پایان نامه تعریف و طبیعت هوش مصنوعی
هوش مصنوعی
مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………….. 3
تاریخچه ………………………………………………………………………………………………………………. 3
تعریف و طبیعت هوش مصنوعی …………………………………………………………………………… 4
فلسفۀ هوش مصنوعی…. ……………………………………………………………………………………….. 5
مدیریّت پیچیدگی ………………………………………………………………………………………………….. 6
چند سئوال و جواب ……………………………………………………………………………………………… 9
سیستم های خبره………………………………………………………………………………………………… 13
مزایای سیستم‌های خبره ……………………………………………………………………………………. 17
انسان متخصص در مقایسه با سیستم های خبره ………………………………………… 19
مثالی برای درک کار سیستم های خبره………………………………………………………………………………………. 21
سیستم های خبره چه هستند ؟ …………………………………………………………………………… 22
تکنیک های جستجو ……………………………………………………………………………………………. 24
جستجو کورکورانه ……. ………………………………………………………………………………… 24
نمایش دانش ……………………………………………………………………………………………………. 25
قوانین تولید ……………………………………………………………………………………………………….. 25
مزایای قوانین …………………………………………………………………………………………………….. 26
قوانین هیوریستیک……………………………………………………………………………………………….. 27
قوانین محدوده ( دامنه ) ………………………………………………………………………………………. 27
دانش رویه ای …………………………………………………………………………………………………….. 28
معایب سیستم های تولید قانون ………………………………………………………………………….. 28
شبکه های معنایی ……………………………………………………………………………………………. 29
مزایای توارث …………………………………………………………………………………………………….. 29
قاب ها ………………………………………………………………………………………………………….. 30
نمونه هایی از اشیا قاب …………………………………………………………………………………….. 32
منطق ……………………………………………………………………………………………………………….. 33
منطق گزاره ای ………………………………………………………………………………………………… 34
منطق محصولات …… ……………………………………………………………………………………….. 36
استنتاج …………………………………………………………………………………………………………. 37
عملکرد موتور استنتاج ………………………………………………………………………………………. . 37
استراتژی های استنتاج ………………………………………………………………………………………. 40
استنتاج قیاسی ………………………………………………………………………………………………… 40
استنتاج استقرایی …………………………………………………………………………………………….. 41
استنتاج انتزاعی ……………………………………………………………………………………………… 41
کاربرد سیستم های خبره ………………………………………………………………………………… 43
واسط های هوشمند …………………………………………………………………………………………. 46
دلایل بدبینی نسبت به سیستم های خبره ………………………………………………………….. 48
آینده سیستم های خبره …………………………………………………………………………………… 50
ابزار های توسعه سیستم های خبره …………………………………………………………………. 52
زبان های برنامه نویسی …………………………………………………………………………………. 52
پوسته های سیستم خبره………………………………………………………………………………….. 54
ابزار های هوش مصنوعی ………………………………………………………………………………. 55
ارزیابی پوسته های سیستم خبره ……………………………………………………………………. 59
مقدمه
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 گوناگون و فراوان آن را در علوم رایانه، علوم مهندسی، علوم زیست‌شناسی و پزشکی، علوم ارتباطات و زمینه‌های بسیار دیگر.
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.
با وجودی که برآورده سازی نیازهای صنایع نظامی، مهم‌ترین عامل توسعه و رشد هوش مصنوعی بوده‌است، هم اکنون از فراورده‌های این شاخه از علوم در صنایع پزشکی، رباتیک، پیش بینی وضع هوا، نقشه‌برداری و شناسایی عوارض، تشخیص صدا، تشخیص گفتار و دست خط و بازی‌ها و نرم افزارهای رایانه‌ای استفاده میشود.
تاریخچه
مباحث هوش مصنوعی پیش از بوجود آمدن علوم الکترونیک، توسط فلاسفه و ریاضی دانانی نظیر بول (Boole) که اقدام به ارائه قوانین و نظریه‌هایی در باب منطق نمودند، مطرح شده بود. در سال ۱۹۴۳، با اختراع رایانه‌های الکترونیکی، هوش مصنوعی، دانشمندان را به چالشی بزرگ فراخواند. بنظر می‌رسید، فناوری در نهایت قادر به شبیه سازی رفتارهای هوشمندانه خواهد بود.
با وجود مخالفت گروهی از متفکرین با هوش مصنوعی که با دیده تردید به کارآمدی آن می‌نگریستند تنها پس از چهار دهه، شاهد تولد ماشینهای شطرنج باز و دیگر سامانه‌های هوشمند در صنایع گوناگون هستیم.
نام هوش مصنوعی در سال ۱۹۶۵ میلادی به عنوان یک دانش جدید ابداع گردید. البته فعالیت درزمینه این علم از سال ۱۹۶۰ میلادی شروع شده بود.
