زندگی را به هوش مصنوعی بسپارید!
راننده به راحتی بر روی صندلی خود لم داده و با سرعت 70 کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند. در 120 کیلومتری که پشت سر گذاشته، او حتی به فرمان دست هم نزده است. یک سامانه روباتیک راننده واقعی آن خودرو است که داده‌های لازم را از طریق دوربین تصویری، ردیاب صوتی و یابنده‌های لیزری متصل به خودرو جمع‌آوری می‌کند. این سامانه از طریق داده‌های جمع‌آوری شده و تجربیات حاصل از آموزش، فرمان را چرخانده و سرعت را تنظیم می‌کند.
کد خبر :
۵۸۵
بازدید :
۳۹۶۸
فرادید | در بخش اول، به تعریف هوش مصنوعی و تاریخچه‌ی آن نگاه شد. دو جنبه رفتاری و منطقی هوش مصنوعی هر کدام به شاخه‌ای در علم هوش مصنوعی تبدیل شد که البته مکمل یکدیگر هستند. در بخش دوم، به چهار رویکرد اساسی در هوش مصنوعی پرداخته می‌شود. «آزمون تورینگ» به عنوان یکی از مهم‌ترین مراحل ابتداییِ هوش مصنوعی معرفی خواهد شد. همچنین، نمونه‌هایی از استفاده هوش مصنوعی در زندگی روزمره نیز معرفی خواهند شد.
قسمت اول: هوش مصنوعی هنوز جای کافی برای یک انیشتین تمام‌عیار دارد!
رفتار انسانی: رویکرد آزمون تورینگ
آلن تورینگ (1950) آزمون تورینگ را پیشنهاد داد. این آزمون روشی برای سنجش میزان هوشمندی ماشین است. او رفتار هوشمندانه را «توانایی انجام تمامی وظایف ادراکی در سطح انسانی» تعریف می‌کند. آزمون به این صورت انجام می‌گیرد که یک شخص به عنوان پرسشگر با یک ماشین و یک انسان به گفتگو می‌نشیند و سعی در تشخیص ماشین از انسان دارد. در صورتی که ماشین بتواند پرسشگر را به گونه‌ای فریب دهد که در قضاوت خود دچار اشتباه شود، توانسته است آزمون را با موفقیت پشت سر بگذارد.
این آزمون تنها از طریق متن و صفحه‌کلید و نمایشگر کامپیوتر صورت می‌گیرد. آن کامپیوتر باید مراحل زیر را پشت سر بگذارد تا هوشمند تلقی شود:
پردازش زبان طبیعی : کامپیوتر باید بتواند به راحتی به انگلیسی (یا یک زبان انسانی دیگر) مکالمه کند.
نمایش معلومات : اطلاعات را قبل یا هنگام بازجویی ذخیره کند.
استدلال مکانیزه : استفاده از اطلاعات ذخیره شده به منظور پاسخگویی به سوالات و بازیابی نتایج جدید.
فراگيرى ماشينی : انطباق با شرایط جدید، و کشف و برون‌یابی الگوها.
آزمون تورینگ به عمد از برقراری رابطه فیزیکی بین پرسشگر و کامپیوتر اجتناب می‌کند. زیرا شبیه‌سازی فیزیکی یک شخص برای هوش غیرضروری است. با این وجود، آزمون تورینگ جامع شامل یک سیگنال ویدیویی است تا پرسشگر بتواند توانایی‌های ادراکی آن دستگاه را بسنجد. علاوه بر آن، این فرصت مهیا می‌شود تا پرسشگر بتواند از طریق «دریچه» اشیای فیزیکی را به دستگاه بدهد. کامپیوتر برای اینکه بتواند آزمون جامع تورینگ را پشت سر بگذارد، به دو چیز نیاز دارد:
بینایی کامپیوتر : برای درک شی، و
مهندسی رباتیک : تا آن شی را حرکت دهد.
در قدم اول، عبور از آزمون تورینگ در حوزه هوش مصنوعی کار دشواری است. زمانی که هوش مصنوعی باید با انسان ارتباط برقرار کند، بحث رفتار انسانی آن کامپیوتر یا ماشین نیز مطرح می‌شود. در واقع، رفتار این کامپیوترها باید مطابق اصول رفتاری انسان‌ها باشد.
