موضوع اصلی این پروژه، معرفی و بررسی روشهایی که با نام هوش جمعی از آنها یاد میشوند. در روشهایی که در گروه هوش جمعی جای میگیرند، ارتباط مستقیم یا غیر مستقیم بین جوابهای مختلف الگوریتم وجود دارند. در واقع، در این روشها، جوابها که موجوداتی کمهوش و ساده هستند، برای پیدا شدن و یا تبدیل شدن به جواب بهینه، همکاری میکنند. این روشها از رفتارهای جمعی حیوانات و موجودات زنده در طبیعت الهام گرفته شدهاند. الگوریتم مورچه ها یکی از بارزترین نمونه ها برای هوش جمعی است که از رفتار جمعی مورچه ها الهام گرفته شده است. یکی دیگر از مهمترین الگوریتمهایی که در گروه هوش جمعی جای میگیرد، الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات است. در الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات، اعضای جامعه، که ماهیها یا پرندگان میباشند، به صورت مستقیم با هم ارتباط دارند. و همچنین در این پروژه به الگوریتم ژنتیک و دیگر کاربردهای هوش جمعی میپردازیم.
ما در این پروژه به تعریف هوش جمعی می پردازیم که هوش جمعی یکی از شاخه های هوش مصنوعی میباشد.در واقع بیان می کنیم، هوش جمعی ویژگی از سیستم است که بر اساس آن رفتار گروهی عاملهای غیر پیچیده که به صورت محلی با محیطشان در ارتباط هستند منجر به وجود آمدن الگوهای یکپارچه و منسجم میشود. همچنین کاربردهای مهم هوش جمعی را ذکر خواهیم کرد، و اینکه هر کاربرد بیشتردرکجاها استفاده خواهد شد.
هزاران سال است بشر تلاش می کند بفهمدکه چگونه فکر میکند، یعنی چگونه یک موجود می تواند حس کند، بفهمد، پیش بینی کند و دنیایی بسیار بزرگتر و پیچیده تر از خود را کنترل کند. رشته هوش مصنوعی از این حد هم جلوتر می رود : نه تنها برای درک موجودات هوشمند تلاش می کند، بلکه قصد دارد موجودات هوشمند نیز بسازد.
هوش مصنوعی یکی از جدیدترین علوم می باشد. در حال حاضر هوش مصنوعی دارای شاخه های بسیار
متنوعی است مانند هوش جمعی که هم در زمینه های همه منظوره مانند یادگیری و ادراک و هم در زمینه های بسیار خاص مانند بازی شطرنج، اثبات قضایای ریاضی و تشخیص بیماری مفید است. مفهوم ایده آل هوش مصنوعی عقلانیت نامیده می شود در واقع یک سیستم را عقلانی می نامیم اگر براساس دانسته هایش، کار درست را انجام دهد.
1-2 تاریخچه هوش مصنوعی
هوش مصنوعی را باید عرصهٔ پهناور تلاقی بسیاری از دانشها، علوم و فنون قدیم و جدید دانست. ریشه‌ها و ایده‌های اصلی آن را باید در فلسفه، زبان‌شناسی، ریاضیات، روان‌شناسی، نورولوژی، و فیزیولوژی نشان گرفت و شاخه‌ها، فروع، و کاربردهای گونه‌گونه و فراوان آن را در علوم رایانه، علوم مهندسی، علوم زیست‌شناسی و پزشکی، علوم ارتباطات و زمینه‌های بسیار دیگر.
هدف هوش مصنوعی بطور کلی ساخت ماشینی است که بتواند «فکر» کند. اما برای دسته بندی و تعریف ماشینهای متفکر، می‌بایست به تعریف «هوش» پرداخت.
همچنین به تعاریفی برای «آگاهی» و «درک » نیز نیازمندیم و در نهایت به معیاری برای سنجش هوش یک ماشین نیازمندیم.
با وجودی که برآورده سازی نیازهای صنایع نظامی، مهمترین عامل توسعه و رشد هوش مصنوعی بوده‌است، هم اکنون از فراورده‌های این شاخه از علوم در صنایع پزشکی، رباتیک، پیش بینی وضع هوا، نقشه‌برداری و شناسایی عوارض، تشخیص صدا، تشخیص گفتار و دست خط و بازی‌ها و نرم افزارهای رایانه‌ای استفاده میشود . مباحث هوش مصنوعی پیش از بوجود آمدن علوم الکترونیک، توسط فلاسفه و ریاضی دانانی نظیر بول که اقدام به ارائه قوانین و نظریه‌هایی در باب منطق نمودند، مطرح شده بود. در سال ۱۹۴۳، با اختراع رایانه‌های الکترونیکی، هوش مصنوعی، دانشمندان را به چالشی بزرگ فراخواند. بنظر می‌رسید، فناوری در نهایت قادر به شبیه سازی رفتارهای هوشمندانه خواهد بود.
