه این درترابری، افزایش شتاب جابجایی و صدها کار و پیشه جدید دررشته‌ها بازرگانی بوجود آورده است.
hooshe-masnooiبه نظر می‌رسد که سمبل دوران فراصنعتی و نماد فرآورده‌های بی‌همتای قرن آینده «هوش مصنوعی» است. امروزه موضوع هوش مصنوعی داغ‌ترین بحث میان کارشناسان دانش رایانه و اطلاعات و دیگر دانشمندان و تصمیم گیرندگان است. در سراسر تاریخ تا به امروز انسان از جنبه تن و روان، مرکز و محور بحث‌ها و پژوهش‌ها بوده است. ولی اکنون موجودی با رتبه‌ای پایین‌تر، بی‌جان و ساختگی می‌خواهد تا جانشین او شود، امری که بدون شک می‌توان ادعا نمود بیشتر انسان‌ها با آن مخالفند.
هوش مصنوعی چنانچه به هدف‌های والای خود برسد، جهش بزرگی در راه دستیابی بشر به رفاه بیشتر و حتی ثروت افزون‌تر خواهد بود. هم‌اکنون نمونه‌های خوب و پذیرفتن از هوش مصنوعی در دنیای واقعی ما به کار افتاده است. چنین دستاوردهایی، صرف منابع لازم در آینده را همچنان توجیه خواهد کرد.
از سوی دیگر، منتقدین هوش مصنوعی چنین استدلال می‌کنند که صرف زمان و منابع ارزشمند دیگر در راه ساخت فراورده‌ای که پر از نقص و کاستی و دست آوردهای مثبت اندکی است، مایه بدنام کردن و زیر پا گذاشتن توانمندی‌ها و هوشمندی‌های انسان می‌باشد. تلخ‌ترین انتقادها بر این باور است که هوش مصنوعی، توهین آشکار به گوهر طبیعت و نقش انسان است.

هوش مصنوعی چیست؟
تلاش در راه برخوردار نمودن رایانه از توانایی‌های شناخت و تقلید جنبه‌های هوشی انسان از دهه ۱۹۵۰ میلادی آغاز شده است. در سال ۱۹۵۶ میلادی، گروهی از دانشمندان از جمله ماروین مینسکی (از دانشگاه فنی ماساچوست)، کلود شانن (از آزمایشگاه نامدار بل) و جان مک کارتی (از دانشگاه دارت موت) همایشی در دارت موت کانادا برگزار نمودند تا در این زمینه به گفتگو بپردازند. جان مک کارتی دانشیار کرسی ریاضی دانشگاه و میزبان همایش، عنوان «پهوش مصنوعی» را بر این نشست نهاد. از آن زمان تاکنون میان دانشمندان و خبرگان آگاه همچنان بحث در مفهوم هوش مصنوعی جریان دارد.
هوش مصنوعی را کوشش‌هایی تعریف می‌کنند که در پی ساختن نظام‌های رایانه ای (سخت‌افزار و نرم‌افزار) است که رفتاری انسان‌وار داشته باشند. چنین نظام‌هایی توان یادگیری زبان‌های طبیعی، انجام وظیفه‌های انسانی به صورت آدمواره (ربات) و رقابت با خبرگی و توان تصمیم‌گیری انسان را دارند.
یک سیستم هوش مصنوعی به راستی نه مصنوعی و نه هوشمند است. بلکه دستگاهی است هدف‌گرا که مشکل را به روش مصنوعی حل می‌کند این سیستم‌ها بر پایه دانش، تجربه و الگوهای استدلایی انسان بوجود آمده‌اند.
سیستم‌های هوش مصنوعی مانند کتاب با دیگر آثار فکری انسان می‌باشند، تا زمانی که نوشته نشوند معلوماتی در خود ندارند. پس از آماده شدن نیز نمی‌توانند چیزی تازه بسازند و یا راه حل نوینی ابداع کنند. سیستم‌های هوشمند، تنها و توانایی‌های کارشناسان را بالا می‌برند و هرگز نمی‌توانند جانشین آنها شوند. این سیستم‌ها فاقد عقل سلیم هستند.

