هوش مصنوعی ،Artificial Intelligence یا به اختصار AI، از جمله علومی است که از بدو شکل گیری چهارچوب‌های نظری برای حالت متکامل و ایده آل آن ترسیم گردید. در سال ۱۹۵۰ تورینگ آزمایشی را عنوان کرد که بعدها به آزمایش تورینگ جهت بررسی هوشمندی یک ماشین معروف شد. به طور خلاصه، آزمایش تورینگ بیان می‌دارد که یک وسیله هوشمند است اگر در تعامل گفتاری – نوشتاری با یک انسان از پشت پرده بتواند هویت ماشینی خود را به مدت ۵ دقیقه مخفی نگاه دارد. از آن زمان تا کنون محققان بسیاری در راستای ساختن ماشینی که بتواند در آزمایش تورینگ قبول شود، تلاش نموده‌اند و مجموعه تلاش آنها علم هوش مصنوعی را شکل داده است.
با توجه به روند رشد هوش مصنوعی در سال‌های اخیر، بسیاری از متخصصین این حوزه وقوع یک انقلاب صنعتی دوم موسوم به انقلاب AI را متصور می‌دانند. در این انقلاب صنعتی ماشین ها به جامعه انسانی در پردازش و تحلیل و تفکر کمک خواهند کرد در مقابل انقلاب صنعتی اول که ماشینها در انجام کارهای مشقت بار فیزیکی به انسانها کمک نمودند.
دورنما و چشم انداز توسعه پیش رو در این حوزه را باید در عوامل اصلی که در پیشرفت های اخیر AI بیشتر موثر بوده اند رصد نمود. شاید بتوان اصلی ترین عامل چنین پیشرفتها و احیای مجدد AI را در پخته شدن و پرورانده شدن روشهای یادگیری ماشین دانست. عوامل دیگری در کنار این عامل نظیر رایانش ابری و تقاضای گسترده برای دسترسی وسیع به سرویسهایی مختلف هوشمند نیز موثر بوده‌اند.
معرفی مرکز هوش مصنوعی دانشگاه صنعتی اصفهان
مرکز فناوری هوش مصنوعی مستقر در مرکز نوآوری و تجاری‌سازی دانشگاه صنعتی اصفهان، با هدف سازمان‌دهی به فعالیتهای تجاری در حوزه هوش مصنوعی و ارتقای کیفی و کمی آموزش‌ها و پژوهش‌های محصول محور تشکیل شده است. این مجموعه، مرکزی برای ارتقاء آموزش، خلاقیت و کارآفرینی در زمینههای مختلف هوش مصنوعی به شمار می‌آید. این مرکز با پرورش متخصصان با استعداد، مشاوره و حل چالشهای صنعت، ارتباطی همه جانبه بین دانشگاه و صنعت ایجاد خواهد کرد. دورنمای مرکز رسیدن به جایگاه نخست و یا به عبارتی تبدیل شدن به قطب علمی کشور در فناوری‌های مرتبط با هوش مصنوعی میباشد. جذب نیروهای متخصص و نخبه و حل مسائل چالشی صنایع سرلوحه این مرکز در دستیابی به اهداف است.
تاریخچه مرکز
ایده شکل‌گیری مرکزی با اهداف فوق به تابستان ۱۳۹۶ بر می‌گردد، زمانی که هسته اولیه این مرکز به عنوان یکی از واحدهای فناور در مرکز نوآوری و تجاری‌سازی دانشگاه صنعتی اصفهان مستقر گردید. به عنوان اولین گام، پروژه‌ای در راستای امکان‌سنجی و رصد میدانی سیر تحولات در زمینه دانش هوش مصنوعی با تاکید ویژه بر پیشرفت‌های اخیر در این حوزه در واحد فناور هوش مصنوعی تعریف شد. پس از دو ماه اعضای مرکز با جمع‌بندی نتایج حاصل، محورهای مهم و مورد نیاز کشور و همچنین موضوعات پر اهمیت تجاری و پژوهشی را در جلسه‌ای با حضور اعضای هیئت علمی، مدیران مرکز نوآوری دانشگاه صنعتی اصفهان (به عنوان کارفرمای این فاز) و حامیان خارجی مطرح نمودند.