بیشتر کارهای پژوهشی اولیه در هوش مصنوعی بر روی انجام ماشینی بازی‌ها و نیز اثبات قضیه‌های ریاضی با کمک رایانه‌ها بود. در آغاز چنین به نظر می‌آمد که رایانه‌ها قادر خواهند بود چنین اموری را تنها با بهره گرفتن از تعداد بسیار زیادی کشف و جستجو برای مسیرهای حل مسئله و سپس انتخاب بهترین آنها به انجام رسانند.
تعریف و طبیعت هوش مصنوعی
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 ۴ باور زیر قرار می‌گیرند:
سیستم‌هایی که به طور منطقی فکر می‌کنندسیستم‌هایی که به طور منطقی عمل می‌کنندسیستم‌هایی که مانند انسان فکر می‌کنندسیستم‌هایی که مانند انسان عمل می‌کنندشاید 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».فلسفۀ 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.
بطور کلّی، هوش مصنوعی را می توان از زوایای متفاوتی مورد بررسی و مطالعه قرار داد. مابین هوش مصنوعی به عنوان یک هدف، هوش مصنوعی به عنوان یک رشته تحصیلی دانشگاهی، و یا هوش مصنوعی به عنوان مجموعۀ فنون و راه کارهایی که توسط مراکز علمی مختلف و صنایع گوناگون تنظیم و توسعه یافته است باید تفاوت قائل بود.
مدیریّت پیچیدگی
ایجاد و ابداع فنون و تکنیک‌های لازم برای مدیریّت پیچیدگی را باید به عنوان هستۀ بنیادین تلاش‌های علمی و پژوهشی گذشته، حال، و آینده، در تمامی زمینه‌های علوم رایانه، و به ویژه، در هوش مصنوعی معرّفی کرد. شیوه‌ها و تکنیک‌های هوش مصنوعی، در واقع، برای حلّ آن دسته از مسائل به وجود آمده است که به طور سهل و آسان توسط برنامه‌نویسی تابعی (Functional programming)، یا شیوه‌های ریاضی قابل حلّ نبوده‌اند.
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 و بالاتر تجرید را نشانه می‌رود، 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.
آنها بدنبال ساخت ماشینی مقلد هستند، که بتواند با شبیه‌سازی رفتارهای میلیونها یاخته مغز انسان، همچون یک موجود متفکر به اندیشیدن بپردازد.
هوش مصنوعی 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.
سیستم‌های خبره
سیستم‌های خبره زمینه‌ای پرکاربرد در هوش مصنوعی و مهندسی دانش است که با توجّه به نیاز روز افزون جوامع بر اتخاذ راه حل‌ها و تصمیمات سریع در مواردی که دانش‌های پیچیده و چندگانهٔ انسانی مورد نیاز است، بر اهمیت نقش آنها افزوده هم میشود. سیستم‌های خبره به حل مسائلی می‌پردازند که به طور معمول نیازمند تخصّص‌های کاردانان و متخصّصان انسانی‌ست. به منظور توانایی بر حل مسائل در چنین سطحی (ترازی)، دسترسی هرچه بیشتر اینگونه سامانه‌ها به دانش موجود در آن زمینه خاص ضروری می‌گردد.
عامل‌های هوشمند
عامل‌ها (Agents) قادر به شناسایی الگوها، و تصمیم گیری بر اساس قوانین فکر کردن خود می باشند. قوانین و چگونگی فکر کردن هر عامل در راستای دستیابی به هدفش، تعریف میشود. این سیستم‌ها بر اساس قوانین خاص خود فکر کرده و کار خودرا به درستی انجام می‌دهند. پس عاقلانه رفتار می‌کنند، هر چند الزاما مانند انسان فکر نمی‌کنند.
چند سئوال و جواب
از زبان پروفسور بازنشسته دانشگاه استنفورد و مؤسس آزمایشگاه هوش مصنوعی دانشگاه استنفورد ، جان مک کارتی، از سیر تا پیاز هوش مصنوعی را برای شما تعریف می کند.
هوش مصنوعی چیست ؟
هوش مصنوعی دانش و مهندسی ساخت ماشین های هوشمند و به خصوص برنامه های رایانه ای هوشمند است. هوش مصنوعی با وظیفه مشابه استفاده از کامپیوتر ها برای فهم چگونگی هوش انسان مرتبط است، اما مجبور نیست خودش را به روش هایی محدود کند که بیولوژیکی باشند.
“هوش” چه چیزی است ؟
هوش بخش محاسباتی توانایی است در وجود یک نفر یا شیء برای رسیدن به یک سری اهداف در دنیا. انواع و درجه های مختلفی از هوش در آدم ها، حیوانات و ماشین ها وجود دارد.
آیا تعریف مستقلی از هوش (بدون ارتباط با هوش انسان) وجود دارد ؟
نه هنوز. مشکل این است که ما اهنوز نتوانسته ایم به طور کلی مشخص کنیم که به کدام یک از روش های محاسباتی می خواهیم «هوش» بگوییم. چون از بعضی از مکانیزم های هوش سر در آورده ایم و از بقیه نه.
آیا هوش مصنوعی درباره شبیه سازی هوش انسانی است ؟
گاهی اوقات بله اما نه همیشه. از یک طرف ما با مشاهده آدم های دیگر و یا فقط با مشاهده روش های خودمان، می توانیم چیزهایی درباره حل مسائل توسط ماشین ها یاد بگیریم. از طرف دیگر بیشتر کارها در هوش مصنوعی بیشتر از این که بر اساس مطالعه آدم ها و حیوانات باشد، شامل مطالعه مسایلی است که دنیا به هوش ارائه می کند. محققان هوش مصنوعی برای استفاده از روش هایی که آدم های از آن استفاده نمی کنند و یا استفاده از قدرت محاسباتی بیشتر از توانایی آدم ها آزاد هستند.
تحقیقات هوش مصنوعی از کی شروع شد ؟
بعد از جنگ جهانی دوم، تعدادی از آدم ها به طور مستقل کار روی ماشین های هوشمند را شروع کردند. اولین نفر احتمالا ریاضیدان انگلیسی، آلن تورینگ، است. او در سال 1947 در این باره سخنرانی کرد. او احتمالا اولین نفری هم هست که گفت تحقیقات هوش مصنوعی به جای ساخت ماشین ها بهتر است با برنامه نویسی رایانه ها ادامه پیدا کند. تا اواخر 1950 محققان زیادی در این حوزه فعالیت می کردند و بیشتر آن ها کارشان را بر اساس برنامه نویسی رایانه ها قرار داده بودند.
آیا هدف هوش مصنوعی ایجاد چیزی مثل فکر انسان برای رایانه ها است ؟
بعضی محققان می گویند که آن ها چنین هدفی دارند، اما شاید آن ها دارند از یک اصطلاح مشابه استفاده می کنند. چون فکر انسان ویژگی های عجیب و غریبی دارد و من مطمئن نیستم که کسی به طور جدی بخواهد ساخت همه ویژگی های فکر آدم را عملی کند.
آیا هدف هوش مصنوعی رسیدن به هوشی هم سطح هوش انسان است؟
بله. نهایت تلاش، ساخت برنامه های رایانه ای است که بتواند به خوبی انسان مسائل را حل کنند و به اهداف مورد نظر برسند. اگر چه سطح آرزو های خیلی از آدم های در گیر در هوش مصنوعی، به خصوص در زمینه های تحقیقاتی، کمتر از این حرف هاست.
هوش مصنوعی چقدر با رسیدن به هوش هم سطح انسان فاصله دارد ؟ این اتفاق کی می افتد ؟
بیشتر محققان هوش مصنوعی عقیده دارند که برای رسیدن به هوش هم سطح انسان، ایده های جدیدی لازم است. برای همین نمی توان پیش بینی کرد چه وقتی می توان به هوش هم سطح انسان رسید.
آیا از بین ماشین ها، رایانه ها انتخاب خوبی برای هوشمند شدن هستند ؟
رایانه های می توانند برای شبیه سازی هر نوع ماشینی برنامه ریزی شوند. خیلی از محققان ماشین های غیر رایانه ها اختراع کردند به این امید که آن ها بتوانند با روش هایی غیر از روش هایی که برنامه های رایانه ای هوشمند می شوند، هوشمند شوند. اگر چه آن ها معمولا ماشین های اختراعی شان را در رایانه ها شبیه سازی می کنند و در شک و تردید می افتند که ماشین جدید ارزش ساخت دارد یا نه. به خاطر میلیارد ها دلاری که صرف سریع تر و سریع تر کردن رایانه ها شده است، ماشین جدید باید خیلی سریع باشد تا بتواند بهتر از برنامه ی رایانه ای، که همان ماشین را شبیه سازی می کند، عمل کند.
آیا رایانه های برای هوشمند شدن به اندازه کافی سریع هستند ؟بعضی ها فکر می کنند هم به رایانه های سریع تر نیاز داریم و هم به ایده های جدید. عقیده شخصی من این است که رایانه های 30 سال پیش هم به اندازه کافی سریع بودند، اگر ما می دانستیم چگونه آن ها را برنامه ریزی کنیم.
آیا امکان ساخت «یک ماشین کودک» وجود دارد که با خواند و یاد گرفتن از تجربه هایش بتواند رشد کند و هوش خود را توسعه دهد ؟
این ایده بارها پیشنهاد شده است. اولین بار هم در دهه 1940 بود. سرانجام هم این کار انجام خواهد شد. به هر حال برنامه های هوش مصنوعی به سطحی نرسیده اند که قادر به یادگیری بیشتر از چیزهایی که بچه ها از تجربیات عملی یاد می گیرند، باشند. هم چنین برنامه های فعلی به اندازه کافی از زبان سر در نمی آورند که بخواهند با خواندن چیزی یاد بگیرند.
آیا ممکن است که یک سیستم هوش مصنوعی قادر باشد با فکر کردن درباره هوش مصنوعی، خودش سطح هوشش را بالا ببرد ؟
من فکر می کنم ممکن است، اما الان در سطحی از هوش مصنوعی نیستیم که این کار بخواهد شروع شود.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
