س( 1 )
علل(شرع الباحثون في مجال علوم الحاسوب في محاولة
محاكاة سلوكيات العقل البشري وإيجاد أنظمة مشابهة في طريقة معالجتها لهذه السلوكيات
)
ج ( 1 ) لأن القدرات العقلية التي يمتلكها الإنسان
والتي تميزه عن غيره من الكائنات الحية حيرت العلماء في كيفية معالجة العقل البشري
لها وكذلك القدرة على التعلم والتفكير وحل المشكلات
س(
2 ) ما هي القدرات التي تميز الإنسان عن غيره من الكائنات الحية.
ج
( 2 ) القدرة على التعلم والتفكير وحل المشكلات
س(
3 ) : علل لجأ الإنسان إلى إيجاد ودراسة نماذج حاسوبية تحاكي قدرة العقل البشري على
التفكير و التصرف كما يتصرف الإنسان في مواقف
معينة ولو بشكل محدود
ج ( 3 ) بسبب تطور العالم الرقمي والحاسوب فيع
صرنا أصبح من الضروري مجاراة هذا التطور للاستفادة منه و إيجاد الحلول التي تناسب أعقد
المشكلات
س(
4 ) علل لجأ الإنسان إلى استخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي
ج
( 4 ) بسبب تطور العالم الرقمي والحاسوب في عصرنا أصبح من الضروري مجاراة هذا التطور
للاستفادة منه و إيجاد الحلول التي تناسب أعقد المشكلات
الدرس
الأول: مفهوم
الذكاء الاصطناعي
س ( 5 ) علل
/ شرع الخبراء في دراسة القدرات العقلية للإنسان وكيفية تفكيره
، و محاولة محاكاتها عن طريق الحاسوب
ج
( 5 ) لإنتاج بعض صفات الذكاء من قبل الآلة فيما يعرف بالذكاء الاصطناعي .
س
( 6 ) عرف / ما المقصود بالذكاء الاصطناعي.
ج ( 6 ) هو علم من علوم الحاسوب ،يختص بتصميم
وتمثيل وبرمجة نماذج حاسوبية في مجالات الحياة المختلفة تحاكي في عملها طريقة تفكير
الإنسان وردود أفعاله في مواقف معينة
س ( 7 ) تعد أبحاث الذكاء الاصطناعي محاولات
لاكتشاف مظاهر ذكاء الإنسان التي يمكن محاكاتها آليا ًووصفها وقد عرف بعض الباحثين
في هذا المجال أربع منهجيات يقوم عليها موضوع الذكاء الاصطناعي،
( ما هي منهجيات يقوم عليها موضوع الذكاء الاصطناعي
) :
ج
( 7 ) أ- التفكير كالإنسان ب- التصرف كالإنسان ج- التفكير منطقيا د- التصرف منطقيا
س ( 8 ) ما هو أول برنامج حاسوبي للذكاء الاصطناعي
تمكن من اجتياز اختبار تورينغ لأول مرة؟
ج ( 8 ) يوجين غوستمان عام2014
س ( 9 ) وضح المقصود ببرنامج يوجين غوستمان
ج ( 9 )هو برنامج حاسوبي لطفل من أوكرانيا عمره 13 عاما حيث استطاع أن يخدع 33
% من محاوريه مدة 5 دقائق ولم يميزوا أنه برنامج بل ظنوا
أنه إنسان
س ( 10 ) أذكر أهداف الذكاء الاصطناعي
ج (10 )
-1 إنشاء أنظمة خبيرة تظهر تصرفا ذكيا ،قادرة على التعلم
والإدارة و تقديم النصيحة لمستخدميها .
-2 تطبيق
الذكاء الإنساني في الآلة عن طريق إنشاء أنظمة تحاكي تفكير وتعلم وتصرف الإنسان.
-3 برمجة الآلات لتصبح قادرة على معالجة المعلومات بشكل
متواز (Parallel Processing )
س ( 11 ) وضح / فسر / معالجة المعلومات بشكل
متواز ( Parallel Processing )
ج ( 11 ) حيث يتم تنفيذ أكثر من أمر في وقت واحد
في أثناء حل المسائل وهيا لطريقة الأقرب إلى طريقة تفكير الإنسان
س ( 12 ) ما اللغات المستخدمة في الذكاء الاصطناعي )أو( يوجد
لغات برمجة خاصة بالذكاء الاصطناعي
ج ( 12 )
-1 لغة
البرمجة لسبLisp
،لغة معالجة اللوائح
.
-2 لغة
البرمجة برولوغ Prolog،لغة
البرمجة بالمنطق
س ( 13 ) أذكر مميزات برامج الذكاء الاصطناعي
ج ( 13 )
1- تمثيل المعرفة 2- التمثيل الرمزي 3-
القدرة على التعلم أو تعلم الآلة
4- التخطيط 5- البيانات غير المكتملة أو غير المؤكدة
س ( 14 ) من مميزات برامج الذكاء الاصطناعي تمثيل
المعرفة، وضح ذلك )أو( ما المقصود
بتمثيل المعرفة؟
ج ( 14 ) يعني تنظيمها وترميزها و تخزينها إلى
ما هو موجود في الذاكرة
س ( 15 )
ما هي متطلبات بناء برامج الذكاء الاصطناعي
ج ( 15 ) كميات هائلة من المعارف الخاصة بمجال
معين ،و الربط بين المعارف المتوافرة والنتائج
س ( 16 ) من مميزات برامج الذكاء الاصطناعي التمثيل
الرمزي، وضح ذلك )أو( ما المقصود
بتمثيل الرمزي؟
ج ( 16 ) تتعامل برامج الذكاء ا لاصطناعي مع
البيانات الرمزية )الأرقام والحروف والرموز( ،التي تعبر عن المعلومات بدلاً من البيانات الرقمية
)الممثلة
بالنظام الثنائي( عن طريق عمليات المقارنة
المنطقية والتحليل
س ( 17 ) من مميزات برامج الذكاء الاصطناعي التعلم
أو تعلم الآلة، وضح ذلك )أو( ما المقصود
بالتعلم أو تعلم الآلة؟
ج ( 17 ) هي قدرة برنامج الذكاء الاصطناعي على
التعلم آلياً عن طريق الخبرة المخزنة داخله
س ( 18 ) وضح كيف يمكن لبرنامج الذكاء الاصطناعي التعلم أليا
عن طريق الخبرة المخزنة داخله؟
ج ( 18 ) قدرته على إيجاد نمط معين عن طريق عدد
من المدخلان أو تصنيف عنصر إلى فئة معينة بعد تعرفه عددا من العناصر المشابهة
س ( 19 ) علل يمكن لبرامج الذكاء الاصطناعي التعلم
أليا عن طريق الخبرة المخزنة داخله.
