Internet of Things and Artificial Intelligence (AI) - Al-Quds University PDF

‫الوحدة الخامسة‪ :‬انترنت‬ ‫االشياء(‪ )IOT‬والذكاء‬ ‫االصطناعي‬ ‫‪Digital Skills‬‬ ‫‪- 2018 @IPCEICT / AL-QUDS UNIVERSITY‬‬ ‫‪1‬‬  ‫انترنت االشياء‬ Internet Of Things )IoT) - 2018 @IPCEICT / AL-QUDS UNIVERSITY...

‫الوحدة الخامسة‪ :‬انترنت‬ ‫االشياء(‪ )IOT‬والذكاء‬ ‫االصطناعي‬ ‫‪Digital Skills‬‬ ‫‪- 2018 @IPCEICT / AL-QUDS UNIVERSITY‬‬ ‫‪1‬‬  ‫انترنت االشياء‬ Internet Of Things )IoT) - 2018 @IPCEICT / AL-QUDS UNIVERSITY 2  ‫تعريف انترنت االشياء‬ ‫اختصارا بـ (‪ : )IoT‬وهو أسلوب تقني حديث يهدف إلى استقطاب األشياء‬ ‫ً‬ ‫إنترنت األشياء ‪ Internet of Things‬يشار له‬ ‫متمثلةً باألجهزة وأجهزة االستشعار وإيصالها بشبكة اإلنترنت لتتراسل البيانات فيما بينها دون تدخل البشر بذلك‪ ،‬ويكون ذلك‬ ‫تلقائيًا في حال تواجد الشيء في المنطقة الجغرافية التي تغطيها شبكة اإلنترنت‪.‬‬ ‫‪3‬‬  ‫تطبيقات انترنت االشياء‬ - 2018 @IPCEICT / AL-QUDS UNIVERSITY 4 ‫تطبيقات انترنت االشياء‬ ‫‪5‬‬ ‫ايجابيات انترت االشياء‬ ‫توفير الطاقة والموارد‪.‬‬ ‫ ‬ ‫زيادة األمان لتطور مستوى المراقبة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫خلق فرص عمل جديدة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫زيادة وتحسين مستوى اإلنتاجية‪.‬‬ ‫ ‬ ‫تحسين مستوى جودة الحياة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫‪6‬‬ ‫سلبيات وتحديات انترنت االشياء‬ ‫تقل نسبة الخصوصية‬ ‫ ‬ ‫الخوف من فشل األنظمة‬ ‫ ‬ ‫القرصنة‬ ‫ ‬ ‫زوال الوظائف التقليدية‬ ‫ ‬ ‫زيادة تعقيدات األنظمة‬ ‫ ‬ ‫زيادة االعتمادية على األنظمة فيؤدي إلى نقصان النشاط الرياضي‬ ‫ ‬ ‫‪7‬‬ ‫مراحل تطبيقات انترنت االشياء‬ ‫‪8‬‬ ‫شبكات انترنت االشياء‬ ‫‪9‬‬  ‫دراسة حالة إلنترنت األشياء‪ :‬تنفيذ المدينة الذكية في‬ ‫برشلونة‬ ‫اعتمدت برشلونة‪ ،‬المدينة الذكية النامية‪ ،‬إنترنت األشياء لتعزيز استدامة المدن وقابلية العيش‪.‬اعتمدت المدينة العديد من‬ ‫تطبيقات إنترنت األشياء‪ ،‬مثل إضاءة الشوارع الذكية وجمع القمامة ومواقف السيارات‪.‬‬ ‫إضاءة الشوارع الذكية‪ :‬تحتوي اإلضاءة الذكية في برشلونة اآلن على أجهزة استشعار للحركة‪.‬عندما ال يكون هناك‬ ‫ ‬ ‫أحد‪ ،‬يتم تعتيم األضواء لتوفير الطاقة‪.‬وتقدر المدينة أن استخدام الطاقة سينخفض بنسبة ‪.%40-30‬‬ ‫ادارة النفايات التي تدعم انترنت االشياء ‪ :‬يمكن لصناديق القمامة المزودة بأجهزة استشعار اكتشاف متى تكون ممتلئة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫ويتم تعديل طرق جمع النفايات باستخدام هذه البيانات‪ ،‬مما يقلل من استهالك الوقود واالنبعاثات‪.‬‬ ‫إدارة مواقف السيارات‪ :‬تحتوي أماكن وقوف السيارات على أجهزة استشعار مثبتة لتحديد وقت إشغال المساحة‪.‬يتم‬ ‫ ‬ ‫تقليل حركة المرور والتلوث من خالل توفير معلومات مكان وقوف السيارات في الوقت الحقيقي لسائقي السيارات عبر‬ ‫تطبيقات الهاتف المحمول‪.‬‬ ‫تعد تجربة برشلونة بمثابة دليل على اإلمكانات الهائلة إلنترنت األشياء لتغيير البنية التحتية الحضرية‪ ،‬وزيادة اإلنتاجية‪،‬‬ ‫وبناء مدن مستدامة للمستقبل‪.‬‬ ‫‪10‬‬  ‫الذكاء االصطناعي‬ Artificial intelligence )AI( - 2018 @IPCEICT / AL-QUDS UNIVERSITY 11  ‫االصطناع ؟‬ ‫ي‬ ‫ما هو الذكاء‬ ‫ٌ‬ ‫االصطناع )‪: Artificial Intelligence (AI‬هو فرع من علوم الحاسوب يهدف إىل تطوير نظم‬ ‫ي‬ ‫الذكاء‬ ‫االصطناع عىل نماذج رياضية‬ ‫ر‬ ‫ً‬ ‫تعتب ذكاء بما يتفوق عىل قدرات البش يف حل المشكالت والتعلم منها‪.‬يعتمد الذكاء‬ ‫ي‬ ‫ر‬ ‫ومعالجة البيانات لتمكي األنظمة من اتخاذ القرارات الذكية‪.‬‬ ‫ر‬ ‫والت قد‬ ‫ر‬ ‫ ‬ ‫الروبوتات و األجهزة الخلوية والكمبيوتر ي‬ ‫اإللكبونية مثل‪:‬‬ ‫اإلصطناع بالعديد من األجهزة‬ ‫للقدرات الفكرية لدى اإلنسان‪ ،‬ومن األمثلة ر‬ ‫ي‬ ‫يرتبط مصطلح الذكاء‬ ‫اإلصطناع يف‬ ‫ي‬ ‫لذكاء‬ ‫ا‬ ‫تقنية‬ ‫بوجود‬ ‫توح‬ ‫ي‬ ‫الت‬ ‫ي‬ ‫مشابهة‬ ‫تتمتع بقدرات فكرية‬ ‫الطت‪ ،‬لعب الشطرنج‪ ،‬محركات البحث التعرف عىل الصوت السيارات الكهربائية‪.‬‬ ‫ري‬ ‫التشخيص‬ ‫هذه األجهزة نجد‬ ‫المعان من البيانات‪.‬بعد ذلك‪ ،‬يمكن للذكاء‬ ‫ي‬ ‫االصطناع هو إنشاء أنظمة ذاتية التعلم تستخلص‬ ‫ي‬ ‫الهدف من الذكاء‬ ‫ ‬ ‫االصطناع تطبيق تلك المعرفة لحل المشكالت الجديدة بطرق تشبه اإلنسان‪.‬عىل سبيل المثال‪ ،‬يمكن لتقنية الذكاء‬ ‫ي‬ ‫البشية‪ ،‬وإنشاء صور ونصوص أصلية‪ ،‬واتخاذ القرارات ب ً‬ ‫ناء عىل‬ ‫االصطناع االستجابة بشكل هادف للمحادثات ر‬ ‫ي‬ ‫االصطناع يف تطبيقاتك لتحسي عمليات‬ ‫ي‬ ‫الفعىل‪.‬يمكن لمؤسستك دمج إمكانات الذكاء‬ ‫ي‬ ‫مدخالت البيانات يف الوقت‬ ‫األعمال لديك وتحسي تجارب العمالء وتشي ع االبتكار‪.‬‬ ‫‪12‬‬  ‫اإلصطناع‬ ‫ي‬ ‫أهم مجاالت الذكاء‬ ‫ر‬ ‫الت يمكن أن تتخيلها فأصبحنا نراها يف المجال‬ ‫اإلصطناع دخلت جميع مفاصل حياتنا اليومية وجميع القطاعات ي‬ ‫ي‬ ‫الشك أن تقنية الذكاء‬ ‫الفضان و البد أن تكون شاهدتها يف بعض الروبوتات و السيارات الكهربائية ذاتية القيادة وبعض تطبيقات‬ ‫ي‬ ‫الصناع و‬ ‫ي‬ ‫التعليم و‬ ‫ي‬ ‫الصح و‬ ‫ي‬ ‫الهاتف‪.‬‬ ‫الت تتدخل فيها تقنية ‪ AI‬بشكل ر‬ ‫ر‬ ‫مباش ‪:‬‬ ‫وهذه أهم المجاالت ي‬ ‫الت أصبحت تتمب بالقدرة عىل أداء بعض مهام ر‬ ‫البش‪.‬‬ ‫ر‬ ‫ ‬ ‫الصناعة وذلك من خالل الروبوتات ي‬ ‫البامج و التطبيقات يف العديد من المجاالت مثل‬ ‫البامج‪ ،‬تساعد تقنيات ‪ AI‬عىل تطوير بعض ر‬ ‫تطوير التطبيقات و ر‬ ‫ ‬ ‫الهندسة والرعاية الصحية و اإلستثمار و الزراعة و التجارة‪.‬‬ ‫تطوير أنظمة و محركات عالية الذكاء‪ ،‬مثل الطائرات بدون طيار و السيارات ذاتية القيادة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫تطوير أنظمة ذكية تساعد عىل التعرف عىل الوجوه و التعرف عىل الصوت‪.‬‬ ‫ ‬ ‫‪13‬‬  ‫اإلصطناع‬ ‫ي‬ ‫أهم مجاالت الذكاء‬ ‫تطوير خوارزميات تساعد عىل تطوير محركات البحث عىل الكمبيوتر عب ر‬ ‫اإلنبنت‪.‬‬ ‫ ‬ ‫ر‬ ‫تطوير أنظمة متطورة تساعد عىل تداول األسهم و تحليلها بشكل أشع و أسهل‪.‬‬ ‫ ‬ ‫االصطناع قام بتطويرها يف كلية الطب‪ ،‬تسمح لألطباء بالتعرف‬ ‫ي‬ ‫وه أداة تعتمد عىل الذكاء‬‫تسمح أداة ‪ ،Deep Patient‬ي‬ ‫ ‬ ‫الطت للمريض للتنبؤ بما يقرب من ‪80‬‬ ‫عىل المرض المعرضي لمخاطر عالية قبل تشخيص األمراض‪.‬وتحلل األداة التاري خ ر ي‬ ‫ً‬ ‫مرضا قبل عام واحد من بداية ظهورها‪.‬‬ ‫صطناع لديه‬ ‫ي‬ ‫)‪ (ChatGPT‬هو عبارة عن روبوت محادثة ذو نموذج لغة كبب تم تطويره بواسطة رشكة )‪ (OpenAI‬للذكاء ِاال‬ ‫ ‬ ‫بشية بشكل مدهش و إنشاء محتوى جذاب‬ ‫قدرة ملحوظة عىل التفاعل ف شكل حوار محادثة وتقديم ردود يمكن أن تبدو ر‬ ‫ي‬ ‫ومالئم للجمهور المستهدف والمساعدة يف التحرير والتدقيق اللغوي‬ ‫‪14‬‬  ‫االصطناع‬ ‫ي‬ ‫مزيا و ايجابيات الذكاء‬ ‫التغلب عىل المشكالت المعقدة‬ ‫ ‬ ‫ّ‬ ‫تعلم اآللة وشبكات التعليم العميق ف حل المشكالت المعقدة بذكاء يشبه ذكاء العنص ر‬ ‫البشي‪.‬يمكن للذكاء‬ ‫ي‬ ‫االصطناع استخدام‬ ‫ي‬ ‫يمكن لتقنية الذكاء‬ ‫الصطناع يف‬ ‫ي‬ ‫ا‬ ‫الذكاء‬ ‫استخدام‬ ‫مكنك‬‫ي‬ ‫‪.‬‬‫اإلجابات‬ ‫وتقديم‬ ‫المعلومات‬ ‫وتحديد‬ ‫األنماط‬ ‫مواجهة‬ ‫طريق‬ ‫عن‬ ‫واسع‪،‬‬ ‫نطاق‬ ‫عىل‬ ‫المعلومات‬ ‫معالجة‬ ‫االصطناع‬ ‫ي‬ ‫ً‬ ‫ر‬ ‫الطت وتحليالت األعمال‪.‬‬ ‫ري‬ ‫والتشخيص‬ ‫االحتيال‬ ‫اكتشاف‬ ‫مثل‬ ‫المجاالت‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬ ‫تواجه‬ ‫الت‬ ‫ي‬ ‫المشكالت‬ ‫حل‬ ‫تسهيل وترسي ع اتخاذ القرارات‬ ‫ ‬ ‫االصطناع العمل عىل مدار الساعة طوال أيام األسبوع بدون أن تنخفض معدالت األداء‪.‬بعبارة أخرى‪،‬‬ ‫عىل عكس العنارص ر‬ ‫البشية‪ ،‬يمكن لتقنية الذكاء‬ ‫ر‬ ‫ر‬ ‫ي‬ ‫االصطناع بالبكب عىل المهام المتكررة والمملة‪ ،‬حت تتمكن من استخدام‬ ‫ي‬ ‫االصطناع أداء المهام اليدوية بال أخطاء‪.‬يمكنك السماح للذكاء‬ ‫ي‬ ‫يمكن للذكاء‬ ‫وف الوقت نفسه تيسب جميع المهام المتعلقة‬ ‫البشية يف مجاالت أخرى من األعمال‪.‬يمكن للذكاء‬ ‫الموارد ر‬ ‫االصطناع تقليل أعباء عمل الموظفي ي‬ ‫ي‬ ‫باألعمال‪.‬‬ ‫ر‬ ‫اتخاذ قرارات أكث ذكاء‬ ‫ ‬ ‫تعلم اآللة ف تحليل كميات كببة من البيانات بشكل أشع من أي عنص ر‬ ‫ّ‬ ‫االصطناع تحديد‬ ‫ي‬ ‫بشي‪.‬يمكن لمنصات الذكاء‬ ‫ي‬ ‫االصطناع استخدام‬ ‫ي‬ ‫يمكن للذكاء‬ ‫البيانات وتقديم التوجيه‪.‬من خالل التنبؤ بالبيانات‪ ،‬يساعد الذكاء االصطناع ف ر‬ ‫اقباح أفضل مسار للعمل يف المستقبل‪.‬‬ ‫وتحليل‬ ‫االتجاهات‬ ‫ي ي‬ ‫ّ‬ ‫حت يتست له ًتنفيذ المهام بدقة وبشعة‪.‬يمكن أن يؤدي ذلك إىل زيادة‬‫البرسية ‪:‬يمكنك تدريب الذكاء االصطناع باستخدام تعلم اآللة ر‬ ‫ي‬ ‫تقليل األخطاء ر‬ ‫ ‬ ‫االصطناع‬ ‫يعان الموظفون يف تنفيذها أو يجدونها مملة‪.‬وبالمثل‪ ،‬يمكنك استخدام أتمتة الذكاء‬ ‫ر‬ ‫ي‬ ‫الت ً ي‬‫العمل ي‬ ‫ً‬ ‫الكفاءة التشغيلية من خالل أتمتة أجزاء‬ ‫لتحرير موارد الموظفي إلجراء عمل ر‬ ‫أكب تعقيدا وإبداعا‬ ‫‪15‬‬  ‫االصطناع‬ ‫ي‬ ‫سلبيات الذكاء‬ ‫االصطناع إىل تقليص فرص العمل يف بعض القطاعات‬ ‫زيادة نسبة البطالة ‪ :‬قد يؤدي االعتماد ر‬ ‫المبايد عىل الذكاء‬ ‫ ‬ ‫ي‬ ‫االفتقار لإلبداع‪ :‬قد يؤدي االعتماد الكبب عىل التكنولوجيا إىل انحصار اإلبداع واالبتكار يف بعض الحاالت‬ ‫ ‬ ‫اصطناع ذات عواقب غب مقصودة‬ ‫ي‬ ‫االصطناع مما قد يؤدي إىل ظهور أنظمة ذكاء‬ ‫ي‬ ‫الخروج عن السيطرة‪ :‬قد يحدث تطور غب منضبط للذكاء‬ ‫ ‬ ‫وربما كارثية‪.‬‬ ‫البرسية‪ ،‬وبالتال قد ال يكون ً‬ ‫قادرا عىل اتخاذ قرارات‬ ‫عالوة عىل ذلك‪ ،‬يجب مراعاة أن الذكاء االصطناع ال يمتلك األخالق والعواطف ر‬ ‫ ‬ ‫ي‬ ‫ر‬ ‫ي‬ ‫الت يفعلها البرس‬ ‫مبنية عىل القيم األخالقية بنفس الطريقة ي‬ ‫االصطناع‪ ،‬واتخاذ التدابب الالزمة للحد من السلبيات‬ ‫ف النهاية‪ ،‬يجب أن تتم موازنة الفوائد والمخاطر المحتملة لالستخدام ر‬ ‫المبايد للذكاء‬ ‫ي‬ ‫ي‬ ‫وزيادة الفوائد‪.‬‬ ‫‪16‬‬  ‫االصطناع‬ ‫ي‬ ‫أخالقيات الذكاء‬ ‫طناع‬ ‫ر‬ ‫الت تهدف إىل ضمان استخدام الذكاء االص‬ ‫ي‬ ‫تشمل مجموعة من المبادئ والقيم ي‬ ‫بطريقة مسؤولة وأخالقية‪.‬‬ ‫تشمل هذه المبادئ مسائل مثل التناسب وعدم إلحاق األذى‪ ،‬والسالمة واألمان‪،‬‬ ‫ ‬ ‫وحقوق الخصوصية وحماية البيانات‪ ،‬والعدالة والمساءلة‪.‬‬ ‫تهدف هذه المبادئ إىل توجيه تطوير واستخدام التقنيات الذكية بشكل يحافظ عىل‬ ‫ ‬ ‫ر‬ ‫والتشيعات المحلية والدولية أدوات‬ ‫يعتب الحوار‬ ‫القيم األخالقية وحقوق األفراد‪.‬ر‬ ‫ر‬ ‫هامة لتطبيق هذه المبادئ وضمان البام الجميع بها‬ ‫اع قد‬ ‫الذكاء االصطن ي‬ ‫تقنية‬ ‫مثال تهديد "الروبوتات القاتلة"‪ :‬هناك مخاوف من أن ً‬ ‫ر‬ ‫تؤدي إىل ظهور "الروبوتات القاتلة"‪ ،‬مما قد يشكل تهديدا للبشية‬ ‫‪17‬‬ ‫طناع‬ ‫ي‬ ‫الفرص والتحوالت المستقبلية للذكاء االص‬ ‫االصطناع يف تحسي التشخيص والكشف‬ ‫ي‬ ‫التشخيص المبكر لألمراض‪ :‬يمكن أن يدعم الذكاء‬ ‫ ‬ ‫المبكر عن األمراض‪ ،‬مما يسهم يف تحسي نتائج العالج‪.‬‬ ‫االصطناع يف زيادة اإلنتاجية وتحسي عمليات العمل‬ ‫ي‬ ‫تحسي اإلنتاجية‪ :‬من المتوقع أن يساعد الذكاء‬ ‫ ‬ ‫يف العديد من القطاعات‪.‬‬ ‫االصطناع وزيادة قدراته عىل حل‬ ‫ي‬ ‫التقت للذكاء‬ ‫ي‬ ‫التقت‪ :‬من المتوقع أن يستمر التطور‬ ‫ي‬ ‫التطور‬ ‫ ‬ ‫المشكالت المعقدة‪.‬‬ ‫‪18‬‬