วันจันทร์ที่ 21 พฤษภาคม พ.ศ. 2555

บทที่ 9 เรื่อง ปัญญาประดิษฐ์และระบบผู้เชี่ยวชาญ



สรุป
                ปัญญาประดิษฐ์หรือ AI เป็นเทคโนโลยีสารสนเทศสาขาหนึ่งที่มีผู้คนให้ความสนใจมากในปัจจุบัน  เนื่องจากเป็นระบบที่มีการศึกษา การเรียนรู้ และสามารถตอบสนองต่อปัญหาของบุคคลและองค์การในแบบเดียวกับบุคคลปกติ แต่ถึงแม้จะมีความตื่นตัวในสาขาวิชาด้านระบบความฉลาดของคอมพิวเตอร์ แต่ปัจจุบันนักคอมพิวเตอร์ต่างก็ยอมรับว่ายังไม่มีระบบสารสนเทศที่สามารถทดแทนความฉลาดของมนุษย์ได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้ผู้พัฒนาระบบความฉลาดต้องพัฒนาระบบตามความต้องการในการใช้งานของผู้ใช้ ซึ่งเราสามารถยกตัวอย่างสาขาของ AI ที่มีผู้ศึกษากันอยู่ 5 สาขา ได้แก่ การประมวลภาษาธรรมชาติ ระบบภาพ ระบบเครือข่ายเส้นประสาท หุ่นยนต์ และระบบผู้เชี่ยวชาญ
                ระบบผู้เชี่ยวชาญหรือ ES เป็นสาขาหนึ่งของ AI ที่ถูกนำมาใช้ในภาคธุรกิจ เนื่องจากสามารถนำมาประยุกต์สำหรับปัญหาเฉพาะได้อย่างเหมาะสม ES เป็นระบบสารสนเทศที่จำลองกระบวนการใช้เหตุผลของผู้เชี่ยวชาญในแต่ละสาขาต่อการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น โดยที่ ES จะมีส่วนประกอบที่สำคัญ 5 ประการ คือ
1.        ฐานความรู้ทำหน้าที่เก็บรวบรวมความรู้ และประสบการณ์ที่สำคัญของผู้เชี่ยวชาญ
2.        เครื่องอนุมานจะเป็นส่วนประมวลผลของ ES โดยรวบรวมกฎเกณฑ์ในการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น
3.        ส่วนดึงความรู้ เป็นส่วนที่ใช้ดึงความรู้จากตำรา  เอกสาร หรือฐานข้อมูล และจากผู้เชี่ยวชาญ
4.        ส่วนอธิบาย เป็นส่วนหนึ่งที่อธิบายถึงรายละเอียดของข้อสรุปหรือคำตอบที่ได้มานั้นเป็นอย่างไรและทำไม
5.        ส่วนติดต่อกับผู้ใช้ เป็นส่วนประกอบสำคัญที่ช่วยให้ ES และผู้ใช้สามารถติดต่อสื่อสารกันอย่างมีประสิทธิภาพ
ปัจจุบันธุรกิจจะพัฒนา  ES เนื่องจากสาเหตุสำคัญ 3 ประการได้แก่ ต้องการกระจายความรู้ที่มีอยู่ให้ทั่วถึง สร้างความแน่นอนในการตัดสินใจ และเตรียมความพร้อมสำหรับเหตุการณ์ในอนาคต การพัฒนา ES จะมีความคล้ายคลึงกับการพัฒนาระบบสนับสนุนการตัดสินใจ แต่ ES จะทำการประมวลผลทั้งเชิงคณิตศาสตร์และเชิงตรรกะ จึงต้องประมวลความรู้ที่รัดกุมเรียกว่า วิศวกรรมความรู้ซึ่งดำเนินการโดย วิศวกรรมความรู้
การพัฒนาระบบ ES นับว่ามีกระบวนการที่ยุ่งยากซับซ้อน แต่ในที่นี้พอจะสรุปได้ 5 ขั้นตอนด้วยกันคือ การวิเคราะห์ปัญหา การเลือกอุปกรณ์ (การแสวงหาความรู้ เครื่องอนุมาน การติดต่อกับผู้ใช้ ES ชุดคำสั่ง และการธำรงรักษาและการพัฒนาระบบ) การถอดความรู้ การสร้างต้นแบบ และการขยาย การทดสอบ และบำรุงรักษา
ระบบเครือข่ายเส้นประสาทเป็นอีกแขนงหนึ่งของ AI ที่ได้รับความสนใจศึกษาจากนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร เพื่อนำมาประยุกต์ใช้กับงานแก้ปัญหาที่ต้องมีการพัฒนาการตามประสบการณ์ เนื่องจากระบบเครือข่ายเส้นประสาทจะเลียนแบบการทำงานของสมองและระบบประสาทมนุษย์ โดยระบบจะสัมผัส เรียนรู้ จดจำ และปฏิบัติงานตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมีประสิทธิภาพตามการออกแบบและประสบการณ์ที่สั่งสมมา ทำให้ระบบเกิดการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