ج ( 19 ) قدرته على ايجاد نمط معين عن طريق عدد
من المدخلات ،أو تصنيف عنصر الى فئة معينة بعد تعرفه عددا من العناصر المشابهة
س ( 20 ) من مميزات برامج الذكاء الاصطناعي التخطيط وضح ذلك )أو( ما المقصود
بالتخطيط؟
ج ( 20 ) قدرة برنامج الذكاء الاصطناعي على وضع
أهداف والعمل على تحقيقها والقدرة على تغيير الخطة إذا اقتضت الحاجة إلى ذلك
س ( 21 ) من مميزات برامج الذكاء الاصطناعي البيانات
غير المكتملة أو غير المؤكدة و ضح ذلك )أو( ما المقصود
؟
ج ( 21 ) قدرة
برامج الذكاء الاصطناعي على إعطاء حلول مقبولة حتى لو كانت المعلومات لديها غير مكتملة
أو غير مؤكدة ( مثال ) قدرة برنامج تشخيص أمراض على إعطاء تشخيص لحالة مرضية طارئة
من دون الحصول على نتائج التحاليل الطبية كاملة
س ( 22 ) ما هي مجالات تطبيقات الذكاء الاصطناعي
ج ( 22 )
أ. الأنظمة الخبيرة
ب. الروبوت الذكي
ج. الشبكات العصبية
د. معالجة اللغات الطبيعية
ه. الأنظمة البصرية
و. أنظمة
تمييز الأصوات
ز. أنظمة تمييز خط اليد
ح. أنظمة الألعاب
الدرس الثاني: علم الروبوت
من أين اشتقت كلمة روبوت لغويا : من الكلمة التشيكية روبوتا (Robota) ،التي ظهرت لأول مرة في
مسرحية للكاتب المسرحي التشيكي )كارل
تشابيك ( في
عام 1922 م
وتعني )العمل
الإجباري( أو
) السخرة(
ü إذن يعود فضل إيجاد كلمة روبوت إلى الأدب ولم يكن لعلم
الحاسوب أي علاقة بإيجاد الكلمة .
انتشرت فكرة الآلات منذ عام 1922 في خيال العلماء وأفلام الخيال
العلمي وقدمت الكثيرمن التصورات عن سيطرة الآلة والروبوتات على حياة الإنسان وفتح ذلك
المجال أمام العلماء والمخترعين لابتكار وتصميم الكثير من الآلات التي تنفذ أعمالا
مختلفة تتعدد مجالاتها .
س ( 23 ) : عرف
/ ما المقصود بعلم الروبوت؟
ج ( 23 ) :
العلم الذي يهتم بتصميم وبناء وبرمجة الروبوتات
لتتفاعل مع البيئة المحيطة وهو أكثر تقنيات الذكاء الاصطناعي تقدما من حيث التطبيقات التي تقدم فيها
حلول للمشكلات .
س ( 24 ) : عرف / ما المقصود الروبوت.
ج ( 24 ) :آلة
)الكترو- ميكانيكية( تبرمج
بواسطة برامج حاسوبية خاصة من قبل الإنسان ؛للقيام
بالعديد من الإعمال الخطرة و الشاقة و الدقيقة خاصة
ظهرت فكرة الروبوت في العصور القديمة قبل الميلاد
،وذلك من خلال تصميم آلات أطلق عليها انذاك )آلات ذاتية الحركة(
|
القرن الثاني عشر و الثالث
عشر للميلاد |
القرن التاسع عشر |
خمسينات وستينات القرن الماضي |
منذ العام 2000 |
|
قام العالم المسلم الملقب
ب )الجزري ( أحد أعظم المهندسين و الميكانيكين والمخترعين
المسلمين ،وصاحب كتاب )معرفة
الحيل الهندسية (،بتصميم ساعات مائية والات أخرى وانتاجها ،مثل الة لغسل اليدين تقدم الصابون
والمناشف اليا لمستخدميها |
تم ابتكار دمى الية في اليابان
قادرة على تقديم الشاي أو اطلاق السهام أو الطلاء وتدعى
)العاب
كاراكوري( |
ظهر مصطلح الذكاء الاصطناعي
وصمم أول نظام خبير لحل مشكلات رياضية صعبة ،كما
صمم أول ذراع روبوت في الصناعة |
ظهر الجيل الجديد من الروبوتات
التي تشبه في تصميمها جسم الانسان وأطلق عليها
اسم الانسان الالي، استخدمت في أبحاث الفضاء
من قبل وكالة ناسا |
س ( 25 ) : ما هو اسم الكتاب الذي ألفه الجزري؟
ج ( 25 ) : كتاب
) معرفة الحيل الهندسية)
س ( 26 ) : أذكر اثنين من اختراعات الجزري (
أو ) أعط مثالا على آلة قام الجزري باختراعها
ج ( 26 ) : بتصميم ساعات مائية, آلة لغسل اليدين
تقدم الصابون والمناشف آليا لمستخدميها
س ( 27 ) : عرف / ما هي / وضح المقصود بألعاب كاراكوري
ج ( 27 ) : دمى تم ابتكارها في اليابان قادرة
على تقديم الشاي أو إطلاق السهام أو الطلاء
س ( 28 ) : أذكر ثلاثا من الأمور التي تقوم بها
الدمى الآلية التي تم ابتكارها في اليابان
) ألعاب كاراكوري(
في القرن التاسع عشر
:
ج ( 28 ) : أ(تقديم
الشاي ب(إطلاق السهام ج(الطلاء
س ( 29 ) : في أي فترة زمنية ظهر مصطلح الذكاء
الاصطناعي .
