چگونه برنامه نویسی هوش مصنوعی با پایتون را یاد بگیریم

هوش مصنوعی با پایتون یکی از فعالیت‌هایی است که در زمان ما به شدت مورد توجه قرار گرفته است. حقیقتاً از زمان اختراع رایانه‌ها یا ماشین‌ها، توانایی آن‌ها در انجام وظایف مختلف، رشد تصاعدی چندانی را تجربه کرده است. دانشمندان، قدرت سیستم‌های رایانه‌ای را از نظر‌های مختلف افزایش داده‌اند؛ مانند: تنوع حوزه‌های کاری، افزایش سرعت و کاهش اندازه‌ی آنان. یکی از مواردی که در این سال‌ها رشد چشمگیری داشته است استفاده از هوش مصنوعی با پایتون است؛ پیش از آنکه به توضیح و تفسیر هوش مصنوعی با پایتون بپردازیم بهتر است در مورد مفهوم هوش مصنوعی و ویژگی زبان پایتون توضیح دهیم.

هوش مصنوعی چیست؟

به گفته پدر هوش مصنوعی، جان مک کارتی، هوش مصنوعی “علم و مهندسی ساخت ماشین‌های هوشمند، به ویژه برنامه‌های کامپیوتری هوشمند” است.

هوش مصنوعی، راهی است برای ایجاد تفکر هوشمندانه از یک کامپیوتر، یک ربات کنترل شده با کامپیوتر یا یک نرم‌افزار، به روشی که انسان‌های باهوش فکر می‌کنند.  هوش مصنوعی به مطالعه نحوه تفکر مغز انسان و همچنین نحوه یادگیری، تصمیم‌گیری و کار انسان در حین تلاش برای حل یک مشکل می‌پردازد و سپس از نتایج این مطالعه در جهت توسعه نرم‌افزار و سیستم‌های هوشمند بهره می‌برد.

بنابراین، هوش مصنوعی به دنبال ایجاد رایانه‌ها یا ماشین‌هایی است که همچون هوشمندی انسان‌ها کار کند.

چرا هوش مصنوعی مهم است؟

هوش مصنوعی به این دلیل مهم است که می‌تواند بینش‌هایی را در مورد عملیات خود به شرکت‌ها بدهد که ممکن است قبلاً از آن آگاه نبوده باشند، با توجه به این دلیل است که در برخی موارد، هوش مصنوعی می‌تواند وظایف را بهتر از انسان‌ها انجام دهد. مخصوصاً وقتی صحبت از کار‌های تکراری و جزئیات محور می‌شود، به عنوان مثال: تجزیه و تحلیل تعداد زیادی از اسناد قانونی برای اطمینان از پر شدن صحیح فیلد‌های مربوطه.

ابزار‌های هوش مصنوعی اغلب کار‌ها را به سرعت و با خطا‌های نسبتاً کمی تکمیل می‌کنند.

زبان برنامه نویسی پایتون

پایتون یکی از زبان های برنامه نویسی سطح بالا، تفسیر شده، تعاملی و شی‌گرا است. پایتون طوری طراحی شده است که خوانایی بالایی داشته باشد.  به طور مکرر از کلمات کلیدی انگلیسی استفاده می‌کند، همانطور که زبان‌های دیگر از علائم نگارشی استفاده می‌کنند، زبان برنامه نویسی پایتون ساختار نحوی کمتری نسبت به سایر زبان‌ها دارد. به طور کلی ویژگی‌های زبان برنامه نویسی پایتون شامل موارد زیر است:

• آسان برای یادگیری– پایتون دارای کلمات کلیدی کمی، ساختار ساده و یک نحو کاملاً تعریف شده است.  
• آسان برای خواندن – کد پایتون واضح‌تر تعریف شده و برای چشم قابل مشاهده است.
• آسان برای نگهداری – کد منبع پایتون نسبتاً آسان برای نگهداری است.
• یک کتابخانه استاندارد گسترده – بخش عمده‌ای از کتابخانه پایتون بسیار قابل حمل است و با یونیکس، ویندوز و مکینتاش سازگار است.
• حالت تعاملی – پایتون از یک حالت تعاملی پشتیبانی می‌کند که امکان تست تعاملی و اشکال‌زدایی قطعه‌های کد را فراهم می‌کند.
• قابل حمل – پایتون می‌تواند بر روی انواع مختلفی از پلتفرم‌های سخت‌افزاری اجرا شود و در همه پلتفرم‌ها رابط یکسانی دارد.
• قابل توسعه – ما می‌توانیم ماژول‌های سطح پایین را به مفسر پایتون اضافه کنیم.  این ماژول‌ها به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد تا ابزار‌های خود را کارآمدتر کنند.
• پایگاه‌های داده – پایتون رابط‌هایی را برای تمام پایگاه‌های داده فراهم می‌کند.
• برنامه نویسی رابط کاربری گرافیکی – پایتون از برنامه‌های رابط کاربری گرافیکی پشتیبانی می‌کند که می‌توانند به بسیاری از تماس‌های سیستمی، کتابخانه‌ها و سیستم‌های ویندوز مانند Windows MFC، Macintosh و سیستم X Window یونیکس ایجاد و منتقل شوند.
• مقیاس‌پذیر – پایتون ساختار و پشتیبانی بهتری را برای برنامه‌های بزرگ نسبت به پوسته اسکریپت ارائه می‌دهد.

برای یادگیری زبان برنامه نویسی پایتون می توانید در دوره آموزشی پایتون در بوت کمپ برنامه نویسی مپصا اچ آر شرکت کنید و پس از آموزش برای استخدام، به شرکت های معتبر و متقاضی نیرو معرفی شوید.

کاربرد پایتون در هوش مصنوعی

هوش مصنوعی به عنوان فناوری ترند آینده در نظر گرفته می‌شود.  در حال حاضر تعدادی از برنامه‌های کاربردی ساخته شده بر روی آن وجود دارد.  به همین دلیل شرکت‌ها و محققان زیادی به کاربرد پایتون در هوش مصنوعی علاقه‌مند شده‌اند. اما سؤال اصلی که در اینجا مطرح می‌شود این است که این برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی با کدام زبان برنامه نویسی قابل توسعه هستند؟  زبان‌های برنامه نویسی مختلفی مانند Lisp، Prolog، C++، Java و Python وجود دارد که می‌توان از آن‌ها برای توسعه برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی استفاده کرد. در میان آن‌ها، زبان برنامه نویسی پایتون محبوبیت زیادی پیدا کرده است؛ از مهمترین دلایل کاربرد پایتون در هوش مصنوعی به شرح زیر است:

•         نحو ساده و کدنویسی کمتر

زبان برنامه نویسی پایتون شامل کدنویسی بسیار کمتر و نحو ساده در میان سایر زبان‌های برنامه نویسی است؛ از این‌رو می‌تواند برای توسعه برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی استفاده شود. این سادگی باعث می شود تا آموزش کد نویسی با پایتون ساده تر شود.

•         کتابخانه‌های داخلی برای پروژه‌های هوش مصنوعی

مزیت اصلی استفاده از پایتون برای هوش مصنوعی این است که دارای کتابخانه‌های داخلی است.  پایتون دارای کتابخانه‌هایی برای تقریباً انواع پروژه‌های هوش مصنوعی است. به عنوان مثال،  NumPy، SciPy، matplotlib، nltk، SimpleAI برخی از کتابخانه‌های داخلی مهم پایتون هستند.

پایتون در هوش مصنوعی چه کاری انجام می‌دهد؟

چنانچه پیشتر گفته شد کاربرد پایتون در هوش مصنوعی امروزه رونق بسیاری گرفته است؛ از کار‌هایی که می‌توان با زبان برنامه نویسی پایتون در هوش مصنوعی استفاده کرد موارد زیر است:

• پایتون را می‌توان در سرور برای ایجاد برنامه‌های کاربردی وب استفاده کرد.
• پایتون را می‌توان در کنار نرم‌افزار برای ایجاد گردش کار استفاده کرد.
• زبان برنامه نویسی پایتون می‌تواند به سیستم‌های پایگاه داده متصل شود.  همچنین می‌تواند فایل‌ها را بخواند و تغییر دهد.
• از زبان برنامه نویسی پایتون می‌توان برای مدیریت داده‌های بزرگ و انجام ریاضیات پیچیده استفاده کرد.
• پایتون را می‌توان برای نمونه‌سازی سریع یا برای توسعه نرم‌افزار آماده تولید استفاده کرد.

یادگیری هوش مصنوعی با پایتون

پایتون یک زبان برنامه نویسی محبوب است که توسط گیدو ون روسوم  Guido van Rossum ، خالق پایتون، ساخته شد و در سال 1991 منتشر شد. امروزه یادگیری هوش مصنوعی با پایتون یکی از موارد بسیار پر رونق در دنیای هوش مصنوعی است، چرا که از زبان برنامه نویسی پایتون در موارد زیر استفاده می‌شود:

• توسعه وب (سمت سرور)،
• توسعه نرم‌افزار،
• ریاضیات،
• برنامه نویسی سیستم

پروژه‌های هوش مصنوعی با پایتون

پروژه‌های هوش مصنوعی با پایتون بسیار زیاد و قابل توجه است. در ادامه به چند نمونه اشاره خواهد شد:

1.       آشکارساز بررسی جعلی

تقریباً تمام مردم، نظرات کاربران را در مورد کسب و کار‌ها، خرید و فروش و کیفیت اجناس می‌خوانند، از این‌رو، برخی از شرکت‌ها سعی می‌کنند با افزودن نظرات مثبت جعلی، مشتریان را فریب دهند. شما می‌توانید یک طبقه‌بندی ایجاد کنید که بتواند نظرات جعلی را از اظهار نظر‌های حقیقی و واقعی تشخیص دهد و اطمینان حاصل کند که هیچ نظر جعلی در سایت وجود ندارد.

نظرات جعلی لحن و کلمات خاصی دارند که می‌توانید مدل خود را برای شناسایی آن‌ها آموزش دهید.

این یک پروژه در سطح مبتدی است، بنابراین اگر قبلاً روی اید‌های پروژه هوش مصنوعی در پایتون کار نکرده‌اید، می‌توانید با این پروژه شروع کنید.

2.     تشخیص دست خط

بینایی کامپیوتر بخش مرکزی هوش مصنوعی است.  اگر علاقه‌مند به استفاده از بینایی کامپیوتر هستید، می‌توانید با این پروژه شروع کنید.  در اینجا، شما باید راه حلی ایجاد کنید که محتوای دست‌نویس را تشخیص دهد.  برای کار بر روی این پروژه باید با اصول بینایی کامپیوتر آشنا باشید.

با این حال، این نیز یک کار مبتدی است. شما باید راه حل خود را با نماد‌های ساده مانند 0 و 1 آموزش دهید، سپس سراغ کاراکتر‌های پیچیده‌تر بروید.

3. مسدود‌کننده اسپویلر

در این پروژه هوش مصنوعی با پایتون، باید ابزاری ایجاد کنید که هرزنامه‌ها را شناسایی کرده و به طور خودکار آن را مسدود کند. این پروژه می‌تواند برای انجمن‌های گفتگو و پلتفرم‌هایی مانند Reddit و Tumblr مفید باشد. همه ما از اسپویلر متنفریم، و اگر علاقه‌مند به ایجاد ابزاری مرتبط با رسانه و سرگرمی هستید، این پروژه مناسب شماست.

کار بر روی این پروژه به شما کمک می‌کند تا در مورد پردازش زبان طبیعی ، که بخش کاملاً برجسته‌ای از هوش مصنوعی و ML است، بیاموزید.

4.     ‌شناسه هرزنامه

در این پروژه هوش مصنوعی با پایتون، شما باید ابزاری ایجاد کنید که محتوای هرزنامه را شناسایی کند. این روز‌ها‌شناسه‌های هرزنامه رایج هستند.  از Gmail گرفته تا Truecaller، بسیاری از دستگاه‌ها از‌شناسه‌های هرزنامه برای ساده‌سازی تجربه کاربری خود استفاده می‌کنند.

کتاب هوش مصنوعی با پایتون

در زمینه یادگیری هوش مصنوعی با پایتون کتاب‌های زیادی وجود دارد، ناگفته نماند بهترین کتاب برای هوش مصنوعی به سطح مهارت و نقطه شروع شما بستگی دارد.  علاوه بر این، می‌تواند به علایق خاص شما نیز بستگی داشته باشد. در ادامه تعدادی از بهترین کتاب‌های هوش مصنوعی با پایتون موجود در بازار که ممکن است برای شما مفید باشد را معرفی خواهیم کرد:

•         Artificial Intelligence: Learning Automation Skills with Python

نویسنده – کریس بیکر

این کتاب به بررسی پیامد‌های بالقوه هوش مصنوعی و چگونگی شکل‌گیری جهان در سال‌های آینده می‌پردازد.  این نشان می‌دهد که چگونه هوش مصنوعی به محدودیت‌های شناختی انسان کمک می‌کند.

•         Artificial Intelligence Basics: A Non-Technical Introduction

نویسنده – تام تاولی

این کتاب شما را با درک اساسی از هوش مصنوعی و تأثیر آن مجهز می‌کند.  این کتاب شامل یک مقدمه غیر تخصصی برای مفاهیم مهمی مانند یادگیری ماشینی، یادگیری عمیق، پردازش زبان طبیعی، رباتیک و غیره ارائه می‌دهد.  علاوه بر این، نویسنده سؤالاتی مربوط به تأثیر آینده هوش مصنوعی، بر جنبه‌هایی از زندگی که شامل روند‌های اجتماعی، اخلاقیات، دولت‌ها، ساختار‌های شرکت و زندگی روزمره، مطرح می‌کند.

•         Python: Beginner’s Guide to Artificial Intelligence

نویسنده – راهول کومار، آنکیت دیکسیت، دنیس روتمن، امیر ضیایی، متیو لامونز

این کتاب دانشی در زمینه یادگیری ماشینی، یادگیری عمیق، تجزیه و تحلیل داده‌ها، TensorFlow، پایتون و اصول هوش مصنوعی ارائه می‌دهد و می‌تواند مهارت‌های شما را تقویت کند.

نتیجه:

وسعت هوش مصنوعی هر روز در حال پیشرفت است و یکی از مهمترین و بهترین زبان‌هایی که امروزه در پروژه‌های هوش مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد انجام پروژه‌های هوش مصنوعی با پایتون است. هر شخص حرفه‌ای در این زمینه می‌تواند در حوزه‌های مختلفی از جمله سازمان‌های خصوصی، شرکت‌های دولتی، آموزش، هنر، مراقبت‌های بهداشتی، خدمات دولتی و …مشغول کار شود،  از این رو، کسانی که توانایی ترجمه آن بیت‌های دیجیتالی داده‌ها را به نتایج معنادار انسانی دارند، می‌توانند در این زمینه بسیار مفید و موفق باشند.

منبع: tutorialspoint | upgrad