هوش مصنوعی (AI) چیست؟ معرفی AI و کاربردهای آن به زبان ساده

در این مقاله، به این پرسش کلیدی می‌پردازیم که هوش مصنوعی چیست و چه نقش‌ها و کاربردهایی در دنیای امروز دارد.

هوش مصنوعی (AI)، شاخه‌ای از علوم کامپیوتر است که تمرکز آن بر ایجاد سیستم‌های هوشمند است. این سیستم‌ها قادرند وظایف پیچیده‌ای را که معمولاً نیازمند تحلیل و تصمیم‌گیری انسانی هستند، انجام دهند. در واقع، هدف اصلی این حوزه، توسعه ماشین‌هایی است که بتوانند مشابه انسان فکر کنند، یاد بگیرند و حتی به‌طور مستقل عمل کنند.

هوش مصنوعی یک حوزه میان‌رشته‌ای با روش‌ها و رویکردهای گوناگون است. با پیشرفت‌های چشمگیر در زمینه یادگیری ماشین (ML) و یادگیری عمیق (Deep Learning) در سال‌های اخیر، تحولی اساسی ایجاد کرده و به‌نوعی پارادایم جدیدی را در صنایع و فناوری‌ها رقم زده است. این تحولات باعث شده‌اند که هوش مصنوعی به یک فناوری محوری تبدیل شود که بر بخش‌های مختلف جامعه و صنعت تأثیری عمیق داشته باشد.

هوش مصنوعی، ماشین‌ها را قادر می‌سازد که قابلیت‌های شناختی انسان را مدل‌سازی کرده یا حتی آن‌ها را بهبود بخشند. این فناوری از توسعه خودروهای خودران و ربات‌های هوشمند تا ابزارهای مولد مانند ChatGPT و Bard گوگل، در حال تبدیل شدن به بخشی جدایی‌ناپذیر از زندگی روزمره ما است. امروز، شرکت‌های بزرگ در صنایع مختلف سرمایه‌گذاری‌های قابل توجهی در این حوزه می‌کنند تا از ظرفیت‌های گسترده هوش مصنوعی در بهبود بهره‌وری، افزایش کارایی و ارتقای تجربه کاربری استفاده کنند.

برای یادگیری و فعالیت در این حوزه، می‌توانید از مجموعه آموزش هوش مصنوعی که توسط مجموعه دیتایاد ارائه می‌شود، استفاده کنید. این دوره‌ها به شما کمک می‌کنند تا از مفاهیم پایه تا مباحث پیشرفته هوش مصنوعی و علم داده را به‌طور جامع و ساختارمند بیاموزید.

هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی (AI) شاخه‌ای از علم کامپیوتر است که به طراحی و ساخت برنامه‌ها و سیستم‌هایی می‌پردازد که می‌توانند کارهایی را انجام دهند که معمولاً به انسان‌ها نیاز دارد. این سیستم‌ها می‌توانند یاد بگیرند، تصمیم بگیرند و حتی از تجربیات گذشته خود برای بهبود کارشان استفاده کنند. هدف اصلی هوش مصنوعی این است که به ماشین‌ها این توانایی را بدهد که مانند انسان‌ها فکر کنند و عمل کنند، و حتی در بعضی موارد از انسان‌ها بهتر عمل کنند.

برای پاسخ به این سوال که “هوش مصنوعی” یا Artificial Intelligence چیست، بهتر است ابتدا دو کلمه‌ی هوش (Intelligence) و مصنوعی (Artificial) را به‌طور جداگانه بررسی کنیم تا معنای این عبارت برای ما روشن‌تر شود.

کلمه “مصنوعی” (Artificial) به معنای چیزی است که به‌طور طبیعی در طبیعت وجود ندارد و توسط انسان‌ها خلق یا طراحی شده است. به عبارت دیگر، چیزی است که به دست بشر ساخته شده و به صورت طبیعی ایجاد نشده است. در مقابل، کلمه “هوش” (Intelligence) به توانایی تفکر، یادگیری از تجربیات و تصمیم‌گیری اشاره دارد. هوش به انسان‌ها کمک می‌کند تا بر اساس اطلاعات جدید تصمیمات آگاهانه بگیرند و مشکلات را حل کنند.

وقتی این دو کلمه را کنار هم می‌گذاریم، عبارت “هوش مصنوعی” (Artificial Intelligence) به وجود می‌آید. این به سیستم‌هایی اطلاق می‌شود که می‌توانند تفکر کنند، یاد بگیرند و بر اساس تجربیات خود تصمیم‌گیری کنند، بدون اینکه به طور طبیعی این توانایی‌ها را داشته باشند.

به طور ساده‌تر، Artificial Intelligence به این معناست که ماشین‌ها یا سیستم‌های کامپیوتری قادرند مشابه انسان‌ها فکر کنند و از تجربیات گذشته برای حل مسائل یا انجام کارها استفاده کنند. همانطور که انسان‌ها برای رسیدن به هوش و توانایی‌های شناختی نیاز به آموزش دارند، سیستم‌های هوش مصنوعی نیز باید آموزش ببینند تا بتوانند کارهایی را انجام دهند که قبلاً تنها از عهده انسان‌ها برمی‌آمد.

سیستم‌های هوش مصنوعی قادرند وظایفی را انجام دهند که معمولاً به کارکردهای شناختی انسان، مانند تفسیر گفتار، انجام بازی‌ها و شناسایی الگوها مرتبط هستند. این سیستم‌ها با پردازش حجم وسیعی از داده‌ها و جستجو برای یافتن الگوها، روند تصمیم‌گیری خود را مدلسازی می‌کنند و به‌تدریج یاد می‌گیرند که چگونه این وظایف را انجام دهند.

در بسیاری از موارد، انسان‌ها فرآیند یادگیری هوش مصنوعی را نظارت کرده و آن را به سمت تصمیم‌گیری‌های صحیح هدایت می‌کنند، درحالی‌که از تصمیمات نادرست دور نگه می‌دارند. با این حال، برخی از این سیستم‌ها طوری طراحی شده‌اند که بدون نیاز به نظارت مستقیم یاد بگیرند. برای مثال، سیستم می‌تواند بارها و بارها یک بازی کامپیوتری را انجام دهد تا به‌تدریج قواعد بازی و نحوه برنده شدن را بیاموزد.

