اگر یک برنامه یا وسیله‌ی ساختِ دستِ بشر در یک زمینه‌ی خاص بهتر از انسان عمل کند یا برای انجام عملی نیاز به دستورات انسان نداشته‌باشد یعنی از هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) برخوردار است. برای درک بهتر این موضوع و بررسی این که هوش مصنوعی چیست و چه کاربردهایی دارد؟ ادامه‌ی این مطلب را دنبال کنید.

هوش مصنوعی چیست ؟ به زبان ساده

دانشمندان علوم کامپیوتر تکنولوژی را به خدمت انسان در آوردند تا زندگی آسانی برای او فراهم کنند. به عنوان یک مثال ساده تلفن‌های اولیه را با تلفن‌های بی‌سیم یا گوشی‌های تلفن همراه امروزی مقایسه کنید. تلفن‌های همراه علاوه بر آسان کردن ارتباط انسان‌ها با یکدیگر سبب صرفه‌جویی در زمان و هزینه شدند و به آسانی در دسترس هستند که نشان‌دهنده‌ی به‌کارگیری تکنولوژی برای زندگی آسان انسان است.

حتما در فیلم‌های سینما و تلویزیون مشاهده کرده‌اید که با ثبت تصویر از چهره‌ی یک شخص در عرض چند ثانیه با استفاده از فناوری تشخیص چهره، تمام اجزای صورت شخص را با تصاویری که در بانک اطلاعاتی خود دارند مقایسه می‌کنند و تمام اطلاعات او را به دست می‌آورند. اطلاعاتی از قبیل نام و نام خانوادگی، محل زندگی و محل کار، سوء پیشینه، گروه خونی، سابقه‌ی شغلی، ملیت فرد و خانواده او و … به طور کلی تا کوچکترین اطلاعاتی که درباره‌ی او وجود دارد.

این فناوری را با مغز خودتان زمانی که کسی را می‌بینید و با خود فکر می‌کنید که چقدر چهره‌ی این فرد برای شما آشناست و آنقدر جست‌وجوی ذهنی را ادامه می‌دهید تا بالاخره به یاد بیاورید که او کیست و چه اطلاعاتی درباره‌ی او دارید، مقایسه کنید. احتمالا با این مثال تا حدود زیادی با مفهوم هوش مصنوعی آشنا شدید اما موضوع هوش مصنوعی بسیار فراتر از یک سیستم تشخیص چهره است.

تعریف هوش مصنوعی

عبارت “مصنوعی” به هر آن چیزی گفته می‌شود که ساخته‌ی بشر است و “هوش مصنوعی یا Artificial Intelligence” نیز به مهارت تفکر، تصمیم گیری و انجام عمل گفته می‌شود که توسط انسان روی یک ماشین یا سیستم پیاده‌سازی شود. هدف آن این است که ماشین‌ها بتوانند وظایف روزمره‌ی انسان را که نیازمند قدرت تفکر انسانی است به صورت خودکار انجام دهند بدون این که برای انجام هر کاری دستور بگیرند. در واقع به این معنی که در برابر مسائل مختلف رفتاری مشابه رفتار انسان داشته باشند.

دانشمندان سعی دارند هوش انسان را برای کامپیوترها و ماشین‌ها شبیه‌سازی کنند. اما با گذشت چندین سال از پیدایش این تکنولوژی هنوز هم هوش مصنوعی تفاوت‌های زیادی با ذهن انسان دارد و قادر نیست در تمامی زمینه‌ها مانند یک انسان بالغ فکر کند و تصمیم بگیرد مگر در چند زمینه‌ی محدود. تمام ماشین‌ها و سیستم‌های دارای هوش مصنوعی هم‌چنان با داده‌ها و دستورالعمل‌های ازپیش‌تعریف‌شده کار می‌کنند و بدون برنامه‌نویسی‌های دقیق انسان قادر به انجام کاری نیستند.

