هوش مصنوعی شبیه سازی هوش انسان توسط ماشین‌ها به ویژه سیستم‌های کامپیوتری است. کاربرد و دامنه کاری هوش مصنوعی نیازی به معرفی ندارد. این روزها هوش مصنوعی فقط یک کلمه رایج نیست، بلکه به یک واقعیت تبدیل شده است که بخشی از زندگی روزمره ما است. سیستم‌های خبره، پردازش زبان طبیعی، تشخیص گفتار و بینایی ماشین همگی از هوش مصنوعی استفاده می‌کنند. این مقاله یک راهنمای جامع هوش مصنوعی است: می‌خواهیم بررسی کنیم که هوش مصنوعی چیست و چگونه می‌توانید در این زمینه مشغول به کار شوید. ابتدا درمورد تاریخچه هوش مصنوعی، مزایا و معایب و انواع آن صحبت کرده و کاربرد هوش مصنوعی در زمینه‌های مختلف را معرفی می‌کنیم تا با دید بهتری وارد این حوزه شوید. سپس مروری بر چگونگی برنامه نویسی هوش مصنوعی خواهیم داشت و در نهایت درمورد آینده هوش مصنوعی نکاتی را بیان می‌کنیم.

هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی یا Artificial Intelligent که به اختصار AI هم نامیده می‌شود، یکی از مهم‌ترین مباحث حوزه کامپیوتر و برنامه نویسی است. هوش مصنوعی در اصل یک ماشین یا سیستم است که عملکردی نزدیک به انسان را دارد و می‌تواند برنامه ریزی کند، یاد بگیرد، استدلال کند، قدرت حل مساله داشته باشد و در نهایت با توجه به شرایط بهترین عملکرد را داشته باشد. اغلب سیستم‌های هوش مصنوعی حجم زیادی از داده‌ را خوانده و آنها را برچسب‌گذاری‌ می‌کنند. سپس با تجزیه و تحلیل داده‌ها می‌کوشند تا وابستگی‌ها و الگوها را پیدا کنند و از آن برای پیش‌بینی وضعیت‌ آینده سیستم کمک بگیرند. برای مثال کافی است به سیستم توصیه گر اینستاگرام دقت کنید: یکی از الگوریتم‌های اینستاگرام این است که پستهایی که قبلا مشاهده کردید و تصاویری که قبلا لایک کردید را شناسایی کرده و با ترکیب یک ابزار تشخیص تصویر و یک ابزار تشخیص متن به شما محتوای جدید توصیه کند و یا محتوایی را که حس کند مورد علاقه شما نیست را نمایش ندهد. همچنین اینستاگرام برای فیلتر کردن نظرات توهین آمیز، تشخیص خشونت در ویدئو از هوش مصنوعی استفاده می‌کند. یک نمونه دیگر دستیارهای صوتی هستند که روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. دستیارهای هوشمندی مثل Siri یا Alexa که برای تعامل با انسان‌ها از یادگیری ماشین (Machine Learning) استفاده می‌کنند.

تاریخچه هوش مصنوعی چیست؟

اولین بار فیلم جادوگر شهر اوز و مرد آهنی بی قلب بود که جوامع را با هوش مصنوعی آشنا کرد و این مفهوم با رباتهای انسان نما ادامه یافت. در دهه 1950، نسلی از دانشمندان، ریاضیدانان و فیلسوفان را داشتیم که مفهوم AI از نظر فرهنگی در ذهنشان ادغام شده بود. یکی از این افراد آلن تورینگ بود، یک جوان انگلیسی که محاسبات ریاضی هوش مصنوعی را بررسی می‌کرد. تورینگ عقیده داشت که همانطور که انسان‌ها از اطلاعات موجود و همچنین عقل برای حل مشکلات و تصمیم گیری استفاده کنند، پس چرا ماشین‌ها نتوانند همین کار را انجام دهند؟ متاسفانه به دلیل ساده بودن ساختار رایانه‌های آن زمان و هزینه بسیار زیاد توسعه این مفاهیم در قالب تعریف باقی ماند اما در دهه‌های بعدی مبنای بسیاری از تحقیقات این حوزه قرار گرفت. در دهه شصت و هفتاد میلادی، هوش مصنوعی شکوفا شد. رایانه‌ها می‌توانستند اطلاعات بیشتری را ذخیره کنند و سریع تر، ارزان‌تر و در دسترس‌تر شدند. الگوریتم‌های یادگیری ماشینی نیز بهبود یافتند و افراد بهتر می‌دانستند کدام الگوریتم را برای مشکل خود اعمال کنند. در نهایت در دهه 1980، هوش مصنوعی در بخش گسترش ابزار الگوریتمی و افزایش سرمایه ورود کرد و رفته رفته به شکل امروزی درآمد.  

