هوش مصنوعی و تاریخچه آن (فصل اول)

هوش مصنوعی یکی از قدیمی‌ترین دستاوردهای دنیای فناوری محسوب می‌شود که امروزه نقش مهمی در زندگی تمامی کاربران جهان دارد.

با شنیدن یا خواندن اصطلاح هوش مصنوعی، تصاویر و اصوات گوناگونی در ذهن ما شکل می‌گیرد. برخی صدای دستیارهای هوشمندی همچون سیری و کورتانا و الکسا را می‌شنویم و برخی دیگر، به‌یاد تصاویر وحشتناک و نگران‌کننده‌ی فیلم‌های علم‌تخیلی همچون ترمیناتور می‌افتیم. عاشقان جدی‌تر سینما هم به‌احتمال زیاد چهره‌ی معصوم کاراکتر دیوید در فیلم تحسین‌شده‌ی استیون اسپیلبرگ (A.I. Artificial Intelligence) را به‌یاد می‌آورند. به‌هرحال هوش مصنوعی امروزه در ذهن و فکر بسیار از ما کاربران دنیای فناوری جا خوش کرده است و تا آینده‌ی نامعلوم هم جزوی از زندگی ما خواهد بود. همیار و همکاری که شاید آینده‌ای روشن و شاید ویرانه‌ای شبیه به فیلم ترمیناتور برای ما بسازد.

تاریخچه

مطالعه در زمینه استدلال رسمی یا مکانیکی به آثار دوران باستان فلاسفه و ریاضی‌دانان باز می‌گردد. طی همین پژوهش‌ها و براساس مطالعات انجام شده در زمینه منطق ریاضیاتی، «نظریه محاسبات» آلن تورینگ مطرح شد. براساس این نظریه، یک ماشین با ترکیب نمادهای ساده ۰ و ۱، می‌تواند هرگونه استنتاج ریاضیاتی امکان‌پذیری را انجام دهد. این نگرش که رایانه‌های دیجیتال می‌توانند هرگونه فرآیند استدلال رسمی را شبیه‌سازی کنند با عنوان «تز چرچ-تورینگ» (Church–Turing thesis) شناخته شده است.با وقوع هم‌زمان اکتشافات گوناگون در زمینه علوم اعصاب، نظریه اطلاعات و سایبرنتیک، پژوهشگران احتمال ساخت یک مغز الکترونیکی را نیز مطرح کرده و در نظر گرفتند.

تورینگ در همین رابطه می‌گوید: «اگر انسان نتواند بین پاسخی که از ماشین دریافت می‌کند و پاسخ یک انسان، تمایزی قائل شود، می‌توان گفت ماشین هوشمند است». تلاش‌های اولیه انجام شده در راستای ساخت ماشین هوشمندی که در آزمون تورینگ موفق عمل کند امروزه با عنوان هوش مصنوعی شناخته می‌شوند و حاصل طراحی رسمی «مک‌کلوچ» و «پیتز» جهت ساخت «عصب‌های مصنوعی» تورینگ کامل است. در نظریه محاسبات، سیستم قوانین تغییر داده‌ها در حالتی تورینگ کامل نامیده می‌شود که بتوان برای شبیه‌سازی آن‌ها از ماشین تورینگ تک نواری استفاده کرد.

پژوهش در زمینه هوش مصنوعی برای اولین بار در سال ۱۹۵۶ در کارگاهی در کالج دارتموث مطرح شد. شرکت‌کنندگان این کارگاه، آلن نیوول و هربرت سیمون از دانشگاه کارنگی ملون (CMU)، جان مک‌کارتی و ماروین مینسکی از موسسه فناوری ماساچوست (دانشگاه MIT) و آرتور ساموئل از شرکت IBM، به بنیان‌گذاران و رهبران پژوهش‌های هوش مصنوعی جهان مبدل شدند.

این افراد و دانشجویانشان برنامه‌هایی را ایجاد کردند که در رسانه‌ها و مطبوعات دوران از آن‌ها با عنوان برنامه‌های شگفت‌انگیز یاد می‌شد. از جمله این موارد می‌توان به نرم‌افزار دارای قابلیت یادگیری استراتژی‌های بازی چکرز (Draughts/checkers) که در سال ۱۹۵۴ تولید شد (و در سال ۱۹۵۹ گزارش شد که این برنامه از میانگین عملکرد یک انسان بهتر عمل می‌کنند)، برنامه‌های حل مسائل جبری، اثبات نظریه‌های منطقی (برنامه رایانه‌ای Logic Theorist که اولین‌بار در سال ۱۹۵۶ مورد بهره‌برداری قرار گرفت) و سخن گفتن ماشین به زبان انگلیسی اشاره کرد. دپارتمان دفاع ایالات متحده آمریکا، در اواسط سال ۱۹۶۰، روی پژوهش‌های انجام شده در زمینه هوش مصنوعی سرمایه‌گذاری انبوهی صورت داد. همچنین، در دیگر نقاط جهان نیز آزمایشگاه‌هایی در این زمینه تاسیس شدند.