پس از این فاز اولیه، طرح‌هایی برای نحوه ورود مرکز به عرصه هوش مصنوعی و ترسیم چشم‌اندازهای مرکز تدوین شدند. پیشبرد همزمان آموزش، پژوهش، مشاوره‌ها، انجام پروژه‌های صنعتی و تلاش برای ایجاد بانک اطلاعات بومی در قالب یک برنامه‌ریزی میان مدت یک ساله و پنچ ساله، اهم موضوعاتی بود که در این اسناد راهبردی به آنها پرداخته شد. همچنین در همین مدت مرکز هوش مصنوعی رایزنی‌های وسیعی با صاحبان صنایع برای بررسی قابلیت تعریف پروژه‌های صنعتی با محوریت هوش مصنوعی انجام داده است. در این میان میتوان به جلسات مشترک با هیئت رئیسه اتاق بازرگانی و ایجاد ارتباطات مابین این اتاق و مرکز اشاره نمود، که دستاورد آن توافق در مورد برگزاری دوره‌های آموزشی برای صنایع عضو در این اتاق توسط مرکز هوش مصنوعی با هدف آشنایی صنایع استان اصفهان با فناوری هوش مصنوعی بوده است. همچنین مذاکراتی با شرکت‌هایی در زمینههای انرژی و سرویس‌دهندگان اینترنت برای هوشمندسازی خدماتی که توسط آنها ارائه می‌شود صورت پذیرفته است. ایجاد یک سامانه آنلاین آموزشی جامع طرح دیگری است که تیم اجرایی آن با مرکز هوش مصنوعی به عنوان یکی از اعضای این پروژه به توافق رسیده‌اند.
یکی از نقاط عطف در فعالیتهای مرکز هوش مصنوعی امضای تفاهمنامه همکاری و جذب حمایت مالی از سوی حامی خارج از دانشگاه بود که قرارداد آن در فروردین ۱۳۹۷ و مقارن با چهلمین سالگرد تاسیس دانشگاه صنعتی اصفهان منعقد گردید.
فعالیتهای مرکز
حوزه فعالیت این مرکز در پنج زمینه اصلی زیر بیان شده است.
آموزش و پژوهش
یکی از رسالت‌های مرکز، بیان اهمیت هوش‌مصنوعی است. این امر به وسیله‌ی برگزاری دوره‌های آموزشی و رقابت‌های ترویجی در دست اقدام است. از جمله فعالیت‌هایی که در این محور تا کنون صورت گرفته است، برگزاری سمینار هوش‌مصنوعی در اتاق بازرگانی اصفهان در اردیبهشت‌ماه سال ۱۳۹۷ و همکاری با تیم رهنما کالج برای برگزاری دوره کارآموزی “من مهندس یادگیری ماشین هستم” در بهمن ۱۳۹۷ اشاره نمود.
از سوی دیگر، با توجه به سرعت پیشرفت تکنیک‌های هوش مصنوعی، تحقیق و بررسی در این زمینه نیز ضروری است. لذا هسته‌ی پژوهشی مرکز نیز در کنار تیم‌های فناور و محصول محور در حال فعالیت و بررسی لبه تکنولوژی در این حوزه میباشد.
چالشهای صنعتی
هدف از این محور، استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی برای بررسی چالش‌ها و مشکلات صنایع و ارائه مشاوره های کاربردی در صنعت است. به عنوان یک نمونه فعالیتهای مرکز در این حوزه میتوان به بحث قیمت‌گذاری پویا و طراحی چت‌بات برای هوشمندسازی هتل و مدیریت هوشمند درآمد اشاره نمود.
مدیریت درآمد مجموعه ای از رویه‌هایی است که صنعت گردشگری برای فروش اتاق ها، بلیط ها و خدمات به افراد مناسب، در زمان مناسب و برای قیمت مناسب اتخاذ می‌کند. این کار پیچیده شامل چندین جزء است که همگی متاثر از شکل تقاضا، شرایط بازار، رفتار مشتری میباشد. این موارد عبارتند از:
تقسیم بندی مشتری
پیش بینی تقاضا
تکنیک‌های قیمت گذاری
مدیریت عملکرد
تحولات دیجیتالی به طور موثری در همه موارد فوق به ویژه در قیمت‌گذاری تاثیر می‌گذارد. قیمت گذاری پویا به هتل ها (یا سایر بازیگران صنعت گردشگری مانند شرکت های هواپیمایی و غیره) اجازه می دهد تا قیمت ها را به صورت بلادرنگ بر اساس محاسبه دائمی طیف تقاضا / عرضه، تعدیل کنند. این مشکلات منجر به قیمت‌گذاری و زمان‌بندی ناکارآمد می‌شود که در نتیجه باعث کاهش فروش و تلفات قابل توجهی برای هتلداران می شود. به‌روزرسانی سیستم‌های مدیریت درآمد با ماژولهای هوشمند می تواند به طور چشمگیری وضعیت را تغییر دهد.
اصول مدیریرت درآمد درهمه نرم‌افزارهای مدیرتی فارغ از تکنیک به کار رفته کم و بیش یکسان است. با این وجود، با معرفی یادگیری ماشین و تکنیک های مبتنی بر داده ها، تغییر کیفی ملموسی در صنعت هتلداری و مدیریت درآمد حاصل شده است.از لحاظ مدیریت درآمد، تکنیک های یادگیری تحت نظارت، امکان پیش بینی قیمت مناسب ، به طور خودکار تعریف تاکتیک‌های فروش و پیش‌بینی تقاضا را می دهد. یادگیری بدون نظارت نیز می تواند منجر به خوشه‌بندی دقیق‌تر مشتریان و شناسایی همبستگی بین پارامترهای مختلف دخیل در فروش شود. در مجموع، مدیریت درآمد مبتنی بر هوش مصنوعی در قیاس با روشهای سنتی در موارد فوق برتری چشمگیری خواهند داشت.
بانک داده بومی
شرایط محیطی و ساختاری هر مکان میتواند بر مدل‌ها تاثیر به سزایی بگذارد. به عبارتی دیگر سوالات تحلیلی برای مدل سازی به طرق مختلفی به مکان وابسته می باشند. به عنوان نمونه رفتار یک بیماری میتواند تابع شرایط اقلیمی و محیطی باشد. از این رو، آماده سازی بانک داده بومی برای تشخیص و پیش‌بینی‌های ملموس‌تر و کاربردی‌تر در بازار و صنعت و پزشکی اهمیت به سزایی دارد. این مرکز با ارتباط با مراکز پزشکی، شرکت‌ها و صنایع مختلف، سعی در جمع‌آوری بانک داده‌های بومی دارد. این امر در آینده میتواند زمینه‌ساز ارتقاء سلامت، رفاه اشخاص و کمک به تکنولوژی صنایع ایران باشد.
برگزاری مسابقات در سطح ملی و بین‌المللی
یکی از زمینههای جذاب هوش مصنوعی طراحی بازی‌های هوشمند است. به عبارتی، توانایی پیاده‌سازی یک عامل هوشمند که در یک دنیای مجازی بتواند بازی کند، از جذابترین موضوعات امروز به شمار می‌آید. از طرفی دیگر، امروزه، حضور رباتهای هوشمند زیاد به گوش میخورد که میتوانند در اکثر زمینههای صنعتی کاربرد داشته باشند. از طرفی، سوال‌های بیشماری است که این ربات‌ها چگونه کار می‌کنند؟ در هر زمینه نیازمند چه توانایی‌هایی هستند؟ همواره ساده‌ترین راه برای نوآوری و ایجاد یک محصول این است که در یک آزمایشگاه نسخه اولیه آن را ایجاد کرده و با بررسی جوانب مختلف، نسخه بهبودیافته و تکمیلی آن به بازار عرضه شود. در این زمینه، بهترین ابزار، شبیه سازی آن محیط و ربات مورد نظر است. پس با شبیه‌سازی میتوان یک دنیای واقعی را در دست مهندسانی قرار داد که بتوانند با بررسی محیط و آن ربات، بهترین الگوریتم هوش مصنوعی را برای آن ربات ارائه دهند. برای رسیدن به این هدف، اولین گام پیاده سازی یک محیط بازی آنلاین است که کاربران بتوانند با استفاده از تکنیک‌های یادگیری تقویتی عامل را آموزش بدهند. یادگیری تقویتی زمینه‌ای از یادگیری ماشین است که بر روی تصمیم‌گیری و کنترل حرکتی متمرکز است. هدف این مطالعات این است که یک عامل چگونه میتواند در یک محیط نامعین و پیچیده به هدف برسد. با استفاده مناسب از الگوریتم‌های یادگیری تقویتی میتوان یک عامل را متناسب با محیطش آموزش داد.
با توجه به فعالیتهای اخیر مرکز در این محور، یک وب‌سایت شامل چند بازی و الگوریتم‌های یادگیری تقویتی توسط تیمی در مرکز راه‌اندازی شده است که به زودی در اولین گام در قالب یک دوره مسابقه در دانشگاه صنعتی اصفهان رونمایی خواهد شد.
مشاوره
نیروهای متخصص در زمینه هوش‌مصنوعی میتوانند در قالب مشاور فنی برای صنایع یا هر مجموعه فناور، ایفای نقش کنند. به طور مشخص، برای حل مسائل داده- محور، مشاوره‌های مبتنی بر تحلیل هوشمند داده‌های مربوطه میتواند نقش به‌سزایی داشته باشد. در این زمینه نیز مرکز هوش مصنوعی دانشگاه صنعتی اصفهان، در قالب دو طرح مشاوره ای در حوزه انرژی و انتقال اطلاعات شروع به فعالیت کرده است.
