السبت، 15 مارس، 2014

الذكاء الإصطناعي





الذكاء الاصطناعي, هو سلوك وخاصيات معينة تتسم بها البرامج الحاسوبية تجعلها تحاكي القدرات الذهنية البشرية وأنماط عملها. من أهم هذه الخاصيات القدرة على التعلم والاستنتاج ورد الفعل على أوضاع لم تبرمج في الآلة. إلا أن هذا المصطلح إشكالي نظرا لعدم توفر تعريف محدد للذكاء.

الذكاء الاصطناعي فرع من علم الحاسوب.كما تعرف الكثير من الكتب الذكاء الاصطناعي على انه " دراسة وتصميم العملاء الأذكياء" والعميل الذكي هو نظام يستوعب بيئته ويتخذ المواقف التي تزيد من فرصته في النجاح في تحقيق مهمته أو مهمة فريقه.

جون مكارثي، الذي صاغ هذا المصطلح في عام 1956..عرفه بأنه "علم وهندسه صنع آلات ذكيه"..اسس هذا المجال علي افتراض أن ملكة الذكاء يمكن وصفها بدقة بدرجة تمكن الآلة من محاكاتها،هذا يثير جدل فلسفي حول طبيعة العقل البشري وحدود المناهج العلميه، وهى قضايا تم تناولها أسطوريا، خياليا وفلسفيا منذ القدم،كما يدور جدل عن ماهية الذكاء وأنواع الذكاء التي يمتلكها الإنسان وكيفية محاكاتها من الآلة. كان وما زال الذكاء الاصطناعي سببا لحالة من التفاؤل الشديد، ولقد عانى نكسات فادحة[20] واليوم، أصبح جزءا أساسيا من صناعة التكنولوجيا، حاملا عبء ثقيل من أصعب المشاكل في علوم الكمبيوتر،ان بحوث الذكاء الاصطناعي من الأبحاث عالية التخصص والتقنية، لدرجة أن بعض النقاد ينتقدون "تفكك" هذا المجال،تتمحور المجالات الفرعية للذكاء الاصطناعي حول مشاكل معينة، وتطبيق ادوات خاصة وحول اختلافات نظرية قديمة في الاراء.المشاكل الرئيسية للذكاء الاصطناعي تتضمن قدرات مثل التفكير المنطقي والمعرفة والتخطيط والتعلم والتواصل والإدراك والقدرة علي تحريك وتغيير الأشياء،الذكاء العام (أو "الذكاء الاصطناعي القوي")، ما زال هدفاً بعيد المدى لبعض الأبحاث..في منتصف القرن العشرين، بدأ عدد قليل من العلماء استكشاف نهج جديد لبناء آلات ذكية، بناء على الاكتشافات الحديثة في علم الأعصاب، ونظرية رياضية جديدة للمعلومات، وتطور علم التحكم الآلي، وقبل كل ذلك، عن طريق اختراع الحاسوب الرقمي، تم اختراع آلة يمكنها محاكاة عملية التفكير الحسابي الإنسانية.



اسس المجال الحديث لبحوث الذكاء الاصطناعي في مؤتمر في حرم كلية دارتموث في صيف عام 1956،أصبح هؤلاء الحضور قادة بحوث الذكاء الاصطناعي لعدة عقود، وخاصة جون مكارثي ومارفن مينسكاي، ألين نويل وهربرت سيمون الذي اسس مختبرات للذكاء الاصطناعي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا(MIT) وجامعة كارنيجي ميلون(CMU) وستانفورد.هم وتلاميذهم كتبوا برامج أدهشت معظم الناس.[47] كان الحاسب الآلي يحل مسائل في الجبر ويثبت النظريات المنطقية ويتحدث الإنجليزية..بحلول منتصف الستينات أصبحت تلك البحوث تمول بسخاء من وزارة الدفاع الأمريكية.[56] و هؤلاء الباحثون قاموا بالتوقعات الآتية:

