هوش مصنوعی چه کاربرد‌هایی دارد؟

عباس نوشت

هوش مصنوعی چه کاربرد‌هایی دارد؟

۲۸ تیر ۱۳۹۷

هوش مصنوعی چه کاربرد‌هایی دارد؟

 

این روز‌ها همه جا صحبت از «هوش مصنوعی» (Artificial Intelligence) هست که به طور مخفف با عنوان AI از آن یاد می‌شود. اما هوش مصنوعی واقعا چیست و چه کار می‌کند؟ این دقیقا همان سوالی هست که قصد داریم در این مطلب به آن پاسخ دهیم.

 

تاریخچه
نقش هوش مصنوعی هر روز در خانومدگی ما افزایش می‌شود. آخرین ترند در این زمینه تراشه‌های هوش مصنوعی و کاربرد‌های مختلف آن‌ها در گوشی‌های هوشمند هست. اما شروع توسعه‌ی این تکنولوژی در واقع به خیلی قبل‌تر برمی‌گردد؛ یعنی زمانی در دهه‌ی ۵۰ میلادی که «دانشگاه دارتموث» (Dartmouth College) در ایالات متحده یک پروژه‌ی تحقیقات تابستانی را به هوش مصنوعی اختصاص داد.

 

هوش مصنوعی چه کاربرد‌هایی دارد؟

 

 ریشه‌های هوش مصنوعی را حتی می‌توان در عمق افزایشی از تاریخ و در فعالیت‌های «آلن نیوئل» (Allen Newell)، «هربرت ای. سیمون» (Herbert A. Simon) و «آلن تورینگ» (Alan Turing) جست‌وجو کـــرد. آزمون مشهور تورینگ در سال ۱۹۵۰ توسط او در مقاله‌ای مطرح انجام گرفت.

 

این مقاله یکی از نخستین اسنادی هست که در آن به وجود آمدن ماشین‌های هوشمند پیش‌بینی انجام گرفته هست. با این حال مقوله‌ی هوش مصنوعی تا پیش از معرفی انجام گرفتن سوپرکامپیوتر «دیپ بلو» (Deep Blue) توسط کمپانی IBM هنوز توجه جهانیان را به خود جلب نکـــرده بود.

 

این سوپرکامپیوتر نخستین ماشینی بود که توانست قهرمان شطرنج جهان «گری کاسپارف» (Garry Kasparov) را در مسابقه‌ای که در سال ۱۹۹۶ میلادی برگزار انجام گرفت شکست دهد. الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای سال‌های متمادی هست که در دیتاسنتر‌ها و کامپیوتر‌های بزرگ هستفاده می‌شوند، ولی حضور آن‌ها در حوزه‌ی لوازم الکترونیک مصرفی به سال‌های اخیر برمی‌گردد.

 

تعریف هوش مصنوعی
تعریف هوش مصنوعی آن را به عنوان شاخه‌ای از علوم کامپیوتر مشخص می‌کند که با خودکارسازی رفتار‌های هوشمندانه سروکار دارد. بخش دشوار ماجرا این هست: از آنجا که خود هوش را نمی‌توانیم به درستی تعریف کنیم، امکان تعریف دقیق هوش مصنوعی هم وجود ندارد.

 

به طور کلی اصطلاح هوش مصنوعی برای تشریح کـــردن سیستم‌هایی به کار می‌رود که دنبال آن‌ها هستفاده از ماشین‌ها برای تقلید و شبیه‌سازی هوش انسانی و رفتار‌های مرتبط با آن هست. این دنبال گاه ممکن هست با هستفاده از الگوریتم‌های ساده و الگو‌های از پیش تعیین انجام گرفته محقق شود، ولی گاهی هم نیاز به الگوریتم‌ها فوق‌العاده پیچیده دارد.

