رياضيات

أهمية الرياضيات في حياتنا وما دورها في ازدهار مجال الذكاء الاصطناعي؟

أهمية الرياضيات في حياتنا

أهمية الرياضيات في حياتنا

أهمية الرياضيات في حياتنا، تعتبر الرياضيات من أهم المهارات الحياتية التي نستخدمها جميعًا في حياتنا اليومية، وهناك العديد من الأسباب التي تجعلك تفكر في دراستها. يقول الكثير منا أننا لسنا أرقامًا.

لكن الأرقام تلعب دورًا كبيرًا في حياتنا كلها، ويمكن أن يكون لفهم كيفية عمل الأرقام تأثير إيجابي للغاية. من العثور على وظيفة جديدة أو الحصول على ترقية، إلى إدارة الديون والتعامل بشكل أفضل مع الشؤون المالية للأسرة، يمكن للجميع إيجاد طريقة لجعل الأرقام تعمل لصالحهم.

الرياضيات في المجتمع

الحساب مهارة أساسية لكل وظيفة. هناك عدد لا يحصى من الطرق التي تستخدم بها الرياضيات في التوظيف: التعامل مع المعاملات المالية؛ تقدير التكاليف والمساحات الأرضية والمواد؛ قياس الأدوية ومستلزمات الطعام والشراب وصبغات الشعر؛ فهم البيانات والإحصاءات. حساب ترميز الكمبيوتر استخدام الجبر في الهندسة والهندسة في النقل والخدمات اللوجستية؛ التعامل مع كشوف المرتبات والضرائب والتأمين الوطني، والقائمة لا تنتهي.

تستلزم كل وظيفة نوعًا من الرياضيات الأساسية، لكننا نتجاهل ذلك لأنه يصبح طبيعة ثانية عندما نطبقه بالفعل. تستخدم العديد من المهن الرياضيات كأساس لمهارات أكثر تحديدًا – بما في ذلك الهندسة والمسح الكمي والعلوم والألعاب وبرمجة الكمبيوتر. ولكن أي دور وظيفي يمكنك التفكير فيه سيشمل الرياضيات. وكلما كانت مهاراتك في الرياضيات أفضل، كلما تمكنت من أداء هذا الدور الوظيفي بشكل أفضل. وبدون الأشخاص الذين يمكنهم القيام بالرياضيات، لن يكون لدينا الكثير من الأشياء التي نأخذها كأمر مسلم به.

هناك تصور واسع النطاق إلى حد ما بأن الشخص إما جيد في الرياضيات أو لا يجيد الرياضيات. وأن الرياضيات التي تتعلمها في المستوى 4 الوطني والمستوى 5 والمستوى الأعلى ليست ذات صلة بالحياة الحقيقية. لكن هذا ليس صحيحًا!

هل تعلم ان رياضة اهم رجيم لإنقاص الوزن  يمكنك ان تحضى له !

ما هي المهارات الرياضية الجيدة التي يمكن أن تقودك إليها

عند دراسة الرياضيات، فإنك تطور مهارات قابلة للتحويل لتناسب أي مهنة تهتم بها. يمكن أن تؤدي دراسة الرياضيات إلى مهنة في:

  • هندسة
  • علم
  • المالية
  • الخدمات المصرفية
  • الحوسبة
  • اعمال بناء
  • تعليم
  • وأكثر من ذلك بكثير

وصف علم الرياضيات

الرياضيات هي اللغة التي كتب الله بها الكون.”

المستقبل الذي رأيناه في أفلام الخيال العلمي هنا. من الواقع الافتراضي إلى الأدوات الوظيفية، غزا الذكاء الاصطناعي حياتنا بطرق لم يرها أحد أو يتوقعها من قبل. لقد كانت أدوات الذكاء الاصطناعي وروبوتات الدردشة على وشك إحداث تقدم كبير في عالم التكنولوجيا سريع التطور.

  • الذكاء الاصطناعي ليس سحرًا. إنها مجرد رياضيات.
  • الأفكار الكامنة وراء آلات التفكير وإمكانية تقليد السلوك البشري تتم بمساعدة المفاهيم الرياضية.
  • الذكاء الاصطناعي والرياضيات هما فرعين لنفس الشجرة. وإذا كنت تريد أن تزدهر في حياتك المهنية في مجال الذكاء الاصطناعي، فأنت بحاجة إلى دراسة الرياضيات؛ مجرد كونك من محبي الخيال العلمي لن يكون كافيًا.
  • إذا كنت ستبني مهنة في الذكاء الاصطناعي وتهيمن على التوظيف في الفضاء، فكن صديقًا للرياضيات، وسوف تهز عالمك.
  • كوني عالم رياضيات ومحبًا للذكاء الاصطناعي، أريد مشاركة العلاقة السحرية بين الذكاء الاصطناعي والرياضيات.

