الوحدة الاولي PDF
Document Details
Uploaded by LowCostOak
Hafs Bin Rashid
Tags
Summary
This document discusses technology in our lives, focusing on monitoring and control systems. It introduces concepts of artificial intelligence, machine learning, and computer vision. The document also covers different types of sensors, control systems, and examples of their applications.
Full Transcript
الوحدة األولى: التقنية في حياتنا 12 المقدمة هائال عىل حياتنا ،حيﺚ غريت العامل من حولنا ،وجلبت العديد من التحسينات التي غريت إن للتقنية تأﺛ ًريا ً...
الوحدة األولى: التقنية في حياتنا 12 المقدمة هائال عىل حياتنا ،حيﺚ غريت العامل من حولنا ،وجلبت العديد من التحسينات التي غريت إن للتقنية تأﺛ ًريا ً طريقة تواصلنا ،وعملنا ،والوصول إىل املعرفة ،وأسلوب الرتفيه ،وكيفية تفاعلنا مع البيئة املحيطة ابتدا ًء من الهواتف املحمولة إىل الواقع االفرتاﴈ والذكاء االصطناعي. يف هذه الوحدة ستتعرف إىل أنظمة املراقبة والتحكم ،وأهمية املستشعرات يف عملها.كام ستتعلم خاصا بكمفهوم الذكاء االصطناعي ،وأساسيات تعلم اﻵلة واملهام التي ميكن أن تنفذها.وستبني ﻤﻧوذ ًجا ً باستخدام منصة ( RAISE Playgroundملعب رايز).وستفهم كيف يرى الحاسوب األشياء وستستخدم مكتبة OpenCVيف اكتشاف األشخاص.ومن ﺛم ستتعرف إىل التقنيات الناشئة وتأﺛريها اإليجاﻲﺑ والسلبي عىل حياتنا ،وكيف تحمي صحتك وبيئتك من تأﺛري استخدام التقنية. المهارات أهداف التعلم ستتمكن بعد هذه الوحدة من: ستتعلم يف هذه الوحدة: < تحديد األنواع املختلفة من املستشعرات. < مبدأ عمل أنظمة املراقبة والتحكم. < إنشاء ﻤﻧوذج تعلُّم اﻵلة باستخدام منصة < مفهوم الذكاء االصطناعي. .Teachable Machine < ﴍح تحديات استخدام الذكاء االصطناعي. < برمجة ﻤﻧوذج تعلُّم اﻵلة يف منصة < مبدأ عمل رؤية الحاسوب. ( RAISE Playgroundملعب رايز) . < التمييز بني تطبيقات الذكاء االصطناعي وأنظمة < استخدام مكتبة OpenCVالكتشاف األشخاص تعلُّم اﻵلة. يف الصور. < أنواع التقنيات الناشئة. < تأﺛري التقنية عىل البيئة. < اﻵﺛار الجسدية والنفسية للوضعية غري السليمة عند استخدام األجهزة الرقمية. األدوات < Teachable Machine < RAISE Playground < Python IDLE 13 الدرس األول: المراقبة والتحكم تقـوم البيانـات بـدور مهـم يف مختِّلـف جوانب الحيـاة يف عرصنا الحديث ،حيث تُسـتخدم لِّلتنبـؤ بالطقس أساسـا التخـاذ قـرارات مدروسـة وتحـسني العمِّليـات املختِّلفـة.تعـترب أنظمـة وإدارة حركـة املـرور ،وتعـ ُد ً املراقبـة أحـد أهـم تطبيقـات البيانـات التـي تقـوم بجمـع البيانـات وتحِّليِّلهـا لتتبـع األنشـطة والظـروف املختِّلفة ،مام يًضمن الكفاًءة والسالمة والفاعِّلية. أنظمة المراقبة ()Monitoring Systems عبـارة عـن منظومة متكامِّلة تعمل عىل جمع البيانات وتحِّليِّلها بشـكل منتظم ومسـتمر وتقديم معِّلومات عـن التغـيريات التـي تطـرأ لألنظمـة بهـدف اتخـاذ قرارات تسـهم يف تحـسني أداًء وكفـاًءة النظـام.وتعتمد أنظمة املراقبة عىل مجموعة من األدوات ،مثل: أجهـزة جمـع البيانـات :ترصد وتجمع البيانـات مـن البيئـة املحيطـة ،مثـل: الكامريات والرادارات واملستشعرات. امل َعاِلجـات :تحِّلـل البيانـات املج ّمعـة وتستخرج املعِّلومات املهمة. برامـج التحكـم :تنظـم عمـل النظـام وتتخـذ القـرارات بنـا ًًء عىل البيانـات املعالجة. أجهـزة التخزيـن :تخـزن البيانـات واملعِّلومات. 14 الدرس األول :المراقبة والتحكم أمثلة عن أنظمة المراقبة ((Examples of Monitoring Systems نظام الرصد البيئي ميكـن لِّلعـِّلامًء وضـع مستشـعرات لقيـاس جـودة الهـواًء والظـروف الجوية ،ثـم إرسـال البيانات إىل جهاز حاسوب مركزي لتحِّليِّلها. نظام مراقبة الرعاية الصحية ميكن لِّلمريض ارتداًء أجهزة تراقب العالمات الحيوية ملعدل دقـات القِّلـب ،والتـي تُرسـل البيانـات إىل جهـاز حاسـوب مركزي لتحِّليِّلها من قبل طبيب مختص. أنظمة مراقبة اﻹنذار األمني ميكـن لهـذه األنظمـة حاميـة املبـاين مـن التهديـدات املحتمِّلـة، وهـي تتًض َمـن مستشـعرات مختِّلفـة ،مثل مستشـعرات الحركة. يتـم وضـع هـذه املستشـعرات بشـكل اسرتاتيجـي حـول املبـاين لِّلكشـف عـن أي نشـاط مشـبوه.ت َُرسـل البيانـات التـي تجمعها هذه املستشـعرات إىل نظام أمني مركزي أو مركز مراقبة مركزي، حيـث يتـم تحِّليِّلهـا يف الوقت الفـعيل.إذا تم اكتشـاف خطر ما، ميكن لِّلنظام إطالق اإلنذارات. أنظمة التحكم ()Control Systems تتكـون أنظمـة التحكـم مـن مجموعـة أجهـزة ت ُنظّـم عمـل األجهـزة األخـرى وتوجههـا بهـدف أداًء املهـام املعقـدة وتقِّليـل األخطـاًء البرشية ،وتوفري الوقـت والجهد.ويعمل نظام التحكـم عىل مبدأ دورة املدخالت واملعالجة واملخرجات (( ،)Input-Process-Output )IPOكاآليت: اإلدخال :البيانات التي يتِّلقّاها النظام من البيئة الخارجية ،مثل :درجة الحرارة أو الًضغط. املعالجة :تحِّليل البيانات لِّلحصول عىل معِّلومات تُحدد األوامر املناسبة. املخرجات :األوامر التي يُرسِّلها النظام إىل املش ّغل لِّلتحكم باألجهزة. 