جزوات رنگی و تایپ شده سیستم های خبره
مهندس حلمی کارشناسی ارشد دکتر غضنفری دانشگاه علمی کاربردی کمال میرزایی کاردانی استاد هاشمی برای آزمون استخدامی دانشگاه شهید باهنر
()
() () :
• • • • • ()
()
():
از علـوم بسـیار گسـترده ومتنوع است و از موضوعات و رشته هاي مختلف علوم و فن آوري، مانند مکانیزم هاي ساده در ماشین ها شروع شـده ، و بـهسیستم هاي خبره ختم می شود . هدف هوش مصنوعی بطور کلی ساخت ماشینی است که بتواند “فکـر ” کنـد. امـا بـراي دسته بندي و تعریف ماشینهاي متفکر، می بایست به تعریف “هوش” پرداخـت . همچنـ ین بـه تعـاریفی بـر اي “آگـاه ی” و “درك ” نیز نیازمندیم و در نهایت به معیاري ابر ي سنجش هوش یک ماشین نیازمندیم. به مدد تحقیقات وسیع دانشـمندانعلوم مرتبط، هوش مصنوعی از بدو پیدایش تا کنون راه بسیاري پیموده است . در این راستا، تحقی تقا ی که بر روي توانـا یی آموختن زبان ها انجام گرفت و همچنین درك عمیق از احساسات ، دانشمندان را در پیشبرد این علـم، یـاري کـرده اسـت.
یکی از اهداف متخصصین، تولید ماشینهایی است که داراي احساسات بوده و حداقل نسبت به وجـود خـود و احساسـاتخود واقف باشند . این ماشین باید توانایی تعمیم تجربیات قدیمی خود در شرایط مشابه جدید را داشته و بـه ایـ ن ترتیـ ب اقدام به گسترش دامنه دانش و تجربیاتش کند.
ابر ي مثال به رباتی هوشمند بیاندیشید که بتواند اعضاي بدن خود را به حرکت درآورد، او نسبت به این حرکت خود آگـاهبوده و با سعی و خطا، دامنه حرکت خود را گسترش می دهد، و با هر حرکت موفقیت آمیز یا اشتباه ، دامنه تجربیات خود را وسعت بخشیده و سر انجام راه رفته و یا حتـ ی مـی دود و یـ ا بـه روشـی بـر اي جابجـا شـدن، دسـت مـی یابـد ، کـهسازندگانش، براي او ، متصور نبوده اند. هر چند مثال ما در تولید ماشینهاي هوشمند، کمی آرمـا نی اسـت ، ولـی بـه هـیچ
۵
عنوان دور از دسترس نیست . دانشمندان، عموما براي لتو ید چنین ماشینهایی، از جزوه سیستم های خبره مـدلی کـه در طب یعـت وجـود دارد ،یعنی توانایی یادگیري در موجودات زنده بخصوص انسان، بهره می برند.
آنها بدنبال ساخت ماشینی مقلد هستند، که بتواند با شبیه سازي رفتارهاي میلیونها سلول مغز انسان، همچون یـ ک موجـودمتفکر به اندیشیدن بپردازد.
مباحث هوش مصنوعی قبل از بوجود آمدن علوم الکترونیک، توسط فلاسفه و ریاضی دانانی نظیر بول (Boole) که اقـدامبه ارائه قوانین و تئوري هایی در باب منطق نمودند ، مطرح شده بود . در سال 1943، با اختراع کامپیوترهـا ي الکترونی کـی، هوش مصنوعی، دانشمندان را به چالشی بزرگ فراخواند. بنظر مـ ی رسـ ید ، تکنولـو ژي در نهایـ ت قـادر بـه شـبیه سـا زي رفتارهاي هوشمندانه خواهد بود. با وجود مخالفت گروهی از متفکرین با هوش مصنوعی که با دیده تردید به کارآمـد ي آن می نگریستند تنها پس از چهار دهه ، شاهد تولد ماشینهاي شطرنج باز و دیگر سیسـتمها ي هوشـمند در صـنایع گونـاگونهستیم.
هوش مصنوعی که همواره هدف نهایی علوم کامپیوتر بوده است ، اکنون در خدمت توسعه علوم کامپیوتر نیـ ز مـ ی باشـد. زبانهاي برنامه نویسی پیشرفته، که توسعه ابزارهاي هوشمند را ممکن می سازند، پایگاههـ اي داده اي پیشـرفته، موتورهـاي جستجو، و بسیاري نرم افزار ها و ماشینها از نتایج تحقیقات هوش مصنوعی بهره می برند.
