الاثنين، 13 مايو 2019

دور الذكاء الاصطناعي في التكنولوجيا المستقبلية


إننا نقف على شفا اقتصاد جديد: اقتصاد رقمي ، حيث ستتأثر القوى العاملة العالمية بعمق بالذكاء الاصطناعي (AI) ويتوقع المزيد من التطورات على مستوى العالم في الغد القريب ، الذكاء الاصطناعي هو الذكاء الذي تظهره آلة أو برنامج لأداء مهمة عادة ما يكون الإنسان قادرًا على القيام بها [1] . اليوم ، تُظهر مجالات رئيسية من الذكاء الاصطناعي مثل معالجة اللغات الطبيعية والتعرّف على الكلام والروبوتات ورؤية الكمبيوتر والتعلم الآلي وغيرها نمواً هائلاً وتؤثر بشكل كبير في قطاعات متنوعة مثل الفضاء والرعاية الصحية والأمن والمجال العسكري وما إلى ذلك. - مع الكم المتزايد من البيانات والاتصال في كل مكان والحوسبة عالية الأداء والبيانات الضخمة والتعلم العميق الموجودين تحت تصرفنا ، سيضيف AI مستوى جديدًا من الكفاءة والتطور إلى التكنولوجيا المستقبلية .

 تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التكنولوجيا المستقبلية

اليوم ، تتدفق البيانات في الوقت الفعلي ، مدفوعة بالنمو المزدهر للأجهزة الرقمية ، والوسائط الاجتماعية ، والحوسبة السحابية ، وإنترنت الأشياء (IoT). هذه البيانات تنشيء مجموعة بيانات كبيرة لتدريب أنظمة الذكاء الاصطناعى. ~ في غضون بضع سنوات ، سوف يلمس الذكاء الاصطناعي جميع الصناعات تقريبًا على هذا الكوكب ، وهناك العديد من الطرق التي تمكن الذكاء الاصطناعي من أن يحول صناعات بعينها.

• الرعاية الصحية

يمكن لنظام الذكاء الاصطناعي مساعدة الأطباء على تقديم علاج أسرع ودقيق عن طريق تحليل كمية كبيرة من البيانات السريرية مثل التركيبة السكانية والملاحظات الطبية والتسجيلات من الأجهزة الطبية والصور المختبرية [2]. على سبيل المثال ، يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في اكتشاف سرطان المبيض الظهاري في المرحلة 1A التي يكون فيها معدل الشفاء 94 ٪ [3]. بينما ، من خلال عملية طبيعية ، عادة ما يتم اكتشافها أو يتم اكتشافها في المرحلة 3 أو 4 ، عندما تبدأ الأعراض في الظهور وتبدأ فرص الشفاء في الانخفاض. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون الرباط العصبي لــ Elon Musk هو التقدم التالي لـ AI في مجال الرعاية الصحية. إنها شبكة رفيعة جدًا يمكن تضمينها في الجمجمة مما يخلق واجهة بين الجهاز والعقل. تدريجيا ، سيصبح جزءًا من الدماغ ويساعد في علاج اضطرابات الدماغ [4].

• صناعة الفضاء

تاريخياً ، تم استخدام خوارزمية التعلم الآلي في المراقبة الصحية للمركبات الفضائية والملاحة والتحكم الذكي والكشف عن الأشياء للملاحة [6،7،8]. في هذه الأيام أصبحت الشركات الخاصة أبطالاً بدلاً من العمل كمقاول في صناعة الفضاء [9]. أحد الأمثلة البارزة هي SpaceX ، في عام 2018 أطلقوا 21 صاروخًا في الفضاء [10]. كما  تخطط Blue Origin لبدء السياحة الفضائية بحلول عام 2021. وكذا تستخدم ناسا AI لتحسين المسار والحمولة الصافية لزيادة كفاءة مهمة النقل التالية إلى المريخ [11].

سوف يقوم الذكاء الاصطناعي بتمديد حدود التوافق البشري ، قمر كوكب المشتري حيث يعتقد العلماء أنه قد يكون هناك محيط تحت سطح أرضه.لذا تخطط ناسا حاليًا لإطلاق James Webb Space Telescope في المدار على بعد حوالي 1.5 مليون كيلومتر من الأرض في عام 2020 ، وسيؤدي الذكاء الاصطناعي AI جزء من المهمة . الذكاء الاصطناعى لا يزال يجمع الزخم في صناعة الفضاء [12]. سيتم شحن مهمة السنوات القادمة مع الذكاء الاصطناعي أثناء قيامنا برحلة إلى المذنبات والكواكب والأقمار واستكشاف إمكانية تعدين المذنبات [12].

• حماية البيئة

مع الضغوط الوشيكة غير المسبوقة التي تسببها ظاهرة الاحتباس الحراري والكوارث الطبيعية وغيرها من الأنشطة البشرية ، يمكن أن يساعدنا الذكاء الاصطناعي AI في اتخاذ خطوات ملموسة لحماية بيئتنا بشكل أفضل. على سبيل المثال ، من خلال استخدام مقاطع فيديو Youtube لتحديد وتتبع حركة الحيوانات بشكل فريد ، يمكن لـAI مساعدة العلماء على تحديد وحماية الحيوانات المهددة بالانقراض [13]. في المستقبل ، يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في الحد من الغازات الدفيئة من خلال تحسين حركة المرور بشكل مناسب ، وتخطيط مسارات وسائل النقل العام المستقلة و خدمات تقاسم ركوب [14]. سوف يعزز الزراعة بمساعدة جمع البيانات الآلي واتخاذ الإجراءات التصحيحية باستخدام الروبوتات للكشف عن أمراض المحاصيل التي ستزيد في نهاية المطاف من الكفاءة وتقلل من استخدام المبيدات الحشرية والأسمدة. سيساعد الذكاء الاصطناعي أيضًا في مراقبة الشعاب المرجانية من خلال معالجة عدد كبير من الصور التي جمعتها الطائرات بدون طيار و الاقمار الاصطناعية التابعة ناسا [14]. هذه المعلومات يمكن أن تساعد في حماية الشعاب المرجانية من الانهيار. يمكن لمكاسب الذكاء والإنتاجية التي يقدمها الذكاء الاصطناعي أن تطلق العنان لحلول قوية للتحديات الملحة للبيئة .

• الذكاء العام الاصطناعي

الآلات المتخصصة للغاية مثل Deep Blue و Watson و AlphaGo هي أنظمة ذكاء إصطناعي ذات الأغراض الفردية التي تتسم بذكائها خاصة بالمجال المعروف باسم الذكاء الاصطناعي الضيق (ANI) [15]. هناك عمل تجريبي مستمر حول الذكاء العام الاصطناعي سيكون مرنًا بما يكفي للتعلم دون إشراف والتكيف مع مواقف متعددة وغير متوقعة مثل البشر. في مجال النظم القانونية ، سوف تنفذ مفاهيم مثل "العدالة". 
بعد عقود ، لن تكون الروبوتات العاطفية شيئًا من الخيال العلمي.

أخرى

في مجالات أخرى مثل أمن الحاسوب ، ستلعب الشبكة العصبونية الاصطناعية دورًا مهمًا من خلال تجميع المعلومات الاستخباراتية باستمرار حول الهجمات والانتهاكات والتهديدات الجديدة والبرامج الضارة وبإعطاء كل هذه المعلومات ، يمكن لـAI التعلم منها واكتشاف العيوب الموجودة داخل شبكة المؤسسة والتمييز بينها بشكل أسرع من عضو في أمن الحاسوب [16]. من خلال تسخير الذكاء الاصطناعي ، ستكون برامج الدردشة أكثر فاعلية مما يؤدي إلى انتقال كبير من واجهة المستخدم الرسومية (GUI) إلى واجهة المستخدم للمحادثة (CUI) [17]. علاوة على ذلك ، سيتم استبدال المركبات الآلية بشكل كبير بسيارات بدون سائق من شأنها أن تقلل من حوادث الطرق وتحسين كفاءة الوقود بسبب سلاسة الكبح والتسارع من السائقين البشر. 
في الجيش ، من خلال الاستفادة من قدرات ترجمة الصور الفضائية ، يمكن لبرامج الذكاء الاصطناعي تحديد الأهداف والتهديدات المحتملة.

التطور التالي الذي قد نشهده في الذكاء الاصطناعي هو الحوسبة العصبية ، التي ستكون مماثلة لنموذج الدماغ البشري. يمكن تسخير الذكاء الاصطناعي أكثر للمساعدة في التخلص من الأخطاء التي تكون أدمغة الإنسان عرضة لها [18]. علاوة على ذلك ، قد نرى تكامل الأجهزة والبرمجيات الكمومية مع الذكاء الاصطناعى ، لحل المشكلات المعقدة خلال ثوانٍ [19].

التحديات

يمكن أن تؤدي أتمتة الذكاء الاصطناعي إلى حدوث أزمة البطالة بين البشر لأن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يتفوق علينا في المزيد والمزيد من المجالات [20]. مصدر قلق آخر هو إساءة الاستخدام المحتملة للذكاء الاصطناعي من قبل القراصنة والدول المتمردة والمهاجمين. على سبيل المثال ، يمكن تحويل طائرة بدون طيار تجارية إلى سلاح مستهدف [21]. علاوة على ذلك ، يعتقد العلماء بعد الذكاء الاصطناعي العام ، بعد ذلك قد نرى الذكاء الاصطناعي الفائق ، الذي سيتجاوز الذكاء البشري [22]. هذا الذكاء الفائق قد يحكم العالم ويرى البشر على أنه تهديد وهدر للموارد.

استنتاج

هناك خوف لدى الناس من الآثار السلبية التي يمكن أن تحدثها الأنظمة الفائقة للذكاء في المستقبل. ولكن ، أوضح كورت جودل بصفته عالم رياضيات أن أي نظام منطقي ، بما في ذلك أي نظام رياضي ، يعتمد على أماكن لا يمكن إثباتها انطلاقا من نفسه - يحتاج المرء دائمًا إلى سلطة خارجية. على سبيل المثال ، يعمل برنامج الكمبيوتر عن طريق تحديد القواعد الخاصة به من الخارج. وبالمثل ، الذكاء الاصطناعي ليس تهديدًا ، لأنه يجب برمجته بهذه الطريقة أولاً من قبل السلطة الخارجية - أي البشر [23 ، 24]. يمكننا أن نكون أكثر حرصًا في مجموعاتنا التدريبية ونصف الإجابات التي نعتبرها مقبولة. يمكن استنباط هذه الآلات التي تعكس القيم الأخلاقية.

مع عدم وجود سيارات بدون سائق ، والطائرات بدون طيار تنزل الطرود ، والمساعدة الافتراضية التي تحدد أذواقنا وهياكلنا الخارجية الداعمة للمعاقين ، لا ينكر حقيقة أن الذكاء الاصطناعي سيواصل البحث والتوغل في تطبيقات الحياة اليومية. استخدامه لديه القدرة على زيادة ومساعدة القدرات البشرية [25].هناك احتمال كبير بأننا سنتواصل مع روبوتات مثل Woebot لمحاربة الاكتئاب ، دون أن يدركوا أنهم ليسوا بشرًا. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل البيانات الكبيرة في الوقت الحاضر ، والحوسبة العالية ، والتعلم العميق كعامل مساعد في عملية الأتمتة ، فقد نشهد إضفاء الطابع الديمقراطي على الذكاء الاصطناعي في السنوات القليلة المقبلة.


مصادر :

1 - Tegmark M. Life 3.0. New York: Alfred A. Knopf; 2017

2 - Electronic Source Data in Clinical Investigations. Fda.gov. https://www.fda.gov/downloads/drugs/guidances/ucm328691.pdf.Published in 2019. Accessed March 5, 2019

3 - Guppy A, Nathan P, Rustin G. Epithelial Ovarian Cancer: A Review of Current Management. Clin Oncol. 2005;17(6):399–411. doi:10.1016/j.clon.2005.05.009

4 - Strickland E. 5 Neuroscience Experts Weigh In On Elon Musk’s Mysterious “Neural Lace” Company.; 2017. https://cml.harvard.edu/assets/5-Neuroscience-Experts-Weigh-in-on-Elon-Musks-Mysterious-_Neural-Lace_-Company-IEEE-Spectrum.pdf.Accessed March 9, 2019

5- He J, Baxter S, Xu J, Xu J, Zhou X, Zhang K. The practical implementation of artificial intelligence technologies in medicine. Nat Med. 2019;25(1):30–36. doi:10.1038/s41591–018–0307–0

6 - Yairi T, Takeishi N, Oda T, Nakajima Y, Nishimura N, Takata N. A Data-Driven Health Monitoring Method for Satellite Housekeeping Data Based on Probabilistic Clustering and Dimensionality Reduction. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2017;53(3):1384–1401. doi:10.1109/taes.2017.2671247

7- Wilkinson M, Meade A. Neural-Network-Inspired Machine Learning for Autonomous Lunar Targeting. Journal of Aerospace Information Systems. 2014;11(7):458–466. doi:10.2514/1.i010166

8- Burl M, Wetzler P. Onboard object recognition for planetary exploration. Mach Learn. 2011;84(3):341–367. doi:10.1007/s10994–011–5239–6

9- Nato Parliamentary Assembly. The Future Of The Space Industry. France; 2018

10- Launch Manifest. SpaceX. https://www.spacex.com/missions.Published 2019. Accessed March 7, 2019

11-Rabideau G, Benowitz E. Prototyping an Onboard Scheduler for the Mars 2020 Rover. Ai.jpl.nasa.gov. https://ai.jpl.nasa.gov/public/papers/rabideau_iwpss2017_prototyping.pdf. Published 2017. Accessed March 7, 2019

12-Prosser M, Rebolledo J. AI Is Kicking Space Exploration Into Hyperdrive — Here’s How. Singularity Hub. https://singularityhub.com/2018/10/07/ais-kicking-space-exploration-into-hyperdrive-heres-how/#sm.00000r5b4gfpqafdxzhk8wrdhw724. Published 2019. Accessed March 12, 2019.

13-Standing out from the pack: Wild Me uses AI to revolutionize animal identification — Microsoft Green Blog. Microsoft Green Blog. https://blogs.microsoft.com/green/2018/06/14/standing-out-from-the-pack-wild-me-uses-ai-to-revolutionize-animal-identification/.Published 2019. Accessed March 14, 2019

14-Fourth Industrial Revolution For The Earth Harnessing Artificial Intelligence For The Earth. PWC; 2018. https://www.pwc.com/gx/en/sustainability/assets/ai-for-the-earth-jan-2018.pdf. Accessed March 15, 2019

15-Spiegeleire S, Maas M, Sweijs T. Artificial Intelligence and the Future of Defence: Strategic Implications for Small and Medium Sized Force Providers. The Hague Centre for Strategic Studies (HCSS); 2018

16-Geluvaraj B, Satwik P, Ashok Kumar T. The Future of Cybersecurity: Major Role of Artificial Intelligence, Machine Learning, and Deep Learning in Cyberspace. International Conference on Computer Networks and Communication Technologies. 2018:739–747. doi:10.1007/978–981–10–8681–6_67

17- Gentsch P. Conversational AI: How (Chat)Bots Will Reshape the Digital Experience. AI in Marketing, Sales and Service. 2018:81–125. doi:10.1007/978–3–319–89957–2_4

18-Neuromorphic Computing — Next Generation of AI. Intel. https://www.intel.com/content/www/us/en/research/neuromorphic-computing.html. Published 2019. Accessed March 18, 2019

19-Welser J, Pitera J, Goldberg C. Future Computing Hardware for AI. 2018 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM). 2018. doi:10.1109/iedm.2018.8614482

20-West D. The Future Of Work

21-E. Vattapparamban, İ. Güvenç, A. İ. Yurekli, K. Akkaya and S. Uluağaç, “Drones for smart cities: Issues in cybersecurity, privacy, and public safety,” 2016 International Wireless Communications and Mobile Computing Conference (IWCMC), Paphos, 2016, pp. 216–221

22-Artificial Super Intelligence. IEEE Future Directions. 2018. http://sites.ieee.org/futuredirections/2018/09/10/artificial-super-intelligence/. Accessed March 17, 2019

23- Kurt Gödel (1931), “Über formal unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme, I.” Monatshefte für Mathematik und Physik 38: 173–198. DOI 10.1007/BF01700692 


24-Martin Davis, ed. (1965). The Undecidable: Basic Papers on Undecidable Propositions, Unsolvable Problems and Computable Functions, Raven, New York. Reprint, Dover, 2004. ISBN 0–486–43228–9

 25-REESE B. FOURTH AGE. ATRIA Books; 2019