الذكاء الاصطناعي1 - الوحدة الأولى [10-69].pdf

Document Details

DedicatedSilver

Uploaded by DedicatedSilver

الحكم بن هشام بالمهد - مسارات

Tags

artificial intelligence machine learning python

Full Transcript

‫‪� .1‬أ�سا�س��يات الذكاء اال�صطناعي‬ ‫�سيتعرّ ف الطالب يف هذه الوحدة على تاريخ الذكاء اال�صطناعي (‪)Artificial Intelligence - AI‬‬ ‫وتطبيقات��ه‪ .‬كم��ا �س��يتعلّم املزي��د ح��ول هي��اكل البيان��ات املتقدم��ة‪ ،‬مث��ل الطواب�ري�ر‪ ،‬واملُكدّ �س��ات‪،‬‬ ‫والقوائم املرتابطة‪ ،‬واملُخطَّ طات‪ ،‬واألأ�...

‫‪� .1‬أ�سا�س��يات الذكاء اال�صطناعي‬ ‫�سيتعرّ ف الطالب يف هذه الوحدة على تاريخ الذكاء اال�صطناعي (‪)Artificial Intelligence - AI‬‬ ‫وتطبيقات��ه‪ .‬كم��ا �س��يتعلّم املزي��د ح��ول هي��اكل البيان��ات املتقدم��ة‪ ،‬مث��ل الطواب�ري�ر‪ ،‬واملُكدّ �س��ات‪،‬‬ ‫والقوائم املرتابطة‪ ،‬واملُخطَّ طات‪ ،‬واألأ�ش��جار الثنائية‪ ،‬و�سيَ�س��تخدِ م هذه الرتاكيب الحقًا إلإن�شاء‬ ‫م�شاريع الذكاء اال�صطناعي‪.‬‬ ‫�أهداف التعلُّم‬ ‫بنهاية هذه الوحدة �سيكون الطالب قادرًا على �أن‪:‬‬ ‫> يَذكُ ر معامل تاريخ الذكاء اال�صطناعي (‪.)AI‬‬ ‫> ُيعَدِّ د �أمثلة لتطبيقات الذكاء اال�صطناعي (‪.)AI‬‬ ‫> ي َِ�صف عمليات هيكل بيانات املُكدّ �س‪.‬‬ ‫> ي َِ�صف عمليات هيكل بيانات الطابور‪.‬‬ ‫> يُحدِّ د االختالفات بني هيكل بيانات املُكدّ �س وهيكل بيانات الطابور‪.‬‬ ‫> ي َِ�صف العمليات الرئي�سة املُطبَّقة على البيانات يف القائمة املرتابطة‪.‬‬ ‫> يَ�شرح ا�ستخدام هيكل بيانات ال�شجرة‪.‬‬ ‫> يُحدِّ د االختالفات بني هيكل بيانات ال�شجرة وهيكل بيانات املُخطَّ ط‪.‬‬ ‫> يَ�ستخدِ م لغة برجمة البايثون (‪ )Python‬ال�ستك�شاف هياكل البيانات املُعقَّدة‪.‬‬ ‫األأدوات‬ ‫> مفكرة جوبيرت (‪)Jupyter Notebook‬‬ ‫‪10‬‬ ‫الدر�س األأول‬ ‫مقدمة يف الذكاء اال�صطناعي‬ ‫ما الذكاء اال�صطناعي؟‬ ‫)‪What is Artificial Intelligence (AI‬‬ ‫ال��ذكاء اال�صطناع��ي (‪ )AI‬ه��و �أح��د جم��االت عل��وم احلا�س��ب اآلآيل الت��ي تُعن��ى‬ ‫بت�صمي��م وتطبي��ق الربام��ج القادرة على حماكاة القدرات املعرفية الب�ش��رية‪ .‬تُظهِ ر‬ ‫هذه الربامج اخل�صائ�ص التي ت َِ�صف ال�س��لوك الب�ش��ري عادةً‪ ،‬مثل حل امل�ش��كالت‪،‬‬ ‫والتعلُّم‪ ،‬و�صنع القرارات‪ ،‬واال�ستدالل‪ ،‬والتخطيط‪ ،‬واتخاذ القرارات‪� ،‬إلخ‪.‬‬ ‫وكالء الذكاء اال�صطناعي‬ ‫(‪:)AI agents‬‬ ‫وكي��ل ال��ذكاء اال�صطناع��ي ه��و‬ ‫برنام��ج يعم��ل نياب� ًة ع��ن املُ�س��تخدِ م‬ ‫�أو النظ��ام يف �إدراك بيئت��ه‪ ،‬و�صن��ع‬ ‫الق��رارات‪ ،‬واتخ��اذ اإلإجراءات وفقًا‬ ‫له��ا‪ ،‬وق��د يك��ون الوكي��ل ب�س��يطً ا �أو‬ ‫ُمعق� ً�دا‪ ،‬ذات��ي التح ّك��م �أو �ش��به ذاتي‬ ‫التح ّك��م‪� ،‬أو يعم��ل يف بيئات متنوعة‪،‬‬ ‫مثل املُ�س��تندة �إىل الويب‪� ،‬أو املاديّة‪،‬‬ ‫�أو االفرتا�ض ّية‪.‬‬ ‫وكالء الذكاء‬ ‫اال�صطناعي‬ ‫ال�شبكات‬ ‫الع�صبية‬ ‫ر�ؤية‬ ‫احلا�سب‬ ‫التعلُّم‬ ‫العميق‬ ‫الذكاء‬ ‫اال�صطناعي‬ ‫الروبوتية‬ ‫معاجلة اللغات‬ ‫الطبيعية‬ ‫ال�شبكات الع�صبية‬ ‫(‪:)Neural networks‬‬ ‫ال�ش��بكات الع�صبي��ة ه��ي ن��وع م��ن‬ ‫برام��ج احلا�س��ب املُ�ص َّمم��ة ملح��اكاة‬ ‫طريق��ة عم��ل الدم��اغ الب�ش��ري‪ .‬وهي‬ ‫مكون��ة م��ن خالي��ا وطبق��ات ع�صبية‬ ‫ميكنها معاجلة املعلومات ونقلها‪.‬‬ ‫تعلُّم‬ ‫اآلآلة‬ ‫�شكل ‪ :1.1‬بع�ض جماالت الذكاء اال�صطناعي‬ ‫‪11‬‬ ‫الذكاء اال�صطناعي واملجاالت األأخرى ‪AI and Other Fields‬‬ ‫يرتبط الذكاء اال�صطناعي (‪ )AI‬ارتباطً ا وثيق ال�صلة بعدة جماالت �أخرى ت�شمل‪:‬‬ ‫الفل�س��فة (‪ :)Philosophy‬هي �أ�صل العلوم احلديثة‪ ،‬وتُعنى بدرا�س��ة امل�ش��كالت التي متثّل �أ�س���س الذكاء اال�صطناعي‪،‬‬ ‫مث��ل �أ�ص��ل ِ‬ ‫املعرف��ة ومتثيله��ا‪ ،‬واال�س��تدالل املُ�س��تنِد �إىل القواع��د واملنط��ق‪ ،‬والتحلي��ل القائ��م عل��ى األأه��داف‪ ،‬وال�صل��ة ب�نين‬ ‫والت�صرف‪.‬‬ ‫املعرِ فة‬ ‫ُّ‬ ‫الريا�ضي��ات (‪ :)Mathematics‬ه��ي جوه��ر ال��ذكاء اال�صطناع��ي‪ ،‬حي��ث تُقدم له لبِنات البناء األأ�سا�س��ية مثل‪ :‬املنطق‪،‬‬ ‫واحلو�سبة‪ ،‬ونظرية االحتماالت‪.‬‬ ‫نظري��ة الق��رار (‪ :)Decision Theory‬تُعن��ى بدرا�س��ة اخل�صائ���ص املنطقي��ة والريا�ضي��ة لعملي��ة �صن��ع الق��رار‪ ،‬حي��ث‬ ‫حت ّل��ل عمل ّي��ة اتخ��اذ الق��رارات يف نظ��ام تك��ون في��ه بيئ��ة الق��رار غ�رير وا�ضح��ة‪ ،‬وتُط َّب��ق األأُطُ ر واألأ�س��اليب النظري��ة يف هذا‬ ‫املجال با�ستمرار حل ّل م�شكالت الذكاء اال�صطناعي‪.