الذكاء الاصطناعي... جيد في الفنون سيئ في الرياضيات

يتخصص في الآداب الحرة أكثر من عبقرية الأرقام

الذكاء الاصطناعي... جيد في الفنون سيئ في الرياضيات
TT

الذكاء الاصطناعي... جيد في الفنون سيئ في الرياضيات

الذكاء الاصطناعي... جيد في الفنون سيئ في الرياضيات

في العام الدراسي الذي انتهى أخيراً، برزت فئة من المتعلمين مثل لغز ظاهر للعيان... فئة من «المجتهدين»، الذين يتحسنون، ويتحدثون بوضوح بشكل ملحوظ. ولكن من الغريب أن هؤلاء «المتعلمين» - روبوتات الدردشة الذكية - غالباً ما يجاهدون أنفسهم مع الرياضيات.

الأشعار وليس الحساب

يمكن لروبوتات الدردشة مثل «تشات جي بي تي» من شركة «أوبن إيه آي» كتابة الشعر، وتلخيص الكتب والإجابة عن الأسئلة، غالباً بطلاقة على مستوى الإنسان.

كما يمكن لهذه الأنظمة إجراء العمليات في الرياضيات، بناءً على ما تعلمته. ولكن النتائج يمكن أن تختلف وتكون خاطئة، إذ يتم ضبط الأنظمة الذكية بدقة لتحديد الاحتمالات، وليس لإجراء حسابات قائمة على القواعد. إن الاحتمال ليس دقيقاً، كما أن اللغة أكثر مرونة وتسامحاً من الرياضيات.

متخصص فنون حرة لا في عبقرية الأرقام

قال كريستيان هاموند، أستاذ علوم الكومبيوتر وباحث الذكاء الاصطناعي في جامعة نورث وسترن: «تواجه روبوتات الدردشة الذكية صعوبة في الرياضيات لأنها لم تُصمم قط للقيام بذلك». يبدو أن أذكى علماء الكومبيوتر في العالم قد ابتكروا ذكاءً اصطناعياً أكثر تخصصاً في الفنون الحرة من عبقرية الأرقام.

في ظاهر الأمر، يبدو هذا بمثابة قطيعة حادة مع ماضي الحوسبة. فمنذ ظهور أجهزة الكومبيوتر المبكرة في أربعينات القرن العشرين، كان التعريف المختصر الجيد للحوسبة هو «الرياضيات القائمة على المنشطات». كانت أجهزة الكومبيوتر آلات حسابية لا تعرف الكلل وسريعة ودقيقة.

وكان تحليل الأرقام لفترة طويلة هو ما تجيده أجهزة الكومبيوتر حقاً، متجاوزة الأداء البشري بكثير. وتقليدياً، كانت أجهزة الكومبيوتر مبرمجة لاتباع قواعد خطوة بخطوة واسترجاع المعلومات في قواعد بيانات منظمة... كانت قوية ولكنها هشة. لذا، اصطدمت الجهود السابقة في مجال الذكاء الاصطناعي بحائط.

الشبكات العصبية

ومع ذلك، قبل أكثر من عقد من الزمان، اخترق نهج مختلف وبدأ في تحقيق مكاسب مذهلة.

التكنولوجيا الأساسية، التي تسمى الشبكة العصبية، مصممة بشكل فضفاض على غرار الدماغ البشري. إذ لا تتم برمجة هذا النوع من الذكاء الاصطناعي بقواعد صارمة، ولكنه يتعلم من خلال تحليل كميات هائلة من البيانات. إنه يولد اللغة، بناءً على كل المعلومات التي استوعبها، من خلال التنبؤ بالكلمة أو العبارة الأكثر احتمالاً أن تأتي بعد ذلك - تماماً كما يفعل البشر.

«هذه التكنولوجيا تقوم بأعمال رائعة، لكنها لا تفعل كل شيء»، كما قال هاموند. في بعض الأحيان، تعثرت روبوتات الدردشة بالذكاء الاصطناعي في حل مسائل حسابية وكلمات رياضية بسيطة تتطلب خطوات متعددة للوصول إلى حل، وهو أمر وثقه أخيراً بعض مراجعي التكنولوجيا.

وبينما تتحسن كفاءة الذكاء الاصطناعي، لكنها تظل تحمل العيوب. في حديثها في ندوة عقدت أخيراً، قدمت كريستين دي سيربو، كبيرة مسؤولي التعليم في أكاديمية خان، وهي مؤسسة تعليمية غير ربحية تجري تجارب على مدرس روبوت دردشة ومساعد تدريس بالذكاء الاصطناعي، موضوع دقة الرياضيات. قالت دي سيربو للمعلمين: «إنها مشكلة، كما يعلم الكثير منكم».