بنیان‌گذاران هوش مصنوعی به آینده این علم خوش‌بین بودند. هربرت سیمون پیش‌بینی کرد که «ماشین‌ها طی بیست سال آینده قادر به انجام هر کاری هستند که یک انسان بتواند انجام دهد». ماروین مینسکی با این نظر موافق است ولی با طعنه این پرسش را مطرح می‌کند که «آیا با گذشت یک نسل … مساله ساخت هوش مصنوعی به‌طور اساسی حل خواهد شد؟». ولیکن، بنیان‌گذاران این علم در شناسایی فعالیت‌های لازم جهت رشد و توسعه و دستیابی به اهداف تبیین شده برای آن شکست خوردند.

در نتیجه، پیشرفت هوش مصنوعی کند شد و در سال ۱۹۷۴ در پاسخ به انتقادهای انجام شده از «سِر جیمز لایت‌هیل» و فشاری که به کنگره آمریکا برای سرمایه‌گذاری بیشتر روی پروژه‌های تولیدی وارد شد، هم دولت ایالات متحده و هم انگلستان به پژوهش‌های خود در عرصه هوش مصنوعی پایان دادند. سال‌های بعد از این جریان را به دلیل سختی‌های ایجاد شده در سرمایه‌گذاری برای پروژه‌های هوش مصنوعی، «زمستان هوش مصنوعی» می‌گویند.

در اوایل سال ۱۹۸۰، پژوهش‌های هوش مصنوعی با کسب موفقیت‌های تجاری در «سیستم‌های خبره» (expert systems)، حیاتی دوباره یافتند. سیستم‌های خبره شکلی از برنامه‌های شبیه‌سازی شده هستند که دانش و مهارت‌های تحلیلی موجود در انسان خبره را شبیه‌سازی می‌کنند. در سال ۱۹۸۵، سهم هوش مصنوعی از بازار به بیش از یک میلیارد دلار رسید. در همان دوران، با معرفی پروژه رایانه‌های نسل پنجم در ژاپن، دولت‌های ایالات متحده آمریکا و انگلستان بار دیگر به سرمایه‌گذاری در پژوهش‌های دانشگاهی حوزه هوش مصنوعی روی آوردند. اگرچه با فروپاشی ماشین Lisp در سال ۱۹۸۷، این علم بار دیگر دچار تخریب و نسل جدیدی از بدگویی‌ها و مخالفت‌های شدید با آن آغاز شد.

در اواخر سال ۱۹۹۰ میلادی و اوایل قرن ۲۱، هوش مصنوعی در لُجستیک، داده‌کاوی، تشخیص پزشکی و دیگر زمینه‌ها مورد بهره‌برداری قرار گرفت. طی این سال‌ها، با افزایش قدرت محاسباتی رایانه‌ها و تاکید بر حل مسائل خاص با استفاده از هوش مصنوعی، تلاقی‌های جدیدی بین این علم و دیگر علوم (مانند آمار، اقتصاد و ریاضیات) به وجود آمد و پژوهشگران به استفاده از روش‌های ریاضیاتی و استانداردهای علمی در این زمینه روی آوردند که منجر به کسب موفقیت‌های متعددی شد.

در راستای موفقیت‌های به دست آمده برای هوش مصنوعی، می‌توان به دیپ بلو (Deep Blue)، اولین رایانه دارای مهارت بازی شطرنج اشاره کرد که توانست قهرمان شطرنج جهان، «گری کاسپاروف» را با نتیجه ۳،۵ به ۲،۵ طی ۶ مسابقه در ۱۱ می ۱۹۹۷ شکست دهد. در سال ۲۰۱۱ نیز طی مسابقات تلویزیونی «جپاردی!» (!Jeopardy)، سیستم پرسش و پاسخ IBM با نام «واتسون» موفق به شکست دادن دو قهرمان جپاردی، «برد راتر» و «جن جینگیز» با اختلاف امتیاز قابل توجهی شد.

رایانه‌های سریع‌تر، بهبود الگوریتم‌ها و دسترسی داشتن به حجم بیشتری از داده‌ها، پیشرفت‌هایی را در یادگیری و ادراک ماشین به‌دنبال داشت؛ روش‌های یادگیری عمیق بالاترین بنچ‌مارک‌های صحت را در سال ۲۰۱۲ به خود اختصاص دادند. کینکت، که یک رابط سه‌بُعدی تشخیص حرکت-بدن برای Xbox 360 و Xbox 1 فراهم می‌کند و همچنین دستیارهای شخصی دیجیتال به کار رفته در گوشی‌های هوشمند، از ادغام الگوریتم‌های هوش مصنوعی که طی سال‌های طولانی پژوهش در این حوزه کشف شدند، حاصل شده است.

در ماه مارس سال ۲۰۱۶، «آلفاگو» (AlphaGo) طی پنج مسابقه با قهرمان بازی Go، «لی سدُل»، موفق شد چهار بار او را مغلوب کند. آلفاگو در واقع اولین سیستم رایانه‌ای بازیکن Go بود که موفق به پیروزی در مقابل حریف خود بدون هندیکپ شد. در رویداد سال ۲۰۱۷ « Future of Go Summit»، سیستم آلفاگو، مسابقات سه مرحله‌ای را در مقابل «کِ جی» برد که برای دو سال متوالی در رتبه اول جهان قرار داشت. این پیروزی، به نقطه عطفی در توسعه هوش مصنوعی مبدل شد، زیرا Go یک بازی با درجه پیچیدگی فوق‌العاده بالا است که به مراتب از شطرنج نیز پیچیده‌تر محسوب می‌شود.

مطابق مطلب منتشر شده از جک کلارک در بلومبرگ نیوز، تعداد پروژه‌های نرم‌افزاری که در سال ۲۰۱۵ از هوش مصنوعی بهره می‌بردند از رقم کم و پراکنده پیشین به بیش از ۲۷۰۰ پروژه رسید و موجب شد این سال نقطه عطفی برای این علم باشد. همچنین، آمارهای واقعی منتشر شده توسط کلارک حاکی از آن است که نرخ خطا در برنامه‌های پردازش تصویر از سال ۲۰۱۱ به‌طور موثری کاهش پیدا کرده است. او این اتفاق را به افزایش دسترسی‌پذیری شبکه‌های عصبی، به دلیل رشد زیرساخت‌های پردازش ابری، ابزارهای پژوهش و مجموعه داده‌ها مربوط دانسته است. دیگر مثال‌های عنوان شده در زمینه پیشرفت هوش مصنوعی مربوط به توسعه سیستم اسکایپ مایکروسافت که می‌تواند متن را به‌طور خودکار از یک زبان به زبان دیگر ترجمه کند و همچنین، سیستم فیس‌بوک است که توانایی تشریح تصاویر را برای افراد نابینا دارد. در نظرسنجی انجام شده در سال ۲۰۱۷، از هر پنج شرکت، یک مورد گزارش داده که از هوش مصنوعی در فرآیندها یا برخی فعالیت‌های خود استفاده می‌کند.

هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی Artificial intelligence  شاخه‌ای از علوم کامپیوتر است که در آن به ساخت ماشین‌هایی هوشمند پرداخته می‌شود که مانند انسان‌ها عمل می‌کنند و واکنش انجام می‌دهند.یک عامل هوشمند، سیستمی است که با شناخت محیط اطراف خود، شانس موفقیت خود را پس از تحلیل و بررسی افزایش می‌دهد. هوش مصنوعی در آینده‌ای نه چندان دور زندگی بیشنر انسان‌ها را تحت تاثیر قرار خواهد داد. بنا بر تحقیق معتبر دانشگاه آکسفورد که در سال ۲۰۱۳ انجام گرفته است؛ ۴۷ درصد از کل جایگاه‌های شغلی ایالات متحده در سال ۲۰۳۰ به شکل اتوماسیون و بدون حضور انسان انجام می‌گیرند. همچنین برنامه‌نویسان و مهندسان نرم‌افزار در ۲۰ سال آینده تنها ۸ درصد امکان اتوماسیون شغلشان وجود دارد. محققین براین باوراند که نهایتا مهندسان نرم‌افزار روزی با برنامه‌ای هوشمند جایگزین خواهند شد؛ برنامه ای که می‌تواند کدها را خود کپی کند، بنویسد و آن‌ها را بهبود بخشد.