دعونا نتعمق أكثر في عالم رائع.

كيف يرتبط الذكاء الاصطناعي بالرياضيات؟

تتكون مشاكل الذكاء الاصطناعي من فئتين عامتين؛ مشاكل البحث، ومشاكل التمثيل. تليها نماذج وأدوات مترابطة مثل القواعد والأطر والمنطق والشبكات. كل منهم مواضيع رياضية للغاية.

الغرض الأساسي من الذكاء الاصطناعي هو إنشاء نموذج مقبول لفهم الإنسان. ويمكن إعداد هذه النماذج بالأفكار والاستراتيجيات من مختلف فروع الرياضيات.

النظر في السيارات ذاتية القيادة؛ هدفهم هو التعرف على الأشياء والأشخاص في صور الفيديو. توجد رياضيات وراء هذه السيارات في شكل إجراءات تصغير وانتشار عكسي. تساعد الرياضيات علماء الذكاء الاصطناعي على حل المشكلات المجردة العميقة الصعبة باستخدام الأساليب والتقنيات التقليدية المعروفة منذ مئات السنين.

ما نوع الرياضيات المستخدمة في الذكاء الاصطناعي؟

وراء كل التطورات المهمة، توجد الرياضيات. تعتبر مفاهيم الجبر الخطي، وحساب التفاضل والتكامل، ونظرية اللعبة، والاحتمالية، والإحصاء، والانحدار اللوجستي المتقدم، والنسب المتدرج، كلها أسس علم البيانات الرئيسية.

  • تساعد الرياضيات في فهم التفكير المنطقي والاهتمام بالتفاصيل. يعزز قدراتك على التفكير تحت الضغط ويزيد من قدرتك على التحمل العقلي. تعطي المفاهيم الرياضية الحل الحقيقي للمشاكل الافتراضية أو الافتراضية. إنه يتعلق بالهيكل، وتطوير المبادئ التي تظل صحيحة حتى لو أجريت أي تغيير في المكونات.
  • الفروع الرئيسية الثلاثة للرياضيات التي تشكل مهنة مزدهرة في الذكاء الاصطناعي هي الجبر الخطي وحساب التفاضل والتكامل والاحتمال.

فروع الرياضيات الأساسية

  • أهمية الرياضيات في حياتنا – الجبر الخطي

الجبر الخطي هو مجال الرياضيات التطبيقية وهو شيء لا يستطيع خبراء الذكاء الاصطناعي العيش بدونه. لن تصبح متخصصًا جيدًا في الذكاء الاصطناعي أبدًا دون إتقان هذا المجال.

فهو رياضيات القرن الحادي والعشرين. كما يساعد الجبر الخطي في توليد أفكار جديدة، وهذا هو السبب في أنه شيء يجب أن يتعلمه علماء وباحثو الذكاء الاصطناعي. يمكنهم تجريد البيانات والنماذج مع مفاهيم العددية والمتجهات والموترات والمصفوفات والمجموعات والتسلسلات والطوبولوجيا ونظرية اللعبة ونظرية الرسم البياني والوظائف والتحولات الخطية والقيم الذاتية والمتجهات الذاتية

  • أهمية الرياضيات في حياتنا – ثلاثة أبعاد

في البرمجة الخطية، يتم استخدام المتجهات للتعامل مع عدم المساواة وأنظمة المعادلات من أجل وسائل الراحة الترميزية. يستخدم علماء الذكاء الاصطناعي تقنيات مختلفة من النواقل لحل مشاكل الانحدار والتجميع والتعرف على الكلام والترجمة الآلية. تُستخدم المفاهيم أيضًا لتخزين التمثيلات الداخلية لنماذج الذكاء الاصطناعي مثل المصنفات الخطية وشبكات التعلم العميق.

  • نظرية المصفوفة

في أفلام الخيال العلمي، عادة ما ترى أنه من خلال إجراء بعض الهياكل الحسابية المشابهة للنظام العصبي، تم إنتاج شبكة عصبية عن طريق توليد الروابط بين الخلايا العصبية لتتناسب مع طريقة تفكير الدماغ البشري. يستخدم مفهوم المصفوفة في دراسة الشبكات العصبية.

يمكن عمل فرضية غير خطية في الشبكة العصبية عن طريق تكوين خلايا عصبية صناعية في ثلاث طبقات:

  • طبقة الإدخال
  • الطبقات المخفية
  • طبقة الإخراج

يصنف علماء الذكاء الاصطناعي الشبكات العصبية من عدد الطبقات المخفية وطريقة اتصالها.

