هوش مصنوعی، واژه‌ای که امروز که در عصر علم و تکنولوژی زندگی می‌کنیم، بارها آن را می‌شنویم. شاید با شنیدن این واژه و اخباری که در مورد این علم به گوشتان می‌رسد، برایتان سؤال پیش آمده باشد که واقعاً هوش مصنوعی چیست؟ از کجا و چگونه شروع شد، کاربردهای هوش مصنوعی چیست؟ و خیلی سؤالات دیگر. وقتی از واژه هوش مصنوعی استفاده می‌شود، ناخودآگاه ذهن اکثر مردم به سمت ربات‌ها و ماشین‌های هوشمندی معطوف می‌شود که در فیلم‌های علمی و تخیلی و یا در صنعت‌های مختلف از آنها استفاده می‌شود، ولی آیا هوش مصنوعی فقط در ربات‌ها و ماشین‌های بی جان که در بخشی از کارهای بشر به او کمک می‌کنند خلاصه می‌شود؟ در این مقاله قصد داریم به طور کامل شما را با حوزه هوش مصنوعی آشنا کنیم و به سؤالات شما در این مورد پاسخ دهیم. در ادامه با آرتیجنس همراه باشید.

تاریخ‌ها و افراد مختلفی را به عنوان تاریخچه و بنیان گذار علم هوش مصنوعی بیان می‌کنند. زمزمه‌هایی از ماشین‌های هوشمند در سال 1770 به گوش می‌رسد. سالی که ولفگانگ فان کمپلن، اقدام به طراحی ماشینی به نام ترک کرد که با استفاده از اهرم‌هایی می‌توانست شطرنج بازی کند. این ماشین از جنس فلز و در ابعاد یک انسان ساخته شده بود. پس از کمپلن در سال 1846 روند پیشرفت ماشین‌های هوشمند با چارلز ببیج ادامه پیدا کرد. او با الهام گرفتن از کار ولفگانگ فان کمپلن در طراحی ماشین هوشمند شطرنج باز، موفق به طراحی دو ماشین هوشمند و پیشرفته‌تر دیگر با نام‌های Difference Engine  و  Analytical Engineشد. در میان تاریخچه بلند بالایی که می‌توان برای علم هوش مصنوعی در نظر گرفت، نقطه‌ای در تاریخ به عنوان نقطه عطف این علم شناخته می‌شود که معمولاً در میان متخصصان و صاحب نظران به عنوان تاریخچه مرسوم این علم شناخته می‌شود. در جنگ جهانی دوم آلمانی‌ها برای ارسال پیام‌های محرمانه خود اقدام به استفاده از یک ماشین رمزنگاری به اسم Enigma کردند که شکست رمز این ماشین در آن زمان تقریباً غیر ممکن بود. سیستم رمزنگاری این ماشین در زمان‌های مشخص تغییر می‌کرد و افرادی که روی شکستن رمز این ماشین کار می‌کردند، زمان محدودی برای شکستن این سیستم رمزنگاری شده داشتند. الن تورینگ یک دانشمند انگلیسی بود که توانست در خلال جنگ دوم جهانی با طراحی ماشینی به اسم bombe سیستم رمزنگاری enigma را بشکند. همین موضوع مقدمه‌ای بود برای به روی کار آمدن ماشین‌ها محاسباتی و هوش قوی. الن تورینگ در سال 1950 اقدام به چاپ کتابی با همین نام کرد. پس از الن تورینگ، جان مک کارتی دانشمند کامپیوتر آمریکایی، اولین شخصی بود که در کنفرانس دارتموث برای اولین بار از اصطلاح هوش مصنوعی استفاده کرد و در سال 1956 هم رشته هوش مصنوعی به عنوان یکی از رشته‌های تحقیقاتی در دانشگاه‌ها به دنیا معرفی شد. در بین سال‌های 1952 تا 1974 که به عنوان دوران طایی هوش مصنوعی شناخته می‌شوند، زبان‌های برنامه نویسی سطح بالایی مثل LISP و FORTRAN برای برنامه نویسی در زمینه هوش مصنوعی به روی کار آمدند. 

