الذكاء الاصطناعي
الحقل في اتّساعه كلّه: وكلاء يدركون ويستدلّون ويفعلون. البحث والمعرفة والتخطيط والتعلّم، وسؤال ما الذي يُعَدّ سلوكاً ذكياً.
المسارات (11)
البحث في الذكاء الاصطناعي ونظرية الألعاب
اتخاذ القرار حين يقرّر وكيل آخر أيضًا: اللعب الأمثل ضد خصم، وتقليم البحث، والتوازن حين تتعارض المصالح جزئيًا فقط.
التعلّم المعزّز
حسن التصرّف حين تكون النتائج غير مؤكدة: معادلة بلمان وكيفية حلّها، ثم ما الذي يتغيّر حين تكون البيئة مجهولة ويتعيّن على الوكيل أن يتعلّم من التجربة وحدها.
المنطق وتمثيل المعرفة
التقليد الآخر في الذكاء الاصطناعي: تمثيل ما يعرفه النظام بعبارات صادقة أو كاذبة، واشتقاق ما يلزم عنها - بضمانات لا يقدّمها نموذج مُتعلَّم.
البحث والاستدلالات
أقدم فكرة ناجعة في الذكاء الاصطناعي: صف المسألة بحالات وأفعال، ثم دع استكشافًا منهجيًا يجد المسار. والاستراتيجية التي تختارها هي ما يقرّر هل الجواب أمثل، وهل تنفد الذاكرة قبل أن تجده.
الاستدلال الاحتمالي بالشبكات البايزية
تمثيل توزيع مشترك على متغيّرات كثيرة بمخطّط وحفنة من الجداول الصغيرة، ثم الإجابة عن الاستعلامات عليه إجابةً دقيقة حين تسمح البنية وبأخذ العيّنات حين لا تسمح.
الاستدلال الاحتمالي عبر الزمن
تتبّع عالَمًا يتغيّر بينما تراقبه من خلال جهاز استشعار مشوَّش: الفرضيّتان اللتان تجعلانه قابلًا للمعالجة، والتعاودان التقدّمي والتراجعي اللذان يجيبان عن كل استعلام عن الماضي والحاضر، والخوارزمية المستقلّة اللازمة للتاريخ الأرجح.
إرضاء القيود
صِف المسألة بمتغيّرات ومجالات وقيود، فيستطيع حلّال عامّ أن يهاجمها دون أن يعرف موضوعها - شريطة أن تدعه يستدلّ على القيود بدل أن يخمّن القيم فحسب.
اتّخاذ القرار في ظلّ عدم اليقين
اجمع ما تعتقده إلى ما تريده: المنفعة المتوقّعة معيارًا، والمنحنى الذي يفسّر لماذا يرفض العقلاء رهانات مؤاتية، وسعرًا للمعلومة يساوي صفرًا ما لم تغيّر رأيك.
التخطيط الكلاسيكي
صِف الأفعال بما تغيّره يَقدِر الحلّال على قراءة الوصف نفسه: فالقوالب التي تعرّف المسألة هي بعينها التي تولّد الاستدلالات التي تحلّها، وذلك ما لا يقدر بحثٌ في صندوق أسود على تقديمه.
تعلّم النماذج الاحتمالية
حين تكون البيانات كاملة، يكون تعلّم نموذج احتمالي عدًّا - ومشتقة لوغاريتم الإمكان تتكفل بالباقي. وحين تكون بعض المتغيرات خفية فلا شيء يُعدّ، والعلاج أن تخمّن التكرارات وتعيد الملاءمة وتكرّر حتى يتوقف الإمكان عن الارتفاع.
القرار في ظل الرصد الجزئي
العميل الذي لا يرى في أي حالة هو مضطر إلى العمل على توزيع بدلًا منها. وذلك التوزيع نفسه مرصود دائمًا، فيعيد المسألة إلى عملية قرار ماركوفية - على فضاء متصل لا تنغلق عليه الخوارزميات المضبوطة.
الموسوعة (21)
الشبكة البايزية
مخطّط موجَّه لا دوري عقده متغيّرات عشوائية وأضلاعه تعبّر عن التأثير المباشر، مع جدول احتمالات شرطية عند كل عقدة، تعرّف معاً توزيعاً مشتركاً كاملاً بوصفه جداء عوامل محلية.
شجرة القرار
نموذج يتنبأ بتطبيق سلسلة من اختبارات العتبة على سمات مفردة، فيقسّم البيانات إلى مجموعات متزايدة التجانس.
نموذج ماركوف المخفي
نموذج زمني يتطوّر فيه متغيّر حالة منفصل واحد بوصفه سلسلة ماركوف ويبثّ مشاهدة واحدة عند كل خطوة زمنية، فيجب الاستدلال على الحالة من وكيل مشوَّش عنها بدل رؤيتها مباشرة.
التوقع–التعظيم
طريقة تكرارية للتقدير بالإمكان الأعظم حين تكون بعض المتغيرات غير مرصودة: تحسب التوزيع البعدي للمتغيرات الخفية في ظل المعالم الحالية، ثم تعيد ملاءمة المعالم كما لو أن تلك التكرارات المتوقَّعة قد رُصدت فعلًا.
حالة الاعتقاد
التوزيع الاحتمالي الذي يحمله العميل على الحالات التي قد يكون فيها، بالنظر إلى كل ما فعله وأدركه - وهو ما يستطيع أن يعمل بناءً عليه حين تكون الحالة نفسها خفية.
عملية قرار ماركوفية جزئية الرصد
عملية قرار ماركوفية لا يستطيع العميل فيها رصد حالته مباشرةً، بل إدراكات مشوَّشة عنها فحسب - وتُحلّ من حيث المبدأ بمعاملة التوزيع على الحالات بوصفه حالةَ عملية قرار ماركوفية عادية تامّة الرصد.
الشبكة العصبية
نموذج مؤلَّف من طبقات وحدات بسيطة، تحسب كلٌّ منها مجموعًا موزونًا يتبعه دالة غير خطية، ويُلاءَم بنزول التدرج باستخدام الانتشار العكسي.
مسألة إرضاء القيود
مسألة تُصاغ بمجموعة متغيّرات، ومجالٍ من القيم المسموحة لكلٍّ منها، وقيودٍ تحدّ أي تركيبات القيم يجوز أن تُؤخذ في آنٍ واحد، بحيث يستطيع حلّال عامّ أن يستدلّ على بنيتها دون أي معرفة بالميدان.
عملية القرار الماركوفية
نموذج صوري لاتخاذ القرار المتتابع تكون نتائجه عشوائية جزئيًا، ويُعرَّف بحالات وأفعال واحتمالات انتقال ودالة مكافأة.
بحث A*
بحث في المخطط بنهج الأفضل أولًا يوسّع العقدة التي تصغّر مجموع الكلفة المتكبَّدة أصلًا وتقدير الكلفة المتبقية.
المنفعة المتوقَّعة
متوسّط منافع النتائج الممكنة لفعل ما مرجَّحاً باحتمالاتها، وهو المقدار الذي يعظّمه العميل الرشيد حين يختار ما يفعل في ظلّ عدم اليقين.
التخطيط الآلي
إيجاد سلسلة من الأفعال تبلغ هدفاً ما، حيث تكون الحالات مجموعات من القضايا المتغيّرة المؤرَّضة، وتكون الأفعال قوالب لا تصف إلا ما تغيّره.
بيان التخطيط
بنية طبقية تتناوب فيها مستويات الحالات ومستويات الأفعال، مُعلَّمة بروابط التنافي، تحدّ في زمن كثير الحدود ما يمكن لمسألة تخطيط أن تبلغه عند خطوة معيّنة.
منطق الرتبة الأولى
لغة صورية لتمثيل المعرفة بدلالة الأشياء وخصائصها وعلاقاتها والتكميم عليها.
الأدنى-الأعظم
قاعدة قرار لألعاب المحصلة الصفرية بين لاعبين، يختار فيها كل لاعب النقلة التي تعظّم أسوأ نتيجة له في مواجهة خصم يلعب على النحو الأمثل.
مرشّح كالمان
خوارزميّة الترشيح الدقيقة لحالة متّصلة تتحرّك خطّيًّا بضوضاء غاوسيّة وتُقاس خطّيًّا بضوضاء غاوسيّة، فتحمل الاعتقاد كلّه في متوسّط وتباين.
