شرح لكيفية عمل الذكاء الاصطناعي   

أصبح الذكاء الاصطناعي أحد أبرز الاتجاهات التكنولوجية التي تسهم في تغيير حياتنا بشكل جذري،
فيقدم الذكاء الاصطناعي مجموعة واسعة من الفوائد والتطبيقات التي تتجاوز توقعاتنا.

النقاط الرئيسية

• تاريخ الذكاء الاصطناعي
• أهمية الذكاء الاصطناعي في العصر الحديث
• أنواع الذكاء الاصطناعي
• مكونات الذكاء الاصطناعي
• نماذج الذكاء الاصطناعي
• كيف يتعلم الذكاء الاصطناعي
• شرح كيفية عمل الذكاء الاصطناعي لطفل
• شرح بطريقة ثانية
• شرح بطريقة ثالثة
• الخلاصة
• الأسئلة الشائعة

تاريخ الذكاء الاصطناعي

ليس الذكاء الاصطناعي اختراع حديث، ولكن بدأت قصته في الخمسينيات من القرن الماضي عندما قرر مجموعة من العلماء الأذكياء أن يجعلوا الآلات تفكر وتستطيع حل الألغاز، وكتابة الشعر، وحتى لعب الشطرنج. ومنذ ذلك الحين، شهد الذكاء الاصطناعي تطورات هائلة، إذ انتقل من مجرد محاكاة التفكير البشري إلى فهم اللغة، والتعرف على الصور، وحتى قيادة السيارات.

أهمية الذكاء الاصطناعي في العصر الحديث

أصبح الذكاء الاصطناعي جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية، يعمل بجد لجعل حياتك أسهل، لا يقتصر الأمر على الترفيه فقط، بل يمتد إلى مجالات الصحة، والمال، والتصنيع، مما يجعل الذكاء الاصطناعي أداة ضرورية لتحسين الكفاءة وزيادة الإنتاجية.

أنواع الذكاء الاصطناعي

الذكاء الاصطناعي ضيق النطاق

أنه نظام يتم تدريبه لإكمال مهمة محددة، كالروبوتات الاصطناعية والمساعدات الذكية الشخصية، مثل «سيري» من «أبل».
- مصمم لأداء مهام محددة مثل التعرف على الصوت أو تحليل البيانات، وهو أكثر شيوعاً حتى الوقت الحالي.

الذكاء العام الاصطناعي

- فهو أكثر شمولاً ويطلق عليه مصطلح الذكاء العام الاصطناعي، وهو عبارة عن نظام يستطيع محاكاة القدرات الإدراكية للدماغ البشري. ويستطيع هذا النظام تحليل البيانات الموجودة أمامه في مهمة جديدة كلياً عليه لم يسبق برمجته على كيفية إكمالها، وتطبيق معرفته السابقة في مجال ما على آخر لإيجاد حل صحيح ومن دون أي تدخل خارجي.
- ولكن الذكاء الاصطناعي العام لا يزال في مراحل التطوير، فهو يسعى إلى تقليد التفكير البشري بشكل كامل، من ناحية التفكير وحل كل المشاكل التي تعترض الانسان.

الذكاء التفاعلي

وهو النوع الذي يتفاعل مع البيئة مباشرة دون الاحتفاظ بمعلومات سابقة.

الذكاء ذو الذاكرة المحدودة

وهو النوع الذي يستطيع التعلم من تجارب سابقة واستخدامه لتحسين الأداء.

الذكاء الذاتي

الذي يتصور أفكارًا ونظريات جديدة، لكنه لا يزال في مرحلة البحث الأكاديمي.

مكونات الذكاء الاصطناعي

- تشمل مكونات الذكاء الاصطناعي التعلم الآلي، ومعالجة اللغة الطبيعية، والاستدلال، وحل المشكلات، والإدراك، وفهم اللغة، والتفاعل الإنساني، وإدارة الموارد، وقواعد المعرفة، والتعاون بين الأنظمة.
- وتتضمن مراحل تطبيق الذكاء الاصطناعي جمع البيانات، وتجهيزها، واختيار النموذج المناسب، وتدريبه، واختباره وتحسينه، ثم النشر.

