» «
שפה טבעית
מהי שפה טבעית ואיך היא קשורה למחשבים?



שפה טבעית (Natural language) היא שפה שמדברים בה בני אדם. בניגוד ל"שפות מלאכותיות" כמו שפות המחשב שבעזרתן מתקשרים עם מחשבים, או שפות לוגיות ואחרות, השפה הטבעית נוצרה באופן טבעי, על ידי בני אדם וכדי לתקשר אחד עם השני. אנגלית או עברית למשל, הן שפות טבעיות. מדהים שיש בעולם כ-6000 שפות טבעיות ועד לפני מספר שנים לא ניתן היה לתקשר עם מחשב באף אחת מהן.

כמובן שהתקשורת עם מחשב בשפה טבעית, על ידי דיבור או כתיבה בשפה רגילה, היא נוחה וטבעית יותר. בשנים האחרונות שופרו היכולות הללו של תקשורת בין אדם למחשב בעזרת שפות טבעיות. זה תחום שנקרא "עיבוד שפה טבעית" (Natural language processing, או בקיצור NLP). הוא מבוצע בין השאר על ידי פיתוח תוכנות חכמות ולומדות, המנצלות בינה מלאכותית כדי שהמחשב "יבין" על מה המשתמש מדבר, כשהוא מתקשר אתו בשפה טבעית.

ממחשבי על חכמים ועד לסייענים אישיים באפליקציות סלולאריות - תוכנות רבות כיום מבינות ברמות שונות "שפות טבעיות" (Natural languages), שמאפשרות תקשורת עם המשתמש בדיבור רגיל ולא בשפת מחשב מיוחדת.


הנה קדימון הסרט "היא" על אדם שמתאהב במערכת הפעלה חכמה, שמבינה שפה טבעית:

https://youtu.be/4F_tHMxx23I?t=5s


הסבר של המושג "עיבוד שפה טבעית":

https://youtu.be/J5IlKj7H8T8


או שיחה עם קווירי, אפליקציה המסייעת בחיפושים, ה"מבינה" שפה טבעית:

https://youtu.be/-jrjfIDGYAE


הנה עוזר רפואי באפליקציה שמשתמשת ב-NLP להבנת הדיבור של המשתמש:

https://youtu.be/foQIVavHA4Y


ויישום נוסף של טכנולוגיית NLP בעולם הרפואה:

https://youtu.be/pO3maqu7Ujw
תרגום מכונה
איך פועלות תוכנות תרגום?



בספר "מדריך הטרמפיסט לגלקסיה" של דאגלס אדמס מוזכר "דג בבל". בספר תוקעים את הדג הזה באוזן וכך מבינים בלי הגבלה שפות שונות מכל שפות העולם. חברת יאהו קראה לשירות שלה על שמו Babel Fish והוא מתרגם טקסטים לבקשת הגולשים. כמו כל המתחרים, גם התוצאות של השירות המקוון הזה צנועות מעט יותר..

תרגום מכונה (Machine Translation) הוא פעולת תרגום משפה אחת לשפה אחרת שמבצעת תוכנת מחשב לבדה. בניגוד לתוכנת מילון, המתרגמת מילים בודדות, תרגום מכונה מתרגם טקסטים שלמים. תרגום מכונה כזה נקרא בשמות נוספים כמו "תרגום ממוחשב", "תרגום אוטומטי", או "תרגום באמצעות מחשב".

אחת הדוגמאות של שימוש בתרגום מכונה היא תוכנת התרגום של גוגל (Google Translate). תוכנה מקוונת זו היא כבר מזמן אגדה. לא שהיא הראשונה מסוגה והיא אפילו לא המהירה ביותר, אבל היא מתרגמת יותר שפות מכל תוכנה אחרת ועושה זאת לעיתים קרובות בצורה סבירה. אף על פי כן, היא מתרגמת בשגיאות רבות אל ומשפות שאינן שפות אירופיות. על אף שמבחינה טכנולוגית היא מהווה הישג של ממש, הרשת מלאה במקומות שבהם מוצגים התרגומים העילגים שלה באופן הומוריסטי ובלעג.

בניגוד לתוכנות התרגום אשר מבוססות על מסדי נתונים, נמנית גוגל טרנסלייט על התוכנות שמתבססות על לימוד וטעייה. תוכנה כזו לומדת ומתפתחת כל הזמן, על ידי כך שהיא נעזרת במשתמשים המתבקשים, במידה והם מוצאים שגיאות בתרגום, להזין לתוכנה את התיקונים שהם מציעים. כך התוכנה "לומדת" והולכת ומשפרת את כלי התרגום שלה ואת יכולת התרגום העתידי שתעשה.

יש חוקרים שסבורים שתרגום מכונה ללא סיוע אנושי יהיה אפשרי בעתיד והאדם יזכה בעתיד לתרגום מכונה מלא. אחרים סבורים שגם אם יחלפו עוד שנים רבות עד שהמחקר בתחום הזה יבשיל, לעולם לא יתקבל תרגום מכונה שהוא מושלם.

במדעי המחשב נקרא הענף שעוסק בין השאר בתרגום מכונה "עיבוד שפה טבעית", או בלועזית "Natural Language Processing", בקיצור NLP.


הנה תרגום סימולטני, בזמן אמת, של שיחות בתוכנת סקייפ:

https://youtu.be/LKB3FdgjexU


כך מתרגמות תוכנות תרגום בזמן אמת, על המקום:

https://youtu.be/X4BmV2t83SM


וזו הדרך שבה פועלת תוכנת תרגום של גוגל:

https://youtu.be/_GdSC1Z1Kzs


כך משתמש שחקן כדורגל כדי לתקשר עם המאמן שלו בעזרת תוכנת תרגום סלולארית:

https://youtu.be/oaVQxtzSkp4
מחשוב קוגניטיבי
מהו המחשוב הקוגניטיבי?



יתכן ששאלתם את עצמכם פעם איך זה שהמחשבים המשוכללים והמהירים כל כך יכולים לבצע כיום משימות שלא ייאמנו, אבל לא מסוגלים לבצע דברים שאפילו תינוקות עושים בקלות. מזיהוי אנשים ועד להבנת השפה המדוברת, דרך למידה מטעויות או הבנת ההקשר בשיחה, להסיק מסקנות ועוד, יש לא מעט דברים שבני אדם מקבלים כמובנים מאליהם ואף כפשוטים, בעוד המחשב מתקשה בהם מאד.

בדיוק לשם כך נוצר תחום חשוב במדעי המחשב. מחשוב קוגניטיבי (cognitive computing) הוא תחום בתוכנה המדמה את החשיבה האנושית. מדובר בתוכנות שאמורות להיות מסוגלות לבנות ולנתח ידע, לבצע תהליך ארוך ומשמעותי של למידה עצמית, להבין את המידע לעומקו, לנתח טקסטים בצורה תבונית ולתקשר עם בני אדם בדרך שמבינה מצבי רוח, הקשרים חברתיים ואישיים ועוד, בקיצור כל דבר מהמרכיבים הקטנים של השפה האנושית ועד לסתם ללמוד מהניסיון.

במחשוב הקוגניטיבי מנסים לשלב בין יכולות שונות, שחלקן בפיתוח כבר שנים רבות. למידת מכונה, כריית מידע, זיהוי עצמים יחודיים בתמונות, עיבוד שפה טבעית או איתור של דפוסים ותבניות במידע גולמי - כל אלה ואחרות אמורות לאפשר יצירה של מחשב שיכול לחקות את הדרך בה המוח האנושי עובד ולהפיק תוצאות ברמה גבוהה במיוחד.

אם זה מזכיר לכם תחומים כמו אינטליגנציה מלאכותית או למידת מכונה, זה לא מקרה. מדובר בתחומי מחקר קאובים ומשיקים בהרבה מובנים.

מטרת החוקרים והמהנדסים העוסקים בתחום המחשוב הקוגניטיבי להביא לכך שבעתיד יוכלו מחשבים לבצע משימות פשוטות עבור בני-אדם, כמו חשיבת מומחה והבנת השפה האנושית. כמובן שבצד פעולות "אנושיות" אלה ישלבו המחשבים גם את יכולותיהם המסורתיות כמו עיבוד נתונים בכמויות עצומות, מה שמוכר מתחום הביג דאטה, על מנת להפוך ליועצים נבונים לאנשי מקצוע בתחומים שונים, מרפואה ועד מדע והייטק.

ישומים נוספים שמצפים לפתח בעזרת מחשבים קוגניטיביים הם מערכות תקשורת בשפה טבעית, "נהגים ממוחשבים" ברכבים אוטונומיים (מכונית ללא נהג), עיבוד סמנטי, מנועי חיפוש לומדים ועוד.


הנה המחשוב הקוגניטיבי המודרני:

https://youtu.be/h22n80aT2FY


כך יסייעו בעתיד מערכות מיחשוב קוגניטיבי לחברות וארגונים:

https://youtu.be/WpA5IBDS9MQ


כחלק מהמסע לפיתוח מערכות מחשוב קוגנטיביות, חברת יבמ מנסה לפתח מערכות מחשב יצירתיות:

https://youtu.be/f9yrfO8ETpQ


מצגת וידאו שמראה מה מאפשרות מערכות מחשוב קוגניטיביות:

https://youtu.be/1mPO-rXcmaw


מומחים מחברת יבמ מסבירים על העתיד של המחשוב הקוגניטיבי:

https://youtu.be/xRamODPdU1U


והאם אנו מתקרבים למחשבים עם תודעה:

https://youtu.be/JTOMNkZJRao?long=yes
מבחן טיורינג
מהו מבחן טיורינג?



אלן טיורינג עסק רבות בנושא של בינה מלאכותית. הוא לא מצא טעם בשאלה "האם מכונות מסוגלות לחשוב?" והציע דרך מעניינת ופשוטה לקבוע האם מכונה היא אינטיליגנטית. הוא קרא לדרך שלו "מבחן טיורינג".

מבחן טיורינג הוא הכינוי שנתן אלן טיורינג למבחן שעליו המליץ במאמר שפרסם בשנת 1950. הדרך שהציע טיורינג לוודא האם למכונה יש בינה מלאכותית היא שחוקר יקיים שיחה טקסטואלית בשפה טבעית (היום הוא היה קורא לזה צ'אט) עם שניים שנסתרים מעיניו: אדם ומכונה. אם לאחר השיחה לא יצליח החוקר לקבוע בביטחון מיהו האדם ומי המכונה, הרי שהמכונה עברה את המבחן ויש לה בינה מלאכותית. בתחילה קרא לזה טיורינג "משחק החיקוי" ועם השנים השתרש המושג "מבחן טיורינג".

לאחרונה דווח שמתכנתים רוסים פיתחו את תוכנת המחשב "יוג'ין גוסטמן" שלראשונה הצליחה לשטות בחוקרים ולהתחזות לנער בן 13 מאוקראינה, ובכך לעבור את מבחן טיורינג בהצלחה. למרות ביקורת רבה על המבחן, זוהי דוגמה נוספת לניסיונות הרבים לעבור את המבחן בהצלחה ולהגיע לשלב הבא בהתפתחות תחום הבינה המלאכותית וחקר התודעה האנושית.


הנה הסבר פשוט לגבי מבחן טיורינג:

http://youtu.be/YTNasDfDE6U?t=1m8s


והסבר מעמיק יותר עם תרגום לעברית, על המבחן של טיורינג כאמצעי לזיהוי תבונת מחשב:

https://youtu.be/3wLqsRLvV-c


ורובוטים כמו ג'ולס, שיכולים לנהל שיחה, הם העתיד של הבינה המלאכותית:

https://youtu.be/IhVu2hxm07E


הנה סרטון שמספר על מבחן טיורינג ועושה מבחן טיורינג המוני:

http://youtu.be/gfMtkfVkqaA


הסבר של מבחן טיורינג באנגלית:

http://youtu.be/1uDa7jkIztw


הסרט הנהדר "אקס מאכינה" מציג בתסריט מרהיב בעיות יסוד בנושא:

https://youtu.be/EoQuVnKhxaM


והנה דוגמה למערכות שעושות שימוש באינטיליגנציה מלאכותית כדי לתקשר עם לקוחות:

http://youtu.be/KpCJldSYMTQ

שפה טבעית

אינטליגנציה מלאכותית
מהי אינטליגנציה מלאכותית?



האינטליגנציה המלאכותית או בינה מלאכותית (Artificial Intelligence) היא מכונה שיכולה לפתור את כל הבעיות שאדם יכול לפתור. בניגוד למחשבים של היום, שמסוגלים להתמודד עם בעיות חישוביות, אך לא לחשוב, מערכת כזו תוכל לבצע חשיבה של ממש, כולל חשיבה מופשטת (על מושגים), דמיון, הסקת מסקנות לוגיות, ראייה, הבנת שפה טבעית, דיבור, הבנת העולם והכי חשוב, למידה. מערכת כזו תוכל ללמוד ולהתפתח מבחינת יכולותיה, ממש כמו שאנו לומדים כל הזמן וכך נעשים חכמים יותר. כך תפעל המערכת על פי הבנתה.

בינה מלאכותית יכולה לחשוב. שימוש במידע שנאסף מבחוץ (בעזרת החושים) וזה שבפנים (ממאגרי הזיכרון והידע שצברנו בעבר) מאפשר את החשיבה. לחשוב פירושו להשתמש במידע הזה ולארגן אותו מחדש ובכך ליצור מידע חדש. המידע שנוצר הוא הלמידה שלנו, ההמצאות שלנו, היצירות האמנותיות, ההומור וכדומה.

המבחן למערכת שיש בה בינה מלאכותית הוא "מבחן טיורינג". על פי מבחן זה, רק תוכנה אחת הצליחה עד היום להצטייר כבעלת תבונה כזו (ראו באאוריקה בתגית "מבחן טיורינג").


הנה העולם של האינטליגנציה המלאכותית (עברית):

https://youtu.be/xcOw84E93MI


על רובוטים ומערכות תיב"ם (תכנון באמצעות מחשב), שמשתמשים בבינה מלאכותית:

https://youtu.be/g0yEDyEppeM


הנה רובוט יצירתי שיכול להמציא בעצמו ולא רק לחזור על דברים שהוכנסו לתוכו:

https://youtu.be/-U-lQYwzFAQ


והנה iCub שיכול להבחין בדברים שתינוק יכול לדעת:

https://youtu.be/2oJSJa6P_EI


מה שאומר שיצירתיות היא חלק מהבינה המלאכותית (מתורגם):

https://youtu.be/Rh9vBczqMk0


וסרטון תיעודי על האינטליגנציה המלאכותית:

https://youtu.be/53K1dMyslJg?long=yes
בינה מלאכותית
למה מחשבים לא חכמים כמו בני אדם?



מחשבים יודעים לעשות המון דברים מצוין, אפילו יותר מבני אדם. אבל זה לא אומר שהם לא חכמים מבני אדם, עדיין... מהירות הפעולה של המחשבים מאפשרת להם לבצע חישובים מסובכים ביותר, בשבריר מהמהירות שאפילו הגאון האנושי הכי גדול יכול רק לקנא בה. הם יכולים לחשב מתמטיקה ולבצע פעולות על תמונות, וידאו, תקשורת ועוד, אפילו לנצח את רובנו בשחמט.. אפילו בשעשועון טלוויזיה שהתנהל בשפה טבעית, אנושית, הוא כבר ניצח את האלופים!

אבל האם זה אומר שהם חכמים? באמת חכמים? ואם לא, האם בעתיד המחשב יכול להיות חכמים כמו ואפילו יותר מבני אדם?

ישנם מדענים שמאמינים שבקרוב, ממש בתוך כמה עשרות שנים, יהיו כבר מחשבים חכמים ובעלי רגשות כמו של בני אדם. זה ייצור עולם חדש ומשונה שבו מחשבים יוכלו לבצע ולחשוב בשבילנו. יש אפילו מי שטוענים שזה יאריך את חיינו בהמון שנים. האם זה טוב או שיש בזה גם רע? - מעניין וראוי למחשבה!


הנה סרטון על חוכמת המחשב לעומת חוכמת האדם:

http://youtu.be/YTNasDfDE6U
מחשב חכם
איך לדעת מתי אנו משוחחים עם טכנולוגיה תבונית?



ניתן להצמיד את התוספת של בינה מלאכותית או אינטליגנציה מלאכותית לכל תוכנה או מחשב, אבל יש לדעת שיש הגדרה מדויקת ומדידה, שרק מחשבים או תוכנות שעומדים בה יכולים להיקרא "מחשבים חכמים".

ההגדרה הידועה ביותר למהי בינה מלאכותית ידועה בשם 'מבחן טיורינג'. לפי מבחן זה מחשב ייחשב לבעל תבונה, אם אדם שינהל עמו שיחה, בדרך שאינה מסגירה אם זה מחשב או בן-אנוש (בממשק כמו צ'אט ממוחשב למשל), לא יוכל לזהות האם מולו ניצב אדם או מכונה.

בשנת 2014 עמדה לראשונה תוכנת מחשב במבחן טיורינג, כשהצליחה לעבור את סף 30% מהמשוחחים שחשבו שהם שוחחו עם בן-אדם.

עוד על הנושא אפשר ללמוד באאוריקה, בתגית "מבחן טיורינג".


הנה הסבר פשוט לגבי מבחן טיורינג:

http://youtu.be/YTNasDfDE6U?t=1m8s


רובוטים כמו ג'ולס, שיכולים לנהל שיחה, הם העתיד של הבינה המלאכותית:

https://youtu.be/IhVu2hxm07E


והנה הסבר על מבחן טיורינג כאמצעי לזיהוי תבונת מחשב (מתורגם לעברית):

https://youtu.be/3wLqsRLvV-c
עוזרת וירטואלית
מהי עוזרת וירטואלית?



עוזרת וירטואלית אישית היא מערכת טכנולוגית, בצורת מכשיר או אפליקציה לטלפון הנייד, שמסייעים במציאת תשובות, ארגון לוח הפעילויות, תזכורות לדברים שביקשתם שתזכיר לכם ועוד.

עוזרות וירטואליות משתמשות במרכיבים של בינה מלאכותית כדי להבין ולמלא תפקידים מורכבים שעד לא מזמן רק בני-אדם הצליחו למלא. סייענים אישיים מודרניים מבינים "שפה טבעית" (Natural language) כלומר המשתמש מתקשרים איתם בדיבור רגיל ולא בשפת מחשב או בכתיבה.

בסמארטפונים כיום מוכרות העוזרות האישיות שנקראות סירי, קורטנה ו-Google Now - שלוש עוזרות כאלה, שפותחו למערכות הפעלה שונות.

עוזרת אישית שונה היא "אלקסה" (Alexa) שפותחה על ידי חברת אמזון. הסייעת הדיגיטלית הזו מתחרה בעוזרות הווירטואליות הללו אבל היא אינה אפליקציה אלא מוח שמוטמע במכשירים שפיתחה אמזון, כמו אמזון אקו (Amazon Echo), או אקו דוט הקומפקטי. אלו הם רמקולים חכמים, שמשוטטים בבית החכם ומאזינים לפקודות בני הבית. הם מסוגלים למלא הוראות מגוונות, החל מחיפוש מידע, דרך טיפול בהזמנות מוצרים ועד להשכמה, השמעת מוסיקה והפעלת מגוון שירותים של מפתחים עצמאיים, כמו הזמנת מוניות, שליחת פרחים וכדומה.

אמזון מתכננת בעצם ליצור מעין אב-בית דיגיטלי לעולם הבית החכם ולתחום המתפתח של "האינטרנט של הדברים", מה שאומר שמכשירי האקו יפתחו ממש בקרוב לבקשתכם את החנייה, ידליקו מזגן או את הדוד החשמלי ועוד. ואגב, גם גוגל נאו הוכנס לתוך מכשיר דומה.

כיום כבר ברור שהעולם הולך לעוזרות חכמות יותר ויותר, שיאפשר מגוון של תפקידים שכיום ממלאים בני אדם, לרוב מזכירות ועוזרות אישיות אנושיות, אך גם תחליף לשירותי מודיעין, אספקה של שירותים ומוצרים, תיאומי ביקורים ועוד.


כך פועלת עוזרת אישית בסמארטפון:

http://youtu.be/vHMaSR7kjr4


הנה סרטון של השוואת היכולות ביניהן:

http://youtu.be/Hg8mjR1TCNs


אקו דוט של אמזון והמכשיר המקביל של גוגל:

https://youtu.be/dAsZVQvjCt8


כך חשבו פעם שתפעל עוזרת אישית בעתיד:

http://youtu.be/JIE8xk6Rl1w


הנה קדימון של הסרט "היא" על אדם שמתאהב בעוזרת דיגיטלית שבטלפון שלו:

https://youtu.be/4F_tHMxx23I?t=6s


עוזרים חכמים
מיהם העוזרים החכמים שבבית המודרני?



בהמשך לעוזרים וירטואליים אישיים, כמו סירי וקורטנה, המשתמשים בבינה מלאכותית כדי להבין את המשתמש ומסייעים מהסמארטפון בניהול החיים האישיים שלנו, דור של מכשירים חיצוניים, יוצאים עם הבינה המלאכותית של ענקיות הטכנולוגיה, כדי לסייע לנו בניהול חיים נוחים ופשוטים יותר.

אלקסה של אמסון, ג'ארביס של פייסבוק או גוגל הום של גוגל - גם העוזרים החכמים הללו מבינים "שפה טבעית" (Natural language). הם מסתובבים בבית ובני הבית יכולים לשוחח ולתקשר איתם בדיבור רגיל ולא בשפת מחשב או בכתיבה.

מדובר במעין רמקולים חכמים, המשוטטים בבית החכם וממתינים לפקודות בני הבית. הם מסוגלים למלא הוראות מגוונות, מחיפוש מידע, דרך טיפול בהזמנות מוצרים ועד להשכמה, השמעת מוסיקה והפעלת מגוון שירותים של מפתחים עצמאיים, כמו הזמנת מוניות, שליחת פרחים וכדומה.

החזון הוא להפעיל משהו שהוא בין "באטלר" ואב-בית דיגיטלי לעולם הבית החכם ולתחום המתפתח של "האינטרנט של הדברים". כך פותחים העוזרים החכמים, לבקשתכם, את החנייה, מפעילים מזגן או הדוד החשמלי ועוד.

העוזרים החכמים והעוזרות החכמות נעשים חכמים מיום ליום וההערכה היא שהם ימלאו בבית העתיד יותר ויותר תפקידים שכיום ממלאים בני אדם, משירותי מזכירות ועזרה אישית, ועד תחזוקת בית, שירותי מודיעין, אספקת שירותים ומוצרים, הזמנת בעלי מקצוע, ארגון אירועים משפחתיים וחברתיים ועוד.


הנה ג'ארוויס של פייסבוק (בעברית):

https://youtu.be/0fNPG9SLZvc


גוגל הום של גוגל (בעברית):

https://youtu.be/LYaXf_QWnAk


אמזון אקו הוא עוזר מדומה ביתי שמדברים אליו:

https://youtu.be/vVYcOi8R8dg


העוזר החכם של EmoSpark:

http://youtu.be/odQw5BDnCRs


אקו דוט של אמזון והעוזר החכם של גוגל:

https://youtu.be/dAsZVQvjCt8


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.