یکی از سؤالات اصلی که ذهن خیلی‌ها را به خود مشغول می‌کند، این است که اصلاً هوش مصنوعی چگونه کار می‌کند؟ برای پرداختن به این موضوع که سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی چگونه کار می‌کند، لازم است این پروسه را در سه مرحله بررسی کنیم.

•    آموزش و یادگیری :
اولین قدم برای هوشمند سازی یک ماشین، مرحله آموزش است. در این مرحله با دسترسی ماشین به داده های آموزشی کار آموزش ماشین آغاز می‌شود. ماشین با استفاده از انبوهی از داده ها، آموزشی می‌بیند تا یاد بگیرد و بتواند در مواجهه با موارد جدید مشابه، آنها را تشخیص دهد. در فرایند یادگیری با استفاده از قوانین و دستورالعمل‌های خاص، داده‌های آموزشی به اطلاعات عملیاتی تبدیل می‌شود. به این قوانین در علوم کامپیوتری الگوریتم می‌گویند. 

•    استدلال :
در این مرحله از دلیل و استدلال‌های به دست آمده از کارکرد ماشین استفاده می‌شود تا بهترین الگوریتم برای رسیدن به نتیجه مطلوب انتخاب شود.

•    ارزیابی و خود اصلاحی :
در این مرحله ماشین می‌تواند با ارزیابی عملکرد خود اقدام به اصلاح خود کند. ماشین با بررسی نتایج حاصل از الگوریتم‌های به کار رفته در عملیات یادگیری، اشتباهات خود را تشخیص داده و در صدد تصحیح و اصلاح آنها برمی آید تا بهترین نتیجه حاصل شود.

امروزه در حوزه‌های وسیعی از علم هوش مصنوعی برای هوشمند سازی ماشین‌ها استفاده می‌شود، در ادامه به برخی از مطرح‌ترین این حوزه‌ها می‌پردازیم :

•    هوش مصنوعی در خودرو سازی :
اخیراً رقابت تنگاتنگی در میان خودروسازان مطرح دنیا برای ساخته خودروهای خودران به راه افتاده است. صنعت خودرو سازی دنیا در تلاش است تا با استفاده از علم هوش مصنوعی خودروهایی بسازد که به صورت خودکار و بدون دخالت انسان بتواند کار کند. از شرکت‌های خودرو سازی پیش‌گام در این عرصه می‌توان به شرکت خودروسازی Tesla اشاره کرد که اخیراً در تولید ماشین‌های خودران با هوش مصنوعی، پیشرفت‌های چشمگیری کرده است.

•    هوش مصنوعی در بازی :
یکی دیگر از حوزه‌هایی که هوش مصنوعی با قدرت وارد شده، بازی‌های کامپیوتری است. امروز شاهد یک انقلاب در بازی‌های کامپیوتری هستیم. بازی‌هایی که به لطف هوش مصنوعی موفق به آفریدن شخصیت‌هایی در بازی شده است که می‌تواند بیشتر از هر وقت دیگر شبیه انسان رفتار کرده و با محیط اطراف و شخص بازیکن تعامل برقرار کند. استفاده از هوش مصنوعی در بازی‌های کامپیوتری باعث شده تا بازی‌های کامپیوتری بیش از بیش واقعی و طبیعی جلوه کنند. 

•    هوش مصنوعی در شبکه‌های اجتماعی :
اگر دقت کرده باشید در شبکه‌های اجتماعی محبوبی مثل اینستاگرام پس از مدتی فعالیت، این شبکه‌های اجتماعی شروع به ارائه پست‌هایی به شما می‌کنند که آن پست‌ها دقیقاً منطبق با سلیقه و علایق شماست. شاید تعجب کرده باشید و یا برایتان سؤال بوده باشد که این شبکه‌های اجتماعی چگونه می‌توانند سلایق شما را تشخیص دهند. جواب، هوش مصنوعی است. این شبکه‌های اجتماعی با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند رفتارهای کاربران خود را مطالعه کرده و علایق آنها مشخص کنند و دقیقاً محتوایی را به کاربر ارائه دهند که مطابق سلیقه و علاقه اوست.

•    هوش مصنوعی در رباتیک :
رباتیک، دیگر حوزه کاربردی هوش مصنوعی به حساب می‌آید. ربات‌هایی که برای گذر از موانع، حمل کالا با حساسیت بالا، انجام برخی امور سخت و طاقت فرسا طراحی شده‌اند. یکی دیگر از زمینه‌هایی است که هوش مصنوعی در آن نمود پیدا کرده است. بازوهای رباتیکی که امروزه در ساخت دستگاه‌های جراحی از راه دور و یا اندام‌های مصنوعی استفاده می‌شود، نمونه‌هایی از این دست می‌باشند.

به طور کلی انواع هوش مصنوعی را می‌توان از  دو جنبه دسته بندی کرد که هر کدام از این دسته شامل چند زیر دسته دیگر است. در ادامه به بیان این دسته بندی‌ها می‌پردازیم.

•    انواع هوش مصنوعی بر اساس قابلیت و قابل مقایسه بودن آن با انسان :

o    هوش مصنوعی محدود (Narrow AI):
هوشی است که برای انجام یک کار خاص برنامه ریزی می‌شود و خارج از آن، نمی‌تواند کار دیگری انجام دهد.

o    هوش مصنوعی عمومی (General AI):
این نوع هوش بسیار شبیه به هوش انسانی است و تمام کارکردهای هوشمندانه انسان را می‌تواند یاد بگیرد.

o    ابَر هوش مصنوعی (Super AI)
هوشی که کارکرد آن بالاتر از کارکرد هوش بشر است.

•    انواع هوش مصنوعی بر اساس عملکرد :

o    ماشین‌های واکنشی (Reactive Machines)
یکی از اولین و ابتدایی‌ترین نوع هوش مصنوعی است و خارج از کارکردهای خاصی که برای آن تعریف شده قادر به انجام کار دیگری نیست.

o    نظریه محدود شده (Limited Theory)
ماشین‌های هوشمندی که از داده‌های گذشته می‌آموزند تا برای تصمیم‌گیری‌های آینده از آن استفاده کنند. حافظه این نوع از هوش کوتاه است.

o    نظریه ذهن (Theory of Mind)
این نوع از هوش مصنوعی قادر است، عواطف و احساسات را درک کند.

o    خود آگاهی (Self-Awareness)
این نوع از هوش مصنوعی در حد فرضیه است و قادر است در کارکرد هوش و درک عواطف و احساسات بهتر از انسان عمل کند. این نوع از هوش مصنوعی به خودآگاهی رسیده است.
 

علم هوش مصنوعی دارای زیرشاخه‌هایی است که هر کدام از آنها در بخش‌های خاصی از هوشمند سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند :

رباتیک و مکاترونیک :
همان طور که از نام آن هم پیداست و مردم هم اکثرا هوش مصنوعی را با آن می‌شناسند، این شاخه از هوش مصنوعی بر روی ساخت ماشین‌ها و ربات‌هایی متمرکز است تا در انجام کارهای دشوار بتواند به انسان کمک کند.

یادگیری ماشین :
این شاخه از هوش مصنوعی با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی قادر است، قدر یادگیری را روی ماشین‌ها پیاده کند. با استفاده از این زیر دسته هوش مصنوعی می‌توان ماشین‌ها را قادر ساخت تا بتوانند از اشتباهات خود بیاموزند و یاد بگیرند.

پردازش زبان طبیعی :
این زیر دسته از هوش مصنوعی همان چیزی است که به شما اجازه می‌دهد تا با دستگاه‌های هوشمند خود به صورت صوتی ارتباط برقرار کنید. این بخش از هوش مصنوعی بر روی درک ماشین از گفتار انسان متمرکز است.

شبکه‌های عصبی :
شبکه‌های عصبی الگوریتمی در علم هوش مصنوعی است که با الهام گرفتن از سیستم شبکه‌های عصبی مغز انسان، سعی در حل مشکلات دارد.