ج ( 29 ) :في خمسينات وستينات القرن الماضي
س ( 30 ) : ما هي وظيفة )استخدامات
( أول نظام خبير تم تصميمه
:
ج ( 30 ) : صمم أول نظام خبير لحل مشكلا ت رياضية
صعبة
س ( 31 ) : ما هي وظيفة )استخدامات
(
أول ذراع روبوت تم تصميمه
ج ( 31 ) : صمم أول ذراع روبوت في الصناعة .
س ( 32 ) :وضح المقصود بالإنسان الآلي.
ج ( 32 ) : هو جيل جديد من الروبوتات التي تشبه
في تصميمها جسم الإنسان
س ( 33 ) :ما هي استخدامات الإنسان الآلي.
ج ( 33 ) : في أبحاث الفضاء من قبل وكالة ناسا
يظن الكثيرون أن الروبوت آلة اتوماتيكية مصممة
على هيئة جسم إنسان بيدين وقدمين وهذا مفهوم غير صحيح اذ لا يمكن أن يطلق على أي آلة
يتم التحكم بها للقيام بعمل ما )روبوت(
س ( 34 ) : ما هي الصفات التي يجب أن تجمعها
أي آلة حتى يطلق عليها مسمى الروبوت .
ج ( 34 ) : 1- الاستشعار 2-التخطيط والمعالجة 3-الاستجابة وردة الفعل
س ( 35 ) : من صفات الروبوت الاستشعار، وضح ذلك
)وضح
المقصود بالاستشعار (أعط أمثلة على الاستشعار
ج ( 35 ) : الاستشعار
: يمثل المدخلان ،كاستشعار الحرارة أو الضوء أو الأجسام المحيطة
س ( 36 ) :من صفات الروبوت التخطيط والمعالجة
،وضح ذلك (وضح المقصود بالتخطيط والمعالجة
(
أعط
أمثلة على التخطيط والمعالجة
ج ( 36 ) أن يخطط الروبوت للتوجه إلى هدف معين ، أو يغير اتجاه الحركة ،أو يدور بشكل معين ،أو
أي فعل آخر مخزن برمج للقيام به
س ( 37 ) : من صفات الروبوت الاستجابة وردة الفعل
،وضح ذلك / وضح
المقصود
ج ( 37 ) : تمثل ردة الفعل على ما تم أخذه كمدخلات .
س ( 38 ) :علل تصمم الروبوتات بأشكال وأحجام مختلفة
ج ( 38 ) : حسب المهمة التي ستؤديها كنقل المنتجات
أو لحامها أو طلائها
أبسط أنواع الروبوتات من ناحية التصميم : روبوت بسيط على شكل ذراع
س ( 39 ) : ما هي مكونات الروبوت البسيط
ج ( 39 ) : 1- ذراع ميكانيكية 2- المستجيب النهائي
س ( 40 ) : ما هي مكونات الروبوت
:
ج (40 ) : -1
ذراع ميكانيكية
2- المستجيب النهائي 3- المتحكم
4- المشغل الميكانيكي 5- الحساسات
س ( 41 ) : عرف / ما المقصود
/ ما وظيفة الذراع الميكانيكة.
ج ( 41 ) : تشبه في شكلها ذراع الإنسان وتحتوي
على مفاصل صناعية لتسهيل حركتها عند تنفيذ الأوامر الصادرة إليها،حسب الغرض الذي صمم
الروبوت من اجله .
س ( 42 ) : عرف / ما المقصود
/ ما وظيفة المستجيب النهائي.
ج ( 42 ) : وهو ذلك الجزء النهائي من الروبوت
الذي ينفذ المهمة التي يصدرها الروبوت ويعتمد تصميمه على طبيعة تلك المهمة فقد تكون
قطعة المستجيب يدا ،أو بخاخا أو مطرقة و قد تكون في الروبوتات الطبية أداة لخياطة الجروح
.
س ( 43 ) : عرف / ما المقصود
/ ما وظيفة المتحكم.
ج ( 43 ) : وهودماغ الروبوت ،يستقبل البيانات
من البيئة المحيطة ثم يعالجها عن طريق التعليمات البرمجية المخزنة داخله ويعطي الأوامر
اللازمة للاستجابة لها
س ( 44 ) : عرف / ما المقصود
/ ما وظيفة المشغل الميكانيكي.
ج ( 44 ) : وهو عضلات الروبوت ،وهو الجزء المسؤول عن حركته حيث يحول أوامر
المتحكم إلى حركة فيزيائية
س ( 45 ) : عرف / ما المقصود
/ ما وظيفة الحساسات.
ج ( 45 ) : تشبه وظيفة الحساسات في الروبوت وظيفة
الحواس في جسم الإنسان تماما ،وتعد صلة الوصل بين الروبوت و البيئة المحيطة ،حيث تكون
وظيفتها جمع البيانات من البيئة المحيطة و معالجتها ليتم الاستجابة لها من قبل الروبوت
بفعل معين
ü
أنواع
الحساسات مع وظائفها
|
اسم الحساس |
حساس اللمس |
حساس المسافة |
حساس الضوء |
حساس الصوت |
|
الوظيفة |
يستشعر التماس بين الروبوت وأي جسم مادي خارجي كالجدار مثلا أو بين أجزاء الروبوت الداخلية كذراع الروبوت واليد |
يستشعر المسافة بين الروبوت والأجسام المادية ؛عن طريق اطلاق موجات لتصدم في الجسم وترتد عنه، وحساب المسافة ذاتيا |
يستشعر شدة الضوء المنعكس من الأجسام المختلفة ويميز بين ألوانها |
يشبه الميكروفون ويستشعر شدة الأصوات المحيطة ويحولها إلى نبضات كهربائية ترسل إلى دماغ الروبوت |
|
الشكل |
|
|
|
|
ج ( 46 ) :
-1 عمليات
الطلاء بالبخ الحراري في المصانع .
-2 أعمال
الصب وسكب المعادن .
-3 عمليات
تجميع القطع و تثبيتها في أماكنها
س ( 47 ) : علل يستخدم الروبوت الصناعي في عمليات
الطلاء بالبخ الحراري في المصانع
ج ( 47 ) : لتقليل تعرض العمال لمادة الدهان
التي تؤثر في صحتهم
س ( 48 ) : علل يستخدم الروبوت الصناعي في أعمال
الصب وسكب المعادن
ج (48 ) : تتطلب هذه العمليات التعرض لدرجة حرارة
عالية جدا لا يستطيع الإنسان التعرض لها
س ( 49 ) : يستخدم الروبوت الطبي في إجراء العمليات
الجراحية المعقدة أعط مثالين ( أو ) اذكر مثالين
على استخدامات الروبوت الطبي
ج( 49 ): 1- جراحة الدماغ 2- عمليات القلب المفتوح
س ( 50 ) : ما هي أبرز استخدامات الروبوت في
المجال الطبي؟
ج ( 50 ) : مساعدة ذوي الاحتياجات الخاصة ،كذراع
الروبوت التي تستطيع استشعار النبضات العصبية الصادرة عن الدماغ والاستجابة
لها
س ( 51 ) : ما هو سبب تصميم الروبوت التعليمي / علل
) سبب تصميم الروبوت التعليمي(
؟
ج ( 51 ) : لتحفيز الطلبة وجذب انتباههم إلى
التعليم وقد تكون على هيئة إنسان معلم .
س ( 52 ) : أذكر اثنين من استخدامات الروبوت
في الفضاء؟
ج (52 ) : 1- استخدم في المركبات الفضائية . 2- في دراسة
سطح المريخ .
س ( 53 ) : أذكر ثلاثا من استخدامات الروبوت
في المجال الأمني؟
ج (
53 ) :-1 مكافحة
الحرائق 2-إبطال مفعول الألغام والقنابل 3- نقل المواد السامة والمشعة
س ( 54 ) : وضح كيف يعمل الروبوت الثابت؟
ج ( 54 ) : يستطيع الروبوت الثابت العمل ضمن
مساحة محدودة حيث أن بعضها يتم تثبيت قاعدته على أرضية ثابتة وتقوم ذراع الروبوت بأداء
المهمة المطلوبة ،بنقل عناصر أو حملها أو ترتيبها بطريقة معينة .
س ( 55 ) : وضح كيف يعمل الروبوت الجوال ) المتنقل(
؟
ج ( 55 ) : تسمح برمجة الروبوت المتنقل ) الجوال(
بالتحرك والتنقل ضمن مساحات متنوعة لأداء مهامه ؛لذا تجده
يملك جزءا يساعده على الحركة .
س ( 56 ) : ظهر استخدام الروبوت في الصناعة بشكل
واضح جدا،حيث كان له الكثير من الفوائد في هذا المجال أذكر خمسا من هذه الفوائد )أو( أذكر خمسا من فوائد الروبوت في مجال الصناعة؟
ج ( 56 )
1) يقوم الروبوت بالأعمال التي تتطلب تكرارا مدة
طويلة من دون تعب ، مما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية
.
2) يستطيع القيام بالأعمال التي تتطلب تجميع القطع
وتركيبها في مكانها بدقة عالية ،مما يزيد من إتقان العمل
3) يقلل استخدام الروبوت من المشكلات التي تتعرض
لها المصانع مع العمال ،كالإجازة والتأخير والتعب
4) مكن التعديل على البرنامج المصمم للروبوت لزيادة
المرونة في التصنيع ،حسب المتطلبات التي تقتضيها عملية التصنيع
5) يستطيع العمل تحت الضغط ،وفي ظروف غير ملائمة
لصحة الإنسان ،كأعمال الدهان وورش المواد الكيميائية ودرجات الرطوبة والحرارة العاليتين .
س ( 57 ) : على الرغم من الفوائد الكبيرة التي
يقدمها الروبوت في مجال الصناعة ،إلا انه يوجد بعض المحددات لاستخدام الروبوت في الصناعة أذكر خمسا من هذه المحددات )أو( أذكر خمسا من محددات استخدام الروبوت في الصناعة؟
ج ( 57 ) :
1) الاستغناء عن الموظفين واستبدالهم بالروبوت الصناعي،
سيزيد من نسب البطالة ويقلل من فرص العمل
2) لا يستطيع الروبوت القيام بالأعمال التي تتطلب
حسا فنيا أو ذوقا في التصميم أو إبداعا ،فعقل الإنسان له قدرة على ابتداع الأفكار .
3) تكلفة تشغيل الروبوت في المصانع عالية ؛لذا تعد
غير مناسبة في المصانع المتوسطة والصغيرة
.
4) يحتاج الموظفون إلى برامج تدريبية للتعامل مع
الروبوتات الصناعية وتشغيلها وهذا سيكلف الشركات الصناعية مالا ووقتا .
5) مساحة المصانع التي تستخدم الروبوتات يجب أن
تكون كبيرة جدا ؛لتجنب الاصطدامات والحوادث في أثناء حركتها
.
س
( 58 ) : علل يقوم الروبوت بالأعمال التي تتطلب تكرارا مدة طويلة من دون تعب
ج
( 58 ) : مما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية
س
( 59 ) علل من فوائد استخدام الروبوت أنه يقلل من المشكلات التي تتعرض لها المصانع
مع العمال / أذكر
ثلاثا من هذه المشكلات.
ج
( 59 : 1- كالإجازة
2- التأخير 3- التعب
س
( 60 ) : من فوائد استخدام الروبوت أنه يستطيع العمل تحت الضغط ،وفي ظروف غير ملائمة
لصحة الإنسان ،أذكر ثلاثا من هذه الأعمال )الظروف( ؟
ج ( 60 ) :
1- كأعمال الدهان 2- ورش المواد الكيميائية 3- درجات الرطوبة والحرارة العاليتين .
س ( 61 ) : علل من محددات استخدام
الروبوت في الصناعة الاستغناء عن الموظفين واستبدالهم بالروبوت الصناعي .
ج
( 61 ) : سيزيد من نسب البطالة ويقلل من فرص العمل
س
( 62 ) : علل من محددات استخدام الروبوت في الصناعة أنه لا يستطيع الروبوت القيام بالأعمال
التي تتطلب حسا فنيا أو ذوقاً في التصميم أو
إلا بداع .
ج ( 62 ) : ،فعقل الإنسان
له قدرة على ابتداع الأفكار .
