الذكاء الاصطناعي للكمبيوتر

الذكاء الاصطناعي : ترجع جذور البحوث الخاصة بالذكاء الاصطناعي الى الاربعينات مع انتشار الحاسبات و استخدامها و تركيز الاهتمام في بداية الخمسينات على الشبكات العصبية . و في الستينات نشاط البحث يتوجه نحو النظم المبينة على تمثيل المعرفة م الذي استمر العمل به في خلال السبعينات . و مع بداية الثمانينات و بعد اعلان المشروع الياباني في تنفي الجيل الخامس للحاسبات حدثت طفرة كبيرة ي بحوث الذكاء الاصطناعي .

 تعريف الذكاء الاصطناعي

: تعد اول المحاولات في هذا المجال هو الاختيار الذي وضع فرضياته العالم الانجليزي الان تورنج الذي وصف في الثلاثينات الة خيالية يمكنها تحديد المشكلات التي يمكن حلها بواطة الالات و تستطيع كتابة الرموز و قراءتها و تعمل بمقتضاها من تلقاء نفسها · ابتدع تورنج اختبارا للتاكد من ذكاء الالة بحيث الاختبار عن طريق وضع الالة في حجرة مغلقة تخرج منها نهاية طرفية في ردهة و ضع انسان اخر في حجرة مغلقة اخرى يتصل هو الاخر بنهاية طرية ف نس الردهة . و يوجد انسان اخر (الحكم) في الردهة و هوالذي يتولى الاتصال بالالة و الانسان الاول و يتولى الحكم ادارة حوار مع كل من الالة و الانسان لاكتشاف اى الطرفين يتصل بالانسان دون ان يراهما ويقاس ذكاء الالة وقدرتها على التفكير · ولاقى اختبار تورنج الكثير من المعارضة لعل ابرزها هو تاثير الاختبار بذكاء الحكم .وان كان قد بدا يضع الاساس الذى بدات فيه ابحاث الذكاء الاصطناعي وذكاء الالة . وعد هذا الاختيار من الناحية العملية غير ممكن التحقيق . و بينما تشير كلمة الاصطناعي الى الالة او الحاسبات على وجه الخصوص . فانه يمكن تعريف الذكاء الاصطناعي بانه : ( استجابة الالة بصورة توصف بانها ذكية ) . · و يرى ايان ريتش ان : ( الذكاء الاصطناعي هو ذلك العلم الذي يبحث في كيفية جعل الحاسب يؤدي الاعمال التي يؤديها البشر بطريقة اقل منهم ) . · و ف تعريف اخر للذكاء الاصطناعي يقدمه افرون بار وإدوارد فيجنبوم آن : ( الذكاء الاصطناعي هو جزء من علوم الحاسب يهدف الى تصميم انظمة ذكية تعطى نفس الخصائص التي نعرفها بالذكاء في السلوك الانساني ) . · بينما يقدم بروس بوشانان وادوارد شورتليف تعريفهم عن الذكاء الاصطناعي بقولهم : ( انه ذلك الفرع من علوم الحاسب الذي يبحث في حل المشكلات باستخدام معالجة الرموز غير الخوارزمية ) . اذ من المعروف أن أجهزة الحاسبات تقوم بمعالجة الأرقام و تحويل كل البيانات إلى أر قام دون القدر على التعامل مع الرموز إن الصور كما أن عمارة هذه الآلات اعتمدت على الخوزميات والتى هي التسلسل المنطقي خطوة بخطوة من بداية محددة إلى نهاية محددة تمثل حل المشكلة.بينما العمليات الذهنية لدى الإنسان تعتمد على اكتساب الخبرات وتكوين رصيد الخبرة من التجربة أو على المنهج التجريبي .ووفقا لهذا التعريف فان المعارف تكون تمثيلها في صورة رمزية وتتم معالجتها بطريقة تجريبية . · تعريف آخر للذكاء الاصطناعي يقول: ( يعمل الذكاء الاصطناعي معتمدا على مبدآ مضاهاة التشكيلات التى يمكن بواسطته وصف الأشياء والأحداث والعمليات باستخدام خواصها الكيفية وعلاقتها المنطقية والحسابية ).