سیستم‌های خبره :
سیستم‌های خبره درواقع برنامه‌های مبتنی بر هوش مصنوعی هستند، که با آموخته‌های خود از دانش انسانی تصمیمات آتی را می‌گیرند و به نوعی از عملکرد انسان تقلید می‌کنند. 

منطق فازی :
منطق فازی می‌گوید یک گزاره لزومی ندارد که حتماً غلط و یا صحیح، 0 و یا 1 باشد. سیستم فازی در مواجهه با اطلاعاتی که از صحت آن مطمئن نیست، می‌تواند درصد و میزان مشخصی از درستی را ارائه دهد. 

دقیقاً به چه نوع ماشینی می‌توانیم هوشمند بگوییم. یک سیستم هوش مصنوعی دارای چه ویژگی‌هایی باید باشد تا بتوانیم به‌عنوان یک ماهیت هوشمند آن را قبول کنیم. یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌هایی که انتظار می‌رود یک سیستم هوش مصنوعی داشته باشد این است که مثل انسان باشد. یعنی مثل انسان فکر کند، مثل انسان تصمیم بگیرد و مثل یک انسان واقعی با محیط اطراف خود ارتباط برقرار کند. به همان اندازه‌ای که یک سیستم هوش مصنوعی به ویژگی‌های انسانی نزدیک باشد به همان اندازه هوشمند است. ویژگی‌هایی مثل منطق، استدلال، تصمیم گیری و غیره. هر ماشینی به اندازه بهرمندی از این ویژگی‌های انسانی هوشمند است.

با ورود سیستم‌ها و ماشین‌های هوشمند به زندگی بشر، زندگی بشر دچار دستخوش تغییرات وسیعی شد. امروزه نقش ماشین‌های هوشمند در تمام ابعاد زندگی بشر مشاهده می‌شود. ظهور هوش مصنوعی موفق شد در زمانی کوتاه بسیاری از مشکلات بشر را حل کند. هوش مصنوعی توانست در کارهای طاقت فرسا و یا کارهایی که انجام آن برای بشر خطرات جانی داشت وارد شده و کنترل کار را به دست بگیرد. از طرفی خطایی محاسباتی یکی از ایرادات انجام محاسبات به دست بشر بود که هوش مصنوعی این مشکل را هم برای بشر حل کرد. سیستم‌های پیشرفته هوش مصنوعی امروزه قادر به انجام محاسبات با دقت بسیار بالا و دقیقی هستند که از سطح توانایی‌های بشر خارج است. ماشین‌های هوشمندی که در معادن و فعالیت‌های صنعتی مثل خودرو سازی به کار گرفته شده‌اند، هفت روز هفته، بدون تعطیلی و خستگی و نیاز به استراحت کار می‌کنند. این یکی دیگر از مزیت‌های ماشین‌های هوشمند است که نظر فعالان در زمینه‌های صنعتی را به خود جلب کرده است.

با سپردن طیف وسیعی از کارها در زمینه‌های مختلف به سیستم‌ها و ماشین‌های هوشمند، نرخ بیکاری در میان افراد رو به فزونی گذاشته است. شاید بتوان یکی از بزرگ‌ترین عیبی که بیشتر مردم را نسبت به این تکنولوژی دلسرد و ناامید می‌کند را همین موضوع در نظر گرفت. ولی لازم نیست از این بابت زیاد نگران باشید، زیرا ایجاد و خلق ماشین‌های هوشمندی که بتواند در تمام عرصه‌ها جایگزین مناسبی برای انسان باشد، هم کار سختی است و هم هزینه بالایی دارد. در کنار این معایب برخی از افراد نیز هوش مصنوعی را به عنوان یک تحدید برای آینده بشریت در نظر می‌گیرند و ادعا می‌کنند هوشمند سازی ماشین‌ها کار را به جایی خواهد رساند که هوش مصنوعی تبدیل به یک تحدید بالقوه برای نوع بشر بشود، چیزی که در فیلم‌های علمی تخیلی زیاد به چشم می‌خورد.