عملکرد هوش مصنوعی در کامپیوتر تا چه حد موفق بوده است؟

‌‌‌‌از زمان توسعه کامپیوتر دیجیتال در دهه 1940، نشان داده شده است که کامپیوترها را می‌توان برای انجام کارهای بسیار مشکل برنامه‌ریزی کرد، به‌طوری که برخی از برنامه‌ها در انجام برخی وظایف خاص به سطح کارایی یک انسان متخصص رسیده‌اند. به بیانی دیگر، از وقتی کامپیوتر‌ها یا ماشین‌ها اختراع شده‌اند، توانایی آن‌ها برای انجام وظایف مختلف به‌طور تصاعدی افزایش یافته‌ است. یکی از اهداف اصلی هوش مصنوعی در کامپیوتر حل مسائل از طریق کامپیوتر است، چراکه شبیه‌سازی یا بازسازی توانایی‌های ذهن انسان سال‌هاست جزو تحقیقات دانشمندان بوده است. در این مقاله، سعی خواهد شد عملکرد هوش مصنو‌‌‌‌‌عی در کامپیوتر و کاربردهای آن در علوم کامپیوتری مورد بررسی قرار گیرد.

هوش مصنوعی در کامپیوتر

به گفته پدر هوش مصنوعی، جان مک کارتی، هوش مصنوعی «علم و مهندسی ساخت ماشین‌های هوشمند، به‌ویژه برنامه‌های کامپیوتری هوشمند» است. هوش مصنوعی راهی است برای ایجاد تفکر هوشمندانه از یک کامپیوتر به روشی که انسان‌های باهوش فکر می‌کنند. سیستم‌عامل مبتنی بر هوش مصنوعی شامل کرنل، پوسته و خدمات سیستم است. کاربر برای خدمات پوسته با ترمینال تعامل دارد. در حقیقت، خدمات هوش مصنوعی در کامپیوتر، اجزائی مرتبط با احراز هویت، مجوز، زمان‌بندی، مدیریت فایل‌ها و گزارش‌دهی هستند. این سیستم‌عامل برای مدل‌سازی داده‌های مبتنی بر هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و یادگیری عمیق مفید خواهد بود. داده‌ها باید برای آموزش، آزمایش و اجرای مدل‌های هوش مصنوعی پردازش و تجزیه و تحلیل شوند. مدیریت و ادغام با منابع داده‌های مختلف در سیستم‌عامل آسان خواهد بود، زیرا مبتنی بر هوش مصنوعی است.

نکته دیگر اینکه ویژگی‌های مهم یک سیستم‌عامل (از راه‌اندازی تا خاموش شدن) درست مانند یک سیستم‌عامل کلاسیک، تغییری نمی‌کند: کد از دیسک بوت اجرا می‌شود و رکورد بوت پارتیشن را تعیین می‌کند. این رکورد، فایل‌های کد خاص در حال بوت شدن را مکان‌یابی می‌کند. این فایل‌ها برای اجرا بارگذاری می‌شوند. پس از بارگذاری فایل‌ها، یک رابط کاربرپسند به کاربر ارائه می‌شود. در این مرحله، خدمات مربوط می‌شوند به روش‌های هوش مصنوعی اولیه. در اینجاست که هوش مصنوعی در کامپیوتر تعریف می‌شود و توالی بوت شروع این خدمات را تضمین می‌کند، تا به کاربر در انجام وظایف خود کمک کند.

کاربرد هوش مصنوعی در کامپیوتر

هوش مصنوعی در برنامه‌های کاربردی برای حل مشکلات خاص در سراسر صنعت و دانشگاه استفاده شده است. از زمانی که کامپیوتر دیجیتال توسعه یافت، این امر به اثبات رسید که کامپیوترها را می‌توان برای انجام کارهای بسیار پیچیده، مثلاً کشف براهین قضایای ریاضی یا بازی شطرنج، با مهارت زیادی برنامه‌ریزی کرد و از این طریق، قدم اول کاربرد هوش مصنوعی در کامپیوتر برداشته شد. با این حال، با وجود پیشرفت‌های مداوم در سرعت پردازش کامپیوتر و ظرفیت حافظه، هنوز هیچ برنامه‌ای وجود ندارد که بتواند انعطاف‌پذیری انسان را در حوزه‌های وسیع‌تر یا در کارهایی که نیاز روزانه به دانش دارد، مطابقت دهد.

از سوی دیگر، برخی از برنامه‌ها در انجام برخی وظایف خاص به سطح کارایی یک انسان متخصص رسیده‌اند و به‌نحوی خاص، کاربرد هوش مصنوعی در کامپیوتر را شکل داده‌اند، به‌طوری که در کاربردهای متنوعی مانند تشخیص پزشکی، موتورهای جست‌وجو در کامپیوتر‌ و تشخیص صدا یا دست‌خط می‌توان از فناوری هوش مصنوعی در کامپیوتر یاد کرد. در واقع، هوش مصنوعی در کامپیوتر روشی برای ساختن ماشین‌هایی است که قادرند بدون نیاز به انسان‌ها فکر کنند!

سیستم‌عامل مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند دارای ویژگی‌های مربوط به مدیریت نرم‌افزار، مدیریت سخت‌افزار و خدمات رایج سیستم باشد. وجه‌تمایز اصلی آن از سیستم‌عامل کلاسیک، هوشمندی در مدیریت سیستم خواهد بود. در واقع، معماری سیستم‌عامل از IBM Mainframe قدیمی به لینوکس و macOS تکامل یافته است. برای اینکه بهتر هوش مصنوعی در کامپیوتر را بشناسیم، بهتر است بدانیم برای توسعه سیستم‌عامل مبتنی بر هوش مصنوعی، از چند مورد به‌عنوان کاربرد هوش مصنوعی در کامپیوتر باید نام برد، مواردی همچون سیستم خبره، شبکه‌های عصبی، تشخیص الگو، پیش‌بینی و سایر ویژگی‌های هوش مصنوعی که از آن‌ها در این تکنیک استفاده می‌شود. در واقع، سیستم‌عامل‌های جدید دارای دستیارهای دیجیتال، خدمات ترجمه، تشخیص صدا، تعامل با کاربر، مدیریت نمایه، اسکن امنیتی و گزارش کاربر هستند.

سیستم‌عامل مبتنی بر هوش مصنوعی نشان داده است، می‌تواند به کاربر در حین انجام وظایفش روی کامپیوتر یا دستگاه تلفن همراه به‌عنوان یک دستیار توصیه کند، آموزش دهد، کمک کند، نشان دهد، استخراج کند، توضیح دهد، تفسیر کند، پیش‌بینی کند، توجیه کند و پیشنهاد دهد و بدین گونه کاربرد هوش مصنوعی در کامپیوتر را با چند فعل نام ببرد. این دستیار می‌تواند برنامه‌ها را مدیریت کند، جلسات را برنامه‌ریزی کند، تغییرات را اجرا کند، گزارش‌های مبتنی بر جست‌وجو ایجاد کند و در رسانه‌های اجتماعی ردیابی کند. همچنین دسترسی به شبکه‌های اجتماعی و تعامل کاربر با شبکه‌های اجتماعی به‌صورت ایمن یکی از ویژگی‌های سیستم‌عامل مبتنی بر هوش مصنوعی در کامپیوتر است. این سیستم‌عامل دارای اجزائی برای دسترسی به محتوا، فایل‌های رسانه‌ای، فایل‌های محلی و اینترنت از یک برنامه کاربری خواهد بود.

این سیستم‌عامل قادر به مدیریت چندرسانه‌ای خواهد بود. رسانه را می‌توان از اینترنت، سیستم فایل‌های محلی و ابر از پخش‌کننده رسانه دریافت کرد. رسانه‌ها می‌توانند از طریق ابر از هر دستگاهی مانند لپ‌تاپ، تبلت، تلفن همراه و مرورگر قابل‌دسترس باشند. در این قسمت برای معرفی کاربرد هوش مصنوعی در کامپیوتر، باید صراحتاً گفت که سیستم‌عامل کامپیوتر، دسترسی بالایی دارد. این برنامه دارای مشتریان دسکتاپ، دسترسی به ترمینال آنلاین و اپلیکیشن موبایل خواهد بود. روش‌های ورودی می‌توانند ورودی‌های حسی، صفحه‌کلید، ماوس، پد لمسی و سایر ورودی‌های حرکتی باشند و از طریق آن‌ها هوش مصنوعی در کامپیوتر به نمایش گذاشته می‌شود.

نکته دیگر اینکه سیستم‌عامل‌های مورد استفاده در کامپیوتر‌ها و گوشی‌های هوشمند، بخش‌های سخت‌افزاری دستگاه‌ها را گرد هم می‌آورند و دستورات داده‌شده را اجرا می‌کنند. در نهایت این نکته قابل‌ذکر است که با نفوذ یادگیری ماشینی در سازمان و فراگیرتر شدن هوش مصنوعی در کامپیوتر، شرکت‌ها به‌زودی خود را در حال تولید مدل‌های بهتر و در نتیجه کلیپ‌های سریع‌تر خواهند دید.

هوش مصنوعی رشته کامپیوتر

هوش مصنوعی رشته کامپیوتر کارایی زیادی دارد. برای توضیح بهتر، به مبحث یادگیری می‌پردازیم. یادگیری با آزمون و خطا جزو ساده‌ترین رویکردهای یادگیری است. به‌عنوان مثال، یک برنامه کامپیوتری ساده برای حل مسائل شطرنج mate-in-one ممکن است حرکات را به‌صورت تصادفی امتحان کند، تا زمانی که جفت پیدا شود. سپس برنامه ممکن است راه‌حل را با موقعیت ذخیره کند، تا دفعه بعد که کامپیوتر با همان موقعیت روبه‌رو شد، راه‌حل را به‌خاطر بیاورد. این به‌خاطر سپردن ساده اقلام که «یادگیری روت» (Rote Learning) نامیده می‌شود، بر روی کامپیوتر نسبتاً آسان است.

چالش برانگیزتر، ورود هوش مصنوعی رشته کامپیوتر به سیستم است که به‌عنوان مشکل اجرای آن چیزی محسوب می‌شود. این مشکل «تعمیم» نامیده می‌شود. تعمیم شامل به‌کارگیری تجربیات گذشته در موقعیت‌های مشابه جدید است. هوش مصنوعی در کامپیوتر به این طریق شکل می‌گیرد. به‌عنوان مثال، برنامه‌ای که زمان گذشته افعال معمولی انگلیسی را یاد می‌گیرد، نمی‌تواند زمان گذشته یک کلمه مانند jump را تولید کند، مگر اینکه قبلاً با jumped ارائه شده باشد، در حالی که برنامه‌ای که قادر به تعمیم است، می‌تواند قانون «افزودن ed» را یاد بگیرد.

کاربرد هوش مصنو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌عی در رشته کامپیو‌‌‌‌‌تر

با پیشرفت تکنولوژی، کاربردهای جدیدی از هو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌عی روی کار خواهد آمد و یکی از موضوعات مرتبط با این فناوری، علوم کامپیوتر است. کاربرد هوش مصنوعی در رشته کامپیوتر به اشکال مختلف نمود می‌یابد و از این طریق هوش مصنوعی در کا‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌مپیوتر به کار گرفته می‌شود. کاربرد هو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌عی در رشته کامپیوتر عبارت‌اند از:

۱- کدگذاری خودتغییردهنده: هو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌عی در کامپیو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر در حال حاضر در زبان‌های برنامه‌نویسی است، تا گروه‌هایی از کدهای خود را تغییر دهد. این‌ها را می‌توان با معیارهایی مانند امتیاز هدایت کرد، تا به‌طور مداوم ترکیب‌های جدیدی را که به هدف نزدیک‌تر می‌شوند، امتحان کنند. در حالت ایده‌آل، با گذشت زمان، این توانایی برای ساخت برنامه‌های هوشمند می‌تواند به آن‌ها این امکان را بدهد که به‌روزرسانی‌های خود را ایجاد یا خطاهای خود را اصلاح کنند.

۲- رباتیک: ربات‌ها اغلب مجموعه‌های برنامه‌نویسی مشترکی دارند که به آن‌ها اجازه عملکرد و ارتباط را می‌دهد. با این حال، از آنجایی که ربات‌ها در تنظیمات مختلفی استفاده می‌شوند، ممکن است نیاز به برنامه‌ریزی یا دستورالعمل‌هایی برای تصمیم‌گیری و قضاوت در محیط‌های متغیر داشته باشند. این امر مستلزم داشتن هوش مصنوعی در کامپیوتر است.

۳- پردازش گفتار و زبان: هوش مصنوعی در کامپیوتر چنان پیش رفته است که صحبت کردن کامپیوتر‌ها و صحبت کردن دیگران با کامپیوترها روزبه‌روز رایج‌تر می‌شود. اکثر کامپیوترها این کار را با توانایی تشخیص و سیگنال‌دهی و پردازش مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها انجام می‌دهند، اما هوش مصنوعی برای برقرار کردن یک تعامل کامل‌تر و طبیعی‌تر از صحبت کردن با ماشین، ضروری به نظر می‌رسد.

۴- داده‌کاوی: داده‌ها برای یافتن الگوها، ناهنجاری‌ها یا مقادیر دیگر در حجم بسیار زیادی از اطلاعات، «کاوش» یا دسته‌بندی و تجزیه و تحلیل می‌شوند. هوش مصنوعی در حالت ایده‌آل باید این فرایند را کارآمدتر کند و برای کمک به کسانی که باید داده‌ها را ببینند و تصمیم بگیرند، پاسخ‌های پیش‌بینی‌نشده‌ای ارائه دهد.

۵- تجسم‌ها و داده‌های بصری: برنامه‌های کامپیوتر‌ی اکنون می‌توانند بر اساس متغیرهای خاصی تجسم‌سازی کنند، اما هو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنوعی در کامپیوتر این فرایند را بسیار افزایش می‌دهد. هوش مصنوعی با داشتن برنامه‌های هوشمندی که کاربران را از طریق تجزیه و تحلیل بصری راهنمایی می‌کند و پیشنهادهایی برای تفسیر و سازمان‌دهی داده‌ها ارائه می‌دهد، می‌تواند به ایجاد نوع جدیدی از وسایل بصری کمک کند.

۶- برنامه‌های بازاریابی: برنامه‌هایی به‌طور مصنوعی ایجاد شده‌اند که اکنون می‌توانند زمینه‌هایی مانند خدمات مشتری، سئو و بازاریابی محتوا را مدیریت کنند. این کاربرد هوش مصنوعی در رشته کامپیوتر برای مشاغلی جذاب است که نمی‌خواهند مبالغ هنگفتی را برای ساخت بخش‌های بازاریابی یا روابط عمومی با متخصصان مجرب سرمایه‌گذاری کنند.

۷- تشخیص تصویر: توانایی یک برنامه برای به خاطر سپردن و رمزگشایی یک تصویر همانند تشخیص دستورات صوتی جذاب است و کاربردهای زیادی دارد، از امنیت گرفته تا طراحی گرافیکی. پایگاه داده‌های بزرگی از تصاویر برچسب‌گذاری‌شده به روش‌های خلاقانه‌ای برای ایجاد برنامه‌های کامپیوتری استفاده می‌شود و آنچه را می‌بینند، تشخیص می‌دهند، حتی اگر برای اولین بار باشد و این موضوع به عنوان کاربرد هوش مصنوعی در رشته کامپیوتر جلب توجه کرده است.

۸- پردازش ابری: توان ذخیره و دسترسی به داده‌ها در فضای ابری، دسترسی به اطلاعات از مکان‌های مختلف را متحول می‌کند و نیاز به ذخیره‌سازی سنتی متصل به یک مکان را از بین می‌برد. هوش مصنو‌‌‌‌‌‌‌‌‌عی در آینده به سازماندهی و نظام‌مند شدن این فرایند به‌عنوان کاربرد هو‌‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنوعی در رشته کامپیو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر کمک می‌کند. کاربران می‌توانند هنگام ذخیره و دسترسی به فایل‌ها از یک شبکه مبتنی بر ابر، پاسخ‌های هوشمندانه‌ای دریافت کنند.

تفاوت هوش مصنو‌‌‌‌‌عی در کامپیو‌‌‌‌‌‌‌‌تر و برنامه‌نویسی

از زمان اختراع کامپیوتر‌ها یا ماشین‌ها، کم‌کم هوش مصنو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌عی در کامپیو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر رخنه کرد و توانایی کامپیوترها برای انجام وظایف مختلف به‌طور تصاعدی افزایش یافت. انسان‌ها قدرت سیستم‌های کامپیوتر‌ی را از نظر حوزه‌های کاری متنوع و سرعت زیاد توسعه داده‌اند. یکی از این حوزه‌ها برنامه‌نویسی است. زبان برنامه‌نویسی هو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنوعی، یک زبان کامپیوتری است که به صراحت برای اجرای تحقیقات هوش مصنوعی توسعه یافته است. حال این سؤال پیش می‌آید که چگونه هوش مصنوعی می‌تواند به تغییر و بهبود زمینه مرتبط علوم کامپیوتر از طریق تکنیک‌های برنامه‌نویسی پیشرفته‌تر و سازماندهی داده‌ها کمک کند؟

کامپیوترها اساساً با پیروی از مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های برنامه‌نویسی کار می‌کنند و هوش مصنوعی زمینه‌ای است که به تبدیل این فرایند به چیزی بسیار پویاتر کمک می‌کند که در آن برنامه‌ها می‌توانند به‌تنهایی راه‌هایی برای یادگیری پیدا کنند، بدون اینکه دائماً به دریافت دستورالعمل‌های جدید، نیاز داشته باشند و بدین طریق هوش مصنوعی در کامپیوتر موجب پیشرفته شدن این روند می‌شود. برای درک بهتر این موضوع، به تفاوت هوش مصنوعی در کامپیوتر و برنامه‌نویسی از طریق مقایسه انجام برنامه‌نویسی بدون هوش مصنوعی و انجام آن با هوش مصنوعی به‌طور خلاصه اشاره می‌کنیم‌:

معرفی رشته مهندسی کامپیو‌‌‌‌‌‌تر هو‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنوعی

برای معرفی رشته مهندسی کامپیو‌‌‌‌‌‌‌‌تر هو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌عی باید گفت: هوش مصنوعی رشته‌ای است در خصوص هوشمندسازی کامپیوترها و سیستم‌های مبتنی بر کامپیوتر. داشتن اطلاعاتی در این خصوص، در دنیای امروز از اهمیت زیادی برخوردار است. از آن رو که این هوشمندسازی با الهام از ویژگی‌های انسان است، لذا از جمله اهداف این رشته تحصیلی، ایجاد قابلیت‌های تحلیل اطلاعات و استدلال، حس بینایی، یادگیری و رفتار هوشمندانه در یک محیط، ادراک و تولید گفتار در کامپیوترها و درک و تولید زبان است و از این طریق هوش مصنوعی در کامپیوتر نمود می‌یابد و معرفی رشته مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی نیز راه را برای علاقه‌مندان این دانش هوشمند روشن‌تر می‌کند.

اگر بخواهیم معرفی رشته مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی را به‌طور خلاصه بیان کنیم باید بگوییم این رشته با رویکردی مابین نرم‌افزار و معماری کامپیوتر است که با موضوعات جدیدی همچون شبکه‌های عصبی، پردازش تصویر، هوش مصنوعی پیشرفته، تئوری فازی و… کاربردهای مختلفی دارد. به‌طور کلی، علاقه‌مندان به این رشته پس از اتمام تحصیلات، قادرند:

• اتوماسیون پیشرفته در صنعت مانند سیستم‌های رباتیک هوشمند را پیاده‌سازی کنند.
• سیستم‌های پیشرفته نظامی مانند سلاح‌های هوشمند را طراحی کنند.
• سیستم‌های امنیتی مانند برنامه تأیید هویت را طراحی کنند.
• در زمینه زبان‌شناسی محاسباتی کار ‌کنند.
• نرم‌افزارهای هوشمند کامپیوتری مانند انواع بازی‌ها را طراحی کنند.
• تصاویر را برای کاربردهای مختلف به‌صورت کامپیوتری تحلیل کنند.
• با مؤسسات آموزشی کشور همکاری داشته باشند.
• پروژه‌های تحقیقاتی را به مراکز تحقیقاتی کشور هدایت کنند.

از آن رو که هوش مصنو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌عی تنها شاخه جدایی‌ناپذیر مهندسی علوم کا‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌مپیوتر است و ماشین‌هایی را ایجاد می‌کند که رفتار هوشمندانه‌ای دارند، لذا در حال حاضر شناخت و معرفی رشته مهندسی کامپیو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر هو‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ش مصنوعی به‌طور دقیق از اهمیت زیادی برخوردار است.

نتیجه‌گیری

هو‌‌‌‌‌‌‌ش مصنوعی توانایی یک کا‌‌‌‌‌‌‌‌مپیوتر یا ربات کنترل‌شده از طریق کامپیوتر برای انجام کارهایی است که معمولاً از سوی انسان انجام می‌شود، زیرا به هوش و تشخیص انسان نیاز دارد. این فناوری با تحول دیجیتال و توسعه فناوری‌های کامپیوتری، در دنیا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار شده است و در حال حاضر شرکت‌ها برای در اختیار داشتن این فناوری، به‌طور جدی سرمایه‌گذاری کرده‌اند و با به کارگیری هوش مصنوعی در کامپیوتر، توانسته‌اند تاحدودی خدمات خود را با خطای کمتر و بدون نیاز به نیروی انسانی ارائه دهند. این سرمایه‌گذاری‌ها در فناوری‌های هوش مصنوعی به‌عنوان شرط شماره یک شرکت‌ها برای همگام شدن با نظم جهانی در حال تغییر در نظر گرفته می‌شود.

انواع کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع مختلف را در هوشیو بخوانید