--------------------------------------------------------------------------------
المجالات الأساسية للذكاء الاصطناعي :
يوجد العديد من المجالات المتعددة للذكاء الاصطناعي يمكن إجمالها على النحو التالي :
1- معالجة اللغات والترجمة الآلية .
2- التعرف على الكلام .
3- التعرف على الأشكال .
4- معالجة وتحليل الصور .
5- الرؤية بالحاسب .
6- الإنسان الآلي .
7- النظم الخبيرة .
8- تعليم الآلة .
9- البرمجة الآلية .
10- الشبكات العصبية .
11- خوارزميات الجينات .
12- المنطق الفازي .
13- ممارسة الألعاب .
خوارزم الجينات :
Genetic algorithms
وهي طريقة حديثة في علم الذكاء الاصطناعي والاسم مشتق من علم البيولوجي الخاص بالوراثة genetic
وهي محاولة محاكاة بعض الخصائص الذكية التي يمكن استنباطها في حل المشكلة ،ويمكن تطبيقها في حل مشكلة تخمين الأعداد .
النظم الخبيرة :
Expert System
النظم الخبيرة عبارة عن برامج تقوم بتنفيذ مهام الخبير البشري . وهي تستخدم بعض المعلومات اللازمة لتكوين موضوع معين يقوم المستخدم بإمدادها للنظام الخبير ، لذلك يقوم النظام الخبير بالعديد من الأسئلة للمستخدم حتى يمكنه الوصول الى الهدف المطلوب وايجاد الاجابات اللازمة والمتطابقة مع الاسئلة .
وتتكون النظم الخبيرة من :
خبير المجال Domain Expert ، مهندس المعرفة Knowledge Expert ، أداة بناء النظام الخبير Expert System Building Tool ، مدخلي البيانات والمعلومات Clerical Stuff .
قاعدة المعرفة Knowledge Base ، قاعدة البيانات Database ، آلة الاستدلال interface engine ، النظام الفرعي للشرح والتوضيح explanation module، وحدة التفاعل مع المستخدم user interface ، نظام تقنية المعرفة Knowledge refining module .
النظام الفازي :
Fuzzy Systems
يتكون النظام الفازي المنطقي من : فئات الفازي ، متغيرات الادخال والاخراج الفازي ، قواعد الفازي ، آلية عمل الفازي .
الشبكات العصبية :
Neural Networks
يتكون نظام الشبكات العصبية من نفس الخصائص المميزة لنظام الخلية العصبية البيولوجية ، والتي تحتوي على العديد من المدخلات inputs والعديد أيضا من المخرجات outputs ، وعلاقات بينهما عن طريق وصلات خاصة synapses ويتم تكوين علاقة بين متغيرات المدخلات والمخرجات عن طريق دوال خاصة يتم حسابها .
وتشمل معالجة المعلومات عن طريق الشبكات العصبية تحليل الاشكال للتعرف عليها عن طريق استخدام معلومات مكتسبة ومخزنة على صورة تدفق من المدخلات للخلية العصبية .
معالجة اللغات الحية :
Natural language processing
تعتمد تقنية معالجة اللغات على مقارنة الحاسب بين نص لغة البرنامج والمناظر له في لغة الآلة دون فهم أو وعي أو ادراك . وعند معالجة اللغات الحية باستخدام نظم الذكاء الاصطناعي يجب أن يحقق النظام التعرف على طبية اللغة تماما مثل الانسان ، ويتكون نظام معالجة اللغات الحية natural language processing من مستويين رئيسين هما :التعرف على اللغة NL recognition ، و فهم اللغة NL understanding .
