هوش مصنوعی چیست به زبان ساده چه کاربردی دارد و چگونه کار میکند ؟

هوش مصنوعی چیست به زبان ساده ؟ تکنولوژی AI چگونه کار می‌کند؟ مزایا و معایب هوش مصنوعی چه مواردی هستند؟ در چه حوزه‌هایی می‌توان از فناوری artificial intelligence استفاده کرد؟

در بیشتر فیلم‌های علمی تخیلی، ربات‎ها و تکنولوژی‌ها در دنیای آینده نقش بزرگی ایفا می‌کنند. در این نوع فیلم‌ها ربات ها می‌توانند همانند انسان تصمیم بگیرند، تحلیل کنند و برحسب شرایط متفاوت، رفتارهای مختلفی را از خود نشان دهند. اگرچه در این فیلم‌ها درباره تکنولوژی و جهان آینده اغراق‌های زیادی نمایش داده می‌شود، اما حقیقت این است که آینده تکنولوژی به فناوری هوش مصنوعی یا artificial intelligence وابسته است. این فناوری کلید ساخت دنیای مدرن و هوشمند است که در آن انسان‌ها به راحتی و از طریق پلتفرم‌های مختلف می‌توانند چالش‎‌های خود را برطرف کنند. فناوری artificial intelligence یک حوزه جذاب در تکنولوژی است که در بیشتر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله قصد داریم تا تکنولوژی هوش مصنوعی را به صورت کامل بررسی کنیم.

هوش مصنوعی چیست به زبان ساده

هوش مصنوعی یا artificial intelligence به شبیه سازی هوش انسانی گفته می‌شود که توسط توابع کدنویسی شده، اجرا می‌گردد. هوش مصنوعی در واقع یک پلتفرم است که به کمک الگوریتم‌ها و توابع مختلف، مقدار زیادی از اطلاعات را پردازش می‌نماید و برطبق آن، بهترین تصمیم را برای حل یک مساله بیان می‌کند. فناوری AI را می‌توان همانند یک ماشین هوشمند در نظر گرفت که می‌تواند در بخش‌های مختلف همانند یک انسان تفکر کند و برای آن یک راهکار بسازد.

هوش مصنوعی یا AI تفکر و حل مساله را از طریق پایگاه داده‌های بزرگ انجام می‌دهد. این فناوری در ابتدا برای حل یک مشکل، حجم زیادی از اطلاعات مرتبط با آن مشکل را جمع آوری می‌کند. سپس به کمک توابع و الگوریتم‌های تعریف شده، اطلاعات را بررسی و فیلتر می‌کند. در نهایت با ترکیب داده‌های موجود، AI بهترین جواب را برای حل مشکل ارائه می‌کند.

مهم ترین ویژگی تکنولوژی AI، توانایی آن در استدلال و تحلیل یک مساله است. در واقع این تکنولوژی همانند یک انسان، قدرت استدلال و تحلیل دارد. این قدرت از طریق کدهای تعریف شده در پلتفرم آن ایجاد شده است که به کمک آن می‌تواند در شرایط و مشکلات مختلف، راه حل‌ها و جواب‌های مرتبطی پیدا کند. سیستم‌های AI هر نوع وظیفه‌ای که بتوان آن را از طریق اطلاعات آموزش دید، می‌توانند انجام دهند. به عنوان مثال برای تفسیر صحبت یک شخص، مغز انسان ابتدا صحبت‌ها را گوش می‌کند؛ سپس از طریق اطلاعات و دانش قبلی خود آن‌ها را استدلال کرده و در نهایت به آن واکنش نشان می‌دهد.

هوش مصنوعی نیز رفتاری مشابه مغز انسان دارد. در این مثال، هوش مصنوعی ابتدا صحبت‌های شخص را گوش می‌کند و زبان مورد صحبت را تشخیص می‌دهد. سپس حرف‌های گفته شده را به بخش‌های کوچکتر، یعنی کلمه‌ها، تقسیم کرده و آن‌ها را پردازش می‌کند. در مرحله آخر، AI ترکیب کلمه‌ها و معنی آن‌ها را تفسیر کرده و بهترین واکنش را نسبت به آن نشان می‌دهد.

تاریخچه هوش مصنوعی

ایده ساخت هوش مصنوعی از سال 1950 و در جنگ جهانی دوم مطرح شد. در آن زمان آلمان نازی برای ارسال پیام‎های خود، از روش کدگذاری انیگما (enigma) استفاده می‌کردند تا کشورهای دیگر از طریق ردیابی تلگراف نتوانند پیام آن‌ها را شنود کنند. آلن تورینگ (Alan Turing) ریاضیدان برجسته انگلیسی، با طراحی دستگاهی توانست الگوهای موجود و تکراری در پیام‌های سربازان نازی را کشف و آن‌ها را رمزگشایی کند. در واقع تورینگ برای حل کدهای انیگما دستورات مشخصی را در دستگاه خود تعریف کرد. دستگاه به کمک دستورات تعریف شده همانند یک انسان، به دنبال الگوهای موجود در پیام‌ها رفت و توانست با دقت بالایی، الگوهای موجود در پیام‌ها را پیدا کند.

ایده ساخت AI تنها به آلن تورینگ محدود نمی‌شود و در سال 1956 جان مک کارتی (John McCarthy) دانشمند حوزه علوم کامپیوتر اولین بار اصطلاح “هوش مصنوعی” را به کار برد. مک کارتی ایده و تئوری‌های زیادی را برای ساخت AI مطرح کرد و توانست گامی مهم در جهت پیشرفت این حوزه بردارد. بعد از آن در سال 1967، فرانک روزنبلات (Frank Rosenblatt) با ساخت کامپیوتر Mark 1 Perceptron، اولین سیستم مبتنی بر شبکه عصبی را ایجاد کرد. طراحی این سیستم به گونه‌ایست که همانند شبکه عصبی انسان، می‌تواند با انجام آزمون و خطا و دریافت اطلاعات، خود را ارتقا دهد و عملکرد بهتری داشته باشد. در واقع این دستگاه همانند انسان می‌تواند یاد بگیرد. روزنبلات جزو اولین کسانی بود که حوزه یادگیری ماشین یا machine learning را برای توسعه فناوری AI به دنیا معرفی کرد.

در سال 1997، یک تیم توسعه از شرکت IBM توانست با طراحی نرم افزاری مبتنی بر فناوری AI، گری کاسپاروف (Garry Kasparov) قهرمان شطرنج جهان را در یک مسابقه شکست دهد. تیم توسعه IBM به کمک الگوریتم‌ها و سیستم یادگیری ماشین، توانسته بودند سیستمی طراحی کنند که بهترین تصمیم را در شرایط مختلف در بازی شطرنج انتخاب کند. بعد از ساخت این نرم افزار، از سال 1999 تا به امروز فناوری AI در اکثر حوزه‌ها و صنابع مورد استفاده قرار گرفته است. این فناوری به دلیل تحلیل اطلاعات، استدلال آن‌ها و انتخاب بهترین تصمیم، می‌تواند خطاهای انسانی در حوزه‌های مختلف را کاهش دهد.

هوش مصنوعی چگونه کار می‌کند؟

همان‌طور که اشاره شد، فناوری هوش مصنوعی از طریق تحلیل و تجزیه حجم بالایی از دیتا می‌تواند بهترین پاسخ را برای حل یک مشکل ارائه کند. فناوری AI معمولا از طریق الگوریتم‌های یادگیری ماشین (machine learning) و یادگیری عمیق (deep learning) اطلاعات را تجزیه و تحلیل می‌کنند. الگوریتم‌های یادگیری ماشین، داده‌ها را توسط یک یا چند سرور تعذیه می‌کنند و از توابع آماری برای یادگیری اطلاعات و نحوه استفاده از آن کمک می‌گیرند.