تاریخچه هوش مصنوعی

آلن تورینگ، در مقاله‌ای با عنوان “ماشین‌های محاسباتی و هوش” که در سال ۱۹۵۰ منتشر شد، این پرسش را مطرح کرد که آیا ماشین‌ها می‌توانند فکر کنند؟

او برای نخستین بار در این مقاله اصطلاح “هوش مصنوعی” را به کار برد و آن را به‌عنوان یک مفهوم نظری و فلسفی معرفی کرد.

با این حال، هوش مصنوعی به شکلی که امروز آن را می‌شناسیم، نتیجه‌ی تلاش‌های جمعی و مداوم بسیاری از دانشمندان و مهندسان در طول چندین دهه است.

هوش مصنوعی در سال‌های ۱۹۴۰ تا ۱۹۸۰

در سال ۱۹۴۳، وارن مک‌کالوک و والتر پیتس مدلی از نورون‌های مصنوعی ارائه کردند و بدین ترتیب پایه‌های شبکه‌های عصبی، که یکی از فناوری‌های کلیدی در هوش مصنوعی به شمار می‌رود، بنا نهاده شد.

سپس، در سال ۱۹۵۰، آلن تورینگ مقاله‌ای با عنوان “ماشین‌های محاسباتی و هوش” منتشر کرد و مفهوم آزمون تورینگ را به‌منظور ارزیابی هوش ماشین معرفی نمود.

این تحولات موجب شد تا دانشجویان فارغ‌التحصیل، ماروین مینسکی و دین ادموندز، اولین ماشین شبکه عصبی به نام SNARC را بسازند.

همچنین، فرانک روزنبلات پرسپترون را توسعه داد که یکی از نخستین مدل‌های شبکه عصبی محسوب می‌شود.

جوزف ویزنباوم نیز در بازه زمانی ۱۹۵۱ تا ۱۹۶۹ چت‌بات ELIZA را ساخت، که یکی از نخستین چت‌بات‌ها برای شبیه‌سازی روان‌درمانگر راجرین بود.

با این حال، از ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۹، ماروین مینسکی محدودیت‌های شبکه‌های عصبی را نشان داد، که این مسئله منجر به کاهش موقتی در پژوهش‌های شبکه‌های عصبی شد.

به این ترتیب، اولین “زمستان هوش مصنوعی” به وقوع پیوست که ناشی از کاهش بودجه و محدودیت‌های سخت‌افزاری و محاسباتی بود.

هوش مصنوعی در سال‌های ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۶

در دهه ۱۹۸۰، بار دیگر علاقه و سرمایه‌گذاری دولتی در پژوهش‌های هوش مصنوعی رونق گرفت،

در این دوران، سیستم‌های خبره‌ای مانند MYCIN به محبوبیت رسیدند، زیرا قادر بودند فرآیندهای تصمیم‌گیری انسانی را در حوزه‌های خاص، مانند پزشکی، شبیه‌سازی کنند.

همچنین، با احیای شبکه‌های عصبی در این دهه، دیوید روملهارت و جان هوپفیلد مقالاتی درباره تکنیک‌های یادگیری عمیق منتشر کردند که نشان می‌داد کامپیوترها می‌توانند از تجربیات خود یاد بگیرند.

بین سال‌های ۱۹۸۷ تا ۱۹۹۷، به‌دلیل عوامل اجتماعی-اقتصادی و رونق دات‌کام، دومین “زمستان هوش مصنوعی” شکل گرفت. در این دوره، تحقیقات هوش مصنوعی بیشتر به مسائل خاص و کاربردهای مختلف تقسیم شدند.

از سال ۱۹۹۷ تا حدود ۲۰۰۶، دستاوردهای قابل‌توجهی در این حوزه حاصل شد. یکی از مهم‌ترین این دستاوردها، پیروزی نرم‌افزار شطرنج IBM Deep Blue بر گری کاسپارف، قهرمان شطرنج جهان، بود. علاوه بر این، جودیا پرل کتابی منتشر کرد که نظریه احتمال و تصمیم‌گیری را در پژوهش‌های هوش مصنوعی معرفی می‌کرد.

جفری هینتون و دیگران نیز به محبوبیت یادگیری عمیق کمک کردند که منجر به احیای شبکه‌های عصبی شد.

با این حال، علاقه تجاری سرمایه گذاران به این حوزه همچنان محدود بود.

۲۰۰۷ تا کنون

از سال ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۸، پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه رایانش ابری و دسترسی به قدرت محاسباتی، زیرساخت‌های هوش مصنوعی را آسان‌تر کرد و منجر به پذیرش گسترده‌تر و نوآوری‌های بیشتری در یادگیری ماشین شد. یکی از این پیشرفت‌ها، معماری شبکه عصبی کانولوشنی (CNN) به نام AlexNet بود که توسط الکس کریژفسکی، ایلیا سوتسکِور و جفری هینتون توسعه یافت. این شبکه برنده مسابقه ImageNet شد و قدرت یادگیری عمیق را در تشخیص تصویر به‌خوبی نشان داد.

همچنین، AlphaZero از شرکت گوگل توانست بازی‌های شطرنج، شوگی و گو را بدون استفاده از داده‌های انسانی و تنها با تکیه بر خودآموزی، به تسلط کامل برساند.

در سال ۲۰۲۲، چت‌بات‌هایی که از پردازش زبان طبیعی برای برقراری مکالمات مشابه انسان و انجام وظایف مختلف استفاده می‌کنند، مانند ChatGPT شرکت OpenAI، به دلیل توانایی‌ بالا در گفتگو شناخته شدند و موجی از تجدید علاقه و توسعه در زمینه هوش مصنوعی را به‌وجود آوردند.

نکاتی که باید در رابطه با هوش مصنوعی بدانیم

حتما تا به اینجای مطلب به این نکته پی برده‌اید که ai چیست؟ در واقع هوش مصنوعی (AI) به فناوری‌ای اشاره دارد که در آن ماشین‌ها به گونه‌ای برنامه‌ریزی می‌شوند تا مانند انسان‌ها فکر کرده و از اعمال آنها تقلید کنند. این فناوری بر اساس توانایی یادگیری و حل مسئله استوار است و به ماشین‌ها اجازه می‌دهد تا به طور خودکار از داده‌های جدید بیاموزند و با آنها سازگار شوند. یکی از زیرمجموعه‌های مهم هوش مصنوعی، یادگیری ماشین (ML) است که از طریق جذب داده‌های ساختار نیافته، این یادگیری خودکار را ممکن می‌سازد. به عبارت دیگر کار هوش مصنوعی، تقلید هوش انسانی است. کاربردهای هوش مصنوعی در زندگی روزمره بسیار متنوع می‌باشد. از دستیارهای صوتی مانند Siri و Google Assistant گرفته تا سیستم‌های پیشنهاد فیلم و موسیقی در پلتفرم‌های مانند Netflix و Spotify، این حوزه به طور مداوم در حال تغییر نحوه تعامل ما با محیط اطراف است.

همچنین هوش مصنوعی در حوزه‌های پزشکی، اقتصادی و حمل و نقل نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. به عنوان مثال، خودروهای خودران و سیستم‌های تشخیص چهره از جمله کاربردهای هوش مصنوعی در این حوزه‌ها هستند. سیستم‌های هوشمند به طور روزافزون در زندگی ما نفوذ کرده‌اند و به ما کمک می‌کنند تا کارهایمان را به طور کارآمدتری انجام دهیم. این سیستم‌ها نه تنها در زمینه‌های فناوری بلکه در خانه‌های هوشمند نیز به کار گرفته می‌شوند. به عنوان مثال، خانه‌های هوشمند می‌توانند با استفاده از هوش مصنوعی، سیستم‌های روشنایی و گرمایشی را بهینه کنند. علاوه بر این ابزارهای تولید محتوا و مدیریت مالی نیز از دیگر کاربردهای هوش مصنوعی هستند که زندگی ما را راحت‌تر می‌کنند. اگر هنوز هم فکر می‌کنید به اطلاعات بیشتری در این حوزه نیاز دارید می‌توانید محتوای ما در مورد هوش مصنوعی چست؟ را مطالعه کنید.

“به نقل از سایت: https://www.ibm.com/think/topics/machine-learning

به‌طورکلی یادگیری ماشین زیرمجموعه‌ای از هوش مصنوعی است که در آن کامپیوترها از داده‌ها یاد می‌گیرند و با تجربه بهبود می‌یابند، بدون اینکه به‌طور صریح برنامه‌ریزی شده باشند. در یادگیری ماشین، الگوریتم‌ها آموزش داده می‌شوند تا الگوها و همبستگی‌ها را در مجموعه‌های داده بزرگ پیدا کنند و بر اساس آنالیز، بهترین تصمیمات و پیش‌بینی‌ها را انجام دهند. برنامه‌های کاربردی یادگیری ماشین با استفاده بهبود می‌یابند و هرچه داده‌های بیشتری در اختیار داشته باشند، دقیق‌تر می‌شوند. دانشگاه برکلی سیستم یادگیری یک الگوریتم یادگیری ماشین را به سه بخش اصلی تقسیم می‌کند که عبارتند از:

• فرآیند تصمیم‌گیری: الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای پیش‌بینی یا طبقه‌بندی استفاده می‌شوند. بر اساس برخی داده‌های ورودی که می‌توانند برچسب‌گذاری شده یا بدون برچسب باشند، الگوریتم شما تخمینی در مورد یک الگو در داده‌ها ارائه می‌دهد.

• تابع خطا: یک تابع خطا پیش‌بینی مدل را ارزیابی می‌کند. اگر مثال‌های شناخته‌شده‌ای وجود داشته باشد، یک تابع خطا می‌تواند مقایسه‌ای برای ارزیابی دقت مدل انجام دهد.

• فرآیند بهینه‌سازی مدل: اگر مدل بتواند بهتر با نقاط داده در مجموعه آموزشی مطابقت داشته باشد، وزن‌ها تنظیم می‌شوند تا اختلاف بین مثال شناخته‌شده و تخمین مدل کاهش یابد. الگوریتم این فرآیند تکراری “ارزیابی و بهینه‌سازی” را تکرار می‌کند و وزن‌ها را به‌طور خودکار به‌روز می‌کند تا زمانی که آستانه دقت برآورده شود.”

ایا ربات ها همون هوش مصنوعی هستند؟

همان طور که در مطالب بالا در مورد ai چیست  گفتیم هوش مصنوعی (AI) به عنوان یک شاخه گسترده از علوم رایانه، بر ایجاد ماشین‌های هوشمندی متمرکز است که می‌توانند وظایفی را انجام دهند که معمولاً به هوش انسان نیاز دارد. این علم میان‌رشته‌ای است و از چندین رویکرد مختلف استفاده می‌کند. اهداف اصلی هوش مصنوعی بر سه پایه اصلی استوار است، یادگیری، استدلال و درک. این اهداف به ماشین‌ها کمک می‌کند تا به طور خودکار از داده‌ها بیاموزند، تصمیمات منطقی بگیرند و محیط اطراف خود را درک کنند. همچنین پیشرفت در یادگیری ماشین باعث شده است که الگوی بسیاری از بخش‌های صنعتی تغییر کند. هوش مصنوعی نه تنها در ربات‌ها، بلکه در برنامه‌ها و سیستم‌های مختلف نیز به کار گرفته می‌شود. این فناوری به ما کمک می‌کند تا وظایف پیچیده را به طور خودکار انجام دهیم و تصمیمات بهتری بگیریم.

