الذكاء الاصطناعي | الوحدة الثانية | الدرس الثاني
الذكاء الاصطناعي هو عنوان الدرس الثاني من الوحدة الثانية التي تحمل اسم “التقنية والحياة” في الفصل الدراسي الثاني من مقرر “تقنية رقمية 1”.
ستتعرف في هذا الموضوع على مفهوم الذكاء الاصطناعي، وماهية تعلُّم الآلة وتطبيقاتها، كذلك ستتعرف على أمثلة للذكاء الاصطناعي، والتأثيرات المختلفة لها.
الذكاء الاصطناعي
لذا قم بقراءة نواتج التعلُّم بعناية، ثم أعد قراءتها وتأكَّد من تحصيل محتواها بعد انتهائك من دراسة الموضوع.
نواتج التعلُّم
- معرفة مفهوم الذكاء الاصطناعي.
- معرفة مفهوم تعلُّم الآلة (Machine Learning).
- معرفة تطبيقات تعلُّم الآلة.
- تعداد أمثلة للذكاء الاصطناعي.
هيا لنبدأ!
مقدمة – الذكاء الاصطناعي
الذكاء الاصطناعي هو قدرة نظام جهاز الحاسب على تقليد أفعال البشر، مثل التعلُّم وحل المشكلات.
يستخدم نظام جهاز الحاسب الرياضيات والرموز من خلال الذكاء الاصطناعي؛ لمحاكاة طريقة تفكير البشر واتّخاذ القرارات بناءً على المعلومات الجديدة التي يحصلون عليها.
بمعنى آخر، يَستخدِم جهاز الحاسب الذكاء الاصطناعي ليفكر مثل الإنسان ويؤدي المهام بمفرده.
تعلم الآلة
لقد كانت فكرة بناء أجهزة قياس يمكِنها التفكير واتّخاذ القرارات ذاتيًّا حلمًا رواد علماء جهاز الحاسب منذ عدة عقود وحاولوا جاهدين في تحقيقه. لقد أصبح هذا الحلم حقيقة بعد تقنية AI.
يعدُّ الذكاء الاصطناعي أحد المجالات الحديثة للعلوم والتقنية، ويرتكز على إنشاء آلات ذكية تعمل وتتفاعل مثل البشر.
ظهر في الآونة الأخيرة مصطلح جديد يطلق عليه اسم تعلُّم الآلة (Machine Learning).
يمكِن من خلال تعلُّم الآلة إنشاء خوارزميات تمكِّن هذه الآلات من التعلُّم والقيام بتنبؤات أو قرارات بناءً على بيانات تقوم بجمعها ومدخَلاتٍ أخرى يمكِن نمذجتها، وتمكِّنها أيضًا من مواصلة التعلُّم والتحسين من تلقاء نفسها بناءً على الخبرة.
لاحظ أن
هناك بعض الأمور (على سبيل المثال: تصفية رسائل البريد الإلكتروني أو اكتشاف المتطفلين على الشبكة)، ويعدُّ تصميم وبرمجة خوارزميات صارمة لمثل هذه الحالات أمرًا صعبًا أو ببساطة غير ممكن. لكن يمكن أن يلعب مظان تعلُّم الآلة دروًا مهمًا في تحسين مهام الحوسبة المعنية.
الذكاء الاصطناعي
لمعرفة المزيد من المعلومات عن الذكاء الاصطناعي وتعلُّم الآلة، قم بالاطّلاع على الرابط التالي:
تطبيقات تعلم الآلة
ربما سبق لك استخدام تطبيقات تعلُّم الآلة أثناء ذهابك إلى المدرسة أو التواصل مع أصدقائك عبر الإنترنت. لتتعرَّف على بعض هذه التطبيقات في حياتك اليومية.
- الترجمة بمساعدة جهاز الحاسب (Computer-Assisted Translation)
توفِّر أنظمة الترجمة الآلية إمكانية ترجمة النصوص في المواقع الإلكترونية والمستندات، وكذلك المحادثات بصورة فوريَّة عبر سكايب (Skype).
رغم التقدُّم الكبير في هذه الأنظمة فهي ما زالت تعاني بعض المشاكل الأساسية المتعلِّقة باستخدام قواعد وتراكيب الجمل الصحيحة لكل لغة، وعدم القدرة على تحديد المعنى الدقيق للكلمات ذات المعاني المتعدِّدة أو المصطلحات العامية، فأجهزة الحاسب ما زالت غير قادرة على فهم السياق اللغوي للمحادثات والكلمات، فهي تشبه الأطفال الصغار الذين يمتلكون الكثير من مفردات اللغة ويستطيعون التحدُّث، ولكنهم يفتقرون إلى قواعد التفاعل اللغوي بين البشر.
- نماذج تعلم الآلة في التعليم (Machine Learning Models in Education)
هناك عدة سيناريوهات يمكِن للذكاء الاصطناعي من خلالها تحسين عملية التعليم والتعلُّم. استنادًا إلى تقرير منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية حول آفاق التعليم الرقمي لعام 2021، سيتم تطبيق الحلول الواعدة بين الإنسان والذكاء الاصطناعي المتاحة للقطاع التعليمي لإضفاء الطابع الشخصي على التعلُّم، حيث أن الآلة ستساعد في عملية التعلُّم الشخصي بتحديد مستويات الضعف والقوة وتقوم ببناء مسار للتعلُّم لكل شخص حسب قدراته، ويتم ذلك من خلال جهاز الحاسب الآلي أو الروبوت.
- تقنية التعرف على الكلام (Speech Recognition)
تشهد التطبيقات التي تَستخدِم تقنية التعرُّف على الكلام انتشارًا واسعًا في شتى مجالات الحياة، فتراها في الكثير من أنواع أجهزة الحاسب كالهواتف الذكية وأجهزة الألعاب والساعات الذكية.
يمكِن من خلال هذه التقنية التي تعتمد على أساليب تعلُّم الآلة أن يتعرُّف الجهاز أو التطبيق على المحادثات أو الكلمات المنطوقة في سياقها، ثم يفهمها ويفسرها عن طريق تحويل الأصوات رقميًّا ومطابقة أنماطها مع الأنماط اللغويَّة المخزَّنة.
- التعرف على الصور (Image Recognition)
يعتمد التعرُّف على الصور والكائنات على خوارزميات تتعرَّف على محتويات الصور، وتحتوي مخرجاتها على وصف لهذه المحتويات.
تعتمد فعالية هذه التقنية بشكلٍ أساسي على قدرتها على تصنيف الصور لمطابقة بياناتها. وتعدُّ النظارات الذكية الناطقة من الأمثلة المهمة على استخدام هذه التقنية وذلك لمساعدة المكفوفين وضعاف البصر على معرفة البيئة المحيطة بهم ووصفها من خلال التعرُّف عليها بواسطة AI في تلك النظارات.
الذكاء الاصطناعي
أمثلة على الذكاء الاصطناعي
- المساعدات الشخصية الافتراضية (Virtual Personal Assistants)
المساعد الشخصية الافتراضي هو تطبيق برمجي يحاكي محادثة بين الشخص وجهاز الحاسب أو الهاتف المحمول.
يقدِّم هذا التطبيق المعلومات صوتية أو نصية للمُستخدِم عبر واجهة الشبكة العنكبوتية أو شاشة الهاتف المحمول.
تعدُّ المساعدات الشخصية مثل سيري (Siri) وكورتانا (Cortana) ومساعد جوجل (Google Assistant) وأليكسا (Alexa) الأكثر شيوعًا، ويمكِنها تقديم معلوماتٍ مسموعة عن قائمة المهام أو التقويم أو البحث عن معلوماتٍ معيَّنة وتقديم النتائج، وذلك من خلال المحادثات الصوتية.
بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “الذكاء الاصطناعي” من بدايته وحتى هذه النقطة، من خلال الرابط التالي:
- القيادة الذاتية (Autonomous Driving)
تعتمد القيادة الذاتية للسيارات على التطور المتسارع في التقنية عبر مستويات مختلفة من التحكُّم. هناك 3 مستويات من التحكُّم في القيادة الذاتية: (أ) مستوى التحكُّم المنخفض، (ب) مستوى التحكُّم المشروط، و(ج) مستوى التحكُّم العالي. يتكوَّن المستوى الأدنى من التحكُّم من تنشيط المكابح والتوجيه والتسارع.
يسمح مستوى التحكُّم المشروط للسيارات بالقيادة الذاتية لمسافات طويلة تحت شروط معيَّنة كالقيادة على الطرق السريعة مثلًا. ويوفِّر المستوى الأعلى من التحكُّم للسيارة إمكانية القيادة الذاتية المستقلة للسيارة، بغض النظر عن الظروف المحيطة، فتؤدي جميع المهام الخاصة بقيادة السيارة وركنها، ويصبح جميع من في السيارة ركابًا دون الحاجة إلى سائق.
- الألعاب الذكية (Intelligent Games)
أدى تطور أنظمة تعلُّم الآلة إلى تغيير جذري في صناعة الألعاب، فقد أسهَم AI في تحسين جودة الصور وطريقة تحرك شخصيات الألعاب وتعبيرها عن نفسها بشكل كبير؛ مما ساهم في إنشاء بيئات لعب أكثر واقعية وطبيعية من أي وقت مضى.
لاحظ أن
تدعم برامج المساعدة الصوتية الألعاب التفاعلية عبر منصات الألعاب المختلفة. يمكِن لتلك البرامج المبنية على الذكاء الاصطناعي أن تسهم بشكلٍ فعال في المستقبل في تغيير واجهة المُستخدِم وتقديم تجربة مُستخدِم مميزة في اللعب.
- التشخيص الطبي بمساعدة جهاز الحاسب (Computer Assisted Diagnosis)
إن مجال التشخيص الطبي بمساعدة جهاز الحاسب هو مجال بحثي حديث نسبيًّا؛ يتم فيه دمج تقنيات الأشعة التشخيصية المختلفة مع خوارزميات تتيح القيام بالتشخيص بشكلٍ دقيق وتقديم النتائج للأطباء والمرضى في زمنٍ قياسي.
لاحظ أن
تؤثر البيانات الخطأ أو البرمجة غير السليمة للنظام على جودة “الذكاء الاصطناعي”، وبالتالي على مخرجات تطبيقاته. فعلى سبيل المثال: نتائج التشخيص الطبي غير الصحيح قد تهدِّد حياة المريض.
- الروبوت (Robotics)
أصبح علم الروبوت فرعًا مهمًا من فروع التقنية، ولكن التطورات الهندسية المستحدثة أحدثت ثورةً في استخدام روبوتات الذكاء الاصطناعي، والتي تختلف تمامًا عن تلك الأذرع الروبوتية الآلية التي تؤدي مهامًا متكرِّرة في خطوط التجميع، كتلك التي تعمل في مصانع السيارات.
أصبحت الروبوتات الحديثة مستقلة تمامًا وتتفاعل مع بيئتها بشكلٍ كامل.
أسهمت المكونات المختلفة كالمعالجات الفائقة السرعة والمستشعرات والمحركات المتطوِّرة، وكذلك آليات التعرُّف على الصور وتقنيات الذكاء الاصطناعي، في تطوير الروبوتات إلى أبعد من كونها أجهزة يسيرة كالمكانس الكهربائية الروبوتية وغيرها من التطبيقات الروبوتية البدائية.
الذكاء الاصطناعي
الطائرة المُسيَّرة أو الطائرة بدون طيار هي روبوت مخصَّص لديه القدرة على الطيران والتقاط الصور أو الفيديو. ازداد الاهتمام حديثًا بالطائرات المُسيَّرة والبحث في قدراتها وتطبيقاتها.
وقد ظهرت خطط مستقبلية لعدة شركات لاستخدام هذه الطائرات لإيصال الطرود ونقل البضائع، وحتى نقل الأشخاص.
تعتمد الطائرة المسيَّرة (تسمى أحيانًا بالمركبة الجوية غير المأهولة UAV) عادةً على مروحية رباعية (كوادكوبتر) يمكِن التحكُّم بها عن بُعد بواسطة شخص، أو يمكِنها الطيران بصورة تلقائية بالكامل.
يتم تجهيز هذه الطائرات بمستشعرات للدوران ومقاييس للتسارع، ويمكِنها اتّباع مسار دقيق للغاية ما دامت بطاريتها تمنح محركاتها الطاقة اللازمة، ويمكِنها الهبوط بأمان وبدون أي ضرر في حال نفاد بطارياتها.
الذكاء الاصطناعي
لاحظ أن
نيوم مدينة في منطقة تبوك تم التخطيط لدمج تقنيات المدن الذكية فيها. انبثقت المبادرة من رؤية المملكة العربية السعودية 2030 ويتضمن هذا المشروع روبوتات يتم استخدامها في الأمن واللوجستيات.
بإمكانك مراجعة محتوى “الذكاء الاصطناعي” بدايةً من عنوان “القيادة الذاتية” وحتى نهاية الموضوع، من خلال الرابط التالي:
إلى هنا يكون قد انتهى موضوع “الذكاء الاصطناعي”، لا تنسوا مراجعة نواتج التعلُّم أعلى المقال، وانتظرونا في الموضوع القادم!