دانلود مقاله هوش مصنوعی

هوش مصنوعی بطور خلاصه ترکیبی است از علوم کامپیوتر ، فیزیولوژی و فلسفه ، این شاخه از علوم بسیار گسترده و متنوع است و از موضوعات و رشته های مختلف علوم و فن آوری ، مانند مکانیزم های ساده در ماشین ها شروع شده ، و به سیستم های خبره ختم می شود ، هدف هوش مصنوعی بطور کلی ساخت ماشینی است که بتواند « فکر » کند . اما برای دسته بندی و تعریف ماشینهای متفکر ، می بایست به تعریف « هوش » پرداخت . همچنین به تعاریفی برای « آگاهی » و « درک » نیز نیازمندیم و درنهایت به معیاری برای سنجش هوش یک ماشین نیازمندیم .

به مدد تحقیقات وسیع دانشمندان علوم مرتبط ، هوش مصنوعی از بدو پیدایش تاکنون راه بسیاری پیموده است . در این راستا ، تحقیقاتی که بر روی توانایی آموختن زبان ها انجام گرفت و همچنین درک عمیق از احساسات ، دانشمندان را در پیشبرد این علم ، یاری کرده است . یکی از اهداف متخصین ، تولید ماشینهایی است که دارای احساسات بوده و حداقل نسبت به وجود خود و احساسات خود واقف باشند. این ماشین باید توانایی تعمیم تجربیات قدیمی خود در شرایط مشابه جدید را داشته و به این ترتیب اقدام به گسترش دامنه دانش و تجربیاتش کند.

برای مثال به رباتی هوشمند بیاندیشید که بتواند اعضای بدن خود را به حرکت درآورد ، او نسبت به این حرکت خود آگاه بوده و با سعی و خطا ، دامنه حرکت خود را گسترش می دهد ، و با هر حرکت موفقیت آمیز یا اشتباه ، دامنه تجربیات خود را وسعت بخشیده و سرانجام راه رفته و یا حتی می دود و یا به روشی برای جابجا شدن ، دست می یابد ، که سازندگانش ، برای او ، متصور نبوده اند.

آنها بدنبال ساخت ماشینی مقلد هستند ، که بتواند با شبیه سازی رفتارهای میلیونها سلول مغز انسان ، همچون یک موجود متفکر به اندیشیدن بپردازد.

مباحث هوش مصنوعی قبل از بوجود آمدن علوم الکترونیک ، توسط فلاسفه و ریاضی دانانی نظیر بول (Boole) که اقدام به ارائه قوانین و تئوری هایی در باب منطق نمودند، مطرح شده بود . در سال 1942 ، با اختراع کامپیوترهای الکترونیکی ، هوش مصنوعی ، دانشمندان را به چالشی بزرگ فراخواند، بنظر می رسید ، تکنولوژی در نهایت قادر به شبیه سازی رفتارهای هوشمندانه خواهد بود.

با وجود مخالفت گروهی از متفکرین با هوش مصنوعی که با دیده تردید به کارآمدی آن می نگریستند تنها پس از چهار دهه شاهد تولد ماشینهای شطرنج باز و دیگر سیستمهای هوشمند در صنایع گوناگون هستیم .

هوش مصنوعی که همواره هدف نهایی علوم کامپیوتر بوده است ، اکنون در خدمت توسعه علوم کامپیوتر نیز می باشد، زبانهای برنامه نویسی پیشرفته ، که توسعه ابزارهای هوشمند را ممکن مسازند ، پایگاههای داده ای پیشرفته ، موتورهای جستجو ، و بسیاری نرم افزارها و ماشینها از نتایج تحقیقات هوش مصنوعی بهره می برند.

در سال 1950 آلن تورینگ (Alain Turing) ، ریاضی دان انگلیسی ، معیار سنجش رفتار یک ماشین هوشمند را چنین بیان داشت :

« سزاوارترین معیار برای هوشمند شمردن یک ماشین ، این است که آن ماشین بتواند انسانی را توسط یک پایانه ( تله تایپ ) به گونه ای بفریبد که آن فرد متقاعد گردد با یک انسان روبه رو است ».

در این آزمایش شخصی از طریق 2 عدد پایانه ( کامپیوتر یا تله تایپ ) که امکان برقراری ارتباط (Chat) را برای وی فراهم می کنند با یک انسان و یک ماشین هوشمند ، بطور همزمان به پرسش و پاسخ می پردازد ، در صورتی که وی نتواند ماشین را از انسان تشخیص دهد ، آن ماشین ، هوشمند است .

آزمایش تورینگ :

آزمایش تورینگ از قرار دادن انسان و ماشین بطور مستقیم در برابر یکدیگر اجتناب می کند و بدین ترتیب ، چهره و فیزیک انسانی مد نظ آزمایش کنندگان نمی باشد . ماشینی که بتواند از پس آزمون تورینگ برآید ، از تفکری انسانی برخوردار است .

مدل سازی نحوه تفکر انسان ، تنها راه تولید ماشین های هوشمند نیست . هم اکنون دو هدف برای تولید ماشینهای هوشمند ، مدنظر است ، که تنها یکی از آن دو از الگوی انسانی جهت فکر کردن بهره می برد :

سیستمی که مانند انسان فکر کند . این سیستم با مدل کردن مغز انسان و نحوه اندیشیدن انسان تولید خواهد شد و لذا از آزمون تورینگ سربلند بیرون می آید ، از این سیستم ممکن است اعمال انسانی سربزند.

سیستمی که عاقلانه فکر کند ، سیستمی عاقل است که بتواند کارها را درست انجام دهد ، در تولید این سیستم ها نحوه اندیشیدن انسان مد نظر نیست ، این سیستم ها متکی به قوانین و منظقی هستند که پایه تفکر آن ها را تشکیل داده و آن ها را قادر به استنتاج و تصمیم گیری می نماید. آنها با وجود که مانند انسان نمی اندیشند ، تصمیماتی عاقلانه گرفته و اشتباه نمی کنند. این ماشینها لزوما درکی از احساسات ندارند. هم اکنون از این سیستم ها در تولید Agent
 ها در نرم افزارهای کامپیوتری ، بهره گیری می شود ، Agent ، تنها مشاهده کرده و سپس عمل می کند.

Agent  قادر به شناسایی الگوها و تصمیم گیری براساس قوانین فکر کردن خود است . قوانین و چگونگی فکر کردن هر Agent در راستای دستیای به هدفش ، تعریف می شود . این سیستم ها براساس قوانین خاص خود فکر کرده و کار خود را به درستی انجام می دهند. پس عاقلانه رفتار می کنند ، هر چند الزاماٌ مانند انسان فکر نمی کنند.

با وجودی که برآورده سازی نیازهای صنایع نظامی ، مهمترین عامل توسعه و رشد هوش مصنوعی بوده است ، هم اکنون از محصولات این شاخه از علوم در صنایع پزشکی ، رباتیک ، پیش بینی وضع هوا ، نقشه برداری و شناسایی عوارض ، تشخیص صدا و دست خط و بازی ها و نرم افزارهای کامپیوتری استفاده میشود.

ربات تعقیب خط ، نوعی از ربات است که وظیفه اصلی آن تعقیب کردن مسیری به رنگ مثلاٌ سیاه در زمینه ای به رنگ متفاوت مشخصی مثلاٌ سفید است .

یکی از کاربردهای عمده این ربات ، حمل و نقل وسایل و کالاهای مختلف در کارخانجات ، بیمارستان ها ، فروشگاه ها ، کتابخانه ها و ... می باشد.

ربات تعقیب خط تا حدی قادر به انجام وظیفه کتاب داری کتابخانه ها
می باشد. به این صورت که بعد از دادن کد کتاب ، ربات با دنبال کردن مسیری که کد آن را تعیین می کند ، به محلی که کتاب در آن قرار گرفته
می رود و کتاب را برداشته و به نزد ما می آورد.

مثال دیگر کاربرد این نوع ربات در بیمارستان های پیشرفته است ، که بیمارستان های پیشرفته خط کشی هایی به رنگ های مختلف به منظور هدایت ربات های پس فایندر به محل های مختلف – مثلا رنگ قرمز به اتاق جراحی یا آبی به اتاق زایمان وجود دارد. بیمارانی که توانایی حرکت کردن و جابجا شدن را ندارند و باید از ویلچر ( ویلچیر = wheelchair ) استفاده کنند ، این ویلچیر نقش ربات تعقیب خط را دارد ، و بیمار را از روی مسیر مشخص به محل مطلوب می برد . و خلاصه کاربردهای فراوانی دارد و اگر روزی بشود در زندگی مان بکار بریم ، خیلی کیف دارد.

الگوریتم مسیر یابی :

الگوریتم مسیریابی باید طوری نوشته شود تا ربات بتواند هرگونه مسیری
را ، با هر اندازه پیچ و خم دنبال کند ، به طوری که خطای آن مینیمم باشد. تجربه نشان می دهد که بهترین روش برای یافتن و دنبال کردن مسیر ، استفاده از 4 سنسور است . البته با استفاده از حداقل 2 سنسور نیز می توان ربات مسیریاب ساخت ، ولی قضیه دو دوتا 4 تاست ! یعنی با کم کردن سنسور ضریب اطمینان ربات نیز کاهش می یابد. ( اتفاقا اصلا این قضیه صادق نبود ، احتمالاٌ تغییر هر چقدر پول بدی ، متراژ بیشتری پیترا متری
می خوری مناسب تر باشد !)

وظیفه سنسورهای 1 و 2 تشخیص پیچ های مسیر و سنسور 3 مقدار چرخش ربات به جهات مختلف را تعیین می کند.

یعنی زمانی که سنسور 3 در زمینه سفید قرار گرفت ، چرخ های ربات آن قدر به سمت چپ یا راست می چرخند تا سسنسور شماره 3 روی خط سیاه قرار گیرد. یکی از دلایل سنسور سوم موجود انتهای مسیر و چرخش 180 درجه ربات و برگشتن است . در ضمن این سنسور باعث می شود که ربات
سریع تر پیچ ها را ببیند و خطای منحرف شدن از خط در سر پیچ ها به حداقل می رسد. همچنین اگر خطوطی عمود بر خط مستقیم و شمارش این خطوط به نوعی مفید باشد ، توسط سنسورهای 1 و 2 به همراه 3 انجام می شود ، به این صورت که اگر سنسور های 1 و 2 و 3 هر سه سیاه بود ، یعنی ربات از یک خط عمود بر خط مستقیم عبور کرده است .

برای درک بهتر نحوه عملکرد سنسورها و ارتباط آن با وضعیت چرخ های ربات به جدول زیر نگاه کنید :