مقدمة عن الذكاء الصناعي
Artificial Intelligence
Artificial Intelligence
في محاولة لتوضيح مدى أهمية دراسة علوم الذكاء الاصطناعي، وفي محاولة للتفكير حول ماهية هذا العلم، ستفيدك عزيزي القارئ هذه المقدمة إن شاء الله.
البشر وحدهم من تطلق عليهم صفة العقل، لأن قدراتنا العقلية هامة في كل صغيرة وكبيرة في حياتنا تمام أهميتها لنا أنفسنا. مجال الذكاء الاصطناعي يعني بميكنة الذكاء الإنساني ودراسة قدراته العقلية، فمن أهم الأسباب لدراسة الذكاء الاصطناعي هو محاولة فهمنا لعمليات العقل البشري، عقلي وعقلك وعقل كل قارئ كريم بطريقة تبتعد عن علم الفلسفة وعلم النفس وعلم التشريح والتي تعنى بدورها أيضاً بالعقل البشري. فعلم الذكاء الاصطناعي يكافح لبناء الذكاء بالقدر الذي يعنى فيه بفهم هذا الذكاء. السبب الثاني لدراسة هذا العلم هو أن برنامجنا الذكي مفيد بحد ذاته وفعّال في عدة مجالات في حياتنا التي أصبحت رقمية! فمع أن لا أحد يستطيع أن يتنبأ بتفاصيل المستقبل، إلا أنه من الواضح أن الحاسوب مع الذكاء الإنساني سيكون له تأثير ضخم وواضح في حياتنا اليومية وفي صناعة الحضارة .
الذكاء الاصطناعي يعتبر لغز مهم: كيف من الممكن لهذا الدماغ الصغير، سواء كان بيولوجيّاً أو إلكترونياً، أن يفهم ويدرك ويتنبأ ويتفاعل مع عالم أكبر وأعقد من الدماغ نفسه؟ كيف لنا أن نسلك طريق يعنى بصناعة مثل هذا الدماغ الصغير بكل صفاته المعقدة؟ هذا سؤال صعب، ولكن بخلاف البحث عن وسيلة مواصلات أسرع من سرعة الضوء فإن الباحث في علم الذكاء الاصطناعي والدارس له يجد أن هذا العلم قائم على أسس متينة وممكنة، كل ما عليه هو النظر إلى المرآة ليجد مثالاً حيّا عن النظام الذكي.
الذكاء الاصطناعي علم معرفي حديث، بدأ رسمياً في الخمسينات من القرن الماضي. أما قبل هذه الفترة، فنجد أن عدد من العلوم الآخرى عنيت بشكل أو بآخر بالذكاء الاصطناعي وبطريقة غير مباشرة. باستعراض علم الوراثة؛ نجد مايرتبط بالذكاء في حقل دراسة جينات العلماء في محاولة لإعزاء ذكاءهم للوراثة. في الفيزياء نجد أن جميع الطلاب بلا شك يشعروا بأن جميع الأفكار الجيدة أخذت من غاليليو وآينشتاين ونيوتن وبقية العلماء، ولابد من الدراسة لأعوام عديدة حتى يتسنى لأحدهم تقديم اكتشاف جديد!. في المقابل فإن الذكاء الاصطناعي لا يزال مفتوحاً ليشغِل بدراسته آينشتاين جديد جميع أوقاته.
البحث عن ماهية الذكاء كذلك شغلت الفلاسفة قبل أكثر من ألفي عام، فقد حاولوا فهم كيف تتم رؤية الأشياء، وكيف يتم التعلم، والتذكر والتعليل. ومع حلول استخدام الكمبيوتر في الخمسينات تحولت هذه البحوث إلى أنظمة تجريبية واقعية.
حالياً، فإن للذكاء الاصطناعي تطبيقات عديدة، سواء كانت تطبيقات ذات أغراض عامة مثل الإدراك والتعليل المنطقي، أو كانت مهمات ذات غرض خاص مثل لعب الشطرنج أو التشخيص الطبي! غالباً فإن الخبراء والعلماء يتوجهون إلى الذكاء الاصطناعي لحفظ خبراتهم وتجاربهم التي قضوا بها حياتهم. فالذكاء الاصطناعي مجال عالمي يصلح لجميع التوجهات.