سطوح مختلف هوش مصنوعی

براساس درک هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) از دنیای بیرون و عکس‌العملی که در برابر هر موضوعی نشان می‌دهد، آن را در سه سطح طبقه‌بندی می‌کنند:

1. ANI یا هوش مصنوعی محدود (Artificial Narrow Intelligence)
2. AGI یا هوش مصنوعی عمومی (Artificial General Intelligence)
3. ASI یا هوش مصنوعی سوپر (Artificial Super Intelligence)

1- ANI یا هوش مصنوعی محدود (Artificial Narrow Intelligence)

در این سطح از هوش مصنوعی سیستم‌های هوشمندی قرار می‌گیرند که عملکرد آن‌ها در انجام یک کار به‌خصوص از انسان بهتر است. مانند سیستم خودکار تبدیل گفتار به متن یا اتومبیل‌های خودران یا رایانه‌هایی که در بازی‌های فکری مثل شطرنج قوی‌تر از انسان عمل می‌کنند. دستیارهای شخصی هوشمند که در کارهای روزانه مانند رزرو هتل و بلیط و… به انسان کمک می‌کنند از هوش مصنوعی سطح محدود برخوردارند.

2- AGI یا هوش مصنوعی عمومی (Artificial General Intelligence)

در این سطح از هوش مصنوعی که به آن هوش مصنوعی کامل نیز می‌گویند ماشین‌ها می‌توانند کلیه‌ی کارهایی که زمانی انسان‌ها انجام می‌دادند، بدون نیاز به وجود انسان، انجام دهند. این تکنولوژی معایبی نیز به همراه خواهد داشت اما قدرت مزایای آن بر معایب چیره خواهد بود و ماشین‌های این سطح ظرفیت بسیار زیادی برای کمک به انسان و رفع نیازهای او دارند. مانند یک دستیار شخصی که قدرت درک همه‌ی نیازهای کاربر را دارد یا سیستم کنترل تغییرات شدید آب و هوایی.

3- ASI یا هوش مصنوعی سوپر (Artificial Super Intelligence)

هوش مصنوعی سوپر، سطح هوش انسانی را پشتِ سر گذاشته و به هوش فرابشری دست خواهدیافت. یک سیستم هوشمند برای رسیدن به این سطح باید با موفقیت آزمون تورینگ را طی کند اما تا کنون هیچ جامعه‌ای به این سطح از فناوری هوش مصنوعی دست نیافته‌‌است و پتانسیل واقعی آن و هم‌چنین اینکه آیا وجود آن تهدیدی برای بشر محسوب خواهد شد یا نه هم‌چنان مبهم است. هوش مصنوعی سوپر احتمالا به دست انسان یا سیستم‌های هوشمندی که به تکامل دست یافته‌اند و در مسیر تکامل سطح عمومی به وجود خواهد آمد.

شاید این موضوع باعث تعجب شما شود که بدانید ما در این برهه از زمان هم‌چنان در سطح محدود هوش مصنوعی قرار داریم! سطح عمومی آن سطحی است که دانشمندان در تلاش هستند تا به آن دست یابند و از ظرفیت‌های بسیار زیاد این دانش استفاده کنند و آینده‌ی کلی که برای هوش مصنوعی متصوریم در سطح سوم قرار می‌گیرد. ایده‌آل سطح عمومی این است که ماشین به درک و شناخت کامل از محیط اطرافش برسد و توانایی حل مسئله بدون دخالت انسان را داشته باشد. هم‌چنین انتظار می‌رود بتواند اطلاعات ورودی را با سرعتی تا چند برابر مغز انسان پردازش کند.