دانلود رایگان خلاصه کتاب جزوه سیستم های خبره کامل pdf
در سال 1950 آلن تورینگ(Alain Turing) ، ریاضی دان انگلیسی، معیار سنجش رفتار یک ماشین هوشمند را چنین بیان داشت:
“سزاوارترین معیار براي هوشمند جزوه سیستم های خبره یک ماشین، این است که آن ماشین بتواند انسانی را توسط یک پایانه (تله تایـ پ) به گونه اي بفریبد که آن فرد متقاعد گردد با یک انسان روبه رو است “.
در این آزمایش شخصی از طریق 2 عدد پایانه (کامپیوتر یا تله تایپ) که امکان برقراري ارتباط(Chat) را براي وي فـراهممی کنند با یک انسان و یک ماشین هوشمند ، بطور همزمان به پرسش و پاسـخ مـی پـردازد. در صـور تی کـه و ي نتوانـدماشین را از انسان تشخیص دهد ، آن ماشین، هوشمند است.
هوشمندي، قابلیت دنبال کردن هدف به همان روشی است که انسان دنبال می کند.
یک سیستم هرچه به انسان نزدیکتر باشد، هوشمندتر است.
سیستم هوشمند، سیستمی است که هدف مشخصی را با کمک حسگر و عملگر تا حصول موفقیت دنبال می نماید.
سیستم هوشمند، می تواند دانش خود را با یادگیري، از طریق تجربه ویا کسب دانش هاي جدید افزایش دهد.
انسان، یک سیستم هوشمند است.
هدف هوش مصنوعی ، سیستم جامع حل مساله است.
آزمایش تورینگ:
آزمایش تورینگ از قرار دادن انسان و ماشین بطور مستقیم در برابر یکدیگر اجتناب مـ ی کنـد و بـدین ترتیـ ب، چهـره وفیریک انسانی مد نظر آزمایش کنندگان نمی باشد . ماشینی که بتوانـد از پـس آزمـون تورینـگ بر آیـ د، از تفکـر ي انسـان ی برخوردار است.
۶
مدل سازي نحوه تفکر انسان، تنها راه تولید ماشینهاي هوشـمند نیسـت . هـم اکنـون دو جزوه سیستم های خبره بـراي تولیـ د ماشـ ینهاي هوشمند، مد نظر است که تنها یکی از آن دو از الگوي انسانی جهت فکر کردن بهره می برد:
• سیستمی که مانند انسان فکر کند. این سیستم با مدل کردن مغز انسان و نحوه اندیشیدن انسان تولید خواهد شد و لذا از آزمون تورینگ سر بلند بیرون می آید. از این سیستم ممکن است اعمال انسانی سر بزند .
•سیستمی که عاقلانه فکر کند . سیستمی عاقل است که بتواند کارها را درست انجام دهد. در تولید این سیسـتم هـا نحـوهاندیشیدن انسان مد نظر نیست . این سیستم ها متکی به قوانین و منطقی هستند که پایه تفکر آن ها را تشکیل داده و آن ها را قادر به استنتاج و تصمیم گیري می نماید . آن ها با وجودي که مانند انسان نمی اندیشند، تصمی تما ی عاقلانـ ه گرفتـه و اشـتباهنمی کنند. این ماشین ها لزوما درکی از احساسات ندارند . هم اکنون از این سیستم ها در تولید جزوه سیستم های خبره ها در نرم افزارهـا ي کامپیوتري ، بهره گیري می شود . Agent ، تنها مشاهده کرده و سپس عمل می کند.
Agent قادر به شناسایی الگوها ، و تصمیم گیري بر اساس قوانین فکر کردن خود است . قوانین و چگونگی فکر کـردنهر Agent در راستاي دستیابی به هدفش، تعریف می شود. این سیستم ها بر اساس قوانین خاص خود فکـر کـرده و کـارخودرا به درستی انجام می دهند . پس عاقلانه رفتار می کنند، هر چند الزاما مانند انسان فکر نمی کنند .
با وجودي که برآورده سازي نیازهاي صـنا یع نظــامی، مهمتــرین عامــل توســعه و رشــدهـوش مصـنوعی بـوده اسـت، هـم اکنـون از محصولات ایـ ن شـاخه از علـوم در صـنایع پزشـکی، رباتیــک، پــیش بی ـنـی وضــع هــوا، نقشه برداري و شناسایی عوارض، تشـخ یص صدا و دست خط و بازي ها و نـرم افزارهـا ي کامپیوتري استفاده می شود.
