هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) را باید عرصهٔ پهناور تلاقی و ملاقات بسیاری از دانشها، علوم، و فنون قدیم و جدید دانست. ریشه‌ها و ایده‌های اصلی آن را باید در فلسفه، زبان‌شناسی، ریاضیات، روان‌شناسی، نورولوژی، و فیزیولوژی نشان گرفت و شاخه‌ها، فروع، و کاربردهای گونه‌گونه و فراوان آن را در علوم رایانه، علوم مهندسی، علوم زیست‌شناسی و پزشکی، علوم ارتباطات و زمینه‌های بسیار دیگر.

هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی را به عنوان کوششهایی در پی ساختن رایانه های نظام مند ( سخت افزار و نرم افزار ) که رفتاری شبیه انسان داشته باشند ، بیان می کنند . یک سیستم هوش مصنوعی به راستی نه مصنوعی است و نه هوشمندبلکه دستگاهی است هدف گرا که مسائل را به روش مصنوعی حل می کند ، این سیستم ها بر پایه دانش ، تجربه و الگوهای استدلالی انسان به وجود آمده اند .

اهداف هوش مصنوعی

هدف هوش مصنوعی بطور کلی ساخت ماشینی است که بتواند «فکر» کند. اما برای دسته بندی و تعریف ماشینهای متفکر، می‌بایست به تعریف «هوش» پرداخت. همچنین به تعاریفی برای «آگاهی» و «درک» نیز نیازمندیم و در نهایت به معیاری برای سنجش هوش یک ماشین نیازمندیم.

هنوز تعریف دقیقی که مورد قبول همهٔ دانشمندان این علم باشد برای هوش مصنوعی ارائه نشده‌است، و این امر، به هیچ وجه مایهٔ تعجّب نیست. چرا که مقولهٔ مادر و اساسی‌تر از آن، یعنی خود هوش هم هنوز بطور همه‌جانبه و فراگیر تن به تعریف نداده‌است. در واقع، می‌توان نسل‌هایی از دانشمندان را سراغ گرفت که تمام دوران زندگی خود را صرف مطالعه و تلاش در راه یافتن جوابی به این سؤال عمده نموده‌اند که: هوش چیست؟

اما اکثر تعریف‌هایی که در این زمینه ارایه شده‌اند بر پایه یکی از چهار باور زیر قرار می‌گیرند:

  • سیستم‌هایی که به طور منطقی فکر می‌کنند
  • سیستم‌هایی که به طور منطقی عمل می‌کنند
  • سیستم‌هایی که مانند انسان فکر می‌کنند
  • سیستم‌هایی که مانند انسان عمل می‌کنند

شاید بتوان هوش مصنوعی را این گونه توصیف کرد:«هوش مصنوعی عبارت است از مطالعه این که چگونه کامپیوترها را می‌توان وادار به کارهایی کرد که در حال حاضر انسان‌ها آنها رابهتر انجام می‌دهند»

       تعریف دیگری که از هوش مصنوعی می‌توان ارائه داد به قرار زیر است:

« هوش مصنوعی، شاخه‌ایست از علم کامپیوتر که ملزومات محاسباتی اعمالی همچون ادراک (Perception) ، استدلال (Reasoning) و یادگیری (Learning) را بررسی کرده و سیستمی جهت انجام چنین اعمالی ارائه می‌دهد.»

و در نهایت تعریف سوم هوش مصنوعی از قرار زیر است:

«هوش مصنوعی، مطالعه روش‌هایی است برای تبدیل کامپیوتر به ماشینی که بتواند اعمال انجام شده توسط انسان را انجام دهد.»

ماهیت هوش مصنوعی

بطور کلی ماهیت وجودی هوش به مفهوم جمع آوری اطلاعات، استقرا و تحلیل تجربیات به منظور رسیدن به دانش و یا ارایه تصمیم میباشد. در واقع هوش به مفهوم به کارگیری تجربه به منظور حل مسایل دریافت شده تلقی میشود. هوش مصنویی علم و مهندسی ایجاد ماشینهایی با هوش با به کارگیری از کامپیوتر و الگوگیری از درک هوش انسانی و نهایتا دستیابی به مکانیزم هوش مصنوعی در سطح هوش انسانی میباشد.