کاربردهای هوش مصنوعی

هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) به سرعت در صنایع و علوم مختلف ورود کرده و کاربرد دارد. امروزه ردپای این فناوری در علوم مختلفی در زندگی بشر مشاهده می‌شود. اعم از پزشکی، مکانیک، تسلیحات نظامی، هوافضا و پیش‌بینی وضع هوا، سیستم‏‌های خبره (Expert systems)، بینایی ماشین (Machine Vision)، نقشه برداری و شناسایی عوارض، رباتیک (Robotics)، تشخیص گفتار (Speech Recognition) و دست‌خط، پردازش زبان طبیعی (Natural Language Processing)، یادگیری عمیق (Deep Learning)، یادگیری ماشین (Machine Learning)، شبکه‏‌های عصبی (Neural Networks)، بازی‌ها و نرم افزارهای رایانه‌ای، امنیت، اقتصاد و حسابداری، قانون و قضا، کسب و کار کشاورزی، صنعت، لباس‌‏های هوشمند و… . از این رو متخصصان هوش مصنوعی، با توجه به کاربردهای گوناگون این علم، آن را در شاخه‏‌های متنوعی دنبال کرده‌اند. در این بخش تعدادی از این کاربردها را با هم بررسی می‌کنیم.

1- هوش مصنوعی در پزشکی و سلامت

یکی از نقاط قوت هوش مصنوعی در زمینه‌ی سلامت و تشخیص سرطان است. هوش مصنوعی با رویکرد تشخیص سریع بیماری سرطان باعث می‌شود روند درمان و در نتیجه روند بهبود بیمار تسریع یابد. هم‌چنین چت‌بات‌های IBM Watson* تمام اطلاعات مربوط به بیمار را از منابع موجود جمع‌آوری کرده و یک فرضیه ایجاد می‌کنند که پس از بررسی درستیِ فرضیه، آن را ارائه می‌دهند. از کاربردهای دیگرِ چت‌بات‌ها در حوزه‌ی پزشکی می‌توان به تنظیم زمان برای ویزیت پزشک، صدور صورت حساب، دستیار سلامت مجازی برای ارائه‌ی توصیه‌های پزشکی به بیمار و… اشاره کرد.

*IBM Watson چیست؟

چت‌بات‌های شرکت IBM (یک شرکت پیشرو در زمینه‌ی هوش مصنوعی) یک سیستم رایانه‌ای دارای هوش مصنوعی هستند که قابلیت یادگیری دارند و زبان طبیعی را درک می‌کنند و قادر به پاسخگویی به سوالات کاربر به صورت خودکار هستند. از این چت‌بات‌ها نه تنها در حوزه‌ی سلامت بلکه در زمینه‌ی کسب‌وکارهای دیگر نیز استفاده می‌شود.

2- کاربرد هوش مصنوعی در کسب و کار

یکی از کاربردهای هوش مصنوعی در حوزه‌ی کسب و کار توسعه و اجرای استراتژی‌های بازاریابی است. به عنوان مثال هوش مصنوعی بر اساس آن چیزهایی که در اینترنت و شبکه‌های اجتماعی جست‌وجو می‌کنید محصولات مرتبط و نیز تبلیغات مرتبط را به شما نمایش می‌دهد. صفحه‌ی اکسپلور اینستاگرام شما و دوستتان قطعا متفاوت است و بر اساس علایقی که دارید یا مواردی که قبلا آن‌ها را مشاهده یا لایک کرده‌اید چیده شده‌است. صاحبان کسب و کار از این قابلیت برای نمایش محصولات مورد علاقه‌ی شما در سایت فروشگاه خود استفاده می‌کنند تا شانس فروش محصولات خود را بیشتر کنند.

3- هوش مصنوعی و حسابداری

متخصصان امور مالی در ادارات و بانک‌ها به لطف هوش مصنوعی از شر محاسبات و انجام عملیات تکراری خلاص می‌شوند. این فناوری عملیات تکراری محاسباتی را با کاهش چشم‌گیر خطا و در زمانی بسیار کمتر انجام می‌دهد.

4- برقراری امنیت با هوش مصنوعی

تکنولوژی هوش مصنوعی کمک زیادی به برقراری امنیت در کشورها کرده‌است. همان‌طور که در ابتدای مقاله گفتیم با استفاده از سیستم پردازش تصویر افشای هویت خلافکاران و ردیابی مجرمان در زمان بسیار کمتر امکان‌پذیر شده‌است. هم‌چنین برای نمایش هشدار هنگام انجام عمل مجرمانه، تشخیص نوع تخلف و اطلاع‌رسانی به نهاد مرتبط هوش مصنوعی بسیار پرکاربرد است.

5- کاربرد هوش مصنوعی در مهندسی مکانیک

مهندسان مکانیک گاهی برای ساخت و اتوماسیون مکانیکی به حجم زیادی از اطلاعات الکترونیکی متکی هستند. این اطلاعات در حجم زیاد هنگام نقل و انتقالات به سیستم‌ها ممکن است دچار خطاهای غیرقابل پیش‌بینی شوند. کاربرد هوش مصنوعی در انتقال امن این اطلاعات به سیستم‌ها، پردازش دقیق آن‌ها و سپس دریافت خروجی از آن‌هاست. این دقت و امنیت در نهایت دقتِ ساخت قطعات مکانیکی و اتوماسیون را بالا می‌برد.

6- کاربرد هوش مصنوعی در صنایع نظامی

سیستم‌های هدف‌گیری خودکار، پهپادهای خودگردان یا خودران، نظارت مخفیانه و جاسوسی، پیش‌بینی تهدیدات پیش از اعمال آثار مخرب روی شبکه و… از جمله زمینه‌های استفاده از هوش مصنوعی در صنایع و تسلیحات نظامی هستند.

7- سیستم‌های خبره و هوش مصنوعی

در این شاخه از هوش مصنوعی تلاش شده‌است تا ماشین مانند یک انسان بالغ و اندیشمند در یک موقعیت خاص خدمات تخصصی ارائه دهد. در واقع در این سیستم یک ماشین را در قالب یک متخصص حرفه‌ای و فقط در یک زمینه‌ی خاص مانند پزشکی یا ریاضی یا… پرورش می‌دهند. این سیستم‌ها با استفاده از فناوری یادگیری ماشین یا Machine Learning قادر به یادگیری مباحث و ذخیره‌ی اطلاعات هستند.

8- کاربرد هوش مصنوعی در کشاورزی

هوش مصنوعی یا AI برای استخراج اطلاعات کشاورزی شامل نقشه‌های سطح زمین، وضعیت آب و خاک، وضعیت جنگل‌ها و پیش‌بینی آب و هوا کاربرد دارد. هم‌چنین برای خودکارسازی ماشین آلات کشاورزی، کاشت، داشت، برداشت و در نهایت عرضه محصول و کنترل کیفیت آن هوش مصنوعی نقش پررنگی می‌تواند داشته باشد.

9- هوش مصنوعی در صنعت

در بخش صنعت، هوش مصنوعی قادر است تقریبا تمامی وظایفی که پیش از این بر عهده‌ی انسان بوده‌است را انجام دهد. انجام اموری مانند برشکاری، جوشکاری و اتصالات، کنترل کیفیت محصولات، بسته‌بندی و… همه و همه توسط فناوری هوش مصنوعی آسان‌تر از گذشته قابل انجام است.

10- هوش مصنوعی در قانون و قضا

کمک به کشف اسناد و مدارک، پیش‌بینی آرای قضایی و صرفه‌جویی در زمان رسیدگی به پرونده‌ها نیز از قابلیت‌ها و کاربردهای هوش مصنوعی است.

تاریخچه‌ی هوش مصنوعی

تا این قسمت از مقاله‌ی “هوش مصنوعی چیست و چه کاربردهایی دارد؟” آموختیم که هوش مصنوعی توانایی ماشین‌ها در یادگیری، درک، استدلال، تصمیم‌گیری و انجام واکنش نسبت به اتفاقات و شرایط است که انسان‌ها به ماشین‌ها بخشیده‌اند. اما برای اینکه به‌طور کامل با هوش مصنوعی آشنا شویم و بدانیم که هوش مصنوعی چیست و چه کاربردهایی دارد؟ بد نیست نگاهی هم به تاریخچه‌ی این علم و نحوه‌ی پیدایش و پیشرفت آن بیندازیم.

آلن تورینگ، پدر علوم کامپیوتر

ظهور هوش مصنوعی به دوران جنگ جهانی دوم برمی‌گردد. کشور آلمان با استفاده از ماشین انیگما (Enigma) به تکنولوژی مخابره‌ی پیام‌های رمزگذاری‌شده دست یافت و این موضوع سبب پیشروی آلمان در جنگ شد. در این زمان فردی به نام آلن تورینگ به همراه تیمش و با استفاده از نمونه‌های اولیه‌ی ماشین‌های رمزگشایی لهستانی موفق به بهسازی و ساخت ماشین قدرتمند بامب (Bombe) برای شکستن کدهای ماشین انیگما شد که کمک بزرگی به دولت بریتانیا کرد.

 

آلن ماتیسون تورینگ (Alan Mathison Turing) ریاضی‌دان، دانشمند رایانه، منطق‌دان، فیلسوف، زیست-ریاضیدان و رمزنگار انگلیسی بود که به‌عنوان پدر علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی شناخته می‌شود و مهم‌ترین جایزه‌ی علمی رایانه به افتخار او جایزه‌ی تورینگ نام گرفته‌است. او دارای نشان ویژه‌ی سلطنتی انگلستان و نیز عضو پیوسته‌ی کالج سلطنتی بود. در سال ۱۹۵۰ تورینگ در یک مقاله معیاری برای تعیین میزان هوشمندی رایانه پیشنهاد کرد که پس از آن به آزمایش تورینگ معروف شد و تا به حال هیچ برنامه‌ای در این آزمون موفق عمل نکرده‌است:

سزاوارترین معیار برای هوشمند شمردن یک ماشین، این‌ است که آن ماشین بتواند فردی را توسط یک پایانه‌ی “تله تایپ” به گونه‌ای فریب دهد که آن فرد متقاعد شود با یک انسان روبرو است.

جان مک کارتی، پیشرو در هوش مصنوعی

بعد از آن در تابستان سال 1956 جان مک کارتی (John McCarthy) برای اولین‌بار در یک کنفرانس عبارت هوش مصنوعی را به کار برد. مک کارتی از افراد پیشرو در زمینه‌ی هوش مصنوعی بود که در سال ۱۹۷۱ به خاطر خدماتش به پیشرفت علوم کامپیوتر در این زمینه، جایزه تورینگ را دریافت کرد. هم‌چنین اختراع زبان لیسپ (LISP) در سال 1958 از دستاوردهای مک کارتی بود که به مرور زمان به یک زبان برنامه نویسی استاندارد در حوزه‌ی هوش مصنوعی تبدیل شد. زبان لیسپ در دستیابی و توسعه‌ی فناوری تشخیص صدا (مانند دستیار مجازی سیری در تلفن‌های همراه شرکت اپل) بسیار مؤثر بود و امروزه نیز در زمینه‌های زیرساخت اینترنت، تکنولوژی کارت‌های اعتباری، صنایع هوایی و رباتیک کاربرد دارد.

مک کارتی در آزمایشگاهی در دانشگاه استنفورد روی ساخت اتومبیل‌های خودران (با قابلیت رانندگی خودکار) کار کرد و سپس در دهه‌های 60 و 70 میلادی در آزمایشگاه هوش مصنوعی SAIL روی سیستم‌هایی کار کرد که حواس بینایی و شنیداری و نیز مهارت‌های استدلال و حرکتی انسان را تقلید می‌کردند. این فعالیت‌ها تحولات بزرگی در حوزه‌ی هوش مصنوعی به شکل امروزی آن به وجود آورد.