  • عصبون حقيقي
  • عصبون اصطناعي

يمكن أن تتشكل الشبكة العصبية بواسطة تلك الخلايا العصبية الاصطناعية واستغرق اكتشاف ذلك حوالي 20 عامًا.

القيم الذاتية والمتجهات الذاتية

يعتمد علم ترتيب محركات البحث على العلوم الرياضية. تصنيف الصفحة، وهو الأساس الذي تقوم عليه Google كشركة، يقوم على المنظور الرياضي. Page Rank هي الخوارزمية التي صاغها في الأصل لاري بيدج وسيرجي برين في ورقتهما البحثية “تشريح محرك بحث ويب ذو نصوص عالية الحجم”. يتم استخدام تطبيق المفهوم الأساسي لقيم eigenvalues ​​الأساسية والمتجهات الذاتية، المعروفة منذ مئات السنين، وراء هذا الارتعاش هذا الاختراق الهائل.

تقوم برامج الزحف الروبوتية أولاً باسترداد صفحات الويب، ثم فهرستها وفهرستها عن طريق تعيين قيم ترتيب الصفحة. تعتمد مصداقية كل صفحة على عدد الروابط المؤدية إلى تلك الصفحة.

ما أهمية الرياضيات في حياتنا – حساب التفاضل والتكامل

  • التفاضل التفاضلي

حساب التفاضل والتكامل متعدد المتغيرات، حساب التفاضل والتكامل المتكامل، تقليل الأخطاء والتحسين من خلال النسب المتدرج، الحدود، الانحدار اللوجستي المتقدم كلها المفاهيم المستخدمة في النمذجة الرياضية. يتم استخدام نموذج رياضي جيد التصميم في العلوم الطبية الحيوية لمحاكاة العمليات البيولوجية المعقدة لصحة الإنسان والأمراض بدقة عالية.

  • ما أهمية الرياضيات في حياتنا – النمذجة In-Silico

وهي تطبيق مناهج الذكاء الاصطناعي في الطب الحيوي، هي نموذج آلي بالكامل لا يتطلب عينات بشرية أو اختبارات حيوانية بدائية أو تجارب إكلينيكية أو معدات معملية. يتم استخدام معادلة رياضية تفاضلية في النموذج لاختبار فرضيات آلية جديدة وتقييم أهداف علاجية جديدة. إنها الطريقة الأكثر تكلفة وملاءمة لدراسة علم وظائف الأعضاء البشرية، والاستجابات للأدوية، والأمراض بطريقة أكثر دقة من خلال التلاعب بمعلمات النموذج الرياضي.

  • ما أهمية الرياضيات في حياتنا – احتمالا

هناك الكثير من المشاكل المجردة في عالم الذكاء الاصطناعي. قد تواجه عدم اليقين والعشوائية في العديد من الأشكال. تقدم نظرية الاحتمالات أدوات للتعامل مع عدم اليقين. لتحليل تكرار حدوث حدث ما، يتم استخدام مفاهيم الاحتمال، حيث يتم تعريفها على أنها فرصة لحدوث حدث ما.

لنفكر في الروبوت، يمكن للروبوت أن يتحرك للأمام فقط لعدد معين من الثواني، ولكن ليس لمسافة معينة. لجعل الروبوت يتقدم، يستخدم العلماء الرياضيات في برمجته، ثم المتغيرات العشوائية المنفصلة والمتغيرات العشوائية المستمرة وصيغة بايز والتطبيع هي بعض مفاهيم الاحتمالية المستخدمة في التنقل والتنقل في الروبوتات جنبًا إلى جنب مع مفاهيم أخرى للجبر الخطي. الرياضيات والروبوتات هي مجالات واسعة سأناقشها بالتفصيل في المرة القادمة.

وفي الختام

سواء كنت ترغب في ممارسة مهنة كمهندس تعلم آلي أو عالم بيانات أو عالم آلي، فأنت بحاجة إلى التفوق في الرياضيات، كما يمكن للرياضيات أن تعزز مهارات التفكير التحليلي التي تعتبر حيوية في الذكاء الاصطناعي. يعتقد علماء الذكاء الاصطناعي أن ما يعتقده الناس حول الذكاء الاصطناعي هو أنه كل شيء سحري، لكنه ليس سحرًا، إن الرياضيات هي التي تخلق السحر وراء كل الاختراعات، لذلك، لكي تقود في عالم اليوم الذي يحركه الذكاء الاصطناعي، كما يجب أن تكون لديك موهبة كبيرة في الرياضيات.

السابق
شرح ويندوز 7 : أهم مميّزاته وهل يزال يصلح للعمل الآن أم قد عفا عليه الزمن
التالي
أهمية الكيمياء في حياتنا… تجربة الكيمياء الأكثر شيوعًا التي تراها في الحياة اليومية