ما هو الذكاء الاصطناعي؟
الذكاء الاصطناعي علم مثير ولا نملك تفسير لهذه الإثارة، كما لا نملك تعريف دقيق له لأننا في الأصل لا نملك تعريف دقيق للذكاء!
لكن يمكننا أن نقول أنه الطريق الوحيد لإنتاج برامج ذكية. أما التعريفات التي وردت في الكتب الورقية المختصة بعلم الذكاء الاصطناعي فهي كثيرة، نستطيع أن نجملها في هذا التعريف الشامل والذي أخذناه من قاموس الموسوعة العربية للكمبيوتر والإنترنت:
الذكاء الاصطناعي: اختصاره AI. مصطلح يطلق على علم من أحدث علوم الحاسب الآلي، وينتمي هذا العلم الى الجيل الحديث من أجيال الحاسب الالي ويهدف إلى أن يقوم الحاسب بمحاكاة عمليات الذكاء التي تتم داخل العقل البشري، بحيث تصبح لدى الحاسوب المقدرة على حل المشكلات واتخاذ القرارات باسلوب منطقي ومرتب وبنفس طريقة تفكير العقل البشري.
هذه العمليات تتضمن:
التعليم: اكتساب المعلومات والقواعد التي تستخدم هذه المعلومات.
التعليل: استخدام القواعد السابقة للوصول إلى استنتاجات تقريبيه أو ثابتة.
التصحيح التلقائي أو الذاتي.
باختصار: هو فرع من فروع علوم الحاسوب يُعنى بميكنة السلوك الذكي عند الإنسان. وفيه نحتاج إلى:
نظام بيانات: يستخدم لتمثيل المعلومات والمعرفة.
خوارزميات: نحتاج إليها لرسم طريقة استخدام هذه المعلومات.
لغة برمجة: تستخدم لتمثيل كلاً من المعلومات والخوارميات.
تطبيقات علم الذكاء الاصطناعي:
تطبيقات الذكاء الاصطناعي كثيرة جداً من أكثرها شيوعاً:
تطبيقات الألعاب Game Playing.
تطبيقات ميكنة التعليل وإثبات النظريات Automated Reasoning & Theorem Proving.
تطبيقات الأنظمة الخبيرة Expert Systems .
تطبيقات التعرف على الصوت Natural Language Understanding & Semantic Modeling
ومنها Natural Language Processing.
تطبيقات الرؤية عن طريق الآلة Machine Vision.
صياغة أداء الانسان Modeling Human Performance.
التخطيط و الاتمتة (كالإنسان الآلي) Planning & Robotics.
لغات و بيئات للذكاء الاصطناعي Languages & Environments for AI.
تعليم الالآت Machine Learning.
الحوسبة الظاهرة و المعالجة الموزعة المتوازية Parallel Distributed Processing (PDP) & Emergent Computation.
التصنيف الارشادي Heuristic Classification.
الفلسفة و الذكاء الاصطناعي AI & Philosophy.
فمثلاً: عند استخدام هذا العلم لتطوير الانظمة الحديثة يتم تخزين الملايين من المعلومات داخل الحاسب لتكوين قاعدة بيانات رئيسية له مثل ما تخزن المعلومات داخل العقل البشري من خلال التعلم والخبرات اليومية التي يكتسبها.
ثم يتم بعد ذلك تطوير برامج خاصة، ليستطيع الحاسب استخدامها في التعامل مع هذه البيانات واستخدامها بطريقة منطقية في حل المشكلات اللازمة لصنع القرار. وقد نجح العلماء حتى الآن في تطوير بعض النماذج الصغيرة من نظم الذكاء الاصطناعي، ومنها اجهزة الروبوت والحاسبات الشخصية التي تستطيع اجراء الحوار مع الانسان وتنفيذ أوامره الصوتية. ولكن مازالت هذه النماذج تحت التطوير والتجربة ويتم تحديثها يوما بعد يوم.
فروع علم الذكاء الاصطناعي:
منطق الذكاء الاصطناعي logical AI.
البحث search.
التمييز النمطي و النموذجي pattern recognition.
التمثيل representation.
الاستدلال والاستنتاج inference.
التعليل common sense knowledge and reasoning.
التعلم بالخبرة learning from experience.
التخطيط planning.
نظرية المعرفة epistemology.
علم الوجود ontology.
الارشاد heuristics.
البرمجة الوراثية genetic programming.
