الذكاء الإصطناعي

July 4, 2023

إن الذكاء الاصطناعي (Artificial Intelligence) هو بمثابة مجموعة من التقنيات التي تمكن أجهزة الحاسوب من القيام بمجموعة متنوعة من الوظائف المتقدمة ، بما في ذلك القدرة على فهم وترجمة اللغة سواء كانت منطوقة أو مكتوبة، بالإضافة إلى تحليل البيانات وتقديم الاقتراحات للمستخدمين وغيرها من الإستخدامات التي تيسر على المستخدمين العديد من الأنشطة اليومية. الذكاء الإصطناعي هو فرع من فروع علوم الحاسب يسعى إلى جعل أجهزة الكمبيوتر أو الآلات ذكية وتحاكي الأداء البشري بل وتفوقه أحيانا. في هذا المقال سنقوم باستعراض أهم مفاهيم الذكاء الإصطناعي وأهم مجالات التطبيق.

الذكاءالإصطناعي(AI) :

         يعرف الذكاء الإصطناعي بأنه دراسة كيفية جعل أجهزة الحاسب تقوم بمهام يقوم بها الأشخاص بشكل أفضل. وفقًا لأب الذكاء الاصطناعي " John McCarthy" فإن الذكاء الإصطناعي هو علم وهندسة صناعة الآلات الذكية ، وخاصة برامج الحاسب الذكية".

         الذكاء الإصطناعي يستلزم بشكل أساسي دراسة كيف يفكر العقل البشري وكيف يتعلم ،ويقرر، ويعمل البشرأثناء محاولتهم حل مشكلة ما ، ثم استخدام نتائج هذه الدراسة كأساس لتطوير البرامج والأنظمة الذكية.

مشكلات الذكاء الإصطناعي :

       الذكاء لا يعني الفهم الأمثل ؛ حيث أن كل كائن ذكي لديه إدراك محدود ، وأيضا ذاكرة معالجة محدودة. يسعى الذكاء الإصطناعي إلى فهم الحسابات المطلوبة من السلوك الذكي وإنتاج أنظمة الحاسب التي تظهر الذكاء. تشمل جوانب الذكاء التي يقوم الذكاء الاصطناعي بدراستها الإدراك (Perception)، اللغات المستخدمة في التواصل البشري ، الإستدلال (Reasoning) ، التخطيط (Planning)، التعلم (learning)، و الذاكرة .

أهمية الذكاء الإصطناعي في العديد من المجالات :

يمكن الإستفادة من الذكاء الإصطناعي في العديد من المجالات مثل :

1- الألعاب (Game Playing):

         هناك العديد من الأنظمة التي تعتمد علي الذكاء الإصطناعي في لعب العديد من الألعاب مثل الشطرنج على مستوى محترف مقابل بضع مئات من الدولارات .

2-التعرف علي الكلام (Speech Recognition):

         تعتمد العديد من الأنطمة التي يمكنها الأن فهم الكلام البشري المنطوق علي الذكاء الإصطناعي حيث يتم تدريب هذه الأنظمة علي التعرّف على ما يقوله البشر. تمثل هذه الأنظمة قاعده عريضة من الخدمات المستخدمة في عصرنا الحالي مثل برامج الإملاء وأدوات ترجمة اللغة ومكبّرات الصوت الذكية التي يتم تفعيلها من خلال الصوت وغيرها .

3- فهم اللغة الطبيعية (Understanding Natural Language):

         يتيح الذكاء الإصطناعي للأجهزة فهم اللغة الطبيعة (الانجليزية ، العربية ،الخ) ومعالجتها من أجل القيام بالعديد من المهام البشرية التي تعتمد علي هذا الفهم ،حيث تدعم العديد من التطبيقات في وقتنا الحالي التحدث مع المستخدمين ، كما تدعم العديد من الأنظمة فهم للغة الطبيعة مثل محركات البحث وأنظمة الترجمة التلقائية وغيرها.

مكونات الذكاء:

         يتكون الذكاء البشري والذي يتم محاكاته بواسطة الذكاء الإصطناعي من عدة مكونات كما هو موضح في الشكل 1.

1- الإستدلال (Reasoning): يعرف الإستدلال علي أنه مجموعة العمليات التي تمكننا من توفير أساس للحكم واتخاذ القرارات والتنبؤ. هناك نوعان : 

الإستدلال الاستقرائي (Inductive Reasoning)

الإستدلال الإستنباطي (Deductive reasoning).

2- التعلم (Learning) : يعرف بأنه نشاط اكتساب المعرفة أو المهارة من خلال الدراسة أو الممارسة أو التدريس أو تجربة شيء ما. التعلم يعزز الوعي بموضوعات الدراسة. القدرة على التعلم يمتلكها البشر وبعض الحيوانات والأنظمة التي تدعم الذكاء الاصطناعي.