‬‬ ‫عل��م األأع�ص��اب (‪ُ :)Neuroscience‬يعن��ى بدرا�س��ة اجله��از الع�صب��ي الب�ش��ري‪ ،‬وق��د تو�ص��ل عل��م األأع�ص��اب �إىل نتيج��ة‬ ‫رئي�س��ة عمل��ت كمب��د�أ �إر�ش��ادي لل��ذكاء اال�صطناع��ي‪ ،‬وه��ي �أن جمموع��ة م��ن اخلالي��ا الب�س��يطة ميك��ن �أن ت��ؤدي �إىل نتائ��ج‬ ‫ُمعق��دة مث��ل‪ :‬الفك��ر‪ ،‬والعم��ل‪ ،‬والوع��ي‪ .‬كم��ا �أن ال�ش��بكات الع�صبي��ة اال�صطناعي��ة ُحُتاك��ي البُني��ات الع�صبي��ة املوج��ودة يف‬ ‫الدماغ الب�شري‪.‬‬ ‫عل��م النف���س املع��ريف (‪ :)Cognitive Psychology‬ه��و �أح��د ف��روع عل��م النف���س‪ ،‬ويُعن��ى بدرا�س��ة طريق��ة تفك�رير الب�ش��ر‪.‬‬ ‫ولطامل��ا كان الف�ض��ل يف حتقي��ق االجن��ازات والتق�دّم يف جمال الذكاء ال�صناعي راجعًا �إىل االكت�ش��افات التي ّمت حتقيقها‬ ‫يف هذا املجال‪ ،‬والتي �ساعدت على توفري الر�ؤى التي ت�ساعد �أجهزة احلا�سب على حماكاة التفكري الب�شري‪.‬‬ ‫عل��وم احلا�س��ب والهند�س��ة (‪ :)Computer Science and Engineering‬تعت�ربر عل��وم احلا�س��ب والهند�س��ة حج��ر‬ ‫األأ�سا���س لتوف�رير الربجمي��ات واألأجه��زة الالزم��ة لل��ذكاء اال�صطناع��ي لالنتق��ال م��ن املب��ادئ النظري��ة �إىل التطبيق��ات‬ ‫العملية‪ .‬وقد واكَب التقدم يف الذكاء اال�صطناعي با�ستمرار التطورات يف �أنظمة الت�شغيل‪ ،‬والربجمة‪ ،‬واللغات‪ ،‬وال�سعة‬ ‫التخزينية‪ ،‬والذاكرة‪ ،‬وقوة ُمعاجلة البيانات‪.‬‬ ‫علم التحكم اآلآيل (‪ُ :)Cybernetics‬يعنى بدرا�س��ة األأنظمة التي حتقق احلالة املرجوة با�س��تالم املعلومات من بيئتها‬ ‫وتعدي��ل �س��لوكها وف ًق��ا لذل��ك‪ .‬الف��رق الرئي���س ب�نين عل��م التح ّك��م اآلآيل وب�نين ال��ذكاء اال�صطناع� ّ�ي ه��و �أن األأول ي�س��تخدم‬ ‫الريا�ضي��ات لنمذج��ة األأنظم��ة املُغلق��ة الت��ي ميك��ن و�صفه��ا بالكامل با�س��تخدام متغريات ُحُم� َّددة‪ ،‬بينما ي�س��تخدم الذكاء‬ ‫اال�صطناعي اال�ستدالل املنطقي واحلو�سبة للتغلب على هذه القيود ودرا�سة امل�شكالت املُعقَّدة مثل‪ :‬فهم اللغة واملعلومات‬ ‫املرئية وتوليدهما‪.‬‬ ‫عل��م اللُغوي��ات (‪ :)Linguistics‬ه��و الدرا�س��ة العلمي��ة للغ��ة الب�ش��رية‪ ،‬فلطامل��ا كان فه��م اللغ��ة الب�ش��ريّة وتوليده��ا جم� ً�ااًل‬ ‫رئي�سً ��ا يف تطبيق��ات ال��ذكاء اال�صطناع��ي‪ ،‬كم��ا �أدى �إىل ن�ش��وء حق��ول فرعي��ة مث��ل‪ :‬معاجل��ة اللغ��ات الطبيعي��ة‬ ‫(‪ )Natural Language Processing - NLP‬واللغويات احلا�سوبية (‪.)Computational Linguistics‬‬ ‫عل��م الر�ؤي��ة (‪ :)Vision Science‬ه��و الدرا�س��ة العلمي��ة ل�إل�إدراك الب�ص��ري‪ .‬و ُيع� ّد تعلي��م �أجه��زة احلا�س��ب كيفي��ة فه��م‬ ‫ال�ص��ور‪ ،‬والر�س��وم املتحرك��ة‪ ،‬ومقاط��ع الفيدي��و وتوليده��ا �أح��د �أكرث� ِر تطبيق��ات ال��ذكاء اال�صطناع��ي �إث��ارة‪ ،‬وحتدي��دً ا يف‬ ‫املجاالت الفرعية للتعلُّم العميق ور�ؤية احلا�سب‪.‬‬ ‫معلومة‬ ‫ا�ستُخدِ م م�صطلح الذكاء اال�صطناعي ر�سميًا للمرة األأوىل يف عام ‪ ،1956‬مما يجعله �أحد �أحدث املجاالت العلمية ن�سبيًا‪.‬‬ ‫‪12‬‬ ‫اختبار تورنغ ‪Turing Test‬‬ ‫ق��د يك��ون اختب��ار تورن��غ ه��و الطريق��ة األأك�رثر �ش��هرة لتعري��ف ال��ذكاء اال�صطناع��ي‪ ،‬ويع��ود‬ ‫تاري��خ اقرتاح��ه �إىل ع��ام ‪ ،1950‬حي��ث �أج��رى الع��امل تورن��غ جترب��ة ملعرِ ف��ة م��ا �إذا كان‬ ‫احلا�سب ذكيًا �أم ال‪.‬‬ ‫و�أثناء االختبار ‪ ،‬يتوجب على احلا�س��ب �أن يجيب عن بع�ض األأ�س��ئلة املكتوبة التي يقدمها‬ ‫امل ُوجِّ ��ه الب�ش��ري (‪ .)Human Respondent‬يعت�ربر االختب��ار ناجحً ��ا �إذا مل يتمك��ن‬ ‫وجه من معرفة ما �إذا كانت اإلإجابة مكتوبة بوا�سطة �إن�سان �أم بوا�سطة احلا�سب‪.‬‬ ‫املُ ِّ‬ ‫الجتياز االختبار بنجاح‪ ،‬يجب �أن يتمتع احلا�سب باإلإمكانات املو�ضحة يف اجلدول التايل‪:‬‬ ‫اختبار تورنغ (‪:)Turing Test‬‬ ‫يقي���س اختب��ار تورن��غ ق��درة اآلآل��ة عل��ى‬ ‫�إظه��ار �س��لوك ذك��ي مكاف��ئ ل�س��لوك‬ ‫اإلإن�سان �أو غري قابل للتمييز عنه‪.‬‬ ‫احلا�سب امل ُجيب‬ ‫اإلإن�سان امل ُجيب‬ ‫امل ُوجِّ ه الب�شري‬ ‫امل ُجيب األأول‬ ‫�شكل ‪ :1.2‬متثيل اختبار تورنغ‬ ‫امل ُجيب الثاين‬ ‫‪13‬‬ ‫جدول ‪� :1.1‬إمكانات احلا�سب الجتياز اختبار تورنغ‬ ‫‪1‬‬ ‫معاجلة اللغات الطبيعية؛ لتمكني احلا�سب من فهم األأ�سئلة والرد عليها‪.