منها ان الحاسب الآلي يحل مسائلا في الجبر ويثبت النظريات المنطقية ويتحدث الإنجليزية و بحلول
منتصف الستينات أصبحت تلك البحوث تمول بسخاء من وزاره الدفاع الأمريكية
٠ عام 1475 ه قال أ سيمون : 'الآلات ستكون قادرة؛ في غضون عشرين عاماء علي القيام
بأي عمل يمكن أن يقوم به الإنسان"
٠ عام ٠9797 قال مارفين مينسكاي : 'في غضون جيل واحد سوف يتم حل مشكلة إيجاد '
الذكاء الاصطناعي ' بشكل كبير" ولكنهم فشلوا في ادراك صعوبة بعض المشاكل التي واجهتهم
ففي عام 974 وردا على انتقادات السير جيمس الإنجليزي والضغط المستمر من الكونغرس
لتمويل مشاريع أكثر إنتاجية؛ قطعت الحكومتين الامريكية والبريطانية تمويلهما لكل الابحاث الاستكشافية
في مجال الذكاء الاصطناعي؛ كانت تلك أول انتكاسة تشهدها أبحاث الذكاء الاصطناعي
في أوائل الثمانينات؛ شهدت أبحاث الذكاء الاصطناعي صحوة جديدة من خلال النجاح التجاري
'للنظم الخبيرة"» و هي أحد برامج الذكاء الاصطناعي التي تحاكى المعرفة والمهارات التحليلية لواحد أو
أكثر من الخبراء البشريين بحلول عام ١988 وصلت أرباح أبحاث الذكاء الاصطناعي في السوق إلى
أكثر من مليار دولارء وبدأت الحكومات التمويل من جديد وبعد سنوات قليلة؛ بدءا من انهيار سوق
ال (عصنداعة11 كنآ )(احدى لغات البرمجة) في عام 9717٠؛ شهدت أبحاث الذكاء الاصطناعي
انتكاسة أخرى ولكن أطول
في التسعينات وأوائل القرن الواحد والعشرين؛ حقق الذكاء الاصطناعي نجاحات أكبر؛ وإن كان
ذلك إلى حد ما وراء الكواليس فأستخدم الذكاء الاصطناعي في استخراج البيانات؛ والتشخيص الطبي
والعديد من المجالات الأخرى في جميع أنحاء صناعة تكنولوجيا يرجع ذلك النجاح إلى عدة عوامل هي :
القوة الكبيرة للحواسيب اليوم ؛ وزيادة التركيز على حل مشاكل فرعية محددة؛ وخلق علاقات جديدة بين
مجال الذكاء الاصطناعي وغيرها من مجالات العمل في مشاكل مماثلة؛ وفوق كل ذلك بدا الباحثون
الالتزام بمناهج رياضية قوية ومعايير علمية صارمة
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
7-١ مقدمة عن الذكاء الإصطناعي:
إن الباحث في علم الذكاء الاصطناعي والدارس له يجد إن هذا العلم قائم على أسس متينة كل ما
يعد الذكاء الاصطناعي من أكثر المجالات نجاحا في الوقت الحاضر حيث خرج من طور
البحث الى الاستعمال التجاري واثبت الذكاء الاصطناعي كفائه في مجالات متعددة وأمكن تطبيقها في
كثير من التطبيقات التجارية في الشركات والمؤسسات الصناعية وغير الصناعية
١-7-١ تعريف الذكاء الإصطناعي:
هو احد علوم الحاسب الآلي الحديثة التي تبحث عن أساليب متطورة للقيام بأعمال واستنتاجات
تشابه ولو في حدود ضيقه تلك الأسباب التي تنسب لذكاء الإنسان ؛ فهو بذلك علم يبحث أولاً في تعريف
الذكاء الإنساني وتحديد أبعاده ؛ ومن ثم محاكاة بعض خواصه ؛ وهنا يجب توضيح أن هذا العلم لا يهدف
إلى مقارنة أو تمثيل العقل البشري الذي خلقه الله جلت قدرته وعظمته بالآلة التي هي من صنع المخلوق ؛
بل يهدف هذا العلم الجديد إلى فهم العمليات الذهنية المعقدة التي يقوم بها العقل البشري أثناء ممارسته
(التفكير) ومن ثم ترجمة هذه العمليات الذهنية إلى ما يوازيها من عمليات محاسبية تزيد من قدرة الحاسب
على حل المشاكل المعقدة
يمكن تعريف الذكاء الاصطناعي للحاسب الآلي بأنه القدرة على تمثيل نماذج حاسوبيه
(5ل11008 ©2001 ) لمجال من مجالات الحياة وتحديد العلاقات الأساسية بين عناصره ؛ ومن ثم
استحداث ردود الفعل التي تتناسب مع أحداث ومواقف هذا المجال ؛ فالذكاء الاصطناعي بالتالي مرتبط
أولاً بتمثيل نموذج حاسوبي لمجال من المجالات ؛ ومن ثم استرجاعه وتطويره ؛ ومرتبط ثانياً بمقارنته
مع مواقف وأحداث مجال البحث للخروج باستنتاجات مفيدة ؛ ويتضح أن الفرق بين تعريفي الذكاء
الاصطناعي والإنساني المذكورين أعلاه هو أولاً القدرة على استحداث النموذج فالإنسان قادر على
اختراع وابتكار هذا النموذج ٠ في حين أن النموذج الحاسوبي هو تمثيل لنموذج سبق استحداثه في ذهن
الإنسان ؛ وثانياً في أنواع الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها من النموذج فالإنسان قادر على استعمال
أنواع مختلفة من العمليات الذهنية مثل الابتكار( 110017800 ) والاختراع ( «00ثلة8© ) والاستنتاج
لبديهيات وقوانين متعارف عليها يتم برمجتها في البرامج نفسها
ويتركز أصل علم الذكاء الاصطناعي في أبحاث تدرس أساليب تمثيل النماذج في ذاكرة الحاسب الآلي
وطرق البحث والتطابق ( 1160005 114113 ع 580:©10) بين عناصرها واختزال أهدافها ( 60681
«مناعنا0»” ) وإجراء أنواع الاستنتاجات(ع186080010 )_المختلفة مثل الاستنتاج عن طريق المنطق
أو عن طريق المقارنة ( 00108 ) أو عن طريق الاستقراء ( «مناعن1:0 )
وسوف نتكلم في هذا البحث عن طرق التحكم الآلي و نستعرض التقنيات الثلاث للذكاء الصناعي و
تطبيقاتها في مجال الهندسة الكهربائية وهي (الشبكه العصبية و المنطق الضبابي و الخوازميات الجينة)
7-7-١ _الذكاء الإنساني:
هو جميع العمليات الذهنية من نبوغ وابتكار ونحكم في الحركة والحواس والعواطف
أما في نطاق دراسة علم الذكاء الاصطناعي للحاسبات الاليه فيمكن تعريفه في نطاق قدره الإنسان على
تطوير الأشياء وتحليل خواصها والخروج باستنتاجات فهو بذلك يمثل قدره الإنسان على تطوير نموذج
ذهني لمجال من مجالات الحياة وتحديد عناصره واستخلاص العلاقات الموجودة بينها ومن ثم استحدث
ردود الفعل التي تتناسب مع أحداث ومواقف هذا المجال
العلاقة بالموضوع في مجال البحث وتبسيط الخطوات المعقدة التي تتميز بها الصورة الحقيقية
"-7-١ هدف الذكاء الاصطناعي
يهدف الذكاء الاصطناعي الى قيام الحاسوب بمحاكاة عمليات الذكاء التي تتم داخل العقل
البشري بحيث تصبح لدى الحاسوب المقدرة على حل المشكلات واتخاذ القرارات بأسلوب منطقي
ومرتب وبنفس طريقه تفكير العقل البشري وتمثيل البرامج المحاسبة لمجال من مجالات الحياة
وتحسين العلاقة الأساسية بين عناصره
١-7-؛ تطبيقات علم الذكاء الاصطناعي:
٠ تطبيقات الأنظمة الخبيرة (5160715ر5 أتع20) :
٠ و سوف تتناول الأنظمة الخبيرة بتفصيل أكثر لأنها تمثل العمود الفقري للذكاء
الإصطناعي و هي الفرع التطبيقي لهذا العلم؛ و التطبيقات الكهربية الخاضعة للذكاء الإصطناعي
تقوم على هذا الفرع التطبيقي
٠ التخطيط و الأتمتة (كالإنسان الآلي)
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
٠ تطبيقات الألعاب
٠ تطبيقات مكانه التعليل وإثبات النظريات
هه تطبيقات تميز الصوت
٠ تطبيقات الرؤية عن طريق الآلة( م71١ عستاعه1٠)
٠ صياغة أداء الإنسان (1166ة86:101111 صقصست11 عمناء1100)
٠ لغات و بيئات للذكاء الاصطناعي
٠ تعليم الالآت
9-7-١ مجالات الذكاء الاصطناعي :
١ اتجهت أبحاث الذكاء الاصطناعي الى بناء برامج في مجالات محددة كما سبق اليه القول و من هذه
" النظم الخبيرة لو تغلم الخبرة :
؛ البرمجة الآلية
© ادراك الحاسب للكلام
امكانية الرؤية في الحاسب
١ الات الروبوت
/ اثبات النظريات
4 تعلم الحاسب
٠ العاب الحاسب
و قد كانت احدى المشاكل الكبرى التي تواجه بناء هذه البرامج الى وقت قريب اضافة الى درجة
تتولى معالجة مشاكل معقدة و مبهمة ما زالت قيد البحث و التطوير و لذلك فقد تميزت برامج الذكاء
الاصطناعي بالميزات و الخصائص التالية :
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
١-1-7-اً التمثيل الرمزي
كانت هذه البرامج تتعامل مع رموز تعبر عن المعلومات المتوفرة مثل : الجو اليوم حار و
السيارة خالية من الوقود و احمد في صحة جيدة و الطعام له رائحة زكية و هو تمثيل يقترب من
شكل تمثيل الائسان لمعلوماته في حياته اليومية ٠
١-1-7-ب البحث التجريبي
تتوجه برامج الذكاء الاصطناعي نحو مشاكل لا تتوافر لها حلول يمكن ايجادها تبعا لخطوات
منطقية محددة إذ يتبع فيها أسلوب البحث التجريبي كما هو حال الطبيب الذي يقوم بتشخيص المرض
للمريض ؛ فأمام هذا الطبيب عدد من الاحتمالات قبل التوصل إلى التشخيص الدقيق ؛ و لن يتمكن
بمجرد رؤيته للمريض و سماع آهاته من الوصول إلى الحل ؛ و ينطبق الحال على لاعب الشطرنج ؛
فان حساب الخطوة التالية يتم بعد بث احتمالات و افتراضات متعددة ؛ و هذا الأسلوب من البحث
التجريبي يحتاج إلى ضرورة توافر سعة تخزين كبيرة في الحاسب ؛ كما تعتبر سرعة الحاسب من
العوامل الهامة لفرض الاحتمالات الكثيرة و دراستها
١-1-7-ج احتضان المعرفة و تمثيلها
لما كان من الخصائص الهامة في برامج الذكاء الاصطناعي استخدام أسلوب التمثيل الرمزري في
التعبير عن المعلومات ؛ و اتباع طرق البحث التجريبي في إيجاد الحلول فان برامج الذكاء الاصطناعي
يجب أن تمتلك في بنائها قاعدة كبيرة من المعرفة تحتوي على الربط بين الحالات والنتائج مثل ذلك :
* إذا كان مشغل الأقراص في جهاز الكمبيوتر لا يقرا البيانات المسجلة على القرص ٠
* و القرص جيد
* و حاكم تشغيل القرص سليم
* و الكابل بين مشغل القرص و الحاكم سليم
* فان العطل يكون في مشغل الأقراص نفسه
و مثال ذلك :
* و درجة الحرارة منخفضة
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
* فيجب ارتداء المعطف
و في هذه الأمثلة يتضح التمثيل الرمزي (الجو غير صحو )؛ واحتضان المعرفة بمعرفة عطل مشغل
الأقراص و بمعرفة وجوب ارتداء العطف
يجب على البرامج التي تصمم في مجال الذكاء الاصطناعي أن تتمكن من إعطاء حلول إذا كانت
البيانات غير مؤكدة أو مكتملة ؛ و ليس معنى ذلك أن تقوم بإعطاء حلول مهما كانت الحلول خاطئة أم
صحيحة ؛ و إنما يجب لكي تقوم بأدائها الجيد أن تكون قادرة على إعطاء الحلول المقبولة و إلا تصبح
الطبية فيجب أن يحتوي البرنامج على القدرة على إعطاء الحلول
١-7-+”-ه القدرة على التعلم
تعتبر القدرة على التعلم إحدى مميزات السلوك الذكي و سواء أكان التعلم في البشر يتم عن طريق
الملاحظة أو الاستفادة من أخطاء الماضي فان برامج الذكاء الاصطناعي يجب أن تعتمد على
استراتيجيات لتعلم الآلة
7-١ الأنظمة الخبيرة:
النظم الخبيرة حسب تعريف الباحث الدكتور إدوارد فينجن باوم هي " نظام المعرفة أو النظام
الخبير هو ذلك البرنامج الذكي الذي يستخدم القواعد المأخوذة من الخبرة الإنسانية على هيئة شروط
ونتائج في مجال معين وإستخدام طرق الإشتقاق والإستدلال لإستخراج و إستنتاج النتائج المعللة
بالسباب والناتجة عن تطابق هذه الشروط أو النتائج مع شرط أو نتيجة ما والخاصة بمشكلة معينة يراد
إيجاد حل لها"
وتستطيع أن تصل الى مستوى معين من الأداء تساوي أو حتي تتعدى الخبراء البشريين في بعض
الاختصاصات
ان الأنظمة الخبيرة بطبيعتها هي فرع تطبيقي من الذكاء الإصطناعي وهناك عدة تطبيقات على
الانظمة الخبيرة ؛في التشخيص الطبي ؛استكشاف المعادن ؛ وتكوينات الكمبيوتر كما ان الأنظمة
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
الخبيرة تنتشر في مجالات تطبيقه معقدة كإدارة العقارات» خطط الشركات ءتقيم التحكم الداخلي وتحليل
الخطأ
الفكرة الاساسية وراء النظم الخبيرة بسيطة ؛ فالخبرة تنتقل من الخبراء الى الحاسوب ؛
إستخلاصات معينة ؛ وبعد ذلك تنصح الأنظمة الخبيرة الشخص المحتاج الى الاستشارة لاتخاذ القرار
المناسب
تزود الشركات بإنتاجية محسنة وميزات تنافسية هائلة
١-3-١ _اهمية الأنظمة الخبيرة :
تأتي أهمية هذا النوع من البرامج ٠ من خلال قدرتها على استخلاص الخبرات الانسانية وتخزينها
ببرنامج ؛ يقلد الخبير في عمله بنفس المستوىء والأهمية الأكبر عندما تبدأً الدول النامية بمعرفة
ضرورة نقل هذه الخبرات من خلال البرامج على اسطوانات صغيرة وليس من خلال الاستثمار البشري
المكلف وتعتبر النظم الخبيرة هي أحد تطبيقات علم الذكاء الإصطناعي الذى يهدف الى نقل الذكاء
البشرى الى نظم الحاسبات عن طريق تصميم البرمجيات و أجهزة الحاسبات التي تحاكى سلوك و تفكير
7-3-١ خواص الانظمة الخبيرة :
١ تستخدم أسلوب مقارن للأسلوب البشري في حل المشكلات المعقدة
" تتعامل مع الفرضيات بشكل متزامن وبدقة وسرعة عالية ٠
" وجود حل متخصص لكل مشكلة ولكل فئة متجانسة من المشاكل
تعمل بمستوى علمي واستشاري ثابت لا تتذبذب
8 يتطلب بناؤها تمثيل كميات هائلة من المعارف الخاصة بمجال معين ٠
تعالج البيانات الرمزية غير الرقمية من خلال عمليات التحليل والمقارنة المنطقية
7-3-١ دوافع استخدام النظم الخبيرة :
١ لأنها تهدف لمحاكاة الإنسان فكرا وأسلوبا
" الإثارة أفكار جديدة تؤدي إلى الابتكار
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
؟ لتخليد الخبرة البشرية
؛ توفير اكثر من نسخة من النظام تعوض عن الخبراء ٠
8 غياب الشعور بالتعب والملل
تقليص الاعتماد على الخبراء البشر
١-7-؛ عناصر النظام الخبير :
١ اهل الخبره وهم الافراد الذين يقومون اعداد لانظمه وادخالها في الحواسيب ومعالجه الخلل في
" المستفيدون من النظام وهم المدراء أو الاشخاص الذين يستعينون بالنظام للبحث عن حلول لمشكله
١-؟-© _مزايا النظام الخبير :
١ أن النظام يحتفظ بمعارف متراكمة و يجعلها جاهزة على الفور
أن هذة النظم تساعد الموظفين الجدد و حديثي العهد بالمهنة فى بلوغ مستويات عالية من الأنتاجية
فى وقت قصير
أن وجود هذة النظم يقلل من مشكلات أرتفاع معدل أحلال العمالة الفنية و المهنية
؛ أن النظم الخبيرة تكون سهلة الأستخدام بواسطة غير المتخصصين
١-©*-+_الاختلاف بين الذكاء الإصطناعي المتمثل في النظم الخبيرة وبين
برامج الحاسوب في حل المشاكل :
يختلف النظام الخبير عن البرامج الاعتيادية في الحاسب في أن المعرفة وثيقة الصلة بموضوع
معين وأساليب الاستفادة من هذه المعرفة مندمجة مع بعض في النظام الخبير يبدو نموذج حل المشكلة
كقاعدة معرفة قائمة بذاتها بدلا من أن يكون جزءا من البرنامج العام وبهذا يكون بإمكان النظام الخبير
إدخال بيانات إلى القائمة الايعازات بطريقة إلى المعرفة المتوفرة من دون الحاجة إلى إعادة البرمجة
وبهذا يمكننا القول أن برنامج الحاسب التقليدي ينظم المعرفة بمستويين هما البيانات ؛ قاعدة المعرفة ؛
والسيطرة
ومن هنا نجد الاختلاف بين النظام الخبير والذكاء الاصطناعي عن برامج الحاسبة التقليدية في حل
المسائل التي ليست لها طريقة حل مسبقة :-
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
تقنيات الذكاء الإصطناعي و استخدامها في التطبيقات الكغهربية
*كونها تعمل بالرموز بدلا من الأرقام وبهذا تفتح المجالات الجديدة لمعالجتها بواسطة الحاسبة
٠ كونها تتعامل مع اللغات المبنية على المفسر وليس المترجم ؛ حيث تسمح للتعابير المبنية على المفاهيم
الصعبة في اللغات التقليدية والتعبير عن المشكلة بلغة الذكاء الاصطناعي وهي ؛ والتي تتحول إلى
إجراءات خلال التنفيذ وبهذا لا يكون على المبرمج أن يعرف مسبقا الحل أو النتيجة
ومن هذا تبين انه ليس كل نظام خبير يستند إلى قاعدة المعرفة هو نظام خبير ولكن أن يمتلك القدرة
على التفسير والوصول إلى القرارات وطلب معلومات إضافية كما يفعل الإنسان الخبير في عملية
التفسير والتحليل والتحري وخاصة في المجالات التي تكون فيها الحقائق كاملة أو غير أكيدة
من أكثرها بساطة؛ كتنظيم درجة الحرارة في فرن أو التحكم التسلسلي (التعاقبي) في المراحل العملية
لمكنة -أداة؛ حتى أكثرها تعقداً كالتحكم بوساطة الحاسوب في وحدة كيمياوية أو كالإدارة المؤتمتة
لمؤسسة مصرفية ولقد استعملت كلمة الأتمتة منذ منتصف الثلاثينات من القرن العشرين للتعبير عن
جميع العمليات التي استطاع الإنسان تسخير آلات ميكانيكية للقيام بها بدلاً عنه واتسع استعمالها حتى
غدت تعبر عن جميع عمليات الإنتاج التي يتطلب إنجازها استعمال نظريات وطرائق تحكمية متطورة بلا
أدخل التطور التقني الكبير في هندسة الحاسوب وعلومه في الأعوام الأخيرة مفاهيم جديدة في
الأثمتة؛ منها تخطيط الأتمتة قبل إنجازها إذ أصبحت أتمتة أي عملية أو منظومة تمر بمرحلتين أساسيتين
هما النمذجة 170061108 والمحاكاة 510710188100 قبل البدء بتنفيذ تلك المنظومة والنمذجة هي المرحلة
التي يتم فيها بناء نموذج رياضي للمنظومة المطلوب أتمتتها يصف سلوكها الدينامي وصفاً كاملاً ويتم
إنجاز ذلك باستخدام عدة طرائق رياضية تعتمد على مبداً حفظ مصونية الطاقة وعلى بنيتها الدينامية
وطريقة ترابط العناصر المكونة لها أما المحاكاة فتتضمن بناء منتظومة مصغرة؛ لها مواصفات المنظومة
الأصلية نفسها المطلوب أتتمتها وتحاكيها في السلوك ويمكن إنجاز ذلك ببناء نموذج إلكتروني مخبري
باستخدام العناصر الإلكترونية الفعالة المتوافرة أو باستخدام الحاسوب وكتابة برنامج بإحدى لغات البرمجة
المعتمدة؛ ثم تشغيل هذا النموذج بالشروط المحيطية نفسها المطلوب تشغيل المنظومة الأصلية فيها