تفکر انسانی: رویکرد مدل‌سازی شناختی
اگر قرار باشد نحوه تفکر کامپیوترها را با تفکر انسان‌ها مقایسه کنیم، اول باید بدانیم که انسان‌ها چگونه فکر می‌کنند. لازم است که وارد فکر انسان شویم. از کار از دو طریق صورت می‌پذیرد: 1. از طریق درون‌نگرى: تلاش برای ثبت افکار خودمان در همان حین که اتفاق می‌افتند. 2. از طریق آزمایش‌های روان‌شناختی. زمانی که یک نظریه دقیق از ذهن انسان داشته باشیم، می‌توانیم آن نظریه را در قالب برنامه کامپیوتری پیاده‌سازی کنیم.
اگر درونداد / برونداد و زمان‌سنجی آن کامپیوتر با انسان همخوانی داشته باشد، بدان معنا است که آن مکانیسم در انسان نیز جواب می‌دهد. برای نمونه، نیوِل و سیمون که «سامانه حل‌کننده مشکل» را اختراع کردند، از این مسئله راضی نبودند که آن کامپیوتر به هر شکلی به راه‌حل برسد. دغدغه اصلی آنها این بود که مراحل حل مشکل آن دستگاه، به مراحل تفکری انسان نزدیک باشد.
تفکر منطقی: رویکرد قوانین فکری
ارسطو اولین کسی بود که اصول «تفکر صحیح» را تدوین کرد. تفکر صحیح در واقع همان «پردازش منطقی انکارناپذیر» است. مبحث مشهور «قیاس منطقی» ارسطو الگویی جالب را به دست می‌داد. به این شکل که اگر فرضیه صحیح را بر اساس قیاس منطقی به یک رابطه بدهیم، نتیجه مطلوب حاصل خواهد شد. برای نمونه به این مورد دقت کنید: «سقراط یک انسان است. همه انسان‌ها خواهند مرد. بنابراین، سقراط نیز خواهد مرد.» این‌گونه پنداشته می‌شد که قوانین فکری بر عملیات ذهنی ما حاکم است. بر همین اساس علم «منطق» آغاز شد.
رشد مبحث «منطق صوری» در اواخر قرن نوزده و اوایل قرن بیست، دستور نشان‌گذاری برای چیزهای مختلف در جهان و روابط بین آنها را فراهم آورد. تا سال 1965 این امکان پدید آمد که یک برنامه با حافظه و زمان کافی بتواند توضیح یک مشکل را دریافت و سپس به دنبال راه‌حل بگردد. اگر راه‌حلی نبود، آن برنامه هرگز دست از جستجو برنمی‌داشت.
کنش منطقی: رویکرد کنشگر منطقی
کنش منطقی بدان معنا است که فرد بتواند با اصولی که در ذهن دارد، در جهت رسیدن به اهدافش حرکت کند. کنشگر هوشمند هر چیزی است که بتواند محیطش را از طریق حسگرها درک کند و بر روی محیطش از طریق عمل‌کننده‌ها تاثیر گذارد. در این رویکرد، هوش مصنوعی به مطالعه و ساخت کنشگرهای هوشمند می‌پردازد. یک کنشگر انسانی دارای حس‌کننده‌هایی از قبیل چشم، گوش و لامسه است. اما ورودی یک کنشگر نرم‌افزاری می‌تواند چندین متغیر باشد که مقدار آنها «کنشگر» خوانده می‌شود. سپس بر اساس مکانیزم تصمیم‌گیری یک تصمیم اخذ می‌کند.
مطالعه هوش مصنوعی برای طراحی یک کنشگر هوشمند دو مزیت دارد. اول اینکه از رویکرد قوانین فکری عام‌تر است، زیرا «استنباط صحیحِ» موجود در آن رویکرد تنها یک مکانیسم ممکن برای رسیدن به عقلانیت است و نه یک مکانیسم لازم. دوم اینکه رویکرد کنشگر هوشمند نسبت به رویکردهای دیگر بیشتر اساس علمی دارد، زیرا استاندارد عقلانیت به خوبی تعریف شده و کاملا عام است.
نمونه‌هایی از استفاده هوش مصنوعی در زندگی
آرنولد دِنکر استاد بزرگ بین‌المللی شطرنج به صفحه مانیتور جلوی خود خیره شده است. او دیگر امیدی ندارد و باید شکست را بپذیرد. حریف او «های تِک» به اولین برنامه‌ای تبدیل شده که توانسته در یک بازی شطرنج، یک استاد بزرگ را مغلوب کند.
مسافر به میکروفن می‌گوید: «من می‌خواهم از بوستون به سان فرانسیسکو بروم.» او این پاسخ را می‌شوند: «چه روزی می‌خواهید سفر کنید؟» مسافر توضیح می‌دهد که قصد دارد روز 20 اکتبر با ارزان‌ترین بلیط موجود، بدون توقف، به آنجا برود و روز یکشنبه نیز برمی‌گردد. یک برنامه درک گفتاری به نام «پگاسوس» تمامی این مکالمه را بررسی می‌کند. مسافر موفق می‌شود که یک بلیط رزرو کند و 894 دلار کمتر هزینه کند. این برنامه از هر ده کلمه، یکی را اشتباه متوجه شد. این از همین خطاها می‌تواند برای پیشرفت خود استفاده کند.
یک تحلیلگر در اتاق عملیات ماموریتی آزمایشگاه جت پروپالشن به یک‌باره متوجه یک هشدار می‌شود. پیامی قرمز روی صفحه ظاهر شده که می‌گوید در فضاپیمای وُیاجر که در حوالی سیاره نپتون است یک «ایراد» دیده شده است. خوشبختانه، این تحلیلگر می‌تواند آن ایراد را از زمین برطرف کند. خدمه معتقد هستند که اگر به خاطر «ماروِل» نبود، این مشکل نادیده گرفته می‌شود. مارول سیستم متخصصی است که حجم فراوانی از داده‌ها که از طرف فضاپیما ارسال می‌شود را بازبینی کند و اگر مشکلی پیش آمد، حتما آن را گزارش خواهد کرد.
راننده به راحتی بر روی صندلی خود لم داده و با سرعت 70 کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند. در 120 کیلومتری که پشت سر گذاشته، او حتی به فرمان دست هم نزده است. یک سامانه روباتیک راننده واقعی آن خودرو است که داده‌های لازم را از طریق دوربین تصویری، ردیاب صوتی و یابنده‌های لیزری متصل به خودرو جمع‌آوری می‌کند. این سامانه از طریق داده‌های جمع‌آوری شده و تجربیات حاصل از آموزش، فرمان را چرخانده و سرعت را تنظیم می‌کند.
یک متخصص غدد لنفاوی موردی دشوار را به سامانه توضیح داده و تشخیص آن را از طریق سامانه بررسی می‌کند. او تشخیص سامانه را به سخره می‌گیرد. مخترعان این سامانه نگران نشده و از پزشک می‌خواهند که علت این تشخیص را از سامانه بپرسد. دستگاه عوامل اصلیِ تاثیرگذار بر تصمیم و برهم کنشِ علائم این مورد را توضیح می‌دهد. در نهایت، آن متخصص اشتباه خود را می‌پذیرد.
دوربین‌های نصب‌شده بر روی چراغ‌های راهنمایی واقع در چهارراه‌ها به کنترل ترافیک کمک می‌کند. البته نوع هوشمند آن به طور خودکار این کار را در سطح یک ناحیه انجام می‌دهد. البته این‌ها تنها چند نمونه از محصولات هوش مصنوعی هستند.
قسمت اول: هوش مصنوعی هنوز جای کافی برای یک انیشتین تمام‌عیار دارد!
رفتار انسانی: رویکرد آزمون تورینگ
آلن تورینگ (1950) آزمون تورینگ را پیشنهاد داد. این آزمون روشی برای سنجش میزان هوشمندی ماشین است. او رفتار هوشمندانه را «توانایی انجام تمامی وظایف ادراکی در سطح انسانی» تعریف می‌کند. آزمون به این صورت انجام می‌گیرد که یک شخص به عنوان پرسشگر با یک ماشین و یک انسان به گفتگو می‌نشیند و سعی در تشخیص ماشین از انسان دارد. در صورتی که ماشین بتواند پرسشگر را به گونه‌ای فریب دهد که در قضاوت خود دچار اشتباه شود، توانسته است آزمون را با موفقیت پشت سر بگذارد.
پردازش زبان طبیعی : کامپیوتر باید بتواند به راحتی به انگلیسی (یا یک زبان انسانی دیگر) مکالمه کند.
نمایش معلومات : اطلاعات را قبل یا هنگام بازجویی ذخیره کند.
استدلال مکانیزه : استفاده از اطلاعات ذخیره شده به منظور پاسخگویی به سوالات و بازیابی نتایج جدید.
فراگيرى ماشينی : انطباق با شرایط جدید، و کشف و برون‌یابی الگوها.
آزمون تورینگ به عمد از برقراری رابطه فیزیکی بین پرسشگر و کامپیوتر اجتناب می‌کند. زیرا شبیه‌سازی فیزیکی یک شخص برای هوش غیرضروری است. با این وجود، آزمون تورینگ جامع شامل یک سیگنال ویدیویی است تا پرسشگر بتواند توانایی‌های ادراکی آن دستگاه را بسنجد. علاوه بر آن، این فرصت مهیا می‌شود تا پرسشگر بتواند از طریق «دریچه» اشیای فیزیکی را به دستگاه بدهد. کامپیوتر برای اینکه بتواند آزمون جامع تورینگ را پشت سر بگذارد، به دو چیز نیاز دارد:
بینایی کامپیوتر : برای درک شی، و
مهندسی رباتیک : تا آن شی را حرکت دهد.
در قدم اول، عبور از آزمون تورینگ در حوزه هوش مصنوعی کار دشواری است. زمانی که هوش مصنوعی باید با انسان ارتباط برقرار کند، بحث رفتار انسانی آن کامپیوتر یا ماشین نیز مطرح می‌شود. در واقع، رفتار این کامپیوترها باید مطابق اصول رفتاری انسان‌ها باشد.
تفکر انسانی: رویکرد مدل‌سازی شناختی
اگر قرار باشد نحوه تفکر کامپیوترها را با تفکر انسان‌ها مقایسه کنیم، اول باید بدانیم که انسان‌ها چگونه فکر می‌کنند. لازم است که وارد فکر انسان شویم. از کار از دو طریق صورت می‌پذیرد: 1. از طریق درون‌نگرى: تلاش برای ثبت افکار خودمان در همان حین که اتفاق می‌افتند. 2. از طریق آزمایش‌های روان‌شناختی. زمانی که یک نظریه دقیق از ذهن انسان داشته باشیم، می‌توانیم آن نظریه را در قالب برنامه کامپیوتری پیاده‌سازی کنیم.
اگر درونداد / برونداد و زمان‌سنجی آن کامپیوتر با انسان همخوانی داشته باشد، بدان معنا است که آن مکانیسم در انسان نیز جواب می‌دهد. برای نمونه، نیوِل و سیمون که «سامانه حل‌کننده مشکل» را اختراع کردند، از این مسئله راضی نبودند که آن کامپیوتر به هر شکلی به راه‌حل برسد. دغدغه اصلی آنها این بود که مراحل حل مشکل آن دستگاه، به مراحل تفکری انسان نزدیک باشد.
تفکر منطقی: رویکرد قوانین فکری
ارسطو اولین کسی بود که اصول «تفکر صحیح» را تدوین کرد. تفکر صحیح در واقع همان «پردازش منطقی انکارناپذیر» است. مبحث مشهور «قیاس منطقی» ارسطو الگویی جالب را به دست می‌داد. به این شکل که اگر فرضیه صحیح را بر اساس قیاس منطقی به یک رابطه بدهیم، نتیجه مطلوب حاصل خواهد شد. برای نمونه به این مورد دقت کنید: «سقراط یک انسان است. همه انسان‌ها خواهند مرد. بنابراین، سقراط نیز خواهد مرد.» این‌گونه پنداشته می‌شد که قوانین فکری بر عملیات ذهنی ما حاکم است. بر همین اساس علم «منطق» آغاز شد.
رشد مبحث «منطق صوری» در اواخر قرن نوزده و اوایل قرن بیست، دستور نشان‌گذاری برای چیزهای مختلف در جهان و روابط بین آنها را فراهم آورد. تا سال 1965 این امکان پدید آمد که یک برنامه با حافظه و زمان کافی بتواند توضیح یک مشکل را دریافت و سپس به دنبال راه‌حل بگردد. اگر راه‌حلی نبود، آن برنامه هرگز دست از جستجو برنمی‌داشت.
کنش منطقی: رویکرد کنشگر منطقی
کنش منطقی بدان معنا است که فرد بتواند با اصولی که در ذهن دارد، در جهت رسیدن به اهدافش حرکت کند. کنشگر هوشمند هر چیزی است که بتواند محیطش را از طریق حسگرها درک کند و بر روی محیطش از طریق عمل‌کننده‌ها تاثیر گذارد. در این رویکرد، هوش مصنوعی به مطالعه و ساخت کنشگرهای هوشمند می‌پردازد. یک کنشگر انسانی دارای حس‌کننده‌هایی از قبیل چشم، گوش و لامسه است. اما ورودی یک کنشگر نرم‌افزاری می‌تواند چندین متغیر باشد که مقدار آنها «کنشگر» خوانده می‌شود. سپس بر اساس مکانیزم تصمیم‌گیری یک تصمیم اخذ می‌کند.
مطالعه هوش مصنوعی برای طراحی یک کنشگر هوشمند دو مزیت دارد. اول اینکه از رویکرد قوانین فکری عام‌تر است، زیرا «استنباط صحیحِ» موجود در آن رویکرد تنها یک مکانیسم ممکن برای رسیدن به عقلانیت است و نه یک مکانیسم لازم. دوم اینکه رویکرد کنشگر هوشمند نسبت به رویکردهای دیگر بیشتر اساس علمی دارد، زیرا استاندارد عقلانیت به خوبی تعریف شده و کاملا عام است.
نمونه‌هایی از استفاده هوش مصنوعی در زندگی
آرنولد دِنکر استاد بزرگ بین‌المللی شطرنج به صفحه مانیتور جلوی خود خیره شده است. او دیگر امیدی ندارد و باید شکست را بپذیرد. حریف او «های تِک» به اولین برنامه‌ای تبدیل شده که توانسته در یک بازی شطرنج، یک استاد بزرگ را مغلوب کند.
مسافر به میکروفن می‌گوید: «من می‌خواهم از بوستون به سان فرانسیسکو بروم.» او این پاسخ را می‌شوند: «چه روزی می‌خواهید سفر کنید؟» مسافر توضیح می‌دهد که قصد دارد روز 20 اکتبر با ارزان‌ترین بلیط موجود، بدون توقف، به آنجا برود و روز یکشنبه نیز برمی‌گردد. یک برنامه درک گفتاری به نام «پگاسوس» تمامی این مکالمه را بررسی می‌کند. مسافر موفق می‌شود که یک بلیط رزرو کند و 894 دلار کمتر هزینه کند. این برنامه از هر ده کلمه، یکی را اشتباه متوجه شد. این از همین خطاها می‌تواند برای پیشرفت خود استفاده کند.
یک تحلیلگر در اتاق عملیات ماموریتی آزمایشگاه جت پروپالشن به یک‌باره متوجه یک هشدار می‌شود. پیامی قرمز روی صفحه ظاهر شده که می‌گوید در فضاپیمای وُیاجر که در حوالی سیاره نپتون است یک «ایراد» دیده شده است. خوشبختانه، این تحلیلگر می‌تواند آن ایراد را از زمین برطرف کند. خدمه معتقد هستند که اگر به خاطر «ماروِل» نبود، این مشکل نادیده گرفته می‌شود. مارول سیستم متخصصی است که حجم فراوانی از داده‌ها که از طرف فضاپیما ارسال می‌شود را بازبینی کند و اگر مشکلی پیش آمد، حتما آن را گزارش خواهد کرد.
راننده به راحتی بر روی صندلی خود لم داده و با سرعت 70 کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند. در 120 کیلومتری که پشت سر گذاشته، او حتی به فرمان دست هم نزده است. یک سامانه روباتیک راننده واقعی آن خودرو است که داده‌های لازم را از طریق دوربین تصویری، ردیاب صوتی و یابنده‌های لیزری متصل به خودرو جمع‌آوری می‌کند. این سامانه از طریق داده‌های جمع‌آوری شده و تجربیات حاصل از آموزش، فرمان را چرخانده و سرعت را تنظیم می‌کند.
یک متخصص غدد لنفاوی موردی دشوار را به سامانه توضیح داده و تشخیص آن را از طریق سامانه بررسی می‌کند. او تشخیص سامانه را به سخره می‌گیرد. مخترعان این سامانه نگران نشده و از پزشک می‌خواهند که علت این تشخیص را از سامانه بپرسد. دستگاه عوامل اصلیِ تاثیرگذار بر تصمیم و برهم کنشِ علائم این مورد را توضیح می‌دهد. در نهایت، آن متخصص اشتباه خود را می‌پذیرد.
دوربین‌های نصب‌شده بر روی چراغ‌های راهنمایی واقع در چهارراه‌ها به کنترل ترافیک کمک می‌کند. البته نوع هوشمند آن به طور خودکار این کار را در سطح یک ناحیه انجام می‌دهد. البته این‌ها تنها چند نمونه از محصولات هوش مصنوعی هستند.
۰
