برنامه نویسی
IT

هوش مصنوعی و برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست؟ + معرفی بهترین زبان برنامه نویسی برای هوش مصنوعی

218بازدید

برنامه نویسی «هوش مصنوعی» (Artificial intelligence | AI) روشی برای پیاده‌سازی پروژه‌های هوش مصنوعی است و امروزه یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین حوزه‌ها در علوم کامپیوتر به حساب می‌آید. هوش مصنوعی دارای بخش‌های زیادی از جمله «یادگیری عمیق» (Deep learning) و «شبکه‌های عصبی» (Neural Network) است که با استفاده از آن‌ها می‌توان پروژه‌های هوش مصنوعی را پیاده‌سازی کرد. همچنین رسیدن به راه‌حل بهینه با استفاده از هوش مصنوعی هنوز چالش‌های زیادی دارد که باید بررسی شوند؛ به همین دلیل نوع برنامه نویسی هوش مصنوعی و زبان آن برای حل مسائل حائز اهمیت است. در این مقاله به این سوال پاسخ داده شده که برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست و به مسیر شروع یادگیری آن پرداخته شده است. به علاوه، در این نوشتار زبان‌های ساخت هوش مصنوعی و ابزارهای مورد نیاز آن‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفته‌اند.


فهرست مطالب


هوش مصنوعی چیست؟

به طور کلی در یک جمله می‌توان گفت که هوش مصنوعی، شبیه‌سازی پردازش‌های مغز انسان توسط ماشین و به طور خاص، با استفاده از سیستم‌های کامپیوتری است. همان‌طور که مشخص است، مغز انسان بیشتر فعالیت‌های خود را بر اساس آموزش‌های پیشینش انجام می‌دهد. از این رو در این شبیه‌سازی، سیستم‌های هوش مصنوعی نیز با استفاده از آموزش‌هایی که دریافت می‌کنند، نتایجی را به عنوان خروجی ارائه می‌دهند. البته برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید مقاله نصب تلوبیون روی تلویزیون سونی را بخوانید.این شبیه‌سازی‌ها، آموزش‌ها، سیستم‌ها و الگوهای موجود با استفاده از برنامه نویسی ایجاد می‌شوند و در حوزه‌های متفاوت بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هوش مصنوعی چیست؟

از کاربردهای بسیار مهم هوش مصنوعی می‌توان به «سیستم‌های خبره» (Expert System)، «پردازش زبان طبیعی» (Natural Language Processing | NLP)، «تشخیص یا بازشناسی گفتار» (Speech Recognition) و «بینایی ماشین» (Machine Vision) اشاره کرد. یکی از دروس مهم دوره کارشناسی رشته کامپیوتر، درس هوش مصنوعی است که دانشجویان می‌توانند به وسیله این درس با حوزه جذاب و آینده‌دار هوش مصنوعی آشنا شوند. همچنین، یکی از اصول بسیار مهم طراحی و ساخت سیستم‌‌های هوش مصنوعی، یادگیری زبان برنامه نویسی مناسب آن است، به همین دلیل بخش بعدی به بررسی برنامه نویسی هوش مصنوعی اختصاص دارد.

برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست؟

پاسخ این سوال بسیار گسترده است و می‌تواند موارد مختلفی برای پیاده‌سازی و انجام یک وظیفه خاص از ایجاد و کدنویسی برنامه‌هایی برای تشخیص الگو در یادگیری ماشین گرفته تا توسعه سیستم‌های خبره را شامل شود. البته برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید مقاله طراحی ریسپانسیو سایت را بخوانید. معمولاً برنامه نویسی هوش مصنوعی بر اساس مسئله تعریف شده، انجام می‌شود و نمود پیدا می‌کند. به عبارتی دیگر زمانی که یک پروژه تعریف می‌شود، بر اساس نیاز و هدف‌های پروژه، برنامه نویسی هوش مصنوعی آن انجام خواهد شد. برنامه نویسی هوش مصنوعی پس از پژوهش و یافتن مسیر صحیح ساخت پروژه انجام می‌شود و می‌توان آن را به سه بخش کلی زیر تقسیم کرد:

  • آماده‌سازی و «پیش پردازش» (Preprocessing) داده‌ها
  • طراحی الگو، مدل و هسته اصلی پروژه
  • آزمایش و ایجاد نتایج نهایی پروژه
برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست؟

هر کدام از بخش‌های فوق می‌توانند با زبان برنامه نویسی متفاوتی ایجاد شوند و از خروجی‌های آن‌ها برای بخش بعدی استفاده شود. بخش‌های مختلف پروژه برنامه نویسی هوش مصنوعی با یکدیگر متفاوت هستند و می‌توان برای پیاده‌سازی (کدنویسی) ساده‌تر هر یک از روش‌های به کار گرفته شده در هوش مصنوعی، فریم‌ورک‌ها و کتابخانه‌های مربوط به آن رویکرد خاص را استفاده کرد. در پروژه‌های بزرگ هوش مصنوعی، همه این وظایف را یک شخص انجام نمی‌دهد و هر کدام وظیفه متخصص مربوط به خودش است.

فناوری اطلاعات یا IT چیست؟ + بررسی تاثیرات و کاربردهای آی تی در کسب و کار و توسعه ی کشور

زبان برنامه نویسی مخصوص هوش مصنوعی چیست؟

از آنجایی که هیاهوی هوش مصنوعی افزایش یافته است، فروشندگان در تلاش برای تبلیغ نحوه استفاده محصولات و خدماتشان از هوش مصنوعی هستند. اغلب، آنچه آن‌ها به عنوان AI از آن یاد می‌کنند، به سادگی یکی از اجزای هوش مصنوعی ماندد یادگیری ماشین است. البته برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید مقاله تنظیمات تسکبار ویندوز 10 را بخوانید.

زبان برنامه نویسی مخصوص هوش مصنوعی چیست؟

هوش مصنوعی به پایه‌ای از سخت افزار و نرم افزار تخصصی برای نوشتن و آموزش الگوریتم‌های یادگیری ماشین نیاز دارد. زبان برنامه نویسی هوش مصنوعی، زبان واحدی نیست. تعداد کمی از زبان‌ها برای برنامه نویسی هوش مصنوعی محبوب هستند. از جمله زبان های هوش مصنوعی می‌توان پایتون و جاوا را نام برد.

انواع زبان های برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست؟

سیستم‌های هوش مصنوعی مزایای بسیار زیادی را به همراه دارند و به همین دلیل صرف زمان و هزینه در این حوزه منطقی است و انتخاب درستی به نظر می‌رسد. استفاده از هوش مصنوعی برای بهبود موارد زیر بسیار مفید است:

  • «تجربه کاربری» (User Experience | UX)
  • تصمیم‌گیری هوشمند
  • اتوماسیون هوشمند
  • حداقل‌سازی خطاها
  • «تجزیه و تحلیل داده‌ها» (Data Analysis)
  • توسعه هوشمند

با این‌حال پس از انتخاب استفاده از هوش مصنوعی در سیستم خود، یک انتخاب دشوار دیگر نیز وجود دارد و آن انتخاب، زبان برنامه نویسی مورد استفاده در آن کاربرد خاص هوش مصنوعی است. البته برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید مقاله برنامه نویسی هوش مصنوعی را بخوانید. با وجود این‌که زبان‌های بسیاری وجود دارند که می‌توان از آن‌ها در برنامه نویسی هوش مصنوعی استفاده کرد، باید نسبت به عملکرد پروژه، زبان مناسب آن انتخاب شود. پس از انتخاب زبان برنامه نویسی مناسب می‌توان مسیر یادگیری هوش مصنوعی را نیز مورد بررسی قرار داد. در این بخش فهرستی از چند زبان برنامه نویسی هوش مصنوعی معرفی شده‌اند. ابتدا به بررسی زبان برنامه نویسی «پایتون» (Python) پرداخته می‌شود.