15 وتتكون أنظمة التحكم من مجموعة أدوات أساسية: املستشعرات :تجمع البيانات من البيئة الخارجية وتح ّولها إىل إشارات كهربائية. وحدة التحكم :تُحِّلّل البيانات وت ُرسل األوامر إىل املش ّغل. املشغّل :يُنفّذ األوامر ويتحكّم باألجهزة. أمثلة عن أنظمة التحكم ((Examples of Control Systems إشارات المرور املدخالت :يف نظام التحكم يف إشـارات املرور ،تكتشـف املستشـعرات املختِّلفة املدمجـة يف الطريـق وجـود املركبـات ،وتجمـع البيانات يف الوقـت الفعيل عن تدفق حركة املرور. املعالجـة :بعدهـا يتم تحديد التوقيت األمثل لتغيري إشـارات املرور باسـتخدام خوارزميـات محـددة مسـبقًا وبيانات حركة املرور يف الوقت الحقيقي.اسـتنا ًدا إىل ظـروف حركـة املـرور ،يقـرر النظام متى يتـم تبديل اإلشـارات الًضوئية بني األحمر واألصفر واألخرض. اإلخراج :يقوم النظام بعد ذلك بإرسـال إشـارة إىل إشـارات املرور وتغيري ألوانها إلدارة حركة املركبات واملشاة ،مام يًضمن السالمة وتدفق حركة املرور بكفاًءة. فكّر ماذا يحدث إذا فشِّلت املستشعرات يف اكتشاف وجود مركبة؟ 16 الدرس األول :المراقبة والتحكم الُمسيرة ()Drones الطائرات ُ أيًضـا باسـم الطائـرات بـدون طيـار( ،)Dronesوهي نـوع من الطائـرات التي الطائـرة املمسرية ،واملعروفـة ً ميكـن التحكـم بهـا عـن ُبُعـد أو ميكنهـا الـطريان بصـورة تلقائيـة بالكامـل مـن خالل خطـة طريان مربمجـة مسـبًقًاُ.تُ ََج ّّهـز هـذه الطائـرات بكامريات ومستشـعرات ،وميكن اسـتخدامها ألغراض متنوعـة ،مثل التصوير الجـوي واملراقبـة والبحـث العلمي ونقل البضائع.عـادة ما تعتمد الطائرة املسرية عىل ما يسـمى باملروحية الرباعيـة (كوادكـوبرت) املزودة مبستشـعرات للـدوران ومقاييس للتسـارع ،وميكنها اتباع مسـار دقيق للغاية مـا دامـت بطاريتهـا متنـح محركاتهـا الطاقـة الالزمـة ،وميكنهـا الهبـوط بأمان وبـدون أي رضر يف حـال نفاد بطارياتها. املستشعرات بعض التطبيقات الشائعة على استخدام الطائرات ُ الُمسيرة: عمليات اإلغاثة يف حاالت الكوارث والحوادث ،وعمليات املراقبة لتطبيق القانون املدنية ُت ُسـتخ ََدم للتصويـر يف املناسـبات والفعاليـات أو ألغـراض صحفيـة ،حيـث تحتوي االجتامعية عىل كامريات عالية الدقة. ُت ُسـتخ ََدم يف البحـث العلمي ومراقبة التلوث ،ويف املجـاالت العلمية األخرى ،مثل: العلمية املسح ،وعلم اآلثار ،وغريها. تستخدم لرش املحاصيل باملبيدات وتلقيح املزروعات ،مثل :أشجار النخيل. الزراعية ُت ُسـتخ ََدم الطائـرات العسـكرية بـدون طيـار يف املواقـف التـي تعترب فيهـا الرحلة العسكرية املأهولة محفوفة باملخاطر ،كام ميكنها أن تقطع مسافات طويلة. حِّلِل األنظمة املستخدمة يف الطائرات املسرية تعترب هيئة الطريان املدين يف سلطنة ُُعامن الجهة بنـا ًًء عىل دورة املمدخالت واملعالجـة واملخرجـات، املسؤولة عن تنظيم نشاط الطائرات املسرية (الدرون). وناقش زمالءك يف الصف فيام توصلت إليه. 17 القيادة الذاتية ()Autonomous driving تعتمـد القيـادة الذاتيـة عىل أنظمـة متطـورة متُ كـن السـيارة مـن التحكـم بنفسـها دون الحاجـة إىل تدخل برشي.حيث تتطِّلب القيادة الذاتية املستشـعرات ملعرفة املسـافة بينها وبني الكائنات املحيطة ،والكامريات ملراقبة محيط السـيارة ،ونظام تحديد املواقع لتحديد مسـارها.وتوجد ثالثة مسـتويات من األمتتة لِّلتحكم يف القيادة الذاتية: مستوى التحكم املنخفض :يتم فيه تنشيط املكابح والتوجيه والتسارع. مسـتوى التحكم املﴩوط :يسـمح لِّلسـيارات بالقيادة الذاتية يف املسـافات الطويِّلة تحت رشوط معينة كالقيادة عىل الطرق الرسيعة. مسـتوى التحكـم العـاﱄ :يوفـر إمكانيـة القيـادة الذاتيـة املسـتقِّلة لِّلسـيارة بغـض النظـر عـن الظـروف املحيطة ،حيث تؤدي جميع املهام الخاصة بقيادة السيارة وركنها دون الحاجة إىل سائق. فكّر يف التحديات التي تواجه القيادة الذاتية. 18 الدرس األول :المراقبة والتحكم األنظمة المدمجة ()Embedded Systems عبـارة عـن مجموعـة مـن األجهـزة والربامـج املصممة لتـؤدي وظائـف محددة.وتتكـون األنظمـة املدمجة مـن مزيـج بني أنظمـة املراقبـة والتحكـم ،حيـث تعمـل عىل جمـع البيانـات من البيئـة املحيطـة (املراقبة) باسـتخدام املستشـعرات ،ومعالجتها لتنفيذ وظيفة محددة مسـبًقًا (التحكم) ،غال ًًبا ما تكون هذه األنظمة جز ًًءا من أنظمة أكرب.وتتكون األنظمة املدمجة من األدوات اآلتية: يوفر الطاقة الالزمة لتشغيل النظام. مصدر طاقة تخزن البيانات واملعلومات. أجهزة التخزين ملعالجة البيانات وتنفيذ التعليامت. معالج تسـمح للنظـام بالتفاعـل مـع العـامل الخارجـي ،مثـل: اسـتقبال البيانات من املستشـعرات ،أو إرسـال إشارات وحدات اإلدخال واإلخراج التحكم إىل األجهزة األخرى. تسمح للنظام بالتواصل مع أجهزة أخرى. منافذ االتصال أمثلة عن األنظمة المدمجة نظام تحديد املواقع العاملي (()Global Positioning System (GPS تـم تصميـم هـذا النظـام ألداء وظيفـة تحديـد املواقـع. ويتكـون مـن أجهـزة السـتقبال إشـارات األقامر الصناعيـة، واملعالج الذي يعالج هذه اإلشارات.كام يحتوي عىل برامج تعمـل عىل ترجمة هذه اإلشـارات وتحويلهـا إىل إحداثيات جغرافيـة ،وبرامج أخرى تعـرض املوقع عىل خرائط.