س
( 63 ) : علل استخدام الروبوت في المصانع المتوسطة والصغيرة غير مناسب.
ج
( 63 ) : بسبب ارتفاع تكلفة تشغيل الروبوت
في المصانع
س
( 64 ) : علل من محددات استخدام الروبوت في الصناعة أنه سيكلف الشركات الصناعية مالا
ووقتا
ج ( 64 ) :بسبب حاجة الموظفون إلى برامج تدريبية للتعامل مع الروبوتات
الصناعية وتشغيلها
س ( 65 ) : علل من محددات استخدام الروبوت في
الصناعة أن مساحة المصانع التي تستخدم الروبوتات يجب أن تكون كبيرة جدا .
ج
( 65الثالث:جنب الاصطدامات والحوادث في أثناء حركتها
.
الدرس
الثالث : النظم
الخبيرة
س
( 66 ) : كيف وضح إدوارد فيغنبوم مفهوم النظم الخبيرة؟
ج ( 66 ) : أوضح إن العالم ينتقل من معالجة البيانات
إلى معالجة المعرفة واستخدامها في حل المشكلات واقتراح الحلول المثلى ؛بالإضافة إلى
محاكاة الشخص الخبير في حل المشكلات .
س ( 67 ) وضح المقصود بالنظام الخبير؟
ج ( 67 ) : هو برنامج حاسوبي ذكي ،يستخدم مجموعة
من قواعد المعرفة في مجال معين لحل المشكلات التي تحتاج إلى الخبرة البشرية ويتميز
النظام الخبير عن البرنامج العادي بقدرته على التعلم واكتساب الخبرات الجديدة .
س ( 68 ) : وضح المقصود بالمعرفة :
ج ( 68 ) : هي حصيلة المعلومات والخبرة البشرية،التي
تجمع في عقول الأفراد عن طريق الخبرة ،وهي نتاج استخدامات المعلومات التي تنتج من معالجة
البيانات ودمجها مع الخبرات .
س ( 69 ) :
علل النظم الخبيرة مرتبطة بمجال معين ( أو ) وضح العبارة التالية : النظم الخبيرة مرتبطة بمجال معين
ج ( 69 ) : إذا صممت لحل مشكلة معينة فلا يمكن
تطبيقها أو تغييرها لحل مشكلة أخرى ومن أشهر الأمثلة على النظم الخبيرة : نظام خبير
لتشخيص ألإمراض الدموية صعب تعديله لتشخيص أمراض أخرى، وقد تكون عملية تصميم نظام آخر
من البداية عملية أسهل من التعديل على النظام الموجود
.
أمثلة عملية على برامج النظم
الخبيرة ومجال استخدامها
|
النظام الخبير |
ديندرال |
باف |
بروسبكتر |
ديزاين أدمايزر |
ليثيان |
|
المجال |
تحديد مكونات المركبات الكيميائية |
نظام طبي لتشخيص أمراض الجهاز التنفسي |
الجيولوجيين؛ الجيولوجيين ؛لتحديد مواقع الحفر للتنقيب عن المعادن والنفط |
يقدم نصائح لتصميم رقائق المعالج |
يعطي نصائح لعلماء الآثار لفحص الأدوات الحجرية |
للنظم الخبيرة مجالات معينة أثبتت فيها قدرتها
أكثر من غيرها، فقد نجحت النظم الخبيرة في التعامل مع المشكلات في مجالات معينة تقع معظمها في
واحدة من الفئات آلاتية ) عدد
أنواع المشكلات )المسائل( التي
تحتاج إلى النظم الخبيرة( ؟
1) التشخيص:
مثل: أ- تشخيص أعطال المعدات
لنوع معين من الآلات ب- التشخيص الطبي لأمراض الإنسان.
2) التصميم
: مثل: إعطاء نصائح عند تصميم مكونات أنظمة الحاسوب والدوائر
الالكترونية .
3) التخطيط
: مثل: التخطيط لمسار الرحلات الجوية
.
4) التنبؤ:
مثل: تفسير بيانات الصور الإشعاعية.
5) التنبؤ
: مثل: أ- التنبؤ بالطقس ب- التنبؤ بأسعار الأسهم .
تتكون الأنظمة الخبيرة بشكل أساسي من أربعة أجزاء
رئيسة أذكرها :
1) قاعدة المعرفة
2) محرك الاستدلال
3) ذاكرة العمل
4) واجهة المستخدم
س ( 70 ) : كيف يتفاعل المستخدم مع النظام الخبير؟
ج ( 70 ) : عن طريق طرح الاستفسارات أو الاستعلام
عن موضوع ما بمجال معين ، ويقوم النظام الخبير بالرد عن طريق إعطاء نصيحة أو الحل المقترح للمستخدم .
س ( 71 ) : وضح المقصود بقاعدة المعرفة؟
ج ( 71 ) : قاعدة بيانات تحتوي على مجموعة من
الحقائق والمبادئ والخبرات بمجال معرفة معين وتستخدم من قبل الخبراء لحل المشكلات
.
س ( 72 ) : ما الفرق بين قاعدة المعرفة وقاعدة
البيانات؟
ج ( 72 ) : قاعدة البيانات : تتكون من مجموعة من البيانات والمعلومات
المترابطة فيما بينها .
قاعدة المعرفة
: تبنى بالاعتماد على الخبرة البشرية بالإضافة إلى المعلومات
والبيانات وتتميز بالمرونة .
س ( 73 ) : علل
/ وضح : تتميز
قاعدة المعرفة بالمرونة؟
ج ( 73 ) : يمكن الإضافة عليها أو الحذف منها
أو التعديل عليها من دون التأثير في المكونات الأخرى للنظام الخبير .
س ( 74 ) : وضح المقصود بمحرك الاستدلال؟
ج ( 74 ) : برنامج حاسوبي يقوم بالبحث في قاعدة
المعرفة لحل مسألة أو مشكلة ،عن طريق آلية استنتاج تحاكي عمل الخبير عند الاستشارة
في مسألة ما لإيجاد الحل واختيار النصيحة المناسبة
.
