الحوسبة القائمة على الإنسان

الحوسبة البشرية ( HBC )، أو الحوسبة بمساعدة الإنسان ، ^{[ 1 ]} أو الحوسبة البشرية المنتشرة ، أو التفكير الموزع (قياسًا على الحوسبة الموزعة )، هي تقنية في علوم الحاسوب ، حيث يؤدي الجهاز وظيفته عن طريق إسناد بعض الخطوات إلى البشر، عادةً كعمليات جزئية . يستغل هذا النهج الاختلافات في القدرات والتكاليف البديلة بين البشر ووكلاء الحاسوب لتحقيق تفاعل تكافلي بين الإنسان والحاسوب . بالنسبة للمهام المعقدة حسابيًا، مثل التعرف على الصور، تلعب الحوسبة البشرية دورًا محوريًا في تدريب أنظمة الذكاء الاصطناعي القائمة على التعلم العميق . في هذه الحالة، يُشار إلى الحوسبة البشرية باسم الذكاء الاصطناعي بمساعدة الإنسان . ^{[ 2 ]}

في الحوسبة التقليدية، يستخدم الإنسان الحاسوب ^{[ 3 ]} لحل مشكلة ما؛ إذ يُقدّم وصفًا رسميًا للمشكلة وخوارزمية للحاسوب، ويتلقى حلًا لتفسيره. ^{[ 4 ]} أما في الحوسبة التي تعتمد على الإنسان، فغالبًا ما تنعكس الأدوار؛ إذ يطلب الحاسوب من شخص أو مجموعة كبيرة من الأشخاص حل مشكلة ما، ^{[ 5 ]} ثم يجمع حلولهم ويفسرها ويدمجها. وهذا يحوّل الشبكات الهجينة بين البشر والحواسيب إلى "شبكات حوسبة موزعة واسعة النطاق". ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} حيث يُنفّذ جزء من التعليمات البرمجية في أدمغة البشر وعلى معالجات السيليكون.

يعود أصل أبحاث الحوسبة البشرية (بمعزل عن المعنى التاريخي لكلمة "حاسوب ") إلى الأعمال المبكرة في مجال الحوسبة التطورية التفاعلية . ^{[ 9 ]} تُنسب فكرة الخوارزميات التطورية التفاعلية إلى ريتشارد دوكينز ؛ ففي برنامج Biomorphs المصاحب لكتابه "صانع الساعات الأعمى" (دوكينز، 1986) ^{[ 10 ]} ، تُستخدم تفضيلات الباحث البشري لتوجيه تطور مجموعات ثنائية الأبعاد من القطع المستقيمة. باختصار، يطلب هذا البرنامج من الإنسان أن يكون بمثابة دالة اللياقة للخوارزمية التطورية ، بحيث تستطيع الخوارزمية استخدام الإدراك البصري البشري والحكم الجمالي للقيام بأمور لا تستطيع الخوارزمية التطورية العادية القيام بها. مع ذلك، يصعب الحصول على تقييمات كافية من شخص واحد إذا أردنا تطوير أشكال أكثر تعقيدًا. قام فيكتور جونستون ^{[ 11 ]} وكارل سيمز ^{[ 12 ]} بتوسيع هذا المفهوم من خلال تسخير قوة العديد من الأشخاص لتقييم اللياقة (كالدول وجونستون، 1991؛ سيمز، 1991). ونتيجةً لذلك، استطاعت برامجهم تطوير وجوه جميلة وأعمال فنية تجذب الجمهور. وقد عكست هذه البرامج فعلياً التفاعل المعتاد بين الحواسيب والبشر. ففي هذه البرامج، لم يعد الحاسوب تابعاً لمستخدمه، بل أصبح منسقاً يجمع جهود العديد من المُقيّمين البشريين. وقد أصبحت هذه الجهود البحثية، وغيرها من الجهود المماثلة، موضوعاً للبحث في الانتقاء الجمالي أو الحوسبة التطورية التفاعلية (تاكاغي، 2001)، إلا أن نطاق هذا البحث اقتصر على تقييم الاستعانة بمصادر خارجية، وبالتالي لم يستكشف الإمكانات الكاملة لهذه التقنية.

يُعدّ مفهوم اختبار تورينج الآلي، الذي ابتكره موني ناور (1996) ^{[ 13 ]} ، أحد النماذج الرائدة للحوسبة البشرية. في اختبار ناور، يتحكّم الجهاز في وصول البشر والحواسيب إلى خدمة ما، وذلك من خلال تكليفهم بمسألة في معالجة اللغة الطبيعية (NLP) أو رؤية الحاسوب (CV) لتحديد البشر بينهم. تُختار مجموعة المسائل بحيث لا يوجد لها حل خوارزمي فعّال وكفؤ في الوقت الراهن. فلو وُجد حل خوارزمي كهذا، لكان بإمكان الحاسوب تنفيذه بسهولة، ما يُفشل الاختبار. في الواقع، كان موني ناور متواضعًا عندما أطلق على هذا الاختبار اسم اختبار تورينج الآلي. لم تقترح لعبة المحاكاة التي وصفها آلان تورينج (1950) استخدام مسائل رؤية الحاسوب، بل اقتصرت على اقتراح مهمة محددة في معالجة اللغة الطبيعية، بينما يُحدّد اختبار ناور ويستكشف فئة واسعة من المسائل، ليست بالضرورة من مجال معالجة اللغة الطبيعية، والتي يُمكن استخدامها للغرض نفسه في كلٍّ من النسخ الآلية وغير الآلية للاختبار.

أخيرًا، تشجع الخوارزمية الجينية القائمة على الإنسان (HBGA) ^{[ 14 ]} مشاركة الإنسان في أدوار متعددة ومختلفة. لا يقتصر دور الإنسان على التقييم أو أي دور محدد مسبقًا، بل يمكنه اختيار أداء مجموعة متنوعة من المهام. على وجه الخصوص، يمكنه المساهمة بحلوله المبتكرة في عملية التطور، وإجراء تعديلات تدريجية على الحلول الحالية، وتنفيذ عمليات إعادة تركيب ذكية. ^{[ 15 ]} باختصار، تتيح HBGA للإنسان المشاركة في جميع عمليات الخوارزمية الجينية التقليدية . ونتيجة لذلك، تستطيع HBGA معالجة حلول لا تتوفر لها عوامل ابتكار حسابية، مثل اللغات الطبيعية. وبالتالي، ألغت HBGA الحاجة إلى مخطط تمثيلي ثابت كان يمثل عاملًا مُقيِّدًا لكل من الحوسبة التطورية القياسية والتفاعلية. ^{[ 16 ]} يمكن أيضًا اعتبار هذه الخوارزميات أشكالًا جديدة من التنظيم الاجتماعي الذي يُنسقه الحاسوب، وفقًا لأليكس كوسوروكوف وديفيد غولدبيرغ. ^{[ 17 ]}

Human-based computation methods combine computers and humans in different roles. Kosorukoff (2000) proposed a way to describe division of labor in computation, that groups human-based methods into three classes. The following table uses the evolutionary computation model to describe four classes of computation, three of which rely on humans in some role. For each class, a representative example is shown. The classification is in terms of the roles (innovation or selection) performed in each case by humans and computational processes. This table is a slice of a three-dimensional table. The third dimension defines if the organizational function is performed by humans or a computer. Here it is assumed to be performed by a computer.

Classes of human-based computation from this table can be referred by two-letter abbreviations: HC, CH, HH. Here the first letter identifies the type of agents performing innovation, the second letter specifies the type of selection agents. In some implementations (wiki is the most common example), human-based selection functionality might be limited, it can be shown with small h.

• (HC) Darwin (Vyssotsky, Morris, McIlroy, 1961) and Core War (Jones, Dewdney 1984) These are games where several programs written by people compete in a tournament (computational simulation) in which fittest programs will survive. Authors of the programs copy, modify, and recombine successful strategies to improve their chances of winning.
• (CH) Interactive EC (Dawkins, 1986; Caldwell and Johnston, 1991; Sims, 1991) IEC enables the user to create an abstract drawing only by selecting his/her favorite images, so the human only performs fitness computation and software performs the innovative role. [Unemi 1998] Simulated breeding style introduces no explicit fitness, just selection, which is easier for humans.^[18]
• (HH₂) Wiki (Cunningham, 1995) enabled editing the web content by multiple users, i.e. supported two types of human-based innovation (contributing new page and its incremental edits). However, the selection mechanism was absent until 2002, when wiki has been augmented with a revision history allowing for reversing of unhelpful changes. This provided means for selection among several versions of the same page and turned wiki into a tool supporting collaborative content evolution (would be classified as human-based evolution strategy in EC terms).
• (HH ₃ ) تستخدم الخوارزمية الجينية القائمة على العنصر البشري (كوسوروكوف، 1998) كلاً من الانتقاء البشري وثلاثة أنواع من الابتكار البشري (إضافة محتوى جديد، والطفرة، وإعادة التركيب). وبالتالي، تُعهد جميع عمليات الخوارزمية الجينية النموذجية إلى البشر (ومن هنا جاء مصطلح " القائمة على العنصر البشري "). وقد تم توسيع نطاق هذه الفكرة لتشمل دمج الحشود مع الخوارزمية الجينية لدراسة الإبداع في عام 2011. ^{[ 19 ]}
• (HH ₁ ) تقبل تطبيقات البحث الاجتماعي مساهمات المستخدمين، وتسعى إلى استخدام التقييم البشري لاختيار أفضل المساهمات التي تتصدر القائمة. وتعتمد هذه التطبيقات على نوع من الابتكار القائم على العنصر البشري. وقد أُجريت دراسات مبكرة في هذا المجال ضمن إطار تحليل الخوارزميات القائمة على العنصر البشري (HBGA). ومن الأمثلة الشائعة الحديثة على ذلك Digg و Reddit . انظر أيضًا: الترشيح التعاوني .
• (HC) الاختبارات المحوسبة. يقوم الحاسوب بإنشاء مشكلة وعرضها لتقييم المستخدم. على سبيل المثال، يميز نظام CAPTCHA بين المستخدمين البشريين وبرامج الحاسوب من خلال عرض مشكلة يُفترض أنها سهلة على الإنسان وصعبة على الحاسوب. ورغم أن أنظمة CAPTCHA تُعدّ إجراءات أمنية فعّالة لمنع إساءة استخدام الخدمات الإلكترونية آليًا، إلا أن الجهد البشري المبذول في حلّها يُعتبر هدرًا. يستفيد نظام reCAPTCHA من هذه الجهود البشرية للمساعدة في رقمنة الكتب من خلال عرض كلمات من كتب قديمة ممسوحة ضوئيًا لا يستطيع نظام التعرف الضوئي على الحروف فكّ رموزها. ^{[ 20 ]}
• (HC) الألعاب التفاعلية عبر الإنترنت: هي برامج تستخلص المعرفة من الناس بطريقة مسلية. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}
• (HC) "التجمع البشري" أو "التجمع الاجتماعي". تُنشئ منصة جامعة الأمم المتحدة للتجمع البشري أنظمة مغلقة الحلقة في الوقت الفعلي حول مجموعات من المستخدمين المتصلين بالشبكة، مصممة على غرار الأسراب البيولوجية، مما يُمكّن المشاركين من البشر من التصرف كذكاء جماعي موحد . ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}
• (NHC) الحوسبة البشرية الطبيعية هي عملية تستفيد من السلوك البشري القائم لاستخلاص أعمال ذات أهمية حسابية دون التأثير على هذا السلوك. ^{[ 32 ]} وتتميز الحوسبة البشرية الطبيعية عن غيرها من أشكال الحوسبة البشرية بأنها، بدلاً من إسناد العمل الحسابي إلى نشاط بشري من خلال مطالبة البشر بأداء مهام حسابية جديدة، تعتمد على الاستفادة من الأهمية الحسابية غير الملحوظة سابقًا في السلوك القائم.

في مشاريع الحوسبة المختلفة التي تعتمد على البشر، يكون دافع الناس واحداً أو أكثر مما يلي.

• الحصول على حصة عادلة من النتيجة
• التعويض النقدي المباشر (على سبيل المثال في Amazon Mechanical Turk ، ودليل البحث ChaCha ، وأعضاء Mahalo.com Answers)
• فرصة للمشاركة في اقتصاد المعلومات العالمي ^{[ 33 ]}
• الرغبة في تنويع أنشطتهم (على سبيل المثال "لا يُطلب من الناس في حياتهم اليومية أن يكونوا مبدعين" ^{[ 34 ]} )
• الرضا الجمالي
• الفضول، والرغبة في اختبار ما إذا كان ذلك ينجح
• العمل التطوعي، والرغبة في دعم قضية المشروع
• المعاملة بالمثل، والتبادل، والمساعدة المتبادلة
• الرغبة في الاستمتاع بروح المنافسة أو التعاون في اللعبة
• الرغبة في التواصل وتبادل المعرفة
• الرغبة في مشاركة ابتكار المستخدم لمعرفة ما إذا كان بإمكان شخص آخر تحسينه
• الرغبة في التلاعب بالنظام والتأثير على النتيجة النهائية
• الاستمتاع
• زيادة السمعة/الاعتراف عبر الإنترنت

استكشفت العديد من المشاريع توليفات مختلفة من هذه الحوافز. للاطلاع على مزيد من المعلومات حول دوافع المشاركين في هذه المشاريع، يُرجى مراجعة كوسوروكوف ^{[ 35 ]} وفون هيبل ^{[ 36 ] [ 37 ] .}

Viewed as a form of social organization, human-based computation often surprisingly turns out to be more robust and productive than traditional organizations.^[38] The latter depend on obligations to maintain their more or less fixed structure, be functional and stable. Each of them is similar to a carefully designed mechanism with humans as its parts. However, this limits the freedom of their human employees and subjects them to various kinds of stresses. Most people, unlike mechanical parts, find it difficult to adapt to some fixed roles that best fit the organization. Evolutionary human-computation projects offer a natural solution to this problem. They adapt organizational structure to human spontaneity, accommodate human mistakes and creativity, and utilize both in a constructive way. This leaves their participants free from obligations without endangering the functionality of the whole, making people happier. There are still some challenging research problems that need to be solved before we can realize the full potential of this idea.

The algorithmic outsourcing techniques used in human-based computation are much more scalable than the manual or automated techniques used to manage outsourcing traditionally. It is this scalability that allows to easily distribute the effort among thousands (or more) of participants. It was suggested recently that this mass outsourcing is sufficiently different from traditional small-scale outsourcing to merit a new name: crowdsourcing.^[39] However, others have argued that crowdsourcing ought to be distinguished from true human-based computation.^[40] Crowdsourcing does indeed involve the distribution of computation tasks across a number of human agents, but Michelucci argues that this is not sufficient for it to be considered human computation. Human computation requires not just that a task be distributed across different agents, but also that the set of agents across which the task is distributed be mixed: some of them must be humans, but others must be traditional computers. It is this mixture of different types of agents in a computational system that gives human-based computation its distinctive character. Some instances of crowdsourcing do indeed meet this criterion, but not all of them do.

تُنظّم الحوسبة البشرية العاملين من خلال سوق مهام مزود بواجهات برمجة تطبيقات (APIs) وأسعار للمهام وبروتوكولات برمجيات كخدمة، مما يسمح لأصحاب العمل/الجهات الطالبة بتلقي البيانات التي ينتجها العاملون مباشرةً في أنظمة تكنولوجيا المعلومات. ونتيجةً لذلك، يسعى العديد من أصحاب العمل إلى إدارة العاملين تلقائيًا عبر الخوارزميات بدلًا من الاستجابة لهم بشكل فردي أو معالجة مخاوفهم. ويُعدّ توسيع نطاق الاستجابة للعاملين أمرًا صعبًا ليتناسب مع مستويات التوظيف التي تُتيحها منصات العمل المصغر للحوسبة البشرية. ^{[ 41 ]} فعلى سبيل المثال، أفاد العاملون في نظام Mechanical Turk بأن أصحاب العمل في مجال الحوسبة البشرية قد لا يستجيبون لمخاوفهم واحتياجاتهم. ^{[ 42 ]}

يمكن أن يكون للتدخل البشري دورٌ هام في حل أي مشكلة من مشاكل الذكاء الاصطناعي المعقدة ، والتي تُعرَّف بأنها مهمة غير قابلة للتنفيذ بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر ولكنها قابلة للتنفيذ بالنسبة للبشر. ومن التطبيقات العملية المحددة ما يلي:

• تحسين ترتيب نتائج البحث على الإنترنت من خلال الجمع بين الترتيب الآلي والتدخل التحريري البشري. ^{[ 43 ] [ 44 ]}
• مدققون لغويون موزعون
• تحليل الصور الفلكية:
  • حديقة حيوانات المجرة
  • ستارداست@هوم
• منصات الحوسبة العلمية العامة:
  • زونيفيرس (مشروع علمي للمواطنين)
  • نظام بيركلي المفتوح لتجميع المهارات ، قياسًا على مشروع الحوسبة الموزعة بيركلي للبنية التحتية المفتوحة للحوسبة الشبكية

تعرضت الحوسبة القائمة على البشر لانتقادات باعتبارها استغلالية ومضللة، ولها القدرة على تقويض العمل الجماعي. ^{[ 45 ] [ 46 ]}

في الفلسفة الاجتماعية، يُجادل البعض بأن الحوسبة البشرية هي شكل ضمني من أشكال العمل عبر الإنترنت. ^{[ 47 ]} يميز الفيلسوف راينر مولهوف خمسة أنواع مختلفة من "الاستحواذ الآلي" على العمل البشري المصغر في "شبكات الإنسان والحاسوب الهجينة": (1) التلعيب، (2) "الاحتجاز والتتبع" (مثل اختبارات CAPTCHA أو تتبع النقرات في بحث جوجل )، (3) الاستغلال الاجتماعي (مثل وسم الوجوه على فيسبوك)، (4) استخراج المعلومات، و(5) العمل بالنقر (كما هو الحال في منصة أمازون ميكانيكال ترك ). ^{[ 48 ] [ 49 ]} يرى مولهوف أن الحوسبة البشرية غالبًا ما تُغذي أنظمة الذكاء الاصطناعي القائمة على التعلم العميق ، وهي ظاهرة يُحللها على أنها "ذكاء اصطناعي مدعوم بشريًا".

• العلوم المدنية
• الذكاء التعاوني
• شبكات الابتكار التعاوني
• مترجم بشري تعاوني
• التعهيد الجماعي
• لعبة ذات هدف (أو GWAP)
• العقل العالمي
• الحاسوب البشري
• استرجاع المعلومات بواسطة الإنسان والحاسوب
• برامج التواصل الاجتماعي
• الحوسبة الاجتماعية
• التنظيم الاجتماعي
• الذكاء التكافلي