الرؤية بالحاسب :
Computer Vision
المقصود بالرؤية بالحاسب هو الحصول على معلومات مرئية عن البيئة المحيطة بها ، وتتضمن هذه المعلومات أوصافاً ذات معنى عما يحيط بها من كيانات جامدة أو كيانات حية تماماً مثل كاميرا التصوير الضوئي ولكن يضاف الى تلك المهام خاصية هامة وهي تفسير ماتقوم به الكاميرا من تصوير وتسجيل .، لذلك فإن أبحاث الرؤية بالحاسب هي معالجة ماتم ادخاله من بيانات بصرية والحصول على وصف كامل ودقيق للأحداث التي تم تصويرها .
ويوجد العديد من المصطلحات التي تناقش أبحاث الرؤية بالحاسب مثل رؤية الآلة ، فهم الصور ، رؤية الانسان الآلي ، وتحليل الصور .
التعرف على الكلام :
Speech Recognition
نجحت التقنيات الحديثة في انتاج برمجيات تسمح بإدخال بيانات صوتية للحاسب بدلاً من استخدام لوحة المفاتيح ، وعلى الرغم من حدود امكانيات تلك البرمجيات ، الا انها محاولة جيدة للوصول الى نتائج مرضية .
وكذلك الحال بالنسبة الى مخرجات الحاسب الغير تقليدية ، فيمكن الآن انتاج كلام مخلق من الحاسب بدلا من عرضه على الشاشة ولكن مشكلة التعرف على الكلام لا تزال أكبر وأعمق بكثير من مشكلة تخليق الكلام .
ومن مميزات استخدام نظم التعرف على الأصوات عدم استخدام اليدين في ادخال البيانات وكذلك العين في قراءة محتويات شاشة الاخراج بالاضافة الى سرعة انجاز المهام عن طريق الكلام والذي يحقق وسيلة سريعة في الاتصال بالمقارنة بالاتصال اليدوي عن طريق الكتابة .
ولكن مازال هناك عيوب في استخدام النظام الصوتي ومازال علماء الذكاء الاصطناعي في عمل دؤوب للوصول الى نتائج مرضية ، حيث طبيعة الكلام تختلف من شخص لآخر ، وكذلك يجب ان تكون الكلمات منفصلة أثناء الحديث ليتمكن النظام من التعرف على كل كلمة على حده ، كما أن النظام يحتاج الى عدد ضخم من كلمات القاموس لا يقل عن 100,000 كلمة بالاضافة الى اختبار التدقيق الاملائي والنحوي والكلمات .
الإنسان الآلي :
يعتبر الانسان الالي ( الروبوت ) من اجزاء الحاسب الالي الخاصة والمتعلقة بتنفيذ مهام محددة ، ولا يتعلق الامر كما تخيله كتاب الخيال العلمي من جعله اجزاء فائقة ومتطورة الوظائف من أجزاء الانسان المادية ، ولكنها تحمل بعض السمات مثل اليد الصناعية ، أو الكاميرا التي تحاكي عين الانسان المتحركة ، ولكن نلاحظ تنوع استخداماته خاصة في التطبيقات الصناعية ، ويمكن القول بأن الانسان الآلي هو امتداد طبيعي للحاسب ، وعلى ذلك فهو يتميز بجميع امكانيات الحاسب الآلي من حيث الدقة والسرعة في تنفيذ المهام ، بالاضافة الى امكانية استخدامه في الاماكن التي يصعب تشغيل الانسان فيها أو الخطيرة مثل الافران الصناعية ، نقل أو تفجير القنابل ، أبحاث الفضاء وغيرها .
وتصميم الانسان الآلي في الوقت الحاضر يتمتع بقدر من التطور بحيث تبرمج لإعادة سلسلة من المهام أو السلوك وفق ماتمليه عليه التعليمات من المشغل بحيث يمكن لبرمجيات الحاسب المطورة أن تعطي آلة تمتلك قدراً محدوداً من الذكاء الاصطناعي وتمكنه من تعلم أنماط ومهام جديدة عن طريق الخبرة . على سبيل المثال الكلب الآلي ( أيبو ) وهو من تصميم شركة سوني العالمية و يعتبر من أنجح أنماط الروبوت في الذكاء الاصطناعي .
الألعاب :
تتمثل خصائص استخدام الألعاب في الحاسب الآلي على خكس خصائص وهي :
قواعد اللعبة ، اللاعب الذي يبدأ اللعب ، وسائط اللعبة ، زمن انتهاء اللعبة ، استراتيجية اللعبة .
ومن تطبيقات الذكاء الاصطناعي من الألعاب لعبة الشطرنج ، لعبة تيك تاك توي tick tack toe .
الحاسب الآلي ولعبة الشطرنج :
نظراً للتطور السريع في تقنيات الحاسب وسرعتها المتميزة والفائقة ، ظهر العديد من برمجيات الحاسب الخاصة بتلك اللعبة الفريدة ، إما على اسطوانات ليزر لتعمل على الحاسبات الشخصية أو الدفترية ، ويوجد حاسبات قياسية مصممة خصيصاً لتلك اللعبة باستخدام دائرة الكترونية ، يتراوح أبعاد الرقعة من عدة سنتيمترات الى أكثر من 75 سنتيمتر مربع ، لمحاكاة نفس اللعبة وكأن الحاسب شخص آخر يلعب معك لعبة الشطرنج بذكاء خارق .
وتحتم القواعد الحاكمة في برامج الشطرنج على اعداد شجرة قرارات تبدأمن حالة البداية وتتفرع على مستويات تالية ومستويات فرعية وهكذا ... ، وتختبر كل حالة على حده حتى الوصول الى الهدف النهائي وتسمى تلك الخاصية بشحرة القرارات ، وهي معقدة جدا في لعبة الشطرنج .
لعبة تيك تاك توي tick tack toe ( أو كما نسميها لعبة x o ):
من الألعاب الشهيرة التي تعتمد على تخزين البيانات واستخدام شجرة القرارات المحدودة بالمقارنة مع لعبة الشطرنج التي تحتاج لكم معقد من شجرة القرارات
المجالات الأساسية للذكاء الاصطناعي :
يوجد العديد من المجالات المتعددة للذكاء الاصطناعي يمكن إجمالها على النحو التالي :
1- معالجة اللغات والترجمة الآلية .
2- التعرف على الكلام .
3- التعرف على الأشكال .
4- معالجة وتحليل الصور .
5- الرؤية بالحاسب .
6- الإنسان الآلي .
7- النظم الخبيرة .
8- تعليم الآلة .
9- البرمجة الآلية .
10- الشبكات العصبية .
11- خوارزميات الجينات .
12- المنطق الفازي .
13- ممارسة الألعاب .
خوارزم الجينات :
Genetic algorithms
وهي طريقة حديثة في علم الذكاء الاصطناعي والاسم مشتق من علم البيولوجي الخاص بالوراثة genetic
وهي محاولة محاكاة بعض الخصائص الذكية التي يمكن استنباطها في حل المشكلة ،ويمكن تطبيقها في حل مشكلة تخمين الأعداد .
النظم الخبيرة :
Expert System
النظم الخبيرة عبارة عن برامج تقوم بتنفيذ مهام الخبير البشري . وهي تستخدم بعض المعلومات اللازمة لتكوين موضوع معين يقوم المستخدم بإمدادها للنظام الخبير ، لذلك يقوم النظام الخبير بالعديد من الأسئلة للمستخدم حتى يمكنه الوصول الى الهدف المطلوب وايجاد الاجابات اللازمة والمتطابقة مع الاسئلة .
وتتكون النظم الخبيرة من :
خبير المجال Domain Expert ، مهندس المعرفة Knowledge Expert ، أداة بناء النظام الخبير Expert System Building Tool ، مدخلي البيانات والمعلومات Clerical Stuff .
قاعدة المعرفة Knowledge Base ، قاعدة البيانات Database ، آلة الاستدلال interface engine ، النظام الفرعي للشرح والتوضيح explanation module، وحدة التفاعل مع المستخدم user interface ، نظام تقنية المعرفة Knowledge refining module .
النظام الفازي :
Fuzzy Systems
يتكون النظام الفازي المنطقي من : فئات الفازي ، متغيرات الادخال والاخراج الفازي ، قواعد الفازي ، آلية عمل الفازي .
الشبكات العصبية :
Neural Networks
يتكون نظام الشبكات العصبية من نفس الخصائص المميزة لنظام الخلية العصبية البيولوجية ، والتي تحتوي على العديد من المدخلات inputs والعديد أيضا من المخرجات outputs ، وعلاقات بينهما عن طريق وصلات خاصة synapses ويتم تكوين علاقة بين متغيرات المدخلات والمخرجات عن طريق دوال خاصة يتم حسابها .
وتشمل معالجة المعلومات عن طريق الشبكات العصبية تحليل الاشكال للتعرف عليها عن طريق استخدام معلومات مكتسبة ومخزنة على صورة تدفق من المدخلات للخلية العصبية .
معالجة اللغات الحية :
Natural language processing
تعتمد تقنية معالجة اللغات على مقارنة الحاسب بين نص لغة البرنامج والمناظر له في لغة الآلة دون فهم أو وعي أو ادراك . وعند معالجة اللغات الحية باستخدام نظم الذكاء الاصطناعي يجب أن يحقق النظام التعرف على طبية اللغة تماما مثل الانسان ، ويتكون نظام معالجة اللغات الحية natural language processing من مستويين رئيسين هما :التعرف على اللغة NL recognition ، و فهم اللغة NL understanding .
الرؤية بالحاسب :
Computer Vision
المقصود بالرؤية بالحاسب هو الحصول على معلومات مرئية عن البيئة المحيطة بها ، وتتضمن هذه المعلومات أوصافاً ذات معنى عما يحيط بها من كيانات جامدة أو كيانات حية تماماً مثل كاميرا التصوير الضوئي ولكن يضاف الى تلك المهام خاصية هامة وهي تفسير ماتقوم به الكاميرا من تصوير وتسجيل .، لذلك فإن أبحاث الرؤية بالحاسب هي معالجة ماتم ادخاله من بيانات بصرية والحصول على وصف كامل ودقيق للأحداث التي تم تصويرها .
ويوجد العديد من المصطلحات التي تناقش أبحاث الرؤية بالحاسب مثل رؤية الآلة ، فهم الصور ، رؤية الانسان الآلي ، وتحليل الصور .
التعرف على الكلام :
Speech Recognition
نجحت التقنيات الحديثة في انتاج برمجيات تسمح بإدخال بيانات صوتية للحاسب بدلاً من استخدام لوحة المفاتيح ، وعلى الرغم من حدود امكانيات تلك البرمجيات ، الا انها محاولة جيدة للوصول الى نتائج مرضية .
وكذلك الحال بالنسبة الى مخرجات الحاسب الغير تقليدية ، فيمكن الآن انتاج كلام مخلق من الحاسب بدلا من عرضه على الشاشة ولكن مشكلة التعرف على الكلام لا تزال أكبر وأعمق بكثير من مشكلة تخليق الكلام .
ومن مميزات استخدام نظم التعرف على الأصوات عدم استخدام اليدين في ادخال البيانات وكذلك العين في قراءة محتويات شاشة الاخراج بالاضافة الى سرعة انجاز المهام عن طريق الكلام والذي يحقق وسيلة سريعة في الاتصال بالمقارنة بالاتصال اليدوي عن طريق الكتابة .
ولكن مازال هناك عيوب في استخدام النظام الصوتي ومازال علماء الذكاء الاصطناعي في عمل دؤوب للوصول الى نتائج مرضية ، حيث طبيعة الكلام تختلف من شخص لآخر ، وكذلك يجب ان تكون الكلمات منفصلة أثناء الحديث ليتمكن النظام من التعرف على كل كلمة على حده ، كما أن النظام يحتاج الى عدد ضخم من كلمات القاموس لا يقل عن 100,000 كلمة بالاضافة الى اختبار التدقيق الاملائي والنحوي والكلمات .