با وجود مخالفت گروهی از متفکرین با هوش مصنوعی که با دیده تردید به کارآمدی آن می‌نگریستند تنها پس از چهار دهه، شاهد تولد ماشینهای شطرنج باز و دیگر سامانه‌های هوشمند در صنایع گوناگون هستیم.
نام هوش مصنوعی در سال ۱۹۶۵ میلادی به عنوان یک دانش جدید ابداع گردید. البته فعالیت درزمینه این علم از سال ۱۹۶۰ میلادی شروع شده بود.
بیشتر کارهای پژوهشی اولیه در هوش مصنوعی بر روی انجام ماشینی بازی‌ها و نیز اثبات قضیه‌های ریاضی با کمک رایانه‌ها بود. در آغاز چنین به نظر می‌آمد که رایانه‌ها قادر خواهند بود چنین اموری را تنها با بهره گرفتن از تعداد بسیار زیادی کشف و جستجو برای مسیرهای حل مسئله و سپس انتخاب بهترین آنها به انجام رسانند.
1- 3 هوش چیست؟
اما اکثر تعریف‌هایی که در این زمینه ارایه شدهاند بر پایه یکی از باورهای زیر قرار میگیرند:
- سیستم‌هایی که به طور منطقی فکر میکنند.
- سیستم‌هایی که به طور منطقی عمل میکنند.
- سیستم‌هایی که مانند انسان فکر میکنند.
- سیستم‌هایی که مانند انسان عمل میکنند.
- ظرفیت کسب و به کار گیری دانش و مهارت فکر کردن و استنتاج ؛
- توانایی رفتار مناسب در شرایط غیر قابل پیش بینی ؛
- توانایی بدست آوردن اهداف پیچیده در محیط پیچیده
- توانایی کار و تطبیق با محیط همراه با منابع و دانش ناکافی
شاید بتوان هوش مصنوعی را این گونه توصیف کرد : هوش مصنوعی عبارت است از مطالعه این که چگونه کامپیوترها را می‌توان وادار به کارهایی کرد که در حال حاضر انسان‌ها آنها رابهتر انجام می‌دهند
1-4 فلسفۀ هوش مصنوعی
بطور کلی ماهیت وجودی هوش به مفهوم جمع آوری اطلاعات، استقرا و تحلیل تجربیات به منظور رسیدن به دانش و یا ارائه تصمیم میباشد . در واقع هوش به مفهوم به کارگیری تجربه به منظور حل مسایل دریافت شده تلقی میشود. هوش مصنویی علم و مهندسی ایجاد ماشینهایی با هوش با به کارگیری از کامپیوتر و الگوگیری از درک هوش انسانی و نهایتا دستیابی به مکانیزم هوش مصنوعی در سطح هوش انسانی میباشد.
در مقایسه هوش مصنوعی با هوش انسانی می توان گفت که انسان قادر به مشاهده و تجزیه و تحلیل مسایل در جهت قضاوت و اخذ تصمیم میباشد در حالی که هوش مصنوعی مبتنی بر قوانین و رویه هایی از قبل تعبیه شده بر روی کامپیوتر میباشد. در نتیجه علی رغم وجود کامپیوترهای بسیار کارا و قوی در عصر حاضر هنوزکسی قادر به پیاده کردن هوشی نزدیک به هوش انسان در ایجاد هوشهای مصنوعی نبوده است.
1-5 مدیریت پیچیدگی
ایجاد و ابداع فنون و تکنیک‌های لازم برای مدیریّت پیچیدگی را باید به عنوان هستۀ بنیادین تلاش‌های علمی و پژوهشی گذشته، حال، و آینده، در تمامی زمینه‌های علوم رایانه، و به ویژه، در هوش مصنوعی معرّفی کرد. شیوه‌ها و تکنیک‌های هوش مصنوعی، در واقع، برای حلّ آن دسته از مسائل به وجود آمده است که به طور سهل و آسان توسط برنامه‌نویسی تابعی، یا شیوههای ریاضی قابل حلّ نبوده‌اند.
مقدمه .................................................................................................................................................... 1
- فصل اول : هوش مصنوعی و ارتباط آن با هوش جمعی ........................................................ 2
1-1 مقدمه............................................................................................................................................. 2
1- 2 تاریخچه هوش مصنوعی.............................................................................................................. 3
1- 3 هوش چیست؟............................................................................................................................. 4
1- 4 فلسفه هوش مصنوعی............ ..................................................................................................... 5
1-5 مدیریت پیچیدگی................ ......................................................................................................... 6
1-6 عاملهای هوشمند....................... ................................................................................................. 7
1- 7 سیستمهای خبره......................... ................................................................................................. 8
1- 8 رابطه هوش جمعی با هوش مصنوعی....... ................................................................................. 8
2- فصل دوم: تعریف هوش جمعی................ ................................................................................... 10
2- 1 مقدمه.................................... .................................................................................................... 10
2- 2 تعریف هوش جمعی....................... .......................................................................................... 11
2- 3 خصوصیات هوش جمعی.................. ....................................................................................... 14
2- 4 اصول هوش جمعی......................... .......................................................................................... 15
2- 5 طبقه بندی هوش جمعی.................. ......................................................................................... 16
2- 5 -1 طبیعی در مقابل مصنوعی..................................................................................................... 16
2- 5 – 2 علمی در مقابل مهندسی..................................................................................................... 16
2- 6 تعامل دو دسته طبیعی/ مصنوعی و علمی/ مهندسی................................................................... 17
3- فصل سوم: کاربردهای هوش جمعی........... ................................................................................. 18
3- 1 مقدمه..................................... ................................................................................................... 18
3- 2 تعریف بهینه سازی....................... ............................................................................................. 18
3- 3 الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه ها........... ............................................................................ 19
3- 3- 1 تعریف....................... .......................................................................................................... 19
3- 3- 2 الگوریتم............................. ................................................................................................. 20
3- 3- 3 خواص عمومی کلونی مورچه ها................... ...................................................................... 23
3- 3- 4 الگوریتم مورچه برای مسئله فروشنده دورهگرد......... ......................................................... 24
3- 3- 5 کاربردهای الگوریتم مورچه.................. .............................................................................. 26
3- 3- 5- 1 مسیریابی خودرو......................... .................................................................................. 27
3- 3- 5- 2 الگوریتم S_ANTNET............... ................................................................................. 28
3- 3- 5- 3 هزارتوی چند مسیره............... ....................................................................................... 29
3- 3- 5- 4 مسیریابی در شبکههای مخابراتی.... ............................................................................... 29
3- 4 الگوریتم بهینه سازی زنبور................... ..................................................................................... 30
3- 4- 1 تعریف.................................... ........................................................................................... 30
3- 4- 2 جستجوی غذا در طبیعت........ ............................................................................................ 31
3- 4- 3 الگوریتم زنبور......................... ............................................................................................ 32
3-4-4- بهینه سازی کلونی زنبورها............ ..................................................................................... 32
3- 4- 5 سیستم فازی زنبورها..................... ...................................................................................... 37
3- 4- 6 کاربردهای الگوریتم بهینه سازی زنبورها..... ....................................................................... 40
3- 4- 6- 1 مسئلهRide_matching................ ............................................................................. 40
3- 4- 6- 2 حل مسئله RS بوسیله سیستم فازی زنبورها......... ........................................................ 41
3- 4- 6- 3 کاربردهای الگوریتم زنبور در مهندسی... ....................................................................... 42
3- 5 الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات............. .................................................................................. 43
3- 5- 1 تعریف............................. .................................................................................................... 43
3- 5- 2 الگوریتم.......................... .................................................................................................... 44
3- 5- 3 کاربردهای الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات..... .................................................................. 46
3- 6 الگوریتم ژنتیک......................... ................................................................................................ 48
3- 6- 1 تعریف................................ ................................................................................................. 48
3- 6- 2 عملگرهای یک الگوریتم ژنتیک........... ............................................................................... 49
3- 6- 3 عملکرد کلی الگوریتم ژنتیک.............. ................................................................................ 50
3- 6- 4 مقایسه الگوریتم ژنتیک و دیگر شیوههای مرسوم بهینه سازی. ........................................... 51
3- 6- 5 الگوریتم ژنتیک و سیستمهای مهندسی.... ........................................................................... 52
3- 6- 6 کاربردهای الگوریتم ژنتیک........ ......................................................................................... 52
3- 7 شبکههای عصبی......................... .............................................................................................. 53
3- 7- 1 تعریف................................... .............................................................................................. 53
3- 7- 2 تازیخچه شبکههای عصبی........... ....................................................................................... 53
3- 7- 3 چرا از شبکههای عصبی استفاده میکنیم؟........................................................................ ... 54
3- 7- 4 شبکههای عصبی در مقابل کامپیوترهای معمولی.. ............................................................... 55
3- 7- 5 چگونه مغز انسان میآموزد؟................................................................................................. 56
3- 7- 6 از سلولهای عصبی انسانی تا سلولهای عصبی مصنوعی.. ................................................ 57
3- 7- 7 کاربردهای شبکههای عصبی................ ............................................................................... 57
3- 8 کاربردهای دیگر هوش جمعی.................. ................................................................................ 58
3- 8- 1 تعریف.................................... ............................................................................................. 58
3- 8- 2 اقتصاد................................. ................................................................................................. 59
3- 8- 3 شبکههای ادهاک...................... ........................................................................................... 60
3- 8- 4 سیستمهای خودسازمانده........... .......................................................................................... 60
4- فصل چهارم: نتیجه گیری............... .............................................................................................. 62
شامل 86 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود پروژه هوش جمعی و کاربردهای آن