در مقایسه هوش مصنوعی با هوش انسانی می توان گفت که انسان قادر به مشاهده و تجزیه و تحلیل مسایل در جهت قضاوت و اخذ تصمیم میباشد در حالی که هوش مصنوعی مبتنی بر قوانین و رویه هایی از قبل تعبیه شده بر روی کامپیوتر میباشد. در نتیجه علی رغم وجود کامپیوترهای بسیار کارا و قوی در عصر حاضر ما هنوز قادر به پیاده کردن هوشی نزدیک به هوش انسان در ایجاد هوشهای مصنوعی نبوده ایم.

روش شناسی در هوش مصنوعی

روش شناسی ( Methodology ) هوش مصنوعی هنوز به عنوان یک نقطه ضعف مورد انتقاد بسیاری از صاحبنظران است ، از نظر برخی از آنان این ضعف یک شکل تکاملی است که به تاریخچه کوتاه علم رایانه مربوط است .

روش های هوش مصنوعی روش هائی هستند که به درد مسائلی می خورند که به خوبی تعریف شده اند ، به طور مثال بسیاری از مسائل محاسباتی معمولی از محاسبات فیزیک گرفته تا محاسبه حقوق و دستمزد از این دسته مسئل هستند که برای آنها الگوریتم مشخصی وجود دارد و نیازی به جستجو برای یافتن حل مسأله نیست .

دانشمندان هوش مصنوعی و به طور کلی دانشمندان رشته های مختلف ، اکنون مایلند با مدل هائی کار کنند که آنها را ” مدل مؤلف ” می نامند.

آنها به دنبال ساخت ماشینی مقلد هستند، که بتواند با شبیه‌سازی رفتارهای میلیونها یاخته مغز انسان، همچون یک موجود متفکر به اندیشیدن بپردازد.

پیچیدگی های موجود در هوش مصنوعی

در بسیاری از موارد، با پوشانیدن و پنهان ساختن جزئیّات فاقد اهمّیّت است که بر پیچیدگی فائق می‌آییم، و می‌توانیم بر روی بخش‌هایی از مسئله متمرکز شویم که مهم‌تر است. تلاش اصلی، در واقع، ایجاد و دستیابی به لایه‌ها و ترازهای بالاتر است ، تا آنجا که، سر‌انجام برنامه‌های کامپوتری درست در همان سطحی کار خواهند کرد که خود انسان‌ها به کار مشغولند.

به یاری پژوهش‌های گسترده دانشمندان علوم مرتبط، هوش مصنوعی از آغاز پیدایش تاکنون راه بسیاری پیموده‌است. در این راستا، تحقیقاتی که بر روی توانایی آموختن زبانها انجام گرفت و همچنین درک عمیق از احساسات، دانشمندان را در پیشبرد این علم، یاری کرده‌است. یکی از اهداف متخصصین، تولید ماشینهایی است که دارای احساسات بوده و دست کم نسبت به وجود خود و احساسات خود آگاه باشند. این ماشین باید توانایی تعمیم تجربیات قدیمی خود در شرایط مشابه جدید را داشته و به این ترتیب اقدام به گسترش دامنه دانش و تجربیاتش کند.

برای نمونه به رباتی هوشمند بیاندیشید که بتواند اعضای بدن خود را به حرکت درآورد، او نسبت به این حرکت خود آگاه بوده و با سعی و خطا، دامنه حرکت خود را گسترش می‌دهد، و با هر حرکت موفقیت آمیز یا اشتباه، دامنه تجربیات خود را وسعت بخشیده و سر انجام راه رفته و یا حتی می‌دود و یا به روشی برای جابجا شدن، دست می‌یابد، که سازندگانش، برای او، متصور نبوده‌اند.

هر چند مثال ما در تولید ماشینهای هوشمند، کمی آرمانی است، ولی به هیچ عنوان دور از دسترس نیست. دانشمندان، عموماً برای تولید چنین ماشینهایی، از تنها مدلی که در طبیعت وجود دارد، یعنی توانایی یادگیری در موجودات زنده بخصوص انسان، بهره می‌برند.

هوش مصنوعی در کنار علوم رایانه

هوشمندی که همواره هدف نهایی دانش رایانه بوده‌است، اکنون در خدمت توسعه علوم رایانه نیز است. زبانهای برنامه نویسی پیشرفته، که توسعه ابزارهای هوشمند را ممکن می‌سازند، پایگاههای داده‌ای پیشرفته، موتورهای جستجو، و بسیاری نرم‌افزارها و ماشینها از نتایج پژوهش‌های هوش مصنوعی بهره می‌برند.