انواع مختلف آن:

۱٫هوش مصنوعی ضعیف (Weak AI)

 هوش مصنوعی محدود یا ضعیف(Weak AI)  که با نام هوش مصنوعی باریک (Narrow AI) نیز شناخته می شود، مرحله ای است که تمرکزش تنها بر انجام وظیفه و کاربرد خاصی است (این در مقابل هوش مصنوعی عمومی یا General AI است که تقریبا همه وظایف را مانند انسان انجام می دهد). از کاربردهای هوش مصنوعی ضعیف می توان به سیستم های پیشنهاد موسیقی مانند اسپاتیفای، ماشین های خودران، دستیارهای شخصی مانند سیری و الکسا و سیستم های فیلترینگ هوشمند ایمیل اشاره کرد.

۲٫هوش مصنوعی عمومی (General AI)

هوش مصنوعی عمومی یا قوی (Strong AI)، مرحله ای است که می تواند رفتارهای انسان را شبیه سازی کند و کاملا مانند یک انسان فکر کند، بفهمد و رفتار کند. هوش مصنوعی عمومی مانند انسان دارای آگاهی و احساس است، چیزی که در هوش مصنوعی ضعیف دیده نمی شد. در حال حاضر کامپیوترها می توانند سریع تر از ما اطلاعات را تجزیه و تحلیل کنند اما مانند ما انسان ها دارای قابلیت هایی مانند خلاقیت، وجدان و امکان تفکر در مورد مسائل انتزاعی نیستند. این ها ویژگی هایی هستند که تعبیه آن در کامپیوترها بسیار دشوار است و ما را در مقام بالاتری نسبت به کامپیوترها قرار می دهد. کامپیوترها تا رسیدن به این مرحله خوشبختانه یا بدبختانه دهه ها فاصله دارند، زیرا پس از رسیدن به این مرحله، فاصله ای با رسیدن به Superintelligent AI که ممکن است نسل بشر را نابود کند، نخواهند داشت.

۳٫هوش مصنوعی بسیار هوشمند (Superintelligent AI)

در این مرحله کامپیوترها از همه لحاظ نسبت به انسان ها برتری خواهند یافت. آن ها می توانند ربات هایی بسیار قوی تر، بسیار سریع تر، بسیار باهوش تر و بسیار خلاق تر از انسان ها باشند. کامپیوترها در آن زمان، در جایی هستند که چند صدهزار سال پیش انسان ها قرار داشتند. انسان ها ناگهان از حیواناتی شبه میمون کم ارزش به موجوداتی تبدیل شدند که کل کره زمین و دیگر حیوانات درون آن را به اسارت گرفتند. این همان نوعی از هوش مصنوعی است که در فیلم های هالیوودی نمایش داده می شود و مردم نگران آن هستند. در آن هنگام ربات های باهوش و قدرتمند به انسان ها به چشم موجوداتی بی ارزش می نگرند و ممکن است آن ها را کشته و یا در صورت نیاز حتی انسان ها را به اسارت بگیرند.

اما آیا این اتفاق خواهد افتاد؟ به احتمال زیاد! آیا ما بیاد نگران این موضوع باشیم؟ نگرانی ما هیچ کمکی به این موضوع نخواهد کرد! این اتفاق بالاخره خواهد افتاد.  سیاستمداران و دانشمندان باید با وضع مقرراتی از خطرناک شدن هوش مصنوعی برای کره زمین و بشریت جلوگیری کنند. همچنین دانشمندان به دنبال راه هایی هستند که از هوش مصنوعی به بهترین نحو استفاده کنند تا هوش مصنوعی در اختیار ما باشد و نه برعکس! یکی از این راه ها هوش مصنوعی افزوده یا (Augmented AI) است.

۴٫هوش مصنوعی افزوده (Augmented AI)

اما هوش مصنوعی مانند تمام ابزارهای ساخته شده توسط بشر مانند یک چاقوی دولبه است. در صورت بکارگیری درست، این تکنولوژی می تواند در تمامی زمینه های علمی، مالی و اقتصادی، پزشکی، تفریحی و غیره به کمک انسان ها بیاید. هوش مصنوعی افزوده شاخه ای از هوش مصنوعی است که با وصل شدن به انسان، هوش و قدرت انسان ها را چندین برابر می کند. در حال حاضر شرکت های زیادی بر روی حوزه Augmented AI کار می کنند تا نقص ها و بیماری های انسانی را برطرف کنند یا قابلیت هایی به انسان ها اضافه کنند.

ادامه دارد…

از این مقاله هم دیدن کنید: بازارهای کارا و ناکارا