نماذج الذكاء الاصطناعي

نماذج الذكاء الاصطناعي عبارة عن مجموعة من البرامج أو الخوارزميات التي تتعرف على الأنماط وتتخذ القرارات باعتمادها على بيانات التدريب، وتزداد دقة نموذج الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات والتنبؤات بزيادة عدد نقاط البيانات التي يتلقاها.

وتشمل بعض نماذج الذكاء الاصطناعي الأكثر شيوعًا ما يلي:

1. نموذج الانحدار الخطي

يكثر استخدام نموذج الانحدار الخطي في تحليل التمييز الخطي للعديد من الصناعات مثل الخدمات المصرفية والتجارة الإلكترونية والرعاية الصحية.

2. نموذج الانحدار اللوجيستي

يُعد هذا النموذج هو الأمثل في التنبؤ بقيمة أو فئة نقطة البيانات المعتمدة على مجموعة من المتغيرات المستقلة، ومن مجالات استخدامه الرعاية الصحية والتسويق والتمويل.

3. نموذج أشجار القرار

يمكن تشبيه أشجار القرار بمخططات التدفق، إذ يتم توظيفها في وظائف تتطلب اتخاذ سلسلة متتالية من القرارات، وبالتالي يمكن الوصول إلى قرار من خلال تحليل هذه الشجرة الحقائق المتاحة من القرارات السابقة.

4. نموذج الغابة العشوائية

نموذج الغابة العشوائية هو عبارة عن مجموعة من نماذج أشجار القرار، إذ تعمل كل شجرة على إعادة قرار النتيجة أو القرار الخاص بها، ثم تُدمج مع نتائج كل شجرة أخرى في الغابة، ومن النتائج المُجمعة يتم اتخاذ قرارات أكثر دقة.

كيفية يتعلم الذكاء الاصطناعي

جمع البيانات

يعتمد الذكاء الاصطناعي على كميات كبيرة من البيانات (مثل النصوص، الصور، أو الأرقام) للتعلم والتحليل، فالبيانات هي "الوقود" الذي يغذي النماذج.

التعلم الآلي

- فيتم في تعلم الاله تدريب النماذج باستخدام خوارزميات تعلم آلي، هذه الخوارزميات تحلل البيانات لتتعرف على الأنماط والعلاقات.

- وهناك عدة أنواع من التعليم الآلي هما : ــ

1) التعلم الموجّه: 

يتم إدخال بيانات مع تسميات (مثل صور قطط وكلاب مع تسمية كل صورة) لتدريب النموذج على التصنيف.

2) التعلم غير الموجّه: 

النموذج يكتشف الأنماط في البيانات دون تسميات مسبقة.

3) التعلم المعزز: 

النموذج يتعلم من خلال المكافآت والعقوبات بناءً على قراراته.

4) الشبكات العصبية

- الشبكات العصبية هي في الحقيقة بمثابة محاكاة لعقل الأنسان، حيث تتكون هذه الشبكات من خلايا عصبية (أو وحدات) تعمل معًا لحل المشاكل، تقوم كل منها بمعالجة المعلومات وإرسالها إلى خلايا أخرى، مما يجعل عملية التعلم أكثر كفاءة.
- إنها ليست مجرد نظريات من مختبرات علمية، بل تُستخدم بالفعل في الحياة اليومية، مما يجعلها أداة قوية تحرك مستقبل التكنولوجيا.
- تستخدم الشبكات العصبية في العديد من التطبيقات العملية مثل التعرف على الصوت، وتحليل الصور، وحتى المساعدة في تشخيص الأمراض.

5) المعالجة والتنبؤ

بعد التدريب، يمكن لنموذج الذكاء الاصطناعي استقبال بيانات جديدة (مثل صورة جديدة) وإصدار تنبؤات أو قرارات (مثل التعرف على ما إذا كانت الصورة لأسد أم لأرنب ). ويعتمد ذلك على الأنماط التي تعلمها النموذج أثناء التدريب.

6) التطبيقات العملية

كمعالجة اللغة الطبيعية (NLP) مثل الدردشة أو الترجمة، والتعرف على الوجوه أو تحليل الصور، والتحكم في الآلات أو السيارات ذاتية القيادة، واستخدمت تقنيات الذكاء الاصطناعي في عدة مجالات مثل : الرعاية الصحية ، والنقل والمواصلات ، وحماية المناخ والبيئة ، والتسليح والدفاعات الجوية ، وفي راحة ورفاهية الانسان .

7) التحسين المستمر

يتم تحسين النماذج باستمرار من خلال بيانات جديدة أو إعادة تدريب لزيادة الدقة، ولتحديث المعرفة بناءً على هذه المعلومات الجديدة.

8) متطلبات أساسية

- يتطلب استخدام الذكاء الاصطناعي أساساً متقدماً من العتاد الصلب Hardware المتخصص، والبرمجيات المطورة خصيصاً لهذا الغرض. ولا توجد لغة برمجة متخصصة بهذه التقنية حتى الآن، ولكنّ عدداً من اللغات يقدم أدوات مفيدة لهذا الغرض، مثل Python وJava وR وسي بلس بلس.
- ويتطلب الذكاء الاصطناعي قوة حوسبية عالية (مثل وحدات معالجة الرسوميات GPUs) وبيانات ضخمة.
- وهناك تحديات أخلاقية، مثل التحيز في البيانات أو خصوصية المستخدم، يتم التعامل معها بعناية.

شرح كيفية عمل الذكاء الاصطناعي لطفل

ما هو الذكاء الاصطناعي؟

الذكاء الاصطناعي هو نوع من التكنولوجيا التي تجعل الآلات (مثل الكمبيوترات والروبوتات) قادرة على "التفكير" والتعلم مثل البشر. تخيل أن لديك صديقًا آليًا يمكنه التعلم من تجاربه، مثلما تتعلم أنت من المدرسة أو من اللعب.

كيف يعمل الذكاء الاصطناعي؟

1. جمع المعلومات: 

يحتاج الذكاء الاصطناعي إلى معلومات. مثلًا، إذا أردنا تعليم الكمبيوتر كيفية التعرف على حيوان معين، نحتاج إلى إظهار الكثير من صور هذه الحيوانات.

2. التعلم: 

بعد ذلك، يستخدم الذكاء الاصطناعي هذه المعلومات ليتعلم. يشبه الأمر عندما تتعلم كيفية ركوب الدراجة، في البداية، قد تسقط عدة مرات، لكن مع الممارسة، تصبح أفضل.

3. اتخاذ القرارات: 

بعد أن يتعلم الذكاء الاصطناعي، يمكنه اتخاذ قرارات. مثلًا، إذا رأى صورة جديدة، يمكنه أن يقول: "هذه صورة كلب" لأنه تعلم من الصور السابقة.

5. تطبيقات تساعد الأطفال على فهم الذكاء الاصطناعي

تساعد هذه التطبيقات الأطفال على فهم كيفية عمل الذكاء الاصطناعي في حياتهم اليومية، مما يجعل التعلم ممتعًا وتفاعليًا، وذلك من خلال تجربة هذه التطبيقات، فيمكن للأطفال تطوير مهاراتهم في التفكير النقدي والإبداع، مما يعدهم لمستقبل يعتمد بشكل متزايد على التكنولوجيا.
- ومن أمثلة هذه التطبيقات : ( تطبيقات تشغيل الموسيقى والفيديوهات ، الألعاب الذكية ، دروس تعلم اللغة ، تطبيقات حل المسائل الرياضية ، الروبوتات التعليمية ، تطبيقات القصص التفاعلية... الخ ).

شرح بطريقة ثانية

- الذكاء الاصطناعي يستخدم الكثير من المعلومات (مثل الصور أو الكلمات أو الأصوات) ويتعلّم منها باستخدام ما يسمى "الخوارزميات".
- الخوارزمية هي كأنها وصفة طبخ يخبره بما يجب فعله خطوة بخطوة.
- مثلاً لو طلبت من الذكاء الاصطناعي أن يرسم قطة تركب دراجة، هو لا يفهم الفكرة مثل الإنسان، لكنه يبحث في ملايين الصور ويجمع أجزاءها ليرسم شيئًا يشبه ما طلبت.
- الذكاء الاصطناعي سريع جدًا في الحسابات، لكنه لا يملك مشاعر أو خيال أو فهم عميق مثلنا.

شرح بطريقة ثالثة

الذكاء الاصطناعي (AI) زي دماغ سحري للكمبيوتر. يخليه يتعلم ويفكر شوية زي البني آدمين. يعني إزاي بيشتغل؟

يتعلم زي المدرسة

بنعلم الكمبيوتر بحاجات كتير، زي صور، كلام، أو أرقام. مثلاً، لو عايزينه يعرف القطة، بنوريه صور كتير لقطط ونقوله "دي قطة".

يفتكر الأشكال

الكمبيوتر بيبص على الصور أو الكلام وبيحفظ الأنماط. يعني لو شاف قطة جديدة، بيقول "آه، دي زي القطط اللي شوفتها قبل كده!"

يجاوب أو يساعد

لما تسأله سؤال أو توريه حاجة، زي صورة أو كلام، بيستخدم اللي اتعلمه عشان يجاوبك أو يساعدك. مثلاً، لو سألته "إيه ده؟" ووريته صورة قطة، هيقولك "دي قطة!"

يبقى أذكى

كل ما يشوف حاجات جديدة، بيبقى أذكى ويفهم أكتر.
يعني الذكاء الاصطناعي زي صديق ذكي في الكمبيوتر، بيتعلم منك وبيساعدك في حاجات زي الدردشة، رسم صور، أو حتى لعب ألعاب.

الخلاصة

- يجب أن نعترف بأن الذكاء الاصطناعي قد غيّر الكثير من جوانب حياتنا اليومية. من الرعاية الصحية إلى النقل والتجارة، فلا يمكننا إنكار تأثيره العميق. لكن مع هذا التقدم تأتي المسؤولية، ويتعين علينا التأكد من أننا نستخدمه بشكل يضمن العدالة والأمان.
- أصبح من الواضح لنا أن الذكاء الاصطناعي ليس مجرد تقنية حديثة، بل هو عنصر أساسي يساهم في تشكيل مستقبلنا، فعن طريقه يمكننا الاستفادة من مزاياه وتحقيق التنمية في مختلف المجالات. ومع ذلك، يجب أن نكون واعين للتحديات الأخلاقية المرتبطة به ونعمل على ضمان استخدامه بشكل مسؤول.

الأسئلة الشائعة

ما هو الذكاء الاصطناعي؟

الذكاء الاصطناعي هو مجال من مجالات علوم الكمبيوتر يهدف إلى إنشاء أنظمة قادرة على محاكاة الذكاء البشري، بما في ذلك القدرة على التعلم، والتفكير، واتخاذ القرارات. ينقسم إلى أنواع متعددة، منها الذكاء الاصطناعي الضيق (المخصص لمهمة معينة) والذكاء الاصطناعي العام (القادر على أداء مجموعة واسعة من المهام).

كيف يتعلم الذكاء الاصطناعي؟

يتعلم الذكاء الاصطناعي من خلال تقنيات تعرف بالتعلم الآلي، حيث يتم تدريب الأنظمة على بيانات مختلفة لتحديد الأنماط واستخراج المعرفة. هناك طرق متعددة للتعلم، مثل التعلم الإشرافي، الذي يعتمد على بيانات مصنفة، والتعلم غير الإشرافي، الذي يتعامل مع بيانات غير مصنفة.

ما هي تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الحياة اليومية؟

تتضمن تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الحياة اليومية مجموعة واسعة من المجالات، مثل الرعاية الصحية (تشخيص الأمراض)، النقل (أنظمة القيادة الذاتية)، والتجارة (تحليل سلوك المستهلك).

تحياتي ... سامي حسن بدر