ما هو الذكاء الاصطناعي؟
الذكاء الاصطناعي أو Artificial Intelligence أو اختصارًا AI هو العلم الذي يعطي يجعل الآلات قادرة على اتخاذ قرارات والتصرف بذكاء من خلال محاكاة البشر وطريقتهم في التفكير، فنحن البشر نحصل على المعلومات الواردة من العالم الخارجي ونعالجها في عقولنا ونصدر الأحكام والاستنتاجات بناء عليها وبناء على تجاربنا السابقة.
يمكنك تشبيه عملية الذكاء وتعلم الآلة بالمولود الجديد الذي لا يستطيع تعلم أو عمل أي شيء بمفرده. إذا لم يعلمه والداه ويدربانه وينقلان له المعرفة ويمكنانه من التعرف على ما هو خطأ وما هو صواب. وبذلك تتعلم الآلة وتصبح قادرة على اتخاذ القرارات وإعطاء الاستنتاجات واقتراح الحلول.
نعرف أن الآلات هي مجرد عتاد قابل للبرمجة ولكن في عصر AI أصبحت قابلة للتعلم أيضًا بطريقة تمكنها من إصدار أحكام وقرارات مشابهة للبشر من خلال اتباع طريقة معينة في البرمجة تسمى تعلم الآلة Machine Learning وهي مصطلح مرافق للذكاء يُمكِّن الآلات من التعلم من أكوام من البيانات بتطبيق خوارزميات ونماذج وأنماط مسبقة البناء عليها نعطيها لها مع البيانات لتستنتج بذلك منها المعلومات دون أن تتم برمجتها وتعليمها بشكل صريح وبذلك تتعلم الآلات وتصبح أكثر ذكاءً.
مثلًا بسيط على ما سبق هو تعليم الطفل الصغير أصناف الحيوانات فنقول له الطائر يطير. وله جناحان وهذا هو النموذج الحاكم، وبذلك يستطيع الطفل تطبيق هذا النموذج لتصنيف الطيور عن غيرها من أصناف الحيوانات. الأخرى مهما أعطيناه من أصناف وأشكال مختلفة، وهو بالضبط ما نفعله مع الآلات باختصار وتبسيط.
أهمية تعلم الذكاء الاصطناعي
قد تتساءل لماذا أتعلم الذكاء الاصطناعي؟ وهل هناك فائدة من تعلمه والجواب هو نعم بكل تأكيد فالذكاء الصناعي واحد من أهم العلوم الحديثة المستخدمة في عملية إيجاد حلول لمشاكل المجتمع المُلحّة والمصيرية، كالأمراض ومشاكل التلوث وتغير المناخ والعمل في البيئات الخطرة (كالبحر والفضاء).
كما يعد AI أيضًا قطاعًا اقتصاديًّا سريع النمو، حيث من المتوقع أن تزيد عائدات البرامج التي تعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي بنسبة 21.3٪ عن العام السابق، بإجمالي 62.5 مليار دولار في عام 2022.
إذًا من خلال تعلّم AI ، لن تكون مواكبًا لثورة هذا العصر فقط بل ستكون جزءًا منها، عدا عن كون العمل بها ممتع ومحطّ جذب لمن يُريد تحقيق إنجازات علمية وبحثية.
أضف إلى ذلك يعتبر العمل في مجال الذكاء الصناعي مُجزيًّا ماديًّا. فمتوسط الرواتب لمهندسي الذكاء الاصطناعي وفقًا لموقع Glassdoor المتخصص في الولايات المتحدة الأمريكية يزيد عن 127 ألف دولارًا أمريكيًّا في السنة. بينما يبلغ متوسط الأجر لمهندس الذكاء في الإمارات العربية المتحدة 337 ألف درهمًا إماراتيًا (حوالي 94 ألف دولارًا أمريكيًّا) في السنة وفقًا للموقع المتخصص erieri.
وعلى الرغم من أن قدرات الذكاء الصناعي لم تأخذ ذروتها بعد ومازالت في مهدها، إلا أنّه أصبح جزءًا أساسيًّا في الكثير من التطبيقات المختلفة. ويتزايد عدد الشركات التي تعتمد الذكاء الاصطناعي لتحسين أدائها ما يعني أن الوظائف المرتبطة بالذكاء الاصطناعي تُصبح مطلوبة كثيرًا وبوتيرة متسارعة.
فبحسب استطلاع أجرته شركة McKinsey أظهر أن الذكاء يستخدم بوتيرة متزايدة في تحسين الخدمات وتعزيز المنتجات ونمذجة المخاطر .ومنع الاحتيال، واعتبارًا من الآن وحتى عام 2030 من المتوقع أن ينمو الطلب على وظائف أبحاث الحاسب والمعلومات بنسبة 22٪.
وعلى أهمية هذا المجال وانتشاره لا يزال هناك نقص في الموارد البشرية للذكاء الاصطناعي لاسيما في العالم العربي. فإذا كنت شخصًا مهتمًا بالذكاء الاصطناعي وترغب في تعلمه فأنت تمنح نفسك فرصة عظيمة للحصول على عمل يبشر بمستقبل واعد وفرص واسعة.
تطبيقات الذكاء الاصطناعي
قد يخطر ببالك عند سماع مصطلح الذكاء الاصطناعي أنه يطبق فقط في الروبوتات المتقدمة التي نراها في البرامج الوثائقية وأفلام الخيال العلمي لكن هذا المثال عام جدًا فالذكاء الاصطناعي يمكن أن يطبق في العديد من المجالات ويصمم لإنجاز مهمة محددة في مجال الرعاية الصحية أو الخدمات المصرفية أو التعليم أو الترفيه أو الإدارة وما إلى ذلك.
ومن أبرز تطبيقات الذكاء الصناعي نذكر:
- التجارة الإلكترونية: يمكن تطبيق الذكاء الاصطناعي للتوصية بأفضل المنتجات واستخدام روبوتات الدردشة ومنع عمليات الاحتيال على بطاقة الائتمان.
- التعليم: يمكن الاستفادة من الذكاء الاصطناعي في وضع خطط دراسية متكاملة وإنشاء محتوى تعليمي ذكي وأتمتة المهام الإدارية.
- الرعاية الصحية: يستخدم الذكاء الاصطناعي في التعرف على الأمراض المختلفة وتشخيصها والكشف المبكر عنها وفي اكتشاف أدوية جديدة.
- السيارات: يستخدم الذكاء الاصطناعي في تصنيع السيارات الذكية وذاتية القيادة كما يحسن تجربة القيادة في السيارة من خلال توفير أنظمة إضافية مثل كبح الفرامل عند الطوارئ.
- وسائل التواصل الاجتماعي: يمكن الاستفادة من الذكاء الاصطناعي للتوصية بالمنشورات التي قد يهتم بها المتابعون بناء على نوع المحتوى الذي يتفاعلون معه والكشف عن المحتوى غير الملائم والترجمة التلقائية للمحتوى.
كانت هذه أمثلة على بعض استخدامات AI . وتجدر الإشارة أن الذكاء الاصطناعي آخذ في التقدم دونما توقف وتضاف العديد من المجالات التي يضع الذكاء الصناعي بصمته فيها كالزراعة والنقل والفضاء والتجارة الإلكترونية وفي مقالة تطبيقات الذكاء الاصطناعي نشرنا مقالة شاملة لكل هذه المجالات.
ما هي وظيفة مهندس الذكاء الاصطناعي؟
يسمى الشخص المسؤول عن الذكاء الاصطناعي داخل أي مؤسسة أو منظمة مهندس الذكاء الاصطناعي. وهو منصب وظيفي مرموق، وقد تختلف مسؤوليات مهندس AI حسب مكان العمل ولكنه يكون مسؤولًا بشكل عام عن الأمور التالية:
- تطوير أنظمة وتطبيقات ذكية من شأنها تحسين الأداء واتخاذ قرارات أفضل.
- تحقيق أهداف العمل باستخدام أساليب AI .
- استخدام المنطق والاحتمالات وتعلم الآلة لحل مشكلات العمل.
- تطبيق أفضل الممارسات والخوارزميات لاستخراج البيانات حول المشتريات والمبيعات. والمنتجات ومعالجتها وتحليلها والتنبؤ بالأحداث المستقبلية.
- تحليل الأنظمة الحالية والعمل على مشاريع تطويرية.
ويمكن لمهندس AI أن يتخصص في مجالات مختلفة مثل التعلم الآلي أو التعلم العميق. وسنتحدث بشكل موسع عن هذه التخصصات في فقرة لاحقة.
وكي تصبح مهندس AI تحتاج لمجموعة من المهارات الشخصية أهمها الفكر التحليلي والإبداعي. والتواصل الجيد والعمل بروح الفريق إلى جانب المهارات التقنية المتعددة التي ذكرناها وعلى رأسها الرياضيات. والإحصاء وعلوم الحاسوب ولغات البرمجة.
أساسيات الذكاء الاصطناعي
قد تتمكن من صعود السلم درجتين درجتين لكن أكثر من ذلك سيكون الأمر مستحيلًا. لذا من الأفضل صعوده درجة درجة وقبل أن تبدأ في تعلم الذكاء الصناعي. يجب أن يكون لديك أساس في المجالات التالية وكلما كان أساسك أكبر كلما كان أفضل:
- مبادئ علوم الحاسب.
- لغات البرمجة.
- الخوارزميات وهياكل البيانات.
- أنظمة التشغيل.
- حل المشكلات وتطبيقها باستخدام البرمجة الحاسوبية.
لنتعرف سويًا على كل مجال من المجالات الواردة أعلاه بمزيد من التفصيل وأهميتها في تعلم الذكاء الاصطناعي
مبادئ علوم الحاسب
لا يمكنك لعب كرة القدم بدون كرة. الأمر ذاته ينطبق هنا، فلابد من فهم المبادئ الأساسية لعلوم الحاسب قبل أن تتمكن من بدء برمجة الذكاء الاصطناعي. هذا يتضمن (سنضع الحد الأدنى من مستوى المعرفة المطلوبة لكل منها):
1. برمجة الحاسب (متوسطة)
البرمجة هي مجموعة الأنشطة التي تمكننا من التخاطب مع الحاسب وتوجيه الأوامر له. وتتضمن هذه الأنشطة أمورًا مثل كتابة التعليمات وتوجيه الأوامر وبناء الخوارزميات وكي تتمكن من برمجة الحاسب يجب أن تتعلم إحدى لغات البرمجة.
2. لغات البرمجة (أساسية)
يجب أن يكون لديك القدرة على البرمجة بإحدى لغات البرمجة وتحديدًا لغة بايثون. وهي كافية لتطوير مختلف تطبيقات الذكاء الاصطناعي بمختلف تخصصاته.
3. الخوارزميات وهياكل البيانات (متوسطة)
هياكل البيانات Data structure هي تنظيم وإدارة وتخزين البيانات بطريقة تتيح الوصول والتعديل الفعّال مثل المصفوفات Arrays. والقوائم المترابطة Linked list والمكدس Stack …إلخ.
أما الخوارزمية فهي عبارة عن مجموعة من الخطوات لحل مشكلة معينة، ومن خلال فهم الخوارزميات وهياكل البيانات وكيفية بنائها. يمكننا كتابة برامج وتطبيقات فعّالة.
4. أنظمة التشغيل (أساسية)
يجب أن يكون لديك مهارة أساسية في التعامل مع نظامي التشغيل ويندوز لا نقول أن تكون خبيرًا بهما بل يكفي تعلم الأمور الأساسية وتحديدًا كيفية استعمال سطر الأوامر وتشغيل الخدمات الخلفية وإيقافها وإدارة العمليات وغيرها.
وننصحك هنا بالرجوع إلى كتاب أنظمة التشغيل للمبرمجين الذي يجب على كل مبرمج قراءته ليحيط بما يلزمه من معلومات وتفاصيل عن نظام التشغيل.
5. حل المشكلات وتطبيقها باستخدام البرمجة الحاسوبية (متوسطة)
حل المشكلات هو عملية تحويل وصف المشكلة إلى حل باستخدام معرفتنا بمجال المشكلة والاعتماد على قدرتنا على اختيار واستخدام استراتيجيات وتقنيات وأدوات مناسبة لحل المشكلات. يمكنك الاطلاع على مقالة حل المشكلات وأهميتها في احتراف البرمجة.
الرياضيات
الرياضيات هي أساس العلوم العلمية، وبالتأكيد هي الأساس الذي انطلق منه الذكاء. لذا ستحتاج إلى معرفة بعض أساسيات الرياضيات على الأقل للخوض في مجال الذكاء الاصطناعي والتي تشمل:
- الجبر الخطي.
- التفاضلات.
- التحليل العددي.
- الرياضيات المتقطعة.
غالبًا أنهيت مرحلة الدراسية الأساسية وربما الثانوية أو دخلت أروقة الجامعة. وقد درست في تلك المراحل الكثير من الرياضيات وتلك المعلومات التي درستها كافية للبناء عليها ولبدء تعلم الذكاء الاصطناعي ويمكنك بعدها تعلم ما يعترضك من مفاهيم رياضية لاحقًا.
الاحتمالات والإحصاء
تعمل الاحتمالات والإحصائيات كأساس للتحليل والتعامل مع البيانات وتقييم نماذج الذكاء . كما أنها أساس للعديد من الخوارزميات فيه (خوارزمية بايز مثلًا). يمكن أن تجيب الاحتمالات والإحصاءات على أسئلة مثل: ما هي النتيجة الشائعة؟ ما هي النتيجة المتوقعة؟ كيف تبدو البيانات؟ وغيرها من الأسئلة.
تعلم استعمال أدوات الذكاء الاصطناعي
هناك العديد من أدوات الذكاء التي يمكنك تعلمها والتي تساعدك في أتمتة عملك وتوفر وقتك في تطوير التطبيقات وزيادة كفاءتها ومن أشهرها:
- SciKit-Learn: التي تعد من أشهر مكتبات بايثون في مجال الذكاء الاصطناعي وهي مبنية على مكتبة SciPy التي توفر العديد من خوارزميات تعلم الآلة وهي تناسب المبتدئين وتسهل عملهم بشكل كبير.
- TensorFlow: مكتبة مفتوحة المصدر ومتوافقة مع بايثون طورتها جوجل وهي تسهل عمليات الحساب العددي وتستخدم في العديد من مهام AI وتعلم الآلة والشبكات العصبية.
- PyTorch: مكتبة بايثون طورتها فيسبوك وتسرع عملية تطوير تطبيقات الرؤية الحاسوبية ومعالجة اللغات الطبيعية.
- CNTK: تعد واحدة من أفضل أدوات الذكاء الاصطناعي من مايكروسوفت وهي مشابهة لـ TensorFlow وتملك العديد من واجهات برمجة التطبيقات API للغات بايثون وجافا و C++ و C
- Caffe: مكتبة بايثون مفتوحة المصدر تساعد في تطبيقات الذكاء وتناسب بشكل خاص مشاريع البحث الأكاديمي والتطبيقات الصناعية المتقدمة لكونها تتميز بسرعة المعالجة.
- Keras: مكتبة مبنية على TensorFlow وتوفر واجهة بايثون وهي واحدة من أفضل أدوات AI مفتوحة المصدر المستخدمة اليوم.
إلى جانب العديد من أدوات AI التي يمكنك تعلمها مثل OpenNN و Google ML kit و Theano و Swift AI و AutoML و H2O التي تصلح لتطبيقات متنوعة، اختر من بينها ما يناسب احتياجاتك.
