مخزن أكبر مرجع عربي للمواضيع و المقالات

ابحث عن أي موضوع يهمك

ما هي أشهر الخوارزميات المستخدمة في الذكاء الاصطناعي

بواسطة: نشر في: 18 نوفمبر، 2022
مخزن

ما هي أشهر الخوارزميات المستخدمة في الذكاء الاصطناعي

إن خوارزميات الذكاء الصناعي ( Artificial Intelligence Algorithms) تعرف بأنّها صيغ محددة وتعليمات إرشادية تُبرمج لكي يتبعها الحاسوب لإتمام العمليات الحسابية، وَيوجد العديد من الأنواع من الخوارزميات أهمّها ما يلي:

خوارزميات التصنيف (Classification Algorithms)

يتم استخدام خوارزميات التصنيف في جعل الحاسوب قادراً على أن يصنف البيانات لفئات، ومن الأمثلة التي يمكن طرحها على التصنيفات التي يقدر الحاسوب على تصنيفها هي البريد الإلكتروني الوارد في حالة كان بريداً شخصياً، أو كان بريداً عشوائياً (Spam)، ومن بين أنواع خوارزميات التصنيف ما يلي:

بايز البسيط (Naïve Bayes)

خوارزمية بايز البسيط تعرف بأنّها مجموعة خوارزميات وليست مجرد خوارزمية واحدة، والتي تعتمد على استخدام الاحتمالات في تصنيف العناصر وفق مميزاتها وخصائصها، وتعتبر أحد أسهل الخوارزميات برمجةً وفهماً، ويتم الحصول بها على النتائج خلال مدة زمنية قصيرة، ومن أهم استخدامات خوارزمية بايز البسيط ما يلي:

  • التنبؤ بالطقس: يتمّ التنبؤ بالطقس بالاعتماد على درجة الحرارة والضغط والرطوبة وغيرها من عناصر الطقس، يمكن التنبؤ بحالة الجو بالأيام التالية.
  • تحليل الاحتيال: يقوم تحليل الاحتيال بالاستناد لمجموعة من الفواتير التي يقدمها الموظفين من أجل سداد نفقات سفرهم وطعامهم، حيث يمكن للشركة التي يعملون بها التنبؤ باحتمالية احتيال أحد الموظفين.

شجرة القرار (Decision Tree)

إن خوارزمية شجرة القرار تعتبر من طرق للتنبؤ، وبه تُستخدم نموذج شكل الشجرة لكي يتم عرض الاحتمالات، وتُستخدم أيضًا من أجل تصنيف البيانات لفئتين أو أكثر من ذلك حسب خصائصها، ويرجع الهدف من ذلك لتبسيط الوصول إلى قرار أو نتيجة، وهي من أكثر ما يتم استخدامه من الأساليب العملية، والتي تقدر على التعامل مع البيانات بنوعيها الرقمي والفئوي، وتُستخدم شجرة القرار بالعديد من المجالات، وفيما يلي بعض من استخدامات خوارزمية شجرة القرار:

  • تقييم الفرص المحتملة للنمو الاقتصادي للشركات وفقًا لبياناتها السابقة.
  • استخدام البيانات التي تعتمد على علم المجتمع في العثور على العملاء المناسبين بمجال الأعمال.

الغابة العشوائية (Random Forest)

يتم تصنيف خوارزمية الغابة العشوائية إلى مجموعة من البيانات لمجموعات متفرعة، ويوجد لكلّ مجموعة فرعية شجرة قرار خاصة بها، إذ ينتج ناتجًا محددًا من كلّ شجرة قرار، ومن ثم تحدد النتيجة النهائية من خلال أخذ متوسط نواتج أشجار القرار، ويذكر أنّ زيادة عدد أشجار القرار يترتب عليها زيادة دقة النتيجة، ويوجد لخوارزمية الغابة العشوائية استخدامات عدة، ومنها ما يلي:

  • تُستخدم بالأعمال المصرفية في البنوك لكي يتم لتنبؤ بالجدارة الائتمانية الخاصة بمقدم طلب القرض واكتشاف المحتالين، كما يمكن من خلالها العثور على العملاء المناسبين.
  • يستخدمها العاملون بمجال الصحة في تشخيص المرضى عن طريق مراجعة السجلات الطبية السابقة ثم تقييمها لكي يتم تحديد جرعات الدواء التي تناسب المرضى.
  • يستخدمها المحللون الماليون في تحديد الأسواق المحتملة للأسهم ومن ثم التعرف على سلوك الأسهم انخفاضًا وارتفاعاً.

الآلات المتجهة الداعمة (Support Vector Machines)

يتم استخدام خوارزمية الآلات المتجهة الداعمة في حل مشاكل التصنيف، حيث تعتمد على تقنية تعرف بطريقة كيرنيل ( Kernel Method) لكي يتم تحويل البيانات غير الخطيّة لبيانات خطية، ووفقًا لتلك التحويلات يتم التوصل إلى حلاً مثاليًا من بين المخرجات المحتملة، ومن أبرز استخدامات خوارزمية الآلات المتجهة الداعمة ما يلي:

  • يتم استخدامها بتقنية التعرف على الوجوه من خلال إنشاء حدود مربعة محيطة بالوجه.
  • تُستخدم بتصنيف أنواع الصور.
  • تُستخدم بالمجال الصحي في تصنيف أنواع البروتينات، وتصنيف أنواع السرطانات.

خوارزميات الانحدار (Regression Algorithms)

تُعتبر خوارزميات الانحدار من الخوارزميات الشائعة، والتي يمكن من خلالها التنبؤ بقيم المخرجات وفقًا للبيانات المدخلة، ويتم استخدامها بصورة رئيسية في التنبؤ بأسعار سوق الأسهم، وكذلك التنبؤ بالطقس، ويتم تصنيف تلك الخوارزمية على النحو التالي:

الانحدار الخطي (Linear regression)

تُعتمد خوارزمية الانحدار الخطي على العلاقة بين المتغيّرات من أجل استنتاج معادلة خطية، يليها رسم الخط الناتج، وهو ما يرجع الهدف منه إلى التنبؤ بقيم المخرجات الخاصة بقيم مدخلات غير موجودة بمجموعة البيانات المعطاة، بواسطة الاستنتاج عبر رسمة معادلة الخط، ومن أبرز استخدامات خوارزمية الانحدار الخطي ما يلي:

  • تستخدم الشركات الانحدار الخطي في فهم العلاقة ما بين الإنفاق على الإعلانات والترويج، والإيرادات.
  • تُستخدم بالمجال الطبي في استنتاج جرعة الدواء المناسبة وفق حالة المرضى.
  • تُستخدم بمجال الزراعة في قياس تأثير المياه والأسمدة على المحاصيل.
  • يقوم مدربون الفِرق الرياضية المحترفة باستخدام الانحدار الخطي في قياس تأثير مختلف أنظمة التدريب على أداء اللاعبين.

انحدار اللاسو (Lasso Regression)

يتم استخدام خوارزمية انحدار اللاسو حين الحاجة لتوقع نتائج ذات دقة عالية، بالإضافة إلى التنبؤ بالقيمة الحقيقية، والتي تعتمد على تقليص كمية البيانات من أجل حصر النتيجة بنقطة مركزية، كفكرة المتوسط الحسابي، ومن أهم استخدامات خوارزمية انحدار اللاسو ما يلي:

  • تُستخدم بالأبحاث المناخية.
  • تُستخدم بتوقع هطول الأمطار.
  • تُستخدم في التنبؤ الموسمي بدرجات الحرارة.

الانحدار اللوجستي (Logistic Regression)

تُعتبر خوارزمية الانحدار اللوجستي أحد أبسط الخوارزميات المستخدمة في مختلف مشاكل التصنيف، لذلك فإنها تُستخدم في التنبؤ باحتمالية تغير عنصر ما، والذي تكون طبيعة ذلك التغير معه ثنائية التفرع، بمعنى أنّه لن يكون هناك فقط سوى نتيجتان محتملتان، ومن استخدامات خوارزمية الانحدار اللوجستي ما يلي:

  • كشف البريد العشوائي، وكشف الرسائل غير المرغوب فيها.
  • التنبؤ بمرض السكري.
  • اكتشاف مرض السرطان.

كيف تعمل خوارزميات الذكاء الاصطناعي؟

إن خوارزميات الذكاء الاصطناعي تتعامل مع كميّات هائلة من المعلومات والبيانات عبر أجهزة الحاسوب، من خلال استقبال معلومات مدخلة يتم تطبيق خطوات الخوارزمية عليها لتوليد مخرجات، مثل استعلام شخص والبحث بقاعدة البيانات حول معلومة معينة، فيستخدم الحاسوب الخوارزمية في سرد النتائج.

ما هي المشاكل التي تحلها خوارزميات الذكاء الاصطناعي في مختلف المجالات؟

يتم استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي في معالجة مختلف مشاكل العالم، ويُذكر منها ما يلي:

  • المشاكل البيئية.
  • المشاكل الطبية والصحية.
  • مشاكل الطاقة.
  • مشاكل الأمن.
  • مشاكل الاحتباس الحراري.
  • مشاكل الاتصالات.

المراجع

ما هي أشهر الخوارزميات المستخدمة في الذكاء الاصطناعي

جديد المواضيع