هوش مصنوعی چیست ؟

 وقتی اصطلاح هوش مصنوعی را می‌شنویم، اولین چیزی که معمولاً به آن فکر می‌کنیم ربات‌ها هستند. دلیل این اتفاق، وجود فیلم‌ها و رمان‌هایی درباره ماشین‌های انسان‌مانندی است، که زمین را ویران می‌کنند. اما قطعا هوش مصنوعی به ربات‌ها محدود نخواهد‌ بود.

هوش مصنوعی، بر این اصل استوار است که هوش انسان را می‌توان به گونه‌ای تعریف کرد که یک ماشین بتواند به راحتی آن را تقلید کند. وظایف ساده‌ و پیچیده‌ را انجام دهد. برخی بر این باورند که ممکن است دانشمندان سیستم‌هایی را طراحی کنند که ظرفیت بالاتری از ظرفیت انسان برای یادگیری یا استدلال هر موضوعی داشته‌ باشند. در این مقاله به سوال  هوش مصنوعی چیست پاسخ داده می شود و همچنین به بررسی کاربردها و شاخه های مختلف آن می‌پردازیم.

آینده در دست اتوماسیون‌کارانی است که با فناوری هوش مصنوعی آشنا هستند. اکنون زمان مناسبی برای یک اتوماسیون‌کار شدن و شروع پیشرفت است. پیشنهاد ما برای آشنایی بیشتر با اتوماسیون صنعتی و چگونگی تاثیر هوش مصنوعی بر آن، دوره اتوماسیون کار ماهر است.

هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی (Artificial intelligence) که به طور مخفف آن را AI نیز می‌نامند، تکنولوژی است که قابلیت تفکر دارد. البته این قابلیت تفکر با چیزی که ما به عنوان تفکر انسانی می‌شناسیم تا حد زیادی تفاوت دارد، اما می‌توان گفت تفکر هوش مصنوعی تقلیدی است از تفکر انسانی. 

شاید امروزه هوش مصنوعی به شکلی که آن را تصور می‌کنیم وجود نداشته باشد، اما بسیاری از کارهای روزانه مانند جستجو در اینترنت، شبکه های اجتماعی و… متاثر از هوش مصنوعی هستند، اما از آنجا که بسیار به آن‌ها عادت کرده‌ایم و حضور آن‌ها ناملموس است، استفاده از آن ها را در هر لحظه احساس نمی‌کنیم.

شکل 1- هوش مصنوعی (Artificial Intelligence)

تعریف هوش مصنوعی

دو پارامتر قدرت تفکر و قدرت عملکرد از مهم‌ترین مشخصه‌های هوش مصنوعی هستند. طبق این دو مشخصه، هوش مصنوعی شبیه‌سازی هوش انسان برای یک کامپیوتر است. یک ماشین ِ مجهز به هوش مصنوعی می‌تواند وظایفی را که به هوش انسانی نیازمند هستند، با دقت بالایی انجام دهند.

هوش مصنوعی، ماشینی است که بتواند مانند انسان فکر کند، قدرت حل مسئله و یادگیری داشته باشد و مانند انسان و با دقت بالا عمل کند. 

کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت

گزارش‌ها نشان می‌دهند که بیش از 90 درصد از مدیران ارشد تولید در کشورهای پیشرفته بر این باورند که «کارخانه‌های هوشمند» که از تکنولوژی‌های دیجیتال و هوش مصنوعی استفاده می‌کنند، با افزایش بهره‌وری و توانمندسازی ِ کارکنان، پیشرفت چشم‌گیری خواهند داشت. پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2035 هوش مصنوعی بهره‌وری ِ نیروی کار و میزان تولید را افزایش دهد. در نتیجه، میزان درآمد و ارزش افزوده خالص هم افزایش خواهد یافت. 

در ادامه به برخی از مهم ترین کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت می‌پردازیم:

کنترل کیفیت با استفاده از هوش مصنوعی

ماشین با هوش مصنوعی می‌تواند نقص‌ها و عیوب موجود در محصول را (که با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شوند) استخراج کند. این توانایی، کیفیت محصولات تولیدی را افزایش خواهد داد و کنترل کیفیت با دقت بالاتری انجام خواهد شد.

 پیش‌بینی خطا توسط هوش مصنوعی

کارشناسان با تحلیل محصولات و فرآیندها، خطاها و آینده فرآیند را پیش بینی می‌کنند، اما این پیش‌بینی‌ها ممکن است با شکست مواجه شوند. شکست در پیش‌بینی روی سلامت و کیفیت محصول تولیدی تاثیرگذار است. به کمک هوش مصنوعی پیش‌بینی‌های دقیق‌تر و جامع‌تری از خط تولید ارائه می‌شود. هر چه پیش‌بینی دقیق‌تر باشد، محصول تولیدی کیفیت بیشتری خواهد داشت.