إذ أنة برغم أن أجهزة الحسابات اكثر دقة على تخزين المعلومات من البشر فان البشر لديهم قدرة اكبر على التعرف على العلاقات بين الأشياء. وباستخدام هذه القدرة لدى البشر يمكن فهم صورة المنظر الطبيعي وصورة الأشخاص ومكونات العالم الخارجي وفهم معانيها وعلاقات بعضها بالبعض ولو أمكن وضع هذه المقدرة في جهاز الحاسب لأصبح ذكيا . و برغم هذه التعريفات المعددة فلم يتم الوصول إلى تعريف حاسم للذكاء الاصطناعي . و الرأي الغالب في هذا الوقت الحاضر هو تعريف الذكاء الاصطناعي على انه دراسة الملكات العقلية للإنسان باستخدام النماذج الحسابية لإكساب الحاسب بعضا منها . تاريخ تطور الذكاء الاصطناعي : الشبكات العصبية : في عام 1940 بدأت المحاولات لبناء تصميم نظام يفكر يمكنه استخدام المنطق في عملياته بدلا من فكرة العلاقة الثابتة بين الرموز و ردود الأفعال . و تمخضت هذه المحاولات عن ابتكار الشبكات العصبية لمحاولة محاكاة شكل و ترتيب و طريقة عمل الخلايا في الجهاز العصبي للإنسان . نبعث البحوث في هذا المجال من العمل الريادي للعالمين نوربرت فينز . و وارن مكالك في الأربعينات . الخلية العصبية تتركب من جسم يحتوي على نوى و يمتد منه ساق طويلة و تتصل الخلايا العصبية ببعضها عن طريق هذه السيقان بإفراز كيماوي يعمل كموصل فينقل الإشارات بين الخلايا . و لذلك فالتوصل في الجهاز العصبي عملية كهر وكيميائية . تحاول الشبكات العصبية تقليد هذا النموذج الطبيعي بتقسيم الشبكات إلى وحدات تمثل كل مها نموذجا لخلية عصبية شديدة التبسيط . و في عام 1940 تمكن عالمان هما ماكلوش وبيتس من تصميم شبكات إلكترونية بسيطة تحاكي الخلايا العصبية بصورة بدائية و تستطيع القيام بالحسابات المنطقية باستخدام الجبر البولي كطريقة للتعبير عن المفاهيم الرياضية بصيغة منطقية . في الخمسينات بدا علماء الذكاء الاصطناعي محاولة بناء آلة ذكية تحاول تقليد المخ البشري و كان من أهم المحاولات في ذلك الشان المحاولة التي قام بها روزنبلات عام 1957 لبناء نموذج مبسط لشبكية العين اكثر تعقيدا تعتبرالاب الشرعي للشبكات العصبية الحديثة بفضل احتوائها على مكبرات كان بإمكانها تمييز الأنماط و هو التعرف على أشكال أو صيغ الإشارات ليمكن تصنيفها أو تمييزها أو تجميعها . و قد أمكن تعليم هذا النموذج التعرف على بعض الأشكال المحدودة . و لكن إمكانياته المحدودة جدا جعلت الاهتمام يقل ببحوث الشبكات العصبية . و لا يغفل هذا من دور مينسكى و آلته البسيطة التي صممها في عام 1951 . بعد عقد واحد من الزمان ظهرت شبكات اكثر تطورا و تقيدا و عاد معها الحماس لمواصلة أبحاث الشيكات العصبية الىان اشتد الاهتمام بها مرة أخرى في الثمانينات بصورة متطورة . البحث الموجه : في الستينات بدأت البحوث تتوجه إلى اتجاهات اخرى و من ابرز هذه الاتجاهات اتجاه الان نيويل و هربرت سيمون الى الاعتقاد بان التكفير في الانسان ينتج عن طريق عملية تنسيق بين مهام مختلفة تعالج الرموز مثل مقارنتها و البحث عنها و تعديلها . و لما كانت الحاسبات تقوم بمثل هذه المهام فقد اركزت أبحاث هذين العاملين على امكانية تصوير حل المسائل على اساس البحث عن الحل المطلوب من بين عدد كبير من الحلول المحتملة . في البداية تم التركيز على برامج اثبات النظريات و عد ذلك برامج لعب الشطرنج و في النهاية قدما نظاما باسم البرنامج العام لحل المسائل general problem solver – (GPS) . و كان من نتيجة التفاؤل بالبرنامج ان اعلن سيمون في عام 1957انه في خلال عشر سنوات سيتم كتابة برنامج للعب الشطرنج يمكنه ان يكونبطلا للعام . و المشكلة الاساسية هي ان البرنامج العام لحل المسائل لم يعتمد على المعرفة و الخبرة المتراكمة في مجال الشطرنج و التي كان من المكن ان تفيد في رفع كفاءة البرنامج . مجالات الذكاء الاصطناعي : اتجهت أبحاث الذكاء الاصطناعي الى بناء برامج في مجالات محددة كما سبق اليه القول و من هذه المجالات : · النظم الخبيرة او نظم الخبرة . · منظومات اللغات الطبيعية . · البرمجة الآلية . · ادراك الحاسب للكلام . · امكانية الرؤية في الحاسب . · الات الروبوت . · اثبات النظريات. · تعلم الحاسب . · العاب الحاسب . · التطبيقات التجارية في الاعلام التعدد . و قد كانت احدى المشاكل الكبرى التي تواجه بناء هذا البرامج الى وقت قريب اضافة الى درجة التقيد العالية التي تمييز ها البرنامج . هو حاجتها الى سعة تخزينية عالية . كما ان هذه الرامج كانت تتولى معالجة مشاكل معدة و مبهمة ما زالت قيد البحث و التطوير . و لذلك فقد تميزت برامج الذكاء الاصطناعي بالميزات و الخصائص التالية : خصائص الذكاء الاصطناعي : 1) التمثيل الرمزي فقد كانت هذه البرامج تتعامل مع روز تعبر عن المعلومات المتوفرة مثل : الجو اليوم حار . و السيارة خالية من الوقود . و احمد في صحة جيدة . و الطعام له رائحة زكية و هو تمثيل يقترب من شكل تمثيل الانسان لمعلوماته في حياته اليومية . 2) البحث التجريبي تتوجه برامج الذكاء الاصطناعي نحو مشاكل لا تتوافر لها حلول يمكن ايجادها تبعا لخطوات منطقية محددة . إذ يتبع فيها أسلوب البحث التجريبي كما هو حال الطبيب الذي يقوم بتشخيص المرض للمريض ، فأمام هذا الطبيب عدد من الاحتمالات كثر أم قل للوصول إلى التشخيص الدقيق ، و لن يتمكن بمجرد رؤيته للمريض و سماع آهاته من الوصول إلى الحل ، و ينطبق الحال على لاعب الشطرنج ، فان حساب الخطوة التالية يتم بعد بث احتمالات و افتراضات متعددة ، و هذا الأسلوب من البحث التجريبي يحتاج إلى ضرورة توافر سعة تخزين كبيرة في الحاسب ، كما تعتبر سرعة الحاسب من العوامل الهامة لفرض الاحتمالات الكثيرة و دراستها . 3احتضان المعرفة و تمثيلها لما كان من الخصائص الهامة في برامج لذكاء الاصطناعي استخدام أسلوب التمثل الرمزي في التعبير عن المعلومات ، و اتباع طرق البحث التجريبي في إيجاد الحلول فان برامج الذكاء الاصطناعي يجب أن تمتلك في بنائها قاعدة كبيرة من المعرفة تحتوي على الربط بن الحالات والنتائج مثل ذلك : *إذا كان مشغل الأقراص ف جهاز الكمبيوتر لا يقرا البيانات المسجلة على القرص . *و القرص جيد . *و حاكم تشغيل القرص سليم *و الكابل بين مشغل القرص و الحاكم سليم . * فان العطل يكون فمغل الأقراص نفسه . و مثل : *إذا ك الجو غير صحو . *و درجة الحرارة منخفضة . *فيجب ارتداء المعطف . و في هذه الأمثلة يتضح التمثل الرمزي (الجو غير صحو )، واحتضان المعرفة بمعرفة عطل الشغل و بمعرفة وجوب ارتداء العطف 4)البيانات غير المؤكدة أو غير المكتملة يجب على البرامج التي تصمم ي جل الذكاء الاصطناعي أن تتمكن من إعطاء حلول إذا كانت البيانات غير مؤكدة أو مكتملة ، و ليس معنى ذلك أن تقوم بإعطاء حلول مهما كانت الحلول خاطئة أم صحيحة ، و إنما يجب لكي تقوم بأدائها الجيد أن تكون قادرة على إعطاء الحلول المقبولة و إلا تصبح قاصرة ، ففي البرامج الطبية إذا ما عرضت حالة من الحالات دون الحصول على نتائج التحليلات الطبية فيجب أن يحتوي البرنامج على القدرة على إعطاء الحلول . 5) القدرة على التعليم تعتبر القدرة على التعلم إحدى مميزات السلوك الذكي و سواء أكان التعلم في البشر يتم عن طريق الملاحظة أو الاستفادة من أخطاء الماضي فان برامج الذكاء الاصطناعي يجب أن تعتمد على استراتيجيات لتعلم الآلة . لغات البرمجة في الذكاء الاصطناعي تختلف البرامج المكتوبة في مجالات الذكاء الاصطناعي عن البرامج العادية التي تكتب لحساب المرتبات و الأجور و شئون العاملين و الإحصاء و غيرها من مجالات البرمجة التقليدية التي تقوم الحاسبات بتنفيذها ، وبالرغم من انه يمكن كتابة بعض البرامج في مجالات مختلفة من مجالات الذكاء الاصطناعي بلغات البرمجة العادية مثل لغة بيسك و فورتران و باسكال و سى و غيرها من لغات المستوى العالي فان العملية غير ذات كفاءة عالية ، و معقدة إلى حد كبير . و لقد خرجت إلى الوجود منذ زمن بعيد لغات برمجة توجهت بصورة مباشرة نحو معالجة برامج الذكاء الاصطناعي ، و هذه اللغات تمتلك من الإمكانيات و المميزات الضرورية التي تتيح كتابة برامج معقدة و كبيرة بكفاءة عالية ، و من بين الامتيازات التي امتازت بها هذه اللغات : 1- القدرة على صياغة تراكيب البيانات العقدة . 2- القدرة على فرز و بحث قواعد البيانات و المعلومات . 3- الاستنتاج الذاتي . 4- إمكانية معالجة الجداول و مطابقة الأنماط و تركيب المعرفة . و قد استحدثت لغات برمجة تشبه اللغات الطبيعية و نشأت لغت كثيرة تتعدد في الاستخدام و تتنوع في الإمكانيات ، و من بين هذه اللغات : 1- لغة البرمجة (information processing language ) IPL و هي من اللغات الأولى في هذا المجال و صممت خصيصا لمعالجة المعومات في عام 1956 . 2- لغة البرمجة ريتا (RITA Language ) و استخدمت في بناء نظم الخبرة لمكافحة الإرهاب الدولي . 3-لغة البرمجة روزى ( ROSIE Language ) و استخدمت في بناء نظم الخبرة للتخطيط الحربي (TATR ) و قد قام بتصميمها جون ماكارثى في عام 1958 و استخدمت في بناء نظم خبرة متعددة منها ( opsv, ops 5, DEND ) و تعد من اللغات الشهيرة في هذا المجال . 4-لغة البرمجة بر ولوج ( PROLOG ) و تعد من اسهر لغات البرمجة في الوقت الراهن و قد استخدمت في نظم الخبرة المتعددة منها ( ESP/ Advisor,M,1 ) . 5-لغة البرمجة SMALL TALK 6-لغة البرمجة ( Stanford Artificial Intelligence Laboratory ) SALL و قد تم تصميمها في جامعة ستنافورد . و فيما يتعلق بالمشروع الياباني فقد اعتمدت لغة البرولوج كأساس للمشروع و قد اعتبرت لغة النواة ( Kernel Language ) لحاسب الاستدلال PSI هي لغة KL-0 و هي قريبة الشبه من لغة البرولوج ، و تمثل لغة الحاسب نفسه ، أما لغة تنفيذ نظم التشغيل و البرمجة فسميت ES PROLOG و هي التي استخدمت في كتابة نظم التشغيل و البرمجة و جرى تطوير لغة النواة لتصبح KL-1 و من المتوقع أن كون الشكل النهائي للغة النواة هو KL-2 في نظام الحاسب النهائي ، و يتم أيضا تطوير اللغة التي ستستخدم في برمجة نظم قواعد المعرفة و التي تسمى MANDALA و هي اللغة التي ستستخدم لتنفيذ تطبيقات الذكاء مثل نظم حل المسائل و نظم تمثيل و معالجة المعرفة . و لغات برمجة أخرى متعددة استخدمت بنجاح في مجال تطبيقات الذكاء الاصطناعي . و كل لغة من لغات البرمجة الوجهة نحو تطبيقا الذكاء الاصطناعي تحاول التركيز على بعض هذه الإمكانيات . أهمية الذكاء الاصطناعي مم لا شك فيه أن التقدم الكبير الذي يشهده العالم في كافة المجالات إنما يرجع بعض من الفضل فيه إلى أجهزة الحاسبات . و ربما يكون الوقت مبكرا للحديث عن فضل الحاسبات الذكية و لكن مما لا شك فيه أن الحاسبات الذكية ( أن جاز استخدام هذا التعبير ) تلعب دورا متناميا في مجالات عديدة في الوقت الراهن و ينتظر لها أن تبلغ شأوا كبيرا في الوقت القريب في مجالات منها : 1) المجال الهندسي من حيث القدرة على وضع و فحص خطوات التصميم و أسلوب تنفيذه . 2) في المجال الطبي من حيث التشخيص للحالات المرضية ووصف الدواء لهم . 3) في المجال العسكري من حيث اتخاذ القرارات وقت نشوب المعارك و تحليل المواقف و إعداد الخطط و الإشراف على تنفيذها . 4) في المجال التعليمي من حيث القيام بمهام المعلم و إبداء الاستشارات في مجال التعليم . 5) و في المجالات الأخرى المتعددة ففي المصانع مراقبة عمليات الإنتاج ، و الإحلال محل العمال في الظروف البيئية الصعبة ، و في التجارة و الأعمال كتحليل حالة السوق والتنبؤ و دراسة الأسعار ، و غيرها من المجالات التي تقع تحت حصر . محدودية الذكاء الاصطناعي على الرغم من التطور الكبير الذي أبدعته أبحاث الذكاء الاصطناعي نحو إضفاء بعض من خصائص الذكاء على الآلة الحاسبة إلا أن الوقت لا يزال مبكرا جدا للقول بان هناك برامج يمكن أن تنتج تحاكي لعقل البشري في أسلوبه في التفكير و الخلق و الإبداع ، و النجاح الحالي الذي تشهده برامج الذكاء الاصطناعي إنما هو تطوير لبرمجيات معينة متخصصة في مجالات تطبيقية محددة تحتضن فيه الآلة حصيلة خبرة بشرية في مجال من المجالات . و يعن لنا أن نتساءل : إلى أي مدى يمكن للذكاء الاصطناعي أن يصل ؟ هل سيصل التصميم يوما ما من حاسب يقترب من تصور إنساني ؟ أن الذين يرون أن الإنسان هو أساس الكون و غايته يشددون على انه إذا كانت الحاسبات اللاعب للشطرنج قادرة على ربح المباريات ، فتنها لا ترى و تتمتع بانتصاراتها ولا هي حتى تعرف إنها هزمت بشرا لهم طموحات و اهتمامات . أن هذه الحاسبات يمكن لها أن تتعرف على الكلمات و ا تنسخها بغباء لكنها لا تفهم شيئا ما تسجله ، و إذا كانت البرامج الموسيقية تلحن الألحان فإنها لا تقدر على الاستمتاع بما تلحن مثل العود و الناي بل إنها لا تستطيع أن تحكم عليه أو أن تفخر به ، فهي في النهاية لا تستطيع أن تدرك أو تعي فما من حاسب صمم ليدرك و يعرف ما يقوم به . و عندما يقوم الإنسان بمهمة فكرية فانه لا يرى إلا جزءا ضئيلا ظاهرا من اللاوعي ، فقد يبذل كثيرا من الجهد الواعي في كتابة رسالة ، و لكن يبقى هنالك خلف كل كلمة توضع على الورق ألف أو اكثر من الحاسبات غير الواعية المتعلقة بالقواعد و التهجئة و كيفية التجهيز على أقراص مرنة أولا و قبل العمل على أي من الأقراص يجب عمل نسخ احتياطية و بعد أن يتم عمل هذه النسخ الاحتياطية بدا تجهيز البرولوج للعمل ، و في بداية عمل التجهيز يلزم التنويه إلى أن الذي يقوم بهذه العملية هو أي إنسان لا يشترط ضرورة معرفته للغة ، و لكنه إذا اتبع الخطوات التالية ( و هي خطة بسيطة سهلة لن يجد صعوبة في أي منها ) فانه سوف يتمكن من تجهيز اللغة للعمل على جهازه على سهولة تامة . بداية فان المستخدم سوف يحتاج إلى عدة أشياء يجب أن تكون معدة مسبقة أمامه و هي الأشياء التالية : 1) الأقراص الأربعة و التي عليها البرامج . 2) خمسة أقراص أخرى فارغة تم عمل تجهيز لها (FORMAT )، و عنونتها ( كتابة عنوانها ) باستخدام أمر نظام تشغيل DOS و هو أمر : A>FORMAT : /V هذه الأقراص الخمسة المجهزة سلفا هي التي سيتم إعدادها و تجهيزها ، كما إنما هي التي سوف تنقل عليها برامج اللغة و هي التي سوف تستخدم فيما بعد ذلك في كتابة البرامج و حفظها و غيرها من الأعمال ، و يفضل بصفة عامة أن يتم تسميتها بالأسماء التالية : *EXAMPLES *BOOTDISK *PROGRAMS *RUNDISK *LIBRARY 3) في حوزة الذي يعمل على جهاز الحاسب الآن أربعة أقراص مرنة (منسوخة ) تحتوي على البرنامج كله و أدواته ، و هناك خمسة أقراص مرنة أخرى ( فارغة ) مجهزة مكتوبة عليها عناوينها فقط ، و عليه اتباع الخطوات التالية : 1) تشغيل نظام الحاسب بقرص نظم DOS و إدخال التاريخ و الوقت كما هو معروف في نظام التشغيل ، و عند ظهور مشيرة النظام. A> 2) يقوم بوضع القرص ( INSTALLATION ) في مشغل الأقراص : A 3) كتاب السطر التالي على جهاز الحاسوب A>INSTALL A: B: تظهر رسالة مكتوبة على شاشة الجهاز تحتوي على : PLEASE place formatted blank disk labeled EXAMPLES in drive B 4) نضع القرص لذي اسمه EXAMPLES في مشغل الأقراص B كما تقوم الرسالة الدليلية ثم نضغط على أي مفتاح ، و بعد أن يقوم البرنامج من الانتهاء من أعماله في هذه الخطوة سوف تظهر إرشادية أخرى تحتوي على العمل التالي و نصها : PLEASE PLACE A FORMATTED BLANK DISK LABELED BOOTDISK in drive B 5) نقوم بإخراج القرص المسمى examples من مشغل الأقراص B و نضع بدلا منه القرص الذي سمي من قبل BOOTDIK ، ثم نقوم بالغط على أي مفتاح لكي يستمر البرنامج في استكمال الأعمال التي يقوم بها في أعمال التجهيز ، و سيتم في هذه العملية نقل ملف README إلى هذا القرص الموجود في المشغل الثاني