در این مطلب، انواع محیط در هوش مصنوعی مورد بررسی قرار گرفته است.

انواع محیط در هوش مصنوعی — راهنمای کاربردی

«محیط» (Environment) در «هوش مصنوعی» (Artificial Intelligence)، در واقع محیط اطراف «عامل» (Agent) است. عامل، با بهره‌گیری از حسگرهای (Sensors) خود، ورودی را از محیط دریافت می‌کند و خروجی را از طریق محرک‌ها به محیط می‌دهد. انواع گوناگونی از محیط در هوش مصنوعی وجود دارد. هر یک از انواع محیط در هوش مصنوعی، در ادامه بیان شده است.

• محیط کاملا قابل مشاهده و محیط تا اندازه‌ای قابل مشاهده
• محیط قطعی و محیط تصادفی
• محیط رقابتی و محیط همکارانه
• محیط تک عاملی و محیط چند عاملی
• محیط ایستا و محیط پویا
• محیط گسسته و محیط پیوسته

در ادامه، هر یک از این انواع محیط در هوش مصنوعی مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

محیط کاملا قابل مشاهده و محیط تا اندازه‌ای قابل مشاهده

هنگامی که حسگر عامل قادر به حس کردن یا دسترسی به حالت کامل عامل در هر نقطه از زمان است، گفته می‌شود که عامل در محیط کاملا قابل مشاهده (Fully Observable) قرار دارد. در غیر این صورت، گفته می‌شود که محیط تا اندازه‌ای قابل مشاهده (Partially Observable) است.  حفظ و نگهداری یک محیط کاملا قابل مشاهده کاری آسان است و نیازی به پیگیری تاریخچه محیط اطراف وجود ندارد. هنگامی که عامل هیچ حسگری در کل محیط ندارد، گفته می‌شود که محیط غیر قابل مشاهده (Unobservable) است.

مثال از محیط کاملا قابل مشاهده و محیط تا اندازه‌ای قابل مشاهده

• شطرنج: صفحه شطرنج و حرکات حریف کاملا قابل مشاهده است.
• رانندگی: محیط تا اندازه‌ای قابل مشاهده است. زیرا برای مثال، امکان مشاهده گوشه‌ها وجود ندارد.

محیط قطعی و محیط تصادفی

هنگامی که یکتایی (منحصر به فرد بودن) در حالت فعلی عامل منجر به شناسایی حالت بعدی عامل می‌شود، گفته می‌شود که محیط قطعی است. محیط تصادفی، در ذات خود غیر قطعی و تصادفی است. این یعنی محیط یکتا نیست و امکان شناسایی کامل آن توسط عامل وجود ندارد.

مثال از محیط قطعی و محیط تصادفی

• شطرنج: در شطرنج تنها چند حرکت مشخص برای مهره در حالت کنونی وجود دارد و حرکات توسط عامل قابل تشخیص است.
• خودروی خودران: حرکات خودروهای خودران یکتا نیست و از زمانی به زمان دیگر تغغیر می‌کند.

محیط رقابتی و محیط همکارانه

هنگامی گفته می‌شود که عامل در یک محیط رقابتی است که در تلاش برای بهینه کردن خروجی در رقابت و در مقابل عامل دیگری باشد. هنگامی که در محیطی، عامل‌های گوناگون در همکاری با یکدیگر برای تولید خروجی مورد انتظار باشند، گفته می‌شود که محیط همکارانه است.

مثال از محیط رقابتی و محیط همکارانه

• شطرنج: شطرنج یک محیط رقابتی است؛ زیرا عامل‌ها برای پیروزی در مقابل یکدیگر که خروجی بازی است، با یکدیگر رقابت می‌کنند.
• خودروی خودران: هنگامی که چندین خودروی خودران در جاده باشند؛ با یکدیگر همکاری می‌کنند تا از برخورد (تصادف) جلوگیری کنند و به مقصد خود برسند که خروجی مورد نظر است.

محیط ایستا و محیط پویا

محیطی که به طور دائم خودش را متناسب با حرکات عامل تغییر می‌دهد، محیط پویا نامیده می‌شود. یک محیط بی‌تغییر که تغییری در حالت آن اتفاق نمی‌افتد را محیط ایستا می‌گویند.

مثال از محیط ایستا و محیط پویا

• ترن هوایی: محیط ترن هوایی یک محیط پویا است؛ زیرا که حرکت ترن و محیط به صورت فوری و لحظه‌ای تغییر می‌کند.
• خانه خالی: خانه خالی یک محیط ایستا است؛ زیرا با ورود عامل، تغییری در محیط اتفاق نمی‌افتد.

محیط گسسته و محیط پیوسته

در صورتی که محیط حاوی تعداد محدودی از اقدامات باشد که در محیط برای به دست آوردن خروجی کنکاش می‌شوند، گفته می‌شود که محیط گسسته است. در محیطی که اقدامات انجام شده قابل شمارش نیستند، محیط گسسته نیست و یک محیط پیوسته محسوب می‌شود.

مثال از محیط گسسته و محیط پیوسته

• شطرنج: بازی شطرنج دارای یک محیط گسسته است؛ زیرا تعداد محدودی از حرکات در آن وجود دارد. تعداد حرکات ممکن است از بازی به بازی دیگر متفاوت باشد، اما همچنان این تعداد محدود است.
• خودروی خودران: خودروهای خودران نمونه‌هایی از محیط پیوسته هستند، زیرا فعالیت‌های آن‌ها رانندگی، پارک کردن و موارد دیگر است که قابل شمارش نیستند.

منبع [+]