عام 1965، هـ. أ. سيمون : "الآلات ستكون قادرة، في غضون عشرين عاما، علي القيام بأي عمل يمكن أن يقوم به الإنسان" عام 1967، مارفين مينسكاي : "في غضون جيل واحد... سوف يتم حل مشكلة خلق ' الذكاء الاصطناعي ' بشكل كبير" ولكنهم فشلوا في ادراك صعوبة بعض المشاكل التي واجهتهم،في عام 1974، وردا على انتقادات السير جيمس Lighthill الإنجليزي والضغط المستمر من الكونغرس لتمويل مشاريع أكثر إنتاجية، قطعت الحكومتين الأمريكية والبريطانية تمويلهما لكل الأبحاث الاستكشافية الغير موجهة في مجال الذكاء الاصطناعي، كانت تلك أول انتكاسة تشهدها أبحاث الذكاء الاصطناعي،في أوائل الثمانينات، شهدت أبحاث الذكاء الاصطناعي صحوة جديدة من خلال النجاح التجاري "للنظم الخبيرة" و هي أحد برامج الذكاء الاصطناعي التي تحاكي المعرفة والمهارات التحليلية لواحد أو أكثر من الخبراء البشريين. بحلول عام 1985 وصلت أرباح أبحاث الذكاء الاصطناعي في السوق إلى أكثر من مليار دولار، وبدأت الحكومات التمويل من جديد،وبعد سنوات قليلة، بدءا من انهيار سوق آلة ال Lisp Machine (احدى لغات البرمجة) في عام 1987، شهدت أبحاث الذكاء الاصطناعي انتكاسة أخرى ولكن أطول..في التسعينات وأوائل القرن الواحد والعشرين، حقق الذكاء الاصطناعي نجاحات أكبر، وإن كان ذلك إلى حد ما وراء الكواليس. يستخدم الذكاء الاصطناعي في اللوجستية، واستخراج البيانات، والتشخيص الطبي والعديد من المجالات الأخرى في جميع أنحاء صناعة التكنولوجيا،يرجع ذلك النجاح إلى عدة عوامل هي : القوة الكبيرة للحواسيب اليوم (انظر قانون مور)، وزيادة التركيز على حل مشاكل فرعية محددة، وخلق علاقات جديدة بين مجال الذكاء الاصطناعي وغيرها من مجالات العمل في مشاكل مماثلة، وفوق كل ذلك بدأ الباحثون الالتزام بمناهج رياضية قوية ومعايير علمية صارمة.



يشكل الذكاء الاصطناعي تحديا والهاما لعلم الفلسفة ؛ لزعمه القدرة على إعادة خلق قدرات العقل البشري،هل هناك حدود لمدى ذكاء الالات؟ هل هناك فرق جوهري بين الذكاء البشري والذكاء الاصطناعي؟ وهل يمكن أن يكون للآلة عقل ووعي؟ عدد قليل من أهم الإجابات على هذه الأسئلة ترد أدناه..الات الحساب والذكاء "قانون تورينج "

إذا كان الجهاز يعمل بذكاء يضاهى الإنسان ، اذا فذكائه يماثل ذكاء الإنسان. تفيد نظرية آلان تورنج أنه، في نهاية المطاف، لا يسعنا إلا أن نحكم على ذكاء آلالة بناءأعلى أدائها. هذه النظرية تشكل أساسا لاختبار تورينج،أطروحة دارتموث

" يمكن وصف كل جانب من عملية التعلم أو غيرها من مظاهرالذكاء بدقة شديدة تمكن الإنسان من تصميم آلة تحاكيه ". طبع هذا التأكيد في الأطروحة المقدمة لمؤتمر دارتموث عام 1956، وهو يمثل موقف معظم الباحثين قي مجال الذكاء الاصطناعي..نظام الرموز المادية (فرضية نظام نويل وسيمون للرموز المادية)