نظام «خانميغو» الذكي التعليمي

ذكاء اصطناعي يستعين بالآلة الحاسبة

قبل بضعة أشهر، أجرت أكاديمية خان تغييراً كبيراً على مدرسها المدعوم بالذكاء الاصطناعي، المسمى «خانميغو (Khanmigo)». يرسل العديد من المسائل الحسابية إلى برنامج الآلة الحاسبة بدلاً من مطالبة الذكاء الاصطناعي بحل مسائل الرياضيات. أثناء انتظار انتهاء برنامج الآلة الحاسبة، يرى الطلاب عبارة «إجراء العمليات الحسابية» على شاشاتهم وأيقونة «خانميغو» تهز رأسها.

قالت دي سيربو، التي تظل متفائلة بأن روبوتات الدردشة التفاعلية ستلعب دوراً مهماً في التعليم: «نحن في الواقع نستخدم أدوات مخصصة لإجراء العمليات الحسابية».

ولأكثر من عام، استخدم «تشات جي بي تي» حلًا مشابهاً لبعض مشاكل الرياضيات. إذ إنه يطلب المساعدة من برنامج الآلة الحاسبة لمهام مثل قسمة الأعداد الكبيرة والضرب.

قالت شركة «أوبن إيه آي»، في بيان، إن الرياضيات «مجال بحثي مستمر مهم»، وهو مجال أحرز فيه علماؤها تقدماً ثابتاً. وأضافت أن نسختها الجديدة من GPT حققت دقة تقرب من 64 في المائة على قاعدة بيانات عامة تضم آلاف المشكلات التي تتطلب الإدراك البصري والمنطق الرياضي. وهذا أعلى من 58 في المائة للإصدار السابق.

غالباً ما تتفوق روبوتات الدردشة التفاعلية عندما تستهلك كميات هائلة من بيانات التدريب ذات الصلة - الكتب المدرسية والتدريبات والاختبارات المعيارية. وقالت الشركة إن نسخة حديثة من التكنولوجيا التي تقوم عليها سجلت المرتبة 89 في اختبار SAT للرياضيات لطلاب المدارس الثانوية.

مناقشات حول توجهات المستقبل

يضيف الأداء غير المنتظم للتكنولوجيا في الرياضيات زخماً إلى نقاش حاد في مجتمع الذكاء الاصطناعي حول أفضل السبل للمضي قدماً في هذا المجال.

وعلى نطاق واسع، هناك معسكران. على الجانب الأول، هناك أولئك الذين يعتقدون أن الشبكات العصبية المتقدمة، المعروفة باسم نماذج اللغة الكبيرة، التي تدعم روبوتات الدردشة القائمة على الذكاء الاصطناعي، تشكل مساراً واحداً تقريباً للتقدم المطرد وفي نهاية المطاف إلى نظم «الذكاء الاصطناعي العام»، artificial general intelligence, AGI، وهو جهاز كومبيوتر يمكنه القيام بأي شيء يمكن للدماغ البشري القيام به. وهذه هي النظرة السائدة في كثير من أنحاء وادي السيليكون.

ولكنّ هناك متشككين يتساءلون عما إذا كان إضافة المزيد من البيانات وقوة الحوسبة إلى نماذج اللغة الكبيرة كافياً. ومن أبرز هؤلاء يان ليكون، كبير علماء الذكاء الاصطناعي في «ميتا». يقول ليكون إن نماذج اللغة الكبيرة تفتقر إلى المنطق وتفتقر إلى التفكير السليم. ويصر على أن المطلوب هو نهج أوسع، يسميه «نمذجة العالم (world modeling)»، أو أنظمة يمكنها تعلم كيفية عمل العالم مثلما يفعل البشر. وقد يستغرق الأمر عقداً من الزمان أو نحو ذلك لتحقيق ذلك.

قد تكون النماذج الحالية معيبة، لكنها لا تزال تفعل الكثير.

* خدمة «نيويورك تايمز».


مقالات ذات صلة

4 مليارات حادث سيبراني متوقع في أولمبياد باريس

خاص ينتظر أن يشهد أولمبياد باريس عشرة أضعاف الحوادث السيبرانية التي استهدفت أولمبياد طوكيو (شاترستوك)

4 مليارات حادث سيبراني متوقع في أولمبياد باريس

فريق «استخبارات التهديدات» والذكاء الاصطناعي في طليعة أسلحة أول مركز موحد للأمن السيبراني في تاريخ الأولمبياد.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا يمكن أن يسهّل التعرف المبكر على المرضى الذين من المرجح أن يتقدموا بسرعة العلاج في الوقت المناسب والمراقبة الدقيقة (شاترستوك)

