أداة تطوير الوكلاء الذكية DEAP: صُنع مصنع أبطالك الخارقين الاصطناعيين

ما هو DEAP؟ وهل يتطور حقًا؟

تخيل أنك لا تكتب برمجيات، بل أنت الإله — تخلق كائنات رقمية في مختبر داروين افتراضي، حيث تتنافس مع بعضها، وتخضع للطفرات، وتتزاوج، ثم تتطور في النهاية لتصبح قادرة على حل المشكلات. هذا ليس مشهدًا من فيلم خيال علمي، بل هو أمر اعتيادي في DEAP.

لا يستخدم DEAP (خوارزميات التطور الموزعة بلغة بايثون) الانحدار التدريجي، ولا يعتمد على الصيغ الجاهزة؛ بل يؤمن بمقولة "بقاء الأصلح". المشكلة التي تحاول حلها تُعد نظامه البيئي. كل حل مقترح هو "فرد"، وتُقاس جودته من خلال "مدى اللياقة". الضعيف يُستبعد، بينما يحصل الأفضل على فرصة للتزاوج والاندماج والتحور، ما قد يؤدي إلى تحسين الأداء في الجيل التالي.

إن الطرق التقليدية تشبه السكين الجراحية الدقيقة، لكنها غالبًا ما تتعثر أمام المسائل المعقدة أو شديدة التعقيد. أما DEAP فهو كأنك أرسلت ألف صرصور لاستكشاف طريق — أحدها حتمًا سيعثر على المخرج. سواءً كان الأمر يتعلق بتدريب روبوت على المشي، أو تصميم بنية عقل الذكاء الاصطناعي، فإنه قادر على إنجاز المهمة. هل لا تحب قطتك الاستحمام؟ ربما ما يحتاج إلى التطور ليس القطة، بل وكيل الذكاء الاصطناعي في منزلك!

التثبيت والإعداد: تشغيل DEAP خلال خمس دقائق

في الفصل السابق، كشفنا عن السحر التطوري لـ DEAP — الآن حان الوقت لتحويله من "يبدو رائعًا نظريًا" إلى "يعمل بشكل مذهل فعليًا!" استعد لوحة المفاتيح، وخلال خمس دقائق فقط ستُحوّل جهاز الكمبيوتر إلى مختبر داروين. أولًا، تحتاج إلى Python 3.7 أو إصدار أحدث — لا تستخدم Python 2 القديمة التي ورثتها عن جدك، فحتى قطتك ستنظر إليك باستغراب. افتح واجهة الأوامر وأدخل: pip install deap، تمامًا كما تطلب وجبة خارج المنزل. بعد الانتهاء من التثبيت، جرّب كودًا بسيطًا للتحقق: from deap import base, creator — إذا لم تظهر أي أخطاء، مبروك! لقد تم تثبيت DEAP بنجاح على نظامك.

لنبدأ بتمرين سريع: تطوير رقم يمكنه تعظيم الدالة f(x) = x². قم بإنشاء الأفراد، وعيّن اللياقة بأن "كلما زاد الرقم كان أفضل" (ولا تجعلها عكس ذلك وإلا سيختار -999 بطلًا!). أضف مكونات الاختيار والتزاوج والطفرة، ثم ضعها داخل حلقة تطورية. إن التصميم الوحداتي لـ DEAP يشبه قطع الليغو، يمكنك استبدال العوامل بسهولة — اليوم تستخدم تقاطعًا منتظمًا، وغدًا تقاطعًا حسابيًا، دون الحاجة لإعادة بناء البرنامج بالكامل. انطلق الآن، فقد يقنع الكائن الذكي الذي دربته قطتك قريبًا بالاستحمام!

بناء أول كائن ذكي: من النظرية إلى التطبيق العملي — هل أنت مستعد لأن يخرج برنامجك من الكتاب المدرسي إلى العالم الحقيقي؟ في هذه المهمة، سنقوم بتدريب "روبوت تنقّل في المتاهة"، لن يشكو من طول الطريق، ولن يرفض الدخول إلى الحمام كما تفعل قطتك.

أولًا، قم بترميز "دماغ" الروبوت كجينوم: استخدم سلسلة من التعليمات (مثل التقدم، الدوران يسارًا، الدوران يمينًا) كصبغي. في كل خطوة، يتخذ الروبوت قراره بناءً على البيئة الحالية، ويصبح السلوك الفعلي له هو المسار الذي يسلكه داخل المتاهة. هنا تأتي أهمية دالة اللياقة! لا تعتمد فقط على الوصول إلى الهدف — فقد تستغرق عملية التطور سنوات دون نتيجة. بدلًا من ذلك، استخدم "المسافة المانهاتانية من المخرج" بالإضافة إلى "عدد المرات التي لم يصطدم فيها بالجدران"، لتمنح الخوارزمية "ردود فعل إيجابية"، تمامًا كما تمنح الروبوت وردة حمراء عند أدائه الجيد.