س ( 75 ) : وضح المقصود بذاكرة العمل؟
ج ( 75 ) : جزء من الذاكرة ، مخصص لتخزين المشكلة
المدخلة بوساطة مستخدم النظام والمطلوب إيجاد حل لها
س ( 76 ) : وضح المقصود بواجهة المستخدم؟
ج ( 76 ) : وسيلة تفاعل المستخدم والنظام الخبير
حيث تسمح بإدخال المشكلة والمعلومات إلى النظام الخبير وإظهار النتيجة .
س( 77 ) : كيف تدخل المعلومات إلى واجهة المستخدم؟
ج ( 77 ) : من خلال الاختيار من مجموعة من الخيارات
المصاغة على شكل أسئلة وإجابات .
س ( 78 ) : علل تدخل المعلومات إلى واجهة المستخدم
من خلال الاختيار من مجموعة من الخيارات المصاغة على شكل أسئلة وإجابات؟
ج ( 78 ) : لتزويد الأسئلة. بمعلومات عن موقف
معين .
س ( 79 ) : يتطلب تصميم واجهة المستخدم الاهتمام
باحتياجات المستخدم، أعط مثالين على هذه الاحتياجات
ج ( 79 ) :
1) سهولة الاستخدام
.
2) عدم الملل أو التعب من عملية إدخال المعلومات
والأجوبة .
ü الشكل التالي يوضح شاشة برنامج خبير لتشخيص أعطال
السيارات وهو Expertise2GO حيث
يسأل النظام المستخدم عن أعطال السيارة ويجيب المستخدم عن الأسئلة .
1) وجود خيار )لا أعرف( يدل على
قدرة النظام على التعامل مع الإجابات الغامضة
2) إمكانية استخدام معطيات غير كاملة، حيث يمكن
للمستخدم إدخال درجة التأكد من إجابته Degree of
Certainty
3) إمكانية تفسير سبب طرح البرنامج هذا السؤال
للمستخدم
س ( 80 ) :أثبتت الأنظمة الخبيرة نجاحها في الكثير
من التطبيقات ، حيث كان لها الكثير من الفوائد ) الميزات(
أذكرها؟ أذكر
)فوائد / مزايا( النظم الخبيرة؟
ج ( 80 ) :
1) النظام الخبير غير معرض للنسيان ، لأنه يوثق
قراراته بشكل دائم .
2) المساعدة على تدريب المختصين ذوي الخبرة المنخفضة،
ويعود الفضل إلى وسائل التفسير وقواعد المعرفة التي تخدم بوصفها وسائل التعليم.
3) توفر النظم الخبيرة مستوى عال من الخبرات . عن طريق تجميع خبرة أكثر من شخص في نظام
واحد .
4) نشر الخبرة النادرة إلى أماكن بعيدة للاستفادة
منها في أماكن متفرقة في العالم .
5) القدرة على العمل بمعلومات غير كاملة أو مؤكدة
،حتى مع الإجابة )لا
اعرف( يستطيع النظام الخبير
إعطاء نتيجة على الرغم من أنها قد تكون غير مؤكدة
.
س ( 81 ) : على الرغم من الفوائد
الكثيرة التي توفرها النظم الخبيرة إلا أن لديها الكثير من المحددات )السلبيات(
،أذكرها؟
أذكر )محددات / سلبيات(
النظم الخبيرة؟
ج ( 81 ) :
1) عدم قدرة النظام الخبير على الإدراك والحدس ،
بالمقارنة مع الإنسان الخبير .
2) عدم قدرة النظام الخبير على التجاوب مع المواقف
غير الاعتيادية أو المشكلات، نطاق التخصص
3) صعوبة جمع الخبرة والمعرفة اللازمة لبناء قاعدة
المعرفة من الخبراء .
س ( 82 ) : علل إن النظم الخبيرة
لا يمكن أن تحل محل الخبير نهائيا؟
ج ( 82 ) : على الرغم من أن النتائج التي تتوصل
إليها في بعض المجالات تتطابق أو حتى تفوق النتائج التي يصل إليها الخبير . إلا أنها تعمل جيدا فقط ضمن
موضوع محدد مثل تشخيص الأعطال لنوع معين من الآلات ، وكلما اتسع نطاق المجال ،ضعفت قدرتها الإنتاجية .
الفصل الثاني:خوارزميات البحث في الذكاء
الاصطناعي
س (
83 ) : بماذا أسهمت الحوسبة الحديثة والانترنت.
ج ( 83 ) : في الوصول إلى كميات كبيرة من المعلومات.
س ( 84 ) علل أسهمت الحوسبة الحديثة والانترنت
في الوصول إلى كميات كبيرة من المعلومات؟
ج ( 84 ) : لأن القدرة على البحث
الوافي في هذه المعلومات أصبحت متطلبا ضروريا.
الدرس الأول : مفهوم خوارزميات البحث
س ( 86 ) : وضح المقصود بخوارزميات البحث؟
ج ( 86 ) : سلسلة من الخطوات غير المعروفة مسبقا
؛ للعثور على الحل الذي يطابق مجموعة من المعايير من بين مجموعة من الحلول المحتملة
س ( 87 ) : على ماذا يقوم مبدأ عمل خوارزميات
البحث؟
ج ( 87 ) : على أخذ المشكلة على أنها مدخلات
،ثم القيام بسلسلة من العمليات والتوقف عند الوصول إلى الهدف
.
ü
مبدأ
عمل خوارزميات البحث
ü ) انتبه لاتجاه الأسهم(
س ( 88 ) : علل وجدت خوارزميات البحث في الذكاء
الاصطناعي؟
ج ( 88 ) : لحل مشكلات ذات صفات معينة.
س ( 89 ) : سؤال وجدت خوارزميات البحث في الذكاء
الاصطناعي لحل مشكلات ذات صفات معينة ، أذكر هذه الصفات ؟ما هي صفات المشكلات التي
وجدت خوارزميات البحث في الذكاء الاصطناعي لحلها؟
ج ( 89
) :
1) لا يوجد طريقة تحليلية واضحة ، أو أن الحل مستحيل
بالطرق التقليدية .
2) يحتاج الحل إلى عمليات حسابية كثيرة ومتنوعة
لإيجاده مثل :أ( الألعاب ب( التشفير
.
3) يحتاج الحل إلى حدس عالي مثل : الشطرنج
.
س ( 90 ) : كيف يتم التعبير
عن المشكلات.
ج ( 90 ) : تمثل باستخدام شجرة البحث .
س ( 91 ) : وضح المقصود بشجرة البحث
ج (
91 ) : هي الطريقة المستخدمة للتعبير عن المسألة )المشكلة( لتسهيل عملية البحث عن الحلول الممكنة من
خلال خوارزميات البحث . إلا
أن بعض المشكلات المعقدة يصعب وصفها بهذه الطريقة
.
س ( 92 ) : كيف تجد شجرة البحث حلا محتملا للمشكلة؟
ج ( 92 ) : عن طريق النظر في البيانات المتاحة
بطريقة منظمة تعتمد على هيكلية الشجرة .
|
مجموعة من النقاط أو العقد |
هي التي تظهر في )مستويات مختلفة(
،تمثل كل نقطة حالة من حالات فضاء البحث فضاء البحث : هو جميع الحالات الممكنة
لحل مشكلة )جميع
النقاط على الشجرة هي فضاء البحث( |
|
جذر الشجرة |
النقطة الموجودة أعلى شجرة
البحث، الحالة الابتدائية للمشكلة )نقطة
البداية التي نبدأ منها البحث( |
|
الأب |
النقطة التي تتفرع منها نقاط
أخرى والنقاط المتفرعة منها تسمى الأبناء
. |
|
النقطة الميتة |
النقطة التي ليس لديها أبناء |
|
النقطة الهدف أو الحالة الهدف |
الهدف المطلوب الوصول إليه
والحالة النهائية للمشكلة . |
|
المسار |
مجموعة من النقاط المتتالية
في شجرة البحث ،وتحل المشكلة عن طريق إتباع خوارزمية البحث للوصول إلى المسار الصحيح
)مسار
الحل( من
الحالة الابتدائية )جذر
الشجرة (
إلى الحالة الهدف . |
ü مثال توضيحي لشجرة البحث وأهم المفاهيم المرتبطة
فيها ) هيكلية
الشجرة(
1) النقطة ( A )في المستوى
الأول والنقطتان ( B , G )في المستوى الثاني
2) النقاط A,B,C,D,G,E,F,H,I تمثل حالات فضاء البحث .
3) النقطة A تمثل جذر الشجرة ) الحالة
الابتدائية للمشكلة( .
4) النقطة
G
هي الأب للنقاط F , E
والنقطة D
تمثل الابن للنقطة B
5) النقطة C نقطة ميتة ) ليس لديها أبناء(
.
6) النقطة
I أو النقطة هي النقطة D
) الحالة ( الهدف.
7) النقاط المتتالية مثل G-F-H
تعتبر مسار .
8) النقاطA-B-D
هي مسار الحل ) وهو
ليس المسار الوحيد لكنه المسار الأفضل لأنه الأقصر مسافة
.
ü تأمل الشكل التالي ثم أجب عن الأسئلة التي تليه.
س ( 93 ) : ما عدد حالات فضاء البحث التي تمثلها
هذه الشجرة.
ج ( 93 ) : (A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P) عددها 16
س ( 94 ) : ما الحالة الابتدائية للمشكلة.
ج ( 94 ) : A
س ( 95 ) : أذكر أمثلة تحتوي على علاقة ) الأب–الأبناء(:
ج ( 95 ) : النقطة
(A) هي الأب للنقطة (B) ( أو
) النقطة
(B) هي الأب للنقطة (D) ( أو ) النقطة
(C) هي الأب للنقطة (G)
س ( 96 ) : عدد أمثلة على مسار ضمن الشجرة
ج ( 96 ) : A-B-E-K ( أو ) A-C-F-N ( أو ) A-B-D-J
س ( 97 ) : أذكر مثالا على نقطة ميتة .
ج ( 97 ) : G
ü تأمل الشكل التالي ثم أجب عن الأسئلة التي تليه
.
س ( 98 ) : عدد حالات فضاء البحث التي تمثلها
هذه الشجرة :
ج ( 98 ) : ( A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K )
س ( 99 ) : ما الحالة الابتدائية للمشكلة .
ج ( 99 ) : A
س ( 100 ) : ما جذر الشجرة.
ج ( 100 ) : A
س (
101 ) :عدد أمثلة تحتوي نقاط تحتوي على علاقة
) الأب–الأبناء( .
ج ( 101 ) : النقطة (A) هي
الأب للنقطة (B) ( أو ) النقطة
(C) هي الأب للنقطة (F) ( أو ) النقطة
(B) هي الأب للنقطة
(D)
س ( 102 ) : ما المسار للنقطة K .
ج ( 102 ) : A
– C – F – J – K
س ( 103 ) : أذكر مثالا على نقطة ميتة .
ج ( 103 ) : G
ü : تأمل الشكل التالي والذي
يمثل جزء من شجرة بحث للعبة ) ( X O بين
لاعبين ويقوم اللاعبان باللعب بالتناوب حيث يقوم اللاعب الأول
) الحاسوب( بوضع الحرف ) X ( ،واللاعب
الثاني )المستخدم( بوضع الحرف
) O ( ثم أجب عن ما يليه؟
س ( 104 ) : ما النقطة التي تمثل جذر الشجرة
ج ( 104 ) : A
س ( 105 ) : كم عدد حالات فضاء البحث ؟ أذكرها
ج ( 105 ) : عدد حالات الفضاء هو 14، وهي
(A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N)
س ( 106 ) : أذكر أمثلة على مسار
ج ( 106 ) : A-B-F-K
س ( 107 ) : ما عدد النقاط الميتة
ج ( 107 ) : 6 نقاط
س ( 108 ) : ما الحالة الهدف في هذه الشجرة؟
ولماذا؟
ج ( 108 ) : الحالة الهدف هي الحالة التي تمثل
الفوز باللعبة النقاط( K,N )تمثل
فوز الحاسوب النقاط (E,G)تمثل
حالة الفوز للمستخدم.
الدرس الثاني : أنواع خوارزميات البحث
ü يوجد الكثير من آليات وطرائق البحث في الذكاء
الاصطناعي، وتختلف خوارزميات البحث حسب الترتيب الذي تختار فيه النقاط من شجرة البحث في أثناء البحث عن الحالة
الهدف .
س ( 109 ) : بماذا تختلف خوارزميات البحث عن
بعضها البعض .
ج ( 109 ) : تختلف خوارزميات البحث حسب الترتيب
الذي تختار فيه النقاط من شجرة البحث في أثناء البحث عن الحالة الهدف .
س ( 110 ) : هل تمتلك خوارزميات البحث أي معلومات
مسبقة عن المسألة التي ستقوم بها؟وضح إجابتك؟
ج ( 110
) : لا تمتلك خوارزميات البحث أي معلومات مسبقة عن المسألة التي ستقوم بحلها
،وتستخدم إستراتيجية ثابتة للبحث بحيث تفحص كل حالات الفضاء واحدة تلو الأخرى ،لمعرفة
إذا كانت مطابقة للهدف المطلوب أم غير مطابقة
س ( 111 ) : ما هو الشيء الوحيد الذي يمكن لخوارزميات
البحث القيام به.
ج ( 111 ) : التمييز بين حالة غير الهدف من حالة
الهدف
.
ü أنواع خوارزميات البحث مع شرح كل نوع
س ( 112 ) : ما هي / ما المقصود بـ / عرف / اشرح طريقة عمل
خوارزمية البحث في العمق أولا ) البحث الرأسي(
.
ج ( 112 )
: تأخذ هذه الخوارزمية المسار أقصى اليسار في شجرة البحث وتفحصه باتجاه الأمام
حتى تصل إلى نقطة ميتة . وفي
حال الوصول إلى نقطة ميتة ، يعود إلى الخلف إلى اقرب نقطة في الشجرة يكون فيها تفرع
آخر لم يفحص ويختبر ذلك المسار حتى نهايته ،ثم تتكرر العملية للوصول إلى النقطة الهدف . ) لا تعطي المسار الأقصر للحل(
س ( 113 ) : ما هي / ما المقصود بـ / عرف / اشرح طريقة عمل خوارزمية البحث بالعرض أولا.
ج ( 113 ) : تقوم بفحص جميع النقاط في مستوى
واحد للبحث عن الحل ،قبل الاستمرار إلى النقاط بالمستويات التالية )أي
بشكل أفقي( .
س ( 114 ) : ما هي / ما المقصود بـ / عرف / اشرح طريقة عمل الخوارزمية الحدسية.
ج ( 114 ) :تعمل على حساب معامل حدسي )بعد
النقطة الحالية عن الهدف ( وعليه
تقرر المسار الأقصر للحل.
ü الخوارزمية التي سنستخدمها في الحل هي خوارزمية
البحث في العمق أولا حيث نقوم بما يلي :
· تبدأ عملية البحث من الحالة الابتدائية )جذر
الشجرة( .
· نختار المسار في أقصى اليسار و نقارن كل نقطة
أو حالة مع النقطة الهدف .
· عند الوصول إلى نقطة ميتة )ليس
لها نقاط فرعية( نرجع إلى الخلف مع الانتباه
لعدم تكرار النقاط التي تم فحصها سابقا في مسار البحث
.
· تتكرر عملية الرجوع إلى الخلف والفحص من اليسار
دائما لغاية الوصول إلى نقطة ميتة إلى أن نصل إلى النقطة الهدف علما بأن النقطة الهدف
تعطى في السؤال وبعد الوصول إلى النقطة الهدف نقوم بكتابة مسار البحث مع عدم تكرار
أي نقطة
ü تأمل الشكل التالي ثم جد مسار البحث عن النقطة
الهدف ( N ) باستخدام
خوارزمية البحث في العمق أول
· توضيح طريقة الحل
:
· نبدأ من جذر الشجرة(
A ) باتجاه أقصى اليسار أي إلى النقطة( B ) ثم (D) ثم( I )
· لاحظ أن النقطة (
I ) نقطة ميتة ،نرجع إلى الخلف إلى النقطة السابقة وهي
النقطة (D) والتي
تم فحصها سابقا
· هل يوجد نقاط فرعية للنقطة( D ) لم نقم بفحصها ؟نعم إنها النقطة (J) وهي نقطة ميتة فنرجع مرة أخرى إلى النقطة (D) والتي
اختبر تجميع مساراتها ولم توصلنا إلى النقطة الهدف
.
· الآن نرجع إلى النقطة(
B ) ونختبر باقي مساراتها فنجد
النقطة( E )لم
تختبر ونبدأ من أقصى اليسار لنصل إلى النقطة (K)
الميتة ثم نرجع إلى الخلف لنجد النقطة( E )والتي تم فحصها سابقا ونقوم بفحص النقاط
الفرعية لها .
· نقوم بتكرار هذه العملية إلى إن نصل إلى النقطة
الهدف .
· بناء على ما سبق فإن مسار الحل باستخدام خوارزمية
البحث في العمق أولا ،هو
A-B-D-I-J-E-K-L-M-C-F-N
· لاحظ أن خوارزمية البحث توقفت عند الوصول إلى
النقطة الهدف ، ولم تقم بالمرور أو فحص النقاط G,H,O,P
ü تأمل الشكل التالي ،ثم أجب عن الأسئلة التي تليه
س (
115 ) : أوجد مسار البحث عن الحالة الهدف في شجرة البحث باستخدام خوارزمية البحث في
العمق أولا علما بأن الهدف هو فوز اللاعب ( X ) .
ج
( 115 ) : مسار الحل هو (S-D-E-F-G)
س ( 115 ) : هل يوجد مسار آخر للحل؟ ما هو؟
ج ( 115 ) : نعم يوجد مساران هما
1) (S-H-J-K)
2) (S-C)
س ( 116 ) : وهل يمكن الوصول إليه باستخدام خوارزمية
البحث في العمق أولا؟
ج ( 116 ) : لا يمكن الوصول إليه باستخدام خوارزمية
البحث في العمق أولا
س
( 117 ) : تأمل الشكل التالي ثم أوجد مسار البحث عن الحالة الهدف باستخدام خوارزمية
البحث في العمق أولا ،علما بأن Eهي
الحالة الهدف؟
ج ( 117 ) : مسار البحث باستخدام خوارزمية البحث
في العمق أولا هو (R-A-C-D-B-E)
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق