מתמטיקה ומדעי המחשב
פולימורפיזם - המסע בזמן של ד"ר דנה אשכנזי
מתמטיקה ומדעי המחשב
פולימורפיזם - המסע בזמן של ד"ר דנה אשכנזי
ארץ המתמטיקה המופלאה (1979). דנה אשכנזי (לוטקר) - דיו על נייר.
המתמטיקה, המכונה גם "מלכת המדעים", היא שפת המדעים המדויקים. תכליתו של המדע להבין את המציאות, והמתמטיקה מאפשרת לעשות זאת. חשיבה מתמטית מביאה ללידתן של תגליות מדעיות, והתגליות הללו מובילות לעוד לתגליות נוספות.
הידעת? בראשית דרכה המתמטיקה נכתבה במלים ולא על ידי סימנים. מרבית הסימנים המתמטיים הנמצאים כיום בשימוש הומצאו מהמאה ה-16 והלאה. לדוגמה, המתמטיקאי והפיזיקאי הוולשי רוברט רקורד המציא בשנת 1557 את סימן השוויון "=" כקיצור לטקסט בספר אלגברה שכתב לדוברי אנגלית. המתמטיקה היא שפה שמכילה סימנים רבים, חלקם לקוחים מאותיות יווניות וחלקם מאותיות לטיניות של העת העתיקה, וסימנים נוספים שהומצאו על ידי מתמטיקאים כדי לתאר מספרים, משתנים ופעולות חשבון על מנת לחסוך זמן בעת הכתיבה והפיתוח של משוואות, ביטויים ורעיונות מתמטיים. רבים מהסימנים התמטיים המקובלים כיום הומצאו במאה ה-18 על ידי המתמטיקאי לאונרד אוילר.
מדוע כדאי ללמוד מתמטיקה? (5:43 דק'). האם מתמטיקה בעצם משעממת? על הקשר שבין מתמטיקה ללוגיקה, אתיקה ופילוסופיה. הסבר על האופן שבו חשיבה מתמטית מאמנת את המוח ומסייעת בפתרון בעיות.
מפת המתמטיקה (11:05 דק'). סקירה היסטורית של התפתחות המתמטיקה מהיום בו החל האדם לספור ועד לימינו אנו, המראה את הקשר שבין מתמטיקה עיונית לבין מתמטיקה שימושית.
מהיכן מגיעים הסמלים המתמטיים? (4:30 דק') – שפת המתמטיקה עמוסה בסמלים כגון קווים, נקודות, חיצים, ואותיות באנגלית, יווניות, כתוביות עילית, ועוד. סרטון המסביר את מקורותיהם של הסמלים המתמטיים השונים.
ההיסטוריה של המתמטיקה (שעה ו-45 דק') – סרט המתאר כיצד התפתחה המתמטיקה באזורים שונים בעולם העתיק, החל ממצרים העתיקה, מסופוטמיה ועד יוון, הודו, המזרח התיכון, וסין. הסרט מתייחס לשימוש במערכת העשרוניות, בהמצאת המספר אפס ובמושג האינסוף, ומתאר כיצד העשירה המתמטיקה את העולם בו אנו חיים כיום.
המתמטיקה כחוש הנעלם (13:12 דק') – הרצאת טד על התשוקה למתמטיקה כחוש שכולנו יכולים לאמץ על מנת לראות את העולם בצורה שונה.
כמה גדול הוא האינסוף? (7:12 דק') – סרטון המנסה להסביר באמצעות תורת הקבוצות את המונח המופשט אינסוף וכיצד מושג זה הוביל מתמטיקאים להבנה שישנן שאלות שאין עליהן תשובה.
הידעת? המתמטיקה מתאפיינת בחקירת תבניות של מבנים ומערכות שהוגדרו על ידי הנחות יסוד (אקסיומות), תוך שימוש בלוגיקה. חקירת המבנים יכולה להיות מסיבות אסטטיות בלבד, תוך התייחסות למתמטיקה כאל אמנות. לחילופין חקירת המבנים יכולה להיעשות מסיבות מדעיות, כך שחקירת המבנים נובעת מרצון להבין טוב יותר את העולם בו אנו חיים, או מסיבות הנדסיות/וטכנולוגיות, בהן נעזרים המהנדסים במתמטיקה למטרות שימושיות (מתמטיקה שימושית/יישומית).