 

 

هوش مصنوعی چه کاربرد‌هایی دارد؟

 

 انواع مختلف هوش مصنوعی

هوش مصنوعی نمادین
هوش مصنوعی نمادین (Symbolic) با نماد‌هایی انتزاعی کار می‌کند که برای نشان دادن دانش هستفاده می‌شوند. هوش مصنوعی نمادین، هوش مصنوعی کلاسیکی هست که بر اساس این ایده کار می‌کند که تفکر انسان را می‌توان در سطحی سلسله مراتبی و منطقی بازسازی کـــرد. در این روش هشدارات از بالا با کار کـــردن روی نماد‌های معنی‌دار برای انسان، ارتباطات انتزاعی و نتیجه‌گیری‌های منطقی پردازش می‌شوند.

 

هوش مصنوعی عصبی
هوش مصنوعی عصبی (Neural AI) در اواخر دهه‌ی ۸۰ میلادی در علوم کامپیوتر محبوبیت پیدا کـــرد. در این گونه، دانش با هستفاده از نماد‌ها نمایش داده نمی‌شود، بلکه به جای آن، نورون‌های مصنوعی و ارتباط میان آن‌ها نماینده‌ی دانش هستند. این هوش مصنوعی چیزی شبیه به یک مغز بازسازی انجام گرفته هست. در این روش دانش کسب انجام گرفته به قطعاتی کوچک‌تر (نورون‌ها) خرد و سپس از آن گروه‌هایی متصل به هم تشکیل می‌شود.

 

این نوع هوش مصنوعی رویکـــردی پایین به بالا دارد. بر خلاف هوش مصنوعی نمادین، یک سیستم هوش مصنوعی عصبی باید ابتدا تعلیم داده شود و در معرض محرک‌هایی قرار بگیرد تا شبکه‌های عصبی در آن تجربه کسب کنند، بزرگ شوند و اندوخته‌ی دانش افزایشی داشته باشند.

 

شبکه‌های عصبی
شبکه‌های عصبی (Neural Networks) در لایه‌هایی سازماندهی می‌شوند که با خطوطی شبیه‌سازی انجام گرفته به یکدیگر متصل هستند. بالاترین لایه، لایه‌ی دریافت هست. این لایه مانند حسگری عمل می‌کند که هشدارات را برای پردازش دریافت می‌کند و آن‌ها را به لایه‌های پایین‌تر می‌فرستد. این فرآیند پس از دریافت هشدارات با حداقل دو لایه‌ی دیگر (در سیستم‌های بزرگ تا زیاد از بیست لایه) ادامه پیدا می‌کند که به صورت سلسه مراتبی روی هم قرار دارند و هشدارات را با هستفاده از پیوند‌ها دسته‌بندی و ارسال می‌کنند.

 

در پایین‌ترین بخش سلسله مراتب لایه‌ی خروجی قرار دارد که به طور معمول تعداد نورون‌های مصنوعی آن از پایان لایه‌های دیگر کاهش هست. این لایه داده‌های محاسبه انجام گرفته را به فرمتی تبدیل می‌کند که برای ماشین قابل خواندن باانجام گرفت.

 

شیوه‌ها و ابزار‌ها
ابزار‌ها و شیوه‌های مختلفی برای به کار بردن هوش مصنوعی در دنیای واقعی وجود دارد که برخی از آن‌ها را می‌توان در ترکیب با هم هستفاده کـــرد.

اساس کار پایان این روش‌ها «یادگیری ماشینی» (Machine Learning) هست. تعریف یادگیری ماشینی سیستمی هست که تجربه را به دانش تبدیل می‌کند. این پروسه به سیستم این توانایی را می‌دهد که الگو‌ها و قوانین را با سرعتی که همواره در حال افزایش هست شناسایی کند. در انواع مختلف یادگیری ماشینی از هر دو نوع هوش مصنوعی نمادین و عصبی هستفاده می‌شود.