نحوه عملکرد هوش مصنوعی

به طور کلی یک سیستم هوش مصنوعی بر سه مهارت شناختی مهم تمرکز دارد: یادگیری، استدلال و اصلاح خود. در ادامه با هر یک از این سه مورد بیشتر آشنا می‌شویم:

• فرآیندهای یادگیری (learning processing): بر جمع آوری داده و ایجاد الگوریتمهایی برای تبدیل داده به اطلاعات کاربردی کار می‌کند. این دستورالعمل‌ها به صورت گام به گام چگونگی تکمیل یک کار خاص را مشخص می‌کنند.
• فرآیندهای استدلال (reasoning processing): این جنبه از توسعه هوش مصنوعی بر انتخاب الگوریتم مناسب برای تبدیل اطلاعات استخراج شده بخش قبل به یک نتیجه دلخواه متمرکز است.
• فرآیندهای خود اصلاحی (self-correction processing): بر بخشی از برنامه نویسی هوش مصنوعی تمرکز دارد که با تنظیم الگوریتم‌ها در شرایط مختلف، تلاش می‌کند از میزان کارآمدی و دقیق بودن نتایج اطمینان یابد.

انواع هوش مصنوعی

هوش مصنوعی را می‌توان از جنبه‌های مختلف دسته بندی کرد. برای مثال، انواع هوش مصنوعی بر اساس قابلیت‌ها عبارتند از:

• هوش مصنوعی محدود (Narrow AI): صرفا بر یک کارکرد خاص متمرکز است و نمی‌تواند فراتر از آن فعالیت کند.
• هوش مصنوعی عمومی (General AI): به‌کارگیری مهارت و استفاده از دانش را در زمینه‌های مختلف برای ماشین ممکن می‌سازد و می‌تواند کمابیش همانند یک انسان عمل کند.
• هوش مصنوعی بسیار قدرتمند یا ابَر هوش مصنوعی (Super AI): می‌تواند هر کاری را بهتر از انسان انجام دهد.

و یا انواع هوش مصنوعی بر اساس کارکرد عبارتند از:

• ماشین‌های واکنشگر (Reactive Machines): تنها با استفاده از شرایط فعلی و داده‌های کنونی استفاده می‌کند و با توجه به آن واکنش نشان می‌دهد.
• نظریه محدود شده (Limited Theory): از داده‌های گذشته نیز استفاده می‌کند تا بتواند تصمیم‌ بگیرد اما حافظه آن کوتاه مدت است
• نظریه ذهن (Theory of Mind): نوع پیشرفته‌ای است که باید عواطف، احساسات و افکار را درک کند.
• خود آگاهی (Self-Awareness): این نوع در دنیای واقعی وجود ندارد و در حد تئوری تعریف شده است. هوش مصنوعی این گروه نه تنها قادر است عواطف را در تعامل با دیگران درک کند بلکه عواطف، نیازها و اعتقادات خود را دارد و هوشمندتر از ذهن یک انسان خواهد بود.

در مقالات بعدی درمورد این تعاریف بیشتر صحبت خواهیم کرد.

مزایای استفاده از هوش مصنوعی چیست؟

به کار گیری هوش مصنوعی به این دلیل مهم است که می‌تواند در هر کسب و کاری باعث بهبود شده و در نهایت به افزایش درآمد منجر شود. هوش مصنوعی در پشت پرده می‌تواند جنبه‌هایی از بهبود را پیشنهاد دهد که به روشنی برای فرد مشخص نبوده و حتی در برخی موارد می‌تواند وظایف را بهتر از انسان انجام دهد. به ویژه درکارهای تکراری و نیازمند توجه به جزئیات، ابزارهای هوش مصنوعی کارها را با سرعت بیشتر و خطاهای به نسبت کمتری انجام می‌دهند. از طرفی در حال حاضر شبکه‌های عصبی مصنوعی و فناوری‌های هوش مصنوعی یادگیری عمیق به سرعت در حال تکامل هستند، این موضوع باعث می‌شود که هوش مصنوعی حجم بیشتری از داده‌ها را بسیار سریع‌تر پردازش کند و پیش‌بینی‌ها را دقیق‌تر ارائه دهد. برخی از مزایای این کار عبارتند از:

• در مشاغل مرتبط با جزئیات و یا تحلیل داده بسیار مناسب است.
• موجب کاهش زمان در کارهای سنگین داده می‌شود.
• همواره در حال بهبود نتایج است.
• ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی زیادی در دسترس هستند.

