بحث دراسي مختصر عن الذكاء الاصطناعي

بحث دراسي مختصر عن الذكاء الاصطناعي
ربما يبحث الكثيرون عن بحث عن الذكاء الاصطناعي المهم والمفيد والذي يختصر الطرق الطويلة لإيصال المعلومة,  وسنقدم لكم هنا بحث مختصر عن الذكاء الاصطناعي.

الذكاء الاصطناعي

منذ خمسينيات القرن الماضي، صمم العلماء والمهندسون أجهزة كمبيوتر “للتفكير” من خلال اتخاذ القرارات وإيجاد الأنماط مثلما يفعل البشر. في السنوات الأخيرة، أصبح الذكاء الاصطناعي قويا بشكل متزايد، مما دفع الاكتشافات عبر المجالات العلمية وتمكين الباحثين من التعمق في المشاكل التي كانت في السابق معقدة للغاية بحيث لم يكن من الممكن حلها. وبعيدًا عن العلوم، تم دمج الذكاء الاصطناعي في الأجهزة الموجودة حولنا في كل مكان، ويعتمد عليه مليارات الأشخاص في جميع أنحاء العالم يوميًا. تم دمج قصص الذكاء الاصطناعي – بدءًا من الروبوتات الصديقة للإنسان وحتى SkyNet – في بعض الأفلام والكتب الأكثر شهرة.

ولكن أين هو الخط الفاصل بين ما يمكن أن يفعله الذكاء الاصطناعي وبين ما هو خيالي؟ كيف يتم طمس هذا الخط، وما هو مستقبل الذكاء الاصطناعي؟ في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، يعمل العلماء والعلماء في طليعة أبحاث الذكاء الاصطناعي، وتوسيع حدود قدراته واستكشاف آثاره على المجتمع. اكتشف ما الذي يحدد الذكاء الاصطناعي، وكيف يتم تطويره ونشره، وما يخبئه هذا المجال للمستقبل.

ما هو الذكاء الاصطناعي ؟

يعمل الذكاء الاصطناعي على إحداث تحول في البحث العلمي وكذلك الحياة اليومية، من الاتصالات إلى النقل إلى الرعاية الصحية والمزيد. اكتشف ما يحدد الذكاء الاصطناعي، وكيف تطور منذ اختبار تورينج، ومستقبل الذكاء الاصطناعي.

نشأ مجال الذكاء الاصطناعي من فكرة أن الآلات قد تكون قادرة على التفكير مثل البشر. لقد تطلب الأمر تحليلًا لكيفية معالجة أدمغتنا للمعلومات واستخدامها لأداء مهام جديدة والتكيف مع المواقف الجديدة. وقد أدى الاستمرار في استكشاف هذه المفاهيم إلى تغذية الابتكار التكنولوجي وأدى إلى تطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي التي تستخدم البيانات لتحديد الأنماط وتنفيذ التنبؤات واتخاذ القرارات. غالبًا ما تكون هذه التطبيقات أكثر كفاءة ودقة من البشر، وفي بعض الأحيان تحل محل الأشخاص لأداء مهام وحسابات متكررة أو شاقة. واليوم، فتحت التطورات السريعة في هذا المجال آفاقًا جديدة للبحث والاكتشاف، ولكنها أثارت أيضًا أسئلة أخلاقية ومتعلقة بالسلامة.

ما الفرق بين “الذكاء الاصطناعي” و”التعلم الآلي”؟

مصطلح “الذكاء الاصطناعي” أقدم وأوسع من “التعلم الآلي”. تعرف على كيفية ارتباط المصطلحات ببعضها البعض وبمفاهيم “الشبكات العصبية” و”التعلم العميق”.

الذكاء الاصطناعي (AI) هو الأوسع بين المصطلحين. نشأت في الخمسينيات ويمكن استخدامها لوصف أي تطبيق أو آلة تحاكي الذكاء البشري. ويشمل ذلك كلاً من البرامج البسيطة، مثل مشغل لعبة الداما الافتراضي، والآلات المتطورة، مثل السيارات ذاتية القيادة. ويميز البعض في هذا المجال بين أدوات الذكاء الاصطناعي الموجودة اليوم والذكاء الاصطناعي العام -التفكير والوكلاء المستقلين- الذي لم يوجد بعد.

يصف التعلم الآلي مجموعة فرعية من الذكاء الاصطناعي. نشأ هذا المصطلح في السبعينيات. يتميز التعلم الآلي بوجود آلة أو برنامج يتم تغذيته وتدريبه على البيانات الموجودة ومن ثم يكون قادرًا على العثور على الأنماط أو إجراء تنبؤات أو أداء المهام عندما يواجه بيانات لم يسبق له رؤيتها من قبل.