3- حل المشكلات (Problem Solving): هي العملية التي يدرك فيها المرء ويحاول الوصول إلى حل مرغوب فيه في موقف ما من خلال اتخاذ مسار ما ، هذا المسارقد يتم حظره بواسطة عقبات معروفة أو غير معروفة. يشمل حل المشكلات أيضًا اتخاذ القرار ، وهو عملية اختيار أفضل بديل مناسب من بين البدائل المتعددة المتاحة للوصول إلى الهدف المنشود.

4- الإدراك (Perception): هو عملية الحصول على المعلومات الحسية وتفسيرها واختيارها وتنظيمها وهو عملية تفترض الإحساس. في البشر ، تساعد الأعضاء الحسية في الإدراك. في مجال الذكاء الاصطناعي ، تضع آلية الإدراك البيانات التي حصلت عليها أجهزة الاستشعار معًا بطريقة مفيدة.

5- الذكاء اللغوي (Linguistic Intelligence): هو القدرة على استخدام اللغة الشفوية والمكتوبة وفهمها والتحدث بها وكتابتها. 

الشكل 1: مكونات الذكاء

 مكونات نظام الذكاء الإصطناعي:

         يتكون نظام الذكاء الاصطناعي (AI Systemمن وكيل (Agent) وبيئته (Environment) ، بحيث يؤثر ويعمل الوكيل في البيئة الخاصة به كما هو موضح في الشكل 2. قد تحتوي البيئة أيضا على وكلاء أخرىن.

الوكيل : يمكن تعريفه بأنه أي شيء يمكن أن يدرك بيئته من خلال أجهزة الإستشعار(Sensors)، ويعمل ويؤثر في تلك البيئة من خلال المؤثرات (Effectors).

يمكن تصنيف أنواع الوكلاء إلى:

• الوكيل البشري (Human Agent) له أعضاء حسية مثل العينين والأذنين والأنف واللسان والجلد كأجهزة الاستشعار ، والأعضاء الأخرى مثل اليدين والساقين والفم كمؤثرات.
• الوكيل الآلي (Robotic Agent) يحمل الكاميرات وأجهزة تحديد نطاق الأشعة تحت الحمراء كأجهزة الاستشعار ، ومختلف المحركات والمشغلات كمؤثرات.
• الوكيل البرمجي (software agent): وهو بمثابة برنامج يقوم بتنفيذ إجراءات مختلفة (Actions) بشكل مستمر ومستقل نيابة عن فرد أو مؤسسة. على سبيل المثال روبوتات الدردشة مثل (Chatbots) ، أيضا قد يقوم الوكيل البرمجي بأرشفة ملفات الحاسب المختلفة أو استرداد الرسائل الإلكترونية وفقًا لجدول زمني منتظم.

الشكل 2: العلاقة بين البيئة و الوكيل

البيئة : 

         تعرف بأنها كل شيء يحيط بالوكيل ، لكنها ليست جزءًا من الوكيل نفسه. يمكن الإشارة إلى البيئة على أنها حالة يكون فيها الوكيل موجودًا ويؤثر ويعمل فيها. تعمل بعض البرامج في بيئة اصطناعية بالكامل تقتصر على إدخال لوحة المفاتيح وقاعدة البيانات وأنظمة ملفات الكمبيوتر وإخراج الأحرف على الشاشة. 

البيئة الاصطناعية الأكثر شهرة هي بيئة اختبار تورينج (Turing Test environment)، حيث يتم اختبار وكلاء حقيقين واصطناعين أخرى على قدم المساواة، وهي بمثابة بيئة ليس بالسهولة الكافية للوكيل العمل بها ،حيث أنه من الصعب على وكيل البرمجيات أن يعمل بنفس جودة الإنسان ويحاكي ادائه تماما .

اختبار تورينج (Turing Test): 

         هو أحد طرق التحقق في الذكاء الاصطناعي (AI) والذي يسعي لتحديد ما إذا كانت الآلة (النظام المراد اختباره) قادراعلى التفكير مثل الإنسان أم لا. هو بمثابة اختبار يهدف الى قياس نجاح السلوك الذكي للنظام ،حيث يشارك في الاختبار شخصان وآلة يتم تقييمها. من بين الشخصين ، يلعب أحدهم دور المختبر(Tester)، ويجلس كل منهما في غرفة مختلفة. يقوم المختبر بتوجيه الأسئلة عن طريق الكتابة والإرسال لكلا الذكاءات (الآلة ، الإنسان) بحيث يكون غير مدرك لهوية من يكون الآلة ومن هو الإنسان ، ثم يتلقى ردودا مطبوعة . يهدف هذا الاختبار إلى خداع المختبر و إذا فشل المختبر في تحديد استجابة الآلة من استجابة الإنسان ، يقال إن الآلة ذكية.