خوارزميّة فيتربي
خوارزميّة برمجة دينامية تجد المتتالية الوحيدة الأرجح من الحالات الخفيّة بمعلوميّة متتالية من المشاهدات، بحملها أفضل مسار إلى كلّ حالة بدل الاحتمال الكلّيّ لبلوغها.
الدالّة الأُسّيّة المعيّرة
دالّة تحوّل متّجهًا من الدرجات الحقيقيّة إلى توزيع احتماليّ بأخذ أُسّ كلّ درجة والقسمة على المجموع، فتحفظ ترتيبها وتجعلها موجبة ومجموعها واحدًا.
الحيرة
أُسّ الإنتروبيا المتقاطعة المتوسّطة لنموذج، تُقرأ عدد الخيارات المتساوية الاحتمال التي يختار بينها فعليًّا عند كلّ خطوة.
معادلة بلمان
شرط الاتّساق الذاتيّ القائل إنّ منفعة الحالة تساوي مكافأتها الفوريّة زائد القيمة المخصومة لأفضل فعل متاح منها، متوسَّطةً على النتائج التي لا يتحكّم فيها ذلك الفعل.
اتّساق القوس
خاصّيّة في مسألة قيود يكون فيها لكلّ قيمة في كلّ مجال قيمةٌ سانِدة واحدة على الأقلّ في كلّ مجال مجاور، والخوارزميّة التي تفرضها بحذف ما لا سند له.
المقالات (20)
الأسبوع الذي لم يكن ممكنًا
خذ أرجح حالة في كل يوم واكتبها بالترتيب، فيخرج لك تقرير يعطيه النموذج احتمالًا يساوي الصفر تمامًا: في مثال لمراقبة آلة على أربعة أيام يكون الجواب يومًا بيوم سليمة، سليمة، معطّلة، معطّلة، والانتقال من سليمة إلى معطّلة انتقال لا يقع. ما السؤالان فعلًا، ولماذا يجيب التنعيم وفيتربي عن سؤالين مختلفين، وماذا يعني احتمال بعدي قدره 0.411 لأفضل مسار لمن عليه أن يتصرّف.
الوسيط الذي لا يختاره أحد
مكافأة البقاء في عالَم الشبكة تُكتب مرّةً ولا تُناقَش، والسياسة المثلى دالّة درجيّة فيها: ثمانية عتبات بين -3 و0، كلٌّ منها يقلب مربّعًا واحدًا بالضبط. والقيمة المألوفة -0.04 تبعد 0.0048 عن العتبة التي تقرّر هل يسلك الوكيل الطريق القصير بمحاذاة الحفرة، وفوق -0.0221، حين تكاد الخطوات تكون مجانيّة، يصير الفعل الأمثل في أحد الأركان أن يدفع الجدار عمدًا.
الإصلاح الذي غيّر نسبة النجاح أكثر بكثير ممّا غيّر الكلفة
السماح بالنقلات الجانبيّة يرفع تسلّق التلال في مسألة الملكات الثماني من 14.75% من التشغيلات المحلولة إلى 94.55%، وهو ما يُقرأ تحسّنًا بستّة أضعاف وليس كذلك: فمع إعادات البدء العشوائيّة تنتقل الكلفة المتوقّعة للحلّ من 21.9 خطوة إلى 23.1، وإذا عُدّت بالنقلات المقيَّمة انخفضت بنسبة 16%، من 1,547 إلى 1,298. والتلدين المحاكى يحلّ 98.8% بكلفة 1,622 تقييمًا. فالذي تغيّر هو الإحصاء في معظمه لا العمل.
مليون بند، أم واحد وستّون
تحويل صيغة قصيرة إلى الصورة العطفيّة النظاميّة بالتوزيع يعطي 1,048,576 بندًا و20,971,520 حرفًا؛ وتسمية الصيغ الجزئيّة تعطي 61 بندًا و160 حرفًا، أي بعامل 131,072 في الأحرف، ولا يضيع بذلك شيء البتّة: فعدد نماذج الصيغتين واحد، وقد فُحص ذلك استقصاءً. فالترميز، لا الحلّال، هو موضع الكسب أو الخسارة في مسألة القابليّة للإرضاء.
مئة ألف عيّنة، أربعمئة منها حقيقيّة
على شبكة السطو مع اتّصال الجارين معًا، تُبقي المعاينة بالرفض 183 سحبًا من 100,000، وتُبقي المعاينة بالترجيح بالأرجحيّة كلَّ السحوب بحجم عيّنة فعّال قدره 396. والتقديران يبتعدان نحو 10% عن احتمال بعدي قدره 0.284172، والسبب يُحسب بالضبط: 252 عيّنة تحمل 76% من الوزن و99.975% من مربّع الوزن.
تعلّم الأعداد في نموذج احتمالي
من أين تأتي أعداد الشبكة البايزية أو التوزيع الغاوسي فعلًا: وصفة الإمكان الأعظم ذات الخطوات الثلاث مطبَّقة على معالم منفصلة ثم متصلة، وتوزيع بيتا القبلي الذي يصلح ما تفعله بحدث لم يُشاهد قط، وبايز الساذج والتكرار الصفري الواحد الذي يدمّره، وخوارزمية EM للحالة التي يتعذّر فيها العدّ أصلًا - وكل رقم محسوب لا مُدّعى.
التصرّف حين لا ترى الحالة
ما الذي يتغير حين يتلقى العميل إدراكات مشوَّشة بدل حالته: حالة الاعتقاد التي تحلّ محلها وتحديث الترشيح الذي يصونها، والإحالة المضبوطة لـ POMDP إلى عملية ماركوفية على الاعتقادات، ودالة القيمة الخطية بالقطع المحدّبة التي تجعل تلك الإحالة قابلة للحساب من حيث المبدأ، والأسباب المقيسة لتعذّرها عمليًا - مع النقطة الثابتة للاعتقاد ومتجهات ألفا ودالة القيمة محسوبةً لا مُدّعاة.
القرارات في ظلّ اللايقين: المنفعة والمعلومة
لماذا قد يكون رفض رهانٍ قيمتُه المالية المتوقّعة موجبةٌ أمرًا عقلانيًا، وما الذي يقيسه تقوّس دالّة المنفعة، وكيف تسعّر مشاهدةً قبل شرائها - بما في ذلك الحالة الشائعة التي يكون فيها السعر الأمين صفرًا.
إرضاء القيود ونشرها
ما الذي يتغيّر حين تصف المسألة بمتغيّرات ومجالات وقيود بدل وصفها صندوقًا أسود: إبدالية تقلّص الشجرة بلا ثمن، ونشرٌ يبرهن أن فروعًا ميؤوس منها قبل البحث فيها، وقياسٌ يبيّن أن أشهر الإرشادات الترتيبية لا يفعل شيئًا بمفرده.
التخطيط الكلاسيكي: القوالب والإرخاءات وبيان التخطيط
لماذا يحظى التخطيط بتمثيل خاصّ به بدل أن يكون حاشية على البحث، وكيف يُنتج حذفُ أجزاء من وصف الفعل استدلالًا بلا ثمن، وما الذي يلحظه بيان التخطيط ممّا تفوته الاستدلالات المحسوبة هدفًا هدفًا فواتًا منهجيًا.
الاستدلال على عالَم متغيّر
كيف تحوّل فرضيّتا ماركوف تاريخًا غير محدود إلى جدولين صغيرين، وما التعاودان التقدّمي والتراجعي اللذان يجيبان عن كل سؤال عن الحاضر والماضي، ولماذا تحتاج المتتالية الأرجح إلى خوارزمية خاصّة بها، وما الذي يتغيّر حين تكون الحالة عددًا حقيقيًا لا لائحة.
الشبكات البايزية والاستدلال الاحتمالي
كيف يقوم مخطّط وبضعة جداول صغيرة مقام توزيع مشترك بآلاف المدخلات، وكيف يُجاب عن استعلام عليه إجابةً دقيقة بالتعداد وإزالة المتغيّرات، وما العمل حين يتعذّر الاستدلال الدقيق: أخذ العيّنات بالرفض، والترجيح بالإمكان، وأخذ عيّنات غيبس، كلٌّ منها محلول على الشبكتين نفسيهما.