يمكن اعتبار التعلم الآلي بمثابة عملية تحويل البيانات والخبرة إلى معرفة جديدة، عادة في شكل نموذج رياضي. بمجرد إنشائه، يمكن بعد ذلك استخدام هذا النموذج لأداء مهام أخرى. وهذا يسمح بتصميم التطبيقات التي قد تكون معقدة للغاية أو تستغرق وقتًا طويلاً لتطويرها دون مساعدة الكمبيوتر. على سبيل المثال، يمكن تدريب نظام التعلم الآلي على ملايين الأمثلة على الأورام المصنفة في صور التصوير بالرنين المغناطيسي. وعلى أساس هذه الأمثلة، يتعرف النظام على أنماط الخصائص التي تشكل الورم. وهذا بمثابة نموذج يمكنه بعد ذلك تحديد ما إذا كانت الأورام موجودة في صور التصوير بالرنين المغناطيسي الجديدة. غالبًا ما تكون هذه الأنظمة قادرة على التفوق على الخبراء.

يعد التعلم الآلي أداة قوية يتم دمجها بشكل متزايد في المزيد من تطبيقات الكمبيوتر. إن انتشاره في كل مكان يجعل من الصعب اكتشاف تطبيقات الذكاء الاصطناعي التي لم يتم تدريبها على البيانات ولكنها تعتمد على قواعد وحقائق مكتوبة ويمكن قراءتها بواسطة الإنسان. يُشار أحيانًا إلى التطبيقات التي تستخدم الذكاء الاصطناعي ولكنها لا تتعلم منها أو تنتج نتائج جديدة بناءً على التعرض للبيانات باسم ” الذكاء الاصطناعي القديم الجيد ” أو ” GOFAI “. وبعضها لا يزال قيد التشغيل. على سبيل المثال، قد يقوم برنامج الدردشة البسيط بمعالجة الأسئلة فقط من خلال تقديم إجابات مكتوبة مسبقًا تحتوي على كلمات رئيسية ذات صلة.

وأخيرًا، التعلم العميق هو مجموعة فرعية من التعلم الآلي. يستخدم التعلم العميق خوارزميات التعلم الآلي ولكنه يقوم ببناء الخوارزميات في طبقات لإنشاء “شبكات عصبية اصطناعية”. تم تصميم هذه الشبكات على غرار الدماغ البشري وكانت فعالة في العديد من المواقف. من المرجح أن توفر تطبيقات التعلم العميق تجربة تشبه التفاعل مع إنسان حقيقي.

كيف يتم تطبيق الذكاء الاصطناعي في الحياة اليومية؟

يتوقع الخبراء في مجال الذكاء الاصطناعي أن يصبح أكثر تأثيرًا في حياتنا من أي وقت مضى، وهو تحول يثير الآمال والمخاوف .

وبالفعل، تُستخدم التقنيات التي تدعم الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في الطب ، والنقل ، والروبوتات ، والعلوم ، والتعليم ، والجيش ، والمراقبة ، والتمويل وتنظيمه ، والزراعة ، والترفيه ، وتجارة التجزئة، وخدمة العملاء ، والتصنيع . بينما يستكشف العلماء والمهندسون إمكانات الذكاء الاصطناعي لتعزيز الاكتشافات والتكنولوجيا، تؤثر التقنيات الذكية أيضًا بشكل مباشر على حياتنا اليومية.

كيف يقود الذكاء الاصطناعي الأنظمة الذاتية؟

يمكّن الذكاء الاصطناعي (AI) العلماء والمهندسين من إنشاء تقنيات مستقلة يمكنها العمل بمفردها مع التكيف والاستجابة للبيئات والسيناريوهات المتغيرة.

أحد التطبيقات الشائعة لأنظمة الكمبيوتر المستقلة هو في مجال النقل. تستخدم المركبات الاستهلاكية اليوم تكنولوجيا مساعدة آلية، ولكنها ليست مستقلة بشكل كامل. قامت جمعية مهندسي السيارات والإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة في الولايات المتحدة بتطوير نظام تصنيف من ستة مستويات لوصف مستويات أتمتة المركبات، تتراوح من صفر (يوفر النظام مساعدة مؤقتة للسائق) إلى خمسة (النظام مؤتمت بالكامل دون الحاجة إلى تدخل بشري). مطلوب سائق). في الوقت الحالي، تتوفر فقط المركبات في المستويات صفر وواحد واثنين للشراء في الولايات المتحدة.

قد تتصدر السيارات ذاتية القيادة الأخبار في أغلب الأحيان، لكنها ليست المكان الوحيد الذي يتم فيه استكشاف الذكاء الاصطناعي لاستخدامه في المركبات. ومع التقدم المستقبلي في مجال الذكاء الاصطناعي، يمكن لأنظمة المركبات ذاتية القيادة أن تتولى المهام الخطيرة والمضنية في بعض الأحيان، مثل قيادة الطائرات، وتسليم البضائع، وحتى تشغيل سيارات الإسعاف – ويرى بعض الباحثين أنها يمكن أن تفعل ذلك بشكل أكثر كفاءة وأمانًا من البشر. كما ستؤدي التحسينات في التكنولوجيا المستقلة إلى خلق فرص جديدة في الطب والبحث العلمي واستكشاف الفضاء الآلي.

البشر في الحلقة

على الرغم من أنها مصممة لتكون مستقلة، إلا أن بعض هذه التقنيات المستقبلية قد تظل خاضعة للمراقبة والتعاون مع البشر. ويقال إن مثل هذه الأنظمة لديها “البشر في الحلقة”.

تقول أنيما أناندكومار، أستاذة علوم الحوسبة والرياضيات في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “إن مسألة ما إذا كنا نريد للتكنولوجيا أن تكون مستقلة حقًا أم لا، أمر مطروح للنقاش، لأننا ما زلنا نريدها أن تتوافق مع القيم الإنسانية: مخاوفنا المتعلقة بالسلامة، ومتطلباتنا”. . “في العديد من السيناريوهات، ربما يكون تحقيق الاستقلالية الكاملة أمرًا صعبًا للغاية أو حتى مستحيلًا مع التقنيات الحالية. ولكن تمكين البشر من سد فجوات الذكاء الاصطناعي، والعكس صحيح، يمكن أن يعمل بشكل جيد للغاية. أعتقد أن هدفنا يجب أن يكون تلك الأنظمة الهجينة التي تجمع بين البشر والذكاء الاصطناعي معًا.”

يقول موري غريب، رئيس قيادة بوث كريسا ومدير مركز الأنظمة والتقنيات المستقلة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “ستكون هناك مخاطر كبيرة إذا أطلقنا العنان لهذا الاستقلال الذاتي دون وجود بروتوكولات بشرية تحكمه”.

ما هو الذكاء الاصطناعي التوليدي؟

يشير مصطلح “الذكاء الاصطناعي التوليدي” إلى الذكاء الاصطناعي الذي يمكن استخدامه لإنشاء محتوى جديد، مثل الكلمات أو الصور أو الموسيقى أو التعليمات البرمجية أو الفيديو. تطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدية مثل ChatGPT، وهو برنامج دردشة آلي يجيب على الأسئلة بإجابات مكتوبة مفصلة؛ وDALL-E، الذي ينشئ صورًا وفنية واقعية بناءً على المطالبات النصية؛ أصبحت شائعة على نطاق واسع بداية من عام 2022 عندما أصدرت الشركات إصدارات من تطبيقاتها يمكن لأفراد الجمهور، وليس الخبراء فقط، استخدامها بسهولة.

تعتبر أنظمة الذكاء الاصطناعي التوليدية قوية لأنها مدربة على مجموعات بيانات كبيرة للغاية ، والتي من المحتمل أن تستفيد من جميع المعلومات الموجودة على الإنترنت تقريبًا. تنتج نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدية اليوم محتوى لا يمكن تمييزه غالبًا عن المحتوى الذي أنشأه البشر.

استخدم العلماء والمهندسون عدة طرق لإنشاء تطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدية. وتشمل النماذج البارزة شبكات الخصومة التوليدية، أو GANs؛ وأجهزة التشفير التلقائي المتغيرة، أو VAEs؛ نماذج الانتشار؛ والنماذج القائمة على المحولات.

  • تعمل شبكات GAN عادةً مع بيانات الصورة وتستفيد من مكونين: “المولد” لإنشاء محتوى جديد بناءً على بيانات التدريب و”المميز” لتحديد ما إذا كان المحتوى الذي تم إنشاؤه حقيقيًا أم مزيفًا. يعمل المولد والمميز كخصمين، تمامًا مثل المزور الذي يحاول خداع الموثق. إذا قرر المُميِّز أن المخرجات زائفة، فإن هذا يوفر تغذية راجعة للمولد لتحسين المخرجات. يمر الاثنان بتكرارات متعددة حتى لا يتمكن المُميِّز من تحديد ما إذا كان الناتج حقيقيًا أم مزيفًا.
  • تم إنشاء أجهزة التشفير التلقائي لتعلم التمثيل الفعال للبيانات (الطرق التي يتم بها تخزين البيانات ومعالجتها ونقلها) وتستخدم لأغراض مثل ضغط البيانات (تعديل البيانات لتقليل حجمها) وتقليل الضوضاء (إزالة الضوضاء من إشارات البيانات) . إنهم يستخدمون “برنامج التشفير”، الذي يحلل مجموعة البيانات ويقلل من تعقيدها مع الحفاظ على الميزات الأساسية للبيانات، و”جهاز فك التشفير”، الذي يستخدم تمثيل البيانات المنخفض لإعادة إنشاء شيء مطابق تقريبًا للأصل. لتكييف هذا مع التطبيقات التوليدية، “أجهزة التشفير التلقائي المتغيرة” أو VAEs، قم بإدخال الاختلافات عمدًا – مثل الأخطاء الصغيرة – في خطوة التشفير. عندما تحاول أجهزة فك التشفير إعادة إنشاء البيانات الأصلية، فإنها تواجه الاختلافات وتقوم بإنشاء محتوى جديد “عن طريق الخطأ”.
  • يتم استخدام نماذج الانتشار بواسطة تطبيقات مثل DALL-E وStable Diffusion. وهي مستوحاة من الحركة العشوائية للذرات والجزيئات. فكر في الطريقة التي ينتشر بها ملون الطعام عند تنقيطه في كوب من الماء. مع انتشار اللون، يمكننا رسم خريطة لكيفية تحرك الجزيئات الفردية عبر الفضاء ونمذجة تلك الحركة بشكل عكسي للهبوط الأصلي الذي بدأت منه. في تطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدية، يتم تدريب نماذج الانتشار على الصور بدلاً من قطرات ألوان الطعام. داخل تلك الصور، تسمح للبكسلات بالتحرك رقميًا من خلال تطبيق القوانين الفيزيائية للانتشار، وبالتالي تدمير الصورة الأصلية وإنشاء حقل من السكون الباهت. ثم يقوم النموذج بتحليل هذا “الانتشار” من الصورة الواضحة إلى الصورة الثابتة. نظرًا لأن النموذج يطبق هذه التقنية على العديد من الصور لفئة معينة – مثل صور السلاحف – فإنه يصبح خبيرًا في تتبع حركة مجموعة البكسلات الباهتة إلى الصورة الأصلية الواضحة. يمكن للنموذج بعد ذلك التقاط صورة عشوائية ثابتة، وتحريك وحدات البكسل وفقًا لما تعلمه، وإنشاء صورة جديدة للسلحفاة.
  • تركز النماذج القائمة على المحولات، مثل نموذج المحولات التوليدية المدربة مسبقًا (GPT) الذي يستخدمه ChatGPT، على تسلسل البيانات والسياق بدلاً من نقاط البيانات الفردية بمفردها. في حالة اللغة، على سبيل المثال، يتم تدريب هذه النماذج على مجموعة كبيرة ومتنوعة من المقاطع النصية من الكتب، بالإضافة إلى مصادر مثل ويكيبيديا. يقومون بتحليل المكان الذي تميل فيه الكلمات إلى الظهور في الجمل وكيفية استخدام الكلمات مع كلمات أخرى من حولها. وهذا يجعل النماذج القائمة على المحولات مكيفة بشكل جيد للتنبؤ بالكلمات التي قد تأتي بعد ذلك في الجملة، أو لترجمة النص، أو لإنشاء نص جديد.

نجح الذكاء الاصطناعي التوليدي في كتابة مقالات إخبارية وإنشاء أعمال فنية واقعية وتأليف موسيقى ممتعة من الناحية الجمالية .

وفي حين أن هذه التطبيقات ترتكب أحيانًا أخطاء فادحة (يشار إليها أحيانًا بالهلوسة)، إلا أنها تُستخدم لأغراض عديدة، مثل تصميم المنتجات، والهندسة المعمارية الحضرية، والرعاية الصحية.

ومع ذلك، فإن تطوير نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدية يتطلب قدرًا كبيرًا من القوة الحاسوبية، وهو ما قد يكون مكلفًا. يجب تخزين كمية هائلة من البيانات أثناء التدريب، وتتطلب التطبيقات قوة معالجة كبيرة. وقد أدى ذلك إلى قيام شركات أكبر، مثل Google وOpen AI المدعوم من Microsoft، بقيادة الطريق في تطوير التطبيقات.

ويشكل صعود الذكاء الاصطناعي التوليدي أيضًا تهديدات محتملة ، بما في ذلك انتشار المعلومات الخاطئة وإنشاء معلومات مزيفة عميقة. ومع تطور هذه التكنولوجيا، يحذر علماء الأخلاق من ضرورة تطوير المبادئ التوجيهية لاستخدامها الأخلاقي بالتوازي.

تعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *