مرکز پژوهشی هوش مصنوعی

این مرکز با هدف آموزش و تربیت دانشجویان مقاطع تحصیلات تکمیلی و انجام پژوهش‌های کاربردی مرتبط با تحلیل، طراحی، اصلاح طراحی، بزرگ‌نمایی، کنترل، بهینه‌سازی و بهره‌برداری مطلوب تجهیزات و فرآیندهای شیمیایی و به منظور کاهش مصرف انرژی و مواد اولیه و نیز رعایت استانداردهای زیست‌محیطی در توسعه پایدار تشکیل شده است. امروزه روش‌های نوین هوش مصنوعی، به دلیل طراحی و اجرای ساده، عمومیت و انعطاف‌پذیری بالا و مخارج پائین، برای حل مسائل و بررسی رفتارهای پیچیده (غیرخطی) انواع فرآیندها و سیستم‌ها در رشته‌های مهندسی شیمی، برق، کامپیوتر، پزشکی و غیره که به روش‌های سنتی دشوار یا غیرممکن است، بکار می‌روند. عدم نیاز به مدل ریاضی و نیز اطلاعات مرتبط با گذشته سیستم، و حذف اغتشاشات (نویز) از ویژگی‌های بارز سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌باشد. نیاز روزافزون صنایع بر اتخاذ راه حل‌ها و تصمیمات سریع و برخط در مواردی که دانش‌های پیچیده و چندگانه انسانی مورد نیاز است بر اهمیت نقش آن‌ افزوده و دامنه کاربرد آن از طراحی تجهیزات ساده فرآیندی تا ساخت پهباد و اتومبیل‌های خودران گسترش پیدا کرده است.

مباحث کاربردی و مهم در تحقق یک سامانه هوش مصنوعی عبارتند از:

• شبکه‌‌های عصبی مصنوعی (Artificial Neural Networks: ANN): شبکه‌‌هایی با روش‌های محاسباتی نوین برای یادگیری و آموزش و در انتها اعمال دانش کسب شده در جهت بیش‌بینی پاسخ‌های خروجی از سامانه‌های پیچیده بوده و ایده آن‌ها الهام‌گرفته از شیوه کارکرد سیستم عصبی زیستی مبتنی بر سلول‌های عصبی مغز آدمی برای پردازش داده‌ها و اطلاعات به منظور یادگیری و ایجاد دانش است. این سیستم از شمار زیادی عناصر پردازشی فوق‌العاده بهم‌پیوسته با نام نورون تشکیل شده که برای حل یک مسئله با هم هماهنگ عمل کرده و به کمک سیناپس‌ها (ارتباطات الکترومغناطیسی) اطلاعات را منتقل می‌کنند. این شبکه‌ها قادر به یادگیری‌اند و در آن‌ها اگر یک سلول آسیب ببیند، بقیه سلول‌ها می‌توانند نبود آن را جبران و در بازسازی آن سهیم باشند؛ به عبارتی، با این الگوریتم، سیستم می‌آموزد که خطای خود را اصلاح کند. یادگیری در این سیستم‌ها به صورت تطبیقی بوده و وزن سیناپس‌ها به گونه‌ای تغییر می‌کند که در صورت دادن ورودی‌های جدید، سیستم پاسخ درستی تولید کند.

• الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm): روش جستجو در یافتن راه‌ حل تقریبی برای بهینه‌سازی مدل ریاضی بوده و نوع خاصی از الگوریتم‌های تکاملی است که از روش‌های زیست‌شناسی مانند وراثت، جهش ژنتیکی و اصول انتخابی داروین برای یافتن فرمول بهینه جهت پیش‌بینی استفاده کرده و اغلب گزینه خوبی برای روش‌های پیش‌بینی بر مبنای رگرسیون است. مسئله‌ای که باید حل شود، دارای ورودی‌هایی می‌باشد که طی یک فرآیند الگوبرداری شده از تکامل ژنتیکی به راه‌حل‌ها تبدیل شده و سپس راه حل‌ها به عنوان کاندیداها با تابع برازش یا تابع برازندگی مورد ارزیابی قرار می‌گیرند و چنانچه شرط خروج مسأله فراهم شده باشد، الگوریتم خاتمه می‌یابد؛ به عبارتی، یک الگوریتم مبتنی بر تکرار است که اغلب بخش‌های آن به صورت فرآیندهای تصادفی انتخاب شده که در مدل‌سازی و بهینه‌سازی فرآیندها می‌توان از آن به نحو احسن استفاده کرد.

• منطق فازی (Fuzzy Logic): شکلی از منطق‌های چند ارزشی بوده که در آن ارزش منطقی متغیرها می‌تواند از مقادیر «صفر و یک» نرم‌افزارهای کلاسیک فراتر رفته و فضای شناور و نامحدود بین این اعداد را نیز در استدلال‌های خود به کار ببرد. در یک سیستم فازی، طراح می‌تواند منحصراً برمبنای اطلاعات زبانی گرفته شده از کارشناسان، یک سیستم را مدل و یا کنترل نماید؛ به عبارتی، روشی ریاضی است که براساس مشاهدات (دانستنی‌هایی که تا حدودی قابل توصیف و بیان زبان‌شناختی بوده، ولی امکان کمّی کردن آن‌ها با کمک ریاضیات سنتی وجود ندارد) استوار بوده و می‌کوشد اطلاعات مبهم و غیردقیق را به صورتی منظم، منطقی و به کمک یک مدل ریاضی با یکدیگر هماهنگ و ارائه کند.

سیستم‌های خبره (Expert systems)، رباتیک (Robotic) و سیستم‌های ترکیبی نیز از شاخه های هوش مصنوعی بوده که کاربردهای متنوع و روز افزونی در جوامع امروزی پیدا نموده‌اند. عدم نیاز به مدل ریاضی و نیز درک بنیادین سیستم، حذف اغتشاشات از ویژگی‌های سیستم‌های هوش مصنوعی است. سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند به آسانی تعمیم و توسعه یابند. با توجه به تمام ویژگی‌های گفته شده، وجود این مرکز تحقیقاتی در کشور، همگام با کشورهای دیگر، برای توسعه علوم فرانوین ضروری به نظر می‌رسد.

• اهداف مرکز پژوهشی هوش مصنوعی

• معرفی این علم به جامعه مهندسی شیمی همگام با کاربرد این فن در دیگر زمینه‌های علمی
• شبیه‌سازی و بهینه‌سازی فرآیندهای مهندسی شیمی
• طرح‌ریزی مجدد صنایع شیمیایی با توجه به اهداف کاهش مصرف انرژی و آلودگی‌های زیست‌محیطی

• اعضای هیات علمی مرکز پژوهشی هوش مصنوعی

• دکتر جمشید بهین (دانشیار مهندسی شیمی دانشگاه رازی)،
• دکتر فرشاد رحیم‌پور (دانشیار مهندسی شیمی دانشگاه رازی)،
• دکتر سعید اویسی (استادیار مهندسی شیمی دانشگاه رازی)،
• دکتر محسن حیاتی (استاد مهندسی برق دانشگاه رازی، عضو افتخاری)،
• دکتر غلامرضا کریمی (استاد مهندسی برق دانشگاه رازی، عضو افتخاری)،
• دکتر عبدا... چاله‌چاله (استادیار مهندسی کامپیوتر دانشگاه رازی، عضو افتخاری)،
• دکتر سید جهانشاه کبودیان (استادیار مهندسی کامپیوتر دانشگاه رازی، عضو افتخاری)،
• دکتر سیروس شفیعی (استاد مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی سهند، عضو افتخاری)،
• دکتر رضا بیگ‌زاده (استادیار مهندسی شیمی دانشگاه کردستان، عضو افتخاری).