ويعترب نظـام تحديـد املواقـع جـز ًًءا من أنظمـة أكرب ،مثـل :أنظمة الهواتف الذكية ،أو الطائرات بدون طيار ،أو غريها. 19 نظام الكبح التلقاﻲﺋ ()Automatic Braking تعتمد تقنيات هذا النظام عىل مدخالت املستشـعرات.تسـتخدم املستشـعرات مدخالت من أشـعة الِّليزر أو الـرادار أو املوجـات فـوق الصوتيـة أو األشـعة تحـت الحمـراًء أو بيانـات الفيديـو ،الكتشـاف املركبـات أيًضـا ملستشـعر نظـام تحديـد املواقـع العاملـي ()GPS األخـرى أو العوائـق يف مسـار السـيارة.كام ميكـن ً اكتشـاف األخطـار الثابتـة ،مثـل إشـارات التوقف مـن خالل قاعدة بيانـات املوقع.تم تصميـم معظم هذه األنظمـة لتقديـم املسـاعدة لِّلسـائق يف الكبـح ،عىل هيئة إشـارة أو رسـالة صوتية ،كام ميكن لهـذه األنظمة تنشيط املكابح لتقِّليل رسعة املركبة أو إيقافها تِّلقائيًا عند استشعار وجود عائق. مستشعر معدل رضبات القِّلب يف الِّلوحة الرئيسة لِّلساعة الذكية. المستشعرات ()Sensors املستشـعر أو املجـس جهـاز إلـكرتوين يِّلتقـط إشـارة فيزيائيـة ،مثل: الحركـة ،أو الًضـوًء ،أو الًضغـط ،أو درجـة الحـرارة ،أو غريها.وتتمثل وظيفتـه يف جمـع البيانـات وإرسـالها إىل نظـام حاسـوب ،ملعالجتهـا واتخـاذ اإلجراًء املناسـب.وت ُع ُد املستشـعرات من العنارص األساسـية ألنظمـة املراقبـة والتحكم.ميكنك العثور عىل املستشـعرات يف الكثري مـن األجهـزة التـي تحيـط بـك ،مثـل :األجهـزة التـي تقـوم بتشـغيل األضـواًء ،وضبـط درجـة الحـرارة ،والكشـف عـن الدخـان والحريـق، وكذلك الفتح اآليل لألبواب ،وغريها. 20 الدرس األول :المراقبة والتحكم أنواع المستشعرات ()Types of Sensors توجد العديد من أنواع املستشعرات أكرثها شيو ًعا: مستشعر درجة الحرارة ()Temperature Sensor تتمثـل مهمـة مستشـعر درجة الحـرارة يف قياس درجـة حرارة البيئـة املحيطة به. ميكـن العثـور عىل هـذا النـوع مـن املستشـعرات يف أنظمـة التدفئـة والتربيـد املوجـودة يف الثالجـات وأجهـزة التكييـف وغريهـا.كام يحتـوي مقيـاس الحـرارة الطبي عىل مستشعر لقياس درجة حرارة املريض. مستشعر الضوء ()Light Sensor يعمل مستشـعر الًضوًء عىل اكتشـاف شـدة الًضـوًء يف البيئة املحيطـة وتحويِّلها إىل إشـارة ميكـن لألجهـزة فهمهـا واسـتخدامها لًضبـط إعداداتهـا تِّلقائ ًيا.وتوجـد أنواع مختِّلفـة ألجهـزة استشـعار الًضـوًء التي ميكـن العثور عِّليهـا يف الكثري مـن األجهزة، فمثال :تحتوي الهواتف املحمولة وأجهزة التِّلفاز الذكية عىل مستشـعرات تستشـعر ً شـدة الًضـوًء يف الغرفـة فتزيـد أو تقِّلـل مـن سـطوع الشاشـة تِّلقائيًـا.كام يوجـد مستشعر الًضوًء يف أنوار الشوارع؛ لِتًُضاًء بشكلٍ تِّلقايئ عند غروب الشمس. مستشعر الضﻐﻂ ()Pressure Sensor يعمـل مستشـعر الًضغـط عىل قيـاس تـغري الًضغـط يف مـواد معينـة سـواًء كانت سـائِّلة أو غازية ،وإرسـال إشـارة عند حـدوث تغري معني يف الًضغـط.ميكن العثور عىل هـذه املستشـعرات يف محطـات الطقـس والطائـرات والسـيارات والكثري من اآلالت األخرى التي تعمل تحت ضغط معني. مستشعر التقارب ()Proximity Sensor يعمل مستشـعر التقارب عىل اكتشـاف وجود أجسـام يف محيطه دون االتصال بها مبـارشة ،وتسـتخدم هذه املستشـعرات املجـال الكهرومغناطيﴘ والًضـوًء والصوت الكتشـاف وجـود األجسـام حولهـا.مـن األمثِّلة الشـائعة عِّليهـا :املستشـعرات التي تسـاعد عىل الوقوف التِّلقايئ لِّلسـيارات واصطفافها ،وتجنب االصطدام بالسـيارات األخـرى ،كام تسـتخدم بشـكلٍ واسـع يف تطبيقـات الروبـوت ،وكذلـك يف الهواتـف املحمولة إليقاف تشغيل الشاشة عند رفع الهاتف إىل األذن إلجراًء املكاملة. 21 مستشعر الدخان ()Smoke Sensor يعمـل مستشـعر الدخان عىل اكتشـاف الدخان كمؤرش عىل وجـود حريق.يتصل هذا املستشـعر عادة بنظام مركزي إلنذار الحريق ،ويطلق اإلنذار عندما يكتشـف الدخـانُ.يُعـد مستشـعر الدخان جز ًًءا أساسـ ًًّيا يف أجهـزة إنذار الحريـق التي بات من الرضوري وجودها يف املنازل ،وبشكٍلٍ خاص يف املطبخ وغرف النوم. مستشعر اللمس ()Touch Sensor يعمل مستشـعر اللمس عىل اكتشـاف حدوث التالمس أو الضغط أو قوة معينة. و ََع ََم ُـُل مستشـعر اللمـس يشـبه عمـل املفتـاح الكهربـايئ ،فعندما يحـدث اتصال بسـطح مستشـعر اللمـس ،يتـم إغالق الدائـرة الكهربائيـة للمستشـعر والـسامح للتيـار الكهربـايئ باملمرور ،وعندما ينتهي التالمس تصبـح الدائرة مفتوحة ويتوقف التيارُ.ت ُسـتخ ََدم مستشـعرات اللمس بشكٍلٍ واسـٍعٍ يف األجهزة املحمولة كالهواتف الذكيـة واألجهزة اللوحية وأجهزة الحاسـوب املحمولـة ،وكذلك يف لوحات وأجهزة التحكم عن ُبُعد.يف املسـتقبل سـيتم اسـتبدال معظم األزرار واملفاتيح امليكانيكية لألجهزة بهذه املستشعرات. مستشعر الحركة ()Motion Sensor تعتمـد مستشـعرات الحركـة املختلفـة عىل تقنيـات متعددة للكشـف عن وجود أي جسـم يتحـرك يف مجـال رؤية املستشـعر ،وُت ُع ُُّد أنظمة اإلضـاءة الخارجية التي تعمـل بالحركـة واألبـواب اآلليـة مـن التطبيقـات الشـائعة ملستشـعرات الحركـة. ُتُسـتخ ََدم هـذه املستشـعرات عىل نطـاق واسـع يف املجاالت األمنية للكشـف عن املتسـللني أو الـدخالء للمرافـق املختلفـة وكذلـك يف أنظمـة األمـان ،حيـث ميكنها إطالق إنـذار وإبالغ النظـام األمنـي الرئيـس أو رشكة املراقبـة األمنية.