سیستمی که عاقلانه فکر کند. سامانه‌ای عاقل است که بتواند کارها را درست انجام دهد. در تولید این سیستم‌ها نحوه اندیشیدن انسان مد نظر نیست. این سیستم‌ها متکی به قوانین و منطقی هستند که پایه تفکر آنها را تشکیل داده و آنها را قادر به استنتاج و تصمیم گیری می‌نماید. آنها با وجودی که مانند انسان نمی‌اندیشند، تصمیماتی عاقلانه گرفته و اشتباه نمی‌کنند. این ماشینها لزوما درکی از احساسات ندارند. هم اکنون از این سیستم‌ها در تولید عامل‌ها در نرم افزارهای رایانه‌ای، بهره گیری می‌شود. عامل تنها مشاهده کرده و سپس عمل می‌کند.

در این پست به بررسی شاخه های علم هوش مصنوعی پرداخته ایم ،شما می توانید یا انواع شاخه های این علم آشنا شوید.

نقش فناوری اطلاعات و ارتباطات دریادگیری

فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) درمدت زمان کوتاهی که ازپیدایش آن میگذرد توانسته است تغییرات فراوانی را درنحوه زندگی بشر به وجود آورد. یکی اززمینه هایی که سهم عمده ای ازاین تغییرات را به خود اختصاص داده است، یادگیری است.نقش فناوریهای اطلاعاتی و ارتباطی درچرخه یادگیری بسیاراهمیت دارد.

فناوری اطلاعات و یادگیری

فناوری اطلاعات و یادگیری

دریادگیری به شیوه سنتی، فرد مجبور که به طورمداوم بخواند و بنویسد و ارتباط تقریبا یک طرفه بود. اما با کارگیری فناوری اطلاعاتی و ارتباطی دریادگیری، فرد علاوه براین مهارتهای پایه نیازمند داشتن مهارت دراستفاده ازفناوریهای اطلاعاتی و ارتباطی میباشد. یادگیری های مبتنی برفناوریهای نوین اطلاعاتی، با  ایجاد تغییرات بنیادین درمفاهیم آموزش سنتی، توانسته است بسیاری ازناکارآمدیهای نظامهای آموزشی را رفع کرده و دگرگونی های اساسی را درآموزش به وجود آورد. با استفاده ازدنیای مجازی دریادگیری، میتوان به روشهای نوین و کارامدی ازیادگیری دست یافت.

علت کاربرد فناوری اطلاعاتی و ارتباطی دریادگیری، آموزش بهتر و سریعتر میباشد.کاربرد فناوری اطلاعات و ارتباطات درآموزش، نوع جدیدی ازیادگیری را به وجود آورد، به طوریکه یادگیری تنها به صورت حضوری انجام نمیشود. زیاد ضرورتی ندارد که یادگیری حضوری و رودررو باشد و انتظارمیرود که یادگیری درمحیطهایی غیرازکلاس، امکان پذیرباشد، به نحوی که بتوان اطلاعات را به راحتی با سایریادگیرندگان به اشتراک گذاشت.  این تحول سبب تغییر نقش معلم و نیز نقش کتابخانه ها شده است. به این ترتیب، نوع جدید یادگیری، یادگیری الکترونیکی نام گرفت.

 مفهوم یادگیری الکترونیکی

همانگونه که فناوری اطلاعات و ارتباطات دربسیاری ازفرایندهای کاری روزمره همانند بانکداری الکترونیکی، تجارت الکترونیکی،پست الکترونیکی، دولت الکترونیکی و … مورد استفاده قرارمیگیرد، حوزه یادگیری الکترونیکی یا E-Learning  از این نوع فناوری بهره برده است. حذف محدودیتهای مکان،زمان و سن یادگیرنده که روزگاری دسترس ناپذیربه نظرمی رسیدند، امروز دیگر محدودیتهای بزرگی به نظرنمیرسند. ازطرفی باید توجه داشت که به وجود آمدن نیازهای گسترده و جدید درمیان جوامع با ادامه استفاده ازروشهای سنتی نظام آموزشی قابل تامین نیست. یادگیری مبتنی بررایانه، یادگیری مبتنی برفناوری اطلاعاتی، کلاس مجازی، کتابخانه های مجازی و … راه را برای پیدایی شیوه های نوین آموزش، هموار ساخته اند.

به لحاظ لغوی، به مجموعه فعالیتهای آموزشی که با استفاده ازابزارهای الکترونیکی اعم ازصوتی، تصویری، رایانه های شبکه ای، مجازی صورت بگیرد یادگیری الکترونیکی گفته میشود.

یادگیری الکترونیکی، نظامی مبتنی برفناوری اطلاعاتی و ارتباطی ( همانند سخت افزار، نرم افزار و شبکه های رایانه ای) به منظورایجاد، نگهداری، توسعه و دردسترس قراردادن مواد مطالعاتی/آموزشی برای دانشجویان میباشد که فعالیتهای مطالعاتی/آموزشی را هدایت میکند و ارزیابی دانشجویان را بدون نیاز به وجود محلی برای یادگیرندگان و معلمان امکان پذیرمیکند.

مدلهای یادگیری درمحیطهای الکترونیکی وب

گسترش فناوری اطلاعات و ارتباطات ، باعث تغییر چگونه، چه، چه کسی، کجا، چه وقت و چرایی یادگیری ها شده است. اختراع رایانه و اینترنت، نه تنها سرعت انتقال دانش را بالا برد، بلکه روش انتقال دانش را نیز ازفردی به فرد دیگر تغییرداد. پیش بینی اینکه، فناوری چگونه طی ۵ تا ۵۰ سال آینده یادگیری را تحث تاثیر قرارخواهد داد، دشوار میباشد.

 اینترنت، اینترانت و کلیه روشهای ارتباطی بی سیم[۳]، باعث ازمیان برداشته شدن موانع زمانی و مکانی شده است. اینترنت به عنوان یک وسیله ارتباطی سبب شده تا یادگیرنده بتواند با معلمان خود درارتباط باشد.

محیطهای آموزشی و  یادگیری مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات

نظامهای آموزشی و یادگیری مبتنی برفناوری اطلاعات و ارتباطات ، هرروزدرآموزش مادام العمر انسان، اهمیت بیشتری می یابد. شبکه های پرسرعت از آموزش ازراه دورپشتیبانی میکنند و بعلاوه جریان آموزش و یادگیری، انعطاف پذیرترمیشود.

انواع آموزش و یادگیری مبتنی برفناوری اطلاعات

برای آموزش و یادگیری مبتنی برفناوری اطلاعات، چهار شیوه درنظرگرفته شده است. این روشها عبارتنداز:

۱- خود یادگیری

دراین حالت، محیط آموزشی شامل یک رایانه و نرم افزار و نیز سه عنصرزیرمیباشد:
·        انتقال منابع چندرسانه ای

  • مشاوره جویی ازموادآموزشی
  • مجموعه نتایج آزمون

برای درک خودیادگیری، نرم افزارآموزشی میتواند به صورت پیوستهOnline))، ناپیوستهOffline)) یا مجموعه ای ازایندو تهیه شود. درحالت نا پیوسته، نرم افزارازطریق لوحهای فشرده ارائه میشود که ازمواد آموزشی قابل کنترل تشکیل شده است. درحالت پیوسته، رایانه یادگیرنده به یک پایگاه اطلاعاتی یا شبکه آموزشی متصل میشود.درحالت سوم، تحویل موثر مواد آموزشی میتواند هم به صورت پیوسته و هم به صورت ناپیوسته باشد. لوحهای فشرده به عنوان ضمیمه میتوانند ازطریق وب سایتهای اینترنتی ارائه شوند.
یادگیرنده ای که به تنهایی می آموزد میتواند ازمواد آموزشی مشاوره کسب کند. یعنی توضیحات بیشتر و مجموعه ای پاسخهای صحیح باید با مواد آموزشی ادغام شوند. دراین نوع یادگیری، فرد باید با استفاده ازمنابعی که دراختیاردارد به کسب دانش بپردازد و به مجموعه ای ازسوالاتی که درپایگاههای اطلاعاتی قراردارند پاسخ دهد و بلافاصله واکنش نظام را ببیند. درصورت خوب یا بد بودن نتایج آزمون یادگیرنده، نظام رایانه ای خیلی سریع واکنش نشان میدهد. پس دراین نوع یادگیری، وجود یک ارتباط مبتنی براینترنت جهت کسب منابع روزآمد ضروری میباشد.

۲-    یادگیری ازراه دور

دراین حالت، یک یاددهنده ازراه دور، یک یا چند یادگیرنده را کنترل میکندو درصورت درخواست یادگیرندگان، برای حمایت ازآنها فعال میشود. عناصرتشکیل دهنده این نوع یادگیری به این شرح میباشند:

  • اتصال به یک یاددهنده
  • نظارت بریک یا چند دانشجوی دوردست
  • پاسخ به درخواست یادگیرندگان
  • قابل دسته بندی ساختن مواد آموزشی روی پایانه های یادگیرندگان
    · مجموعه ای ازنتابج

تفاوت یادگیری ازراه دور با خودگیری دراین است که یک نفر به عنوان یاددهنده دراین نظام وجود دارد و خود او  نیزنیازمند آموزش است، لازم است نیازهای یادگیرندگان را به خوبی بشنانسد تا بتواند به آنها پاسخ لازم را ارائه نماید.نمونه هایی ازاین نوع یادگیری، نظامهای ویدئو کنفرانس یا نشست شبکه ای [۵] میباشد. آنها امکان برقراری ارتباط دیداری-شنیداری کاربران و به اشتراک گذاشتن مدارک مورد نیاز آنها را باهم فراهم میسازد. افراد ازطریق پست الکترونیکی نیز میتوانند با هم درارتباط باشند.

۳- کلاس مجازی

درکلاس مجازی، یک معلم و چند یادگیرنده به صورت همزمان ولی درمکانهای متفاوت با هم درارتباط هستند.دراین نوع یادگیری، مکانها ازطریق ابزارهای ارتباطی به هم مرتبط هستند، معلم با دانشجویان صحبت میکند، معلم منابع اضافی را انتخاب میکند، معلم، این منابع اضافی را برای دانشجویان ارسال میکند و تعاملات دانشجویان را مدیریت میکند. برای درک یک کلاس مجازی، یک محیط آموزشی مبتنی برفناوری اطلاعاتی باید برمبنای ساختارچندردیفه باشد. چراکه کاربران بسیاری ممکن است درپایانه های مختلفی کارکنند و نظام یادگیری مبتنی برفناوری اطلاعاتی، باید سخت افزار و نرم افزار مستقلی باشد.

دراین نظام، یک خادم برای دستیابی به مواد آموزشی وجود دارد. تصویر زیریک کلاس مجازی را نشان میدهد. شماره های ۱،۲،۳،۴ به عنوان یادگیرندگان و شماره ۵ به عنوان معلم فعالیت میکنند. آنها ازشماره ۶ به عنوان یک پایگاه اطلاعاتی جهت به دست آوردن منابع آموزشی مورد نیازخود استفاده میکنند.ازجهت فلشها میتوان دریافت که تمام حاضران دراین کلاس، بایکدیگر درتعامل هستند و به تبادل اطلاعات با هم میپردازند.

۴- یادگیری گروهی

این نوع یادگیری مشابه کلاس مجازی است با این تفاوت که کل جریان را فرد خاصی مدیریت نمیکند. یادگیرندگان به صورت همزمان اما ازمکانهای مختلف باهم دیدارمیکنند و باهم به یادگیری میپردازند. عناصرمورد نیازاین نوع یادگیری مشابه همان مواردی است که درکلاس مجازی بود. برای یادگیری گروهی، ارتباط درسطح بسیارگسترده ای باید به وجود آید، زیرا هریادگیرنده باید با سایرافراد گروه به تبادل اطلاعات بپردازد.
محیط آموزشی الکترونیکی باید کیفیت آموزش را ارتقا دهد. یعنی یادگیرندگان باید بتوانند ازهرجا و هرزمان اقدام به فراگیری کنند. مساله دیگر این است که تعامل یادگیرنده با محتوای آموزشی و تاثیر گذاشتن برسرعت فراگیری، باعث رشد یادگیرنده میشود. یادگیرنده، جریان یادگیری را با تقاضاهای فردی خود هماهنگ میکند که باعث افزایش انگیزه های او میشود.یک نظام آموزشی مبتنی برفناوری اطلاعاتی باید بتواند محتوای آموزشی و ابرداده ها را تولید و بازبینی کند، دوره های آموزشی را ارائه و کنترل کند، قسمتهای مختلف دوره آموزشی را ازطریق سازوکارهای بازیابی تولید نماید و به عنوان نفش کتابخانه، منابع آموزشی را انتخاب کند و زمینه مشاوره یادگیرندگان با آنرا فراهم گرداند.
به این ترتیب مشاهده میشود که ما درمحیط یادگیری الکترونیکی و به خصوص محیط یادگیری مبتنی برشبکه؛ به مجموعه ای ازمنابع مورد نیازیادگیرندگان؛ جایی که این منابع؛ انتخاب و گردآوری شده باشند؛ ابزارهای ارتباطی و یک یاددهنده که کارمدیریت یادگیری را برعهده بگیرد نیازمندیم.