پیش‌بینی زمان تعمیرات

در صنایع مختلف، هوش مصنوعی با دقت بالایی پیش بینی می‌کند که هر کدام از ماشین‌های خط تولید چه زمانی به تعمیرات نیاز خواهند داشت. هوش مصنوعی با پیش‌بینی زمان تعمیر ماشین‌ها، از خرابی‌های بدون برنامه‌ای که بر روند تولید محصولات تاثیر گذارند، جلوگیری می‌کند. 

استفاده از داده‌های کلان یا بیگ دیتا

تولیدکنندگان معمولا داده‌های زیادی را از مراحل مختلف ِتولید، استخراج و ذخیره می‌کنند. با تجزیه و تحلیل داده‌های کلان اطلاعات بسیار حیاتی مانند مدیریت زنجیره تامین، حجم فروش، کیفیت محصول و پارامترهای تاثیرگذار بر کیفیت، با دقت بالایی قابل استخراج است. تولیدکننده می‌تواند در استراتژی‌های آینده تولید، از این اطلاعات استفاده کند. به طور کلی،  آنالیز داده‌های کلان، بینش عمیقی به صاحبان صنایع می‌بخشد.

خدمات مشتری

در برخی صنایع، که با مشتریان ارتباط مستقیم دارند، خدمات‌رسانی به مشتریان و پشتیبانی تاثیر بسیاری بر عملکرد سیستم دارد. هوش مصنوعی یکی از نوآوری هایی است که در این حوزه تحول ایجاد خواهد کرد.

شاخه‌های هوش مصنوعی

هوش مصنوعی علمی بسیار گسترده و پیچیده است که شاخه‌های متعددی دارد؛ شاخه‌های هوش مصنوعی عبارتند از:

   سیستم‌های متخصص یا خبره (Experts Systems)

ادوارد فایگنبام در دهه 1970 مفهوم سیستم‌های متخصص (خبره) را توسعه داد. فایگنبام در دست‌نوشته‌ای در سال 1988 گفت که جهان از «پردازش داده» به «پردازش دانش» در حال حرکت است. یعنی رایانه‌ها، به لطف پردازنده‌های جدید، قادر به حل مسائل پیچیده هستند.

سیستم متخصص (خبره) یکی از شاخه‌های هوش مصنوعی است که با جمع‌آوری دانش تخصصی و اطلاعات کارشناسی‌شده در یک حوزه خاص، خدمات تخصصی ارائه می‌دهد. به عبارت دیگر، سیستم خبره، رفتار ِ انسانی را شبیه‌سازی می‌کند که در زمینه خاصی تخصص و تجربه دارد. در واقع همان‌طور که انسان برای حل یک مسئله، تعقل یا اندیشه می‌کند، سیستم‌های خبره نیز برای این کار، از الگوها و راه و روش‌هایی استفاده می‌کنند که انسان برای آن‌ها مشخص کرده است. بنابراین سیستم خبره، با استفاده از منطق بشری، تا حدودی مانند انسان فکر می‌کنند.

شکل 2- سیستم متخصص یا خبره

منطق فازی (Fuzzy Logic)

اصطلاح «فازی» (Fuzzy) به معنی گنگ و نامشخص است. در زندگی عادی نیز گاهی با موقعیتی‌هایی مواجه می‌شویم که نمی‌دانیم تصمیم درست یا نادرست کدام است و عملکرد صحیح از چشممان مخفی می‌شود. در این موقعیت‌ها، «منطق فازی» برای هر موقعیتی یک میزان عدم قطعیت تعیین می کند.

در منطق فازی به جای در نظر گرفتن دو وضعیت مثلا سیاه یا سفید، طیفی از رنگ خاکستری را جایگزین می‌کنیم، که از یک طرف به رنگ سفید و از طرف دیگر به رنگ سیاه محدود می‌شود (شکل 3 این موضوع را نمایش می دهد). بنابراین با استفاده از منطق فازی، رایانه‌ها قادر هستند بر اساس داده‌های غیرقطعی و غیرصریح، محاسبات انجام داده و تصمیم‌گیری کنند.

شکل 3- منطق فازی. طیف رنگی در دایره سمت راست بیانگر منطق فازی است.

پردازش زبان طبیعی (NLP: Natural Language Processing)

این علم یکی از شاخه‌های هوش مصنوعی است که برای درک زبان انسانی، به رایانه‌ها کمک می‌کند. NLP مدل‌های قوانین زبان انسانی را با مدل‌های آماری ترکیب می‌کند. این مدل‌ها در کنار هم، رایانه‌ها را قادر می‌سازند تا زبان انسان را به صورت متن یا داده‌های صوتی پردازش کنند و معنای آن‌ها را با هدف و احساسات گوینده یا نویسنده «درک» کنند.