الذكاء الاصطناعي أكثر دقة بـ3 مرات في التنبؤ بتقدم مرض ألزهايمر

ابتكر باحثون بجامعة كمبردج نموذجاً للتعلم الآلي يمكنه التنبؤ بتطور مشاكل الذاكرة والتفكير الخفيفة إلى مرض ألزهايمر بدقة أكبر من الأدوات السريرية.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا شعار  شركة «أوبن إيه آي» يظهر على شاشة هاتف (أ.ب)

علماء يحذرون: أنظمة الذكاء الاصطناعي قد تكون على وشك الانهيار

حذّر باحثون من أن أنظمة الذكاء الاصطناعي قد تنهار وتتحول إلى «هراء» مع امتلاء المزيد من مواقع الإنترنت بالمحتوى الذي يصنعه الذكاء الاصطناعي.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم استطلاع دولي: الذكاء الاصطناعي يزيد عبء العمل

استطلاع دولي: الذكاء الاصطناعي يزيد عبء العمل

تصورات الشركات من استخداماته غير واقعية.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد هاتف ذكي يحمل شعار «إنفيديا» (رويترز)

«إنفيديا» تعدّ نسخة من شريحة الذكاء الاصطناعي للسوق الصينية

قالت ثلاثة مصادر إن شركة «إنفيديا» تعمل على نسخة من رقائق الذكاء الاصطناعي الرائدة الجديدة للسوق الصينية والتي ستكون متوافقة مع ضوابط التصدير الأميركية.

«الشرق الأوسط» (سنغافورة)

الذكاء الاصطناعي أكثر دقة بـ3 مرات في التنبؤ بتقدم مرض ألزهايمر

يمكن أن يسهّل التعرف المبكر على المرضى الذين من المرجح أن يتقدموا بسرعة العلاج في الوقت المناسب والمراقبة الدقيقة (شاترستوك)
يمكن أن يسهّل التعرف المبكر على المرضى الذين من المرجح أن يتقدموا بسرعة العلاج في الوقت المناسب والمراقبة الدقيقة (شاترستوك)
TT

الذكاء الاصطناعي أكثر دقة بـ3 مرات في التنبؤ بتقدم مرض ألزهايمر

يمكن أن يسهّل التعرف المبكر على المرضى الذين من المرجح أن يتقدموا بسرعة العلاج في الوقت المناسب والمراقبة الدقيقة (شاترستوك)
يمكن أن يسهّل التعرف المبكر على المرضى الذين من المرجح أن يتقدموا بسرعة العلاج في الوقت المناسب والمراقبة الدقيقة (شاترستوك)

يمثل الخرف تحدياً كبيراً لجهات الرعاية الصحية حول العالم، وتقدر التكلفة السنوية لرعايته بنحو 820 مليار دولار، بحسب تحليل لدراسة العبء العالمي للمرض لعام 2019. وتشير الإحصاءات إلى أن أكثر من 50 مليون شخص عالمياً يعانون الخرف، مع توقعات بارتفاع الحالات ثلاث مرات تقريباً على مدى السنوات الخمسين المقبلة.

يعد الاكتشاف المبكر لمرض ألزهايمر الذي يعد السبب الأكثر شيوعاً للخرف، أمراً بالغ الأهمية للعلاج الفعال. وغالباً ما تعتمد طرق التشخيص الحالية على اختبارات غازية ومكلفة، مثل فحوص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والبزل القطني. هذه الأساليب ليست متاحة دائماً في جميع المراكز الطبية؛ مما يؤدي إلى التشخيص الخاطئ وتأخير العلاج.

يتطور ألزهايمر ببطء ويتفاقم تدريجياً على مدار أعوام عدة وفي نهاية المطاف يؤثر على أغلب المناطق بالدماغ (شاترستوك)

تطوير نموذج الذكاء الاصطناعي

في تطور واعد، ابتكر باحثون من قسم علم النفس بجامعة كمبردج نموذجاً للتعلم الآلي يمكنه التنبؤ بتطور مشاكل الذاكرة والتفكير الخفيفة إلى مرض ألزهايمر بدقة أكبر من الأدوات السريرية الحالية.

بنى فريق البحث النموذج باستخدام بيانات من أكثر من 400 فرد من مجموعة بحثية في الولايات المتحدة. بعدها تحققوا من صحة النموذج باستخدام بيانات المرضى في العالم الحقيقي من 600 مشارك إضافي من المجموعة الأميركية نفسها وبيانات من 900 فرد يحضرون عيادات الذاكرة في بريطانيا وسنغافورة.

أظهرت خوارزمية الذكاء الاصطناعي قدرتها على التمييز بين ضعف الإدراك الخفيف المستقر وتلك التي تتطور إلى مرض ألزهايمر في غضون ثلاث سنوات. ومن المثير للإعجاب أنها حددت بشكل صحيح الأفراد الذين سيصابون بمرض ألزهايمر في 82 في المائة من الحالات وأولئك الذين لن يصابوا به في 81 في المائة من الحالات باستخدام الاختبارات المعرفية وفحص التصوير بالرنين المغناطيسي فقط.

يهدف فريق البحث إلى توسيع نموذجهم ليشمل أشكالاً أخرى من الخرف مثل الخرف الوعائي والجبهي الصدغي (شاترستوك)

تعزيز دقة التشخيص

أثبت نموذج الذكاء الاصطناعي أنه أكثر دقة بثلاث مرات تقريباً في التنبؤ بتقدم مرض ألزهايمر من الطرق السريرية القياسية، والتي تعتمد عادةً على علامات مثل ضمور المادة الرمادية أو الدرجات المعرفية. وقد يؤدي هذا التحسن الكبير إلى تقليل معدل التشخيص الخاطئ وتمكين التدخل المبكر؛ مما قد يحسّن نتائج المرضى.

كما استخدم الباحثون النموذج لتصنيف المرضى المصابين بمرض ألزهايمر إلى ثلاث مجموعات بناءً على البيانات من زيارتهم الأولى لعيادة الذاكرة. شملت المجموعات أولئك الذين ستظل أعراضهم مستقرة (نحو 50 في المائة)، وأولئك الذين سيتقدمون ببطء (نحو 35 في المائة)، وأولئك الذين سيتدهورون بسرعة (نحو 15 في المائة). تم التحقق من صحة هذه التوقعات من خلال بيانات المتابعة على مدى ست سنوات. يمكن أن يسهل التعرف المبكر على المرضى الذين من المرجح أن يتقدموا بسرعة العلاج في الوقت المناسب والمراقبة الدقيقة.

الآثار المترتبة على رعاية المرضى

تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لهذا النموذج الذكي في قدرته على تبسيط مسارات رعاية المرضى. بالنسبة لـ50 في المائة من الأفراد الذين تكون أعراض فقدان الذاكرة لديهم مستقرة وربما بسبب عوامل أخرى مثل القلق أو الاكتئاب، يمكن للنموذج أن يساعد في توجيههم إلى المسارات السريرية المناسبة، وتجنب علاجات الخرف غير الضرورية. لا يعمل هذا التمييز على تحسين رعاية المرضى فحسب، بل يخفف أيضاً من القلق المرتبط بالتشخيصات غير المؤكدة.

وقد سلطت البروفيسورة زوي كورتزي، المؤلفة الرئيسية للدراسة، الضوء على التأثير المحتمل لهذه الأداة قائلة إنه تم ابتكار أداة، على الرغم من استخدامها فقط لبيانات من الاختبارات المعرفية وفحوص التصوير بالرنين المغناطيسي، فإنها أكثر حساسية من الأساليب الحالية في التنبؤ بما إذا كان شخص ما سيتقدم من أعراض خفيفة إلى مرض ألزهايمر. وأضافت كورتزي أن من شأن هذا أن يحسّن بشكل كبير من رفاهية المريض، ويُظهر الأشخاص الذين يحتاجون إلى أقرب رعاية، مع إزالة القلق عن هؤلاء المرضى الذين نتوقع أن يظلوا مستقرين.

ابتكر الباحثون أداة أكثر حساسية من الأساليب الحالية في التنبؤ بما إذا كان شخص ما سيتطور من أعراض خفيفة إلى مرض ألزهايمر (شاترستوك)

الاتجاهات المستقبلية

أكد الدكتور بن أندروود، استشاري الطب النفسي، على أهمية الحد من عدم اليقين التشخيصي. وأضاف: «في العيادة، أرى كيف أن عدم اليقين بشأن ما إذا كانت هذه قد تكون العلامات الأولى للخرف يمكن أن يسبب الكثير من القلق للأشخاص وأسرهم، فضلاً عن كونه محبطاً للأطباء الذين يفضلون كثيراً تقديم إجابات قاطعة».

يهدف فريق البحث الآن إلى توسيع نموذجهم ليشمل أشكالاً أخرى من الخرف، مثل الخرف الوعائي والخرف الجبهي الصدغي، مع دمج أنواع مختلفة من البيانات، بما في ذلك علامات فحص الدم. وأعربت البروفيسورة كورتزي عن تفاؤلها بالمستقبل قائلة إن «رؤيتنا هي توسيع نطاق أداة الذكاء الاصطناعي لدينا لمساعدة الأطباء السريريين في تعيين الشخص المناسب في الوقت المناسب لمسار التشخيص والعلاج المناسب».