هوش مصنوعی و هوش انسانی
برای شناخت هوش مصنوعی شایسته است تا تفاوت آن را با هوش انسانی به خوبی بدانیم.
مغز انسان از میلیاردها سلول یا رشته عصبی بوجود آمده است و این سلول‌ها به صورت پیچیده‌ای به یکدیگر متصلند. شبیه سازی مغز انسان می‌تواند از طریق سخت‌افزار یا نرم‌افزار انجام بگیرد. تحقیقات اولیه نشان داده است شبیه سازی مغز، کاری مکانیکی و ساده می‌باشد. برای مثال، یک کرم دارای چند شبکه عصبی است، یک حشره حدود یک میلیون رشته عصبی دارد و مغز انسان از هزاران میلیارد رشته عصبی درست شده است. با تمرکز و اتصال رشته‌های عصبی مصنوعی می‌توان واحد هوش مصنوعی را درست کرد.
هوش انسانی بسیار پیچیده‌تر و گسترده‌تر از سیستم‌های رایانه‌ای است و توانمندی‌های برجسته‌ای مانند؛ استدلال، رفتار، مقایسه، آفرینش و بکار بستن مفهوم‌ها را دارد.
هوش انسانی توان ایجاد ارتباط میان موضوع‌ها و قیاس و نمونه سازی‌های تازه را دارد. انسان همواره قانون‌های تازه‌ای می‌سازد و یا قانون پیشین را در موارد تازه بکار می‌گیرد. توانایی بشر در ایجاد مفهوم‌های گوناگون در دنیای پیرامون خود، از ویژگی‌های دیگر اوست. مفهوم‌های گسترده‌ای همچون روابط علت و معلولی، رمان و یامفهوم‌های ساده‌تری مانند گزینش وعده‌های خوراک (صبحانه، ناهار و شام) را انسان ایجاد کرده است. اندیشیدن در این مفهوم‌ها و بکاربستن آنها، ویژه رفتار هوشمندانه انسان است.
هوش مصنوعی در پی ساخت دستگاه‌هایی است که بتوانند توانمندی‌های یاد شده (استدلال، رفتار، مقایسه و مفهوم آفرینی) را از خود بروز دهند. آنچه تاکنون ساخته شده نتوانسته است خود را به این پایه برساند، هر چند سودمندی‌های فراوانی به بار آورده است.
نکته آخر اینکه، یکی از علل رویارویی با مقوله هوش مصنوعی، ناشی از نام‌گذاری نامناسب آن می‌باشد. چنانچه جان مک کارتی در سال ۱۹۵۶ میلادی آن را چیزی مانند «برنامه ریزی پیشرفته» نامیده بود شاید جنگ و جدلی در پیرامون آن رخ نمی‌داد.

شاخه‌های هوش مصنوعی
هوش مصنوعی به تعدادی میدان‌های فرعی تقسیم شده است و سعی دارد تا سیستم‌ها و روش‌هایی را ایجاد کند که بطور تقلیدی مانند هوش و منطق تصمیم گیرندگان عمل نماید.
سه شاخه اصلی هوش مصنوعی عبارتند از: سیستم های خبره (ES)، آدمواره ها و پردازش زبان طبیعی.

سیستم های خبره
سیستم‌های خبره، برنامه‌های کامیپوتری هوشمندی هستند که دانش و روش‌های استنباط و استنتاج را بکار می‌گیرند تا مسائلی را حل کنند که برای حل آنها به مهارت انسانی نیاز است.
سیستم‌های خبره، کاربر را قادر به مشاوره با سیستم‌های کامپیوتری در مورد یک مسئله و یافتن دلایل بروز مسئله و راه حل‌های آن می‌کند. در این حالات مجموعه سخت‌افزار و نرم‌افزار تشکیل دهنده سیستم خبره، مانند فرد خبره اقدام به طرح سؤالات مختلف و دریافت پاسخ‌های کاربر، مراجعه به پایگاه دانش (تجربیات قبلی) و استفاده از یک روش منطقی برای نتیجه گیری و نهایتا ارائه راه حل، می‌نماید. همچنین سیستم‌های خبره قادر به شرح مراحل نتیجه گیری خود تا رسیدن به هدف (چگونگی نتیجه گیری) و دلیل مطرح شدن یک سؤال اجرایی (روش حرکت تا رسیدن به هدف) خواهند بود.
سیستم‌های خبره برخلاف سیستم‌های اطلاعاتی که بر روی داده‌ها (Data) عمل می‌کنند، بر «دانش» متمرکز شده است. همچنین در یک فرآیند نتیجه گیری، قادر به استفاده از انواع مختلف داده ها (عددی Digital، نمادی Symbolic و مقایسه ای Analoge) می‌باشند. یکی دیگر از مشخصات این سیستم‌ها، استفاده از روش‌های ابتکاری (Heuristic) به جای روش‌های الگوریتمی می‌باشد. این توانایی باعث قرار گرفتن محدوده وسیعی از کاربردها در برد عملیاتی سیستم‌های خبره می‌شود. فرآیند نتیجه گیری در سیستم‌های خبره بر روش‌های استقرایی و قیاسی پایه گذاری شده است. از طرف دیگر این سیستم‌ها می‌توانند دلایل خود در رسیدن به یک نتیجه گیری خاص و یا جهت و مسیر حرکت خود به سوی هدف را شرح دهند. با توجه به توانایی این سیستم‌ها در کار در شرایط فقدان اطلاعات کامل و یا درجات مختلف اطمینان در پاسخ به سؤالات مطرح شده، سیستم‌های خبره نماد مناسبی برای کار در شرایط عدم اطمینان (Uncertainty) و یا محیط‌های چند وجهی می‌باشند.