هوش مصنوعی روشـی اسـت در جهـت
هوشمند کردن کامپیوتر تا قادر باشد در هـرلحظه تصمیم گیري کرده و اقدام به بررسـییک مسئله نماید. هوش مصنوعی، کـامپیوتررا قادر به تفکـر مـی کنـد و روش آمـوختنانسان را تقلید می نماید. بنـابراین اقـدام بـه
جـذب اطلاعـات جدیـد جهـت بکـارگیري
مراحل بعدي می پردازد. مغز انسان به بخش هایی تقسیم شده است که هر بخش وظیفه خاص خود را جدا از بقیـه انجـاممی دهد. اختلال در کار یک بخش تاثیري در دیگر قسمت هاي مغز نخواهد گذاشت. در برنامه هاي هوش مصـنوعی نیـزاین مسئله رعایت می شود درحالی که در برنامه هاي غیر هوش مصنوعی مثل C یـاPascal تغییـر در برنامـه روي سـایرقسمت هاي برنامه و اطلاعات تاثیر دارد.
مباحث کاربردي و مهم در تحقق یک سیستم هوش مصنوعی : 1- سیستم هاي خبـره (Expert جزوه سیستم های خبره )، 2-شـبکه
سیستم هاي منطق فـازي -4، (Genetic Algorithms) الگوریتم هاي ژنتیک -3 ، (Neural Network) ها ي عصبی (Fuzzy Logic Systems)
دانلود رایگان خلاصه کتاب سیستم های خبره
شاخه هاي هوش مصنوعی :
• : (Neural Network)شبکه عصبی
در اینجا هوشمندي به وسیله مشابه سازي جزوه سیستم های خبره اتصالات فیزیکی که در مغز حیوانات اتفاق می افتـد، عملـی مـیشود.فرآیند تکلم طبیعی(Natural Language Processing) در این شاخه، کامپیوترها براي فهم زبـان انسـان
برنامه یزي می شوند.
• (Robotics)روباتیک
در این حوزه سعی می شود، روباتها به طور هوشمند عمل کنند.به عنوان مثال تواناییهاي هوشمندانه اي مثل دیدن، شنیدن و عکس العمل نشان دادن به محرکهاي طبیعی .
• (Game Playing) انجام مسابقه
در اینجا کامپیوترها براي شرکت در مسابقاتی مثل شطرنج برنامه ریزي می شوند.
• (Expert Systems) سیستمهاي خبره
در این شاخه ، کامپیوترها براي تصمیم گیري در شرایط واقعی زندگی برنامـه ریـزي مـی شـوند.بـه عنـوان مثـالسیستم هوشمندي را در نظر بگیرید که توانایی تشخیص مشکلات اعصاب و روان بیماران را دارد.براي این منظور به صورت زیر عمل می شود:اطلاعات یک یا چند متخصص به اضافه اطلاعات گرفته شده از خود مراجعان ، به کامپیوتر داده می شود.حال هر جزوه آموزش پایگاه های اطلاعاتی کننده به سوالاتی که کامپیوتر مطرح می کنـد پاسـخ داده ، سـپس کـامپیوترنوع بیماري مراجعه کننده را با استفاده از اطلاعات تخصصی که در اختیار دارد و اطلاعـاتی کـه از مراجعـه کننـدهگرفته ، مشخص می کند. چنین کامپیوتري ، یک سیستم خبره است.اما این سیستم، علاوه بر آنچه به آن داده شـده، اطلاعاتی به دست نمی آورد.در شاخه بعد، از قابلیتی سخن خواهیم گفت که به هوشمندي انسان نزدیکتر است.
هوش مصنوعی قوي و ضعیف :
اغلب، هوش مصنوعی به دو طبقه تقسیم می شود، هوش مصـنوعی قـوي (Strong A.I.) و هـوش مصـنوعی ضـعیف .
(Weak A.I.)
هوش مصنوعی قوي ادعا می کند که کامپیوترها می توانند به نحوي کارگذاري شوند که حداقل تا سطح انسان فکـر کننـدوتواناییهاي او را داشته باشند.
