رایگان: همین الان رتبه‌ ارشدت رو تخمین بزن! کافیه عضو این بات تلگرامی رایگان بشین و دقیق‌ترین تخمین از رتبه‌تون رو دریافت کنین.
عضویت در بات تخمین رتبه
کنکور کامپیوتر
0
ورود | ثبت نام
نظرات
اشتراک
بالا
علاقه‌مندی

اشتراک
 

کاربرد ریاضی در هوش مصنوعی

این صفحه عالی به بررسی کاربرد ریاضی در هوش مصنوعی پرداخته و همچنین میزان ریاضیات مورد نیاز هوش مصنوعی و حل مسائل ریاضی با هوش مصنوعی را بررسی کرده

بدون‌شک یکی از بدیع‌ترین و پرکاربردترین تکنولوژی‌هایی که در دهه اخیر به زندگی انسان‌ها کمک کرده‌ است، هوش مصنوعیهوش مصنوعی (AI) چیست؟ انواع، کاربردها، مزایا و معایبهوش مصنوعی (AI) چیست؟ انواع، کاربردها، مزایا و معایبهوش مصنوعی یا Artificial Intelligence یا به اختصار AI، امروزه کاربردهای بسیاری پیدا کرده و به یکی از داغ‌ترین حوزه‌های بشر تبدیل شده است، اما با این وجود بسیاری از افراد با کاربردهای آن آشنایی کامل ندارند، به همین علت در این صفحه کاربردها، مزایا و معایب AI بطور کامل بررسی شده است است. هوش مصنوعی دارای زمینه‌های بسیار مختلفی است که هر کدام از آن‌ها برای مقاصد و اهداف خاصی مورداستفاده قرار می‌گیرند. مباحثی مانند یادگیری ماشینیادگیری ماشین چیست و چرا مهم است؟ - Machine learning (ML)یادگیری ماشین چیست و چرا مهم است؟ - Machine learning (ML)تعریف یادگیری ماشین : ماشین لرنینگ (Machine Learning یا به اختصار ML) باعث می‌شود که خود ماشین‌ها با آنالیز داده ها امکان یادگیری و پیشرفت داشته باشند و یادگیری عمیقیادگیری عمیق چیست؟ معرفی کامل یادگیری عمیق به زبان سادهیادگیری عمیق چیست؟ معرفی کامل یادگیری عمیق به زبان سادهاین مقاله به سوالات رو به رو پاسخ داده : یادگیری عمیق چیست و چگونه کار می‌کند؟ آیا یادگیری عمیق همان شبکه عصبی است؟ تفاوت یادگیری عمیق با یادگیری ماشین چیست؟ و یا یادگیری تقویتی از جمله مهم‌ترین مباحث هوش مصنوعی هستند که امروزه به‌وفور در صنعت مورداستفاده واقع‌ می‌شود.

احتمالاً هر وقت نام هوش مصنوعی را می‌شنوید، به همراه آن نام ریاضیات گسترده و آمار‌ و احتمالات را نیز می‌شنوید؛ یا جملاتی مانند هوش مصنوعی تماماً ریاضیات است و یا فرمول‌های پیچیده‌ ریاضی در هوش مصنوعی استفاده می‌شود. خیلی‌ها با شنیدن ریاضی به یاد دوران تحصیلی خود و ریاضیات دیفرانسیل، انتگرال‌های چندگانه، سریه فوریه و... می‌افتند و مو برتنشان سیخ می‌شود! البته تا حدودی بیراه نمی‌گویند؛ زمینه‌های مختلف هوش مصنوعی از طیف وسیعی از اصول‌ و‌ قوانین ریاضیات‌ و آمار استفاده می‌کند که ممکن است برای یک‌سری افراد جالب و شیرین و برعکس برای یک‌سری تلخ‌ و‌ کسل‌کننده باشد؛ بنابراین می‌توان گفت پیش‌نیاز هوش مصنوعی، ریاضیات است. در این مقاله می‌خواهیم به ریاضیات موردنیاز در زمینه‌ هوش مصنوعی بپردازیم.

ریاضیات موردنیاز هوش مصنوعی

در این قسمت به مهم‌‌ترین شاخه‌‌های ریاضیات که کاربرد فراوانی در هوش مصنوعی دارند می‌پردازیم.

جبر(Algebra)

شاید جبر از ساده‌ترین مباحثی باشد که در هوش مصنوعی و دیگر رشته‌های مهندسی مورداستفاده قرار می‌گیرد. جبر در واقع جزء مباحث پایه‌ای و عمومی ریاضیات به‌حساب می‌آید و تسلط بر آن از مقدمات شروع یادگیری ریاضیات هوش مصنوعی است. مباحثی مانند جمع، ضرب، تفریق و یا تقسیم نیز جزء مباحث جبری محسوب می‌شوند؛ علاوه‌بر آن، مباحث زیر نیز از دیگر موارد موجود در جبر هستند که باید بر آنها تسلط کافی داشته باشید:

جبر خطی یا Linear Algebra

مباحث مربوط به جبر خطی در اکثر حوزه‌های مهندسی کاربرد دارد. می‌توان گفت جبر خطی با مهندسی کامپیوترمهندسی کامپیوتر چیست؟ معرفی رشته کامپیوتر توسط اساتید شریفمهندسی کامپیوتر چیست؟ معرفی رشته کامپیوتر توسط اساتید شریفاین صفحه به معرفی کامل رشته کامپیوتر، اعم از دروس رشته کامپیوتر، درآمد رشته کامپیوتر، شغل های رشته کامپیوتر، گرایش ها و زیر شاخه های رشته کامپیوتر پرداخته است عجین شده است. در بسیاری از حوزه‌های کامپیوتری مانند طراحی الگوریتمآموزش طراحی الگوریتم به زبان سادهآموزش طراحی الگوریتم به زبان سادهدرس طراحی الگوریتم‌ یکی از مهم‌ترین و بنیادیترین دروس‌ رشته کامپیوتر است. هدف از این درس، معرفی روش‌های مختلف طراحی الگوریتم‌ها برای حل مسائل گوناگون است، در این صفحه به معرفی و آموزش طراحی الگوریتم پرداخته شده است.، طراحی ساختمان دادهآموزش ساختمان داده و الگوریتمآموزش ساختمان داده و الگوریتمهر ساختمان داده یک نوع فرمت ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها در کامپیوتر است، که امکان دسترسی و اصلاح کارآمد آن داده‌ها را برای یکسری از الگوریتم‌ها و کاربردها فراهم می‌کند، در این صفحه به بررسی و آموزش ساختمان داده و الگوریتم پرداخته شده است، تولید بازی‌های رایانه‌ای و... نیاز به اطلاعات کافی در مورد جبر خطی دارید. علم هوش مصنوعی نیز مستثنی از این قضیه نیست و جبر خطی از ریاضیات مهم و پرکاربرد این علم محسوب می‌شود. موارد مهم جبر خطی که در هوش مصنوعی کاربرد دارد در زیر آمده‌ است:

بردارهای ویژه و مقادیر ویژه

حساب دیفرانسیل و انتگرال (Calculus)

تصویری از چند فرمول و نمودار

خوشتان بیاید یا نه یکی از موارد اصلی ریاضیات در هوش مصنوعی، مباحث حساب دیفرانسیل و انتگرال‌ها هستند. به‌طورکلی این علم با تغییر مقدار پارامترها، توابع، خطاها و تقریب‌ها سروکار دارد. کارکردن با انتگرال‌های چندگانه نیز از مباحث ضروری ریاضیات هوش مصنوعی قلمداد می‌شود. سه مورد از مهم‌ترین موارد کاربرد دیفرانسیل و انتگرال در هوش مصنوعی در لیست زیر آمده‌ است:

آمار و احتمالات (Statistics & Probability)

تصویر چند فرمول و نمودار

از دیگر مباحث مهم کاربردی در هوش مصنوعی، آمار‌ و‌ احتمالات است. یادگیری این مباحث ممکن است وقت زیادی را از شما بگیرد؛ اما فهم آنها کار زیاد دشوار و پیچیده‌ای نخواهد بود. از مباحث مهم آمار و احتمالات در هوش مصنوعی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

شاخه‌های هوش مصنوعی و کاربرد ریاضیات

گفتیم که مباحث ریاضیاتی کاربردهای زیادی در هوش مصنوعی دارند؛ همچنین این مباحث بسیار زیاد و گسترده هستند؛ اما مهم است بدانید برخی مباحث ریاضی در بعضی از شاخه‌های هوش مصنوعی نقش پر‌رنگ‌تری را بازی می‌کنند تا سایر مبحث‌ها؛ بنابراین می‌توان گفت هر شاخه از هوش مصنوعی، ریاضیات مخصوص به‌ خود را دارد و تمرکز یادگیرنده باید سمت ریاضیات مربوط به آن شاخه باشد. در این قسمت می‌خواهیم مهم‌ترین شاخه‌ های هوش مصنوعی را معرفی و کاربرد ریاضی در آن شاخه را بررسی کنیم.

شبکه های عصبی و یادگیری عمیق

گراف یادگیری عمیق

یادگیری عمیقیادگیری عمیق چیست؟ معرفی کامل یادگیری عمیق به زبان سادهیادگیری عمیق چیست؟ معرفی کامل یادگیری عمیق به زبان سادهاین مقاله به سوالات رو به رو پاسخ داده : یادگیری عمیق چیست و چگونه کار می‌کند؟ آیا یادگیری عمیق همان شبکه عصبی است؟ تفاوت یادگیری عمیق با یادگیری ماشین چیست؟ (Deep learning) یکی از شاخه‌ های هوش مصنوعی است که به‌طور گسترده در زمینه‌های هوش مصنوعی مانند حوزه‎‌های تشخیص‌ تصاویر و یا تشخیص‌ صدا استفاده می‌شود. شبکه های عصبیشبکه عصبی یا شبکه عصبی مصنوعی (nueral network) چیست؟شبکه عصبی یا شبکه عصبی مصنوعی (nueral network) چیست؟این مقاله عالی به معرفی شبکه عصبی یا شبکه عصبی مصنوعی (nueral network) پرداخته، همچنین الگوریتم شبکه عصبی، انواع و کاربرد و تاریخچه شبکه های عصبی بررسی شده (Neural networks) از دیگر شاخه‌ های هوش مصنوعی است که از مغز انسان الهام گرفته شده و در واقع پایه‌ و اساس مدل‌های یادگیری‌ عمیق است. ریاضیاتی که در شاخه‌های ذکر شده مورداستفاده قرار می‌گیرد در لیست زیر آمده است:

پردازش زبان طبیعی (Natural Language Processing)

درخت nlp

پردازش زبان طبیعی یا به‌اختصار NLP، ماشین را قادر می‌سازد تا زبان انسان را بفهمد، تحلیل کند و یا تولید کند. پیچیدگی زبان‌ها نیاز به تکنیک‌های وسیع ریاضیاتی دارد؛ از جمله:

بینایی کامپیوتر (Computer Vision)

 استفاده از بینایی کامپیوتر

بینایی‌ کامپیوتر این اجازه را به ماشین می‌دهد تا اطلاعات و داده‌های بصری را تفسیر کند و بفهمد؛ از تشخیص کلمات درون یک تصویر گرفته تا تشخیص چهره و حرکات اتومبیل‌ها در خیابان و... ریاضیاتی که در بینایی‌ ماشین مورداستفاده قرار می‌گیرد، در لیست زیر ذکر شده‌ است:

یادگیری تقویتی (Reinforcement Learning)

مثالی از یادگیری تقویتی

یادگیری تقویتی، پارادایمی است که در آن عوامل(Agents) یاد می‌گیرند تا اقداماتی را در یک محیط انجام دهند تا پاداششان را به حداکثر برسانند. عامل بعد از انجام یک عمل، از محیط یک فیدبک گرفته و بر اساس آن، عمل‌های بعدی را انجام می‌دهد. ریاضیات زیر برای درک استراتژی‌ها و سیاست‌های بهینه در محیط‌های پویا یک بحث حیاتی است:

حل مسائل ریاضی با هوش مصنوعی

از هوش مصنوعی می‌توان برای حل مسائل ریاضی استفاده کرد. استفاده از هوش مصنوعی برای حل مسائل ریاضی، نحوه‌ کارکردن و یادگیری ما را به‌کلی تغییر داده‌ است. هوش مصنوعی به‌صورت خیلی سریع و بادقت بالاتر می‌تواند انواع مسائل ریاضی را حل کند و در بسیاری از زمینه‌های علمی‌ و پژوهشی به انسان‌ها کمک کند؛ به‌عنوان‌مثال در حوزه‌های مهندسی و علوم، بسیاری از مسائل ریاضی سخت‌ و پیچیده را به‌آسانی می‌توان توسط هوش مصنوعی حل کرد؛ البته در این مورد نگرانی‌هایی نیز وجود دارد؛ تکیه‌ کردن به هوش مصنوعی برای حل مسائل ریاضی می‌تواند ما را از یادگیری ریاضیات غافل کند؛ بنابراین نیاز است تا تعادل را رعایت کنیم.

سایت حل مسائل ریاضی با هوش مصنوعی

امروزه سایت‌های زیادی جهت حل مسائل ریاضی به‌وسیله هوش مصنوعی ایجاد شده‌اند که به‌صورت رایگان و یا پولی به مشتریان خدمات ارائه می‌دهند. بعضی از معروف‌ترین سایت‌های حل مسائل ریاضی به‌وسیله هوش مصنوعی در لیست زیر آمده‌ است:

سایت‌ها و اپلیکیشن‌های محبوب دیگر برای حل مسائل ریاضی به وسیله هوش مصنوعی وجود دارد:

جمع‌بندی

هوش مصنوعی که در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته و در صنعت‌های مختلف و یا زندگی مردم نقش بسیار پررنگی دارد، برپایه‌ ریاضیات بنا شده‌ است؛ بنابراین برای یادگیری هوش مصنوعی و فعالیت در زمینه‌های مربوط به هوش مصنوعی، نیاز به دانستن مباحث نسبتاً زیاد ریاضیاتی دارید؛ البته جای نگرانی وجود ندارد؛ زیرا نیاز به یادگیری ریاضیات از پایه نیست و آموزش ریاضیات مربوطه برای هر شاخه‌ هوش مصنوعی به‌وفور در اینترنت یافت می‌شود. با یک جستجوی ساده می‌توانید به هر مبحثی که مورد نیازتان است دسترسی داشته باشید. در این مقاله به‌طور کلی به کاربرد ریاضیات در هوش مصنوعی پرداخته شد، همچنین زمینه‌های مختلف هوش مصنوعی و ریاضیات مربوط به آن شاخه را بررسی کردیم.

آیا هوش مصنوعی به ریاضیات زیادی نیاز دارد؟

در پاسخی کوتاه باید گفت بله. پایه‌  و‌اساس تمامی مباحث هوش مصنوعی بر پایه ریاضیات است و برای یادگیری هوش مصنوعی نیاز به دانستن مباحث نسبتاً زیاد ریاضیاتی دارید؛ البته مباحث ریاضیاتی مختلفی در شاخه‌های مختلف هوش مصنوعی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

کدام مباحث ریاضی در هوش مصنوعی کاربرد دارد؟

مباحث ریاضیاتی مورد استفاده در هوش مصنوعی بسیار گسترده هستند، اما به‌طورکلی مباحث جبر و جبر خطی، نظریه گراف، حساب دیفرانسیل و انتگرال، حساب ماتریسی و هندسه کاربرد فراوانی در هوش مصنوعی دارند.

امتیازدهی5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15.00 امتیاز (2 رای)
اشتراک
بارگذاری نظرات
تلگرام اینستاگرام تماس با پشتیبانی: 09378555200 تماس با پشتیبانی: 09378555200