زبان برنامه نویسی Lua چیست؟ + معرفی و آشنایی با Lua زبان برنامه نویسی اینترنت اشیاء IOT

معرفی بهترین زبان برنامه نویسی برای هوش مصنوعی

اگر شما به هوش مصنوعی علاقه دارید، و یا حتی دوست دارید پروژه‌های AI شخصی خود را پیش ببرید، نیاز دارید که با محبوب‌ترین و پرکاربردترین زبان ‌های برنامه‌‎نویسی هوش مصنوعی آشنا شوید. در ادامه به چند مورد از این زبان‌ها اشاره می‌کنیم پیش از ورود به بحث اصلی باید این نکته را یادآوری کنیم که انتخاب یکی از این زبان‌ها به‌عنوان «بهترین زبان برنامه‌نویس هوش مصنوعی» دشوار است، چرا که هر یک از این زبان‌ها ویژگی‌های خاص خود را دارند و می‌توانند به پیشبرد پروژه‌های هوش مصنوعی کمک کنند.

1- هوش مصنوعی با پایتون(Python)

امروز دیگر کسی نمی‌تواند جایگاه ممتاز پایتون را در جهان هوش مصنوعی انکار کند. سادگی، انعطاف‌پذیری و توسعه‌پذیری این زبان را به یکی از زبان‌های پرطرفدار و محبوب بدل ساخته است.گیدو فن روسوم، برنامه‌نویس هلندی، در اواخر دهه 1980 به فکر توسعه زبانی افتاد که کار با آن آسان‌تر از زبان‌های پیشین باشد و برخی از محدودیت‌های آن‌ها را نداشته باشد. حاصل تلاش‌های او زبان برنامه‌نویسی پایتون بود.

هوش مصنوعی با پایتون(Python)

پایتون جزء زبان‌های متن‌ باز(open-source) به شمار می‌آید. به این معنا که منبع کد آن بدون دریافت هزینه در اختیار دیگران قرار می‌گیرد و همه می‌توانند در اصلاح و بهبود آن مشارکت داشته باشند.

این زبان از ایده‌آل‌ترین زبان‌ های برنامه‌نویسی هوش مصنوعی و یادگیری ماشین است. پایتون به‌خاطر نحو(Syntax) ساده و کد‌های مختصری که دارد طرفداران فراوانی دارد. این زبان از کلید‌واژه‌های خوانایی استفاده می‌کند، امکان برنامه‌نویسی شئی‌گرا را فراهم می‌کند و می‌تواند با زبان‌های دیگری مثل جاوا ادغام شود. در مقایسه با برنامه‌های دیگر، سرعت توسعه پایتون بسیار بیشتر است و این اجازه را می‌دهد که الگوریتم‌ها را بدون اجرای واقعی تست کرد.

یکی از مهم‌ترین نقاط قوت پایتون که محبوبیت آن را در میان برنامه‌نویسان، به‌ویژه در هوش مصنوعی، افزایش داده کتابخانه بزرگ استاندارد آن است. این ویژگی استفاده از پایتون را در توسعه سیستم‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین آسان‌تر ساخته است.

در حال حاضر، پایتون در همه حوزه‌های هوش مصنوعی، از داده‌کاوی تا بینایی ماشین و پردازش زبان طبیعی، به‌صورت گسترده استفاده می‌شود. کتابخانه‌های مثل تنسورفلو، کرس، پای‌تورچ و سایکیت-‌لرن از مشهورترین کتابخانه‌های پایتون هستند که در هوش مصنوعی استفاده می‌شوند.

زبان برنامه نویسی سالیدیتی (Solidity) چیست؟ + بررسی مزایا و معرفی کاربرد های زبان برنامه نویسی سالیدیتی

2- هوش مصنوعی با پرولوگ(Prolog)

یکی از قدیمی‌ترین زبان ‌های برنامه‌نویسی است. این زبان برای اولین بار در اوایل دهه 1970 توسط تیمی به سرپرستی آلن کلمرار به‌وجود آمد. پرولوگ چارچوب منطقی قدرتمندی دارد که با سه عنصر، فکت‌ها، قواعد و هدف‌ها، کار می‌کند. برنامه‌نویس باید هر سه این عناصر را تعریف کند و پرولوگ با تحلیل فکت‌ها و قواعد میان آن‌ها روابطی برقرار می‌کند که به نتایج معینی می‌رسد. از آنجایی که راه‌حل‌های توسعه یافته با این برنامه به‌جای تکیه بر گزارهای از پیش موجود، بر پایه قواعد منطقی هستند، برای توسعه سیستم‌های هوش مصنوعی بسیار مناسب‌اند. معمولاً از پرولوگ برای ساختن چت‌بات‌ها، دستیارهای صوتی و رابط کاربری گرافیکی(GUI) استفاده می‌کنند.

2- هوش مصنوعی با پرولوگ(Prolog)

پرولوگ یک زبان برنامه نویسی منطقی است که نقش مهمی در برنامه نویسی هوش مصنوعی دارد. در پرولوگ، منطق به صورت روابط که به آن‌‌ها حقایق و قوانین می‌گویند، بیان می‌شود. قلب اصلی پرولوگ در منطق اعمال‌شده نهفته است و فرمول یا محاسبه با اجرای یک پرس و جو بر روی این روابط انجام می‌شود.

از جمله مزایای این زبان برنامه نویسی برای هوش مصنوعی به این مورد می‌توان اشاره کرد که: زبانی آسان برای ساخت پایگاه داده است که به تلاش زیادی برای برنامه نویسی نیاز ندارد. پرولوگ در هوش مصنوعی بسیار استفاده می‌شود؛ همچنین برای تطبیق الگو بر روی درختان تجزیه زبان طبیعی کاربرد دارد.

3- هوش مصنوعی با لیسپ(Lisp)

لیسپ در سال 1958 به دست جان مک‌کارتی پدید آمد. لیسپ بسیار انعطاف‌پذیر است و می‌توان از آن در یادگیری ماشین استفاده کرد. این زبان بیشتر با سرعت prototyping و خلق پویای اشیای جدید شناخته می‌شود. با این حال لیسپ امروز چندان محبوب نیست، چرا که نحو بسیار دشواری دارد و یادگیری آن سخت است. همچنین در مقایسه با زبانی مثل پایتون، از کتابخانه‌های غنی و فراوان برخوردار نیست.

LISP مخفف پردازش لیست است. این خانواده از زبان های برنامه نویسی هوش مصنوعی، دومین زبان برنامه‌نویسی قدیمی است که هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرد و تنها یک سال توسط فرترن شکست خورده است. LISP همچنان در تحقیقات هوش مصنوعی و به عنوان زبان برنامه نویسی هوش مصنوعی محبوب است.

Lisp که در ابتدا به عنوان یک نماد ریاضی عملی برای برنامه های کامپیوتری ایجاد شد به سرعت به زبان برنامه نویسی مورد علاقه برای تحقیقات هوش مصنوعی تبدیل شد. به‌عنوان یکی از اولین زبان‌های برنامه‌نویسی، LISP  ایده‌های بسیاری را در علوم کامپیوتر، از جمله ساختارهای داده درختی، مدیریت ذخیره‌سازی خودکارو تایپ پویا پیشگام کرد.

4- هوش مصنوعی با جاوا(Java)

جاوا یکی از محبوب‌ترین زبان‌ های برنامه‌نویسی است که کتابخانه‌های متن ‌باز زیادی دارد. جاوا پلتفرم مستقلی دارد که آن را برای توسعه هوش مصنوعی مناسب می‌سازد. این زبان، زبان برنامه‌نویسی استاندارد و منعطفی است که در آن دیباگ کردن کدها راحت است، قابلیت توسعه‌پذیری بالایی دارد، توان آن را دارد که از پروژه‌های بزرگ‌ پشتیبانی کند و می‌توان در آن دادها را به‌صورت گرافیکی نشان داد.

بررسی امکانات نرم ‌افزاری تلویزیون‌های هوشمند سونی

یادگیری جاوا بسیار راحت است و فناوری ماشین مجازی (JVM) آن توسعه زبان هوش مصنوعی را در پلتفرم‌های مختلف ممکن می‌سازد. شعاری که معمولاً به طراحان این زبان نسبت می‌دهند نشان‌دهنده همین قابلیت اجرای کدها روی پلتفرم‌های گوناگون است: «Write One, Run Anywhere». در میان زبان‌ های برنامه‌نویسی جاوا بیشترین استفاده‌کننده را در جهان دارد.

جاوا نقاط قوتی دارد که استفاده ازآن به‌عنوان زبان برنامه‌نویسی هوش مصنوعی را ممکن می‌سازد. مهم‌ترین مزایای جاوا به راحتی استفاده از آن، سرعت بالای دیباگ کردن و مدیریت اتوماتیک حافظه در آن باز می‌گردد.با این حال، این زبان هم معایب خاص خودش را دارد. برای مثال جاوا در مقایسه با زبانی مثل C++ سرعت پایین‌تری دارد. همین مسئله باعث می‌شود که توسعه پروژه‌ها در این زبان زمان‌بر باشد.

شاید بی‌راه نباشد اگر بگوییم جاوا بلوغ و پختگی لازم را برای استفاده گسترده در برنامه‌نویسی هوش مصنوعی ندارد. اما نمی‌توان از کاربردهایی که این زبان در حال حاضر در هوش مصنوعی دارد به‌راحتی صرف‌نظر کرد.در مجموع، مزایای جاوا بر معایبش می‌چربد و می‌توان آن را یکی از زبان‌ های برنامه‌نویسی هوش مصنوعی خوب در نظر گرفت.

5- هوش مصنوعی با C++

++زبان برنامه‌نویسی چندمنظوره و چندپارادایمی است که در سال 1983 توسط Bjarne Stroustrup توسعه داده شده است. معمولاً C++ را با عنوان «سریع‌ترین زبان برنامه‌نویسی» نیز می‌شناسند.از آنجایی که C++ نحو پیچیده‌ای دارد، نمی‌تواند انتخاب اول زبان برنامه‌نویسی هوش مصنوعی باشد.

 هوش مصنوعی با C++

از محدودیت‌های C++ داشتن کتابخانه استاندارد کوچک است. گرچه در بحث کنترل C++ کارآیی بالایی دارد، اما مدیریت کردن پروژه‌های بزرگ در این زبان بسیار سخت است و توسعه دادنش زمان زیادی از برنامه‌نویسان می‌گیرد. شاید به همین خاطر باشد که بسیاری از C++ در برنامه‌نویسی هوش مصنوعی استفاده نمی‌کنند.یکی از مهم‌ترین کاربردهای C++ در هوش مصنوعی، استفاده از آن در گوگل کروم است. در بخش‌هایی از AI که برای بهبود موتور جست‌وجو و رتبه‌بندی استفاده می‌شود، از این زبان برنامه نویسی بهره گرفته شده است.

ساده ترین و بهترین زبان برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست؟

پایتون به دلیل قابلیت خوانایی بالا، ساختار نحوی ساده و شبیه بودن به زبان انگلیسی، ساده‌ترین زبان برنامه نویسی هوش مصنوعی به حساب می‌آید. این سادگی پایتون، نوشتن، نگهداری و تقویت کدهای هوش مصنوعی را با سرعت بیشتر امکان‌پذیر می‌سازد و کدهایی با قابلیت دسترسی بالا ایجاد می‌کند. سازماندهی و تجزیه و تحلیل زبان پایتون ساده است و طرح‌بندی شهودی آن نیز جذابیت بالایی دارد.

ساده ترین و بهترین زبان برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست؟

همچنین پایتون با استفاده از جامعه توسعه دهندگان فعال پشتیبانی می‌شود و افراد تازه‌کار در این زبان می‌توانند آموزش‌ها، سندها و راهنمایی‌هایی با کیفیت بالا برای این زبان بیابند. همچنین این افراد می‌توانند از برنامه نویس‌های با تجربه کمک بگیرند. همه این موارد و همچنین برخی مسائلی که در بخش بعدی به آن‌ها پرداخته شده است، پایتون را به یکی از بهترین زبان‌های برنامه نویسی هوش مصنوعی تبدیل می‌کند. در بخش بعدی از مقاله «برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست» به بررسی دلیل این مسئله پرداخته شده است که چرا زبان پایتون برای برنامه نویسی هوش مصنوعی استفاده می‌شود.

تنظیمات تسکبار ویندوز

کاربردهای برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست؟

می‌توان گفت که امروزه تقریباً هوش مصنوعی در همه زمینه‌های مهم کاربرد دارد. در سال‌های اخیر با تکامل و پیشرفت کلان داده‌ها، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین نیز شروع به تکامل کرده‌اند. از آنجایی که کار روی هوش مصنوعی به ذخیره تعداد زیادی داده نیاز دارد، با پیشرفت روش‌های ذخیره اطلاعات و داده‌های حجیم، کاربردهای هوش مصنوعی نیز افزایش یافته است. در گذشته ذخیره این داده‌ها به دلیل نبود زیرساخت سخت افزاری مناسب کار سختی به حساب می‌آمد، از این رو برنامه نویسی هوش مصنوعی کاربرد زیادی نداشت. برخی از کاربردهای رایج هوش مصنوعی در ادامه ارائه شده‌اند:

  • «تشخیص چهره» (Facial Recognition)
  • «اینترنت اشیا» (Internet Of Things | IoT)
  • خدمات درمانی مانند تشخیص سرطان و تومور
  • ربات‌های صنعتی
  • اتوموبیل‌های خودران
  • هدایت موشک در سیستم‌های دفاعی
  • «امنیت سایبری» (Cybersecurity)
  • افزایش بازدیدکننده‌های وب سایت‌ها

سخن پایانی

شما در این مقاله با برنامه نویسی هوش مصنوعی آشنا شدید.همچنین از بهترین زبان برنامه نویسی برای هوش مصنوعی آگاه شدید.اگر سوال یا نظری دارید آن را در کامنت مطرح کنید تا در اسرع وقت توسط ما جواب داده شود.

سوالات متداول

زبان پایتون برای برنامه نویسی هوش مصنوعی چیست ؟

پایتون یک زبان برنامه نویسی «همه منظوره» (General-Purpose) به حساب می‌آید که دارای کاربردهای گوناگون بسیاری است. از این زبان در توسعه و برنامه نویسی وب، «شبکه‌های کامپیوتری» (Computer Network)، علم داده، هوش مصنوعی و سایر موارد استفاده می‌شود.

چه زبانی برای هوش مصنوعی بهتر است؟

پایتون. پایتون یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی هوش مصنوعی است که به لطف طیف گسترده‌ای از کتابخانه‌های اثبات‌شده و از پیش طراحی‌شده‌اش که فرآیند توسعه هوش مصنوعی را بهینه می‌کنند، است. Scikit-learn از الگوریتم‌های اساسی یادگیری ماشین مانند طبقه‌بندی و رگرسیون پشتیبانی می‌کند، درحالی‌که Keras، Caffe و TensorFlow یادگیری عمیق را تسهیل می‌کنند.

پاسخ دهید