هوش مصنوعی ضعیف به سادگی چنین اظهار می کند که تعـدادي از ویژگیهـاي انسـان ماننـد فکرکـردن، مـی تواننـد بـهکامپیوترها اضافه شوند، به نحوي که آنها کاراتر شده و بتوانند به عنوان مثـال تشـخیص انسـان را مشـابه سـازي کننـد.بـهعبارت دیگر به نحوي کار کنند که بتوان به آنها سیستمهاي هوشمند اطلاق کرد .این نوع هوش مصنوعی مدتی اسـت کـهعملی شده و مثال آن نرم افزاري است که گفتار را تشخیص می دهد.
نظرمحققان پیرامون هوش مصنوعی:
سرعت و حافظه کامپیوتر نسبت به انسان خیلی بیشتر است ، اما میـزان تواناییهـاي آن بسـتگی بـه کـارآیی مکانیزمهـايهوشمندي دارد که طراحان برنامه در طراحی به کار گرفته اند.اگر طراحان مکانیزمهاي مورد نظرشان را کاملا دریافته باشند و به خوبی بتوانند آنها رادر برنامه هایی به زبان ماشین بیان کنند، میزان توانایی ماشین مطلـوب خواهـد بـود و اگـر چنـیننباشد، ماشین کارایی خوبی نخواهد داشت. نابراین هوشمندي ماشینها نیز مانند انسان ، انواع و درجات مختلفی دارد.
بعضی از مردم فکر می کنند با نوشتن تعداد زیادي برنامه و با استفاده از زبانهایی که هم اکنون بـراي بیـان اطلاعـات بـهکامپیوتر استفاده می شوند، کامپیوترها می توانند به هوشمندي نوع انسان برسند .اما محققان هوش مصنوعی معتقدند بـراياین منظور، ایده هاي اساسی جدیدي لازم است و جزوه سیستم های خبره نمی توان پیش بینی کرد که چه زمانی کامپیوترها به ایـن هـدفمی رسند.گروهی از محققان در پی این اندیشه بوده اند که ماشینی غیر از کامپیوتر را براي هوشمند شدن به وجود آورده و به کار گیرند .این گروه ماشینهایی ساختند و امیدوار بودند که بتوانند این ماشینها را به همـان صـورتی کـه برنامـه هـايکامپیوتري را هوشمندمی سازند، هوشمند کنند.با وجود این ، آنها معمولا ماشـینهاي اختراعـی خـود را روي کـامپیوتر مدل سازي می کردند. نها به این گمان می رسیدند که ساخت ماشینهاي جدید بسیار گـران تمـام مـی شـود، چـون بـرايافزایش سرعت کامپیوترها هزینه بسیار زیادي صرف می شود و بنابراین نوع دیگر ماشین باید خیلی سـریع باشـد کـه درمدل سازي ، بهتر از کامپیوتر عمل کند.گاهی این سوال پیش می آید که آیا هـدف از هـوش مصـنوعی ، گـذاردن اندیشـهانسان در کامپیوتر است ‚ بعضی از جزوه سیستم های خبره همین هدف را دنبال می کنند.اما اندیشه انسان مشخصـه هـاي بسـیار زیـاديدارد وتا کنون
کسی به طور جدي از تقلید همه آنها در کامپیوتر صحبتی نکرده است .
محققان معتقدند زمانی که انسان در انجام بعضی از امور بهتر از ماشین عمل کند و یا آنگاه که کامپیوترهـا بـراي داشـتنکارکردي مشابه انسان ، ناچار به استفاده از تعداد بسـیار زیـادي محاسـبه باشـند، در آن صـورت طراحـان برنامـه هـايهوشمندي ماشین در درك مکانیزمهاي هوشمندي و بیان آنها به زبان ماشین موفق نبـوده انـد، بنـابراین لازم اسـت برنامـههایی با کارایی بیشتر طراحی شود.بعضی از مردم فکر می کننـد بـراي هوشـمند شـدن کامپیوترهـا، سـرعت بیشـتري لازماست.اما از نظر محققان اگر تسلط کاملی بر طراحی برنامه هاي هوشمندي وجود داشت ، کامپیوترهاي 30 سـال قبـل نیـزبراي هوشمند شدن سرعت کافی داشتند!
نحوه شکل گیري هوش مصنوعی:
بعد از جنگ جهانی دوم ، افرادي بدون ارتباط با یکدیگرشروع به کار در زمینه ماشینهاي هوشمند کردنـد .در سـال 1947 ، تورینگ یک سخنرانی در همین زمینه ارائه کرد، او احتمالا اولین کسی است که ادعا کرد بهترین تحقیقات در ایـن زمینـهبراساس برنامه نویسی کامپیوتر انجام می شود و نه ساخت ماشین.