استخدم استراتيجية (μ + λ) للحفاظ على الأفراد المتميزين ومنع التراجع. تحدث الطفرات باستبدال عشوائي للتعليمات، بينما يتم التزاوج عبر دمج أجزاء من مسارات ناجحة. أثناء التشغيل، استخدم matplotlib لرسم أفضل قيمة لياقة في كل جيل. إذا كانت المنحنى مسطحًا كنبض متوقف — تمامًا كالتعبير الذي تظهره قطتك عند الاستحمام — فغيّر معدل الطفرة أو زِد حجم المجتمع.

تذكّر: التطور ليس سحرًا، بل يتطلب صبرًا وضبطًا دقيقًا. قد يبدو روبوتك في البداية كشخص ثمل يتجول في الشارع، لكن بعد مئات الأجيال، قد يتحرك برشاقة حول الطرق الميتة ويتجه مباشرة نحو المخرج — وقد يقنع حتى القطط بالاستحمام.

عندما يتعلم كائنك الذكي المشي، فالخطوة التالية هي جعله يركض، ويقفز، بل ويؤدي قفزات خلفية! DEAP ليس مجرد أداة تطورية سهلة للمبتدئين، بل هو منصة يُمكن للخبراء استخدامها لإطلاق العنان لإبداعهم. هل تريد تحسين هدفين في آن واحد مثل "السرعة" و"استهلاك الطاقة"، وهما غالبًا ما يكونان متناقضين؟ يمكن لخوارزمية NSGA-II للتحسين متعدد الأهداف أن تساعدك في العثور على مجموعة من الحلول المثلى التي تمثل أفضل المقايضات، تمامًا كاختيار فريق أولمبي للروبوتات متعددة المهارات.

إذا كانت عملية التقييم بطيئة لدرجة أنك تنام أثناء الانتظار؟ شغّل multiprocessing ليشتغل جميع أنوية المعالج بكامل طاقتها، مما يسرّع عملية التطور عشرات المرات، حتى قطتك قد تنظر إليها بفضول. يمكنك أيضًا تخصيص عوامل الوراثة لجعل التزاوج الجيني أكثر ذكاءً — مثل تصميم آلية تقاطع مبنية على هيكل المشكلة، وهو أكثر فعالية بكثير من الطريقة العشوائية.

والأكثر إثارة، يمكنك استخدام DEAP كـ "عالم كيمياء للبارامترات الفائقة" للشبكات العصبية، لضبط النموذج الأمثل تلقائيًا. وباستخدام matplotlib لعرض عملية التطور لحظيًا، سيكون الأمر كأنك تشاهد الحياة تتطور أمام عينيك على الشاشة. لكن تذكّر: لا تحوّل مشكلة بسيطة إلى لوحة تحكم مركبة فضاء، فالحفاظ على "التفكير التطوري" بطريقة نقية وأنيقة هو المفتاح الحقيقي للوصول إلى مستوى البطل الخارق في الذكاء الاصطناعي.

مستقبل DEAP وما يجب عليك فعله بعد ذلك — لا تعتبره قفازًا لانهائيًا قادرًا على هزيمة ثانوس، لكنه بكل تأكيد "حزام الأدوات الشامل" لكائنك الذكي المستقبلي! في عصر تهيمن عليه PyTorch وTensorFlow، يشبه DEAP كبيرًا في فنون القتال يعيش في الجبال، لا يهتم بالأساليب الزخرفية، بل يركز على التحسين المغلق، والتصميم التلقائي للعتاد، بل وحتى مساعدة التعلم المعزز على إيجاد "استراتيجية بدء كونية". إنه لا يتبع الموضة، لكنه لا يُقهر في المجالات المتخصصة.

المجتمع المحيط به صغير لكنه شغوف للغاية، والأمثلة على GitHub تشبه خرائط الكنوز، والوثائق الرسمية وإن لم تكن فاخرة كتلك الخاصة بالشركات الكبرى، إلا أنها عميقة، قوية، وقادرة على الصمود أمام النقد. يمكنك استخدام multiprocessing لتسريع عملية التطور، أو استخدام DEAP كـ "محرك تطوري" يتكامل مع scikit-learn لاختيار السمات، أو مع PyTorch لتقييم أداء الشبكات العصبية — لا يحل محل أحد، بل يجعلك أقوى.

لا تتوقع أن يحولك إلى خبير بين ليلة وضحاها، لكن طالما لديك أفكار جريئة، من روبوت يمشي إلى شجرة منطقية تقنع القطة بالاستحمام، فإن DEAP سيكون مستعدًا للمشاركة في جنونك. اذهب الآن إلى وثائقه الرسمية أو مستودع GitHub، واستكشف كنوزه، وبعد قراءة الأوراق البحثية، لا تنسَ مشاركة "أفكارك الغريبة للتطور" مع المجتمع، كي يضحك الجميع معًا ويتقدموا معًا!

We dedicated to serving clients with professional DingTalk solutions. If you'd like to learn more about DingTalk platform applications, feel free to contact our online customer service or email at عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.. With a skilled development and operations team and extensive market experience, we’re ready to deliver expert DingTalk services and solutions tailored to your needs!