              ------------------------------------------------------

แบบฝึกหัด

1. จงอธิบายความหมายของระบบความฉลาดและปัญญาประดิษฐ์ (AI)
                ระบบความฉลาด   หมายถึง   ระบบที่แสดงพฤติกรรมที่สามารถกล่าวได้ว่า มีความฉลาดตามความรู้สึกของมนุษย์ ซึ่งการศึกษาด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มักจะเรียกว่า  “ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial intelligence) หรือ AI เนื่อง จากเทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์และสารสนเทศเป็นสาขาวิชาที่มีการพลวัตอย่างรวด เร็ว ส่งผลให้ความหมายและความข้าใจในหลายแขนงวิชามีความเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา

2. AI มีการดำเนินงานที่เหมือนหรือแตกต่างจากระบบสารสนเทศทั่วไปอย่างไร
                AI     มีการดำเนินงานที่แตกต่าง เพราะ
        1. AI ทำการประมวล (Manipulating) ทั้งสัญลักษณ์ (Symbols) และตัวเลข (Numbers) ปกติระบบ AI จะถูกพัฒนาขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการประมวลสัญลักษณ์มากกว่าประมวลตัวเลข
        2. AI เป็นชุดคำสั่งแบบมิได้ดำเนินการตามขั้นตอนทางคณิตศาสตร์ (Non-Algorithmic)หรือHeuristic ปกติระบบสารสนเทศทั่วไปจะดำเนินการวิเคราะห์และแก้ปัญหาตามขั้นตอนโดยใช้หลักการทางคณิตศาสตร์ (Algorithm) เป็นสำคัญ
        3.ชุดคำสั่งของระบบ AI จะให้ความสำคัญกับการรับรู้แบบแผน (Pattern Recognition) ตามที่ถูกกำหนดมา เพื่อใช้ในการประมวลผลตามลักษณะของงาน

3. เรา AI มีการดำเนินงานที่กี่ประเภท อะไรบ้าง
                AI   มีการดำเนินงานที่   5   ประเภท
         1.การประมวลภาษาธรรมชาติ (Natural Language Processing)
         2.ระบบภาพ (Vision System)
         3.ระบบเครือข่ายเส้นประสาท (Neural Networks)
         4.หุ่นยนต์ (Robotics)
         5.ระบบผู้เชี่ยวชาญ (Expert System)

4. ระบบผู้เชี่ยวชาญคืออะไร และมีความเหมือนหรือแตกต่างจาก AI อย่างไร
                ระบบ ผู้เชี่ยวชาญ  คือ   เป็นระบบที่ช่วยในการแก้ไขปัญหาโดยจะเกี่ยวกับการจัดการความรู้มากกว่า สารสนเทศทั่วไป ระบบนี้จัดเป็นงานทางด้านปัญญาประดิษฐ์ที่มีการปฏิบัติและติดตั้งใช้งานมาก ที่สุด ระบบจะมีการโต้ตอบกับผู้ใช้ ให้ข้อแนะนำช่วยเหลือ ระบบนี้เป็นการจำลองความรู้ของผู้เชี่ยวชาญมาไว้ในคอมพิวเตอร์

5. จงเปรียบเทียบความเหมือนและความแตกต่างระหว่างฐานความรู้กับฐานข้อมูล
                ฐานความรู้  (Knowledge Base) ทำหน้าที่เก็บรวบรวมและประสบการณ์ที่สำคัญของผู้เชี่ยวชาญ
ฐานข้อมูล จะเก็บรวบรวมตัวเลขสัญลักษณ์และอาจมีส่วนแสดงความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างฐานข้อมูลที่เกี่ยวข้องกันระหว่างแต่ละฐานข้อมูล

6. เราสามารถประเมินความรู้ของระบบสารสนเทศว่ามีความเชี่ยวชาญในแต่ละสาขาความรู้อย่างไร
                 การทดสอบแบบ Turning (Turning Test) โดย กำหนดคอมพิวเตอร์และบุคคลที่มีความรู้ในสาขานั้นตอบคำถามจากผู้สัมภาษณ์ ผู้ตอบคำถาม และระบบความฉลาดถูกจัดให้อยู่ในห้องที่แยกจากกันอย่างเป็นสัดส่วน

7. จงอธิบายขั้นตอนในการพัฒนา ES ตลอดจนความเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างการพัฒนา ES กับการพัฒนาระบบสารสนเทศปกติ
         1.การวิเคราะห์ปัญหา
         2.การเลือกอุปกรณ์
         3. การถอดความรู้
         4. การสร้างต้นแบบ
         5.การขยาย การทดสอบ และบำรุงรักษา

8. วิศวกรรมความรู้คืออะไร และมีความเหมอนหรือแตกต่างจากการวิเคราะห์และออกแบบอย่างไร
                โดยธรรมชาติวัสดุทุกชนิดจะมีคุณสมบัติในการเปลี่ยนรูปในลักษณะทั้งแบบยืดหยุ่นได้ (รูปร่างกลับ มาเหมือนเดิม) และแบบถาวร (รูปร่างเปลี่ยนไปแบบถาวร ไม่เหมือนก่อนการเปลี่ยนรูป) ซึ่งการเปลี่ยนรูปดังกล่าวจะเป็นแบบใดนั้นขึ้นอยู่กับแรงที่มากระทำกับวัสดุ และค่าการกลับคืนตัวแบบยืดหยุ่นของวัสดุ โดยที่ถ้าแรงที่มากระทำกับวัสดุมากกว่าค่าการกลับคืนตัวแบบยืดหยุ่นของวัสดุ การเปลี่ยนรูปแบบถาวรก็จะเกิดขึ้นแต่ถ้าแรงที่มากระทำกับวัสดุไม่มากเกินค่า การกลับคืนตัวแบบยืดหยุ่นของวัสดุ วัสดุก็จะกลับคืนสู่รูปร่างเดิม

9. จงอธิบายการทำงานของระบบเครือข่ายใยประสาท
                จะต้องประกอบด้วยเซลล์ประสาทที่ต่อเรียงกันเข้าเป็นระบบอย่างน้อย 2ระดับโดยระดับแรกเรียกว่า “ระดับนำเข้าทำ หน้าที่รับสิ่งนำเข้าจากสิ่งแวดล้อมภายนอกเข้าสู่ระบบ แล้วทำการสงต่อให้เครือข่ายในระดับถัดไปตาหน้าที่และความสัมพันธ์ที่ถูก กำหนดจนกระทั่งถึงระดับสุดท้ายหรือที่เรียกว่าระดับแสดงผลลัพธ์

10.ท่านคิดว่าแนวโน้มและทิศทางในการพัฒนาระบบความฉลาดของคอมพิวเตอร์จะเป็นไปในทิศทางใด
                คอมพิวเตอร์ยุคปัจจุบันมีวิวัฒนาการก้าวหน้าไปมาก และได้เข้ามามีบทบาทสำคัญในวงการวิทยาศาสตร์แทบจะทุกสาขา สำหรับการศึกษาและการค้นคว้าวิจัยทางเคมีนั้น คอมพิวเตอร์ได้มีส่วนช่วยทำให้เกิดความก้าวหน้าอย่างมาก โดยเฉพาะในระยะหลังๆนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้คอมพิวเตอร์คำนวณและออกแบบก่อนทำการทดลองจริง ในการทดลองบางอย่าง ในสถานการณ์เหล่านี้คอมพิวเตอร์เป็นทางออกที่ดีทีเดียว ความสำเร็จของคอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบโมเลกุลนี้ ไม่เพียงปรากฏผลเฉพาะแต่ในวงการวิชาการเท่านั้น หากยังออกดอกออกผลไปสู่อุตสาหกรรมอีกด้วย

1 ความคิดเห็น: