วันศุกร์ที่ 20 พฤศจิกายน พ.ศ. 2558

บทที่ 10 เรื่องที่ 1สาขาต่างๆ ของปัญญาประดิษฐ์

10.1  สาขาต่างๆ  ของปัญญาประดิษฐ์
                ขอบเขตของศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับปัญญาประดิษฐ์จะประกอบด้วย ระบบผู้เชี่ยวชาญ หุ่นยนต์ ระบบวิชั่น การประมวลผลภาษาธรรมชาติ ระบบการเรียนรู้ และโครงข่ายประสารทเทียม
แบบจำลองแนวคิดของศาสตร์ทางด้านปัญญาประดิษฐ์

                10.1.1  ระบบผู้เชี่ยวชาญ (Expert Systems)
                เมื่อองค์กรมีปัญหาอันซับซ้อนที่ต้องดำเนินการตัดสินใจ ส่วนใหญ่จะทำการปรึกษาบุคคลที่มีความรู้ความเชี่ยวชาญในสาขานั้นๆ บุคคลเหล่านี้มักจะมีความรู้เฉพาะด้านและมีประสบการณ์สูงสามารถช่วยแก้ไขปัญหาในเรื่องราวต่างๆ ได้เป็นอย่างดี เพื่อให้การตัดสินใจบนทางเลือกใดๆ มีโอกาสที่จะสำเร็จสูง ในขณะเดียวกัน ผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้ยังสามารถคำนวณต้นทุนหรือค่าใช้จ่ายที่องค์กรอาจจะต้องสูญเสียไปกับความเสียหายในครั้งนี้  หากไม่ได้รับการแก้ไขปัญหาดังกล่าว  ดังนั้นองค์กรขนาดใหญ่จึงมักว่าจ้างผู้เชี่ยวชาญไว้เป็นที่ปรึกษาให้กับองค์กรเสมอ
                ระบบผู้เชี่ยวชาญ คือ ระบบคอมพิวเตอร์ที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อเลียนแบบการทำงานของมนุษย์ โดยผู้เชี่ยวชาญที่เราปรึกษาแทนที่จะเป็นมนุษย์ก็เป็นคอมพิวเตอร์แทน ตัวระบบจะมีการจัดเก็บความรู้ความละเอียดของระบบผู้เชี่ยวชาญจะขอกล่าวในรายละเอียดต่อไป
                10.1.2  หุ่นยนต์(Robotics)
                หุ่นยนต์คือเครื่องจักรกล หรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาให้สามารถปฏิบัติงานแทนมนุษย์ได้ เช่น การใช้หุ่นยนต์พ่นสีรถ การนำหุ่นยนต์มาเชื่อมโลหะเพื่อประกอบตัวถังรถยนต์ สำหรับงานที่เหมาะสมกับการนำหุ่นยนต์มาใช้ โดยเฉพาะงานที่มีสภาพแวดล้อมเสี่ยงต่อความไม่ปลอดภัยของมนุษย์  เช่น  ในโรงงาน  การเก็บกู้วัตถุระเบิด  นอกจากนี้  ยังมีหุ่นยนต์ที่มีลักษณะเหมือนมนุษย์  ที่สามารถมองเห็น  กะพริบตา  แสดงกิริยาท่าทาง  การพูด  แม้กระทั่งเสียงลมหายใจ
หุ่นยนต์ Big Dog ที่นำมาใช้ขนสัมภาระทางทหาร และหุ่นยนต์ที่คล้ายก้บมนุษย์

                ถึงแม้ว่า หุ่นยนต์ที่ประดิษฐ์ขึ้นในปัจจุบันจะมีข้อจำกัดด้านความสามารถบางประการ แต่แนวโน้มในอนาคตจะมีการพัฒนาหุ่นยนต์ให้มีความสามารถมากขึ้น  และสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับงานด้านธนาคาร  ภัตตาคาร  บ้านพักอาศัย  และตามพื้นที่เสี่ยงภัยอย่างสถานีนิวเคลียร์
                10.1.3  ระบบวิชั่น(Vision Systems)
                เราสามารถใช้ระบบวิชั่น  หรือในบางครั้งเรียกว่า  แมชชีนวิชั่น(Machine Vision)  เพื่อนำมาปรับปรุงความสามารถของหุ่นยนต์ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น  โดยระบบวิชั่นจะมีส่วนประกอบหลักอยู่  ส่วนด้วยกันคือ  กล้อง  และชุดประมวลผสัญญาณภาพ

                ดังนั้นหากนำหุ่นยนต์ที่มีระบบแมชชีนวิชั่นมาใช้ก็จะทำให้หุ่นยนต์มีระบบการมองเห็นและรับรู้ได้เหมือนกับมนุษย์ นอกจากนี้ยังสามารถนำมาประยุกต์ใช้งานแทนมนุษย์ได้อีกมากมาย เช่น ในหลายอุตสาหกรรมได้นำหุ่นยนต์แมชชีนวิชั่นมาใช้ เพื่อตรวจสอบชิ้นงานแบบอัตโนมัติ  ถือเป็นการนำแมชชีนวิชั่นมาประยุกต์ใช้เพื่อตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์  ซึ่งมีความแม่นยำสูงกว่าสายตามนุษย์มาก  ทั้งนี้เนื่องจากมนุษย์มีข้อจำกัดในการตรวจชิ้นงานที่มีจำนวนมากในระยะเวลานานๆและไม่ละเอียดเท่ากับหุ่นยนต์ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของการวัดขนาด การตรวจสอบการปนเปื้อนของสิ่งแปลกปลอมบนพื้นผิววัตถุ  การตรวจสอบความผิดเพี้ยนของสีในตัวผลิตภัณฑ์ ซึ่งจะมีการตรวจสอบและคัดแยกแบบอัตโนมัติ โดยเฉพาะโรงงานที่จำเป็นต้องใช้ความรวดเร็ว  และต้องใช้เวลาที่สั้นที่สุด  การนำแมชชีนวิชั่นมาใช้จึงมีประโยชน์มาก  ตัวอย่างเช่น  โรงงานประกอบรถยนต์ของบริษัท  Ford Motor  ได้นำหุ่นยนต์แบบแมชชีนวิชั่นมาใช้จัดการกับชิ้นงานด้วยการยิงหมุดเล็ก  (Rivets)  ตามจุดต่างๆ  ของตัวรถบรรทุกแบบอัตโนมัติ
หุ่นยนต์ spiderman ที่มองเห็นและดักจับคนร้ายได้ด้วยดารยิ่งตาช่ายเพื่อจับกุม

                10.1.4  การประมวลผลภาษาธรรมชาติ(Natural – Language Processing)
                เป็นระบบที่ให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจภาษาธรรมชาติของมนุษย์ด้วยการรับอินพุตที่ป้อนเข้าไปด้วยภาษาธรรมชาติ จากนั้นระบบก็วิเคราะห์โครงสร้างและความหมายทางภาษา ซึ่งกระบวนการวิเคราะห์นี้จะทำงานร่วมกับฐานความรู้ และต่อมาก็จะประเมินค่าและหาคำตอบและส่งเอาต์พุตออกมาเป็นเสียงพูดหรือภาษามนุษย์ออกมา ตัวอย่างเช่น ลูกค้าได้สอบถามยอดบัญชีธนาคารผ่านคอมพิวเตอร์ ว่ามียอดคงเหลืออยู่ในบัญชีเท่าไร คอมพิวเตอร์ก็จะแจ้งยอดคงเหลือในบัญชีผ่านเสียงพูดออกมาให้รับทราบ เป็นต้น  แต่ปัญหาของการประมวลผลภาษาธรรมชาติก็คือ  กรณีคำพูดที่สั่งผ่านคอมพิวเตอร์นั้นไม่ชัดเจน  รวมถึงยุคปัจจุบันมีความสามารถสูงขึ้น โดยเฉพาะความสามารถในการตรวจสอบคำสะกดผิดพลดา การแปลคำย่อมาเป็นคำเต็ม  และอนุญาตให้ผู้ใช้สอบถามหรือโต้ตอบกับระบบได้ผ่านภาษาอังกฤษ

                ในบางครั้ง ระบบจดจำเสียงพูด (Voice Recognition) ถูกนำมาใช้ร่วมกับการประมวลผลภาษาธรรมชาติ โดยระบบจดจำเสียงพูดจะแปลงเสียงพูดออกมาเป็นคำ ภายหลังจากการแปลงเสียงมาเป็นคำแล้ว  อาจสั่งให้พิมพ์ข้อความตามคำพูด  โปรแกรมก็จะพิมพ์ข้อความตามคำพูดให้โอยอัตโนมัติ
                10.1.5  ระบบการเรียนรู้(Learning Systems)
                ระบบการเรียนรู้ ถือเป็นอีกส่วนหนึ่งของระบบ AI ที่ผสมผสานระหว่างตัวซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ โดยอนุญาตให้คอมพิวเตอร์มีการโต้ตอบ และเปลี่ยนแปลงอย่างไรต่อผลป้อนกลับตามแต่ละสถานการณ์  ตัวอย่าง  เกมบางเกมสามารถเรียนรู้ได้ด้วยตนเอง  ถ้าคอมพิวเตอร์ไม่ใช่เป็นผู้ชนะ เช่น  เกมหมากรุก ซึ่งการเคลื่อนที่ของตัวหมากรุกในแต่ละครั้ง ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน จะมิใช่เป็นการเคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกันเสมอไป  แต่จะเป็นการเรียนรู้เพื่อดัดแปลงและดักทางคู่ต่อสู้เพื่อรอชัยชนะที่อยู่ข้างหน้า
                10.1.6  โครงข่ายประสาทเทียม(Neural Networks)
                โครงข่ายประสาทเทียม หรือบางครั้งอาจเรียกว่า ข่ายงานประสาทเทียม (Neural Nets) คือระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถกระทำหรือจำลองหน้าที่การทำงานของเซลล์ประสาทในสมองของมนุษย์โดยโครงข่ายประสาทเทียมจะใช้การประมวลผลแบบขนาด (Perallel Processors) ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของสมองมนุษย์  ที่ภายในจะมีเซลล์ประสาทที่ซับซ้อนอยู่จำนวนมาก  และคล้ายกับโครงร้างเครือข่ายแบบแมช(Mesh – Like Structure)

                สมองของมนุษย์เป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์มาก ทุกวันจะมีเซลล์ประสาทในสมองตาย แต่ไม่ได้ส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของสมองเลยระบบสมองมีระบบการเรียนรู้ (แตกต่างจากคอมพิวเตอร์ที่จะต้องมีโปรแกรมสิ่งใหม่ๆ เข้าไป) และที่สำคัญ สมองของมนุษย์สามารถประมวลผลข้อมูลแบบขนานได้เป็นอย่างดี ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์สามารถเลียนแบบการทำงานของสมองมนุษย์ได้มากเท่าไร นั่นหมายถึงความชาญฉลาดของเครื่องจักรที่มีความสามารถเทียบเคียงสมองของมนุษย์มากขึ้นเท่านั้น โครงข่ายประสาทเทียมสามารถประมวลผลสิ่งต่างๆ มากกว่าหนึ่งสิ่งในขณะเดียวกัน และมีระบบการเรียนรู้เพื่อนำไปสู่ความสามารถในการแยกแยะสิ่งต่างๆ ได้ (Recognize Patterns) ตัวอย่างเช่น บริษัทที่ดำเนินธุรกิจเกี่ยวกับเคมีภัณฑ์ ได้นำโครงข่ายประสาทเทียมมาวิเคราะห์เพื่อช่วยเหลือแพทย์ทางคลินิก ในการวินิจฉัยเกี่ยวกับโรคหลอดเลือดหัวใจ บริษัทน้ำมันได้ใช้ซอฟต์แวร์โครงข่ายประสาทเทียมเพื่อตรวจสอบและควบคุมการเจาะบ่อน้ำมัน และองค์การนาซ่าได้สร้างตัวแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อจำลองสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์บนดาวอังคาร  เป็นต้น
                และต่อไปนี้คือความสามารถเฉพาะทางของโครงข่ายประสาทเทียม  ซึ่งประกอบด้วย
-                   การดึงข่าวสารหรือสารสนเทศได้ครบถ้วนสมบูรณ์ แม้ว่าจะมีโหนดประสาทบางโหนดเสียหาย
-                   การเปลี่ยนแปลงและจัดเก็บข้อมูลสามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว  ทำนองเดียวกันกับการแสดงผลลัพธ์ของสารสนเทศใหม่ๆ
-                   ความสามารถในการสืบค้นความสัมพันธ์และแนวโน้มของข้อมูลในฐานข้อมูลขนาดใหญ่

-                   การแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนได้  ในขณะที่ระบบสารสนเทศทั่วไปทำไม่ได้

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น