لغات البرمجة المستخدمة لإنتاج برامج الذكاء الاصطناعي:
Lisp .
Python.
Prolog.
Java.
++C .
البشر وحدهم من تطلق عليهم صفة العقل، لأن قدراتنا العقلية هامة في كل صغيرة وكبيرة في حياتنا تمام أهميتها لنا أنفسنا. مجال الذكاء الاصطناعي يعني بميكنة الذكاء الإنساني ودراسة قدراته العقلية، فمن أهم الأسباب لدراسة الذكاء الاصطناعي هو محاولة فهمنا لعمليات العقل البشري، عقلي وعقلك وعقل كل قارئ كريم بطريقة تبتعد عن علم الفلسفة وعلم النفس وعلم التشريح والتي تعنى بدورها أيضاً بالعقل البشري. فعلم الذكاء الاصطناعي يكافح لبناء الذكاء بالقدر الذي يعنى فيه بفهم هذا الذكاء. السبب الثاني لدراسة هذا العلم هو أن برنامجنا الذكي مفيد بحد ذاته وفعّال في عدة مجالات في حياتنا التي أصبحت رقمية! فمع أن لا أحد يستطيع أن يتنبأ بتفاصيل المستقبل، إلا أنه من الواضح أن الحاسوب مع الذكاء الإنساني سيكون له تأثير ضخم وواضح في حياتنا اليومية وفي صناعة الحضارة .
الذكاء الاصطناعي يعتبر لغز مهم: كيف من الممكن لهذا الدماغ الصغير، سواء كان بيولوجيّاً أو إلكترونياً، أن يفهم ويدرك ويتنبأ ويتفاعل مع عالم أكبر وأعقد من الدماغ نفسه؟ كيف لنا أن نسلك طريق يعنى بصناعة مثل هذا الدماغ الصغير بكل صفاته المعقدة؟ هذا سؤال صعب، ولكن بخلاف البحث عن وسيلة مواصلات أسرع من سرعة الضوء فإن الباحث في علم الذكاء الاصطناعي والدارس له يجد أن هذا العلم قائم على أسس متينة وممكنة، كل ما عليه هو النظر إلى المرآة ليجد مثالاً حيّا عن النظام الذكي.
الذكاء الاصطناعي علم معرفي حديث، بدأ رسمياً في الخمسينات من القرن الماضي. أما قبل هذه الفترة، فنجد أن عدد من العلوم الآخرى عنيت بشكل أو بآخر بالذكاء الاصطناعي وبطريقة غير مباشرة. باستعراض علم الوراثة؛ نجد مايرتبط بالذكاء في حقل دراسة جينات العلماء في محاولة لإعزاء ذكاءهم للوراثة. في الفيزياء نجد أن جميع الطلاب بلا شك يشعروا بأن جميع الأفكار الجيدة أخذت من غاليليو وآينشتاين ونيوتن وبقية العلماء، ولابد من الدراسة لأعوام عديدة حتى يتسنى لأحدهم تقديم اكتشاف جديد!. في المقابل فإن الذكاء الاصطناعي لا يزال مفتوحاً ليشغِل بدراسته آينشتاين جديد جميع أوقاته.
البحث عن ماهية الذكاء كذلك شغلت الفلاسفة قبل أكثر من ألفي عام، فقد حاولوا فهم كيف تتم رؤية الأشياء، وكيف يتم التعلم، والتذكر والتعليل. ومع حلول استخدام الكمبيوتر في الخمسينات تحولت هذه البحوث إلى أنظمة تجريبية واقعية.
حالياً، فإن للذكاء الاصطناعي تطبيقات عديدة، سواء كانت تطبيقات ذات أغراض عامة مثل الإدراك والتعليل المنطقي، أو كانت مهمات ذات غرض خاص مثل لعب الشطرنج أو التشخيص الطبي! غالباً فإن الخبراء والعلماء يتوجهون إلى الذكاء الاصطناعي لحفظ خبراتهم وتجاربهم التي قضوا بها حياتهم. فالذكاء الاصطناعي مجال عالمي يصلح لجميع التوجهات.
ما هو الذكاء الاصطناعي؟
الذكاء الاصطناعي علم مثير ولا نملك تفسير لهذه الإثارة، كما لا نملك تعريف دقيق له لأننا في الأصل لا نملك تعريف دقيق للذكاء!
لكن يمكننا أن نقول أنه الطريق الوحيد لإنتاج برامج ذكية. أما التعريفات التي وردت في الكتب الورقية المختصة بعلم الذكاء الاصطناعي فهي كثيرة، نستطيع أن نجملها في هذا التعريف الشامل والذي أخذناه من قاموس الموسوعة العربية للكمبيوتر والإنترنت:
الذكاء الاصطناعي: اختصاره AI. مصطلح يطلق على علم من أحدث علوم الحاسب الآلي، وينتمي هذا العلم الى الجيل الحديث من أجيال الحاسب الالي ويهدف إلى أن يقوم الحاسب بمحاكاة عمليات الذكاء التي تتم داخل العقل البشري، بحيث تصبح لدى الحاسوب المقدرة على حل المشكلات واتخاذ القرارات باسلوب منطقي ومرتب وبنفس طريقة تفكير العقل البشري.
هذه العمليات تتضمن:
التعليم: اكتساب المعلومات والقواعد التي تستخدم هذه المعلومات.
التعليل: استخدام القواعد السابقة للوصول إلى استنتاجات تقريبيه أو ثابتة.
التصحيح التلقائي أو الذاتي.
باختصار: هو فرع من فروع علوم الحاسوب يُعنى بميكنة السلوك الذكي عند الإنسان. وفيه نحتاج إلى:
نظام بيانات: يستخدم لتمثيل المعلومات والمعرفة.
خوارزميات: نحتاج إليها لرسم طريقة استخدام هذه المعلومات.
لغة برمجة: تستخدم لتمثيل كلاً من المعلومات والخوارميات.
تطبيقات علم الذكاء الاصطناعي:
تطبيقات الذكاء الاصطناعي كثيرة جداً من أكثرها شيوعاً:
تطبيقات الألعاب Game Playing.
تطبيقات ميكنة التعليل وإثبات النظريات Automated Reasoning & Theorem Proving.
تطبيقات الأنظمة الخبيرة Expert Systems .
تطبيقات التعرف على الصوت Natural Language Understanding & Semantic Modeling
ومنها Natural Language Processing.
تطبيقات الرؤية عن طريق الآلة Machine Vision.
صياغة أداء الانسان Modeling Human Performance.
التخطيط و الاتمتة (كالإنسان الآلي) Planning & Robotics.
لغات و بيئات للذكاء الاصطناعي Languages & Environments for AI.
تعليم الالآت Machine Learning.
الحوسبة الظاهرة و المعالجة الموزعة المتوازية Parallel Distributed Processing (PDP) & Emergent Computation.
التصنيف الارشادي Heuristic Classification.
الفلسفة و الذكاء الاصطناعي AI & Philosophy.
فمثلاً: عند استخدام هذا العلم لتطوير الانظمة الحديثة يتم تخزين الملايين من المعلومات داخل الحاسب لتكوين قاعدة بيانات رئيسية له مثل ما تخزن المعلومات داخل العقل البشري من خلال التعلم والخبرات اليومية التي يكتسبها.
ثم يتم بعد ذلك تطوير برامج خاصة، ليستطيع الحاسب استخدامها في التعامل مع هذه البيانات واستخدامها بطريقة منطقية في حل المشكلات اللازمة لصنع القرار. وقد نجح العلماء حتى الآن في تطوير بعض النماذج الصغيرة من نظم الذكاء الاصطناعي، ومنها اجهزة الروبوت والحاسبات الشخصية التي تستطيع اجراء الحوار مع الانسان وتنفيذ أوامره الصوتية. ولكن مازالت هذه النماذج تحت التطوير والتجربة ويتم تحديثها يوما بعد يوم.
فروع علم الذكاء الاصطناعي:
منطق الذكاء الاصطناعي logical AI.
البحث search.
التمييز النمطي و النموذجي pattern recognition.
التمثيل representation.
الاستدلال والاستنتاج inference.
التعليل common sense knowledge and reasoning.
التعلم بالخبرة learning from experience.
التخطيط planning.
نظرية المعرفة epistemology.
علم الوجود ontology.
الارشاد heuristics.
البرمجة الوراثية genetic programming.
لغات البرمجة المستخدمة لإنتاج برامج الذكاء الاصطناعي:
Lisp .
Python.
Prolog.
Java.
++C .
والله أعلم