"نظام الرموز المادية لديه الوسائل الضرورية والكافية للأفعال الذكية بوجه عام". مفاد هذه الجملة هو ان جوهر الذكاء يكمن قي المقدرة على معالجة الرموز،على عكس ذلك، يعتقد أوبير دريفوس أن الخبرات البشرية تتشكل بشكل غريزي لا واعي ولا تعتمد على التلاعب بالرموز بشكل واعي ؛ فهى تتطلب أن يكون لدى الإنسان "شعور" بالموقف حتى وان لم تكن لديه المعرفة الكافية بالرموز،مبرهنة عدم الاكتمال لغودل

لا يمكن لنظام منطقي (مثل برنامج حاسوبي) إثبات جميع الجمل الصحيحة. يعتقد روجر بينروز واخرون غيره أن نظرية غودل وضعت حدودا لما يمكن أن تفعله الالات بما أنها وضعت حدا لما يمكن استنتاجه حسابيا، ولكنها لم تضع حدودا لما يمكن أن يفعله الإنسان.

فرضية سيرل حول الذكاء الاصطناعي القوي (الغرفة الصينية)

"يمكن أن يكون لجهاز الكمبيوتر عقلا يماثل عقل الإنسان ان تمت برمجته بشكل ملائم بالمدخلات والمخرجات الصحيحة" يرد سيرل على هذا التأكيد بحجته المعروفة بالغرفة الصينية، والتي تطلب منا أن ننظر داخل الكمبيوتر، لنحاول أن نعرف أين قد يكون هذا "العقل" فرضية المخ الاصطناعي

يمكن محاكاة المخ. هانز مورفيك (Hans Moravec)،راي كرزويل (Ray Kurzweil) وغيرهم قالوا بأنه من الممكن من الناحية التقنية نسخ الدماغ مباشرة في المعدات والبرمجيات، وبأن هذا سيتم بشكل مطابق للأصل تماما، '''''== أبحاث الذكاء الاصطناعي == في القرن الواحد والعشرين، أصبحت أبحاث الذكاء الاصطناعي على درجة عالية من التخصص والتقنية، وانقسمت إلى مجالات فرعية مستقلة بشكل عميق لدرجة أنها أصبحت قليلة ببعضها البعض،نمت أقسام المجال حول مؤسسات معينة، وعمل الباحثين، وعلى حل مشكلات محددة، وخلافات في الرأي نشأت منذ زمن طويل حول الطريقة التي ينبغي أن يعمل وفقا لها الذكاء الاصطناعي، وتطبيق أدوات مختلفة على نطاق واسع.



مشاكل الذكاء الاصطناعي:انقسمت مشكلة محاكاة (أو خلق) الذكاء إلى عدد من المشاكل الفرعية المحددة. وتتكون هذه من سمات أو قدرات معينة يود الباحثون أن يجسدها نظام ذكي. تلقت الملامح المذكورة أدناه أكبر قدر من الاهتمام.

الاستنتاج ،و التفكير المنطقى، والمقدرة على حل المشكلات:وضع الباحثون الأوائل في علم الذكاء الاصطناعي الخوارزميات التي تحاكى التفكير المنطقى المتسلسل الذي يقوم به البشر عند حل الألغاز، ولعب الطاوله أو الاستنتاجات المنطقية،وفى الثمانينيات والتسعينيات، أدت أبحاث الذكاء الاصطناعي إلى التوصل لوسائل ناجحة للغاية للتعامل مع المعلومات الغير مؤكدة أو الغير كاملة، مستخدمة في ذلك مفاهيم من الاحتمالية والاقتصاد..بالنسبة للمشاكل الصعبة، تتطلب معظم هذه الخوارزميات موارد حسابية هائلة—مما يؤدى إلى "انفجاراندماجي " :أى يصبح مقدار الذاكرة أو الوقت اللازم للحواسيب فلكي عندما تتجاوز المشكلة حجما معينا. البحث عن خوارزميات أكثر قدرة على حل المشكلات هو أولوية قصوى لأبحاث الذكاء الاصطناعي..يحل البشر معظم مشاكلهم باستخدام أحكام سريعة بديهية وليست واعية، عن طريق الاستنتاج التدريجى الذي تمكن الباحثون الأوائل في علم الذكاء الاصطناعي من محاكاته اليا..حققت أبحاث الذكاء الاصطناعي بعض التقدم في تقليد هذا النوع "الرمزي الفرعى" من مهارات حل المشاكل : المناهج المتضمنة في ذلك تأكد أهمية المهارات الحسية الحركية للتفكير الأرقى؛ويحاول البحث في مجال الشبكات العصبية محاكاة الهياكل داخل مخ الإنسان والحيوان التي تؤدى إلى ظهور هذه المهارة.

كيف يمكن تحديد ما إذا كان العامل ذكيا أم لا؟ في عام 1950، اقترح آلان تورينج إجراء عام لاختبار ذكاء عاملاً يعرف الآن باختبار تورينج. يسمح هذا الإجراء باحتبار معظم المشاكل الرئيسية للذكاء الاصطناعي. ولكنه يعد تحديا صعبا للغاية في الوقت الحالي وجميع العوامل ااتى حضعت له باءت بالفشل.

ويمكن أيضا أن يقيم الذكاء الاصطناعي وفقا لمشاكل محددة مثل مشاكل صغيرة في الكيمياء، والتعرف على خط اليد والألعاب. 



سميت هذه الاختبارات باختبارات تورينج الخبيرة. كلما صغر حجم المشاكل زاد عدد الأهداف القابلة للتحقيق، وهناك عدد متزايد من النتائج الإيجابية.

تصنف نتائج اختبار الذكاء الاصطناعي إلى المجموعات الاتية:

الأمثل : أنه لا يمكن لأداء أفضل

إنسان خارق قوى : أداء أفضل من كل البشر

إنسان خارق : أداء أفضل من معظم البشر



أقل من الإنسان : أسوأ من أداء معظم البشر

استخدم الذكاء الاصطناعي بنجاح في مجموعة واسعة من المجالات من بينها النظم الخبيرة ومعالجة اللغات الطبيعية وتمييز الأصوات وتمييز وتحليل الصور وكذلك التشخيص الطبي، وتداول الأسهم، والتحكم الآلي، والقانون، والاكتشافات العلمية، وألعاب الفيديو ولعب اطفال ومحركات البحث على الإنترنت. في كثير من الأحيان، عندما يتسع استخدام التقنية لا ينظر إليها بوصفها ذكاء اصطناعيا، فتوصف أحيانا بأنها أثر الذكاء الاصطناعي.







قام مهندسو الشركة الأمريكية "فورد" بتطوير أول برنامج للقيادة بتقنيات الذكاء الاصطناعي (الإنسان الآلي أو الروبوت)، والذي يتمّ تطبيقه حالياً في مضمار فورد للاختبار في روميو بولاية ميشيغان الأمريكية، وذلك بهدف إخضاع شاحنات فورد لمزيد من الاختبارات القاسية وإثبات جدارتها بالانضمام إلى أفراد عائلة شاحنات فورد المتينة.

وتتضمن تقنية اختبار المتانة نموذجاً للذكاء الاصطناعي يتمّ تركيبه في سيارة الاختبار للتحكّم بالمقود والتسارع والكبح، وهو يقود السيارة على مسار مبرمج مسبقاً، ويتمّ تعقب حركة السيارة عبر الكاميرات الموجودة في غرفة التحكم المركزية، وباستخدام نظام تحديد الموقع الجغرافي باحتمال خطأ لا يتجاوز +/- بوصة واحدة. وفي حال خرجت السيارة عن المسار المحدد لها، يمكن للمهندسين إيقاف تشغيلها وإدخال التعديلات اللازمة على المسار وإعادة بدء الاختبار مجدداً. ولضمان أعلى مستويات السلامة، تمّ تنصيب مجسّات على متن السيارة لإيقافها فوراً إن استشعرت مرور أحد المشاة أو إحدى السيارات على نفس المسار.

وتقوم هذه السيارات العاملة بالذكاء الاصطناعي بأداء اختبارات متكررة على طرقات ذات سطوح متعرجة ويمكن من خلال هذه الاختبارات محاكاة تأثير 10 سنوات من القيادة اليومية السيئة في مئات الياردات من الطرقات التي تكون سطوحها من الخرسانة المحطمة والحصى والشبك المعدني والحجارة وبرك الطين والمطبات كبيرة الحجم.

وتخضع شاحنات فورد المعدة لأسواق أمريكا الشمالية لكافة هذه الاختبارات قبل توفيرها للمستهلكين، وقد كانت سرعات الاختبار وإمكانية تكرار السيناريوهات محدودة نظراً للقيود المفروضة عند الاستعانة بالسائقين، الذين لم يكن يسمح لهم بالقيادة على أحد هذه المسارات القاسية إلا مرة واحدة في اليوم. وهنا، أتت تقنيات الذكاء الاصطناعي لتسرّع عملية الاختبار، وتسمح بتكرارها دون قيود، حتى يشعر المهندسون بالرضى عن النتائج المسجلة. ويتيح استخدام هذه التقنية لفورد تطوير المزيد من اختبارات المتانة لتصنيع شاحنات أكثر قوة.

وبهذا السياق قال "ديف باين" مدير عمليات تطوير السيارات لدى فورد: "تعتبر بعض الاختبارات التي نُخضع لها شاحناتنا التجارية المصنوعة في أمريكا الشمالية قاسية لدرجةٍ يصعب معها الاعتماد على السائقين البشر بالكامل. ويكمن التحدي في قدرتنا على تحقيق التوازن بين ضرورة استكمال الاختبارات وفق الجداول الزمنية المعتمدة لتطوير السيارات، والحفاظ على راحة وسلامة السائقين في آنٍ معاً. وهنا يأتي الذكاء الاصطناعي ليتيح لنا الفرصة للقيام بالأمرين معاً، فضلاً عن إمكانية تسريع اختبارات المتانة والارتقاء بإنتاجية البرامج الأخرى عبر تكليف السائقين بمهام أخرى، مثل اختبار مستوى الضجيج ودرجة ديناميكية القيادة".

وقد عمل مهندسو فورد مع شركة "أوتونوموس سوليوشنز" التي تتخذ من يوتاه مقراً لها، لتصميم وتطوير البرمجيات والمكونات التي تتيح تشغيل سيارات الاختبار بتقنيات الذكاء الاصطناعي المستقلة، والتي صممها وطبقها مهندسو فورد بهدف حماية السائقين البشر وتعزيز قوة شاحنات فورد ومتانتها.

وتعقيباً على ذلك قال "ميل توري" الرئيس التنفيذي لشركة "أوتونوموس سوليوشنز": "نحن سعداء للغاية بعملنا مع فورد لتطوير تقنية التشغيل الآلي المستقل الذكية، حيث تمكّنا بالتعاون معها من إدخال تحسينات كبيرة على الموثوقية والمتانة والأداء، مما يتيح لفورد تحقيق أهدافها من حيث السلامة والدقة، ناهيك عن الارتقاء بعملية التشغيل الآلي للسيارات في مجالات مثل استخراج المعادن والزراعة والتطبيقات الدفاعية وغيرها الكثير".

واختتم باين حديثه قائلاً: "لم نكن نسعى لتطوير سيارة مستقلة تستطيع توجيه نفسها على الطرقات المفتوحة، بل كان هدفنا الرئيسي يتمثل في إيجاد الحلّ لتمكيننا من إجراء الاختبارات المكثفة والقاسية ودفع السيارات إلى الحدّ الأقصى من الأداء، مع المحافظة على سلامة جميع المعنيين بها".