پس از شکل گیري هوش مصنوعی ، مک کارتی یک کارگاه دو ماهه در کالجDart Mouth تشکیل داد .این کارگاه هـیچچیز تازه اي به دنبال نداشت ، اما همه بنیانگذاران هوش مصنوعی را گردهم آورد و باعـث شـد پایـه اي بـراي تحقیقـاتبعدي گذارده شود .به دنبال آن موج شدیدي از تحقیقات در این زمینه پدید آمـد و مراکـز تحقیقـات هـوش مصـنوعی دردانشگاههایی مثل MIT و Carnegie Mellon شکل گرفت.
مک کارتی فعالیتهاي زیادي در این زمینه انجام داد .او در سال 1958 یک زبان برنامه نویسی سـطح بـالا بـه نـام لیسـپ(LISP) را نوشت که هنوز یکی از برجسته ترین زبانهاي برنامه نویسی هوش مصنوعی است.
در آن زمان محققان MIT نشان دادند که اگر کار به یک موضوع اصلی محدود و منحصـر شـود، برنامـه هـايکامپیوتري می توانند مسائل فضایی و همچنین مسائل منطقی را نیز حل کنند.
در دهه 70 میلادي ، حوزه هاي کاري هوش مصنوعی تخصصی تر شد.حوزه هایی مثل سیستمهاي هوشمند، بررسی تکلم و بینایی کامپیوتر و غیره به وجود آمد که این امر باعث تحکیم بیشتر تئوریهاي مربوطه شد.
در دهه 80 میلادي ، هوش مصنوعی با گامهاي سریع تري به پیش رفت. همچنانکه کامپیوترهاي شخصی جـاي بیشـتريبین مردم پیدا کردند و فروش سخت افزار در این زمینه افزایش یافت ، مردم با علم و تکنیک مانوس تر شدند.
در اوایل دهه90 میلادي، در جنگ خلیج فارس هوش مصنوعی مورد آزمایش قرار گرفت. این آزمایش هـم در کارهـايساده اي مثل تجهیز هواپیماهاي باربري و هم در کارهاي پیچیده تر مثل زمان بندي و همـاهنگی عملیـات طوفـان صـحراانجام گرفت.همچنین سلاحهاي پیشرفته تر مثل موشک کروز به جزوه سیستم های خبره در زمینـه هـوش مصـنوعی مثـل روباتیـک یـابینایی ماشین ، مجهز شدند .
نزدیک به ده سال پیش ، دپارتمان تجاري ، ارزیابی تکنولوژیکی بازار هوشمندي مصـنوع ی در U.S را مـورد بحـث قـرارداد. محققان ، AI را به عنوان سیستمی که می تواند به سـازمان در مـدیریت دانـش آن کمـک نمایـد و در رابطـه بـا بعـدپیچیدگی ، یاري کننده متخصصان در تحلیل مشکل و طراحی ابزار جدید باشد ، معرفی نموده اند.
در سال 1993 بازار هوش مصنوعی شامل تکنولوژي یها ی نظیر سیستم خبره ،شبکه هاي عصبی ، منطق فازي ، رباتها و…. می شد که حدود 900 میلیون دلار را به خود اختصاص می داد و U.S در توسعه چنین سیستم هایی در راس سایر کشور ها قرار داشت.
بعد از آن سرمایه گذاري هاي وسیعی از طرف دولت و ارتش روي سیستم هاي هوشمند گردید و کاربرد هـا ي وسـیع ی از آن ایجاد شدو اکنون در قرن بیست و یکم شاهد ورود تدریجی هوش مصنوعی به زندگی مردم هستیم ، به خصـوص کـهعلاقه به کامپیوتر و بازیهاي کامپیوتري روزبه روز بیشتر می شود در سال 2002 سـهم ایـن بازاربـه چیـزي بـالغ بـر 11.9 بیلیون دلار رسید و پیش بینی می شود تا سال 2007 به 21 بیلیون دلار خواهد رسید. پیشرفتهاي نـوین در ایـن زمینـه بـهطور روزافزون در دسترس مردم قرار می گیرد و چه کسی می داند آینده به همراه خود چه به ارمغان خواهد آورد.
هوش مصنوعی و هوش انسانی :
برا ي شناخت هوش مصنوعی شایست ه است تا تفاوت آن را با هوشانسانی به خوبی بدانیم . مغز انسان از میلیاردها سـلول یا رشته عصبی درست شده است و این سلول ها به صورت : () () »«
فهرست مطالب