برای مطالعه بیشتر  در این زمینه می‌توانید مقاله یادگیری عمیق چیست را بخوانید.

خطرات هوش مصنوعی چیست؟

جالب است بدانید که با وجود تمامی خوبیها و مزایا، استفاده از هوش مصنوعی دارای معایبی نیز می‌باشد. برای مثال، هوش مصنوعی می‌تواند به طور مخرب مورد استفاده قرار گیرد و باعث شود تا اطلاعات شخصی و مالی یک فرد مورد تهدید واقع شود. از طرفی حتی اگر فرد سو نیت نداشته باشد و صرفا از هوش مصنوعی به صورت نظارت نشده استفاده کند، می‌تواند موجب انتشار و فراگیری اطلاعات غلط و خطرناک شود. در زمینه‌هایی مانند اطلاعات سلامتی این قضیه بسیار مهم است. برخی از معایب دیگر به کارگیری هوش مصنوعی عبارتند از:

• استفاده از آن پرهزینه و گران است و گاهی فرد برای استفاده از آن به تخصص فنی زیادی نیاز دارد.
• باعث بیکاری افرادی می‌شود که هوش مصنوعی جایشان را در صنعت گرفته است.
• یک هوش مصنوعی قدرت درک احساس را ندارد، چیزی که مهمترین ویژگی انسان است.

کاربرد هوش مصنوعی چیست؟

گفتیم که هوش مصنوعی راه خود را به حوزه‌های مختلف باز کرده است. گاهی بدون اینکه متوجه باشیم در حال استفاده از هوش مصنوعی از سیستم‌های مبتنی بر آن هستیم.  شرکت‌ها از یادگیری ماشین برای تحلیل بهتر و سریع‌تر استفاده می‌کنند. برای مثال گوگل مپ در حوزه حمل و نقل از نتایج این تحلیلها برای مدیریت ترافیک و پیش‌بینی تاخیر کمک می‌گیرد. یا در حوزه امنیت از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای شناسایی ناهنجاری‌ها و شناسایی فعالیت‌های مشکوک که نشان‌دهنده تهدید هستند، استفاده می‌شود. در این بخش با برخی از کاربردهای هوش مصنوعی بیشتر آشنا می‌شویم تا فراگیری آن را بهتر درک کنیم.

هوش مصنوعی در آموزش

هوش مصنوعی می‌تواند فرآیند نمره دهی را خودکار کند و باعث صرفه جویی زمان و انرژی معلمان شود. آموزگاران با هوش مصنوعی می‌توانند دانش‌آموزان را بهتر پشتیبانی کنند و از ماندن آنها در مسیر مطمئن شوند. در برخی نمونه‌های پیشرفته، هوش مصنوعی می‌تواند دانش آموز را ارزیابی کند، براساس نیاز هر فرد با وی سازگار شود، به او کمک کند تا به روش خودش درس را متوجه شود و در نهایت حتی جایگزین برخی از معلمان شود.

هوش مصنوعی در پزشکی

یکی دیگر از کاربردهای مهم هوش مصنوعی استفاده در بخش سلامت و بهداشت است. برای مثال سیستم داده‌های بیمار و سایر منابع داده موجود را استخراج می‌کند تا یک فرضیه را تشکیل دهد، سپس با یک طرح به نتایج احتمالی امتیاز می‌دهد تا مطمئن‌ترین تشخیص را ارائه ‌کند. از ابزارهای این چنینی برای پیش بینی، مبارزه و درک بیماری‌های همه گیر استفاده می‌شود. این ویژگی در دوران COVID-19 بسیار محبوب شد. استفاده از دستیاران سلامت مجازی آنلاین و ربات‌های گفتگو برای کمک به بیماران و ارائه پیشنهادات در یافتن اطلاعات پزشکی یا برنامه ریزی قرار ملاقات نیز از کاربردهای دیگر هوش مصنوعی در این زمینه است.

هوش مصنوعی در صنعت

هوش مصنوعی دارای الگوریتم‌های یادگیری مختلفی است که در تجزیه و تحلیل سیستم و مدیریت ارتباط با مشتری (CRM) کمک می‌کند تا بهتر به مشتریان خدمت کنند. چت بات‌ها برای ارائه خدمات فوری به مشتریان در وب سایت قرار داده می‌شوند و مشابه با سازوکار اینستاگرام که در بخشهای قبل توضیح دادیم، سیستم هوشمند می‌کوشد براساس انتخاب‌های قبلی کاربر به او پیشنهاد بدهد.

