مقاله: کاربردهای هوش مصنوعی [بایگانی]

Reyhane7

شنبه 25 مهر 1388, 13:27 عصر

یا بشر قادر خواهد بود موجودی هوشمند همانند خود به وجود آورد؟ آیا زمانی فرا خـــواهد رسید که روبات‏ها به خانه ما رفت‏ و آمد کنند؛ کنار ما بنشینند و با ما به تبادل نظر بپردازند؟

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 بـــــــــا فرآیندهای مغز انسان رقابت نماید، مطرح کرد.
جالب بدونید مباحث هوش مصنوعی پیش از بوجود آمدن علـــــــــوم الکترونیک، توسط فلاسفه وریاضی دانانی نظیر بول مطرح شده بود که اقدام به ارائه قوانین و نظریه هایی در باب منطق نمودند.

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.
-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
هدف هوش مصنوعی
نزديك نمودن رفتار و پاسخ يك سيستم كامپيوتري به الگوهايي است كه انسان براساس آن‌ها رفتار مي‌كند و پاسخ مي‌دهد.
گاه سيستم‌هايي طراحي مي‌شوند كه قدرت تجزيه و تحليل آن‌ها از انسان بيشتر است. ولي باز از الگوهاي ما استفاده مي‌كنند.
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.

● در مورد شاخه‏ها و کاربردهای هوش مصنوعی‏
این واقعیتی هست بیشتر افراد با شنیدن عبارت «هوش مصنوعی»، بیـــــــاد روبات‏های فیلم‏های علمی - تخیلی و بازی‏های کامپیوتری و به خصوص شطرنج می افتند.
در حالی که 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، اکتشافات ، تسلیحات نظامی ، پیش بینی وضع هوا، نقشه‌برداری و شناسایی عوارض، تشخیص صدا، تشخیص گفتار ؛ دست خط ؛ بـــــازی‌ها و نرم افزارهای رایانه‌ای مشاهده کرد. از این رو، متخصصان هوش مصنوعی، با توجه به کاربردهای گوناگون این علم، آن را در شاخه‏های متنوعی دنبال نموده‏اند
از جمله :
▪ 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 شاخه ؛ کامپیوترها برای شرکت در مسابقاتی چون شطرنج برنامه ریزی می شوند . که در سال 1997 میلادی کامپیوتر شطرنج باز ؛ قهرمان شطرنج جهان را شکست داد .
یا نشستن یک روبات بر روی کره مریخ با موفقیت انجام شد .روبوکاپ اولین قدم‏های خود را با برپایی مسابقات روبات‏های فوتبالیست برداشت.
با هدف سمبلیک که در سال ۲۰۵۰م. تیمی متشکل از روبات‏های انسان‏نمای هوشمند بتوانند قهرمان فوتبال جهان را در زمین فوتبال واقعی شکست دهند(ظاهرا ما اون بازی رو نمی بینیم!)
سیستم‏های خبره
در این شاخه، کامپیوترها برای تصمیم‏گیری در شرایط واقعی زندگی برنامه‏ریزی می‏شوند. نمونه‏ای از سیستم‏های خبره، سیستم‏های تشخیص بیماری هستند.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 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)
این شاخه 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 ( یعنی قدرت تجزیه تحلیل داشته).
▪ 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، روش یافتن کوتاه‏ترین راه به منابع غذا، توسط مورچگان، بیان‏گر گوشه‏ای از هوشمندی بیولوژیک هستند.
▪ تشخیص گفتار (Speech Recognition)
این گونه سیستم‏ها معمولاً به عنوان ابزارهای بیومتریک و تشخیص هویت با کمک صدا در مکان‏هایی مثل بانک‏ها، فرودگاه‏ها، آزمایشگاه‏های تحقیقاتی و...
برای ایجاد امنیت و کنترل ورود و خروج افراد مورد استفاده قرار می‏گیرند.
▪ بینایی ماشین (Machine Vision)
هدف از بینایی ماشین شبیه‏سازی، عملکرد سیستم بینایی انسان می‏باشد.در این شاخه، ردگیری و تعقیب حرکات چشم، یکی از زمینه‏های خاص و پرطرفدار در میان متخصصان هوش مصنوعی محسوب می‏شود. مثال‏هایی از کاربــردهای چنــــین سیستمی مثل : تعقیب حرکات چشم شخصی خاص در میان جمعیت، بررسی افراد مشکوک، تشخیص میزان هوشیاری رانندگان با توجه به وضعیت و حالات چشم وی،ایجاد ارتباط معلولین جسمی با کامپیوتر از طریق فرامین چشمی ؛ ایجاد نظم در ترافیک جاده‏ای و کنترل نامحسوس
کاربردهای هوش مصنوعی در کشاورزی

استفاده برای استخراج اطلاعات کشاورزی و نقشه های سطح زمين٬ وضعيت آبی و زراعی زمين٬ وضعيت جنگلها و مراتع و ...

خودکار سازی سيستم های ماشينی کاشت٬ داشت٬ برداشت و عرضه محصول و کنترل کيفيت آن نظير سيستم های خودکار برداشت و بسته بندی چای و...

;کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت

کليه سيستم های خودکار جهت برش قطعات مختلف٬ سرهم کردن و فيکس کردن قطعات داخل هم٬ اتصال آنها به هم .

سيستم کنترل کوره ها٬ رباتهای مختلفی که در برشکاری ورق٬ اتصال و جوشکاری استفاده می شود و همچنين سيستم های هوشمند بينايی که در کنترل کيفيت انواع محصولات بکار می رود نام برد

کاربردهای هوش مصنوعی در بازیها

در بازي‌هاي كامپيوتري دو نوع هوش بيشتر از همه استفاده مي‌شوند كه به صورت خلا‌صه عبارتند از:

‌‌هوش مصنوعي رويدادگرا: از معمول‌ترين نوع هوش مصنوعي است. رويداد مي‌تواند شامل هر چيزي اعم از اتفاقات بازي تا دستوراتي باشد كه كاربر به شخصيت مجازي خود مي‌دهد. براساس هر رويدادي كه در بازي انجام مي‌شود، يك واكنش هوشمندانه نيز روي مي‌دهد.
در بازي كانتر دشمن شما نسبت به صدا حساس است و صداي دويدن شما را هم مي‌شنود. از اين‌رو بسته به موقعيت خود، يا به آهستگي پنهان مي‌شود، يا برمي‌گردد و از راه ديگري به سوي شما مي‌آيد يا به سوي شما مي‌آيد و شليك مي‌كند.

هوش مصنوعي هدف‌گرا: از رويدادگرا مستقل است. ولي هوش مصنوعي رويدادگرا مي‌تواند در طراحي يك بازي، هدف‌هاي موتور هوش مصنوعي هدف‌گرا را تامين كند. در اين نوع هوش مصنوعي، هدف ؛؛؛ با ارزش بيشتر را انتخاب می کنه و آن را با تقسيم به زيرهدف‌هاي كوچك‌تر، پردازش مي‌كند
از نظر کاربرد هوش مصنوعی در بازی دو نوع وجود داره :
بازیهای کلاسیک / شطرنج - مار - پازل و ...

بازیهای مدرن / سیمس 2 - کانتر - جی تی ای - مکس پین و ...
در این گروه از بازیها موفقیت های چشمگیری بدست آمده است. برای نمونه در بازی سیمس 2 شخصیت های بازی نیازهای اولیه گرسنگی و تشنگی را دارند و اگر در طول بازی به آنها غذا نرسد می میرند ...
انتخاب سطح هوشمندی در بازی فوتبال ؛ ضربات در چارچوب ، پاس ؛ هوشمندی گلر !

