1. Cognitive Science งานด้านนี้เน้นงานวิจัยเพื่อศึกษาว่าสมองของมนุษย์ทำงานอย่างไร และมนุษย์คิดและเรียนรู้อย่างไร จึงมีพื้นฐานที่การประมวลผลสารสนเทศในรูปแบบของมนุษย์ประกอบด้วยระบบต่างๆ
ระบบผู้เชี่ยวชาญ (Expert Systems) ระบบนี้จะพยายามลอกเลียนแบบความสามารถของผู้เชี่ยวชาญที่เป็นมนุษย์ในการแก้ปัญหาต่างๆ
ระบบเครือข่ายนิวรอน (Neural Network) เป็นระบบปัญญาประดิษฐ์ประเภทหนึ่งซึ่งมีความสามารถในการเรียนรู้ เพราะว่าได้ถูกออกแบบมาเหมือนสมองมนุษย์ Neural Networks จะเรียนรู้แบบแพทเทิร์น (pattern) และความสัมพันธ์ของข้อมูลต่างๆ
ความสามารถของ Neural Networks
1) ความสามารถในการดึงสารสนเทศ แม้ว่า Neural nodes มีปัญหาขัดข้อง
2) ปรับปรุงข้อมูลที่มีอยู่ เพื่อให้ได้สารสนเทศใหม่อย่างรวดเร็ว
3) ความสามารถในการค้นหาความสัมพันธ์ และแนวโน้มต่างๆ จากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ได้
4) ความสามารถในการแก้ปัญหาที่มีความสลับซับซ้อนมาก แม้ว่าจะไม่มีสารสนเทศที่ช่วยในการแก้ปัญหาอย่างครบถ้วน
ตัวอย่างการใช้งาน ปัจจุบันการนำ Neural Networks มาใช้ในหลายสาขา เช่น
- การแพทย์วิทยาศาสตร์ธุรกิจ เพื่อช่วยในการจำแนกแพทเทิร์นต่างๆ การวิเคราะห์และพยากรณ์การควบคุมและการเสนอผลที่ดีที่สุด
- การนำ Neural Networks มาใช้ในการตรวจหาวัตถุระเบิดในกระเป๋าผู้โดยสารที่ขึ้นเครื่องบิน
- บริษัทธุรกิจหลายแห่ง เช่น General Motors, Blockbuster, และ Kraft ได้ใช้ซอฟต์แวร์ Neural Networks เพื่อช่วยในการหารูปแบบที่ช่วยในการวิเคราะห์ แนวโน้มการขายให้ดีขึ้น โดยใช้พฤติกรรมในอดีตของลูกค้า และการซื้อขายจริงในปัจจุบัน ประกอบกันเพื่อทำนายถึงรูปแบบการซื้อในอนาคต
ระบบแบ๊บแน็ต (Papnet) เป็นระบบที่ใช้ในการแยกความแตกต่าง เช่น แยกความแตกต่างของเซลล์มนุษย์
ฟัสซี่โลจิก (Fuzzy Logic) เป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับการใช้กฎพื้นฐาน และสามารถทำงานกับข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์ หรือกำกวม หรือค่าไม่เที่ยงตรง หรือไม่แน่นอนได้ ซึ่งระบบจะพยายามหาคำตอบให้กับปัญหาที่ไม่มีโครงสร้าง ด้ายการพิจารณากาข้อมูลเท่าที่มีเท่านั้น ระบบนี้ใช้วิธีการหาคำตอบได้แบบมนุษย์มากกว่าระบบงานทั่วไปซึ่งใช้เพียงประโยคเงื่อนไขธรรมดา
เจนเนติกอัลกอริทึม (Genetic Algorithm) หรืออัลกอริทึมพันธุกรรม ใช้หลักการด้านพันธุกรรมของชาร์ล ดาร์วิน การสุ่ม และฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ในการสร้างกระบวนการวิวัฒนาการด้วยตนเองของระบบในการหาคำตอบที่ดียิ่งขึ้นโดยใช้แนวทางการแก้ปัญหาแนวเดียวกับที่สิ่งมีชีวิตปรับตัวเองให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเป็นซอฟต์แวร์ของระบบปัญญาประดิษฐ์ที่เลียนแบบกระบวนการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม เพื่อช่วยในการให้คำแนะนำที่ดีกว่า Genetic Algorithm จะเหมาะสมในการใช้กับการตัดสินใจซึ่งมีคำตอบได้หลายพันล้านคำตอบ และแต่ละคำตอบจำเป็นจะต้องมีการพิจารณาอย่างรอบคอบ
ตัวอย่างการใช้งาน
แผนกจิตวิทยาของมหาวิทยาลัยรัฐนิวเม็กซิโก พัฒนา Genetic Algorithm ในการวาดรูปผู้ต้องสงสัยจากการให้ปากคำของพยาน อย่างไรก็ตามพยานมักจะจำรายละเอียดของใบหน้าได้ไม่แม่นยำนัก แต่จะจำได้ในภาพรวมทั้งหมดมากกว่า ดังนั้นระบบนี้จึงจะแสดงใบหน้าได้ 20 แบบ และพยานก็ให้ความเห็นว่า เหมือนมาน้อยเพียงไร จากนั้น Genetic Algorithm จะนำข้อมูลจากพยานดังกล่าวมาปรับปรุงใบหน้าใหม่จนกระทั่งได้รูปหน้าที่ใกล้เคียงมากที่สุด
บริษัท US WEST ได้ใช้ Genetic Algorithm ในการคิดรูปแบบการวางสายเคเบิ้ลใยแก้วในเครือข่ายซึ่งมีจุดติดต่อถึง 100,000 จุด GA สามารถออกแบบได้เป็นล้านแบบและเลือกรูปแบบที่จะใช้สายเคเบิ้ล ให้น้อยที่สุ บริษัท US WEST จะต้องใช้เวลาประมาณ 2 เดือนหากใช้ผู้เชี่ยวชาญในการออกแบบดังกล่าว แต่การใช้ GA ทำให้บริษัทใช้เวลาเพียง 2 วัน ทำให้ประหยัดได้ถึง 1-10 ล้านเหรียญสหรัฐต่อครั้งที่ใช้งาน
เอเยนต์ชาญฉลาด (Intelligent Agents) ใช้ระบบผู้เชี่ยวชาญหรือเทคนิคของปัญญาประดิษฐ์อื่นๆ เพื่อพัฒนาเป็นโปรแกรมประยุกต์ให้กับผู้ใช้ปลายทาง
ระบบการเรียนรู้ (Learning Systems) เป็นระบบที่สามารถพัฒนาพฤติกรรมของระบบเองด้วยการพัฒนาจากข้อมูลที่ระบบได้รับในระหว่างการประมวลผล
2. Robotics เป็นงานซึ่งพัฒนาบนพื้นฐานของวิศวกรรมและสรีรศาสตร์ และเป็นการพยายามสร้างหุ่นยนต์ให้มีความฉลาดและถูกควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์แต่สามารถเคลื่อนไหวได้เหมือนกับมนุษย์ โดยพยายามทำให้หุ่นยนต์มีทักษะให้ด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้คือ ทักษะในการมองเห็น ทักษะในการสัมผัส ทักษะในการหยิบจับสิ่งของ ทักษะในการเคลื่อนไหว และทักษะในการนำทางเพื่อไปยังที่หมาย
3. Natural Interface เป็นงานซึ่งเน้นการพัฒนาเพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจในสิ่งที่เป็นธรรมชาติของมนุษย์ เพื่อให้มนุษย์สามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์หรือเครื่องจักรกลได้อย่างสะดวก ประกอบด้วยงานด้านต่างๆ ดังนี้
ระบบที่มีความสามารถในการเข้าใจภาษามนุษย์ (Natural Language) รวมเทคนิคของการจดจำคำพูดและเสียงของผู้ใช้งาน ทำให้มนุษย์สามารถพูดหรือสั่งงานกับคอมพิวเตอร์หรือหุ่นยนต์ได้ด้วยภาษามนุษย์
ระบบภาพเสมือนจริง (Virtual Reality)เป็นการสร้างภาพเสมือนจริงหรือภาพจำลองของเหตุการณ์โดยระบบคอมพิวเตอร์ มีการติดตั้งตัวเซ็นเซอร์ต่างๆไว้กับอุปกรณ์ที่ใช้เป็นอินพุต/เอาท์พุต เพื่อใช้ตรวจจับความเคลื่อนไหวของผู้ใช้งาน ซึ่งจะทำให้ผู้ใช้งานได้เข้าถึงโลกของภาพเสมือนจริงแบบ 3 มิติ เช่น หูฟังกับเครื่องเล่นวีดีทัศน์ ถุงมือส่งข้อมูลและชุดเสื้อกางเกงกับตัวตรวจจับไฟเบอร์ออฟติคที่ติดไว้ตามร่างกายของคุณเวลาที่คุณเคลื่อนไหว และอุปกรณ์ช่วยเดินที่เป็นตัวตรวจดูการเคลื่อนไหวเท้าของคุณ ดังนั้นคุณสามารถจะได้รับประสบการณ์ในเหตุการณ์ของคอมพิวเตอร์ใน “โลกเสมือน” (Virtual World) ดังนั้น ภาพจริงเสมือนยังเรียกอีกอย่างหนึ่งได้ว่า การปรากฏทางไกล (Telepresence) เช่น คุณสามารถเข้าสู่โลกแห่งความเป็นจริงที่สร้างจากคอมพิวเตอร์ มองไปรอบๆ ที่มีความชัดเจนในรายละเอียด เลือกและเคลื่อนย้ายวัตถุ