تمرينات - كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: اذكر بعض مزايا وعيوب الأنظمة القائمة على القواعد.

الإجابة: س1: المزايا: وضوح القواعد (If-Then) والسرعة. العيوب: صعوبة الصيانة مع تضخم القواعد وعدم التعلم الذاتي.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، فهو يتحدث عن الأنظمة القائمة على القواعد في مجال الذكاء الاصطناعي أو أنظمة الخبراء. الفكرة هنا هي أن هذه الأنظمة تعمل باستخدام مجموعة من القواعد الشرطية (مثل: إذا حدث كذا، إذن افعل كذا). من مزاياها أن القواعد تكون واضحة ومباشرة، مما يجعل عملية اتخاذ القرار سريعة ويمكن تتبعها. أما العيوب فتكمن في أنه مع زيادة عدد القواعد وتعقيد المشكلة، يصبح النظام كبيراً ويصعب صيانته وتحديثه، كما أنه لا يستطيع التعلم من التجارب السابقة أو التكيف مع مواقف جديدة لم تُبرمج مسبقاً. إذن الإجابة هي: **المزايا: وضوح القواعد (If-Then) والسرعة. العيوب: صعوبة الصيانة مع تضخم القواعد وعدم التعلم الذاتي.**

سؤال 2: ما مزايا وعيوب الإصدار الأول؟

الإجابة: س2: المزايا: البساطة وسهولة البرمجة. العيوب: محدودية القواعد وصعوبة إضافة حالات جديدة أو تداخل الأعراض.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال يطلب منا مناقشة الإصدار الأول لنظام قائم على القواعد. الفكرة هنا هي أن الإصدارات الأولى لأي نظام تكون بسيطة في التصميم. من مزايا هذا الإصدار أنه سهل الفهم والبرمجة لأن القواعد محدودة وغير معقدة. أما العيوب فتظهر عندما نريد توسيع النظام؛ حيث يصبح من الصعب إضافة حالات جديدة أو أعراض متداخلة دون أن يتسبب ذلك في تعارض أو غموض في القواعد الموجودة. إذن الإجابة هي: **المزايا: البساطة وسهولة البرمجة. العيوب: محدودية القواعد وصعوبة إضافة حالات جديدة أو تداخل الأعراض.**

سؤال 3: أضف إلى المقطع البرمجي الخاص بالإصدار الأول لنظام قائم على القواعد مريضًا يعاني من الأعراض التالية (القيء)، Vomiting و Abdominal pain (آلام البطن)، و Diarrhea (الإسهال)، و Fever (الحمى)، و Lower back pain (ألم بأسفل الظهر)]. ما التشخيص الطبي لحالة المريض؟ دون ملاحظاتك بالأسفل.

الإجابة: س3: التشخيص: نزلة معوية (Gastroenteritis). ملاحظة: قد تشير الأعراض لمشاكل الكلى لكن النظام محدود.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن النظام القائم على القواعد في هذا السياق هو نظام تشخيص طبي مبسط. يعمل بمطابقة أعراض المريض مع قواعد مخزنة مسبقاً لتحديد التشخيص المحتمل.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بتطبيق هذا على السؤال، لدينا مريض يعاني من مجموعة أعراض هي: القيء، وآلام البطن، والإسهال، والحمى، وألم أسفل الظهر. نبحث في قاعدة قواعد النظام عن التشخيص الذي يتطابق مع معظم هذه الأعراض.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** مجموعة الأعراض الرئيسية (القيء، آلام البطن، الإسهال، الحمى) تشير بقوة إلى التهاب في الجهاز الهضمي. لذلك، التشخيص الطبي الأكثر ترجيحاً في هذا النظام المبسط هو نزلة معوية. مع ملاحظة أن ألم أسفل الظهر قد يشير إلى احتمالية أخرى (مثل مشكلة في الكلى)، لكن النظام الحالي محدود وقد لا يأخذ هذا بالاعتبار الكامل. إذن الإجابة هي: **التشخيص: نزلة معوية (Gastroenteritis). ملاحظة: قد تشير الأعراض لمشاكل الكلى لكن النظام محدود.**

سؤال 1: اذكر بعض مزايا وعيوب الأنظمة القائمة على القواعد.

• أ) مزايا: سرعة التنفيذ، دقة عالية. عيوب: تكلفة عالية، صعوبة التعديل.
• ب) مزايا: لا تحتاج إلى برمجة، تعمل تلقائياً. عيوب: بطيئة، غير موثوقة.
• ج) مزايا: سهولة الفهم والتفسير، لا تحتاج إلى بيانات تدريب كبيرة. عيوب: محدودية في التعامل مع الحالات المعقدة، صعوبة التوسع.
• د) مزايا: تعلم ذاتي، مرونة عالية. عيوب: معقدة، تحتاج إلى خبراء.

الإجابة الصحيحة: مزايا: سهولة الفهم والتفسير، لا تحتاج إلى بيانات تدريب كبيرة، يمكن التحكم في القواعد يدوياً. عيوب: محدودية في التعامل مع الحالات المعقدة، صعوبة التوسع، عدم القدرة على التعلم من البيانات الجديدة.

الشرح: الأنظمة القائمة على القواعد لها مزايا مثل الشفافية وسهولة الصيانة، لكنها تعاني من قيود في المرونة والتعامل مع البيانات غير المنظمة.

تلميح: فكر في سهولة التطبيق مقابل القدرة على التعامل مع التعقيد.

سؤال 2: ما مزايا وعيوب الإصدار الأول؟

• أ) مزايا: كامل الميزات، سريع. عيوب: مكلف، معقد.
• ب) مزايا: بساطة التصميم، سهولة التنفيذ. عيوب: محدودية الوظائف، قد يحتاج إلى تحسينات.
• ج) مزايا: آمن تماماً، لا أخطاء. عيوب: غير متوفر، تجريبي.
• د) مزايا: تعمل على جميع الأجهزة، مجاني. عيوب: غير مستقر، يحتاج إلى إنترنت.

الإجابة الصحيحة: مزايا: بساطة التصميم، سهولة التنفيذ، تكلفة منخفضة. عيوب: محدودية الوظائف، قد يحتاج إلى تحسينات، عدم كفاءة في بعض الحالات.

الشرح: الإصدار الأول عادةً ما يكون بسيطاً وسهل التطوير، لكنه قد يفتقر إلى الميزات المتقدمة أو الكفاءة المطلوبة.

تلميح: راجع خصائص الإصدارات الأولية للنظم البرمجية.

سؤال 3: أضف إلى المقطع البرمجي الخاص بالإصدار الأول لنظام قائم على القواعد مريضًا يعاني من الأعراض التالية (القيء)، Vomiting و Abdominal pain (آلام البطن)، و Diarrhea (الإسهال)، و Fever (الحمى) و Lower back pain (ألم بأسفل الظهر)]. ما التشخيص الطبي لحالة المريض؟ دون ملاحظاتك بالأسفل.

• أ) نزلة برد عادية
• ب) حساسية موسمية
• ج) التهاب المعدة والأمعاء مع احتمال التهاب مسالك بولية
• د) كوفيد-19

الإجابة الصحيحة: التشخيص المحتمل: التهاب المعدة والأمعاء أو عدوى بكتيرية/فيروسية في الجهاز الهضمي، مع احتمال وجود التهاب في الكلى أو المسالك البولية بسبب ألم أسفل الظهر مع الحمى.

الشرح: الأعراض تشير إلى مشكلة في الجهاز الهضمي (قيء، آلام بطن، إسهال) مع حمى وألم أسفل الظهر الذي قد يشير إلى مضاعفات مثل التهاب الكلى.

تلميح: حلل الأعراض واربطها بالأمراض الشائعة التي تسبب هذه المجموعة من الأعراض.

اذكر بعض مزايا وعيوب الأنظمة القائمة على القواعد.

الإجابة: مزايا الأنظمة القائمة على القواعد تشمل سهولة الفهم والتفسير، وسهولة التحديث والإضافة، والقدرة على التعامل مع المعرفة المحددة. أما عيوبها فتشمل صعوبة التعامل مع المعرفة الغامضة أو غير المكتملة، وصعوبة توسيع نطاقها، وقد تكون غير فعالة في المواقف التي تتطلب الكثير من الاستدلال المعقد.

الشرح: هذه الإجابة توضح نقاط القوة والضعف في الأنظمة القائمة على القواعد، والتي تعتبر أساسية في فهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي.

تلميح: فكر في مدى سهولة إضافة قاعدة جديدة إلى النظام، ومدى صعوبة فهم سبب اتخاذ القرار.

ما هي أبرز مزايا وعيوب الإصدار الأول من نظام قائم على القواعد؟

الإجابة: مزايا الإصدار الأول قد تشمل البساطة والتركيز على مجموعة محدودة من المشاكل، مما يسهل عملية التطوير والاختبار الأولية. أما عيوبه فقد تتمثل في محدودية القدرات، وصعوبة التوسع، وعدم القدرة على التعامل مع حالات معقدة أو استثناءات غير متوقعة، مما يتطلب تحسينات وتحديثات مستمرة.

الشرح: التركيز على الإصدار الأول يسلط الضوء على التحديات الأولية في بناء أنظمة الذكاء الاصطناعي، وكيفية تطورها.

تلميح: تخيل أنك تبني نظامًا بسيطًا جدًا لأول مرة. ما هي الأشياء التي قد تكون سهلة في البداية، وما هي الأشياء التي ستجد صعوبة فيها مع تطور المتطلبات؟

في نظام قائم على القواعد، إذا كان المريض يعاني من القيء، آلام البطن، الإسهال، الحمى، وألم بأسفل الظهر، ما هو التشخيص الطبي المحتمل؟

الإجابة: بناءً على الأعراض المذكورة (القيء، آلام البطن، الإسهال، الحمى، وألم بأسفل الظهر)، فإن التشخيص الطبي المحتمل قد يكون التهاب المعدة والأمعاء (Gastroenteritis) أو تسمم غذائي، وقد تتطلب الحالة فحوصات إضافية لتأكيد التشخيص واستبعاد أسباب أخرى.

الشرح: هذا التمرين يطبق مفاهيم الأنظمة القائمة على القواعد على سيناريو طبي واقعي، مما يوضح كيفية استخدام المنطق الاستدلالي.

تلميح: هذه الأعراض مجتمعة غالبًا ما تشير إلى مشكلة في الجهاز الهضمي مصحوبة برد فعل التهابي عام في الجسم.