همان طور که پیش‌تر نیز بیان کردیم هوش مصنوعی در صنایع مختلف از جمله پزشکی، اقتصاد و حمل و نقل مورد استفاده قرار می‌گیرد و به طور مداوم در حال تکامل است تا زندگی ما را راحت‌تر و کارآمدتر کند. از آغاز پیدایش، هوش مصنوعی (AI) همواره موضوعی جذاب و پرچالش برای دانشمندان و عموم مردم بوده است. از این رو نگرانی‌ها درباره توسعه ماشین‌های خودمختار و غیرقابل کنترل، نفوذ به حریم خصوصی و مسلح شدن آن‌ها، از جمله مباحث رایج در این زمینه به شمار می‌رود. علاوه بر این اصول اخلاقی هوش مصنوعی و حقوق احتمالی سیستم‌های هوشمند نیز مورد بحث قرار گرفته است. خودروهای خودران با طراحی خاص خود برای کاهش خطرات، سناریوهای پیچیده‌ای را در هنگام مواجهه با تصادفات احتمالی بررسی می‌کنند.

همچنین تاثیر هوش مصنوعی بر اشتغال انسان نیز مسئله‌ای مهم است، زیرا خودکارسازی وظایف در صنایع مختلف می‌تواند منجر به از دست دادن شغل‌ها شود. در حال حاضر هوش مصنوعی (AI) به طور گسترده در حوزه‌های متنوعی به کار گرفته می‌شود و سطوح مختلفی از پیچیدگی را شامل می‌شود. از کاربردهای رایج می‌توان به الگوریتم‌های پیشنهاد محصول، چت‌بات‌های هوشمند در وب‌سایت‌ها و پیش‌بینی آب و هوا اشاره کرد. هوش مصنوعی در ساده‌سازی فرآیندهای تولید، کاهش فعالیت‌های تکراری و انجام بازی‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حوزه پیش‌بینی آب و هوا، هوش مصنوعی با استفاده از فناوری یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی، قادر به تحلیل و پردازش داده‌های کلان جوی و شناسایی الگوهای پیچیده جوی است. این پیش‌بینی‌ها به طور میانگین 10 تا 20 درصد دقیق‌تر از روش‌های سنتی هستند و می‌توانند در مدیریت بلایای طبیعی و بهینه‌سازی مصرف انرژی نقش موثری داشته باشند.

چگونه هوش مصنوعی را یادبگیریم؟

برای شروع یادگیری هوش مصنوعی، بررسی نقشه راه این حوزه یکی از کارهای ضروری است. این نقشه راه، از مباحث مقدماتی تا دوره‌های پیشرفته، به شما کمک می‌کند تا مراحل یادگیری خود را برنامه‌ریزی کرده و به سمت تسلط بر AI حرکت کنید. به طور معمول مراحل آموزش کار با هوش مصنوعی شامل آشنایی با مفاهیم پایه مانند یادگیری ماشین، پردازش زبان طبیعی و بینایی ماشین است. همچنین، یادگیری مهارت‌های برنامه‌نویسی با زبان‌هایی مانند Python، R و Java و کار با چارچوب‌ها و کتابخانه‌های هوش مصنوعی نیز اهمیت بسیار زیادی دارند.

علاوه بر تحصیل در رشته کامپیوتر و گرایش هوش مصنوعی در دانشگاه، روش‌های یادگیری مختلفی وجود دارد، که شامل دوره‌های آنلاین، آفلاین، مقاله‌ها، کتاب‌ها و سایت‌های آموزش برنامه‌نویسی هوش مصنوعی هستند. استفاده از دوره‌های ویدیویی که از سطوح ابتدایی تا مباحث پیشرفته را پوشش می‌دهند، یکی از بهترین راه‌ها برای یادگیری هوش مصنوعی و برنامه‌نویسی آن است. علاوه بر این شرکت در دوره‌های کارآموزی نیز می‌تواند فرصت خوبی برای یادگیری هوش مصنوعی در حین کار کردن باشد.

توجه داشته باشید که برای تسلط بر یادگیری ماشین، کسب مهارت در پایتون، یادگیری کار با ابزارهای علم داده مانند Jupyter و Anaconda و آشنایی با ابزارهای تجزیه‌وتحلیل داده‌ها مانند Pandas، NumPy و Matplotlib ضروری است. علاوه بر همه اینها انجام پروژه‌های عملی به شما کمک می‌کند تا مفاهیم را درک کرده و مهارت‌های خود را در کاربردهای واقعی به کار ببرید.

“به نقل از سایت https://www.ibm.com/think/topics/machine-learning برای یادگیری هوش مصنوعی باید این نکات را رعایت کنیم:

 مدل‌های یادگیری ماشین به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: یادگیری تحت نظارت که از مجموعه داده‌های برچسب‌گذاری شده برای آموزش الگوریتم‌ها به منظور طبقه‌بندی داده‌ها یا پیش‌بینی نتایج استفاده می‌کند و شامل روش‌هایی مانند شبکه‌های عصبی، رگرسیون خطی و جنگل تصادفی است. یادگیری بدون نظارت که به تحلیل و خوشه‌بندی مجموعه داده‌های بدون برچسب می‌پردازد و الگوهای پنهان را کشف می‌کند و معمولاً در تحلیل داده‌های اکتشافی و تقسیم‌بندی مشتریان کاربرد دارد. یادگیری نیمه‌نظارت که ترکیبی از هر دو روش است و از یک مجموعه داده کوچک برچسب‌گذاری شده برای راهنمایی طبقه‌بندی از یک مجموعه بزرگ‌تر بدون برچسب استفاده می‌کند. در نهایت یادگیری تقویتی که الگوریتم‌ها را از طریق آزمایش و خطا آموزش می‌دهد و به دنبال تقویت نتایج موفق برای توسعه بهترین توصیه‌ها یا سیاست‌ها است. به عنوان مثال، سیستم IBM Watson® که در چالش Jeopardy! در سال 2011 پیروز شد، از یادگیری تقویتی برای یادگیری زمان پاسخ دادن و انتخاب مربع مناسب استفاده کرد.”

هوش مصنوعی قوی (Strong AI) در مقایسه با هوش مصنوعی ضعیف (Weak AI)

تعریف دقیق “هوش” کار ساده‌ای نیست، به همین دلیل است که متخصصان این حوزه از دسته‌بندی‌های “هوش مصنوعی قوی” و “هوش مصنوعی ضعیف” استفاده می‌کنند تا تفاوت‌های بین این دو نوع را روشن‌تر کنند.

هوش مصنوعی قوی (Strong AI)

هوش مصنوعی قوی، که به آن هوش مصنوعی عمومی (AGI) نیز گفته می‌شود، به سیستمی اطلاق می‌شود که توانایی حل مشکلاتی را دارد که قبلاً برای آن‌ها آموزش ندیده است، درست به همان شیوه‌ای که یک انسان می‌تواند با موقعیت‌های جدید روبرو شود.

این نوع از هوش مصنوعی، همان چیزی است که اغلب در فیلم‌ها و سریال‌ها دیده‌ایم، مانند ربات‌های سریال وست ورلد (Westworld) یا شخصیت دیتا (Data) در سریال پیشتازان فضا: نسل بعدی (Star Trek: The Next Generation). با این حال، چنین سطحی در دنیای واقعی هنوز وجود ندارد.

ایجاد ماشینی با هوشی در سطح انسان و توانایی به‌کارگیری این هوش در تمام زمینه‌ها، رؤیایی است که بسیاری از محققان این حوزه به دنبال آن هستند، اما رسیدن به چنین هدفی چالش‌های علمی و اخلاقی پیچیده‌ای دارد. برخی متخصصان حتی معتقدند که پیشرفت در این زمینه باید محدود شود، چرا که هوش مصنوعی قوی بدون ایجاد تدابیر ایمنی مناسب ممکن است خطرات قابل‌توجهی به همراه داشته باشد.

برخلاف هوش مصنوعی ضعیف، هوش مصنوعی قوی به سیستمی اطلاق می‌شود که طیف وسیعی از توانایی‌های شناختی را داراست و قادر به استفاده در انواع مختلفی از فعالیت‌ها است، اما رسیدن به چنین سیستمی همچنان دشوار و بسیار پیچیده است.

هوش مصنوعی ضعیف (Weak AI)

هوش مصنوعی ضعیف، که به آن هوش مصنوعی محدود (Narrow AI) نیز می‌گویند، در یک زمینه خاص عمل می‌کند و صرفاً شبیه‌سازی‌ای از هوش انسانی است که برای حل یک مشکل مشخص و محدود طراحی شده است. این نوع از هوش مصنوعی در فعالیت‌هایی مانند رانندگی خودکار، تبدیل گفتار به متن، یا تولید محتوا برای وب‌سایت‌ها به کار می‌رود.

هوش مصنوعی ضعیف معمولاً در انجام یک فعالیت یا وظیفه خاص، به سطح بالایی از کارایی دست می‌یابد، به‌طوری‌که این ماشین‌ها گاه بسیار هوشمند به نظر می‌رسند. اما در مقایسه با ابتدایی‌ترین سطح هوش انسانی، این سیستم‌ها محدودیت‌های بسیاری دارند و قادر به عملکرد فراتر از وظایف برنامه‌ریزی‌شده نیستند.

چند نمونه از هوش مصنوعی ضعیف شامل موارد زیر است:

• دستیارهای مجازی هوشمند مانند سیری (Siri) و الکسا (Alexa)
• خودروهای خودران
• موتور جستجوی گوگل
• ربات‌های گفتگو (چت‌بات‌ها)
• فیلترهای اسپم ایمیل
• پیشنهادهای شخصی‌سازی‌شده فیلم در نتفلیکس (Netflix)

در مجموع، هوش مصنوعی ضعیف بیشتر به ارائه راه‌حل‌های هوشمندانه و متمرکز بر یک حوزه خاص محدود می‌شود، در حالی که هوش مصنوعی قوی تلاشی برای شبیه‌سازی کامل توانایی‌های شناختی انسان است، هدفی که همچنان به پژوهش‌های بیشتر و پیشرفت‌های فراوان نیاز دارد.

انواع هوش مصنوعی

هوش مصنوعی را می‌توان بر اساس نوع و پیچیدگی وظایفی که سیستم‌ها می‌توانند انجام دهند، به چهار دسته اصلی تقسیم کرد:

1. ماشین‌های انفعالی (Reactive Machines)

ماشین‌های انفعالی بر اساس ابتدایی‌ترین اصول هوش مصنوعی عمل می‌کنند. این سیستم‌ها فقط می‌توانند به محرک‌های خاص واکنش نشان دهند و قابلیت ذخیره‌سازی یا یادآوری تجربیات گذشته را ندارند. این بدان معناست که ماشین‌های انفعالی نمی‌توانند تصمیمات آگاهانه‌ای بر اساس تجربیات قبلی اتخاذ کنند و هر عمل آن‌ها به شرایط فعلی بستگی دارد.

این نوع هوش مصنوعی به گونه‌ای طراحی شده است که تنها می‌تواند وظایف خاصی را انجام دهد. کاهش عمدی جهان‌بینی یک ماشین انفعالی باعث می‌شود که این سیستم‌ها قابل اعتمادتر و مطمئن‌تر باشند. آن‌ها در برابر یک محرک خاص همیشه واکنش یکسانی دارند.

مثال‌ها:

• دیپ بلو (Deep Blue): این ابرکامپیوتر شطرنج باز که توسط IBM در دهه 1990 طراحی شده، توانست قهرمان بین‌المللی شطرنج، گری کاسپارووف را شکست دهد. دیپ بلو تنها قادر به شناسایی مهره‌ها و تحلیل حرکت‌های آنها بر اساس قوانین شطرنج بود و هیچ‌گونه اطلاعاتی از بازی‌های گذشته ذخیره نمی‌کرد.

• آلفاگو (AlphaGo): این برنامه کامپیوتری که توسط گوگل ساخته شده، به منظور بازی تخته‌ای گو طراحی شده است. آلفاگو نیز نمی‌تواند حرکات آینده را پیش‌بینی کند، اما از شبکه عصبی برای ارزیابی وضعیت فعلی بازی استفاده می‌کند و به این ترتیب توانایی بیشتری در تحلیل بازی‌های پیچیده دارد. این برنامه در سال 2016 قهرمان بازی گو، لی سدول را شکست داد.

2. حافظه محدود (Limited Memory)

هوش مصنوعی حافظه محدود می‌تواند داده‌های پیشین را ذخیره کند و بر اساس آن‌ها پیش‌بینی‌هایی در مورد آینده انجام دهد. این سیستم‌ها از توانایی بالاتری نسبت به ماشین‌های انفعالی برخوردارند و می‌توانند به تجزیه و تحلیل داده‌ها بپردازند و از آن‌ها برای تصمیم‌گیری استفاده کنند.

در ایجاد این نوع هوش مصنوعی، یک تیم متخصص به‌طور مداوم یک مدل را آموزش می‌دهند تا یاد بگیرد چگونه داده‌های جدید را تحلیل کند. این فرآیند معمولاً شامل شش مرحله زیر است:

1. مشخص کردن داده‌های تمرین و آموزش
2. ساخت مدل یادگیری ماشین
3. اطمینان از توانایی پیش‌بینی مدل
4. دریافت بازخورد انسانی یا محیطی
5. ذخیره و نگهداری بازخورد به عنوان داده
6. تکرار مراحل بالا به شکل یک چرخه

3. نظریه ذهن (Theory of Mind)

نظریه ذهن یک نوع هوش مصنوعی است که در حال حاضر در مرحله تحقیق و توسعه قرار دارد. این سیستم‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که قادر به درک احساسات، نیات و حالات روانی انسان‌ها باشند. هدف اصلی این نوع هوش مصنوعی، تحلیل تعاملات اجتماعی و عواطف انسانی است تا بتوانند رفتارهای انسانی را پیش‌بینی کنند. به عبارت دیگر، سیستم‌های نظریه ذهن باید بتوانند بفهمند که افراد دیگر چگونه فکر می‌کنند و چه احساسی دارند، و بر اساس این درک، واکنش‌ها و تصمیم‌گیری‌های خود را تنظیم کنند.

4. خودآگاهی (Self-Awareness)

خودآگاهی به سطحی از هوش مصنوعی اشاره دارد که توانایی درک خود و آگاهی از محیط اطراف را داراست. سیستم‌های خودآگاه باید قادر به شناخت احساسات، افکار و وجود خود باشند. این نوع هوش مصنوعی به درک عمیق‌تری از وضعیت عاطفی و روانی دیگران نیاز دارد. تاکنون هیچ سیستمی به این سطح دست نیافته است، اما محققان به‌طور مداوم در حال بررسی راه‌های دستیابی به این نوع خودآگاهی در ماشین‌ها هستند. هدف نهایی این است که سیستم‌ها نه تنها بتوانند اطلاعات را پردازش کنند بلکه از درک و احساس واقعی نیز برخوردار شوند.

مثال‌هایی از نرم‌افزارهای هوش مصنوعی

تکنولوژی هوش مصنوعی به اشکال و فرم‌های متنوعی وجود دارد، از چت بات‌ها و اپ‌های مسیریابی گرفته تا ترکرهای پوشیدنی ورزشی. در ادامه، به بررسی چند نمونه از کاربردهای آن می‌پردازیم که قدرت بالقوه این فناوری را نشان می‌دهند:

ChatGPT

ChatGPT یک چت بات هوش مصنوعی است که قادر به تولید محتوای مکتوب در فرمت‌های مختلف، از جمله نوشتن مقاله، کدنویسی و پاسخ به سوالات است. این چت بات در نوامبر 2022 توسط OpenAI معرفی شد و از یک مدل زبانی بزرگ برای تقلید دقیق نوشتار انسانی بهره می‌برد. ChatGPT در می 2023 برای دستگاه‌های iOS و در جولای 2023 برای دستگاه‌های اندرویدی عرضه شد.

گوگل مپس (Google Maps)

گوگل مپس از داده‌های موقعیت گوشی‌های هوشمند و همچنین اطلاعات گزارش‌شده توسط کاربران (در مورد مسائلی مانند ساخت و ساز یا تصادفات) برای نظارت بر جریان ترافیک استفاده می‌کند و سریع‌ترین مسیرها را شناسایی می‌نماید.

دستیارهای هوشمند (Smart Assistants)

دستیارهای هوشمند شخصی مانند سیری (Siri)، الکسا (Alexa) و کورتانا (Cortana) از پردازش زبان طبیعی (NLP) استفاده می‌کنند تا دستورات کاربران را برای تنظیم یادآورها، جستجوی اطلاعات آنلاین و کنترل نورپردازی در خانه‌ها درک کنند. این دستیارها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ترجیحات و سلیقه‌های کاربر را یاد بگیرند و با گذر زمان تجربه کاربری را بهبود بخشند.

فیلترهای Snapchat

فیلترهای Snapchat از الگوریتم‌های یادگیری ماشین (ML) برای تمیز دادن بین تصویر سوژه و پس‌زمینه، دنبال کردن حرکات چهره و تنظیم تصویر بر اساس فعالیت کاربر استفاده می‌کنند.

اتومبیل‌های خودران (Self-driving Cars)

اتومبیل‌های خودران مثالی شناخته‌شده از یادگیری عمیق هستند. این خودروها از شبکه‌های عصبی عمیق برای شناسایی و تشخیص اجسام اطراف، تعیین فاصله خود از دیگر خودروها و شناسایی تابلوها و علائم ترافیکی استفاده می‌کنند.

پوشیدنی‌ها (Wearables)

سنسورها و دستگاه‌های پوشیدنی که در صنعت خدمات درمانی و بهداشتی استفاده می‌شوند، از یادگیری عمیق برای ارزیابی وضعیت سلامتی بیماران بهره می‌برند. این دستگاه‌ها می‌توانند پارامترهایی مانند سطح قند خون، فشار خون و ضربان قلب را اندازه‌گیری کنند و با استفاده از الگوهای موجود در داده‌های پزشکی پیشین، وضعیت سلامتی احتمالی بیماران را پیش‌بینی نمایند.

مدل‌های آموزش هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

وقتی صحبت از هوش مصنوعی به میان می‌آید، اغلب به “داده‌های آموزشی” اشاره می‌شود. اما این مفهوم به چه معناست؟

یادگیری ماشین، به‌عنوان زیرمجموعه‌ای از هوش مصنوعی، از الگوریتم‌ها برای تحلیل داده‌ها و دستیابی به نتایج استفاده می‌کند.

مدل‌های یادگیری در یادگیری ماشین به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

۱. یادگیری تحت نظارت (Supervised Learning):

در این مدل، داده‌های ورودی به خروجی‌های مشخص متصل می‌شوند و الگوریتم‌ها با استفاده از داده‌های آموزشی برچسب‌گذاری‌شده آموزش می‌بینند. به عبارت دیگر، این نوع یادگیری به الگوریتم‌ها امکان می‌دهد تا الگوها را در داده‌ها شناسایی کرده و پیش‌بینی‌هایی انجام دهند.

به عنوان مثال، برای آموزش یک الگوریتم به‌منظور شناسایی تصاویر گربه‌ها، به آن تصاویری داده می‌شود که برچسب‌گذاری شده‌اند و مشخص شده‌اند که هر کدام یک گربه هستند. این فرآیند به الگوریتم کمک می‌کند تا یاد بگیرد چه ویژگی‌هایی باعث شناسایی یک تصویر به‌عنوان گربه می‌شوند و در نتیجه توانایی تشخیص تصاویر جدید را پیدا کند.

۲. یادگیری بدون نظارت (Unsupervised Learning):

در این مدل، الگوریتم‌ها می‌توانند از داده‌های بدون برچسب، الگوها و اطلاعات مفیدی استخراج کنند. در این روش، برخلاف یادگیری تحت نظارت، نتیجه نهایی از پیش تعیین‌شده نیست. الگوریتم با بررسی و تحلیل ویژگی‌های داده‌ها، به شناسایی الگوها پرداخته و آن‌ها را به گروه‌هایی تقسیم می‌کند. این رویکرد به ویژه در تطبیق الگو و مدل‌سازی توصیفی بسیار مؤثر است و به ما کمک می‌کند تا بینش‌های جدیدی از داده‌های پیچیده به‌دست آوریم.

۳. یادگیری نیمه‌نظارت (Semi-supervised Learning):

این رویکرد ترکیبی به‌گونه‌ای طراحی شده است که تنها برخی از داده‌ها برچسب‌گذاری شده‌اند. در این مدل، نتیجه نهایی از پیش مشخص است، اما الگوریتم وظیفه دارد تا به‌دنبال راهی برای سازماندهی و ساختاردهی داده‌های برچسب‌گذاری‌نشده باشد. به این ترتیب، الگوریتم می‌تواند از اطلاعات موجود به بهترین شکل ممکن بهره‌برداری کند و به نتایج مطلوب دست یابد. این رویکرد به ویژه در مواقعی که برچسب‌گذاری تمام داده‌ها زمان‌بر یا پرهزینه است، بسیار کارآمد و مفید است.

۴. یادگیری تقویتی (Reinforcement Learning):

این مدل به‌عنوان “یادگیری از طریق عمل” شناخته می‌شود و به شکلی طراحی شده است که یک “عامل” با بهره‌گیری از روش آزمون و خطا (یک حلقه بازخورد) یاد می‌گیرد تا یک وظیفه مشخص را به بهترین شکل انجام دهد. در این فرایند، هنگامی که عامل به‌خوبی عمل می‌کند، امتیاز مثبت دریافت می‌کند که می‌تواند به‌عنوان پاداش در نظر گرفته شود. برعکس، اگر عملکرد عامل ضعیف باشد، امتیاز منفی دریافت می‌کند. این روش در یادگیری خودکار بسیار مؤثر است و به‌عنوان مثال، می‌توان به آموزش یک ربات برای برداشتن یک توپ اشاره کرد. در این سناریو، ربات با یادگیری از تجربه‌های خود، به تدریج بهبود می‌یابد و در نهایت می‌تواند این وظیفه را به‌خوبی انجام دهد.

این مدل‌ها هر یک به‌نحو خاصی در بهبود عملکرد سیستم‌های هوش مصنوعی نقش دارند و به ما کمک می‌کنند تا از داده‌ها یاد بگیریم و در دنیای پیچیده‌تری پیش برویم.

کاربردهای هوش مصنوعی

هوش مصنوعی با ارائه کاربردهای گسترده، به سرعت در حال تغییر شکل صنایع مختلف است. از تسریع در تولید واکسن گرفته تا اتوماتیک‌سازی فرآیندهای شناسایی تقلب، این فناوری به یکی از ارکان کلیدی بسیاری از حوزه‌ها تبدیل شده است. به گزارش شرکت CB Insights، در سال 2022، شرکت‌های فعال در این زمینه نزدیک به 67 میلیارد دلار سرمایه جذب کردند که این رقم بیش از دو برابر مقدار جذب شده در سال 2020 است. این پذیرش سریع و افزایش محبوبیت این حوزه، موجی از تغییرات مثبت را در صنایع گوناگون به همراه داشته است.

بانکداری ایمن‌تر با هوش مصنوعی

بیش از نیمی از شرکت‌های خدمات مالی در حال حاضر از ابزارهای این حوزه برای مدیریت ریسک و بهبود درآمدزایی استفاده می‌کنند. بر اساس گزارشی از بیزنس اینسایدر در سال 2022، این فناوری می‌تواند به بانک‌ها کمک کند تا حدود 400 میلیارد دلار در هزینه‌ها صرفه‌جویی کنند. به کارگیری هوش مصنوعی در این زمینه نه تنها امنیت را افزایش می‌دهد، بلکه تجربه مشتری را نیز بهبود می‌بخشد.

پیش‌بینی و مدیریت زنجیره تأمین

هوش مصنوعی می‌تواند با تحلیل داده‌ها و پیش‌بینی تقاضا، به شرکت‌ها در مدیریت زنجیره تأمین کمک کند. این به معنای کاهش هزینه‌های انبارداری و بهینه‌سازی فرآیند توزیع است. شرکت‌ها می‌توانند با استفاده از این فناوری، تصمیمات بهتری در زمینه تأمین مواد اولیه و مدیریت موجودی بگیرند.

پزشکی و درمان بهتر با هوش مصنوعی

هوش مصنوعی در حوزه پزشکی به عنوان یک تکنولوژی آینده‌دار شناخته می‌شود. گزارشی از سازمان بهداشت جهانی (WHO) در سال 2021 به چالش‌های ادغام این حوزه در خدمات درمانی اشاره کرده است، اما تأکید دارد که این فناوری می‌تواند به سیاست‌گذاری‌های بهداشتی هوشمندتر و دقت بالاتر در تشخیص بیماری‌ها منجر شود. به عبارت دیگر، هوش مصنوعی می‌تواند به پزشکان در ارائه خدمات بهتر و کارآمدتر کمک کند.

امنیت سایبری

با افزایش تهدیدات سایبری، هوش مصنوعی به یکی از ابزارهای کلیدی در شناسایی و پیشگیری از حملات تبدیل شده است. این سیستم‌ها قادرند الگوهای رفتار مشکوک را شناسایی کرده و به موقع به تهدیدات واکنش نشان دهند، که در نتیجه امنیت اطلاعات را بهبود می‌بخشد.

تولید محتوا و خلاقیت با هوش مصنوعی

این فناوری به نویسندگان، هنرمندان و تولیدکنندگان محتوا کمک می‌کند تا ایده‌های جدید و نوآورانه‌ای خلق کنند. ابزارهای تولید محتوا که بر پایه هوش مصنوعی کار می‌کنند، قادرند متن، تصویر و حتی موسیقی تولید کنند و این امکان را برای خلاقیت انسانی فراهم می‌آورند که به منابع الهام جدیدی دست یابد.

بهبود تجربه مشتری با هوش مصنوعی

هوش مصنوعی همچنین می‌تواند تجربه مشتری را به شکل قابل توجهی بهبود بخشد. این سیستم‌ها با تحلیل داده‌ها و رفتار مشتریان، می‌توانند نیازها و خواسته‌های آنان را پیش‌بینی کرده و خدمات شخصی‌سازی شده‌تری ارائه دهند. نتیجه این روند، افزایش رضایت و وفاداری مشتریان است.

این مزایا نشان‌دهنده توانمندی‌های فوق‌العاده هوش مصنوعی در تحول صنایع و بهبود کیفیت زندگی در زمینه‌های مختلف است. به طور کلی، این فناوری نه تنها کارایی و بهره‌وری را افزایش می‌دهد، بلکه به انسان‌ها در دستیابی به اهداف و آرزوهایشان یاری می‌رساند.

سوالات متداول

هوش مصنوعی (AI) چیست و چگونه توانایی شبیه‌سازی هوش انسانی را در ماشین‌ها فراهم می‌کند؟

هوش مصنوعی (AI) شاخه‌ای از علوم کامپیوتر است که هدف آن ساخت ماشین‌هایی است که قادر به انجام وظایفی هستند که نیازمند هوش انسانی می‌باشند. این سیستم‌ها با استفاده از الگوریتم‌ها و فناوری‌های مختلف، توانایی‌هایی مانند یادگیری، استدلال و تصمیم‌گیری را شبیه‌سازی می‌کنند. به این ترتیب ماشین‌ها می‌توانند الگوها را در داده‌ها شناسایی کرده و بدون نیاز به دستورالعمل‌های مستقیم، وظایف مختلف را انجام دهند.

چه تفاوتی میان هوش مصنوعی محدود (Narrow AI) و هوش مصنوعی عمومی (General AI) وجود دارد؟

هوش مصنوعی محدود (Narrow AI) برای انجام یک کار خاص طراحی شده و در همان حوزه تخصصی خود، کارآمد و دقیق عمل می‌کند. در مقابل هوش مصنوعی عمومی (General AI) توانایی انجام هر کاری را دارد که یک انسان می‌تواند انجام دهد، مثل تفکر انتزاعی و استدلال پیچیده. همچنین هوش مصنوعی محدود ساده‌تر و تخصصی‌تر است، در حالی که هوش مصنوعی عمومی هنوز در مراحل تحقیق و توسعه قرار دارد و هدف آن، تقلید توانایی‌های شناختی انسان در زمینه‌های مختلف می‌باشد. در کل Narrow AI در یک حوزه محدود عالی است، اما General AI به دنبال هوشی همه‌جانبه و مشابه انسان است.

هوش مصنوعی چگونه از تکنیک‌هایی مانند یادگیری ماشین و یادگیری عمیق برای حل مسائل استفاده می‌کند؟

هوش مصنوعی از یادگیری ماشین برای شناسایی الگوها و روابط در داده‌ها استفاده می‌کند و به ماشین‌ها اجازه می‌دهد بدون برنامه‌ریزی صریح، از داده‌ها یاد بگیرند و تصمیم‌گیری کنند. در حالیکه یادگیری عمیق، زیرشاخه‌ای از یادگیری ماشین، از شبکه‌های عصبی مصنوعی با لایه‌های متعدد برای تحلیل پیچیده‌تر داده‌ها و حل مسائل پیچیده مانند تشخیص تصویر و پردازش زبان طبیعی بهره می‌برد. این تکنیک‌ها با هم، ماشین‌ها را قادر می‌سازند تا با تجزیه و تحلیل داده‌ها، الگوها را شناسایی و بر اساس آن‌ها تصمیمات هوشمندانه بگیرند.

چه کاربردهایی از هوش مصنوعی در حوزه‌های مختلف، مانند پزشکی، حمل‌ونقل و تجارت وجود دارد؟

در پزشکی، هوش مصنوعی برای تشخیص دقیق بیماری‌ها از طریق تحلیل تصاویر پزشکی، ارائه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده بر اساس ویژگی‌های ژنتیکی بیمار و پایش علائم حیاتی بیماران به منظور تشخیص سریع‌تر بیماری‌ها کاربرد دارد. در حمل‌ونقل از هوش مصنوعی برای توسعه خودروهای خودران، بهینه‌سازی مسیرها و کاهش تصادفات استفاده می‌شود. در تجارت هوش مصنوعی به شناسایی تقلب‌های مالی، تسهیل معاملات و تخمین دقیق‌تر تقاضا و قیمت‌گذاری کمک می‌کند. در کل هوش مصنوعی با تحلیل داده‌ها و ارائه راهکارهای هوشمندانه، به بهبود کارایی و دقت در این حوزه‌ها کمک می‌کند.