زمینه‌هایی هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی به بخش‌های مختلفی تقسیم می‌شود و حوزه‌های زیادی دارد. ممکن است بخواهید توسعه و برنامه نویسی هوش مصنوعی را شروع کنید و برایتان این سوال مطرح باشد که زمینه‌های هوش مصنوعی چیست؟ در ادامه مهم‌ترین شاخه‌های هوش مصنوعی را معرفی می‌کنیم.

یادگیری ماشین و علم داده

یکی از مهم‌ترین گرایش‌های هوش مصنوعی یادگیری ماشین (Machine Learning) است که به آن ML نیز گفته می‌شود. در یادگیری ماشین، یک هدف هدف (Goal) توسط انسان‌ها برای ماشین مشخص می‌شود. سپس ماشین باید یاد بگیرد که چطور و از چه راه هایی باید به آن هدف برسد. در این گرایش ماشین همواره در حال کسب تجربه و یادگیری است و همیشه چیزهای جدیدی  را یاد می‌گیرد.

پردازش زبان طبیعی

یکی دیگر از کاربردهای هوش مصنوعی پردازش زبان طبیعی (Natural Language Processing) یا NLP است. سیستم می‌کوشد نحوه گفتار یا نوشتار را در زبان‌های مختلف (انگلیسی – فارسی – آلمانی و...) تشخیص دهد. گوگل ترجمه، سرویس ضد اسپم ایمیل و تمامی چت باتها در این بخش قرار می‌گیرند.

پردازش تصویر

یک از جذاب‌ترین گرایش‌های هوش مصنوعی، بینایی ماشین است. می‌توانیم آن را مثل بینایی انسان در نظر بگیریم، با این تفاوت که محدویت‌های آن را ندارد. مثلا بینایی انسان نمی‌تواند پشت دیوار یا فاصله‌های بسیار دور را ببیند، اما بینایی ماشین چنین محدودیت هایی را ندارد. در بینایی ماشین و پردازش تصویر، با مفاهیم متنوعی مثل تبدیل تصاویر آنالوگ به دیجیتال، تشخیص چهره، پردازش سیگنال و... سروکار خواهید داشت.

پردازش صوت

این حوزه مشابه با پردازش متن و تصویر است با این تفاوت که تمرکز بیشتری بر پردازش سیگنال و صداهای دریافتی دارد. بسیاری از دستیارهای صوتی مانند سیری در سیستم عامل اپل، با استفاده از ابزارهای این حوزه می‌کوشند تا صداهای محیطی را با صوت کاربر تعریف شده خود مقایسه کنند و واکنش نشان دهند.

رباتیک

رباتیک یکی از قدیمی‌ترین شاخه‌های هوش مصنوعی است. زمانی که هنوز آنقدر ابزارهای هوش مصنوعی پیشرفت نکرده بودند، فیلم‌های سینمایی و کتابهای علمی تخیلی درمورد ربات‌ها ساخته و منتشر می‌شدند. رباتیک روند صعودی و رو به رشدی را طی کرده است و برخلاف گذشته که رباتیک محدود به ساخت ربات‌های فوتبالیست و یا پهبادهای ساده بود، امروزه در جراحی، خاموش کردن آتش و کمک به آتش نشان‌ها و همچنین کمک در امور خانه داری استفاده می‌شوند.

زبان‌های برنامه نویسی هوش مصنوعی

برای پیاده سازی مفاهیم مربوط به هوش مصنوعی، به یادگیری حداقل یک زبان برنامه نویسی نیز نیاز دارید. اما بهترین زبان برنامه نویسی برای هوش مصنوعی چیست؟ یکی از معروف‌ترین زبان‌های برنامه نویسی که در هوش مصنوعی کاربرد دارد، پایتون است. تنوع کتابخانه‌ها در پایتون آنقدر زیاد است که انجام هر کاری با پایتون امکان پذیر است. برای آشنایی بیشتر می‌توانید به مقاله معرفی کتابخانه‌های پایتون برای هوش مصنوعی مراجعه کنید. در نتیجه در اغلب موارد به سادگی می‌توانید پایتون را انتخاب اول خود بدانید. دلیل دیگر محبوبیت پایتون، نوشتار ساده پایتون است که بسیار به زبان انگلیسی نزدیک است. به جز پایتون از زبانهای برنامه نویسی زیر نیز در حوزه هوش مصنوعی استفاده می‌شود:

• زبان R
• لیسپ (LISP)
• سی پلاس پلاس (C++)
• پرولوگ (Prolog)
• جاوا (Java)
• جاوا اسکریپت
• جولیا
• هاسکل (Haskell)

نکات مهم برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست؟

همانطور که گفتیم بهترین زبانهای برنامه نویسی حال حاضر در حوزه هوش مصنوعی پایتون است. متن باز بودن، سادگی و پشتیبانی گسترده جامعه کاربران آنلاین چیزی است که پایتون را به بهترین زبان برنامه نویسی برای پروژه‌های هوش مصنوعی تبدیل کرده است. اما ابزارها و زبان‌های مختلفی در حوزه برنامه نویسی هوش مصنوعی وجود دارند و انتخاب هر یک از آنها می‌تواند شما را به هدف مورد نظرتان برساند. هر زبانی نقاط قوت و ضعف خود را دارد و امکانات خاص خود را ارائه می‌دهد. این شما هستید که تصمیم می‌گیرید کدام یک از این زبانها برای رفع نیازهای شما بهترین است. یک زبان برنامه نویسی خوب هوش مصنوعی باید به راحتی قابل یادگیری، پیاده سازی و گسترش باشد. بر این اساس باید تعیین کنید که چه ابزارها، کتابخانه‌ها و چارچوب‌هایی که در دسترس دارید، میزان پشتیبانی و تعداد انجمن‌های آنلاین چه تعدادی است و چقدر آسان می‌توانید برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی را پیاده سازی کنید. همچنین توجه کنید که علاوه بر برنامه نویسی، کار با هوش مصنوعی به تسلط بر مفاهیم مقدماتی سخت افزار و نرم افزار برای آموزش الگوریتم‌های یادگیری ماشین نیز نیاز دارد. پس این موارد را نادیده نگیرید.

آینده هوش مصنوعی چیست؟

بدون شک، هوش مصنوعی یک حوزه انقلابی از علوم کامپیوتر است که در حال تبدیل شدن به عضو اصلی فناوری‌های نوظهور مختلف مانند داده‌های بزرگ، روباتیک و اینترنت اشیا است. قطعا این حوزه به عنوان مهم‌ترین و اصلی‌ترین حوزه فناوری و علوم کامپیوتر در سالهای آینده به فعالیت خود ادامه خواهد داد. حجم مطالب و کار هر یک زیرشاخه هوش مصنوعی بسیار زیاد است و به همین دلیل درآینده شرکتهای فناوری ایجاد می‌شوند تا ابزارهای هوشمند را توسعه دهند. اگر می‌خواهید در این حوزه را مشغول باشید، به دلیل محبوبیت هوش مصنوعی و سرعت رشد فناوریهای جدید و روزافزون، هر چند وقت یکبار باید اطلاعات خود را به روز کنید تا در این عرصه از سایر رقبا عقب نمانید. همچنین بهتر است یکی از زیرشاخه‌های آن را انتخاب کرده و در آن حرفه‌ای شوید.

جمع بندی

در این مقاله درمورد این صحبت کردیم که هوش مصنوعی چیست و چگونه می‌توان از آن در زمینه‌های مختلف استفاده کرد. شرکت‌هایی که با هوش مصنوعی ابزارها و ماشین‌های هوشمندی را برای استفاده در زمینه‌های مختلف می‌سازند و یا به صورت غیر مستقیم در کاربردهای متنوع آن را به کار می‌گیرند، هرگز این چنین انقلابی نبوده اند. هوش مصنوعی ChatGPT یکی از همین فناوریهای انقلابی است که این روزها درموردش بسیار صحبت می‌شود. نه تنها زمینه‌های برنامه نویسی مرتبط با هوش مصنوعی به سرعت در حال رشد هستند، بلکه بسیاری از مشاغل دیگر نیز به دانش هوش مصنوعی در کسب و کار خود نیاز دارند. ما دوره‌های جامعی را در نظر گرفته ایم تا شما را در هر زمینه دلخواه برنامه نویسی آماده کرده و به بازار کار معرفی ‌کند. یکی از این زمینه‌ها هوش مصنوعی است. براساس میزان دانش قبلی و نیاز خود می‌توانید از دوره‌های آموزش پایتون، آموزش دیتا ساینس و آموزش ماشین لرنینگ کمک بگیرید. اگر همچنان برایتان سوال است که هوش مصنوعی چیست؟ می‌توانید در بخش نظرات آن را با ما و سایر دوستان سون لرنی در میان بگذارید.