‬‬ ‫‪2‬‬ ‫متثيل املعرفة لتنظيم املعلومات وتخزينها وا�سرتجاعها خالل �أداء االختبار‪.‬‬ ‫‪3‬‬ ‫اال�ستدالل املُ�ؤمتت؛ ال�ستخدام املعلومات املُخزَّنة لإلإجابة عن األأ�سئلة‪.‬‬ ‫‪4‬‬ ‫تعلُّ��م اآلآل��ة للتك ّي��ف م��ع هي��اكل اللغ��ات اجلدي��دة مث��ل‪ :‬بن��اء جُ م��ل خمتلف��ة‪� ،‬أو �إيجاد مف��ردات لغوي��ة خمتلفة‪،‬‬ ‫مل يرها من قبل‪� ،‬أو لي�ست خمزّنة �ضمن املعلومات‪.‬‬ ‫‪5‬‬ ‫ر�ؤي��ة احلا�س��ب؛ حت��ى يتمك��ن م��ن اال�س��تجابة لإلإ�ش��ارات الب�صري��ة الت��ي يتلقّاها م��ن املُوجِّ ه عرب و�س��ائط نقل‬ ‫ال�صور والفيديو‪.‬‬ ‫‪6‬‬ ‫الروبوتية؛ حتّى يتمكّن من ا�ستقبال األأ�شياء التي يتلقّاها من املُوجِّ ه عرب املنفذ ويعاجلها‪.‬‬ ‫تغط ���ي اإلإمكان ���ات املو�ضح ���ة باألأعل ���ى ج ���زءًا كب �ري�رًا م ���ن جم ���ال ال ���ذكاء اال�صطناع ���ي الوا�س ���ع‪� .‬سن�س ���تعر�ض ه ���ذه‬ ‫اإلإمكانات فيما يلي‪:‬‬ ‫معاجل��ة اللغ��ات الطبيعي��ة (‪ )NLP‬ه��و �أح��د ف��روع ال��ذكاء اال�صطناع��ي ال��ذي َمَين��ح �أجه��زة احلا�س��ب الق��درة عل��ى فهم‬ ‫اإلإن�سان واللغة الطبيعية‪.‬‬ ‫متثي��ل املع ِرف��ة (‪ )Knowledge Representation‬يف ال��ذكاء اال�صطناع��ي ي�ش�رير �إىل عملي��ة ترمي��ز املعرفة الب�ش��رية‬ ‫يف �ش��كل مق��روء �آل ًي��ا لتتمك��ن األأنظم��ة املُ�س��تنِدة �إىل ال��ذكاء اال�صطناع��ي م��ن معاجلتها وا�س��تخدامها‪ .‬ت�أتي ه��ذه املعرِ فة‬ ‫يف �صو ٍر عدة ت�شمل‪ :‬احلقائق‪ ،‬والقواعد‪ ،‬واملفاهيم‪ ،‬والعالقات‪ ،‬والعمليات‪.‬‬ ‫اال�س��تدالل املُ�ؤمت��ت (‪ )Automated Reasoning‬يُ�ش�رير �إىل ق��درة األأنظم��ة املُ�س��ت ِندة �إىل ال��ذكاء اال�صطناع��ي عل��ى‬ ‫ا�ستنتاج املعرفة اجلديدة وتقدمي اال�ستنتاجات املنطقية وفقًا ملجموعة من القواعد والفر�ضيات املُقدَ مة‪.‬‬ ‫ر�ؤية احلا�سب (‪ )Computer Vision‬هي جمال الذكاء اال�صطناعي الذي ُمُيكِّن احلا�سب من تف�سري وفهم املعلومات‬ ‫املرئية من العامل احلقيقي‪ ،‬مثل ال�صور ومقاطع الفيديو‪.‬‬ ‫الروبوتي��ة (‪ )Robotics‬ه��ي ف��رع ال��ذكاء اال�صطناع��ي ال��ذي ُيعن��ى بت�صمي��م الروب��وت‪ ،‬وبنائه‪ ،‬وا�س��تخدامه‪ .‬ويت�ضمن‬ ‫اجلم��ع ب�نين التقني��ات املتنوع��ة مث��ل‪ :‬تعلُّ��م اآلآل��ة‪ ،‬ور�ؤي��ة احلا�س��ب‪ ،‬و�أنظم��ة التح ّك��م البت��كار �آالت ذكي��ة ذاتي��ة التح ُّك��م �أو‬ ‫تتطلب احلد األأدنى من التوجيه الب�شري‪.‬‬ ‫‪14‬‬ ‫الذكاء اال�صطناعي‪ :‬تاريخ ُمُمتَّد لت�سعة عقود‬ ‫‪Artificial Intelligence: 9 Decades of History‬‬ ‫بالرغ��م م��ن �أن عم��ر ال��ذكاء اال�صطناع��ي ال يتج��اوز ‪ 100‬ع��ام‪� ،‬إال �أن��ه يتمتع بتاريخ غني َمَيتد منذ األأربعيني��ات من القرن املا�ضي حتى‬ ‫اليوم‪ .‬وفيما يلي ا�ستعرا�ض لإلإجنازات البارزة يف جمال الذكاء اال�صطناعي يف كل ِعقد‪.‬‬ ‫األأربعينيات‪ :‬البداية و�أول خلية ع�صبية ا�صطناعية‬ ‫‪ :1987-1993‬تُعرف هذه الفرتة با�س��م ثاين �ش��تاء للذكاء اال�صطناعي‪.‬‬ ‫‪ُ :1943‬اق�رترح النم��وذج األأول املبن��ي عل��ى اخلالي��ا الع�صبي��ة اال�صطناعي��ة فطبيع��ة �أنظم��ة ال��ذكاء اال�صطناع��ي يف املراحل املُبكرة كانت م�س��تندة على‬ ‫بحي��ث ميك��ن ل��كل خلي��ة ع�صبي��ة �أن تك��ون يف حال��ة ن�ش��طة (ت�ش��غيل) �أو غ�رير القواع��د‪ ،‬والت��ي بدوره��ا قي��دت م��ن قابليته��ا للتطبي��ق وجعلته��ا غ�رير ق��ادرة‬ ‫ن�ش��طة (�إيق��اف) وذل��ك وف��ق املح��اكاة الت��ي تتلقاه��ا م��ن اخلالي��ا الع�صبي��ة على حل م�شاكل احلياة الواقعية الرئي�سة‪.‬‬ ‫األأخرى املجاورة واملت�صلة بها‪.‬‬ ‫‪ :1997‬حتق��ق الف��وز األأول لربنام��ج ال��ذكاء اال�صطناع��ي عل��ى بط��ل العامل‬ ‫‪ :1948‬يف ه��ذا الع��ام ظه��ر روبوت��ان‪� :‬إمل��ر و�إل�س��ي (‪ )Elmer and Elsie‬يف ال�ش��طرجن‪ ،‬حيث جنح احلا�س��ب العمالق ديب بلو (‪ )Deep Blue‬يف‬ ‫وهم��ا روبوت��ان ذاتي��ا التح ُّك��م‪ ،‬ميكنهم��ا التنق��ل ح��ول العقب��ات با�س��تخدام هزمية بطل العامل يف ال�شطرجن جاري كا�سبارو (‪.)Gary Kasparov‬‬ ‫ال�ضوء واللم�س‪.‬‬ ‫األألفيني��ات‪ :‬ف�رترة االنت�ش��ار وا�س��ع ال ّنط��اق‪ ،‬والدع��م الكب�رير للمك ّون��ات‬ ‫خم�سينات القرن املا�ضي‪ :‬ن�ش�أة الذكاء اال�صطناعي‬ ‫املادية والربجمية‪ ،‬وتطورها‬ ‫‪ :1950‬ظهر اختبار تورنغ وهو اختبار يحدِّ د قدرة اآلآلة على �إظهار �سلوك ‪ :2005‬ط � َّورت جامع��ة �س��تانفورد (‪ )Stanford University‬ال�س��يارة‬ ‫ذكي مكافئ ل�سلوك اإلإن�سان �أو َي�ص ُعب متييزه عنه‪� .‬إىل جانب ظهور العديد ذاتية القيادة �س��تانلي (‪ )STANLEY‬التي فازت يف حتدي ال�س��يارات ذاتية‬ ‫م��ن مفاهي��م ال��ذكاء اال�صطناع��ي الرئي�س��ة مث��ل تعلُّ��م اآلآل��ة‪ ،‬واخلوارزميات القيادة‪ .‬كما بد�أ اجلي�ش األأمريكي اال�ستثمار يف الروبوتات ذاتية التحكّم‪.‬‬ ‫اجلينية‪ ،‬والتعلُّم املع َّزز‪.‬‬ ‫‪ :2009‬ا�ستُخدمت وحدات معاجلة الر�سومات‬ ‫‪�ُ :1951‬صم��م حا�س��ب التعزي��ز التناظ��ري الع�صب��ي الع�ش��وائي ( ‪ )Graphics Processing Units - GPUs‬لتدري��ب ال�ش��بكات‬ ‫(‪ )Stochastic Neural Analog Reinforcement Computer-SNARC‬الع�صبي��ة للتعلُّ��م العمي��ق للم��رة األأوىل‪� .‬أدى ا�س��تخدام املكون��ات املادي��ة‬ ‫ك�أول حا�سب يعمل بال�شبكات الع�صبية‪.‬‬ ‫املتخ�ص�ص��ة �إىل ت�س��ارع وت�ريرة تدري��ب ال�ش��بكات املُع َّق��دة عل��ى جمموع��ات‬ ‫خ�صي�ص��ا كب�ريرة ج��دً ا م��ن البيان��ات‪ ،‬مم��ا �أدى ب��دوره �إىل ع�ص��رٍ جدي��د م��ن التعلُّ��م‬ ‫ً‬ ‫‪ :1958‬طُ ��ورت لغ��ة لي�س��ب (‪ ،)Lisp‬وه��ي لغ��ة برجم��ة ُم�ص َّمم��ة‬ ‫لل��ذكاء اال�صطناع��ي‪ .‬ويف الع��ام نف�س��ه‪ُ ،‬ن�ش��رت ورق��ة بحثي��ة ح��ول متلق��ي العميق والذكاء اال�صطناعي‪.‬‬ ‫امل�ش��ورة االفرتا�ض��ي (‪ ،)Hypothetical Advice Taker‬وه��و نظ��ام العِقدي��ن الث��اين والثال��ث م��ن الق��رن احل��ادي والع�ش��رين‪ :‬الع�ص��ر‬ ‫الذهبي‬ ‫الذكاء اال�صطناعي القادر على التعلُّم من التجربة متامً ا مثل الب�شر‪.‬‬ ‫ال�س��تينيات وال�س��بعينيات م��ن الق��رن املا�ض��ي‪� :‬أول �ش��تاء لل��ذكاء ‪ :2011‬ه��زم نظ��ام اإلإجاب��ة عل��ى األأ�س��ئلة املع��روف با�س��م وات�س��ون‬ ‫اال�صطناعي‬ ‫(‪� )Watson‬أف�ض��ل العب�نين يف الع��امل يف برنام��ج امل�س��ابقات األأمريك��ي‬ ‫‪ :1964‬ظه��ر برنام��ج �إلي��زا (‪ )ELIZA‬وه��و �أول برنام��ج ملعاجل��ة اللغ��ات جيوباردي (‪ ،)Jeopardy‬حيث متكّن وات�س��ون من فهم األأ�س��ئلة واإلإجابة‬ ‫عليه��ا بنج��اح‪ ،‬مم��ا �ش �كّل طف��رة يف ا�س��تخدام ال��ذكاء اال�صطناع��ي ِلفه��م‬ ‫تفرع منه جميع روبوتات الدرد�شة اليوم‪.‬‬ ‫الطبيعية وهي األأ�صل الذي ّ‬ ‫اللغة الطبيعية‪.‬‬ ‫‪ُ :1974-1980‬تع�رف ه�ذه الفترة با�س�م �أول �ش�تاء لل�ذكاء اال�صطناع�ي‪.‬‬ ‫حي�ث انخف��ض متوي�ل م�ش�روعات ال�ذكاء اال�صطناع�ي يف ه�ذه الفترة نظ ًرا ‪ :2012‬ظه��ر نظ��ام ال��ذكاء اال�صطناع��ي ال��ذي ُيرتجِ ��م فور ًي��ا اللغ��ة‬ ‫لقل�ة التق�دم املُح�رز يف ه�ذا املج�ال‪ ،‬وانخفا��ض ت�أثيره يف تطبيق�ات احلي�اة اإلإجنليزية املنطوقة �إىل اللغة ال�صينية املنطوقة‪.‬‬ ‫اليومية‪� .‬أحد االنتقادات الرئي�سة كانت عدم قدرة تقنيات الذكاء اال�صطناعي ‪ :2021‬ظه��ر نظ��ام القي��ادة الذاتي��ة الكام��ل ال��ذي يَ�س��تخدِ م ال�ش��بكات‬ ‫على معاجلة م�ش�كلة االنفجار التوافقي التي جعلت قابلية تطبيقها حمدودة الع�صبية املُدرَّبة على �سلوك مئات اآلآالف من ال�سائقني‪.‬‬ ‫على بع�ض امل�شكالت وجمموعات البيانات ال�صغرية للغاية‪.‬‬ ‫الثمانيني��ات والت�س��عينيات م��ن الق��رن املا�ض��ي وث��اين �ش��تاء لل��ذكاء ‪ :2022‬ظه��ر روب��وت درد�ش��ة (املُح �وِّل التولي��دي مُ�س��بق التدري��ب)‬ ‫(‪ )Generative Pre-trained Transformer - ChatGPT‬وه��و‬ ‫اال�صطناعي‬ ‫روب��وت الدرد�ش��ة املبن��ي عل��ى جمموع��ة كب�ريرة م��ن النم��اذج اللغوي��ة‪ .‬ه��ذه‬ ‫‪ :1980‬اُطل��ق �أول نظ��ام خب�رير جت��اري ناج��ح ُم�ص َّم��م ملح��اكاة الق��درة على النماذج ُمهيئَّة بدقة با�ستخدام كلٍ من تقنيات التعلّم املُوجّ ه واملُعزّز ملحاكاة‬ ‫ُ�صنع القرار مثل اإلإن�سان‪.‬‬ ‫املحادثات الب�شرية‪.‬‬ ‫‪15‬‬ ‫تطبيقات الذكاء اال�صطناعي ‪Applications of AI‬‬ ‫ال��ذكاء اال�صطناع��ي ه��و تقني��ة �س��ريعة التط��ور لديه��ا الق��درة عل��ى حت� ُّول جمموع��ة وا�س��عة من القطاع��ات وال�صناع��ات‪ .‬يف هذه‬ ‫الوح��دة �ست�ستك�ش��ف تطبيق��ات ال��ذكاء اال�صطناع��ي املتنوع��ة‪ ،‬وكيفي��ة ا�س��تخدامها يف �إج��راء حت�س��ينات وابت��كارات يف جمموع��ة‬ ‫متنوعة من القطاعات وال�صناعات‪.‬‬ ‫امل�ساعدين االفرتا�ضيني ‪Virtual Assistants‬‬ ‫واحدة من �أ�ش��هر تطبيقات الذكاء اال�صطناعي هي تطبيقات امل�س��اعدين االفرتا�ضيني الذين‬ ‫ميكنهم التوا�صل مع امل ِ‬ ‫ُ�ستخدمني عرب التفاعالت الن�صيّة �أو ال�صوتية‪ ،‬وميكن الو�صول �إليهم‬ ‫ع�ربر األأجه��زة املادي��ة مث��ل‪ :‬الهوات��ف الذكي��ة‪ ،‬واألأجهزة اللوحي��ة‪� ،‬أو مكربات ال�ص��وت الذكية‪،‬‬ ‫وميك��ن ا�س��تخدامهم ألأداء جمموع��ة وا�س��عة م��ن امله��ام مث��ل‪� :‬إعداد التذك�ريرات‪ ،‬واإلإجابة على‬ ‫األأ�س��ئلة‪ ،‬وت�ش��غيل الو�س��ائط ال�صوتية‪ ،‬وطلب املنتجات �أو اخلدمات‪� .‬أحد األأمثلة األأكرث �شهرة‬ ‫على تطبيقات الذكاء اال�صطناعي يف هذا املجال هو �سريي (‪)Siri‬من �شركة �آبل (‪.)Apple‬‬ ‫وهن��اك �ش��ركات �أخ��رى ط�وّرت م�س��اعدين افرتا�ضي�نين‪ :‬مث��ل �أليك�س��ا (‪ )Alexa‬التاب��ع ل�ش��ركة‬ ‫�أم��ازون (‪ ،)Amazon‬وامل�س��اعد االفرتا�ض��ي لقوق��ل (‪ ،)Google's Assistant‬وكورتان��ا‬ ‫(‪ )Cortana‬التاب��ع ل�ش��ركة مايكرو�س��وفت (‪ .)Microsoft‬ومب��رور الوق��ت تط � َّورت ق��درة‬ ‫هذه التطبيقات على الفهم واال�ستجابة لعدد متزايد من األأوامر واال�ستف�سارات والرد عليها‪.‬‬ ‫عل��ى �س��بيل املث��ال‪ ،‬ميك��ن ا�س��تخدام امل�س��اعد االفرتا�ض��ي للتحك��م يف األأجهزة املنزلي��ة الذكية‬ ‫مث��ل‪ :‬التحك��م يف درج��ة احل��رارة‪ ،‬واإلإ�ض��اءة‪ ،‬واألأجه��زة الكهربائي��ة‪ .‬وق��د يتمث��ل امل�س��اعد‬ ‫االفرتا�ضي يف �صورة روبوتات الدرد�شة املتخ�ص�صة املُ�ص َّممة عاد ًة لتقدمي املعلومات واإلإجابة‬ ‫�ستخدم روبوتات‬ ‫على األأ�سئلة يف جمال حم َّدد‪ ،‬على �سبيل املثال‪ ،‬يف تطبيقات خدمة العمالء ُت َ‬ ‫الدرد�شة املبنية على تقنية الذكاء اال�صطناعي يف اإلإجابة على �أ�سئلة العمالء حول املنتجات‬ ‫�شكل ‪ :1.3‬املحادثة مع روبوت الدرد�شة‬ ‫�أو اخلدم��ات‪ ،‬وحتدي��د امل�ش��كالت وعالجه��ا‪ ،‬وتق��دمي املعلوم��ات ح��ول طلباته��م وح�س��اباتهم‪.‬‬ ‫ميك��ن الو�ص��ول �إىل روبوت��ات الدرد�ش��ة ع�ربر جمموع��ة وا�س��عة من القن��وات مثل‪ :‬مواق��ع الويب‪،‬‬ ‫وتطبيق��ات املرا�س��لة‪ ،‬وو�س��ائل التوا�ص��ل االجتماع��ي‪ ،‬وميكنه��ا تق��دمي خدم��ات امل�س��اعدة عل��ى‬ ‫مدار ال�س��اعة طوال �أيام األأ�س��بوع‪ .‬ميكنك االطالع على مثال ألأحد تطبيقات روبوت الدرد�ش��ة‬ ‫يف ال�شكل ‪.1.3‬‬ ‫الروبوتية ‪Robotics‬‬ ‫ارتب��ط ال��ذكاء اال�صطناع��ي من��ذ بدايات��ه بالروبوتي��ة‪ ،‬ف��إذا كان الروب��وت ه��و الت�صوي��ر املادي للكائ��ن اال�صطناعي‪ ،‬ف��إنّ الذّكاء‬ ‫اال�صطناع��ي ميث��ل دم��اغ الروب��وت‪َ ،‬ومَينح��ه الق��درة عل��ى ال�ش��عور بالبيئ��ة م��ن حول��ه‪ ،‬واتخ��اذ الق��رارات‪ ،‬والتكي��ف م��ع الظ��روف‬ ‫املتغرية‪ .‬كما ميكن للروبوتات الذكية تطبيق هذه اإلإمكانات والقدرات ألأداء جمموعة وا�س��عة من املهام دون التدخل الب�ش��ري‪،‬‬ ‫مث��ل‪ :‬مه��ام الت�صني��ع‪ ،‬واال�ستك�ش��اف‪ ،‬والبح��ث واإلإنق��اذ‪ ،‬والعدي��د من املهام األأخرى‪ .‬ال�ش��كل ‪ 1.4‬يو�ضح خ��ط جتميع روبوتي يف‬ ‫م�صنع �سيارات‪.‬‬ ‫‪16‬‬ ‫�شكل ‪ :1.4‬خط جتميع روبوتي يف م�صنع �سيارات‬ ‫�إنّ �أح��د �أق��دم األأمثل��ة عل��ى تطبي��ق ال��ذكاء اال�صطناع��ي يف الروبوتية هو تطوير روبوتات امل�صانع املُ�س��تخدَ مة يف �أداء املهام‬ ‫مث��ل‪ :‬اللح��ام‪ ،‬والدهان��ات‪ ،‬والتجمي��ع‪ .‬من��ذ ذل��ك احل�نين‪ ،‬تط� َّور ا�س��تخدام ال��ذكاء اال�صطناع��ي يف الروبوتي��ة �إىل حد كبري‪،‬‬ ‫مع تطور اخلوارزميات املتقدمة وا�ستخدام تعلُّم اآلآلة لتح�سني �أداء الروبوت‪ .‬وكانت �إحدى اإلإجنازات البارزة يف ا�ستخدام‬ ‫ال��ذكاء اال�صطناع��ي يف الروبوتي��ة تطوي��ر الروبوت��ات الب�ش��رية‪ ،‬مث��ل‪ :‬روب��وت هون��دا �أ�س��يمو (‪ )Honda's ASIMO‬وق��د‬ ‫ُ�س� ّمي بذل��ك اخت�ص��ارًا ملفه��وم اخلط��وة املتقدم��ة يف النق��ل اإلإبداع��ي (‪)Advanced Step in Innovative Mobility‬‬ ‫والذي ُق ِّدم للمرة األأوىل يف عام ‪ 2000‬وكان قاد ًرا على ال�سري و�أداء املهام األأ�سا�سية‪.‬‬ ‫الروبوتات ال�شبيهة بالب�شر ‪Humanlike Robots‬‬ ‫ط � ّورت �ش��ركة الدب��ران روبوتك���س (‪ )Aldebaran Robotics‬الروبوت��ان ال�ش��بيهان‬ ‫بالب�ش��ر بي�ربر (‪ )Pepper‬ون��او (‪ ،)Nao‬ال ّل��ذانِ ُ�ص ّمم��ا ألأغرا���ض البح��ث والتطوي��ر يف‬ ‫جمال التفاعل بني اإلإن�سان والروبوت‪ ،‬وقد ا�ستخدما على نطاق وا�سع يف جماالت البحث‪،‬‬ ‫والتعلي��م‪ ،‬والرتفي��ه‪� .‬أمّ ��ا بي�ربر (‪ )Pepper‬فه��و روب��وت اجتماع��ي ُم�ص َّم��م للتفاع��ل م��ع‬ ‫األأ�شخا�ص ب�صورة طبيعية با�ستخدام كامريا‪ ،‬وميكروفونات‪ ،‬وم�ست�شعرات اللم�س إلإدراك‬ ‫البيئة من حوله‪ ،‬واال�ستجابة لت�صرفات وعواطف األأ�شخا�ص من حوله‪ .‬يتمتع هذا الروبوت‬ ‫بالعديد من اخل�صائ�ص التي ت�س��مح له بالتع ّرف على الوجوه‪ ،‬وفهم الكالم‪ ،‬واال�س��تجابة‬ ‫لإلإمي��اءات‪ .‬ال�ش��كل ‪ 1.5‬يعر���ض �ص��ورة للروب��وت بي�ربر‪� .‬أ ّما ناو (‪ )Nao‬فه��و روبوت ُمدمج‬ ‫�أ�صغر حجمًا ُم�ص َّمم للتفاعل مع الب�شر‪ .‬ويحتوي هذا الروبوت مثل ال�سابق على جمموعة‬ ‫م��ن امل�ست�ش��عرات الت��ي ت�س��مح ل��ه ب ��إدراك البيئ��ة م��ن حول��ه‪� ،‬إىل جان��ب الكام�ريرات‪،‬‬ ‫وامليكروفون��ات للتع� ّرف عل��ى ال��كالم والوجوه‪ .‬وميتاز هذا الروب��وت ب�أنّه قابل للتخ�صي�ص‬ ‫والربجم��ة بدرج��ة توافقي��ة عالي��ة‪ ،‬مم��ا يجعل��ه اخلي��ار األأمثل للباحث�نين والدار�س�نين الذين‬ ‫يرغبون يف درا�سة وتطوير تطبيقات جديدة للروبوتات ال�شبيهة بالب�شر‪.‬‬ ‫�شكل ‪ :1.5‬الروبوت بيرب‬ ‫يف عام ‪ 2017‬كانت الروبوت �صوفيا (‪� )Sophia‬أول روبوت يح�صل على‬ ‫اجلن�سية ال�سعودية‪ ،‬ويف عام ‪ 2023‬طورت اململكة العربية ال�سعودية‬ ‫�سارة (‪ ،)Sarah‬وهي الروبوت التفاعلي األأول من نوعه‪.‬‬ ‫ال�سيارات ذاتية القيادة ‪Self-Driving Cars‬‬ ‫كان اإلإجناز املهم اآلآخر هو تطوير ال�سيارات ذاتية القيادة كما يف ال�شكل ‪1.6‬‬ ‫وه�ي �س�يارات تَ�س�تخدِ م ال�ذكاء اال�صطناع�ي لالنتق�ال عرب الط�رق واتخاذ‬ ‫القرارات حول كيفية التفاعل اآلآمن مع املركبات األأخرى ومع املُ�شاة‪� .‬أحد‬ ‫املتطلبات الرئي�سة لهذه التطبيقات هو القدرة على معاجلة البيانات املرئية‬ ‫مث�ل ال�ص�ور ومقاط�ع الفيدي�و وفهمه�ا‪ ،‬وي�ش�ار �إىل ذل�ك ع�ادة با�س�م ر�ؤي�ة‬ ‫احلا�س�ب (‪ ،)Computer Vision‬و ميك�ن ا�س�تخدام خوارزمي�ات ر�ؤي�ة‬ ‫احلا�س�ب للتع� ُّرف عل�ى الكائن�ات‪ ،‬واألأ�ش�خا�ص‪ ،‬واخل�صائ��ص األأخ�رى يف‬ ‫ال�ص�ور ومقاط�ع الفيدي�و‪� ،‬إىل جان�ب فه�م �س�ياق املحت�وى ومعن�اه‪ .‬وله�ذا‬ ‫املج�ال العدي�د م�ن التطبيق�ات غير الروبوتي�ة مث�ل‪ :‬التع ُّ�رف عل�ى الوج�ه‪،‬‬ ‫و�إدارة املحت�وى‪ ،‬وحتلي�ل الو�س�ائط‪ .‬وكان �أح�د ا إإلجن�ازات الب�ارزة يف‬ ‫ا�س�تخدام ال�ذكاء اال�صطناع�ي يف حتلي�ل ال�ص�ور ومقاط�ع الفيدي�و تطوي�ر‬ ‫خوارزمي�ات التعلُّ�م العمي�ق‪ ،‬الت�ي ُمُيكنها حتليل كمي�ات كبرية من البيانات‬ ‫وحتديد األأمناط املُع َّقدة يف ال�صور ومقاطع الفيديو‪.‬‬ ‫�شكل ‪� :1.6‬سيارة ذاتية القيادة‬ ‫‪17‬‬ ‫املجاالت التي ت�أثرّ ت بالذكاء اال�صطناعي ‪Industries Affected by AI‬‬ ‫التعليم ‪Education‬‬ ‫على مدى العقود القليلة املا�ضية‪ ،‬كانت هناك العديد من اإلإجنازات الرئي�سة‬ ‫ال�س��تخدام ال��ذكاء اال�صطناع��ي يف التعلي��م‪ .‬مب��ا يف ذل��ك تطوي��ر �أنظم��ة‬ ‫التدري���س القائم��ة عل��ى ال��ذكاء اال�صطناع��ي الت��ي ت�س��تخدم تقني��ات معاجل��ة‬ ‫اللغ��ات الطبيعي��ة للتفاع��ل م��ع الطلب��ة وتق��دمي املالحظ��ات ح��ول �أعمالهم‪ .‬ثم‬ ‫من�ص��ات التعلُّ��م التك ُّيف��ي الت��ي تَ�س��تخدِ م خوارزمي��ات تعلُّ��م اآلآل��ة‬ ‫ظه��رت ّ‬ ‫لتخ�صي���ص العملي��ة التعليمي��ة ل��كل طال��ب ا�س��تنادًا �إىل نق��اط قوت��ه و�ضعف��ه‪.‬‬ ‫بعده��ا‪ ،‬طُ �وِّرت �أنظم��ة الت�صحي��ح القائم��ة عل��ى ال��ذكاء اال�صطناع��ي الت��ي‬ ‫تَ�س��تخدِ م خوارزمي��ات معاجل��ة اللغ��ات الطبيعي��ة وتعلُّ��م اآلآل��ة لت�صحي��ح‬ ‫الواجب��ات املكتوب��ة وتق��دمي املالحظ��ات‪ .‬ويف اآلآون��ة األأخ�ريرة‪ ،‬ح��دث دم��ج بني‬ ‫امل�ساعدين االفرتا�ضيني وروبوتات الدرد�شة يف جمال التعليم لتقدمي الدعم‬ ‫املخ�ص���ص للطلب��ة واإلإجاب��ة عل��ى �أ�س��ئلتهم ب�ش��كل ف��وري‪ .‬ميك��ن ا�س��تخدام‬ ‫ال��ذكاء اال�صطناع��ي لتحلي��ل البيان��ات حول �أداء الطلب��ة‪ ،‬وخياراتهم املف�ضلة‬ ‫يف التعلي��م‪ ،‬وغريه��ا م��ن العوام��ل األأخ��رى الالزم��ة لو�ض��ع خط��ط تعليمي��ة‬ ‫خم�ص�ص��ة للطلب��ة‪ ،‬وتق��دمي التو�صي��ات ب�ش ��أن امل��واد �أو األأن�ش��طة الت��ي م��ن‬ ‫املرجح �أن تفيدهم بفعالية‪.‬‬ ‫الرعاية ال�صحية ‪Healthcare‬‬ ‫مزايا الذكاء اال�صطناعي يف التعليم‬ ‫‪AI benefits in education‬‬ ‫•يو ّف ��ر وق ��ت املُع ِّلم�ي�ن واألأ�س ��اتذة‬ ‫اجلامعيني‪.‬‬ ‫• ُمُيك��ن مل ُع ِّلم��ي ال��ذكاء اال�صطناع��ي‬ ‫(‪ )AI tutors‬م�ساعدة الطلبة‪.‬‬ ‫•ي�س��اعد املُع ِّل��م عل��ى�أن ي�صب��ح مع ّل ًم��ا‬ ‫حمفّزً ا‪.‬‬ ‫• ُتق ��دِّ م الوظائ ��ف املُ�س ��ت ِندة عل ��ى‬ ‫ال ��ذكاء اال�صطناع ��ي املالحظ ��ات‬ ‫لكل من الطلبة واملُعلِّمني‪.‬‬ ‫الرعاي��ة ال�صحي��ة ه��ي جم��ال �آخ��ر ح َّق��ق تقدمً ��ا كبري�رًا بف�ض��ل ال��ذكاء اال�صطناع��ي‪ .‬كان��ت االبت��كارات األأوىل يف �ص��ورة‬ ‫األأنظم��ة الت�ش��خي�صية القائم��ة عل��ى ال��ذكاء اال�صطناع��ي وا�س��تخدامه يف اكت�ش��اف األأدوي��ة‪ .‬ث��م دجم��ه م��ع ال�س��جالت‬ ‫ال�صحي��ة اإلإلكرتوني��ة ال�س��تخراج املعلوم��ات ذات ال�صل��ة‪ ،‬ويف ال ِعقد الثاين من القرن احلادي والع�ش��رين‪ُ ،‬ط ِّورت �أنظمة‬ ‫التطبي��ب ع��ن ُبع��د القائم��ة عل��ى ال��ذكاء اال�صطناع��ي‪ .‬والي��وم‪ُ ،‬ي�س��اعد ال��ذكاء اال�صطناع��ي احلدي��ث يف �إن�ش��اء خط��ط‬ ‫عالجي��ة ُخُم�ص�ص��ة للمري���ض‪ ،‬وا�س��تخدام �أجه��زة تقني��ة يرتديه��ا ملتابع��ة حالت��ة ال�صحي��ة‪ .‬ويلع��ب ال��ذكاء اال�صطناع��ي‬ ‫دورًا كب�ريرًا يف جم��ال الرعاي��ة ال�صحي��ة‪ ،‬فه��و ُمُي ِّك��ن األأطب��اء ومق ّدم��ي خدم��ات الرعاي��ة ال�صحي��ة اآلآخري��ن م��ن حتلي��ل‬ ‫كميات كبرية من البيانات واتخاذ القرارات حول رعاية املر�ضى‪ .‬قد ت�أتي البيانات من م�صادر متنوعة مثل‪ :‬ال�سجالت‬ ‫�ستخدم خوارزميات ر�ؤية‬ ‫الطبية‪ ،‬والفحو�صات املعملية‪ ،‬وكذلك ال�صور مثل‪ :‬األأ�شعة ال�سينية �أو األأ�شعة املقطعية‪ ،‬كما ُت َ‬ ‫احلا�سب احلديثة ب�صورة متكررة للك�شف عن الت�شوهات وامل�ساعدة يف الت�شخي�ص الطبي‪.‬‬ ‫‪18‬‬ ‫�شكل ‪ :1.7‬حتليل البيانات ال�صحية‬ ‫الزراعة والنمذجة املناخية ‪Agriculture and Climate Modeling‬‬ ‫ُي�س��تخدَ م الذكاء اال�صطناعي يف الزراعة لتح�س�نين �إنتاج املحا�صيل الزراعية ورفع كفاءة املمار�س��ات الزراعية‪ .‬ويتحقق‬ ‫ذل��ك بالتحلي��ل امل�س��تمر للبيان��ات ح��ول حال��ة الرتب��ة‪ ،‬و�أمن��اط الطق���س‪ ،‬والعوام��ل األأخ��رى للتنب��ؤ ب�أف�ض��ل وق��ت لزراع��ة‬ ‫�تخدم ال��ذكاء اال�صطناع��ي يف مراقب��ة املحا�صي��ل ط��وال الوق��ت وحتديد‬ ‫املحا�صي��ل الزراعي��ة ور َّيه��ا وح�صاده��ا‪ .‬كم��ا ُي�س� َ‬ ‫امل�شكالت التي قد ت�صيبها مثل‪ :‬اآلآفات �أو األأمرا�ض‪ ،‬مما ي�سمح للمزارعني باتخاذ الالزم قَبل �أن ت�ؤثر تلك امل�شكالت‬ ‫عل��ى ج��ودة املحا�صي��ل الزراعي��ة‪ ،‬و�أح��د األأمثل��ة املُبتك��رة عل��ى تطبيق��ات ال��ذكاء اال�صطناع��ي يف الزراع��ة ه��و ا�س��تخدام‬ ‫خوارزمي��ة ُ�صن��ع الق��رارات الب�س��يطة لتح�س�نين مواعي��د ال��ري‪ .‬وم��ن اإلإجن��ازات الرئي�س��ة األأخ��رى ا�س��تخدام �ش��بكات‬ ‫امل�ست�ش��عرات ملراقب��ة املحا�صي��ل الزراعي��ة‪ ،‬ومعاي��رة التطبيق��ات العالجي��ة الرئي�س��ة مثل األأ�س��مدة واملبي��دات‪ .‬ويف اآلآونة‬ ‫األأخ�ريرة‪ ،‬ا�س�ت ِ‬ ‫ُخدمت ال�ص��ور املُلتقط��ة بالطائ��رات املُ�س� َّرَّيرة واألأقم��ار ال�صناعي��ة لتحلي��ل املحا�صي��ل الزراعي��ة على نطاق‬ ‫�ستخدم لت�سميد �أحد احلقول‪.‬‬ ‫�سرَّية ُت َ‬ ‫وا�سع‪ ،‬كما يف ال�شكل ‪ 1.8‬الذي يعر�ض طائرة ُم َّ‬ ‫ُ�سرَّية‬ ‫�شكل ‪ :1.8‬الت�سميد با�ستخدام الطائرات امل َّ‬ ‫�أمّا النمذجة املُناخية فهي جمال �آخر يرتبط ارتباطً ا وثيقًا بالزراعة‪ ،‬وقد ت�أثر كثريًا بالذّكاء اال�صطناعي الذي بد�أت‬ ‫تطبيقات��ه يف ه��ذا املج��ال يف وق��ت ُمبك��ر‪ ،‬م��ع تطوي��ر �أنظم��ة التنب��ؤ بالطق���س القائم��ة علي��ه‪ .‬والح ًق��ا‪ ،‬ا�س� ُت ِ‬ ‫خدم ال��ذكاء‬ ‫اال�صطناعي لتحليل كميات كبرية من البيانات حول التغريات املُناخية والتنب�ؤ باألأمناط امل�ستقبلية‪ ،‬وت�أتي هذه البيانات‬ ‫من م�صادر متنوعة‪ ،‬مبا يف ذلك �صور األأقمار ال�صناعية‪ ،‬ومالحظات حمطات الطق�س‪ ،‬واملحاكاة احلا�سوبية‪ .‬واليوم‪،‬‬ ‫�تخدم ال��ذكاء اال�صطناع��ي يف جمموع��ة وا�س��عة م��ن تطبيق��ات النمذجة املُناخية مث��ل‪ :‬التنب�ؤ ب�آثار التغ�ريرات املُناخية‬ ‫ُي�س� َ‬ ‫على مناطق حم َّددة‪ ،‬وحتليل وفهم �أ�س��باب الظواهر اجلوية املتطرفة وفهمها‪ ،‬وو�ضع اال�س�رتراتيجيات الف ّعالة للتخفيف‬ ‫من التغريات املُناخية �أو التك ّيف معها‪.‬‬ ‫‪19‬‬ ‫الطاقة ‪Energy‬‬ ‫�أ َّث��ر ال��ذكاء اال�صطناع��ي كث�ريرًا عل��ى جم��ال الطاق��ة‪ ،‬وذل��ك ع��ن طري��ق متك�نين ال�شّ ��ركات من تر�ش��يد ا�س��تخدامها وتقلي��ل ال َه ْدر‪،‬‬ ‫وحت�س�نين الكف��اءة‪� .‬أح��د األأمثل��ة عل��ى ذل��ك ا�س��تخدام خوارزميات تعلُّم اآلآل��ة لتحليل البيانات حول ا�س��تخدامات الطاقة وحتديد‬ ‫طرق تقليل ال َه ْدر وتر�ش��يد اال�س��تهالك‪ .‬يف الت�س��عينيات من القرن املا�ضي‪ ،‬ا�س�تُخدِ م الذكاء اال�صطناعي للتنب�ؤ مبوارد الطاقة‬ ‫املُتج��ددة وحت�س�نين ا�س��تخدامها‪ .‬وكان تط��ورًا رئي�سً ��ا م َّك��ن �ش��ركات الطاق��ة م��ن التخطي��ط ب�ص��ورة �أف�ض��ل لدم��ج م��وارد الطاق��ة‬ ‫املتجددة يف عملياتها‪.‬‬ ‫�شكل ‪ :1.9‬الطاقة الكهربائية النظيفة من األألواح الكهرو�ضوئية ال�شم�سية‬ ‫�ش��هد ال ِعقد األأول من القرن احلادي والع�ش��رين دمج الذكاء اال�صطناعي يف ال�ش��بكات الذكية‪ ،‬التي ت�س� ِ‬ ‫�تخدم خوارزميات تعلُّم‬ ‫اآلآلة يف حتليل البيانات حول ا�ستخدام الطاقة و�ضبط العر�ض والطلب طوال الوقت‪ ،‬حيث �ساهم ذلك يف حت�سني كفاءة توزيع‬ ‫الطاقة واحلد من الهدر‪ ،‬ويف ال ِعقد الثاين من القرن احلادي والع�ش��رين‪ ،‬ا�س� ُت ِ‬ ‫خدم الذكاء اال�صطناعي لتطوير �أنظمة تخزين‬ ‫رئي�س��ا م َّك��ن �ش��ركات الطاق��ة م��ن �إدارة‬ ‫الطاق��ة الت��ي ميكنه��ا تخزي��ن الطاق��ة الزائ��دة وا�س��تخدامها عن��د احلاج��ة‪ .‬وكان تط��و ًرا ً‬ ‫اال�س��تخدام املُتقطِّ ��ع ب�ش��كل �أف�ض��ل مل��وارد الطاق��ة املتج��ددة مث��ل الطاق��ة ال�شم�س��ية وطاق��ة الري��اح‪ .‬يعر���ض ال�ش��كل ‪ 1.9‬األأل��واح‬ ‫الكهرو�ضوئية ال�شم�س��ية‪ ،‬ويف ال�س��نوات األأخرية‪ ،‬ا�س� ُت ِ‬ ‫خدم الذكاء اال�صطناعي لزيادة كفاءة ا�س��تخدام الطاقة بتحليل البيانات‬ ‫ح��ول ا�س��تخدام الطاق��ة وحتدي��د ط��رق احل��د م��ن اله��در‪ ،‬و�ش��مل ذل��ك تطوي��ر األأنظم��ة املُ�س��ت ِندة عل��ى ال��ذكاء اال�صطناع��ي الت��ي‬ ‫�ستخدم يف حت�سني ا�ستخدام الطاقة يف املباين‪ ،‬وامل�صانع‪ ،‬ومن ِقبل كبار ُم�ستهلكي الطاقة‪ .‬كما ا�س ُتخدِ م الذكاء اال�صطناعي‬ ‫ُت َ‬ ‫يف �صناعة النفط والغاز لتحليل البيانات حول احلفر واإلإنتاج وحت�سني العمليات‪.‬‬ ‫تطبيق القانون ‪Law Enforcement‬‬ ‫�ستخدم الذكاء اال�صطناعي بكثافة يف جمال تطبيق القانون للتنب�ؤ باجلرائم‬ ‫ُي َ‬ ‫�تخدم ال��ذكاء اال�صطناع��ي‬ ‫واحليلول��ة دون وقوعه��ا‪ .‬وعل��ى وج��ه التحدي��د‪ُ ،‬ي�س� َ‬ ‫لتحلي��ل البيان��ات م��ن م�ص��ادر خمتلف��ة‪ ،‬مث��ل‪� :‬س��جالت اجلرائ��م‪ ،‬وو�س��ائل‬ ‫وتوجهات األأن�ش��طة‬ ‫التوا�ص��ل االجتماع��ي‪ ،‬وكام�ريرات املراقب��ة لتحدي��د �أمناط ُ‬ ‫اإلإجرامية والتنب�ؤ بها‪ .‬على �س��بيل املثال طُ ور الذكاء اال�صطناعي يف التع ُّرف‬ ‫عل��ى الوج��وه (�ش��كل ‪ .)1.10‬والح ًق��ا‪ُ ،‬د ِم��ج يف �أنظم��ة �إر�س��ال ق��وات ال�ش��رطة‬ ‫من�ص��ات و�س��ائل التوا�صل االجتماعي بحثً��ا عن التهديدات‬ ‫وا�س� ُتخدم ملراقب��ة ّ‬ ‫ِ‬ ‫املحتمل��ة‪ .‬ويف اآلآون��ة األأخ�ريرة‪ ،‬ا�س� ُتخدم الذكاء اال�صطناع��ي لتطوير طائرات‬ ‫�سرَّية ملراقبة وحتليل ت�سجيالت الفيديو من الكامريات التي يرتديها �ضباط‬ ‫ُم َّ‬ ‫تطبي��ق القان��ون‪ .‬كم��ا ل ِع��ب ال��ذكاء اال�صطناع��ي دورًا كب�ريرًا يف متكني اجلهات‬ ‫امل�س��ؤولة م��ن حتلي��ل كمي��ات كب�ريرة من البيان��ات وحتديد األأمن��اط والتوجهات‬ ‫واتخاذ القرارات املُ�ستنرية حول كيفية منع اجلرمية والت�صدي لها‪.‬‬ ‫‪20‬‬ ‫�شكل ‪ :1.10‬تقنيات التع ُّرف على الوجه وحتديد‬ ‫الهوية ال�شخ�صية‬ ‫الدر�س الثاين‬ ‫هياكل البيانات يف الذكاء اال�صطناعي‬ ‫�أهمية هياكل البيانات يف الذكاء اال�صطناعي‬ ‫‪The Importance of Data Structures in AI‬‬ ‫للبيان��ات �أهمي��ة ك�ربرى يف جم��االت ال��ذكاء اال�صطناع��ي ألأنه��ا األأ�سا���س املُ�س��تخدَ م يف‬ ‫هياكل البيانات‬ ‫تدري��ب من��اذج تعلُّ��م اآلآل��ة حي��ث ُحُت� ِّ�دد ج��ودة البيان��ات وكميّته��ا املتواف��رة دق��ة وفعالي��ة‬ ‫من��اذج ال��ذكاء اال�صطناع��ي‪ .‬وب��دون بيان��ات كافي��ة وذات �صل��ة‪ ،‬ل��ن تتع ّل��م خوارزمي��ات‬ ‫(‪:)Data Structure‬‬ ‫الذكاء اال�صطناعي األأمناط‪ ،‬ولن تقوم بالتنب�ؤات‪ ،‬ولن تتمكن من �أداء املهام بفاعلية‪.‬‬ ‫هي��اكل البيان��ات ه��ي تقني��ة‬ ‫وبالت��ايل‪ ،‬تلع��ب البيان��ات دورًا رئي� ًس��ا يف ت�ش��كيل ق��درات و�إمكان��ات ُ�صن��ع الق��رار ل��دى‬ ‫لتخزي��ن وتنظي��م البيان��ات يف‬ ‫�أنظم��ة ال��ذكاء اال�صطناع��ي‪ .‬هي��اكل البيان��ات له��ا �أهمي��ة كب�ريرة يف ال��ذكاء اال�صطناعي‬ ‫الذاكرة ال�ستخدامها بكفاءة‪.‬‬ ‫ألأنه��ا توف��ر طريق��ة ف َّعال��ة لتنظي��م وتخزي��ن البيان��ات‪ ،‬كم��ا ت�س��مح با�س�رترجاع ومعاجل��ة‬ ‫البيان��ات بكف��اءة‪ .‬وكذل��ك‪ُ ،‬حُت� ِّ�دد م��دى تعقي��د وكف��اءة اخلوارزمي��ات املُ�س��تخدَ مة يف معاجل��ة البيان��ات‪ ،‬وبالت��ايل ت�ؤث��ر مبا�ش��ر ًة‬ ‫للتو�س��ع‬ ‫على �أداء �أنظمة الذكاء ?

Use Quizgecko on...
Browser
Browser