مزایای سیستم‌های خبره
مزایای سیستم‌های خبره را می‌توان به صورت زیر دسته بندی کرد:
۱. افزایش قابلیت دسترسی: تجربیات بسیاری از طریق کامپیوتر در اختیار قرار می‌گیرد و بطور ساده‌تر می‌توان گفت یک سیستم خبره، تولید انبوه تجربیات است.
۲. کاهش هزینه: هزینه کسب تجربه برای کاربر بطور زیادی کاهش می‌یابد.
۳. کاهش خطر: سیستم خبره می‌تواند در محیط‌هایی که ممکن است برای انسان سخت و خطرناک باشد نیز بکار رود.
۴. دائمی بودن: سیستم‌های خبره دائمی و پایدار هستند. به عبارتی مانند انسان‌ها نمی‌میرند و فنا ناپذیرند.
۵. تجربیات چندگانه: یک سیستم خبره می‌تواند مجموع تجربیات و آگاهی‌های چندین فرد خبره باشد.
۶. افزایش قابلیت اطمینان: سیستم‌های خبره هیچ‌وقت خسته و بیمار نمی‌شوند، اعتصاب نمی‌کنند و یا علیه مدیرشان توطئه نمی‌کنند، در صورتی که اغلب در افراد خبره چنین حالاتی پدید می‌آید.
۷. قدرت تبیین (Explanation): یک سیستم خبره می‌تواند مسیر و مراحل استدلالی منتهی شده به نتیجه گیری را تشریح نماید. اما افراد خبره اغلب اوقات بدلایل مختلف (خستگی، عدم تمایل و …) نمی‌توانند این عمل رادر زمان‌های تصمیم‌گیری انجام دهند. این قابلیت، اطمینان شما را در مورد صحیح بودن تصمیم‌گیری افزایش می‌دهد.
۸. پاسخ‌دهی سریع: سیستم‌های خبره، سریع و در اسرع وقت، جواب می‌دهند.
۹. پاسخ‌دهی در همه حالات: در مواقع اضطراری و مورد نیاز، ممکن است یک فرد خبره بخاطر فشار روحی و یا عوامل دیگر، صحیح تصمیم‌گیری نکند، ولی سیستم خبره این معایب را ندارد.
۱۰. پایگاه تجربه: سیستم خبره می‌تواند همانند یک پایگاه تجربه عمل کند و انبوهی از تجربیات را در دسترس قرار دهد.
۱۱. آموزش کاربر: سیستم خبره می‌تواند همانند یک خودآموز هوش (Intelligent Tutor) عمل کند. بدین صورت که مثال‌هایی را به سیستم خبره می‌دهند و روش استدلال سیستم را از آن می‌خواهند.
۱۲. سهولت انتقال دانش: یکی از مهمترین مزایای سیستم خبره، سهولت انتقال آن به مکان‌های جغرافیایی گوناگون است. این امر برای توسعه کشورهایی که استطاعت خرید دانش متخصصان را ندارند، مهم است.

آدمواره‌ها (روبات‌ها)
کلمه آدمواره (ربات) بعد از به صحنه در آمدن یک نمایش در سال ۱۹۲۰ میلادی در فرانسه متداول و مشهور گردید. در این نمایش که اثر «کارل کپک» بود، موجودات مصنوعی شبیه انسان، وابستگی شدیدی نسبت به اربابان خویش از خود نشان می‌دادند. این موجودات مصنوعی شبیه انسان در آن نمایش، آدمواره نام داشتند.
در حال حاضر، آدمواره‌هایی را که در شاخه‌های مختلف صنایع مورد استفاده می‌باشند، می‌توان به عنوان «ماشین‌های مدرن، خودکار، قابل هدایت و برنامه ریزی» تعریف نمود. این آدمواره‌ها قادرند در محل‌های متفاوت خطوط تولید، بطور خودکار، وظایف گوناگون تولیدی را تحت یک برنامه از پیش نوشته شده انجام دهند. گاهی ممکن است یک آدمواره، جای اپراتور در خط تولید بگیرد و زمانی این امکان هم وجود دارد که یک کار مشکل و یا خطرناک به عهده آدمواره واگذار شود. همان‌طور که یک آدمواره می‌تواند به صورت منفرد یا مستقل به کار بپردازد، این احتمال نیز وجود دارد که چند آدمواره به صورت جمعی و به شکل رایانه‌ای در خط تولید به کار گرفته شوند.
آدمواره‌ها عموما دارای ابزار و آلاتی هستند که به وسیله آنها می‌توانند شرایط محیط را دریابند. این آلات و ابزار «حس‌گر» نام دارند، آدمواره‌ها می‌توانند در چارچوب برنامه اصلی خود، برنامه‌های جدید عملیاتی تولید نمایند. این آدمواره‌ها دارای سیستم‌های کنترل و هدایت خودکار هستند.
آدمواره‌های صنایع، علاوه بر اینکه دارای راندمان، سرعت، دقت و کیفیت بالای عملیاتی می‌باشند، از ویژگی‌های زیر نیز برخوردارند؛
۱. بسیاری از عملیات طاقت فرسا و غیرقابل انجام توسط متصدیان را می‌توانند انجام دهند.
۲. آنها، برخلاف عامل انسانی یعنی متصدی خط تولید، قادر هستند سه شیفت به کار بپردازند و در این خصوص نه منع قانونی وجود دارد و نه محدودیت‌های فیزیولوژیکی نیروی کار.
۳. هزینه‌های مربوط به جلوگیری از آلودگی صوتی، تعدیل هوا و فراهم آوردن روشنایی لازم برای خط تولید، دیگر بر واحد تولید تحمیل نخواهد شد.
۴. برای اضافه کاری این آدمواره ها، هزینه اضافی پرداخت نمی‌شود. حق بیمه، حق مسکن و هزینه رفت و آمد، پرداخت نمی‌شود. احتیاج به افزایش حقوق ندارند و هزینه این نیز از بابت بهداشت و درمان بر واحد تولیدی تحمیل نمی‌کنند.
ویژگی‌های ذکر شده سبب می‌شوند که سهم هزینه کار مستقیم نیروی انسانی در هزینه محصولات تولیدی، واحدهای تولیدی کاهش پیداکند.

پردازش زبان‌های طبیعی (NLP)
پردازش زبان‌های طبیعی به عنوان زیر مجموعه‌ای از هوش مصنوعی، می‌تواند توصیه‌ها و بیانات را با استفاده از زبانی که شما به طور طبیعی در مکالمات روزمره بکار می‌برید، بفهمد و مورد پردازش قرار دهد. بطور کلی نحوه کار این شاخه از هوش مصنوعی این است که زبان‌های طبیعی انسان را تقلید می‌کند. در این میان، پیچیدگی انسان از بعد روانشناسی برروی ارتباط متعامل تأثیر می‌گذارد.
در پردازش زبان‌های طبیعی، انسان و کامپیوتر ارتباطی کاملا نزدیک با یکدیگر دارند، کامپیوتر از لحاظ روانی در مغز انسان جای داده می‌شود. بدین ترتیب یک سیستم خلاق شکل می‌گیرد که انسان نقش سازمان دهنده اصلی آن را برعهده دارد. اگر چه هنوز موانع روانشناختی و زبانشناختی بسیاری بر سر راه سیستم‌های محاوره‌ای وجود دارد. اما چشم‌اندازهای پیشرفت آنها یقینا نویدبخش است. در حقیقت، توقعات یکسان از محاوره انسانی و محاوره ماشینی، معقول نیست.

لینک کوتاه مطلب

http://ketabfarsi.ir/?p=2730
  • سلام وقت بخیر
    منبع این مقاله رو میشه بگین؟