الموضوع: علم الذكاء الصناعي

علم الذكاء الصناعي


الذكاء الصناعي: هي برامج الكمبيوتر التي تحاكي طريقة تفكير البشر، وفي إحدى المرات أعتقد علماء الكمبيوتر أن هذا ممكن وسهلٌ ولكنهم لم يتمكنوا من الوصول إلى ذلك بعد وبدلاً من ذلك فإن معظم الكمبيوترات مازالت تظهر درجة واضحة من الغباء الصناعي.
علم الذكاء الإصطناعي : هو أحد علوم الحاسب الآلي الحديثة التي تبحث عن أساليب متطورة لبرمجته للقيام بأعمال واستنتاجات تشابه ولو في حدود ضيقة تلك الأساليب التي تنسب لذكاء الإنسان ، فهو بذلك علم يبحث أولاً في تعريف الذكاء الإنساني وتحديد أبعاده ، ومن ثم محاكاة بعض خواصه ، وهنا يجب توضيح أن هذا العلم لا يهدف إلى مقارنة أو ماشبهة العقل البشري الذي خلقه الله جلت قدرته وعظمته بالآلة التي هي من صنع المخلوق ، بل يهدف هذا العلم الجديد إلى فهم العمليات الذهنية المعقدة التي يقوم بها العقل البشري أثناء ممارسته ( التفكير ) ومن ثم ترجمة هذه العمليات الذهنية إلى ما يوازيها من عمليات محاسبية تزيد من قدرة الحاسب على حل المشاكل المعقدة.

الذكاء الإنساني : قال الله تعالى في محكم آياته :
( ومن أياته يريكم البرق خوفاً وطمعاً وينزل من السماء ماء فيحيي به الأرض بعد موتها إن في ذلك لآيات لقوم يعقلون ) .. وقال سبحانه ( إن في خلق السموات والأرض واختلاف الليل والنهار لآيات لأولي الآلباب ) صدق الله العظيم.

ويبين هذا القول الكريم أهمية العمليات الذهنية ( mental processes ) أولاً في تمييز الإنسان عن غيره من المخلوقات ، وثانياً في تمييز إنسان عن آخر ، ومع أن الذكاء هو من أهم العمليات أو الأنشطة التي يقوم بها عقل الإنسان فإنه يصعب تعريفه بدقة : أهو القدرة على الاستنتاج ؟ أم هو القدرة على تحصيل العلم وتطبيقه ؟ أم هو القدرة على استيعاب الأشياء وتصورها والتأثير عليها في العالم الحسي ؟ وبدون الدخول في أمور فلسفية عميقة فإن الذكاء يمكن تعريفه بكل ما تقدم ويزيد ، فهو في نطاقه الواسع قد يشمل جميع العمليات الذهنية من نبوغ وابتكار وتحكم في الحركة والحواس والعواطف ، أما في نطاق دراسة علم الذكاء الاصطناعي للحاسبات الآلية فيمكن تعريفه في نطاق قدرة الإنسان على تصور الأشياء وتحليل خواصها والخروج باستنتاجات منها ، فهو بذلك يمثل قدرة الإنسان على تطوير نموذج ذهني لمجال من مجالات الحياة وتحديد عناصره واستخلاص العلاقات الموجودة بينها ، ومن ثم استحدث ردود الفعل التي تتناسب مع أحداث ومواقف هذا المجال.


ولكي نتعرف على تفاصيل هذا التعريف فلنتصور أن شخصين ذهبا معاً لمشاهدة مباراة لكرة القدم ، وكان أحدهما متمكناً من قوانين اللعبة وخططها وأسماء اللاعبين وأهمية نتيجة المبارة على المسابقات المختلفة ، في حين كان الشخص الآخر أبعد ما يكون عن كرة القدم وقوانينها ، وبعد انتهاء المباراة طلبنا من كل منهما التعليق على ما رأى ، فإننا سوف نجد أن الشخص الأول قادر على تقديم تحليل " ذكي " للمباراة وخطط الفريقين في اللعب والأخطاء التي ارتكبها ، ولوجدنا أن تعليق الشخص الثاني هو في الغالب بدائي قد لا يتعدى وصفاً بسيطاً لعدد 22 لاعباً يتنافسون بالملابس الرياضية على كرة واحدة بدون هدف أو معنى .. ومن ذلك يمكن أن نستنتج أن سبب قيام الأول بتحليل ذكي هو وجود ما يمكن تسميته بنموذج اللعبة وقوانينها في ذهنه ، مما مكنه من استرجاع وتحليل المواقف وحوادث المباراة التي شاهدها ، في حين أن انعدام هذا النموذج لدى الشخص الثاني أدى إلى بساطة تعليقه على المباراة ، ولو أننا تركنا الشخص الثاني مدة كافية لمشاهدة مباريات عديدة فإنه من الجائز أن يقوم بتطوير نموذج في ذهنه عن هذه اللعبة ولأمكنه تقديم تحليل موضوعي عنها فيما بعد كما أن في استطاعة الشخص الأول تطوير النموذج الذي استحدثه وتغيير عناصره كلما جد جديد ، وبالتالي فإن الإنسان قادر على استحداث النماذج الذهنية التي نتحدث عنها بالممارسة والتفكير ومن ثم تطويرها إذا لزم الأمر.

ومن أهم فوائد هذا النموذج الذهني الذي يستحدثه الإنسان لا شعورياً انه يساعده على حصر الحقائق ذات العلاقة بالموضوع في مجال البحث وتبسيط الخطوات المعقدة التي تتميز بها الصورة الحقيقية. فإذا كان مجال البحث مثلاً ، هو الحالة الصحية لقلب أحد المرضى ، فإن النموذج الذهني الذي يستحدثه الطبيب المختص عن المريض يتركز على العلاقات المهمة مثل ضغط دم المريض ونسبة السكر والكوليسترول في الدم ، ويستبعد العلاقات غير المهمة مثل الأكلة المفضلة للمريض ومقاس ثوبه ولون سيارته وخلافه.

الذكاء الاصطناعي : يمكن تعريف الذكاء الاصطناعي للحاسب الآلي بأنه القدرة على تمثيل نماذج محاسبية (Models Computer) لمجال من مجالات الحياة وتحديد العلاقات الأساسية بين عناصره ، ومن ثم استحداث ردود الفعل التي تتناسب مع أحداث ومواقف هذا المجال ، فالذكاء الاصطناعي بالتالي مرتبط أولاً بتمثيل نموذج محاسبي لمجال من المجالات ، ومن ثم استرجاعه وتطويره ، ومرتبط ثانياً بمقارنته مع مواقف وأحدث مجال البحث للخروج باستنتاجات مفيدة ، ويتضح أن الفرق بين تعريفي الذكاء الاصطناعي والإنساني المذكورين أعلاه هو أولاً القدرة على استحداث النموذج فالإنسان قادر على اختراع وابتكار هذا النموذج ، في حين أن النموذج المحاسبي هو تمثيل لنموذج سبق استحداثه في ذهن الإنسان ، وثانياً في أنواع الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها من النموذج فالإنسان قادر على استعمال أنواع مختلفة من العمليات الذهنية مثل الابتكار ( Innovation ) والاختراع ( Creativity ) والاستنتاج بأنواعه ( Reasoning ) في حين أن العمليات المحاسبية تقتصر على استنتاجات محدودة طبقاً لبديهيات وقوانين متعارف عليها يتم برمجتها في البرامج نفسها.
ويتركز أصل علم الذكاء الاصطناعي في أبحاث بحتة ونظرية تدرس أساليب تمثيل النماذج في ذاكرة الحاسب الآلي ( Model Representation ) وطرق البحث والتطابق بين عناصرها ( Search & Match Methods ) واختزال أهداف بها ( Goal reduction ) وإجراء أنواع الاستنتاجات المختلفة (Reasoning ) مثل الاستنتاج عن طريق المنطق ( Logic ) أو عن طريق المقارنة ( Analogy ) أو عن طريق الاستقراء ( Induction ).

ومن أهم أساليب تمثيل هذه النماذج هو استخدام القوانين ( Rules ) التي تحكم مجالا من المجالات ، فلو كانت أنواع الفاكهة مثلاً هي مجال بحثنا فإنه يمكننا كتابة القانون التالي إذا كان النبات فاكهة وكان لونها أحمر فهي غالباً تفاح ويحتوي هذا القانون على قسمين : القسم الشرطي (Premise ) المتمثل في " إذا كان النبات فاكهة وكان لونها أحمر والقسم الاستنتاجي أو الفعلي ( Action ) المتمثل في فهي غالباً تفاح.
وباستخدام عدد كبير من هذه القوانين عن موضوع معين فإننا ننشئ نموذجاً ضمنياً يخزن الحقائق عن موضوع البحث ، ويمكن استخدامه في التعامل مع الأحداث والخروج باستنتاجات عن موضوع البحث ، ويعتبر هذا النوع من التمثيل من الأساليب الشائعة نظراً لسهولة تطبيقه إلا أنه يعتبر تمثيلاً بسيطاً ولكن يعجز في كثير من الأحيان عن تمثيل جميع أنواع النماذج واستخراج جميع أنواع الاستنتاجات المعروفة.
ويعتبر أسلوب شبكات المعاني ( Semantic Networks ) أيضاً من الأساليب الشائعة في تمثيل النماذج وهو يتخلص في إنشاء شبكة من العلاقات بين عناصر النموذج. أما ثالث أنواع أساليب التمثيل الشائعة فهو ما يسمى بتمثيل الإطارات (frame Representation ) والذي يمكن اعتباره نوعاً خاصاً من تمثيل شبكات المعاني.

ونتج من معامل أبحاث الذكاء الاصطناعي تقنيات عديدة مازال بعضها في الأطوار الأولى من الدراسة والبحث ، في حين وصل البعض الآخر إلى نضج نسبي أدى إلى تطوير أنظمة جديدة عملية تعالج مشاكل واقعية كان يعتبر من المستحيل معالجتها بأساليب البرمجة التقليدية ، ويعتبر مجال " الذراع الآلية الذكية ( Smart Robot ) وأنظمة الخبراء ( Expert Systems ) أهم مجالين من هذه المجالات .

الذكاء الاصطناعي هو اسم اطلق على مجموعة من الأساليب والطرق الجديدة في برمجة الأنظمة المحاسبية والتي يمكن أن تستخدم لتطوير أنظمة تحاكي بعض عناصر ذكاء الإنسان وتسمح لها بالقيام بعمليات استنتاجية عن حقائق وقوانين يتم تمثيلها في ذاكرة الحاسب . ولا يزال كثير من نظريات هذا العلم الجديد تحت بحث وتطوير إلا أن هناك بعض التقنيات المعتمدة عليه بدأت تخرج للمجال العلمي ، وقد أثبتت فعاليتها حيث أنجزت أعمال كان من شبه المستحيل القيام بها باستعمال البرمجة التقليدية ، ومن هذه التقنيات الجديدة تقنية الذراع الآلية الذكية Smart Robot وأنظمة الخبراء Expert Systems وتركز التقنية الأولى على تزويد الذراع الآلي بالرؤية الإلكترونية والقدرة على التخطيط والقيام بأعمال مركبة ومعقدة قد تحتاج إلى أكثر من ذراع التعاون عليها. وتركز تقنية أنظمة الخبراء على استخلاص المعرفة التي يستخدمها الخبراء في مجال ما وتخزينها واستخدامها في الوصول لاستنتاجات توازي تلك التي يصل لها الخبير.