ميكن لبعض أنظمـة األمـان تسـجيل األحـداث بالفيديـو مـن خالل الـكامريات امللحقـة عنـد اكتشـاف الحركة.كام ُيُسـتخدم الجيل الجديد من مستشعرات الحركة يف نظارات الواقع االفرتايض ( )VR Headsetsويف وحدات تحكم األلعاب. اذكر أمثلة أخرى تستخدم فيها املستشعرات يف حياتك اليومية. 22 لنطبق ً الدرس األول :لنطبق مًعً ا مًعا تدريب 1 اكتب نوع املستشعر الصحيح الذي يناسب احتياجات كل حالة. جهاز ينبه صاحب املنزل يف حال نشوب حريق. نظام يشغل أضواء الحديقة تلقائ ًًّيا عندما يحل الظالم يف املساء. جهاز يقوم بضبط التكييف أو التدفئة بنا ًًء عىل درجة حرارة الغرفة الحالية. صنابري تطلق املياه دون الحاجة إىل ملسها. مستشعر للغواصني يقيس ضغط املاء املحيط. نظام أمني ينبه صاحب املنزل إذا كانت هناك حركة حول املنزل لياًلا . 23 تدريب 2 تحقق من العبارات اآلتية ملعرفة ما إذا كانت صحيحة أو خاطئة ،ثم ص ِِّحح العبارات الخاطئة. صحيحة خاطئة .1ال ميكـن تشـغيل الطائـرات املمسرية إال عـن طريـق التحكم عن ُبُعـد ،وال ميكنها الطريان بصورة تلقائية بالكامل. .2ميكن ملستشعرات الضوء اكتشاف وجود الضوء وضبط سطوع شاشة األجهزة. .3ميكـن أن تعمـل السـيارات ذاتية القيادة دون أي تدخل برشي عىل أي مسـتوى من مستويات األمتتة. تدريب 3 صف كيف ميكن أن تجعل بيئة صفك ذكية وأكرث كفاءة ومتعة باسـتخدام أنواع مختلفة من املستشـعرات، ووِّضح وظيفته بإيجاز. ثم س ِِّم كل مستشعرِ ، 24 الدرس األول :لنطبق مًعً ا تدريب 4 سـتنفذ هـذا التدريـب مع زمالئك يف الصف ضمن ِِفرق ،وسـتقومون بإجراء مناقشـة عـن الطائرات املسرية واملركبـات ذاتيـة القيـادة ،التي تسـتخدم أنظمة مراقبة وتحكم متقدمة للتشـغيل الذايت.سـيناقش الفريق املؤيد اعتامد هذه اآلليات عىل نطاق واسـع ،مع تسـليط الضوء عىل الكفاءة والسالمة والفوائد االقتصادية لذلـك ،أمـا الفريـق املعارض فسـوف ينتقد العيـوب املحتملة السـتخدام هذه اآلليات ،مبما يف ذلك املخاوف املتعلقـة بالخصوصيـة واألمـن وآثارهـا عىل التوظيـف ،ثـم سـتقومون بتحليـل ومناقشـة اآلثـار األخالقيـة والتقنية واملجتمعية لهذه التقنيات. نقاط املناقشة: تأثري استخدام الطائرات املسرية عىل الخصوصية الشخصية. مـدى موثوقيـة الطائـرات املُسيرة والسـيارات ذاتيـة القيـادة ،وما يجب فعلـه عندما تتوقف التقنية عن العمل. القواعـد الالزمـة السـتخدام هـذه التقنيات باالسـتعانة برمز االسـتجابة الرسيعة الذي يوضح الئحة تنظيم نشاط الطائرات املسرية (الدرون). كيفية تأثري هذه التقنيات عىل الوظائف. مدى استعداد الناس لتقبل هذه التقنيات. تدريب 5 تخيـل أنـك تنتمـي إىل فريـق مـن املهنـدسني املكلـفني بتصميـم نظـام للمسـاعدة يف تنفيذ مهمـة محددة. حدد الوظيفة األساسية التي سينفذها نظامك والظروف املحددة التي سرياقبها. 25 حـدد املستشـعرات التـي ستسـتخدمها يف نظامـك واملتوفـرة يف مخترب العلـوم.ارشح وظيفة كل مستشـعر والبيانات التي سيجمعها. ووّضح كيف سـيتم اسـتخدام البيانات التـي جمعتها اخـترب نظامـك ،ثـم د ّّون النتائـج التـي حصلت عليهـاّ ، من املستشعرات وكيفية االستفادة منها. 26 الدرس الﺜاني: الذكاء االصطناعي الذكاء االصطناعي (((Artificial Intelligence (AI يُعـ ُد الـذكاًء االصطناعـي أحـد املجـاالت الحديثة لعِّلوم الحاسـوب ،الذي يركـز عىل تصميـم وتطوير أنظمة حاسوبية قادرة عىل أداًء مهام تتطِّلب عادة ذكاًء برشيًا مثل :التفكري ،والتعرف عىل الكالم وحل املشكالت، واتخـاذ القـرارات ،واكتشـاف األمنـاط ،وغريهـا.وتكمـن أهمية الـذكاًء االصطناعـي يف هذا الـعرص يف قدرته عىل إحـداث تحـول هائـل يف العديـد مـن جوانـب حياتنا مـن خالل أمتتة املهـام وتحسني الكفـاًءة وتقديم رؤى جديـدة ،وإحـداث نقِّلـة نوعية ملجاالت متنوعـة ،مثل :الرعايـة الصحية ،والنقل ،والتعِّليـم ،والصناعة، والزراعة ،وغريها. مبدأ عمل الذكاء االصطناعي يعتمـد الـذكاًء االصطناعـي عىل مجموعة مـن الخوارزميـات الذكية التي ُصممـت لتحِّليـل البيانات والتعِّلم منها ،متا ًمـا كام يتعِّلم البرش من خالل الـخربات والتجـارب.كام يسـتخدم قاعـدة بيانـات مـن املعرفـة الخـبرية التخـاذ القـرارات وتقديـم الحِّلول.وتقوم أسـس عمل الـذكاًء االصطناعي عىل أربع ركائز أساسية ،هي: .1تعلُّـم اﻵلـة ( :)Machine Learningيُعـ ُد تعِّلُـم اآللـة فر ًعـا مـن الذكاًء االصطناعي يُركز عىل تعِّليم اآلالت كيفية التعِّلم من البيانات دون الحاجة إىل برمجة رصيحة. .2التعلُّم العميﻖ ( :)Deep Learningيُع ُد التعِّلم العميق نو ًعا من أنواع تعِّلُم اآللة يستخدم شبكات عصبية اصطناعية ُمستوحاة من بنية الدماغ البرشي لتحِّليل البيانات ،مثل :الصور ،ومقاطع الفيديو. لمحة تاريخية ظهر مصطلح الذكاء االصطناعي ألول مرة يف عام 1956بواسطة جون ماكرﻲﺛ (.)John McCarthy 27 .3معالجة اللغة الطبيعية ((:)Natural Language Processing )NLP ت ُركـز معالجـة الِّلغـة الطبيعيـة عىل متـكني اآلالت مـن فهـم الِّلغـة البرشية والتفاعل معها. .٤الرؤيـة الحاسـوبية ( :)Computer Visionت ُركز الرؤية الحاسـوبية عىل متـكني اآلالت مـن "رؤية" العامل مـن حولها وفهم محتوى الصور ومقاطع الفيديو. يُـشري مفهـوم الخوارزميـات يف الـذكاًء االصطناعـي إىل تعِّلـيامت ُمنظّمـة متُ كـن أجهـزة الحواسيب من تحِّليل البيانات ،واتخاذ القرارات، وأداًء املهام بشكل مستقل. تطبيقات الذكاء االصطناعي ())AI( Applications توجد العديد من تطبيقات الذكاًء االصطناعي التي ميكنك اسـتخدامها يف حياتك اليومية ،سـواًء يف املدرسـة أو العمل أو لِّلتواصل مع أصدقائك عرب اإلنرتنت ،منها: الترجمة بمساعدة الحاسوب ()Computer-Assisted Translation أنظمـة آليـة توفـر إمكانية ترجمـة النصوص يف املواقـع اإللكرتونية واملسـتندات ،وكذلـك املحادثات بصورة فورية عرب أدوات اتصال ،مثل :تطبيق زوم (.)Zoom Meeting ابحـث عرب اإلنرتنـت عـن مقالـة بالِّلغـة اإلنجِّليزيـة وترجمها إىل الِّلغة العربية باسـتخدام تطبيق ( Google Translateمرتجم جوجل). .1تأكـد من دقة الصياغة ،ود ّون مالحظاتك عن عمِّلية الرتجمة. .2ناقـش زمالًءك يف أبـرز التحديـات التـي ميكن أن تواجههـا اآلالت يف عمِّليـة الرتجمـة مـن وجهة نظرك. 28 الدرس الثاني :الذكاء االصطناعي تقنية التعرف على الكالم ()Speech Recognition وتعرف أيضا باسـم التعرف عىل األصوات ،وهي عبارة عن تقنية تسـتخدم معالجة اللغة الطبيعية ()NLP لتحويـل الـكلامت املنطوقـة إىل نصـوص.وتدمج العديـد من أجهزة الحاسـوب ميزة التعـرف عىل الكالم يف أنظمتها ،وذلك إلجراء عمليات البحث الصويت أو لتوفري إمكانية كتابة الرسائل النصية باستخدام الصوت. مخرجات عمليات مدخالت tupnI "صباح الخري" معالجة اللغة الطبيعية ()NLP نص مكتوب. موجة صوتية تحتوي عىل جملة "صباح الخري". استخدم تطبيق ( Google Docsمستندات جوجل) أو تطبيق ( Wordمعالج الكلامت) وف ّّعل خيار التعرف عىل الـكالم.ثـم سـ ّّجل النص"ميكـن لتقنيـة التعـرف عىل الـكالم أن تفيـد األفراد ذوي اإلعاقة بشـكل كـبري من خالل الـسامح لهـم بالتفاعـل مـع أجهزتهم بدون اسـتخدام اليديـن ".الحظ مدى دقـة النظام يف تحويل كلامتـك املنطوقة إىل نص. ومن أشـهر التطبيقات التي تعتمد عىل تقنية التعرف عىل الصـوت يف عملهـا تطبيـق املسـاعد الشـخيص االفرتايض (()Virtual Personal Assistant (VPA الذي يتفاعل مع املستخدم من خالل األوامر الصوتية أو النصـوص املكتوبـة ليقـدم خدمات مختلفـة ،مثل: الـرد عىل األسـئلة ،والتحكـم باألجهـزة الذكية ،وضبط املنبـه ،وقـراءة الكتب املسـموعة ،والرتجمـة ،وغريها. وتعـترب ( Siriسريي) و ( Google Assistantمسـاعد جوجـل) ،و ( Amazon Alexaأمـازون أليكسـا) مـن أشهر تطبيقات املساعدة الشخصية. ( Google Assistantمساعد جوجل). 29 التحديات التي تواجه استخدام تطبيقات المساعدات الشخصية االفتراضية: تعتمد املسـاعدات الشـخصية االفرتاضية عىل تقنيات الربمجـة اللغويـة العصبيـة لفهم طلبات املسـتخدمني واالسـتجابة لهـا.ومـع ذلـك ،ال تـزال الربمجـة اللغوية العصبيـة يف مراحلهـا األوىل ،وميكـن أن تواجه صعوبة معالجة اللغة الطبيعية يف فهـم الفـروق الدقيقـة يف اللغة البرشية والسـياق، )Natural Language Processing (NLP مام يؤدي إىل فهم غري دقيق للمعلومات. تقـوم تطبيقـات املسـاعدات الشـخصية االفرتاضيـة بجمع كميات كبرية من البيانات الشـخصية وتخزينها، مام يثري مخاوف بشـأن كيفية استخدام هذه البيانات وحاميتها. الخصوصية واألمان تنـحرص فعاليـة تطبيقـات املسـاعدات الشـخصية االفرتاضيـة بجـودة التقنيـات األساسـية التـي ُبُنيـت عليها ،وال ميكنها أداء املهام التي ال تقع ضمن قدراتها املربمجة. محدودية املهام التعرف على الصور ()Images Recognition تقنيـة تتعامـل مـع تحديـد وتفسري األمنماط والكائنات داخل الصـور الرقميـة.وتعتمد فعالية هـذه التقنية بشـكٍلٍ أسـايس عىل قدرتهـا يف تصنيـف الصـور ملطابقـة بياناتهـا وتحديـد نوعهـا.وُت ُعـ ُُّد النظـارات الذكيـة الناطقـة مـن األمثلـة املهمـة عىل اسـتخدام هـذه التقنيـة؛ وذلك ملسـاعدة املكفـوفني وضعـاف البرص عىل معرفة البيئة املحيطة بهم ووصفها من خالل التعرف عليها بواسطة الذكاء االصطناعي يف تلك النظارات. 30 الدرس الثاني :الذكاء االصطناعي التحديات التي يجب معالجتها لجعل تقنية التعرف على الصور أكﺜر دقة وموثوقية: ميكـن أن يكـون لِّلصـور املختِّلفة إضاًءة واتجاه ومقيـاس وعوامل أخرى مختِّلفة قد تؤثر عىل دقة خوارزميات التعرف عىل الصور. تباين الصور تكـون الًضوضـاًء يف الصـورة غبـا ًرا أو خدوشً ـا أو تشـوهات أخرى قد تسـبب يف إعطاًء خوارزمية التعرف عىل الصور نتائج خاطئة. ضوضاء الصورة تحتـاج خوارزميـات التعـرف عىل الصـور إىل أن تكـون قـادرة عىل التمييـز بني الكائـن املسـته َدف والخِّلفيـة ،وميكـن أن تكـون الخِّلفيـة يف كـثري مـن األحيـان مشوشة الحتوائها عىل كائنات أخرى غري مطِّلوبة يف الصورة. تشويﺶ الخلفية يجـب أن تكـون خوارزميـات التع ّرف عىل الصـور رسيعة وف ّعالـة ،لتكون قادرة عىل معالجة الصور يف الوقت الفعيل. قيود الوقت الفعﲇ توليد النصوص ()Texts Generation تقنيـة تعتمـد عىل خوارزميـات ذكيـة معقـدة ،تحِّلـل كميـات هائِّلـة مـن البيانـات النصيـة ،مثـل :الكتـب واملقـاالت واملواقـع اإللكرتونيـة ،التـي متكن اآلالت من توليد نص اسـتجابة يف محادثة؛ لإلجابة عىل األسـئِّلة أو إكامل الجمل أو حتى كتابة املقاالت والقصائد.