در دهه اخیر یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین تکنولوژی‌هایی که در زندگی انسان‌ها جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده، هوش مصنوعی است. هوش مصنوعی در زمینه‌های مختلفی وجود دارد که هریک برای اهداف به‌خصوص به کار می‌رود. اکثرا تا کلمه ریاضی به گوش‌شان می‌خورد، یاد جمع‌وتفریق، انتگرال، دیفرانسیل و… در ذهن‌شان تداعی می‌شود؛ اکنون قصد داریم به بُعد دیگر ریاضی، یعنی کاربرد ریاضی در هوش مصنوعی بپردازیم که قطعا آشنایی با آن خالی از لطف نیست.

جالب است بدانید، در زمینه‌های مختلف هوش مصنوعی از اصول و قوانین ریاضی و آمار به کار برده می‌شود. پس باید بگوییم، در اصل پیش‌نیاز هوش مصنوعی، ریاضیات است. با کاراتدریس همراه باشید تا در این مطلب با کاربرد هوش مصنوعی در ریاضی و ابعاد آن آشنا شوید.

کاربردهای هوش مصنوعی در ریاضی و ابعاد آن

همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، هوش مصنوعی برای اهداف خاص در بخش‌های مختلفی از زندگی ما ورود پیدا کرده است. به‌طور مثال، هر شرکت یا کسب‌وکاری به منظور تولید محصول و بهبود فروش برای دستیابی به بهترین نتیجه، باید بتواند به‌خوبی ریزریز اطلاعات را تحلیل و بررسی کند. با استفاده از کاربرد ریاضی هوش مصنوعی می‌توان با جمع‌آوری آمار به اطلاعات دل‌خواه و مطلوب دست پیدا کرد.

در ادامه به پیش نیاز هوش مصنوعی در ریاضی اشاره کرده‌ایم:

حساب دیفرانسیل و انتگرال (Calculus)

یکی از موارد اصلی ریاضیات در هوش مصنوعی مباحث دیفرانسیل و انتگرال است. در دیفراسنیل و انتگرال، بهینه‌سازی و تنظیم پارامترهای  machine learning یا همان یادگیری ماشین مهم‌ترین هدف شناخته می‌شود. اگر در حوزه دیتا ساینس یا علم داده فعالیت می‌کنید، یادگیری حساب دیفرانسیل و انتگرال از اهمیت بسیاری برخوردار است.

از مهم‌ترین بخش‌های مورد استفاده در هوش مصنوعی، حساب دیفرانسیل و انتگرال عبارت‌اند از:

• شبیه ‌سازی
• ایجاد نمودارها یا تصاویر بصری
• کدنویسی در برنامه‌ها
• ساخت برنامه‌های حل مسائل ریاضی
• مشتق‌ها
• طراحی و تحلیل الگوریتم‌ها

احتمال و آمار (Probability and statistics)

شاید یادگیری احتمال و آمار وقت‌گیر باشد ولی درک و فهم آن، موضوع پیچیده و غیرممکنی نیست. طبق بررسی ریاضی‌دانان، هوش مصنوعی از مدل‌های احتمالی برای بررسی داده‌ها به کمک کدهای آماری مورد استفاده قرار می‌گیرد. هوش مصنوعی در ریاضی با استفاده از احتمال و آمار می‌تواند به تفکیک داده‌های ناقص بپردازد تا شما بتوانید با داده‌های مطمئن‌تری به اطلاعات دقیق‌تری برسید.

از این روش برای ساخت شبکه‌های هوشمند بیزی، مدل های مارکوف و الگوریتم های یادگیری ماشین و تقویتی برای ربات‌ها استفاده می‌شوند. ربات‌‌هایی که از طریق احتمال و آمار ساخته شده‌اند، می‌توانند کیفیت، عملکرد یا دوام یک محصول را به‌خوبی پیش‌بینی کنند. شایان ذکر است از این مدل برای پیش‌بینی وضع آب و هوا نیز استفاده می‌شود.

جبر؛ کاربرد هوش مصنوعی در ریاضی

جبر شاید یکی از ساده‌ترین شاخه ریاضیات کاربردی باشد، ولی فهم آن برای متخصصان هوش مصنوعی حیاتی است. جبر دراصل از شمار پایه ریاضی محسوب می‌شود که اگر بر روی آن تسلط کافی نداشته باشید، متخصص خوبی در حوزه هوش مصنوعی نخواهید شد. از مباحث جبری که باید بر آنها مسلط باشید، شامل جمع، تفریق، ضرب، تقسیم، توان، رادیکال، فکتوریل و نمادهای علمی اشاره کرد.

جبر خطی (Linear algebra)

برای کاربرد هوش مصنوعی در ریاضی مبحث جبر خطی باید بگوییم، جبر به تولید ایده‌های جدید کمک می‌کند. همچنین به کمک جبر، اصلی‌ترین کاربرد ریاضی در هوش مصنوعی با انجام محاسبات در شبکه‌های عصبی مصنوعی انجام می‌شود. مباحث مرتبط با جبر خطی در اکثر حوزه های مهندسی کاربرد دارد.

در بسیاری از حوزه های کامپیوتری ازقبیل طراحی ساختمان داده، طراحی الگوریتم و تولید بازی‌های رایانه‌ای به اطلاعات کافی در مورد جبر خطی نیاز دارید. موارد مهم جبر خطی که در زمینه هوش مصنوعی کاربرد دارد، عبارت‌اند از اسکالرها، بردارها، تنسورها، ماتریس‌ها و بردارها ویژه و مقادیر ویژه.

در آخر باید بگوییم…

ریاضیات می‌تواند باعث بهبود و پیشرفت مهارت‌های تفکر تحلیلی در هوش مصنوعی شود. به‌طور کلی ریاضیات هوش مصنوعی زیربنای همه الگوریتم‌ها و فناوری‌های پیشرفته به حساب می‌آید که در هوش مصنوعی و یادگیری ماشین استفاده می‌شود. باید بدانید برای پیشتازی در حوزه هوش مصنوعی در ریاضی عصر امروز، باید در ریاضیات به مهارت عالی برسید.

در صورتی که می‌خواهید ریاضی را از پایه مثل آب خوردن یاد بگیرید، پس وقت را تلف نکنید، زیرا چاره کار شما عزیزان پیش ماست. اگر علاقه به یادگیری ریاضی به‌صورت حرفه‌ای و پیشرفته دارید و می‌خواهید در کنکور ریاضی موفق باشید، با تیم تخصصی کاراتدریس در ارتباط باشید.