شکل 4- پردازش زبان طبیعی

از نتایج به‌کارگیری NLP می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• NLP به برنامه‌های کامپیوتری کمک می‌کنند تا متن از یک زبان به زبان دیگر ترجمه شود.
• NLP به دستورات گفتاری پاسخ می‌دهد و حجم زیادی از متن را به سرعت خلاصه می‌کند.
•  سیستم‌های جی‌پی‌اس صوتی، دستیارهای دیجیتال، نرم‌افزار دیکته گفتار به متن، ربات‌های گفتگوی مخصوص خدمات مشتریان از دیگر نتایج NLPها هستند.
•  NLP به ساده‌سازی عملیات تجاری، افزایش بهره‌وری کارکنان و ساده‌سازی فرآیندهای تجاری حیاتی کمک می‌کند.

  شبکه عصبی (Neural Network)

شبکه‌های عصبی مجموعه‌ای از الگوریتم‌ها هستند که بر اساس مغز مدل‌سازی شده‌اند. در این سیستم، رایانه برای یادگیری، میزان خطای خود را محاسبه کرده و به بهبود آن می‌پردازد. این فرآیند تا زمانی ادامه پیدا می کند  که سیستم به کمترین میزان خطا در یک الگو برسد. به همین دلیل، شبکه‌های عصبی برای حل مسائل پیچیده، مانند تشخیص چهره‌، انتخاب بسیار مناسبی هستند.

شکل 5- نمایش یک شبکه عصبی مصنوعی

یادگیری ماشین (Machine Learning)

یادگیری ماشین از زیرمجموعه‌های هوش مصنوعی است. این فناوری، به سیستم‌ها این امکان را می‌دهد تا بر اساس داده‌های در دسترس، به کسب تجربه، یادگیری و پیشرفت بپردازند.

شکل 6- یادگیری ماشین

فرآیند یادگیری با مشاهدات یا داده‌ها آغاز می‌شود. (داده‌ها شامل مثال‌ها، تجربه‌های مستقیم و یا دستور‌العمل‌ها هستند.) ماشین در داده‌ها به یک الگوی مشخص رسیده و بر اساس مثال‌های موجود، تصمیم‌های خود را بهبود می‌بخشد. هدف اصلی آن است که ماشین بتواند بدون دخالت انسان و به طور اتوماتیک، یاد بگیرد و تصمیم گیری کند. 

هدف اصلی الگوریتم‌های یادگیری ماشین تعمیم آموخته‌های ماشین به نمونه‌هایی غیر از نمونه‌های آموزشی است. این یعنی: ماشین با داده‌های آموزشی، آموزش می‌بیند و بر اساس آنچه آموخته است، درباره داده‌های غیر آموزشی تصمیم می‌گیرد. 

هوش مصنوعی، آینده چه صنایعی را تغییر خواهد داد؟

تقریباً هیچ صنعت بزرگی وجود ندارد که تحت تأثیر هوش مصنوعی قرار نگیرد. برخی از صنایع در آغاز استفاده هوش مصنوعی هستند، برخی دیگر هوش مصنوعی را تا حد زیادی به کار برده‌اند. در ادامه برخی از صنایع متاثر از هوش مصنوعی را بررسی می‌کنیم.

صنعت حمل و نقل: اگر چه تکمیل و بهره‌برداری انبوه آن‌ها ممکن است کمی طول بکشد، اما خودروهای خودران، روزی صنعت حمل و نقل را دگرگون خواهند کرد.

تولید: ربات‌های مجهز به هوش مصنوعی در کنار انسان‌ها برای انجام وظایفی مانند مونتاژ فعالیت خواهند کرد. بدون شک اتوماسیون صنعتی هوشمند، پیشرفت زیادی را در آینده صنعت جهان رقم خواهد زد.

اگر با مزایا و نتایج اتوماسیون صنعتی در صنعت آشنا نیستید، به مقاله «چرا اتوماسیون صنعتی؟» در تلویزیون ماهر مراجعه کنید.

مراقبت‌های پزشکی و بهداشتی:

 در مراقبت‌های پزشکی و بهداشتی با هوش مصنوعی:

•  بیماری‌ها سریع‌تر و دقیق‌تر تشخیص داده می‌شوند.
•  کشف دارو سریع‌تر و ساده‌تر می‌شود.
•  دستیاران ِ پرستار ِ مجازی بر بیماران نظارت می‌کنند.
• تجزیه و تحلیل ِ داده‌های کلان به تشخیص بیماری‌ها کمک خواهد کرد.

جمع بندی

هوش مصنوعی با قابلیت‌های فراوان خود، بسیاری از حوزه‌های صنعت را کارآمدتر، مؤثرتر و متمرکزتر خواهد کرد. در این مقاله، با تعریف هوش مصنوعی، شاخه های اصلی این دانش را بررسی کردیم و به بیان کاربرد و تاثیر آن در آینده صنایع پرداختیم. بدون شک اتوماسیون صنعتی یکی از حوزه هایی است که بیشترین تاثیر را از هوش مصنوعی می پذیرد.

منبع: techtarget.com