هوش مصنوعی و تشخیص چهره

هوش مصنوعی و تشخیص چهره

تشخیص چهره راهی برای شناخت و شناسایی چهره انسان از طریق فناوری هوش مصنوعی است.

یک سیستم تشخیص چهره از المان های بیومتریک برای ترسیم ویژگی های صورت از یک عکس

یا فیلم استفاده می کند. این اطلاعات را با یک پایگاه داده از چهره های شناخته شده مقایسه می کند تا

مطابقت لازم را پیدا کند. تشخیص چهره می تواند به تأیید هویت شخصی کمک کند ، اما همچنین باعث

افزایش مشکلات در حریم خصوصی می شود.انتظار می رود بازار تشخیص چهره در سال 2022 از 4

میلیارد دلار در سال 2017 به 7/7 میلیارد دلار رشد کند. این بدان دلیل است که تشخیص چهره انواع

برنامه های تجاری را دارد و می توان از آن برای همه چیز از نظارت گرفته  تا بازاریابی استفاده کرد.

شناسایی و تشخیص چهره چگونه در هوش مصنوعی کار می کند ؟

همه ما در تشخیص چهره افراد آشنامانند دوستان و خانواده خوب هستنیم و آن را به راحتی انجام می دهیم

شما ویژگی صورت این افراد مانند چشمان، بینی، دهان و غیره را می شناسید و از روی این مشخصات

چهره ها را شناسایی می کنید. اساسا سیستم های تشخیص چهره هم به همین روش کار می کنند، اما در مقیاس

وسیعتر و با استفاده از الگوریتم ها این کار را انجام می دهند. هر جایی که شما چهره ای می بینید سیستم های

تشخیسص چهره داده می بینند. این داده ها قابل ذخیره و دسترسی هستند. به عنوان مثال ، طبق یک مطالعه

دانشگاه جورج تاون ، نیمی از بزرگسالان آمریکایی تصاویر خود را در یک یا چند پایگاه داده تشخیص چهره

ذخیره می کنند که سازمان های اجرای قانون می توانند در آن جستجو کنند.

مراحل تشخیص چهره

اولین مرحله با گرفته شدن تصویر چهره از یک عکس یا فیلم شروع می شود. چهره شما امکان دارد که به

صورت تکی وجود داشته باشد و یا در جمعیت قرار گرفته شده باشد. چهره شما می تواند تمام رخ و یا سه رخ

باشد. در دومین مرحله نرم افزار تشخیص چهره هندسه چهره شما را می خواند. از جمله عوامل اصلی که خوانده

می شود می توان به فاصله بین چشم و فاصله از پیشانی تا چانه اشاره کرد. این نرم افزار نشانه های صورت را

شناسایی می کند که شامل 68 مورد می باشد که برای تشخیص چهره شما کلیدی هستند. و در نتیجه مشخصات

خاص چهره شما ثبت می شود.در مرحله سوم مشخصات چهره شما که اکنون به صورت یک فرمول در آمده است

با پایگاه داده مقایسه می شود همنطور که قبلا اشاره کردیم  114 میلیون آمریکایی تصاویر چهره خئد را در پایگاه

داده پلیس دارند و در سال 2018 FBI به 412 میلیون تصویر چهره دسترسی داشته. در چهارمین و آخرین مرحله

تصمیم گیری در مورد چهره شما انجام می شود و ممکن است که چهره شما با یکی از عکس های درون

پایگاه داده هم خوانی داشته باشد.

چه کسانی از هوش مصنوعی و تشخیص چهره استفاده می کنند؟

بسیاری از افراد و سازمان ها  از فناوری تشخیص چهره استفاده می کنند.برای مثال به برخی از آنها

اشاره می کنیم. سازمان امنیت ملی آمریکا از فناوری تشخیص چهره در فرودگا هها استفاده می کند تا

افرادی که مشکلات ویزایی دارند و یا تحت پیگرد قانونی  قرار دارند شناسایی شوند.مقامات گمرک در

فرودگاه بین المللی واشنگتن دالس اولین دستگیری خود را با استفاده از تشخیص چهره در آگوست 2018

انجام دادند ، و یک شیادی را که قصد ورود به کشور را داشت دستگیر کردند. گروه دیگری که از این

فناوری استفاده می کنند سازندگان تلفن های همراه است که در محصولات خود از آن استفاده می کنند.

شرکت اپل  برای اولین بار از تشخیص چهره جهت باز کردن قفل تلفن در Iphone X استفاده کرد

در مراکز تحصیلی حضور و غیاب دانش آموزان و دانشجویان با این فناوری کنترل می شود.فیس بوک

از یک الگوریتم برای تشخیص چهره هنگام آپلود عکس در سیستم عامل خود استفاده می کند. این شرکت

رسانه های اجتماعی از شما می پرسدکه آیا می خواهید افراد موجود در عکس های خود را برچسب گذاری

کنید. اگر بله بگویید ، پیوندی به نمایه های آنها ایجاد می شود. فیس بوک می تواند چهره ها را با دقت

98 درصد تشخیص دهد. برخی از کمپانی ها در قسمت ورودی و مناطق امنیتی که هر کسی اجازه ورود

ندارد هم از فناوری استفاده می کنند. فروشگاه ها، خطوط هوایی و بازاریابن هم نمونه ای دیگر از کسانی

هستند که از سیستم های تشخیص چهره استفاده می کنند.

آیا باید نگران سیستم های تشخیص چهره باشیم؟

حریم خصوصی بسیار مهم است.اما در واقع بسیاری از مردم هستند که معنای واقعی حریم خشوشی را

نمی داند. حریم خصوصی به هر حقی برای کنترل اطلاعات شخصی و نحوه استفاده از آنها اشاره دارد

و این می تواند شامل خصوصیات چهره شما نیز باشد. حالا تشخیص چهره چه مسائلی را می تواند ایجاد کند؟

امنیت اولین مسئله ای است که به ذهن هر کسی می رسد. داده های صورت شما می تواند جمع آوری و ذخیره

شود که اغلب بدون اجازه شما صورت می پذیرد. این امکان وجود دارد که هکرها بتوانند به این داده ها

دسترسی پیدا کنند و آنها را سرقت کنند. مسئله دیگر این است که چون این فناوری به سرعت در حال

 گسترش است امکان دارد که صورت شما در بسیاری از اماکن ذخیره شده باشد بنابراین شما نمی دانید که

اطلاعات صورت شما در دسترس چه کسانی قرار دارد. مالکیتمسئله بعدی است. شما صاحب صورت خود

هستید چهره ای که در بالای گردن شما قرار دارد اما تصاویر دیجیتالی شما داستانی متفاوت است. ممکن است

هنگام ثبت نام در یک شبکه رسانه های اجتماعی ، حق مالکیت خود را نسبت به چهره خودرها کرده باشید.

یا شاید کسانی باشند که  تصاویر شما را به صورت آنلاین ردیابی کرده و آنها را به صورت داده

می فروشد. این فناوری می تواند حتی خطر آفرین هم باشد در نظر بگیرید که کسی از شما در یک

مکان عمومی عکس بگیرد و بعد با نرم افزارهای تشخیص چهره بفهمد که شما دقبقا کی هستنید. یا

حتی امکان دارد که این سیستمها اشتباه کنند و شما را به جای افراد دیگر شناسایی کنند تصور کنید

که ممکن است مزنون به ارتکاب جرمی شده باشید که اصلا انجام نداده اید. حتی امکان دارد که دیگر

آزادی های اجتماعی اولیه را نیز در اختیار نداشته باشید و هر کجا که بروید زیر نظر باشید.

 البته همیشه هر فناوری جدیدی که ابداع  و اختراع شده همیشه مورد سواستفاده قرار گرفته است

اما این موضوع نباید دلیلی بر این باشد که خود فناوری به خودی خود خطرناک است.

هوش مصنوعی و آینده

هوش مصنوعی و آینده

کارشناسان می گویند افزایش هوش مصنوعی و تکنولوژی باعث می شود تا بیشتر مردم در یک دهه آینده

بهتر عمل کنند ، اما بسیاری از آنها درباره این که پیشرفت در هوش مصنوعی چه تاثیری بر انسان بودن

، تولیدی بودن و اعمال اراده آزاد دارد تأثیر می گذارد نگران هستند.زندگی دیجیتال در حال تقویت ظرفیت های

انسانی و مختل کردن فعالیت های قدیمی انسان است. سیستم های کد محور در بیش از نیمی از ساکنان جهان

در اطلاعات و اتصال به محیط گسترش یافته اند ، و فرصت های پیش بینی نشده و تهدیدهای بی سابقه ای

را ارائه می دهند. همچنان که هوش مصنوعی مبتنی بر الگوریتم (AI) در حال گسترش و پیشرفت است ، آیا آینده

از وضعیت امروز بهتر می شوند؟

پیش بینی آینده هوش مصنوعی

کارشناسان پیش بینی کردند که هوش مصنوعی شبکه ای باعث افزایش کارآیی انسان می شود بلکه استقلال

انسانی ، آژانسها و قابلیت های آنها را نیز تهدید می کند. آنها از امکانات گسترده سخن می گفتند. ممکن است

رایانه ها از هوش انسانی و قابلیت های آنها در کارهایی مانند تصمیم گیری پیچیده ، استدلال و یادگیری ،

تجزیه و تحلیل پیشرفته و تشخیص الگوی ، حدت بینایی ، تشخیص گفتار و ترجمه زبان برآیند. آنها گفتند

سیستم های “هوشمند” در جوامع ، وسایل نقلیه ، ساختمانها و تاسیسات ، مزارع و فرایندهای تجاری موجب

صرفه جویی در وقت ، پول و می شوند و فرصت هایی را برای افراد فراهم می کنند تا از یک آینده

دلخواه تر برخوردار شوند.بسیاری سخنان خوش بینانه خود را در مورد مراقبت های بهداشتی و بسیاری

از کاربردهای ممکن هوش مصنوعی در تشخیص و معالجه بیماران یا کمک به سالمندان در زندگی کاملتر

و سالم تر متمرکز کردند. آنها همچنین از نقش هوش مصنوعی در کمک به برنامه های گسترده بهداشت

عمومی که در اطراف مقادیر زیادی از داده ها ایجاد شده اند ، که ممکن است در سال های آینده درباره

همه چیز ، از ژنوم شخصی گرفته تا تغذیه ، ضبط شود ، مشتاق بودند. علاوه بر این ، تعدادی از این

متخصصان پیش بینی کرده اند که هوش مصنوعی تغییرات پیش بینی شده طولانی مدت در سیستم های

آموزش رسمی و غیر رسمی را کاهش می دهد.

نگرانی و خطراتی هوش مصنوعی در آینده

با این حال ، اکثر کارشناسان ، صرف نظر از اینکه خوشبین هستند یا خیر ، ابراز نگرانی در مورد

تأثیر طولانی مدت این ابزارهای جدید بر عناصر اساسی انسان بودن دارند. از همه پاسخ دهندگان د

ر این بوم غیر علمی خواسته شده بود که توضیح دهند که چرا احساس می کنند هوش مصنوعی باعث

بهتر شدن افراد می شود یا خیر. بسیاری از نگرانی های عمیق را به اشتراک گذاشتند ، و بسیاری نیز

مسیرهایی را برای راه حل ها پیشنهاد کردند. مضامین اصلی آنها در مورد تهدیدات و راه حل های

درمانی در جدول همراه آمده است. تصمیم گیری در مورد جنبه های اصلی زندگی دیجیتال به طور

خودکار به ابزارهای “جعبه سیاه” محور کد منتقل می شود. مردم فاقد ورودی هستند و چگونگی کار

ابزارها را یاد نمی گیرند. آنها استقلال ، حریم خصوصی و قدرت را فدای انتخاب می کنند. آنها هیچ

کنترلی بر این فرآیندها ندارند. این اثر با عمیق تر شدن سیستم های خودکار و شیوع آن پیچیده تر

می شود.بیشتر ابزارهای هوش مصنوعی در دست شرکتهایی است که در تلاش برای سودآوری

هستند یا دولتهایی که برای  به دست آوردن قدرت تلاش می کنند. ارزش ها و اخلاق اغلب در سیستمهای

دیجیتال تصمیمی نمی گیرند که تصمیمات مردم را برای آنها گرفته می شود. این سیستم ها به صورت

جهانی در شبکه هستند و تنظیم یا تقویت مجدد آن کار ساده ای نیست. کارآیی و سایر مزایای اقتصادی

هوش دستگاه مبتنی بر کد همچنان به اختلال در همه جنبه های کار بشر می پردازد. در حالی که برخی

انتظار دارند که مشاغل جدید ایجاد شود ، برخی دیگر نگران تلفات گسترده شغل ، گسترش شکاف اقتصادی

و تحولات اجتماعی از جمله قیام های پوپولیستی هستند. بسیاری از هوش مصنوعی را تقویت کننده ظرفیتهای

انسانی می دانند ، اما برخی برعکس پیش بینی می کنند – این که وابستگی عمیق مردم به شبکه های ماشینی

باعث می شود توانایی های آنها برای فکر کردن در مورد خود ، اقدامات مستقل از سیستم های خودکار و

تعامل موثر با دیگران از بین برود.

برخی پیش بینی فرسایش بیشتر ساختارهای سنتی اجتماعی و سیاسی و احتمال از دست رفتن زیاد جان ها به

دلیل رشد سریع در برنامه های نظامی مستقل و استفاده از اطلاعات اسلحه ، دروغ و تبلیغات برای بی ثبات

کردن گروههای انسانی خطرناک است. برخی نیز از دسترسی مجرمان سایبری به سیستم های اقتصادی

می ترسند. شرکت های دیجیتال برای خدمت به منافع بشری در اولویت اول قرار دارد. باید روش هایی

برای افراد در سراسر جهان وجود داشته باشد تا به تفاهم ها و توافق های مشترک برسند – برای پیوستن به

نیروها برای تسهیل نوآوری رویکردهای پذیرفته شده با هدف مقابله با مشکلات شرور و کنترل بر روی

شبکه های پیچیده و دیجیتالی انسان کار آیی دارد. برای ایجاد شبکه های دیجیتالی هوشمند غیرمستقیم و

متشکل از “همدلی” که به انسانها کمک می کند تا با تهاجمی اطمینان حاصل کنند که این فناوری با مسئولیت

های اجتماعی و اخلاقی روبرو می شود ، “ذهنیت ماه” را اتخاذ کنید. برخی از سطح جدید مراحل تنظیم و

صدور گواهینامه ضروری خواهد بود. سازماندهی مجدد سیستم های اقتصادی و سیاسی به منظور گسترش

ظرفیت ها و توانایی های انسان به منظور افزایش همکاری های انسانی / هوش مصنوعی و روندهای پایدار

که باعث می شود ارتباط انسان در مقابل هوش برنامه ریزی شده به خطر بیفتد.

هوش مصنوعی و روانشناسی

هوش مصنوعی و روانشناسی

چرا باید تئوریهای روانشناسی ، انسان شناسی و علوم شناختی در توسعه و نگهداری هوش مصنوعی اعمال شوند.

هوش مصنوعی در حلقه مشترک بسیاری از زمینه های مختلف تحصیلی ، از جمله روانشناسی ، فلسفه و اخلاق ،

علم داده های علوم رایانه و انسان شناسی می باشد. در روزهای ابتدایی پیدایش آن ، تأکید بسیاری بر هوش مصنوعی

واقعی صورت گرفت. هوش مصنوعی واقعی با بسیاری از سیستم های هوش مصنوعی که در حال حاضر ایجاد شده

و می شوند، نسبتاً متفاوت است.هوش مصنوعی واقعی ، همچنین به عنوان هوش عمومی مصنوعی یا AGI شناخته

می شود ، یک سیستم مصنوعی است که اساساً به روشی که یک انسان عمل می کند، عمل می کند. از طرف دیگر ،

بسیاری از اشکال هوش مصنوعی موجود در این روزها صرفاً سیستم های یادگیری ماشینی است و در بسیاری موارد

تمام سیستم در حال انجام تنظیم دقیق یک عملکرد غیر خطی پیچیده است.

نقش یادگیری ماشینی

بهبود تکنیک های یادگیری ماشین بخش مهمی از تحقیق است و یادگیری ماشین از بسیاری جهات زندگی ما

را آسان تر کرده است. به جای مدل های کدگذاری سخت ، توسعه دهندگان نرم افزار می توانند چارچوب هایی

را برای این مدل ها ایجاد کرده و به یادگیری ماشین اجازه دهند تا الگوهای خاص را مشخص کند. به عنوان

مثال ، به جای ایجاد الگوریتمی که یک بیماری را براساس پیش بینی های شناخته شده مشخص کند ، می توانیم

الگوریتمی ایجاد کنیم که بتواند در وهله اول یاد بگیرد که  عوامل پیش بینی کننده، در کدام حالت قرار دارند.

اما در حالی که یادگیری ماشین مهم است ، دقیقاً علاقه اصلی بسیاری از محققان نیست. آنها اکثرا به AGI

علاقه مند بوده اند. و این زیر مجموعه می تواند از علاقه بیشتر روانشناسان و ارتباط بهتر دانشمندان رایانه و

روانشناسان بهره مند شود. مقاله بن فرولند درباره بیماری روانی سایبرنتیک بسیار جالب است. مقاله بحث

خوبی در مورد اهمیت روانشناسی در AGI است. اگر واقعاً سیستم های نرم افزاری یا سخت افزاری داریم

که اساساً با انسان ها همخوانی دارند ، پس می توانیم انتظار داشته باشیم که آنها مانند انسانها دچار مشکل روانی

شوند. بیماری روانی در ماشین آلات به همان اندازه مشکل است که در انسان وجود دارد.اما دلیل دیگری

وجود دارد که چرا ما برای AGI نیاز به روانشناسی داریم. قبل از اینکه بتوانیم بیماری روانی AGI  را

درمان کنیم ، باید در وهله اول AGI ایجاد کنیم. و اینجاست که روانشناسی و علوم اعصاب شناختی و انسان

شناسی به این فرایند وارد می شوند.

چگونه می توانیم بفهمیم که یک ماشین هوشمند است ؟

لپ تاپ ها من می تواند خیلی سریعتر از آنچه که ما می توانیم معادلات را حل کنند. می توانند چندین عدد

بزرگ را در هم ضرب کند با مراجعه به سایت هایی مانند Wolfram Alpha می توانیم یک معادله نسبتاً

پیچیده را  تقریباً بلافاصله حل می کنیم. اما با این حال ، ما این سیستم ها را هوشمند نمی دانیم. در واقع ما

نمی دانیم که هوشمندی و یا هوش انسانی چیست. بنابراین نمی توئانیم تایید کنیم که آیا چیز دیگری دارای

این هوش هست یا خیر. اما آلن تورینگ ، یک دانشمند فوق العاده مهم رایانه که در اوایل قرن بیستم

زندگی می کرد، با یک ایده جالب ارائه داد. تورینگ به جای گفتن اینکه یک برنامه کاملاً هوشمند

است یا نه، یک تست کور را در نظر گرفت که در آن تست شخص باید حدس بزند که آیا با یک رایانه

صحبت می کرده یا یک انسان واقعی. اگر آنها نمی توانند تفاوت را بیان کنند ، برنامه آزمون را پشت

سر گذاشته بود و هوشمند تلقی می شد.

آزمون تورینگ پیشرفته

متاسفانه این آزمون باعث نمی شود تا برنامه ها بهتر شوند. دراین مرحله روانشناسی دخیل می شود.

اگر بتوانیم پروتکلی را برای تجزیه و تحلیل کاربردهای مختلف AGI تهیه کنیم ، تا ببینیم کدام یک از

آنها به داشتن هوش انسانی مانند نزدیکتر هستند ، می توانیم روشهایی را انتخاب کنیم که ما را در

جهت درست حرکت دهد. کارهای زیادی وجود دارد که باید در ایجاد ارزیابی ها برای برنامه های

هوش مصنوعی انجام شود. یکی از بزرگترین مشکلات این است که بیشتر تعامل بین هوش مصنوعی

و انسان مبتنی بر متن است. ارتباط کلامی ممکن است ، اما تولید کلامی قانع کننده دشوار است. صدایی

با صدای رباتیک به طور خودکار شخصیت واقعی فرد را نشان می دهد ، مگر اینکه صدای مشارکت

کنندگان انسان با فیلتر پخش شود.تست های ضریب هوشی نیز مشکل ساز هستند ، زیرا بسیاری از آنها

دارای اجزای بینایی هستند. با این وجود ، می توان یک تست ضریب هوشی صرفاً شفاهی ایجاد کرد ،

در جایی که پرسشنامه سؤالات کلامی را می پرسد ، و جواب در یک پاسخ کلامی ارائه می شود ، بدون

اینکه نیازی به نوشتن یا ترسیم باشد. این آزمون باید بیشتر به تجزیه و تحلیل توانایی تفکر انتزاعی ،

یادآوری اطلاعات و سنتز دانش جدید و همچنین تجزیه و تحلیل هوش هیجانی و اجتماعی متمرکز شود.

تدوین این نوع از آزمایشات هوش مصنوعی به تعدادی افراد با سابقه و ماهر مختلف از جمله روانشناسی ،

رشد کودک ، پزشکان بهداشت روان و البته دانشمندان رایانه احتیاج دارد. اما این یک آزمایش مهم برای

پیشرفت AGI واقعی و همچنین ارزیابی سلامت اعضای آینده جامعه ما است.

تعریف راسل و نورویگ

راسل و نورویگ (2009) پذیرفته ترین تعریف را برای هوش مصنوعی امروزه ارائه می دهند ، یعنی

طراحی و ساختن مأمورانی که از محیط برداشت می کنند و اقداماتی را انجام می دهند که بر آن محیط تأثیر

می گذارد. علاوه بر این ، توجه AI در حال حاضر توجه بسیار متفاوت از مورد توجه از دهه نود است.

در آن زمان ، توجه بر هوش مصنوعی مبتنی بر منطق ، معمولاً تحت عنوان بازنمایی دانش (KR) انجام

می شد ، در حالی که تمرکز امروز بر یادگیری ماشین (ML) و الگوریتم های آماری است. اولی برای انجام

تخفیف نیاز به یک سیستم بدیهی دارد و چنین سیستم با بازیابی قوانین تولید از طرف متخصصان ایجاد می شود.

حالت دوم برای ایجاد استنتاج نیاز به سوابق تاریخی ، معمولاً به میزان بسیار زیادی ، برای ایجاد استنتاج ، نیاز

دارد.

شبکه عصبی مصنوعی چیست ؟

شبکه عصبی مصنوعی چیست ؟

شبکه عصبی مصنوعی یا Artificial Neural Network یک سیستم هوش مصنوعی است که در واقع

طراحی شده تا عملکرد مغز بیولوژیکی را برای تصمیم گیری باز سازی کند. برای درک بهتر این موضوع

بهتر است اول بدانیم که شبکه عصبی چیست ؟ شبکه عصبی مجموعه ای از الگوریتم ها است که تلاش

می کند از طریق فرآیندی که می تواند روابط عملکرد مغز انسان را انجام دهد، روابط اساسی را در

مجموعه ای از داده ها بشناسد. به این معنا ، شبکه های عصبی به سیستم های عصبی اعم از ارگانیک یا

ساختگی اطلاق می شوند. شبکه های عصبی می توانند با تغییر ورودی سازگار شوند. بنابراین شبکه بدون

نیاز به طراحی مجدد معیارهای خروجی، بهترین نتیجه ممکن را ایجاد می کند.

فهمیدن یک شبکه عصبی مصنوعی

شبکه های عصبی مصنوعی مانند مغز انسان ساخته شده اند و گره های عصبی مانند یک تار به هم پیوسته اند.

مغز انسان صدها میلیارد سلول به نام سلولهای عصبی دارد. هر نورون از سلولی تشکیل شده است که وظیفه

پردازش اطلاعات و حمل آن اطلاعات را به مغز (ورودی) و دادن جواب (خروجی) را انجام می دهد. “نورون”

در این شبکه های مصنوعی یک عملکرد ریاضی است که اطلاعات را طبق معماری خاص جمع آوری و

طبقه بندی می کند. شبکه شباهت کاملی با روشهای آماری مانند برازش منحنی و تحلیل رگرسیون دارد.

ANN صدها یا هزاران نورون مصنوعی به نام واحد پردازش دارد که توسط گره ها به هم پیوسته اند. این واحد

پردازش از واحدهای ورودی و خروجی تشکیل شده است. واحدهای ورودی بر اساس سیستم وزنی داخلی اشکال

و ساختارهای مختلف اطلاعات را دریافت می کنند و شبکه عصبی سعی در کسب اطلاعات در مورد داده های

ارائه شده برای تهیه یک گزارش خروجی دارد. درست مانند انسان برای رسیدن به نتیجه یا خروجی به قوانین

و دستورالعمل ها نیز نیاز است ، ANN ها همچنین برای تکمیل نتایج خروجی خود از مجموعه ای از قوانین

یادگیری به نام backpropagation ، مخفف انتشار خطاها به سمت عقب استفاده می کنند تا نتایج خروجی

را بهبود ببخشند.

مراحل اولیه پردازش 

ANN در ابتدا یک مرحله آموزشی را طی می کند که می آموزد الگوهای موجود در داده ها را بطور

بصری یا متنی تشخیص دهد. در طی این مرحله نظارت شده ، شبکه، خروجی واقعی تولید شده خود را

با آنچه برای تولید مد نظر بوده است مقایسه می کند  تفاوت بین هر دو نتیجه با استفاده از پردازش پشتی

تنظیم می شود. این بدان معناست که شبکه ، در جهت معکوس کار می کند ، از واحد خروجی به واحدهای

ورودی می رود تا وزن اتصالات خود را بین واحدها تنظیم کند تا اینکه اختلاف بین نتیجه واقعی و مورد

نظر کمترین خطای ممکن را ایجاد کند.در طول دوره آموزش و نظارت ، به ANN آموزش داده می شود

که با استفاده از انواع سؤال بله / خیر با شماره های باینری، به دنبال چه چیزی باشد و متوجه بشود که نتیجه

آن چیست؟ به عنوان مثال ، بانکی که می خواهد به موقع کلاهبرداری کارت اعتباری را تشخیص دهد ،

ممکن است چهار واحد ورودی دارای این سؤالات باشد: (1) آیا معامله در کشور دیگری از کشور مقیم

کاربر است؟ (2) آیا این وب سایت که از کارت ویزیت وابسته به شرکت ها یا کشورهایی در لیست تماشای

بانک استفاده می شود ، استفاده می شود؟ (3) آیا مبلغ معامله از 2000 دلار بیشتراست؟ (4) آیا نام موجود

در صورتحساب معامله همانند نام دارنده کارت است؟ بانک می خواهد پاسخ های “تقلب تشخیص داده شده”

بله بله بله خیر باشد ، که در قالب باینری 1 1 1 0 خواهد بود. اگر خروجی واقعی شبکه 1 0 1 0 باشد ،

نتایج خود را تنظیم می کند تا زمانی که خروجی  با 1 1 1 0 یکسان باشد. پس از آموزش ، سیستم رایانه ای

می تواند به بانک  معامله های جعلی و در جهت صرفه جویی در پول بانک ، هشدار دهد.

برنامه های کاربردی عملی برای شبکه های عصبی مصنوعی (ANN)

شبکه های عصبی مصنوعی زمینه را برای توسعه برنامه های کاربردی در حال تغییر جهت استفاده در کلیه

بخش های اقتصاد فراهم می کند. سکوهای هوش مصنوعی که بر روی ANN ساخته شده اند ، روشهای سنتی

انجام کارها را عوض می کنند. از ترجمه صفحات وب به زبان های دیگر گرفته تا داشتن یک دستیار مجازی

برای سفارش آنلاین ، مکالمه با چت بات ها برای حل مشکلات ، سیستم عامل های هوش مصنوعی در حال

ساده سازی معاملات هستند و خدمات را با هزینه های ناچیز در دسترس همه قرار می دهند.

اجزاء شبکه های عصبی مصنوعی

شبکه های عصبی از چندین جز تشکیل شده اند که هر کدام کارایی خاصی را در این سیستم ها دارند.

وزنه ها مقادیر عددی است که با ورودی ها ضرب می شود. در backpropagation ، آنها اصلاح

می شوند تا ضرر را کاهش دهند. به عبارت ساده ، وزنه ها مقادیر آموخته شده از ماشین توسط شبکه

های عصبی هستند. آنها بسته به تفاوت بین خروجی های پیش بینی شده در مقابل ورودی های آموزش ،

خودتنظیم می شوند. عملکرد فعال سازی یک فرمول ریاضی است که به نورون کمک می کند تا روشن

یا خاموش شود. لایه ورودی ابعاد بردار ورودی را نشان می دهد. لایه پنهان گره های واسطه ای را نشان

می دهد که فضای ورودی را به مناطقی با مرز نرم تقسیم می کنند. این مجموعه ورودی، وزنی را به خود

اختصاص می دهد و از طریق یک تابع فعال سازی ، خروجی تولید می کند. لایه خروجی نشان دهنده

خروجی شبکه عصبی است.

انواع شبکه عصبی مصنوعی

انواع زیادی از شبکه های عصبی  وجود دارد که ممکن است در مرحله توسعه قرار گرفته باشند. آنها می توانند

بسته به نوع : ساختار ، جریان داده ، نورونهای مورد استفاده و تراکم آنها ، لایه ها و فیلترهای فعال سازی عمق

شبکه‌های پیش خور (Feed Forward Neural Network) آن دسته از شبکه ها هستند که الگوریتم آنها

همواره در مسیر رو به جلو حرکت می کند .به این معنی که خروجی هر لایه تنها بر لایه بعد اثر میگذارد و

در لایه‌ی خودش تغییری ایجاد نمی‌کند. شبکه‌های پس‌خور (Feed Back Neural Network) که بر خلاف

مورد قبلی مسیربرگشتی دارند و خروجی نرون در لحظه حال نه تنها به ورودی در آن لحظه بلکه به مقدار

خروجی خود نرون در لحظه ی گذشته نیز وابسته است. یکی دیگر از این شبکه ها شبکه های عصبی کانولوشن

هستند. از این سبکه عصبی در جهت پردازش تصویر، دید رایانه، تشخیص گفتار ترجمه ماشینی استفاده می شود

با استفاده از ایم سیستم ها می توانیم هوش مصنوعی تولید کنیم که می تواند کاربرد خود را بهتر کند تا نتایج

خواسته شده را به ما بدهد.

هوش مصنوعی با پایتون

هوش مصنوعی با پایتون

پایتون یک زبان برنامه نویسی است که در با هوش مصنوعی درآمیخته و بسیار کاربرد دارد.

با توجه به نظرات توسعه دهندگان پایتون با داشتن 57% آرا، نسبت به زبان C++ محبوب تر

است. دلیل این امر یادگیری و اجرای آسان پایتون است.با وجود بسیاری از کتابخانه ها ، می توان

از آنها برای تجزیه و تحلیل داده ها نیز استفاده کرد. در صورتی که برای یادگیری و استفاده از

 به این دلیل که برنامه ابتدایی تری است بسیار سخت تر است. پایتون زبان برنامه نویسی C++

 جدیدی نیست اما در سال های اخیر جایگاه ویژهای را برای خود به دست آورده.

پایتون چیست ؟

پایتون (به انگلیسی: Python) یک محیط یکپارچه توسعه نرم‌افزار همه منظوره سطح بالا، شیءگرا،

اِسکریپتی و متن باز است که توسط خیدو فان روســـــوم در سال ۱۹۹۱ در کشور هلند طــراحی شــد.

فلسفهٔ ایجاد آن تأکید بر دو هدف اصلی خوانایی بالای برنامه‌های نوشته شده و کوتاهی و بازدهی نسبی

بالای آن است. کلمات کلیدی و اصلی این زبان به صورت حداقلی تهیه شده‌اند و در مقابل کتابخانه‌هایی

که در اختیار کاربر است بسیار وسیع هستند.

بر خلاف برخی زبان‌های برنامه ‌نویسی رایج دیگر که بلاک‌های کد در آکولاد تعریف می‌شوند (به‌ ویژه

زبان‌هایی که از گرامر زبان سی پیروی می‌کنند) در زبان پایتون از فــــاصله و جلو بــردن متن برنامه

برای مشخص کردن بلاک‌های کد استفاده می‌شود. به این معنی که تعدادی یکسان از نویسه فاصله در

ابتدای سطرهای هر بلاک قرار می‌گیرند، و این تعداد در بلاک‌های کد درونی‌تر افــزایش می‌یابد. بدین

ترتیب بلاک‌های کد به صورت خودکار ظاهری مرتب دارند.پایتون مدل‌های مختلف برنامه ‌نویسی

(از جمله شی‌گرا و برنامه‌نویسی دستوری و تابع محور) را پشتیبانی می‌کند و برای مشخص کردن نوع

متغیرها از یک سامانهٔ پویا استفاده می‌کند.به همین دلایل است که پایتون با هوش مصنوعی بسیار همخوانی

دارد و مناسب است.

چرا هوش مصنوعی را با پایتون می نویسند ؟

پایتون با تعداد زیادی کتابخانه داخلی ساخته شده است. بسیاری از کتابخانه ها برای هوش مصنوعی

و یادگیری ماشین است. برخی از کتابخانه ها عبارتند از Tensorflow (که کتابخانه شبکه عصبی

سطح بالایی است) ، scikit-Learn (برای داده کاوی ، تجزیه و تحلیل داده ها و یادگیری ماشین)

، pylearn2 (انعطاف پذیر تر از scikit-Learn) البته تمام کتابخانه ها نیستند و این لیست کتابخانه ها

ادامه دارد.پایتون یک پیاده سازی آسان برای OpenCV دارد. آنچه پایتون را برای همه محبوب می کند،

اجرای قدرتمند و آسان آن است. برای سایر زبانها ، دانشجویان و محققان باید قبل از نوشتن کد های

یادگیری ماشینی یا هوش مصنوعی با آن زبان ، باید شناخت کاملی از آن زبان مورد نظر را بدانند. اما

در مورد پایتون اینگونه نیست. حتی یک برنامه نویس با دانش بسیار پایه ای می تواند به راحتی پایتون

را اداره کند. گذشته از آن ، زمانی که کسی در نوشتن و اشکال زدایی کد در پایتون سپری می کند،

در مقایسه با C ، C ++ یا Java ، بسیار کمتر می شود.

مزیت های پایتون برای نوشتن هوش مصنوعی

اولین مزیتی که خیلی ها را به سمت پایتون سوق می دهد همانطور که قبلا ذکر کردیم داشتن تعداد بالای

کتابخانه ها برای این زبان برنامه نویسی است. کتابخانه یک ماژول یا گروهی از ماژولهایی

منتشر شده توسط منابع مختلف مانند PyPi است که شامل یکسری کد از پیش نوشته شده است که به

کاربران امکان می دهد تا به برخی عملکردهای مختلف برسند. کتابخانه های Python

موارد سطح پایه ای را ارائه می دهند ، بنابراین توسعه دهندگان مجبور نیستند که از همان ابتدا هر

بار کد نویسی کنند. موانع کم برای ورودی، دانشمندان داده بیشتری را مجاب می کند تا

پایتون را انتخاب کنند و بدون هدر دادن زمان و تلاش زیاد برای یادگیری زبان برنامه نویسی ، از

آن برای توسعه هوش مصنوعی استفاده کنند. زبان برنامه نویسی پایتون شباهت زیادی به زبان انگلیسی

دارد و این روند یادگیری را آسانتر می کند. نحو ساده آن به شما امکان می دهد تا با سیستمهای

پیچیده راحت کار کنید و روابط صریح بین عناصر سیستم را تضمین کنید. پایتون برنامه بسیار انعطاف

پذیری است و به کاربر اجازه می دهد تا با  بسیاری از داده های موجود بتواند کار کند. پایتون یک پلتفرم

مستقل است و می تواند روی سیستم عامل هایی مثل ویندوز، مک او اس، لینوکسو خیلی از

سیستم عامل دیگر اجرا شود. خواندن کد های این برنامه بسیار آسان است و می توانید به راحتی

کد دیگر توسعه دهندگان را بخوانید. این برنامه قابلیت تجسم سازی خوبی دارد برای مثال کتابخانه Matplotlib

اجازه می دهید نمودارها ، و طرح هایی برای درک بهتر داده ها ، ارائه مؤثر و تجسم

بهتر ایجاد کنند. این زبان جامعه پشتیبانی بسیار خوبی دارد و در نهایت محبوبیت آن به شدت در حال گسترش است.

برنامه هایی که با پایتون نوشته شده

اینستاگرام (Instagram): نرم‌افزار اشتراک‌گذاری تصاویر و ویدیوها
بیت‌تورنت (نرم‌افزار) (BitTorrent): نرم‌افزار کلاینت برای فایل‌های به اشتراک گذاشته شدهٔ (p2p) توسط پروتکل بیت‌تورنت
چندلر (Chandler): مدیر اطلاعات شخصی شامل تقویم، میل، کارهای روزانه، یادداشت‌ها و…
Civilization IV: یک گیم کامپیوتری بر مبنای پایتون که از boost.python استفاده می‌کند
میلمن (Mailman): یکی از معروفترین نرم‌افزارهای مرتبط با ایمیل
کمبیلو (Kombilo): مدیر پایگاه داده و مرورگر بازی‌های go
موین‌موین (MoinMoin): یکی از قدرتمندترین و معروفترین ویکی‌های موجود
پلون (Plone): یک ابزار مدیریتی محتوایی متن باز، قدرتمند و کاربر پسند
پورتاژ (Portage): قلب توزیع جنتو. یک مدیر بستهای سیستم لینوکس
زوپ (zope): یک پلتفورم شیء گرای مبتنی بر وب. زوپ شامل یک سرور نرم‌افزار به همراه پایگاه داده شیء گرا و یک رابط مدیریتی درونی مبتنی بر وب می‌باشد
اس‌پی‌ای (SPE): یک IDE رایگان، متن باز برای سیستم‌عامل‌های ویندوز، لینوکس، مک که از wxGlade(طراحی رابط کاربر),PyChecker (دکتر کد) (Blender(3D پشتیبانی می‌کند
یام (Yum): یک برنامه مدیریت بسته متن‌باز برای توزیع‌های سازگار با آرپی‌ام.
آباکوس(Abaqus):نرم‌افزار شبیه‌سازی با روش المان محدود که امکان اسکریپت‌نویسی به زبان پایتون را به کاربر می‌دهد.

زبان های دیگر که تحت تاثیر پایتون نوشته شده اند

طراحی و فلسفه پایتون بر بسیاری از زبانهای برنامه نویسی دیگر تأثیر گذاشته است:

بو از حالت تورفتگی ، نحو مشابه و الگویی مشابه شی استفاده می کند.
کبرا از اصطلاح و نحو مشابه استفاده می کند ، و سند تأیید آن ، پایتون را برای اولین بار در بین زبان هایی که بر آن تأثیر گذاشته اند ، لیست می کند.
CafeScript ، یک زبان برنامه نویسی است که به زبان JavaScript کامپایل می شود ، دارای نحوی الهام گرفته از پایتون است.
ECMAScript / جاوا اسکریپت تکرار کننده و ژنراتورها را از پایتون گرفته است.
GDScript ، یک زبان برنامه نویسی بسیار شبیه به پایتون ، که در موتور بازی گودوتساخته شده .
Go برای “سرعت کار با زبانی پویا مانند پایتون” طراحی شده است و همین نحو را برای برش آرایه ها به اشتراک می گذارد.
گرووی از میل به آوردن فلسفه طراحی پایتون به جاوا انگیزه گرفت.
جولیا به گونه ای طراحی شده بود که برای برنامه نویسی عمومی به مانند پایتون قابل استفاده باشد.
نیم از عملکرد  و نحو مشابهی استفاده می کند.
یوکیهیرو ماتسوموتو ، خالق روبی گفته است: “من می خواهم یک زبان برنامه نویسی داشته باشم که از پرل قدرتمندتر باشد و از پیتون شیء گرا باشد. به همین دلیل تصمیم گرفتم که زبان خودم را طراحی کنم.”
سوئیفت ، یک زبان برنامه نویسی است که توسط اپل ساخته شده است و دارای نحوی با الهام از پایتون است.
شیوه های توسعه پایتون نیز توسط زبان های دیگر تقلید شده است. به عنوان مثال ، تمرین نیاز به سندی که توضیحات منطقی را برای آن شرح می دهد ، و مسائل مربوط به آن ، تغییر زبان (در پایتون ، یک PEP) در Tcl ،  Erlang ، ​​و Swift نیز مورد استفاده قرار می گیرد.