Lập trình

Trong nhiều trường hợp sử dụng, Java có thể được mệnh danh là ngôn ngữ lập trình tốt nhất cho các dự án trí tuệ nhân tạo AI. Nói chung, nó là một trong những ngôn ngữ lập trình trí tuệ nhân tạo được yêu thích và sử dụng phổ biến nhất. Ngôn ngữ lập trình trí tuệ nhân tạo Java chủ yếu được sử dụng để tạo ra các giải pháp học máy, mạng nơ-ron, thuật toán tìm kiếm, lập trình di truyền và các hệ thống nhiều robot.

Đối tượng

Ngôn ngữ lập trình trí tuệ nhân tạo Java hướng đối tượng và có thể mở rộng, đây là những tính năng cần phải có cho các dự án AI. Công nghệ máy ảo làm cho ngôn ngữ Java trở nên linh hoạt, dễ bảo trì và minh bạch. Nó cho phép bạn xây dựng một phiên bản ứng dụng duy nhất sẽ chạy trên tất cả các nền tảng hỗ trợ Java, làm tăng giá trị cho doanh nghiệp của bạn.

Vì trí thông minh nhân tạo được kết nối chặt chẽ với các thuật toán, nên một điểm ưu tiên nữa của Java trong lập trình AI là khả năng viết mã các loại thuật toán khác nhau.Lập trình AI bằng Java

Quy mô

Lập trình trí tuệ nhân tạo Java là một lựa chọn tốt cho các dự án quy mô lớn. Nó có bộ thu gom rác tích hợp tự động xóa dữ liệu vô dụng, tạo điều kiện trực quan hóa và kết hợp Swing và Bộ công cụ tiện ích tiêu chuẩn. Những công cụ này tạo ra đồ họa và giao diện hấp dẫn.

Một điểm mạnh nữa là cộng đồng Java đáng kể với hàng triệu thành viên trên toàn thế giới. Ngay cả một người mới bắt đầu học cũng có thể dễ dàng tìm hiểu và tạo ra các giải pháp hiệu quả vì luôn có người có thể trả lời các câu hỏi của bạn. Hơn nữa, hàng ngàn hướng dẫn hữu ích có sẵn trên Internet miễn phí.

Một số case study tiêu biểu lập trình AI bằng Java

Robocode

Những người muốn tìm hiểu thêm về Java, robotics, và AI, nên thử Robocode. Đây là một trò chơi Java dựa trên mã nguồn mở cho phép người dùng học các nguyên tắc lập trình Java. Ở đây người ta có thể tạo ra một robot, chương trình chiến lược của nó, phát triển trí tuệ lập trình. Có một code robot đơn giản, developer có thể xây dựng hành vi robot phức tạp hơn.

Lập trình AI bằng Java

JOONE Neural Engine

Đây là một multi-platform cho phép tạo ra, luyện tập, và thử nghiệm các neural networks. JOONE bao gồm các thành phần liên kết được kết nối bởi graphical editor và được điều khiển bằng các tập lệnh. Neural networks này cho phép các developer sử dụng môi trường luyện tập phân tán. Các tính năng platform chính bao gồm học tập có giám sát và không được giám sát, khả năng kịch bản và cơ chế xử lý dữ liệu.

Polar mobile robots

Sử dụng Java API, các developer đã xây dựng các robot di động cho Greenland và Nam Cực. GUI được phát triển với Java Swing. Khi Swing dễ sử dụng và có thể giao tiếp trực tiếp với các thành phần, nền tảng này đã được chọn để cung cấp phương tiện kiểm soát robot và chính nó.

Định hướng phát triển khi chọn lập trình AI bằng Java

Java cơ bản

Muốn theo học lập trình ai bằng java thì bước đi đầu tiên phải có kiến thức về Java cơ bản cái đã.

Nắm vững các kiến thức về Java core sẽ giúp bạn đi nhanh hơn trong các giai đoạn phát triển trung gian sắp tới.

Java hướng đối tượng

Java chủ yếu dựa trên đối tượng và xây dựng và phát triển các hệ thống phần mềm thì đối với Trí tuệ nhân tạo cũng vậy.

Bạn phải hiểu rõ về OOP trong Java thậm chí phải học ở mức nâng cao thì mới mong vận dụng tốt được.

Cấu trúc dữ liệu trong lập trình trí tuệ nhân tạo Java

Phần này cực kỳ quan trọng với những lập trình viên AI, bởi hầu hết AI đều được phát triển dựa trên các thuật toán.

Bạn phải tính toán sao cho AI làm việc hiệu quả nhất, nhanh nhất để thông minh nhất thì việc ứng dụng thuật toán và cấu trúc dữ liệu là điều không thể thiếu.

Bạn nên tìm hiểu các thuật toán nâng cao sẽ tốt cho bản thân khi theo ngành này.

Hệ cơ sở dữ liệu

Dữ liệu, kiến thức để truyền đạt – dạy lại để AI hiểu được phải đủ lớn.

Bạn không những là lập trình viên mà phải kiêm luôn các vị trí về dữ liệu, phải tự mình thu thập, phân tích và tổng hợp thì mới cung cấp chính xác cho code của mình được.

Lập trình AI bằng Java

Kiến thức về toán học

Nghe có vẻ vô lý nhưng hầu như các hàm xử lý trong AI đều liên quan đến toán – toán từ cơ bản đến nâng cao, nói chung là lượng kiến thức toán bạn học ở cấp 3, luyện thi đại học và toán ở Đại học là hết sức quan trọng.

Nhất là kiến thức về xác suất thống kê.

Lựa chọn các framework/library phù hợp và học chúng một cách nghiêm túc

Lập trình AI bằng Java

Để lập trình ai bằng java, tuỳ theo nhu cầu và định hướng mà bạn có thể có các Framwork và Library khác nhau. Hãy xem các danh sách phổ biến sau đây:

Lập trình trí tuệ nhân tạo Java – Đối với hệ chuyên gia

• Apache Jena – một Framework để tạo các ứng dụng web và dữ liệu được liên kết.
• PowerLoom – một nền tảng để xây dựng các ứng dụng và hệ thống lý luận dựa trên kiến ​​thức.
• d3web – một công cụ lý luận với nhiều thuật toán để giải quyết các vấn đề nhất định.
• Eye – một công cụ để thực hiện lý luận bán ngược.
• Tweety – một tập hợp các Framework cho các khía cạnh logic của AI và biểu diễn tri thức.

 Đối với mạng nơ-ron

• Neuroph – một Java Framework nguồn mở để tạo mạng lưới nơ-ron.
• Deeplearning4j – một Library về Deep Learning cho JVM cũng cung cấp API để tạo mạng nơ-ron.

 Đối với xử lý ngôn ngữ tự nhiên

• Apache OpenNLP – bộ công cụ xử lý văn bản ngôn ngữ tự nhiên.
• Stanford CoreNLP – một Framework để thực hiện các nhiệm vụ NLP.

Lập trình trí tuệ nhân tạo Java – Đối với máy học

• Java-ML – một tập hợp các thuật toán học máy.
• RapidMiner – một nền tảng khoa học dữ liệu cung cấp các thuật toán học máy thông qua GUI và Java API.
• Weka – một bộ sưu tập các thuật toán học máy.
• Encog – một tập hợp các thuật toán nâng cao.
• Deep Java Library – Là một thư viện mã nguồn mở được phát triển bởi AWS Labs. Nó cung cấp một API Java độc lập khung trực quan để đào tạo và thử nghiệm các mô hình học tập. Tài liệu và ví dụ có sẵn trên GitHub.

Đối với thuật toán di truyền

• Jenetic – một thuật toán di truyền tiên tiến.
• Watchmaker – một Framework để thực hiện các thuật toán di truyền.
• ECJ 23 – một Framework nghiên cứu hỗ trợ cho các thuật toán di truyền.
• JGAP (Gói thuật toán di truyền Java) – bao gồm các thành phần lập trình di truyền.
• Eva – một Framework thuật toán OOP tiến hóa đơn giản.

Lập trình tự động

• Spring Roo – một công cụ phát triển nhẹ từ Spring.
• Acceleo – một trình tạo mã cho Eclipse từ các mô hình EMF.

Kết luận

Tuy không phải là lựa chọn số 1 cho lĩnh vực AI nhưng lập trình AI bằng Java vẫn là một đối trọng đáng gờm với phần còn lại – bạn có thể tìm hiểu thử xem, một số các ứng dụng và hệ thống AI lớn đã được viết bằng Java rồi đấy.