ويعترب ( ChatGPTتطبيق الدردشـة الذيك) و Gemini (جيميناي) و ( Microsoft Copilotمايكروسوفت كوبايِّلوت) من األمثِّلة عىل تطبيقات توليد النصوص. اسـتخدم أحـد تطبيقـات الـذكاًء االصطناعي املسـتخدمة يف توليد النصوص ،واطرح عِّليه مجموعة من األسئِّلة ،مثل: ما سبب تسميته بهذا االسم؟ ما اإلمكانيات التي ميتِّلكها؟ اقرتح قصة حول تأثري الذكاًء االصطناعي يف املستقبل. 31 توليد الصور والفيديوهات ()Images and Videos Generation مفّصلة وعالية الجودة، تتمتع هذه التقنية بالقدرة عىل توليد صور ّ تتم من خالل تدريب النموذج عىل مجموعة من الصور ،مام يسمح له بتوليد مجموعة واسعة من املخرجات اإلبداعية والخيالية ،التي ميكن استخدامها يف مجاالت متنوعة ،مثل :تصميم ألعاب الفيديو، واألفالم ،والرسوم املتحركة ،واإلعالنات. كام ميكن لخوارزميات الذكاء االصطناعي إنشاء رسوم متحركة، ومقاطع فيديو من الصور ،الستخدامها يف املؤثرات الخاصة باألفالم وألعاب الفيديو ،وكذلك إلنشاء محاكاة واقعية ألغراض البحث والتدريب.وتعتمد جودة املخرجات عىل مدى تطور منوذج الذكاء االصطناعي وكمية البيانات التي تم تدريبه عليها. نٍّص اسـتخدم تطبيـق ( Microsoft Copilot Designerمصمم مايكروسـوفت كوبايلـوت) لتوليد صورة من ٍ تصف فيه تصميم الغرفة التي تعجبك يف سطرين.اذكر تفاصيل األلوان ،والنوافذ ،واألثاث ،وغريها. نظام التوصية ()Recommender System تقنيـة تهـدف إىل تقديـم مقرتحـات لعنـارص مخصصة إما منتجـات جديـدة ،أو محتويات ترفيهيـة متنوعة مـن خالل توظيـف الخوارزميـات يف تحليـل بيانات ملفك الشـخيص ،وتفضيالتك ،والتقيـيامت التي قدمتها، واملعلومـات الجغرافيـة وغريهـا.وتسـتخدم هـذه األنظمـة عىل نطـاق واسـع يف تطبيقـات مختلفـة ،مثـل: وسائل التواصل االجتامعي ،ومتاجر التسوق اإللكرتوين ،ومنصات البث للربامج واألفالم وغريها. أشهر أنواع أنظمة التوصية: أيًضا التصفية املعرفية ،وُتُستخدم لتقديم مقرتحات تسـمى ً مخصصة للمسـتخدم بنا ًًء عىل تشابه العنارص التي اختارها أو تفاعـل معهـا يف املايض.حيـث تحلـل خوارزميـات هذه التصفيـة خصائص العنرص ،وتقارنه بالعنـارص التي اختارها املسـتخدم سابًقًا القرتاح عنارص مشابهة ،مثل :اقرتاح كتاب التصفية القامئة عىل املحتوى لنفـس املؤلـف ،أو منتجـات بنـاء عىل عملية رشاء سـابقة، ()Content-based Filtering أو محتويـات يف مواقـع التواصـل االجتامعـي بنـا ًًء عىل املنشورات التي شاهدها سابًقًا. 32 الدرس الثاني :الذكاء االصطناعي أشهر أنواع أنظمة التوصية: ُت ُسـتخدم لتقديـم اقرتاحات مخصصة للمسـتخدم بنا ًًء عىل تحليـل الخوارزميـات لسـلوكياته وتفضيالتـه ومقارنتها مع سـلوكيات وتفضـيالت ملسـتخدمني تفاعلـوا مـع منتجـات مامثلة. التصفية التعاونية ()Collaborative Filtering تجمـع بني مميـزات التصفية املعرفية ،والتصفيـة التعاونية لتقديم مقرتحات أكرث دقة وتنو ًًعا للمستخدمني. األنظمة الهجينة ()Hybrid Filtering أمثلة لتطبيقات الذكاء االصطناعي في مجاالت الحياة ()Examples of (AI) applications in life التنبؤ بالطقس ()Weather Forecasting ميكـن لخوارزميـات الـذكاء االصطناعـي أن توفـر معلومـات أكرث دقـة وحداثـة للتنبـؤ بالطقـس مـن خالل تحليـل كميـات كـبرية مـن البيانـات من مصـادر مختلفة مثـل األقامر الصناعيـة والرادار ومحطـات األرصاد الجويـة ،مـع مراعـاة عوامل جغرافية وبيئية محددة.كام ميكن أن تسـاعد التحديثـات األرسع واألكرث توات ًًرا يف تـوفري تحذيـرات مبكـرة بشـأن األحـوال الجويـة القاسـية وتحـسني االسـتجابة للكـوارث والتخطيـط لها. وباإلضافـة إىل ذلـك ،ميكـن ألنظمـة التنبؤ بالطقـس التي تعمل بالـذكاء االصطناعي أمتتـة العديد من املهام اليدوية ،مام يتيح لخرباء األرصاد الجوية الرتكيز عىل التحليل والتفسري. 33 التشخيص الطبي ()Medical Diagnosis توّفّـر تقنيـات الـذكاء االصطناعـي التي تسـتخدم تعُّلُم اآللـة والتعلـم العميـق إمكانية تحليـل البيانات الطبية وتقديـم االستشـارات يف تشـخيص األمـراض.حيث يتم تدريـب خوارزميـات الـذكاء االصطناعـي الطبيـة عىل كميـات هائلـة مـن صـور األشـعة ،والسـجالت الطبيـة اإللكرتونيـة ،ونتائـج الفحوصـات املخربيـة لتعمـل عىل تحليـل هـذه البيانـات والبحـث عـن أمنماط مشـابهة مرتبطة مبرض محدد والتنبؤ باملرض. كن حذ ًًرا ال تعتمد كل ًًّيا عىل املعلومات املتاحة عرب اإلنرتنت أو يف تطبيقات االستشارات الطبية ،فهي ال تغنيك عن استشارة الطبيب؛ ألنه الشخص املؤهل لتشخيص حالتك وتقديم العالج املناسب. تأثير الذكاء االصطناعي على مستقبل األعمال ()The Impact of (AI) on the Future of Business مـن أهـم تـأثريات الـذكاء االصطناعـي عىل العمـل قدرتـه عىل أمتتـة املهـام التـي كان يقـوم بهـا الـبرش يف السـابق بشـكل روتيني ،مثل إدخال البيانات وحفظ السـجالت وغريها؛ مام يؤدي إىل فقدان كبري للوظائف يف بعـض املجـاالت.فـعىل الرغـم مـن إمكانيـة الـذكاء االصطناعـي يف أداء املهـام بشـكٍلٍ أرسع وأكرث كفاءة ودون تعـب ،فإنـه يفتقـر إىل اإلبـداع والـذكاء العاطفـي ومهـارات التعامـل مـع اآلخريـن التـي يتمتـع بهـا الـبرش.باإلضافـة إىل ذلـك ،تتطلـب العديـد مـن الوظائـف ملسـة إنسـانية وتفاعاًلا شـخصًّيًا ال ميكـن للذكاء يحّسـن الـذكاء االصطناعي العمل الـبرشي ويعززه ،بـداًلا من أن يحل االصطناعـي تـوفريه ،فمـن املرجـح أن ّ محلـه بالكامـل.ومـع ذلـك ،مـن املهـم االسـتعداد للتـغري الـذي يحدث يف سـوق العمـل مـن خالل تطوير املهارات املكملة ملهارات الذكاء االصطناعي ،مثل :التفكري النقدي ،وحل املشكالت ،ومهارات التواصل. ابحث عن الوظائف واملهن املتوقع استبدالها بالذكاء االصطناعي ،والوظائف املتوقع بقاؤها. ناقش األسباب التي تؤدي إىل اختفاء أو بقاء هذه الوظائف واملهن من وجهة نظرك. 34 الدرس الثاني :الذكاء االصطناعي تحديات استخدام الذكاء االصطناعي (()Challenges of Using (AI إن اسـتخدام الـذكاء االصطناعـي يرتتـب عليـه مجموعـة مـن التحديـات مبما يف ذلـك الخصوصيـة والتحيـز واملسـاءلة وحقـوق اإلنسان.فيام يأيت بعض التحديات الرئيسة: خصوصيـة البيانـات :تُثير عمليـة جمـع البيانات واسـتخدامها مخـاوف كبرية للحفاظ عىل خصوصية األفراد ،خاص ًًة مع ازدياد استخدام البيانات الشخصية يف أنظمة الذكاء االصطناعي. التح ُّيـز :قـد ت ُصمـم خوارزميـات الـذكاء االصطناعـي بطريقة ُتُعـزز تحيـزات عرقيـة أو يف الجنـس أو آراء املطورين ،مام قد يؤدي إىل نتائج غري عادلة أو متييزية. اسـتخدام الذكاء االصطناعـي ألغراض ضا ّرة :ميكن اسـتخدام الـذكاء االصطناعـي ألغراض ضـا ّّرة مثل الحـرب اإللكرتونيـة ،أو نرش املعلومـات املضللة، أو التحكم يف سلوك األفراد. نقـص القوانني واللوائح :ال توجـد حاليًّا قوانني ولوائـح كافيـة لتنظيـم اسـتخدام الـذكاء االصطناعـي ،مام قـد يـؤدي إىل أخطـار أخالقية وقانونية. فقـدان الوظائـف :قـد يـؤدي الذكاء االصطناعـي إىل فقـدان العديد من الوظائـف ،خاصـ ًًة تلـك التـي تتضمـن مهـام روتينيـة ميكـن أمتتتهـا بسـهولة ،مثـل أنظمـة الرد اآليل (.)Chatbot بنـا ًًء عىل التحديات السـابقة للذكاء االصطناعـي ،ناقش أخالقيات استخدام الذكاء االصطناعي. 35 التﺰ يﻒ العم ق ()Deepfake يُعـترب التزييـف العميـق تقنيـة حديثـة تعتمد عىل الـذكاًء االصطناعـي يف التالعب بالصـور وتركيب مقاطع فيديـو وأصـوات واقعيـة إلنشـاًء محتـوى واقعـي مزيف.تُثري هـذه التقنيـة العديد من التحديـات املتعِّلقة بالـذكاًء االصطناعـي ملا لهـا مـن آثـار خطرية بسـبب إمكانية اسـتخدام هـذه التقنية لنرش معِّلومـات كاذبة وإنشـاًء أخبـار مزيفـة ،أو مًضايقـة األشـخاص والتشـهري بهـم.فـعىل سـبيل املثـال مـن املمكـن وضـع وجه شـخص مـا فـوق وجـه شـخص آخـر داخـل مقطـع فيديـو ،يقـول شـيئا مل يقِّلـه أبـ ًدا ،مام يـؤدي نرشه عىل نطـاق واسـع وتصديقـه إىل عواقـب وخيمـة ،لذا عِّليـك أن تتحقق من صحـة املعِّلومات التـي تتِّلقاها دامئا قبل إرسالها. ُميكـن اسـتخدام التزييـف العميـق ألغـراض إيجابيـة ،مثـل الفـن والرتفيه والتثقيف.ولكن ،من املهم اسـتخدام هذه التقنية بشـكل مسؤول وأخالقي مع األخذ بعني االعتبار مخاطرها وتحدياتها. 36 الدرس الثاني :الذكاء االصطناعي مستقبل الذكاء االصطناعي (()The Future of (AI هنـاك العديـد مـن التطبيقات املسـتقبلية املحتملة للذكاء االصطناعـي التي يتم بحثها حال ًًّيـا؛ لتصبح واق ًًعا يف املستقبل القريب: تطبيقات الذكاء االصطناعي المستقبلية: مـن املتوقـع أن ُيُحـدث الـذكاء االصطناعي ثـورة يف مجال الرعايـة الصحية الرعاية من خالل تحسني التشخيص واكتشاف األدوية وخطط العالج الشخصية. الصحية: رئيًسـا يف مسـتقبل النقل، مـن املتوقـع أن يلعـب الـذكاء االصطناعـي دو ًًرا ً مثـل :املركبـات ذاتيـة القيـادة ،وأنظمـة إدارة حركة املمرور ،وتحسني طرق النقل: الشحن. ميكـن أن يسـاعد الـذكاء االصطناعـي يف إنشـاء تجـارب تعليميـة مخصصـة التعليم: للطلبة وتوفري محت ًًوى يتناسب مع ميولهم. ميكـن اسـتخدام الـذكاء االصطناعـي ألمتتة العمليـات املالية والكشـف عن التمويل: االحتيال وتقديم توصيات استثامرية. ميكـن أن يسـاعد الـذكاء االصطناعـي يف رصـد وتتبـع آثـار التـغري املناخـي البيئة: وتطوير إسرتاتيجيات جديدة للتخفيف من آثاره. ميكـن للذكاء االصطناعي املسـاعدة يف ترشـيد اسـتخدام الطاقـة ويف تطوير مصادر طاقة جديدة أكرث كفاءة. الطاقة: ميكـن اسـتخدام الـذكاء االصطناعي لتحـسني عمليات اإلنتـاج ،وأمتتة املهام التصنيع: الروتينية ،وتحسني مراقبة الجودة. الرتفيـه :ميكـن للـذكاء االصطناعـي املسـاعدة يف إنشـاء تجـارب ترفيهيـة الرتفيه: مخصصة وتطوير أشكال جديدة من الوسائط التفاعلية. قـد يتفاعـل البعض مع االسـتخدام املكثف لتقنيات الذكاء االصطناعي بشـكٍلٍ سـلبي ،ولكـن عندما تتم إدارة هـذه التقنيـات بشـكٍلٍ مسـؤول ،مـع الرتكيـز عىل تطوير الـذكاء االصطناعي األخالقي ،واملامرسـات الشـفافة ،واألطر التنظيميـة القويـة ،ميكننـا التخفيـف مـن املخاطـر وضامن أن يكـون الـذكاء االصطناعـي أداة مفيـدة للمجتمع بداًلا من أن يشكل تهدي ًًدا له. 37 لنطبق ً معا تدريب 1 ابحـث عرب اإلنرتنـت عـن 5تقنيـات لِّلذكاًء االصطناعي مسـتخدمة يف الحياة اليومية ،ثم ِصف كيف تسـهم كل تقنية عىل تحسني تجربة املستخدم وحل أي مشاكل قد تحدث. املشاكل املحتملة عند استخدامها مجاالت االستخدام واملزايا تقنيات الذكاء االصطناعي .1 .2 .3 . .5 38 الدرس الثاني :لنطبق مًعً ا تدريب 2 ِِصـف كيـف ميكـن أن تسـاعد تطبيقات الـذكاء االصطناعـي يف التصنيع والتشـخيص الطبي.وما املشـكالت التي قد تنشأ عن استخدام الذكاء االصطناعي يف هذه املجاالت؟ تدريب 3 مـا مشـكالت األمـان والخصوصيـة التـي ميكـن أن تنشـأ نتيجـ ًًة السـتخدام تقنيـة التزييـف العميـق؟ اقرتح بعض الحلول للتغلب عليها. 39 تدريب 4 أكمـل الجـدول اآليت بأمثلـة لتطبيقـات الـذكاء االصطناعي وخصائصهـا واملزايا التي نكتسـبها منها يف الحياة اليومية والتحديات التي نواجهها نتيج ًًة الستخدامها. تطبيقات الذكاء االصطناعي التحديات املزايا األمثلة الرتجمة مبساعدة الحاسوب توليد النصوص التع ُُّرف عىل الكالم التع ُُّرف عىل الصور املساعد الشخيص االفرتايض 40 الدرس الثاني :لنطبق مًعً ا تدريب 5 اخرت جان ًًبـا واحـ ًًدا محـد ًًدا مـن جوانـب التـغري املناخي ،مثل ارتفاع منسـوب ميـاه البحـر أو ارتفاع درجات الحرارة عامل ًًّيا واقرتح منوذ ًًجا للذكاء االصطناعي يساعد يف الحد من آثاره. ارشح أنـواع البيانـات التـي سـيحتاج منموذج الـذكاء االصطناعـي الخاص بـك إىل جمعها (عىل سـبيل املثال، قـراءات درجـات الحـرارة ،وصـور األقامر الصناعية) ،واذكر التقنيات التي تحتاج إىل اسـتخدامها لجمع هذه البيانات (عىل سبيل املثال ،املستشعرات والطائرات املسرية). ِِصف كيف ميكن لنموذج الذكاء االصطناعي الذي اقرتحته أن يسـاعد العلامء بشـأن هذه املشـكلة ،واقرتح إجراءات أو اسرتاتيجيات عملية ميكن تنفيذها بنا ًًء عىل تنبؤات الذكاء االصطناعي. 41 الدرس الﺜالث: ُ تعلم اﻵلة تعلم اﻵلة ()How Machine Learning Works كيفية عمل ُ ظهـر تعِّلُـم اآللـة نتيجـة لِّلتقـدم يف مجـال التعِّلُم العميـق الذي يتـم تغذيته بكميـات هائِّلة مـن البيانات السـتخراج األمناط والرؤى.يقوم منوذج تعِّلُم اآللة بأخذ بيانات شـديدة التعقيد بالنسـبة إىل البرش ويحولها إىل مخرجـات محـددة بوضـوح يف شـكلٍ ميكن لِّلبرش قراًءتـه ،ويتم تحقيق ذلك عن طريـق إدخال البيانات املـراد اختبارهـا إىل اآللـة ،ومن ثم تصنيفها إىل مجموعات منظمة ،بعدها يتـم تدريب اآللة لِّلتنبؤ باملخرج املتوقع بنا ًًء عىل تصنيف البيانات ،ومن ثم اختبارها لِّلتحقق من كفاًءة عمل النموذج. ّ المتوقع ُ المخ َرج مجموعة بيانات الخوارزمية النموذج الخوارزمية االختبار مجموعة بيانات االختبار هي بيانات اإلدخال ،وعادة ما يكون لها وصف وتكون منظمة. 42 الدرس الثالثُ : تعلم اﻵلة تعلم اﻵلة ()Creating a Machine Learning Model إنشاء نموذج ُ يف هـذا املرشوع سـتتعرف أكرث إىل تعِّلُـم اآللـة من خالل تدريب حاسـوبك عىل أداًء مهـام مختِّلفة ،وذلك باسـتخدام منصـة ( Teachable Machineآلـة قابِّلـة لِّلتعِّليـم) ،وهـي عبـارة عـن منصـة مجانيـة متوفرة عرب اإلنرتنـت ،تتيـح لـك إنشـاًء منـاذج ذكيـة ومتنوعـة وتدريب اآللـة (جهاز الحاسـوب) لتصنيـف الصور، أو لتصنيف األصوات أو تصنيف وضعيات الجسم. مراحل مشروع ُ تعلم اﻵلة ()Stages of a Machine Learning Project لتدريـب اآللـة عىل أداًء مهمـة معقـدة ،البـد من تعِّليمهـا كيفية القيام بهـذه املهمة.ويتـم ذلك من خالل ثالث مراحل رئيسة: .1جمع البيانات :جمع أمثِّلة لألشياًء املراد تدريب اآللة لِّلتع ُرف عِّليها. .2تدريب النموذج :استخدام البيانات لتدريب اآللة عىل األمناط املراد التع ُرف عِّليها. .3اختبار النموذج :تقييم النموذج واختبار قدرته يف التع ُرف عىل األمناط التي تدرب عِّليها. 43 يف هـذا الـدرس ستسـتخدم منصـة ( Teachable Machineآلـة قابِّلـة لِّلتعِّليـم) إلنشـاًء منـوذج تعِّلُم اآللة. حيـث سـتدرب الحاسـوب لِّلتعـ ُرف عىل ثالثـة أنـواع مختِّلفـة مـن األدوات املكتبيـة (قِّلم رصـاص ،ومقص، ومِّلصقات).ستعطي الحاسوب صورة ألداة مكتبية ،وسيقوم بتصنيفها. إنشاء المشروع ()Creating a Project أوال إنشـاًء مرشوع جديد يف إلنشـاًء منـوذج تعِّلُـم اآللـة ،عِّليـك ً منصة ( Teachable Machineآلة قابِّلة لِّلتعِّليم). ﻹنشاء مشروع ُ تعلم اﻵلة: < 1افتح املوقع اإللكرتوينhttps://teachablemachine.withgoogle.com : وانقر ( Get Startedابدأ). < 2انقر ( Image Projectمرشوع صورة). < 3ثم انقر ( Standard image modelمنوذج الصورة القياسية). 1 44 الدرس الثالثُ : تعلم اﻵلة 2 3 ميكنك العمل عىل منصة تعِّلُم اآللة دون الحاجة إلنشاًء حساب أو تسجيل الدخول. 45 .1جمع البيانات ()Data Collection لبـدًء تدريـب منوذجـك تحتـاج إىل إضافـة صـور.يتـم تنظيـم صـورك ضمـن تصنيفـات ،وهـي عبـارة عـن مجموعات أو فئات تستخدم لتصنيف الصور التي يتم تدريب النموذج عِّليها. ﻹنشاء التصنيفات لنموذج: انقر ( 1 Classالتصنيف )1واكتب "."Pencils 1