آیا امکان استفاده از زبان سی‌پلاس‌پلاس در حوزه هوش مصنوعی وجود دارد؟

سی‌پلاس‌پلاس چیست؟

سی‌پلاس‌پلاس یک زبان برنامه‌نویسی شی‌گرا (OOP) است که از نظر بسیاری به‌عنوان بهترین زبان برای ایجاد برنامه‌های کاربردی در مقیاس بزرگ است. رقیب اصلی سی پلاس پلاس در حوزه توسعه نرم‌افزارهای کاربردی، زبان جاوا است که نسبت به سی پلاس پلاس یادگیری آن تا حدودی ساده‌تر است. یک زبان برنامه نویسی همه منظوره که در برخی زمینه‌های قابلیت‌های کاربردی بیشتری نسبت به سی پلاس پلاس ارائه می‌کند. با این حال، برای تسلط بر هر دو زبان باید زمان و وقت کافی را صرف کنید. سی پلاس پلاس  به برنامه‌نویسان امکان ساخت برنامه‌های کاربردی را بر مبنای پارادایم شی‌گرا یا دیگر پارادایم‌های رایج می‌دهد. علاوه بر این، کدهای نوشته شده با این زبان قابلیت استفاده مجدد را دارند. از قابلیت‌های اصلی این زبان به موارد زیر باید اشاره کرد:

•  امکان تعریف توابع و متغیرهای محلی
•  امکان تعریف کلاس‌ها و اشیا
•  امکان استفاده از عملگرهای رشته‌‌ای
•  امکان استفاده از عملگرهای شرطی
•  امکان استفاده از عملگرهای حلقه⁴

سی‌پلاس‌پلاس در چه زمینه‌هایی کاربرد دارد؟

سی پلاس پلاس از زبان‌های برنامه‌نویسی پرکاربرد و همه منظوره است که در زمینه‌های مختلفی مثل توسعه سیستم‌عامل‌های مطرح مثل لینوکس، ویندوز و مک مورد استفاده قرار گرفته و کاربران می‌توانند در زمینه برنامه‌نویسی موبایل و سیستم‌عامل‌ها، ساخت بازی‌های کامپیوتری، برنامه‌نویسی شبکه، پردازش تصویر و صدا، برنامه‌نویسی ربات، پردازش زبان طبیعی (NLP) و غیره از آن استفاده کنند.

با این توصیف باید بگوییم که سی پلاس پلاس زبان برنامه‌نویسی قدرتمند و پرکاربردی است که امروزه توسعه‌دهندگان در سراسر جهان به شکل گسترده‌ای از آن استفاده می‌کنند. این زبان در زمینه ساخت رابط‌های قدرتمند برای تعامل با بانک‌های اطلاعاتی، ویرایش توزیع‌های مختلف لینوکسی، ساخت بازی‌ها، مرورگرهای وب و کامپایلر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، سی پلاس پلاس یکی از زبان‌های قدرتمند در توسعه الگوریتم‌های هوشمند است.

امکان استفاده از سی‌پلاس‌پلاس در حوزه هوش مصنوعی وجود دارد؟

بله، در حوزه هوش مصنوعی نیز از زبان سی پلاس پلاس استفاده می‌شود. برای ساخت برنامه‌های هوش مصنوعی با سی پلاس پلاس، ابتدا باید با ترکیب نحوی این زبان آشنا شوید و سپس با کتابخانه‌های موجود در این زبان کار کنید. برای مثال، کتابخانه OpenCV برای پردازش تصویر و کتابخانه TensorFlow برای شبکه‌های عصبی مصنوعی استفاده می‌شود. خوشبختانه، منابع آموزشی خوبی برای ساخت برنامه‌های هوش مصنوعی با سی پلاس پلاس به شکل آنلاین در دسترس قرار دارند که برخی از آن‌ها به شکل رایگان قابل استفاده هستند. همچنین، اگر به دنبال استفاده از تنسورفلو (TensorFlow) در سی پلاس پلاس هستید، در اولین گام باید دانش خود در ارتباط با این چارچوب را افزایش دهید. برای مثال، باید به دنبال دوره‌های آموزش تنسورفلو در سی پلاس پلاس باشید که تمرکزشان بر آموزش مباحث تئوری و پیاده‌سازی عملی آن‌ها است. همچنین، مقالات آموزشی و کتاب‌های مختلفی نیز در این زمینه به رشته تحریر در آمده‌اند.

با توجه به این‌که سی پلاس پلاس یک زبان برنامه نویسی قدرتمند است، مشکلی در زمینه ساخت برنامه‌های مبتنی بر یادگیری ماشین ندارد. با این حال، دقت کنید سی پلاس پلاس گزینه اصلی در ارتباط با ساخت برنامه‌های کاربردی در حوزه یادگیری ماشین نیست. پایتون در مقایسه با سی پلاس پلاس به دلیل سادگی و در دسترس بودن بسیاری از کتابخانه‌ها مانند TensorFlow و PyTorch اصلی‌ترین گزینه در این زمینه است.

همانطور که گفته شد، می‌توانید با استفاده از کتابخانه‌هایی مثل OpenCV و Dlib از سی پلاس پلاس در ارتباط با ساخت برنامه‌های یادگیری ماشین استفاده کرد. این کتابخانه‌ها ابزارهایی را برای پردازش تصویر، بینایی کامپیوتری و یادگیری ماشین در اختیارتان قرار می‌دهند.

برنامه‌نویسی هوش مصنوعی متفاوت از برنامه‌نویسی سنتی است؟

نکته مهمی که باید در این بخش به آن اشاره داشته باشیم این است که برنامه‌نویسی هوش مصنوعی تقریبا شبیه به برنامه‌نویسی الگوریتم‌های غیر هوش مصنوعی است، اما در پس زمینه پیچیدگی‌ها و نکات زیادی برای یادگیری وجود دارد. در برنامه‌نویسی هوش مصنوعی نیازی به تعریف صریح پارامترهای ورودی و خروجی در الگوریتم هوشمند نیست که درست در نقطه مقابل الگوریتم سنتی قرار دارد که برنامه نویس باید همه اطلاعات مورد نیاز برای حل مشکل را تعریف کند.

با توجه به این‌که یک برنامه هوش مصنوعی ترکیبی از الگوریتم‌های مختلف است، برنامه‌نویسان باید توانایی گردش اطلاعات از یک الگوریتم به الگوریتم دیگر را داشته باشند. همچنین، این الگوریتم‌ها باید توانایی انجام کارهای پیچیده‌تری را داشته باشند. از این‌رو، برنامه‌نویسان باید بین الگوریتم‌ها هماهنگی ایجاد کنند. به تکنیک ساخت گردش کار برای برنامه می‌گویند.

گردش کار الگوریتمیک یا همان ساختارمند برای درک و پردازش اطلاعات به شیوه‌ای شبیه به مغز انسان‌ها طراحی شده است. این گردش کار که حالت اولیه برنامه هوش مصنوعی است، در ادامه بر روی مجموعه داده‌های مرتبط با مسئله‌ای که برای حل آن تلاش می‌شود، به کار گرفته می‌شود.

هنگامی که مجموعه داده‌ها دریافت شدند، الگوریتم مدل هوش مصنوعی توانایی شناسایی الگوهای داده‌ای را دارد و سعی می‌کند از آن‌ها نکاتی را بیاموزد. وقتی الگوریتم دومرتبه روی مجموعه دیگری از داده‌ها اجرا شد، از نسخه اول الگوریتم اطلاعاتی به دست می‌آید که در حل مسئله کمک می‌کند. این فرایند ادامه پیدا می‌کند تا دقت مدل به بالاترین سطح ممکن برسد. به این چرخه، آموزش مدل می‌گویند.

برای آن‌که اطمینان حاصل شود که مدل بهینه‌ترین راه‌حل را پیدا و ارائه می‌کند، معمولا مفهومی که عملکرد هزینه نام دارد، توسط متخصصان پیاده‌سازی می‌شود. عملکرد هزینه با اندازه‌گیری عملکرد راه‌حل، تعیین می‌کند یک الگوریتم در مورد یک کار خاص چقدر کاربرد دارد و تا چه اندازه قدرتمند ظاهر می‌شود.

چگونه از پای‌تورچ در سی‌پلاس‌پلاس استفاده کنیم؟

پای‌تورچ (PyTorch) یک کتابخانه یادگیری ماشین منبع باز است که برای توسعه و آموزش مدل‌های یادگیری عمیق استفاده می‌شود. این کتابخانه توسط گروه تحقیقاتی هوش مصنوعی فیس بوک توسعه یافته و مبتنی بر کتابخانه تورچ (Torch) است. PyTorch دو ویژگی سطح بالا را ارائه می‌دهد که محاسبات تانسور (مانند NumPy) مبتنی بر نیرو گرفتن از پردازنده گرافیکی و شبکه‌های عصبی عمیق ساخته شده بر مبنای یک سیستم autograd را ارائه می‌کند. PyTorch به طور گسترده توسط جامعه تحقیقاتی و صنعت برای توسعه و آموزش مدل‌های یادگیری عمیق استفاده می‌شود. جامعه بزرگی از کاربران و مشارکت‌کنندگانی دارد که از کتابخانه پشتیبانی می‌کنند و به توسعه کتابخانه کمک می‌کنند.

پای‌تورچ در اصل یک کتابخانه پایتون است و برای کار در زبان برنامه‌نویسی پایتون طراحی شده است. با این حال، استفاده از پای‌تورچ در سی پلاس پلاس از طریق واسط‌های برنامه‌نویسی کاربردی پای‌تورچ برای سی پلاس پلاس امکان‌پذیر است. به بیان دقیق‌تر، PyTorch C++ API راهی برای استفاده از قابلیت‌های پای‌تورچ در زبان سی پلاس پلاس است.

برای استفاده از پای‌تورچ در سی پلاس‌ پلاس، ابتدا باید PyTorch C++ API را نصب کنید و آن را به پروژه سی پلاس پلاس خود وارد کنید. سپس، می‌توانید از PyTorch C++ API برای بارگیری و اجرای مدل‌های پای‌تورچ در کد‌های سی پلاس پلاس استفاده کنید.

اگر در زمینه کار با پای‌تورچ در سی پلاس پلاس تازه‌کار هستید، توصیه می‌کنم قبل از استفاده از آن اصول اولیه را یاد بگیرید. خوشبختانه منابع آنلاین زیادی برای یادگیری وجود دارد که از مهم‌ترین آن‌ها باید به دوره‌های آنلاین Udemy و Coursera اشاره کرد.

امکان استفاده از سی‌پلاس‌پلاس برای ساخت بازی‌های ویدیویی وجود دارد؟

سی پلاس پلاس یکی از اصلی‌ترین گزینه‌ها در زمینه ساخت بازی‌های ویدیویی است. می‌توانید از سی پلاس پلاس برای ساخت بازی برای پلتفرم‌های مختلف مانند رایانه‌های شخصی، دستگاه‌های تلفن همراه و کنسول‌ها استفاده کنید. برای ساخت یک بازی ویدیویی با سی پلاس پلاس، باید نحوه استفاده از موتورهای بازی مانند Unreal Engine یا Unity را یاد بگیرید. همچنین می‌توانید از کتابخانه‌هایی مانند SFML یا SDL برای ساخت بازی‌ها از ابتدا استفاده کنید.

اگر تازه قصد یادگیری سی پلاس پلاس در زمینه ساخت بازی‌های کامپیوتری را دارید، بهتر است کار را با اصول اولیه این زبان آغاز کنید و سپس به سمت توسعه بازی بروید. منابع آنلاین زیادی وجود دارد که می‌توانند به شما در یادگیری سی پلاس پلاس برای توسعه بازی‌ها کمک کنند که یودمی و یوتیوب دو مورد از محبوب‌ترین گزینه‌ها هستند.