البحث الكلاسيكي: من البحث بالعرض إلى A*
تحويل المسألة إلى فضاء حالات وترك خوارزمية تجوبه: ما تكلّفه فعلًا كلٌّ من التمام والأمثلية، ولماذا تهزم الذاكرةُ لا الزمنُ البحثَ بالعرض، والشرطان على الاستدلال اللذان يجعلان A* أمثل بالبرهان.
الاحتمالات من الصفر: لغة اللايقين
بناء الاحتمالات من الأساس: العوالم الممكنة، وفضاء العيّنة، والبديهيتان الأساسيتان، ثم قاعدتا الجمع والضرب، كلٌّ منها مشتقّة لا مُسلَّم بها، مع أمثلة عددية محلولة.
المنطق وتمثيل المعرفة
الاستدلال على ما يجب أن يكون صادقاً: النماذج والاستلزام محلولةً بالعدّ الشامل، والسلامة والاكتمال، ولماذا ينفد التعبير من منطق القضايا، وأين يلتقطه منطق الرتبة الأولى.
مبرهنة بايز وتحديث الاعتقاد
اشتقاق مبرهنة بايز من تعريف الاحتمال الشرطي، ثم حلّ مثال معدّل الأساس الذي يخدع الجميع تقريباً مرتين: مرة بالصيغة ومرة بالعدّ الخالص.
التعلّم المعزّز وتعلّم Q
تعلّم حسن التصرّف بلا نموذج للعالم: تحديثات الفروق الزمنية، وقاعدة تعلّم Q، والاستكشاف في مقابل الاستثمار، وتشغيل يستعيد الأمثلية المخطَّطة من التجربة وحدها.
عمليات القرار الماركوفية
كيف تخطّط حين لا تفعل الأفعال ما تقصده بموثوقية: الحالات، ونموذج الانتقال، والمكافآت والخصم، ومعادلة بلمان، وتكرار القيمة محلولاً عددياً حتى نقطته الثابتة.
البحث التنافسي والمينيماكس
كيف يلعب برنامج ضد خصم يحاول هزيمته: قيمة المينيماكس، ولماذا يبلغ تشذيب ألفا-بيتا الإجابة نفسها بفحص عقد أقل، وشجرة لعبة مشذَّبة نقلةً نقلة.
نظرية الألعاب وتوازن ناش
الاستدلال الاستراتيجي حين لا يكون اللاعبون متعارضين تعارضاً صارماً: الاستراتيجيات المهيمنة، ومعضلة السجينين محلولةً من مصفوفة عوائدها، وتوازن ناش، وأمثلية باريتو، ولماذا قد يتعارض التوازن والكفاءة.
الأدوات (1)
البحث (5)
On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem
يعرض آلة مجرّدة تقرأ رموزاً وتكتبها على شريط وفق جدول قواعد منتهٍ، ويستخدمها ليبيّن أنه لا يوجد إجراء عام يقرّر ما إذا كان برنامج اعتباطي يتوقّف.
Programming a Computer for Playing Chess
يعرض كيف يمكن لآلة أن تلعب الشطرنج: تمثيل الأوضاع، وتوليد النقلات القانونية، وبحث شجرة اللعبة بالمينيماكس، وتقييم الأوضاع غير النهائية بدالة تسجيل استرشادية.
Computing Machinery and Intelligence
يقترح استبدال سؤال «هل تستطيع الآلات التفكير؟» باختبار سلوكي، يحاول فيه مستجوِب التمييز بين آلة وإنسان عبر محادثة مكتوبة.
The Perceptron: A Perceiving and Recognizing Automaton
يعرض البِرسِبترون، وحدةً قابلة للتدريب تحسب مجموعاً مرجّحاً لمدخلاتها وتشتعل إن تجاوز المجموع عتبة، مع قاعدة لضبط الأوزان من أمثلة موسومة.
A Formal Basis for the Heuristic Determination of Minimum Cost Paths
يعرض خوارزمية A*، التي ترتّب البحث بمجموع الكلفة المتكبَّدة والتقدير الاسترشادي للكلفة المتبقّية، ويبرهن أمثليتها حين لا تبالغ الاسترشادية في التقدير أبداً.