آیا بشر قادر خواهد بود موجودی هوشمند همانند خود به وجود آورد؟ آیا زمانی
فرا خواهد رسید که روباتها به خانه ما رفتوآمد کنند؛ کنار ما بنشینند و
با ما به تبادل نظر بپردازند؟چه زمانی رؤیای روباتها به حقیقت خواهد
پیوست؟
شاید سؤالاتی این چنین را بتوان زمینهساز ظهور ...
آیا بشر قادر خواهد بود موجودی هوشمند همانند خود به وجود آورد؟ آیا زمانی فرا خواهد رسید که روباتها به خانه ما رفتوآمد کنند؛ کنار ما بنشینند و با ما به تبادل نظر بپردازند؟چه زمانی رؤیای روباتها به حقیقت خواهد پیوست؟
شاید سؤالاتی این چنین را بتوان زمینهساز ظهور دانشی نوین، با عنوان هوش
مصنوعی دانست. نخستین جرقههای هوش مصنوعی به سالهای بعد از جنگ جهانی دوم
باز میگردد. زمانی که آلن تورینگ در سال ۱۹۵۰م. آزمایشی مبنی بر این که
آیا ماشین قادر است با فرآیندهای مغز انسان رقابت نماید، مطرح کرد. سال
۱۹۶۰م. با روی کار آمدن برنامههای بازی شطرنج و ساخت اولین روباتها و
استفاده از زبانهای برنامهنویسی در اروپا و آمریکا، تحقیقات در زمینه هوش
مصنوعی به جنبههایانسانی نزدیکتر شد.اما هوش مصنوعی چیست و هوشمندی به
چه معناست؟
به زبانی ساده، هوش مصنوعی، دانش ساختن ماشینها یا برنامههای هوشمند است.
هوش مصنوعی، شاخهای از علم کامپیوتر است و در واقع تلفیقی از سه فناوری و
گرایش مطرح؛ یعنی شبکههای عصبی، سیستمهای استدلال فازی و الگوریتم
تکاملی میباشد. شبکههای عصبی، تقلیدی از سیستم فیزیکی و عصبی انسان است.
سیستم فازی، الگویی از تفکر و الگوریتمهای تکاملی، برداشتی از نحوه بقا و
انطباق موجودات با طبیعت است.اما آلن تورینگ، هوشمندی را به گونهای دیگر
تعریف کرده است. وی با انجام آزمایشی که سالها بعد با نام «تست تورینگ»
مشهور شد و بیشتر همانند یک بازی بود، توانست روشی برای تشخیص هوشمندی
ماشین ارائه دهد.فرض کنید شما در آزمایش تورینگ شرکت کردهاید. در این
صورت، بایستی در یک سوی یک دیوار حایل قرار گیرید؛ به گونهای که تنها از
طریق یک دستگاه تلهتایپ (بدون استفاده از صوت)، با شخصی که در آن سوی
دیوار قرار دارد و هویت او برای شما مشخص نیست، قادر به برقراری ارتباط
باشید.
در مدت زمان انجام آزمایش، میان شما و آن شخص مکالماتی صورت میگیرد. حال
اگر پس از انجام آزمایش به شما گفته شود شخصی که در آن سوی دیوار قرار
داشته و به سؤالات شما پاسخ میداده، یک ماشین بوده است، در آن صورت، ماشین
مورد نظر، یک ماشین هوشمند خواهد بود؛ اما چنانچه در طول انجام آزمایش، به
مصنوعی بودن آن پی ببرید، مطابق دیدگاه تورینگ، ماشین، هوشمند نیست.
بدین ترتیب، تورینگ در این آزمایش، مشخصه مهم هوشمندی را توانایی پردازش و
درک زبان طبیعی مطرح نمود.در تعریفی دیگر، هوش مصنوعی، مطالعه روشهایی
برای تبدیل کامپیوتر به ماشینی است که بتواند اعمال انجام شده توسط انسان
را انجام دهد.با توجه به تعریف فوق، منظور از موجود هوشمند، موجودی شبیه
انسان و یا ابزار یا ماشینی است که میتواند به انسان شبیه شود.هر چند
انسان، هوشمندترین موجودی است که میشناسیم، اما لزوماً تنها موجود هوشمند
عالم نخواهد بود. از طرفی تمامی اعمال انسان نیز هوشمندانه و برتر از
موجودات دیگر نیست؛ به طوری که در بسیاری از جنبههای ادراکی و حسی، همچون
قدرت بینایی و شنوایی، موجودات دیگر کاملاً قویتر از انسان میباشند.از
سوی دیگر، برخی بر این باورند که کامپیوترهای امروزی را میتوان جزء
ابزارهای هوشمند به حساب آورد؛ حال آن که این کامپیوترها فعلاً بهترین
ابزار، برای پیادهسازی هوشمندی هستند.
همچنین هوشمندی کامپیوترها برخلاف هوشمندی طبیعیانسان است.در کامپیوتر، یک
واحد کاملاً پیچیده، مسئولیت انجام تمام اعمال هوشمندانه را بر عهده دارد؛
در حالی که در طبیعت، تعداد بسیار زیادی از واحدهای کاملاً ساده (به عنوان
مثال، نورونهای شبکه عصبی) با عملکرد همزمان خود، رفتاری هوشمند را سبب
میشوند. بنابراین، تفاوت هوشمندی مصنوعی و هوشمندی طبیعی، میان پیچیدگی
فوقالعاده و سادگی فوقالعاده است.
● شاخهها و کاربردهای هوش مصنوعی
بیشتر افراد با شنیدن عبارت «هوش مصنوعی»، روباتهای فیلمهای علمی - تخیلی
و بازیهای کامپیوتری و به خصوص شطرنج را به خاطر میآورند.هوش مصنوعی در
مدت زمان کوتاهی از عمر خود، توانسته است از حد توسعه بازیها به سوی
دنیایی از مسائل شگفتآوری همچون سیستمهای خبره، بینایی ماشین و... گام
بردارد.امروزه ردپایی از هوش مصنوعی را میتوان در علوم مختلفی اعم از
پزشکی، علوم هوافضا، مهندسی و طراحی پروژه، اکتشافات و حتی تسلیحات نظامی
مشاهده کرد. از این رو، متخصصان هوش مصنوعی، با توجه به کاربردهای گوناگون
این علم، آن را در شاخههای متنوعی دنبال نمودهاند.
تعدادی از شاخههای هوش مصنوعی را میتوان در عناوین زیر خلاصه نمود:
▪ شبکههای عصبی (Neural Networks)
این شبکهها که با الهام از مدل شبکه عصبی ذهن انسان طراحی میشوند و
امروزه کاربردهای فراوان و گستردهای داشته، در زمینههای متنوعی چون
سیستمهای کنترلی، روباتیک، تشخیص متون، پردازش تصویر و... مورد استفاده
قرار میگیرند.
▪ پردازش زبان طبیعی (Natural Language Processing)
در این شاخه، سیستمها برای فهم زبان انسان برنامهریزی میشوند.
▪ روباتیک (Robotics)
این شاخه از هوش مصنوعی سعی دارد روباتها را طوری برنامهریزی کند که
اعمالی هوشمندانه، چون توانایی دیدن، شنیدن و نشان دادن عکسالعمل به
محرکهای محیطی را انجام دهد.
▪ انجام مسابقات (Game Playing)
در این قسمت، کامپیوترها برای شرکت در مسابقاتی چون شطرنج برنامهریزی
میشوند. ماه مِی سال ۱۹۹۷م. زمانی که کامپیوتر Deep-Blue از IBM قهرمان
شطرنج جهان را شکست داد، ۴۰ سال تلاش در زمینه هوش مصنوعی به نتایج
موفقیتآمیزی دست یافت. چهارم جولای ۱۹۹۷م. مأموریت «رهیاب NASA» با نشستن
یک روبات بر روی سطح کره مریخ، با موفقیت انجام شد. در همین حال و در کنار
این پیشرفتها، روبوکاپ اولین قدمهای خود را با برپایی مسابقات روباتهای
فوتبالیست برداشت. روبوکاپ در واقع جام جهانی روباتهاست.هدف سمبلیک این
مسابقات این است که در سال ۲۰۵۰م. تیمی متشکل از روباتهای انساننمای
هوشمند بتوانند قهرمان فوتبال جهان را در زمین فوتبال واقعی شکست دهند. تا
کنون ۸ دوره از این مسابقات برگزار شده است و قرار است در سال آینده
(۲۰۰۵م.) این مسابقات ۱۹-۱۳ جولای در ازاکای ژاپن برگزار گردد.
مسابقات جام جهانی روباتها در شش لیگ زیر انجام میشود:
۱) لیگ روباتهای اندازه متوسط (Middle Size).
۲) لیگ شبیهسازی (Simulation).
۳) لیگ روباتهای اندازه کوچک (Small Size).
۴) لیگ روباتهای انساننما (Humanoid).
۵) لیگ روباتهای امدادگر (Rescue).
۶) لیگ سگهای سونی (Sony dog).
جالب است بدانید که دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، مقام قهرمانی تیم
شبیهسازی مربی فوتبال آزمایشگاه تحقیقات مکاترونیک ( آمیختهای از علوم
مهندسی الکترونیک، برق، کامپیوتر و کنترل همراه با مهندسی مکانیک جهت طراحی
و ساخت سیستمهای پیچیده هوشمند و مدرن) روبوکاپ ۲۰۰۴م. را از آن خود
نموده است.
▪ سیستمهای خبره (Expert Systems)
در این شاخه، کامپیوترها برای تصمیمگیری در شرایط واقعی زندگی برنامهریزی
میشوند. نمونهای از سیستمهای خبره، سیستمهای تشخیص بیماری میباشند.در
این سیستمها، اطلاعات یک یا چند متخصص به همراه اطلاعات دریافتی از
مراجعان به کامپیوتر داده میشود؛ سپس کامپیوتر با پرسش سؤالاتی از
مراجعهکننده و تطبیق آن با اطلاعات موجود در بانک اطلاعاتی خود، بیماری
شخص را تشخیص خواهد داد.هر چند این سیستمها خبره هستند، اما تنها از
اطلاعاتی که به آنها داده شده، استفاده میکنند. برای نزدیک شدن به هوشمندی
انسان، ماشین بایستی بتواند کارکرد خود را اصلاح نماید. به عبارتی دیگر،
ماشین، بایستی دارای قدرت یادگیری باشد.
▪ یادگیری ماشین (Machine Learning)
یادگیری ماشین به این معناست که ماشین بتواند برنامه، ساختار یا دادههایش
را بر اساس ورودیها یا در پاسخ به اطلاعات خارجی، به نحوی تغییر دهد که
رفتارش به آن چه از او انتظار میرود، نزدیکتر شود.
▪ استراتژیهای تکاملی (الگوریتم ژنتیک) (Evolutionary Algorithms)
در این زمینه بیشتر به هوشمندیهایی غیر از هوشمندی انسان پرداخته میشود.
در حقیقت این گرایش سعی دارد مسائل بهینهسازی را با کمک روشهایی که در
طبیعت انتخاب شده است، حل نماید. به طور مثال، زمینههایی چون سیستم ایمنی
بدن انسان که در آن بیشمار الگوی ویروسهای مهاجم به صورتی هوشمندانه ذخیره
میشوند و یا روش یافتن کوتاهترین راه به منابع غذا، توسط مورچگان، همگی
بیانگر گوشههایی از هوشمندی بیولوژیک هستند.
▪ تشخیص گفتار (Speech Recognition) این گونه سیستمها معمولاً به عنوان ابزارهای بیومتریک و تشخیص هویت با کمک صدا در مکانهایی چون بانکها، فرودگاهها، آزمایشگاههای تحقیقاتی و... برای ایجاد امنیت و کنترل ورود و خروج افراد مورد استفاده قرار میگیرند.
▪ بینایی ماشین (Machine Vision)