يعد مارفن مينسكي واحداً من العلماء والكتّاب البارزين في العديد من حقول علوم الكومبيوتر وخاصة في حقل الذكاء الصناعي (وهذا الحقل يدرس طرق محاكاة وظائف الإدراك في الدماغ البشري من قبل الكومبيوتر) إلى الدرجة التي أطلقت عليه تسمية أبو الذكاء الصناعي بسبب دوره الكبير في هذا المجال منذ عقود.
وقد كان لمارفن مينسكي الذي يعمل كبروفيسور في معهد أم آي تي الشهير في أميركا الفضل في تأسيس مختبر الذكاء الصناعي الذي قدم الكثير من الإنجازات المتقدمة في هذا المجال.
وقد كان هذا التميز دافعاً لإجراء الحوار التالي له مع مجلة الدماغ والعقل (Brain & Mind):
*من وجهة نظرك بروفيسور مينسكي ما هي المساهمة التي يمكن لعلوم الكومبيوتر أن تقدمها لدراسة الدماغ والعقل؟
حسناً، من الواضح بالنسبة لي إن علوم الكومبيوتر ستغير حياتنا، ولكن ليس ذلك لكون الأمر متعلقا بالكومبيوتر، ولكن لأنها ستساعدنا على فهم أدمغتنا، لمعرفة ماهية طبيعة المعرفة.
إنها ستعلمنا كيفية تعلم التفكير والشعور، وهذه المعرفة التي سنحصل عليها ستغير رؤيتنا للإنسانية وتمكننا من تغيير أنفسنا، إن علوم الكومبيوتر بصدد إدارة عمليات معقدة، ومن بين أكثر العمليات حولنا تعقيداً نحن.
غباء الحواسيب
لماذا الكومبيوترات غبية جداً؟
إن كماً ضخماً من المعلومات في متناول أيدينا، ولكن لا توجد آلة في الوقت الحاضر تعرف ما يكفيها لفهم بعض الأمور التي تتعلق بحياتنا اليومية، مثل:
1 لا يجب أن تحرك الناس عن طريق دفعهم.
2 إذا ما سرقت شيئاً ما فإن مالكه سيكون غاضباً.
3 يمكنك أن تدفع الأشياء بعصا مستقيمة ولكنك لا تستطيع أن تسحبها بها.
4 عندما تترك شيئاً ما تمسكه بيدك فإنه يسقط باتجاه الأرض (إلا إذا كان بالوناً مليئاً بغاز الهليوم).
5 لا يمكنك تحريك جسم ما بالطلب منه أن يتحرك (رجاءً هلا أتيت الى هنا).
لا يوجد كومبيوتر يعرف مثل هذه الأشياء، ولكن أي طفل طبيعي يعرفها.
وهناك العديد من الأمثلة الأخرى، فالروبوتات تعمل سيارات في المصانع، ولكن لا يوجد روبوت يستطيع صنع فراش أو تنظبف بيتك أو رعاية طفلك، بإمكان الروبوتات أن تحل المعادلات التفاضلية ولكن لا يستطيع روبوت أن يفهم قصة بسيطة للأطفال، يمكن للروبوتات أن تضرب الناس على صدورهم ولكن لا يوجد روبوت يستطيع أن يملأ قدحك بالماء.
حوسبة الادراك
نحن بحاجة الى إدراك المعرفة والى برامج تستطيع أن تستخدم ذلك، إن حوسبة الإدراك تحتاج الى طرق عديدة لتمثيل المعرفة، فتوفير كومبيوتر يلعب الشطرنج أسهل من توفير كومبيوتر يعمل كمدبر منزل لأن مدبر المنزل يتعامل مع عدد كبير من المواقف.
*كم يجب أن يكون حجم قاعدة المعرفة لمثل هذا العمل؟
أعتقد إنها ستكون متوفرة في قرص سي دي واحد بالطبع، ولم تجر حتى الآن تجربة نفسية تشير الى ان الشخص يعرف أكثر مما يحتويه قرص السي دي (650 ميجابايت)، ومع ذلك فمن الصعب أن نخمن كم ميجابايت من المعلومات يعرف الشخص، ولكني أعتقد إنها لن تكون أكثر من ذلك، فحتى لو تذكرت عشرة كتب بتفاصيلها فإن ذلك لن يشغل اكثر من واحد ميجابايت من الذاكرة، ونحن نعلم إن عدداً قليلاً جداً من الناس يحفظون الكتب الصغيرة الحجم عن ظهر قلب.
إن المكونات المادية (hardware) ليست العامل المحدد لبناء الكومبيوتر الذكي، فنحن لسنا بحاجة الى سوبر كومبيوتر للقيام بالمهمة، فالمشكلة هي إننا لا نعلم ماهية البرنامج الذي يجب أن نستخدمه معها، فالكومبيوتر الذي يعمل بسرعة واحد ميجاهرتز قد يكون أسرع من الدماغ ويمكنه أن يقوم بالمهمة الموكلة إليه إذا ما وجد البرنامج الصحيح.

*لماذا لا يوجد كومبيوتر حتى الآن يعمل بالمعرفة الإدراكية؟
هناك عدد قليل جداً من الناس يعملون لحل مشاكل الإدراك في حقل الذكاء الصناعي، أنا شخصياً لا أعرف أكثر من خمسة أشخاص، وربما يوجد هناك عشرة آخرون في مكان ما، ونحن نتكلم فيما بيننا فقط ولا يهتم بهذا المجال أحد آخر، لذلك أعتقد إن هناك خطأ ما في علوم الكومبيوتر.

تطاول على براءات الاختراع


*هل هناك برنامج للذكاء الصناعي يستخدم بحوث الإدراك؟
إن أفضل نظام يعمل على الإدراك هو سايك (CYC) وهو مشروع في ولاية أوستن الأميركية يعتمد على الإدراك ويقوم به باحث مبدع يدعى دوجلاس لانيت وتم تحويله الى شركة تدعى سايك كورب لغرض إنتاجه كاختراع يخضع لحقوق الملكية الفكرية.
إن العديد من علماء الكومبيوتر لديهم أفكار جيدة لا يلبثون أن يحولوها الى أسرار لينتهي بهم المطاف وهم يحولونها الى اختراعات تخضع لحقوق الملكية الفكرية، أنا شخصياً لا أؤمن بحقوق الملكية الفكرية، فقد بات العالم يزداد جنوناً بهذه الأمور حتى وصل الأمر الى أن يحصل بعض الناس على براءات اختراع في الجينات، لماذا؟ هم لم يخترعوها حتى يحصلوا على هذه البراءات.


*هل تمثل برامج الترجمة اللغوية الآلية وبرامج لعب الشطرنج أمثلة جيدة لبرامج ذكية حقيقية؟
كلا بالتأكيد، فتكنولوجيا الترجمة الآلية الحالية ما تزال متخلفة قليلاً عن أي مترجم بشري معقول الجودة لأنها لا تفهم حقيقة ما تترجمه، وهنا نعود لنقول إنها بحاجة الى المعرفة الإدراكية، الى جانب حصولها على المعرفة في المعجم والنحو وغير ذلك من الأمور عن اللغة المترجم منها، والمترجم إليها. في بداية حقل الذكاء الصناعي كان تعليم الكومبيوتر كبقية لعب الألعاب المعقدة شيئاً كبيراً، وقد كتب آرثر صامويل برنامج لعبة عام 1957 مما جعله يذكر على إنه الرائد في ألعاب الكومبيوتر، غير إننا، حسب اعتقادي، لم نتعلم شيئاً على مدى الأربعين عاماً الماضية غير أن نجعل كومبيوتر ديب بلو الذي أنتجته آي بي أم يلعب الشطرنج (الذي هزم لاعب الشطرنج جاري كاسباروف وبطل الشطرنج العالمي) بطريقة أكثر سرعة ولكن من دون اختلاف عن طريقة برامج لعب الشطرنج الأولى.
إن هذه البرامج تلعب بشكل جيد وتستطيع حتى هزيمة بطل العالم الحالي في الشطرنج ولكنها لا تقوم بذلك بذات طريقة لعب العقل البشري.
الادراك البشري


*ما هي العلاقة بين مبدئك (مجتمع العقل) والمعرفة الإدراكية؟
لنأخذ نظام الرؤية البشري على سبيل المثال، ليس هناك كومبيوتر اليوم يستطيع النظر حول الغرفة وصنع خارطة لما تبدو عليه، وهذا عمل يمكن أن يقوم به طفل بعمر أربع سنوات، نحن لدينا برامج تستطيع تمييز الوجوه، والقيام بعملية معالجة وتمييز الرؤية البؤرية، ولكن ليس بالطريقة الراقية التي يقوم بها البشر، ولذلك فإن أدراك الأبعاد من قبل البشر هو مثال جيد على (مجتمع العقل)، هنالك مدى واسع من طرق التعاون، مثل درجة الإنحدار، ورصد الحدود، الضباب، الظلال، التركيز، الإضاءة، الحركة، التباين، الرسم المنظوري، التباعد، ومعرفة التظليل ...الخ، وبرنامج الكومبيوتر عادة يملك طريقة أو اثنتين للقيام بالمهمة، بينما يملك الدماغ البشري مجموعة من الطرق المختلفة لاستخدامها لذات الغرض.
*يبدو إنك تؤمن إن بمقدورنا بناء ذكاء حقيقي في المستقبل، لكن البشر يملكون الإدراك والوعي بذاتهم، هل يمكن للكومبيوترات أن تكون مثلهم؟
من السهل جداً أن تجعل الكومبيوترات واعية لذاتها، فعلى سبيل المثال، كل الكومبيوترات تمتلك ما يسمى بالكومة المنظمة (stack)، وهي مساحة خاصة من الذاكرة يمكن أن يلقي الكومبيوتر نظرة عليها ليعرف أعماله السابقة، إنها مشكلة بسيطة وليست مهمة جداً، المشكلة الحقيقية هي معرفة كيف يعرف العقل أنفسنا، نحن لا نعرف كيف يحدث ذلك، الأشخاص يمتلكون إدراكاً قليلاً حول أنفسهم، ومتى ما حصلت الكومبيوترات على الحد الأدنى من الإدراك فسنعلم ذلك.
*ومتى سيحدث ذلك؟
لن يحصل ذلك أبداً على المستوى الحالي، فالعامة من الناس لا يقدرون البحوث الابتدائية بما يكفي لإصلاح الوضع الحالي، وقد اقترحت مركزاً برازيلياً للعمل على حل مشاكل الإدراك على مدى السنوات العشر القادمة