در واقع الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای بررسی این فرآیند، مشکل یا پدیده ابتدا دیتای قبلی آن را بررسی می‌نمایند و برحسب آن، یک رفتار کلی برای آن پیش بینی می‌کنند. بعد از آن، فناوری AI به کمک الگوریتم‌های دیگر، رفتارهای غیرقابل پیش بینی یک موضوع را بررسی می‌کند و در نهایت بهترین پاسخ را برای آن طراحی می‌نماید.

در یادگیری عمیق، همانند machine learning، فناوری AI برای حل یک مشکل دیتای زیادی را جمع آوری و تجزیه و تحلیل می‌کند. اما در یادگیری عمیق، معماری شبکه عصبی نیز وجود دارد که باعث می‌شود فناوری AI به پاسخ‌ها و خروجی‌های دقیق‌تری برسد. شبکه عصبی طراحی شده در یادگیری عمیق از مغز انسان الهام گرفته شده و به صورت چندلایه کار می‌کند. در واقع در یادگیری عمیق، هر بخش از داده‌ها در لایه‌های مختلفی پردازش می‌شود و پلتفرم AI می‌تواند ارتباطات بهتر و عمیق تری بین اطلاعات ورودی پیدا کند. در این حالت زمانی‌که AI بخواهد به یک مشکل یا فرآیند پاسخ دهد، می‌تواند خروجی‌های دقیق‌تری به کاربر نشان دهد.

انواع هوش مصنوعی

هوش مصنوعی را می‌توان بر اساس میزان پیچیدگی وظایفی که یک سیستم قادر به انجام آنها است، به چهار دسته تقسیم کرد. این دسته‌ها موارد زیر هستند:

1. Reactive Machine

2. Limited Memory

ماشین‌های حافظه محدود (limited memory) از دیگر انواع فناوری AI به شمار می‌آیند که از طریق اطلاعات ثبت شده در گذشته، می‌توانند یک موضوع را بررسی و برای آن تصمیم گیری کنند. حافظه محدود با جمع آوری دیتای موجود در بازه‌های زمانی محدود، رفتارهای موجود در یک فرآیند یا یک موضوع را شناسایی می‌کند و برحسب آن، می‌تواند بهترین خروجی را نمایش دهد. این فناوری معمولا در خودروهای بدون سرنشین اجرا می‌شود. در این خودروها، سیستم حافظه محدود (limited memory) با آنالیز داده‌های ثبت شده، مانند میزان سرعت استاندارد، موقعیت سایر خودروها و وضعیت ترافیک می‌تواند خودرو را هدایت کند.

3. Theory of Mind

تئوری ذهن، یکی دیگر از انواع AI است که صرفا برطبق نظریه‌ها و تئوری‌های مختلف بیان می‌شود. این بخش از هوش مصنوعی به موضوعاتی مانند درک احساسات و رفتارهای انسان می‌پردازد و سعی دارد تا تکنولوژی AI را به قدری هوشمند کند تا بتواند توانایی ادراک احساسات را بدست آورد. این بخش از AI پیشرفت‌های زیادی در حوزه اتصال ماشین و انسان داشته اما هنوز به یک محصول نهایی نرسیده است.

4. Self Awareness

خودآگاهانه (self awareness) نیز همانند theory of mind، در حد فرضیات و تئوری‌های مختلف بیان می‌شود. در این بخش قرار است تکنولوژی AI به قدری پیشرفت کند که بتواند علاوه بر درک احساسات انسان‌ها، یک رفتار منحصر به فرد و انسان گونه نیز داشته باشد. در واقع در این حوزه، فناوری AI همانند یک انسان کامل رفتار می‌کند و دارای ویژگی‌های اخلاقی منحصر به فردی است.

کاربردهای هوش مصنوعی

همان‌طور که اشاره شد، تکنولوژی AI  تقریبا در همه حوزه‌ها استفاده می‌شود. AI در هر حوزه می‌تواند استفاده شود و عملکرد کلی آن را بهبود ببخشد. مهم ترین بخش‌هایی که می‌توان از هوش مصنوعی در آن‌ها استفاده کرد، موارد زیر هستند :

• پزشکی و بهداشت
  به کمک هوش مصنوعی، بیماران می‌توانند به راحتی توسط ماشین های AI ویزیت شوند. ماشین های AI می‌توانند با توجه به سوابق بیماری‌ها، رفتار و اثر آن‌ها بر روی بدن انسان، نوع بیماری را تشخیص دهند. علاوه بر این، تکنولوژی AI می‌تواند اسکن‌های دقیق‌تر و بهتری از اعضای بدن انسان انجام دهد. پردازش تصویری در ماشین های AI بسیار دقیق عمل می‌کند و شخص با کمترین خطا می‌تواند بیماری خود را شناسایی کرده و درمان شود.
• مالی و سرمایه گذاری
  نهادهای مالی به دلیل وجود حجم بسیار بالایی از داده‌های مالی، عملکرد مناسبی ندارند. نهادهای مالی در بحث تجزیه و حسابرسی اطلاعات روند کندی دارند و این باعث می‌شود تا سرمایه گذاران با ریسک‌های سیستماتیک مختلفی مواجه شوند. تکنولوژی AI علاوه بر افزایش سرعت تجزیه و تحلیل داده‌ها، می‌تواند در بخش‌هایی مانند مدیریت سبد و کنترل ریسک دارایی‌ها ورود پیدا کند. تکنولوژی AI می‌تواند بهترین راهکارها را برای نهادهای مالی انتخاب نماید و برای هر سرمایه گذار، بسته به نوع استراتژی آن، سبد سرمایه گذاری مناسب طراحی کند.
• خودروسازی
  بحث خودروهای بدون سرنشین و تمام اتومات در صنعت خودروسازی تنها به کمک فناوری AI امکان پذیر است. تکنولوژی AI با شناخت قوانین رانندگی، تجزیه وضعیت کلی ماشین و رفتار سایر رانندگان، می‌توانند رانندگی بدون خطر و ایمن برای افراد ایجاد کند.
• زنجیره تامین
  زنجیره تامین (supply chain)، یکی از بخش‌های مهم کسب و کارها به حساب می‌آید. در این بخش اطلاعات مربوط به موجودی کالا، فرآیند تبدیل مواد خام به محصول نهایی و نحوه ارسال و دریافت محصول از تولید کننده به مصرف کننده بررسی می‌شود. کارشناسان صنعت در زنجیره تامین نیز با حجم بالایی از اطلاعات مواجه هستند و باید علاوه بر دسته بندی درست، برحسب شرایط بازار بهترین تصمیم را برای صنعت اتخاذ کنند.
  به کمک هوش مصنوعی، کارشناسان می‌توانند علاوه بر آمارگیری دقیق از اطلاعات هر محصول، رفتار بازار را پیش بینی و تحلیل کنند. کارشناسان به کمک تحلیل های AI قادر خواهند بود بهترین تصمیم را برای کسب و کار خود اتخاذ نمایند.
• آموزش
  صنعت آموزش بعد از همه گیری کرونا، با تغییرات بسیار جدی مواجه شد. به دلیل محدودیت افراد برای شرکت در کلاس‌های حضوری، پلتفرم‌های کلاس‌های آنلاین بسیار رونق گرفتند. بعد از آن بسیاری از افراد به اهمیت این نوع کلاس‌ها و بازدهی آن‌ها پی بردند. تکنولوژی AI می‌تواند بسته به نیاز هر فرد، بهترین روش آموزشی را برای او طراحی و پیاده سازی کند. AI می‌تواند استعدادهای کودکان و نوجوانان را به سادگی تشخیص دهد.
• گیم
  داشتن یک حریف قوی و باهوش، یکی از چالش‌هاییست که هر گیمر تمایل دارد با آن مواجه شود. تکنولوژی AI می‌تواند علاوه بر افزایش هوش آواتارهای بازی، واکنش‌های دقیق تر و منحصر به فردی برای هر بازیکن ایجاد کند. AI می‌تواند سناریوهای مختلفی به بازی‌ها اضافه کند و یک تجربه جذاب را برای کاربران رقم بزند.