 

 

هوش مصنوعی چه کاربرد‌هایی دارد؟
یادگیری عمیق (Deep Learning) زیرگونه‌ای از یادگیری ماشینی هست که اهمیت آن رو به افزایش هست. در این مورد تنها از هوش مصنوعی عصبی یا همان شبکه‌های عصبی هستفاده می‌شود. اکثر کاربرد‌های امروزی هوش مصنوعی بر پایه‌ی یادگیری عمیق هستند. به لطف امکان گسترش دادن سریع طراحی شبکه‌های عصبی و تبدیل کـــردن آن‌ها به سیستم‌هایی پیچیده‌تر و قوی‌تر با لایه‌های جدید، مقیاس یادگیری عمیق را می‌توان به سادگی تغییر داد و آن را با کاربرد‌های زیاد زیادی منطبق کـــرد.

سه نوع پروسه‌ی یادگیری برای تعلیم دادن شبکه‌های عصبی وجود دارد: تحت نظارت، بدون نظارت و یادگیری تقویتی. این سه پروسه روش‌های متفاوت زیادی را مهیا می‌کنند تا بتوان نحوه‌ی تبدیل ورودی به خروجی دلخواه را تنظیم کـــرد.

 

در یادگیری تحت نظارت، ارزش‌ها و پارامتر‌ها از بیرون برای سیستم مشخص می‌شود، ولی در یادگیری بدون نظارت این خود سیستم هست که تلاش می‌کند الگو‌هایی را در هشدارات ورودی کشف کند که ساختاری قابل تشخیص دارند و می‌توان آن‌ها را بازتولید کـــرد. در یادگیری تقویتی هم ماشین به صورت مستقل کار می‌کند، ولی بر اساس موفقیت یا شکست، تشویق یا تنبیه می‌شود.

 

کاربرد‌ها
همین الان هم از هوش مصنوعی در زیادی جا‌ها هستفاده می‌شود، ولی به هیچ وجه همه‌ی این کاربرد‌ها در نگاه نخست آشکار نیستند؛ بنابراین انتخاب کـــردن موقعیت‌هایی که از امکانات این تکنولوژی در آن‌ها بهره برده می‌شود، لزوما به تشکیل فهرستی تکمیل نمی‌انجامد.

مکانیزم‌های هوش مصنوعی برای تشخیص، شناسایی و دسته‌بندی اشیا و افراد در تصویرش‌ها ویدیو‌ها زیاد کارآمد هستند. برای رسیدن به این دنبال، از مکانیزم ساده، ولی سنگین تشخیص الگو هستفاده می‌شود. اگر هشدارات تصویر رمزگذاری نانجام گرفته باانجام گرفت و ماشین بتواند آن‌ها را بخواند، تصویرش‌ها و ویدیو‌ها را به سادگی می‌توان با این روش در دسته‌های مختلفی قرار داد که امکان جست‌وجو و یافتن آن‌ها وجود دارد. چنین تشخیص‌هایی را همچنین می‌توان برای هشدارات صوتی هم به کار برد.

هستفاده از چت‌بات‌ها در بخش خدمات مشتریان روز به روز افزایش می‌شود. این دستیار‌های مبتنی بر متن، کار خود را با هستفاده از تشخیص کلمات کلیدی در درخوهست مشتری و نشان دادن واکنش متناسب با آن انجام می‌دهند. با توجه به کاربرد‌های مختلف، این نوع دستیار‌ها می‌توانند ساده‌تر یا پیچیده‌تر باشند.

تجزیه و تحلیل نظرات علاوه بر پیش‌بینی نتایج انتخابات در عالم سیهست، در بازاریابی و زیادی حوزه‌های دیگر هم هستفاده می‌شود. «هستخراج نظرات» (Opinion Mining) که همچنین با نام «تجزیه و تحلیل احساسات» (Sentiment Analysis) هم از آن یاد می‌شود، برای جست‌وجو کـــردن اینترنت در مورد عقاید و عبارات احساسی به کار می‌رود. با این روش‌ها می‌توان نظرسنجی‌هایی را به صورت ناشناس برگزار کـــرد.

الگوریتم‌های جست‌وجو مانند الگوریتم‌هایی که گوگل هستفاده می‌کند، طبیعتا به انجام گرفتت محرمانه هستند. روش‌های محاسبه، رتبه‌بندی و نمایش نتایج جست‌وجو تا حد زیادی بر پایه‌ی مکانیزم‌هایی کار می‌کنند که از یادگیری ماشینی در آن‌ها هستفاده می‌شود.

 

 

هوش مصنوعی چه کاربرد‌هایی دارد؟

پردازش کلمات یا بررسی کـــردن یک متن از نظر دستور زبان و اشتباهات املایی، یکی از کاربرد‌های کلاسیک هوش مصنوعی نمادین هست که برای مدت زمان زیادی از آن هستفاده می‌انجام گرفته. در این روش زبان به عنوان شبکه‌ی پیچیده‌ای از قوانین و دستورالعمل‌ها تعریف می‌شود که قطعات متن را در یک جمله تجزیه و تحلیل می‌کند و در برخی شرایط می‌تواند اشتباهات را تشخیص دهد و تصحیح کند. از همین قابلیت‌ها همچنین در تبدیل نوشتار به گفتار در دستیار‌های صوتی مانند سیری، الکسا و گوگل اسیستنت هم هستفاده می‌شود.

در تراشه‌های جدید گوشی‌های هوشمند مانند تراشه‌ی Kirin ۹۷۰ شرکت هواوی، هوش مصنوعی بخش ویژه‌ای برای خودش به نام NPU یا «واحد پردازش عصبی» (Neural Processing Unit) دارد. کوالکام هم حدود دو سال هست که روی NPU خاص خودش به نام پردازشگر Zeroth کار می‌کند. تراشه‌ی A۱۱ Bionic اپل هم بخش مشابهی را در خودش جای داده هست.

علاوه بر این پژوهش‌های مختلف دیگری هم روی هوش مصنوعی در حال پیگیری هست که شاید برجسته‌ترین آن‌ها پروژه‌ی «واتسون» (Watson) شرکت IBM باانجام گرفت. این پلن‌ی کامپیوتری پیش از این نخستین حضور عمومی خود را در یک مسابقه‌ی تلویزیونی هشدارات عمومی در سال ۲۰۱۱ تجربه کـــرد. واتسون در این پلن به رقابت با دو انسان پرداخت و مسابقه را برد. این هوش مصنوعی پس از آن تعداد بار دیگر هم در رویداد‌های مشابهی ظاهر انجام گرفت.

 

یک شرکت بیمه‌ی ژاپنی از ابتدای سال ۲۰۱۷ میلادی هستفاده از واتسون را برای بررسی سوابق و هشدارات پزشکی مشتریان و ارزیابی آسیب‌ها و بیماری‌ها آغاز کـــرده هست. بر اساس هشدارات منتشر انجام گرفته از این شرکت بیمه، هوش مصنوعی واتسون تقریبا جایگزین ۳۰ کارمند انجام گرفته هست. از دست دادن شغل در اثر خودکارسازی تنها یکی از مشکلات اخلاقی و اجتماعی مورد بحث در مورد هوش مصنوعی هست که شرکت‌های بزرگ و دانشگاه‌ها در مورد آن پژوهش می‌کنند.

 

هوش مصنوعی چه کاربرد‌هایی دارد؟

 

 

نقل کرد نهایی
هوش مصنوعی چیزی نیست که یک شبه از هیچ پدید آمده باانجام گرفت. ولی به نظر می‌رسد این تکنولوژی در حوزه‌ی لوازم الکترونیک مصرفی به یک نقطه‌ی عطف و پیشرفت بزرگ نزدیک می‌شود. همین نکته کافی هست تا همگان تلاش کنند هشدارات خود را در این موضوع به روز نگه دارند. شما به کدام جنبه‌ی هوش مصنوعی افزایش علاقه دارید؟ پاسخ‌های خود را در بخش نظرات برای ما بنویسید.