الإنسان الآلي :
يعتبر الانسان الالي ( الروبوت ) من اجزاء الحاسب الالي الخاصة والمتعلقة بتنفيذ مهام محددة ، ولا يتعلق الامر كما تخيله كتاب الخيال العلمي من جعله اجزاء فائقة ومتطورة الوظائف من أجزاء الانسان المادية ، ولكنها تحمل بعض السمات مثل اليد الصناعية ، أو الكاميرا التي تحاكي عين الانسان المتحركة ، ولكن نلاحظ تنوع استخداماته خاصة في التطبيقات الصناعية ، ويمكن القول بأن الانسان الآلي هو امتداد طبيعي للحاسب ، وعلى ذلك فهو يتميز بجميع امكانيات الحاسب الآلي من حيث الدقة والسرعة في تنفيذ المهام ، بالاضافة الى امكانية استخدامه في الاماكن التي يصعب تشغيل الانسان فيها أو الخطيرة مثل الافران الصناعية ، نقل أو تفجير القنابل ، أبحاث الفضاء وغيرها .
وتصميم الانسان الآلي في الوقت الحاضر يتمتع بقدر من التطور بحيث تبرمج لإعادة سلسلة من المهام أو السلوك وفق ماتمليه عليه التعليمات من المشغل بحيث يمكن لبرمجيات الحاسب المطورة أن تعطي آلة تمتلك قدراً محدوداً من الذكاء الاصطناعي وتمكنه من تعلم أنماط ومهام جديدة عن طريق الخبرة . على سبيل المثال الكلب الآلي ( أيبو ) وهو من تصميم شركة سوني العالمية و يعتبر من أنجح أنماط الروبوت في الذكاء الاصطناعي .
الألعاب :
تتمثل خصائص استخدام الألعاب في الحاسب الآلي على خكس خصائص وهي :
قواعد اللعبة ، اللاعب الذي يبدأ اللعب ، وسائط اللعبة ، زمن انتهاء اللعبة ، استراتيجية اللعبة .
ومن تطبيقات الذكاء الاصطناعي من الألعاب لعبة الشطرنج ، لعبة تيك تاك توي tick tack toe .
الحاسب الآلي ولعبة الشطرنج :
نظراً للتطور السريع في تقنيات الحاسب وسرعتها المتميزة والفائقة ، ظهر العديد من برمجيات الحاسب الخاصة بتلك اللعبة الفريدة ، إما على اسطوانات ليزر لتعمل على الحاسبات الشخصية أو الدفترية ، ويوجد حاسبات قياسية مصممة خصيصاً لتلك اللعبة باستخدام دائرة الكترونية ، يتراوح أبعاد الرقعة من عدة سنتيمترات الى أكثر من 75 سنتيمتر مربع ، لمحاكاة نفس اللعبة وكأن الحاسب شخص آخر يلعب معك لعبة الشطرنج بذكاء خارق .
وتحتم القواعد الحاكمة في برامج الشطرنج على اعداد شجرة قرارات تبدأمن حالة البداية وتتفرع على مستويات تالية ومستويات فرعية وهكذا ... ، وتختبر كل حالة على حده حتى الوصول الى الهدف النهائي وتسمى تلك الخاصية بشحرة القرارات ، وهي معقدة جدا في لعبة الشطرنج .
لعبة تيك تاك توي tick tack toe ( أو كما نسميها لعبة x o ):
من الألعاب الشهيرة التي تعتمد على تخزين البيانات واستخدام شجرة القرارات المحدودة بالمقارنة مع لعبة الشطرنج التي تحتاج لكم معقد من شجرة القرارات