در نتیجه / روند نزدیکی هوش مصنوعی و بازی باعث شده است که بازی کنان خود را جزئی از بازی بدانند.
از این رو تولیدکنندگان برنامه های بازی تلاش می کنند دیوار بین بازیکن و برنامه بازی کوتاهتر شود بطوری که بازی کن خود را در قالب یکی از شخصیت بازی بداند.
در مورد تازه‏های هوش مصنوعی‏
اگر سری به صفحات اینترنتی اخبار تکنولوژی بزنیم، متوجه انبوهی از محصولات جدید هوشمند خواهیم شد.نمونه‏های زیر، تنها گوشه‏ای از کاربردهای هوش مصنوعی در صنایع مختلف می‏باشند..
▪ لباس‏های هوشمند
با توسعه نانوتکنولوژی و استفاده از مواد مولکولی سبک، امکان ساخت لباس‏های هوشمند فراهم شده است. این گونه لباس‏ها:
قابلیت تغییر رنگ جهت استتار در محیطهای مختلف را داشته،
شخص را در برابر سلاح‏های بیولوژیکی و شیمیایی محافظت می‏کنند.
امکان مجهز نمودن این گونه لباس‏ها به تجهیزات مخابراتی،
انتقال علائم حیاتی جهت درمان از راه دور در مناطق جنگی و یا آسیب‏دیده، از دیگر مزایای این لباس‏ها به شمار می‏آیند.
همچنین در صورت بروز حادثه برای کاربر، پیامی به تلفن همراه یا پست الکترونیکی مشخصی ارسال می‏گردد.
▪ آجر و ساختمان‏های هوشمند
ساختمان‏های هوشمند این قابلیت را دارند که با تغییر شرایط محیطی، نسبت به تغییرات، عکس‏العمل نشان داده، امنیت و آرامش را برای ساکنان خانه فراهم نمایند.
یک ساختمان هوشمند، دارای سیستم‏های اتوماتیک گرمایشی، تهویه مطبوع، اعلام حریق، آتش‏نشانی، سیستم‏های امنیتی، مدیریت انرژی و سیستم‏های روشنایی خودکار می‏باشد.
آجرهای هوشمند که همانند آجرهای معمولی در ساختمان‏ها به کار می‏روند، مجهز به حس‏گرهای الکترونیکی هستند که با اتصال به یک سیستم کامپیوتری، دما، لرزش و حرکت ساختمان را کنترل می‏کنند و سبب ایمن‏تر شدن ساختمان می‏شوند. به کارگیری چند آجر در محل‏های مختلف یک ساختمان، می‏تواند به صورت یک شبکه عمل کرده، تصویری کلی از ثبات ساختمان ارائه دهد.
▪ کیف هوشمند
به کمک یک سنسور یا حس‏گر، به یادآوری محتویات درون کیف پرداخته، از گم شدن اشیای داخل کیف جلوگیری می‏کند
▪ شیر آب هوشمند
به محض نزدیک شدن دست یا هر جسم دیگری در محدوده دید حس‏گر دستگاه، سبب جاری شدن آب می‏شود. شیر مذکور، به محض خروج دست از محدوده دید، آب را قطع می‏کند.
سیستم‏های حمل و نقل هوشمند
به معنی استفاده و به کارگیری تکنولوژی‏های نوین، همچون الکترونیک، ارتباطات و سیستم‏های کنترلی است.
کاربردهای این گونه سیستم‏ها عبارتند از:
راهنمای الکترونیکی مسیر، کنترل ترافیک شهری، سیستم‏های اعلام خطر، تنظیم چراغ‏های راهنما، شناسایی موقعیت تصادف و در نهایت پردازش اطلاعات مربوط به جابه‏جایی کالا و مسافر , …
▪ تسلیحات نظامی هوشمند
نقش انسان در لحظات بحرانی جنگ، بسیار کمرنگ‏تر از گذشته شده است؛ به طوری که جنگ‏های امروزی در حقیقت نبرد کامپیوترهای ما با کامپیوترهای دشمن خواهد بود.
سیستم‏های شلیک بعد از هشدار کامپیوتر،
حضور ماشین‏هایی با قابلیت‏های انسانی، مانند بینایی، خلبان اتوماتیک، استفاده از انواع روبات‏ها جهت شناسایی، تخریب و پاکسازی مناطق جنگی و...، تنها نمونه‏هایی از کاربردهای نظامی هوش مصنوعی محسوب می‏گردند.
- میکروروبات‏های جراح که همراه با نوشیدن آب و از راه دهان به درون بدن انسان فرستاده می‏شوند، با کمک کنترل از راه دور، به کاوش در محیط بدن پرداخته، عکس‏برداری و انجام عمل جراحی را امکان‏پذیر می‏سازند،
-استفاده از برچسپ‏های هوشمند برای ردیابی زندانیان،
- سیستم‏های هوشمند اعلام زمان مصرف دارو،
- کارت‏های شناسایی هوشمند و تراشه‏های هوشمند با ابعاد نصف یک دانه شن که در زیر پوست قرار می‏گیرند و جایگزینی برای کارت‏های اعتباری خواهند بود و...، نمونه‏های دیگری از کاربردهای وسایل هوشمند هستند.
هدف نهایی هوش مصنوعی،
ساخت نوعی انسان مصنوعی است و در حقیقت، ساخت برنامه نرم‏افزاری که بتواند همانند انسان فکر کند.
چنین ماشینی با ترکیب تکنیک‏های استنباطی پیشرفته و استفاده از توانایی تحلیل‏گران، مهندسان، سیاست‏مداران، تصمیم گیرنده‏های شرایط بحرانی و سایر دانشمندان و بر پایه حجم عظیمی از منابع اطلاعاتی، می‏تواند بهترین تصمیم را در شرایط بحرانی اتخاذ نماید / موفق باشیـد