אינסוף הוא מושג הזוכה למשמעויות שונות בתחומי המתמטיקה, פיזיקה, פילוסופיה, תאולוגיה ואמנות. האינסוף הוא דבר חסר גבולות, שתכולתו גדולה מכל דבר אחר או תהליך שלא יגיע לסופו לעולם.
אדם, מיתוס, מתמטיקאי – פיתגורס (45:14 דק') – סיפורו של פיתגורס עוסק בחדשנות, נחישות וגאונות. פיתגורס היה פילוסוף ומתמטיקאי שחי ביוון העתיקה בין השנים 570 ל-495 לפנה"ס. פיתגורס ייסד את האסכולה הפיתגוראית, שהייתה תערובת של אסכולה מדעית וכת דתית. הפיתגוראים עסקו במתמטיקה, פילוסופיה, אסטרונומיה ובמוזיקה, ושיטת הלימוד שלהם התבססה על שאלות ותשובות.
היפאטיה מאלכסנדריה (10:06 דק' – פרק ראשון מתוך חמישה פרקים) – סרט המספר את קורות חייה של היפטאיה, שהייתה בתו של המלומד תיאון שלימד מתמטיקה במוזיאון אלכסנדריה שבמצרים. המוזיאון כלל את הספרייה הגדולה של אלכסנדריה וכן בתי ספר עצמאיים. היפטיה לימדה בבית הספר הניאופלטוני לפילוסופיה וכתבה על מתמטיקה, אסטרונומיה ופילוסופיה.
הידעת? פיתגורס, שהיה פילוסוף יווני ומגדולי המתמטיקאים בכל הזמנים, ניסה למצוא את ההיגיון שמאחורי המספרים, ואף שאף לתרגם את הטבע למספרים. תודות לגאוניותו חדלו המספרים להיות רק אמצעי לספירה ולחישוב. הוא גילה לדוגמה, שקיים יחס מספרי בין אורכי המיתרים של כלי נגינה לבין הצלילים המופקים מהם. פיתגורס רכש את הידע המתמטי שלו במסעותיו ברחבי העולם העתיק. הוא אימץ כלים מתמטיים מאנשי כריתים, ספרטה, בבל ומצריים, והשתמש בהם מאוחר יותר לצורך תגליותיו. פיתגורס מוכר בין היתר בשל משפט פיתגורס המתאר את היחס בין צלעותיו של משולש ישר-זווית – סכום ריבועי הניצבים (צלעות ניצבות) במשולש ישר זווית שווה לריבוע היתר (הצלע הגדולה).
הידעת? היפאטיה הייתה מתמטיקאית, פילוסופית, אסטרונומית, מורה, וממציאה ממוצא יווני. היא נולדה בשנת 370 לספירה וחיה באלכסנדריה שבמצרים. היא הייתה בתו של המתמטיקאי תיאון, שהיה נשיא אוניברסיטת אלכסנדריה (המוזיאון של אלכסנדריה), ועודד את חינוכה הקפדני. כתביה של היפאטיה לא שרדו, אולם מעדויות כתובות אחרות עולה שתרמה להתפתחותם של תחומי הגיאומטריה, האלגברה, הפילוסופיה ואף לפיתוחם של מתקנים הנדסיים כדוגמת ההידרומטר (מד צפיפות מים). היפאטיה הייתה פגנית בדתה ואמונתה, ולכן דעותיה לא נשאו חן בעיני השליטים הנוצרים של אלכסנדריה, שראו בה כופרת וטענו כי היא מכשפה.. בשנת 415 לספירה היא נחטפה בידי המון קנאי של אנשי דת קיצוניים, ועונתה באכזריות למוות. מותה הטראגי מסמל את סוף עידן הזוהר של המתמטיקה בעולם העתיק.
ארבעה ממדים (3:56 דק') – מרחב ארבע ממדי הוא הכללה ארבע ממדית של קובייה תלת ממדית, כפי שקובייה היא הכללה של ריבוע דו ממדי.
חוקרים ממדים אחרים – מאת אלכס רוזנטל וג'ורג' זיידן (4:48 דק') – תארו לעצמכם עולם דו מימדי. בספר שטוחלנדיה מפורסם בשנת 1884, דווין אבוט המציא עולם שטוח העוזר להבין את המשמעות של ממדים מסדר גבוה.
כל מה שכדאי לדעת על שחמט (14:42 דק') – טיפים יעילים איך לשחק את משחק המלכים.
התבנית האינסופית שלעולם אינה חוזרת (21:11 דק') – ריצוף פנרוז הוא פסיפס של המישור שאינו מחזורי. הריצוף קרוי על שמו של המתמטיקאי הבריטי רוג'ר פנרוז יליד שנת 1931.
משוואות דיפרנציאליות (27:15 דק') – מקובל להשתמש במשוואות דיפרנציאליות כאשר יותר קל לתאר שינוי מאשר כמות מוחלטת. משוואות דיפרנציאליות מתחלקות לשני סוגים: משוואות דיפרנציאליות רגילות, ומשוואות דיפרנציאליות חלקיות.
מתמטיקה: מבוא משוואות דיפרנציאליות (11:23 דק') – משוואה דיפרנציאלית היא משוואה המקשרת בין פונקציה לא ידועה לאחת או יותר מנגזרותיה. סרטון המסביר מהי משוואת דיפרנציאלית ומה ההבדל בין משוואות דיפרנציאליות רגילות לחלקיות.
מימדים - ניתן להתייחס למימד כאל כיוון: לנקודה יש אפס מימדים, הקו הוא חד-מימדי (בעל מימד אורך), לריבוע יש מרחב דו-מימדי (אורך ורוחב), ולקוביה יש מרחב תלת-מימדי (אורך, רוחב וגובה). היצירה שטוחלנדיה, שנכתבה במאה ה-19, עוזרת להבין את מושג המימדים.
הידעת? שטוחלנדיה היא יצירה ספרותית סאטירית מז'אנר הפנטזיה שנכתבה על ידי אדווין אבוט אבוט (1926-1839), שהיה מורה לאנגלית וסופר בריטי. יצירה זו, שפורסמה לראשונה בשנת 1884, מהווה ביקורת על ההיררכיה החברתית והמעמדות באנגליה של בתקופה הוויקטוריאנית. היצירה פופולרית עד היום בקרב מתמטיקאים והיא מתארת חיים בעולם מישורי דו-מימדי, שתושביו הם מצולעים המתחלקים למעמדות בהתאם למספר צלעותיהם. העיגולים הם בני האצולה מהמעמד הגבוה ביותר, המספר עצמו הוא ריבוע ממעמד הג'נטלמנים, והנשים בשטוחלנדיה הן קווים ישרים. העלילה מתארת מפגש בין הריבוע לבין כדור תלת-מימדי שהגיע לביקור בשטוחלנדיה על מנת להפיץ את בשורת ריבוי המימד.
הידעת? ריצוף פנרוז הינו מודל מתמטי שפותח על יד רוג'ר פנרוז, פרופסור בריטי למתמטיקה, בשנות ה-70 של המאה העשרים. ריצוף זה מבוסס על שתי צורות מעוינות, בעזרתן ניתן לרצף מישור באופן כמעט מחזורי בלי להשאיר חללים (ריצוף קוואזיפריודי).
הידעת? שחמט - חשיבה מתמטית קיימת גם במשחקים. משחק השחמט, המכונה "משחק המלכים", מהווה קרב מתמטי בין שני שחקנים. זהו אחד המשחקים האהובים והמאתגרים ביותר שהומצאו על-ידי האדם. שדה הקרב במשחק זה מורכב מלוח משובץ, המחולק ל- 64 משבצות צבועות בצבעי שחור ולבן לסירוגין. צבע הכלים של המתמודדים שונה זה מזה. כל מתמודד מקבל: מלך, מלכה, שני רצים, שני פרשים, שני צריכים, וכן שורה של שמונה חיילים פשוטים. לכל כלי יכולת תנועה שונה על לוח השחמט.
הידעת? עוד על משחק המלכים - מקורו של השם שחמט בפרסית "שאח מת", שפירושו המלך מת. שם זה ניתן למשחק מאחר והניצחון מושג לאחר שאחד המלכים הובס בקרב. בתורו יכול שחקן השחמט להזיז כל כלי לאן שירצה, ובלבד שלא יחרוג מכללי המשחק. כאשר המלך מותקף ונתון לאיום מצד אחד הכלים של היריב, המצב מכונה שח. כעת חובה על השחקן שהותקף לעשות ככל שביכולתו בהתאם לכללי המשחק, על-מנת לבטל את מצב השח ולהציל את המלך שלו. כדי לצאת ממצב שח ניתן לבצע מהלכים שונים, ביניהם : הזזת המלך ממקומו, תקיפת הכלי התוקף או חסימת מסלול ההתקפה. אם הצלת המלך נכשלה, מתקבל מצב הקרוי מט, בו השחקן שהביס את המלך היריב הוא זה שניצח במשחק.
משוואה דיפרנציאלית היא משוואה שהנעלם שלה הוא פונקציה, והמשוואה מתארת את הקשר שבין הפונקציה לנגזרותיה. משוואות דיפרנציאליות מתוארת באמצעות המעלה והסדר שלה. מעלת המשוואה נקבעת לפי החזקה הגבוהה ביותר של הפונקציה הנעלמת במשוואה, וסדר המשואה הוא כסדר הנגזרת הגבוהה ביותר של הפונקציה. משוואה דיפרנציאלית רגילה מתוארת באמצעות פונקציה של משתנה יחיד ואילו במשוואה דיפרנציאלית חלקית הפונקציה תלויה במספר משתנים, ולכן הנגזרות הן חלקיות. משוואות דיפרנציאלית משמשות בתחומי מדע והנדסה, זאת מאחר ותופעות רבות משתנות עם הזמן, המיקום, הטמפרטורה ועוד, ואת השינויים הללו ניתן לתאר באמצעות משוואות.
כיצד ניתן ללמד ילדים מתמטיקה באמצעות מחשבים (19:19 דק') – הרצאת טד מאת קונרד וולפרם. מה הטעם ללמד מתמטיקה? מדוע ילדים לא מתעניינים במתמטיקה וכיצד ניתן לגרום להם לגלות ענין במתמטיקה, לפתח חשיבה לוגית ולפתור בעיות בעולם האמתי.
האם מספרים מדומים הם אמתיים? (5:46 דק') – מספרים מדומים הם תוצאה של הרחבת מערכת המספרים שלנו. מספר מדומה, המכונה לעיתים גם מספר דמיוני, הוא מספר שריבועו הוא מספר ממשי שלילי.
מדעי המחשב
מחשב - מכונה חשמלית המסוגלת לבצע רצף של פקודות חישוביות או לוגיות (תוכנית) באופן אוטומטי לשם עיבוד נתונים וביצוע משימות. המלומדים ביוון העתיקה פתחו לפני למעלה 2,000 שנים מכונת חישוב מכנית-אנלוגית, המכונה כיום "מנגנון אנטיקיתרה", שנועדה לחזות את מיקומם של גרמי שמיים. בשנת 1642 פיתח בליז פסקל מכונה שנועדה לבצע חישובים תוך שימוש בגלגלי שיניים ומעין מנוף עשויים מתכת. בשנת 1620 הומצא על ידי ויליאם אוטרד את סרגל החישוב, שנועד באמצעות שימוש בשתי סקאלות לוגריתמיות לבצע פעולות של חיבור, חיסור, כפל, חילוק. בראשית המהפכה התעשייתית פותחו מחשבים מכניים שונים, אולם המחשב החשמלי המשמש את בני האדם כיום התפתח במהלך מלחמת העולם השנייה. במובן לוגי מחשב הוא מכונה המקיימת את ההגדרה של מכונת טיורינג. מחשב מגיב באופן מוגדר למערכת פקודות, ויכול לבצע באופן עצמאי שורה של פקודות. מחשב מכיל חומרה (הרכיבים האלקטרונים הפיזיים מהם בנוי המחשב), מערכת הפעלה (תוכנה עיקרית), וציוד נלווה (מארז, זכרונות, תוכנות, מסך, מקלדת, עכבר ועוד) המאפשר הפעלה מלאה לש מערכת המחשב. מחשבים משמשים לביצוע חישובים, לשמירת מידע, עיבוד נתונים, בקרה, ואף שליטה על רובוטים. מחשבים הם חלק בלתי נפרד מחיי היומיום של בני האדם במאה ה-21, והשימוש בהם נעשה כמעט בכל תחום. רבים מהמכונות והמכשירים החשמליים המשמשים את בני האדם כיום מכילים מחשב האחראי על תפקודיהם השונים. אחד השימושים הבולטים ביותר כיום למחשבים הוא בתחום התקשורת (רשת האינטרנט, טלפונים חכמים, רשתות חברתיות ועוד).
מדעי המחשב הוא מקצוע מדעי העוסק בחישוביות, במערכות מחשוב, ובתכנות. התחום כולל ענפים כגון חקר ופיתוח שפות תוכנה, בלשנות חישובית, גרפיקה ממוחשבת, הצפנה, חקר התכונות של בעיות חישוביות כדוגמת סיבוכיות, יישום של חישובים ואלגוריתמים, והנדסת תקשורת.
"אני חושב שצריך להחשיב את וירוסי המחשב כחיים.
עצם זה שצורת החיים היחידה שהצלחנו לייצר היא הרסנית
אומר משהו על טבע האדם.
יצרנו חיים בדמות עצמנו."
(סטיבן הוקינג)
אלן מתיסון טיורינג - גרפיקה: דנה אשכנזי.
אלן מתיסון טיורינג - איור וגרפיקה: דנה אשכנזי ואורנה חמיליס.
המפכה הצרפתית למהפכת הסייבר (14:23 דק') – הרצאתו של פרופ' יצחק בן ישראל שניתנה במסגרת הרצאות "אתנחתא" בסימן "מהפכות" בדצמבר 2015.
מפת מדעי המחשב (10:57 דק') – מדעי המחשב הוא תחום מדעי החוקר מה מחשבים יכולים לעשות ומהן הדרכים היעילות ביותר לפתור בעיות באמצעות מחשבים. מכונת טיורינג היא מודל חישובי באמצעותו ניתן לתאר בצורה מתמטית את האופן שבו פועל מחשב.
מהפכת הבינה המלאכותית – הצמצום המהיר של הפערים בין האדם למחשב (15:04 דק') – הרצאתו של פרופ' ליאור וולף במסגרת הרצאות "אתנחתא" בסימן "מהפכות". ההרצאה התקיימה באוניברסיטת תל אביב ב-20.12.2015.
אלן טיורינג – חייו של גאון (8:13 דק') – אלן טיורינג היה מתמטיקאי גאון, קריפטוגרף, גיבור מלחמה שפיצח את קוד מכונת ההצפנה הגרמנית "אניגמה" במלחמת העולם השנייה ואבי המחשוב המודרני שנחשב לאחד המוחות הגדולים של המאה ה-20.
הידעת? אלן מתיסון טיורינג - מתמטיקאי בריטי, שנחשב לאבי תחומי מדעי המחשב והבינה המלאכותית. טיורינג נולד באנגליה ב-23 ביוני 1912. בשנים 1931 עד 1934 הוא למד מתמטיקה בקינגס קולג' שבאוניברסיטת קיימברידג'. בתקופת שהותו בקיימברידג' עסק טיורינג במיזוג בין תחומי הלוגיקה המתמטית והמכונות. בשנת 1936 כתב את מאמרו הנודע: "על מספרים הניתנים לחישוב", שראה אור בשנת 1937, ובו התמודד טיורינג עם הבעיה העשירית של הילברט, שזכתה לכינוי "בעיית ההכרעה" (בעיה שפתרונה הוא "כן" או "לא"). בכדי להבדיל בין בעיות מתמטיות הניתנות להכרעה לבין בעיות שאינן ניתנות להכרעה הגה טיואינג את רעיון מכונת טיורינג, שזהו מודל מופשט לדרך פעולתו של המחשב המודרני של ימינו. בשנת 1939, לאחר שסיים את לימודי הדוקטורט באוניברסיטת פרינסטון, ארה"ב, הצטרף טיורינג ליחידת פענוח הצפנים המיוחדת של משרד החוץ הבריטי. במהלך המלחמה פיתח טיורינג את מכונת ה"בומב", שפצחה את צופן מכונת האניגמה הגרמנית ותרמה בכך תרומה משמעותית לניצחונן של בנות הברית על צבא גרמניה במלחמת העולם השנייה. בנוסף הוא פיתח את מבחן טיורינג, הדן בתחום הבינה המלאכותית, ובודק האם תתכן מכונה בעלת אינטליגנציה אנושית. בשנת 1954 נמצא הלן טיורינג בביתו ללא רוח חיים, לאחר שאכל תפוח מורעל בציאניד ושם בכך קץ לחייו, לאחר שנכפה עליו לעבור טיפול הורמונאלי לאחר שהורשע בהומוסקסואליות.
הידעת? רשת האינטרנט היא רשת חובקת עולם, המשמשת לתקשורת בין מיליארדי אנשים ברחבי הגלובוס באמצעות מחשבים, כבלים, קווי טלפון, סיבים אופטיים ולוויינים. רשת זו החלה לרקום עור וגידים בסוף שנות ה-60, בעקבות חששותיה של ארה"ב מפני מלחמה גרעינית. בתחילת הדרך הייתה רשת האינטרנט פרויקט של משרד ההגנה האמריקאי, אך בשנות ה-80 פיתחו אוניברסיטאות בארה"ב רשת מחשבים שנועדה לאפשר שיתופי מחקר אקדמיים. בשנות ה-90 נכנעה ארה"ב ללחץ הבינלאומי והודיע על ויתור שליטתה באינטרנט. כיום הרשת מנוהלת על ידי שורה של גופים בינלאומיים.
ניתן לראות ברשת האינטרנט אתרי אינטרנט המכילים טקסט ותמונות, ואף לשמוע רדיו ולראות סרטים. קיים ברשת מידע עצום בתחומים נרחבים ובמגוון שפות, ואף ניתן לסחור באמצעות הרשת. באינטרנט קיימות גם רשתות חברתיות כדוגמת הפייסבוק, המאפשרות תקשורת עם חברים, דבר שהפך את האינטרנט לתופעה חברתית-תרבותית-כלכלית ששינתה את פני העולם. רשת האינטרנט היא למעשה שילוב בין הספרייה הגדולה של אלכסנדריה לבין חזון הכפר הגלובלי.
הנורה במטבח נשרפה או שהשתלטו עליה האקרים? (16:26 דק') – כיצד יראו חיינו עם טכנולוגית האינטרנט של הדברים? מהי נורה חכמה ואיך פועל קורקינט חשמלי? הרצאתו של פרופ' סיון טולדו שניתנה במסגרת הרצאות אתנחתא – מנהרת הזמן מהעבר את הלא נודע, אוניברסיטת תל אביב.
מחשב אסטרונומי בן 2000 שנה שנוצר מחדש (2:43 דק') – המחשב מבוסס על מנגנון אנטקטרה הקדום בן האלפים שנה שהתגלה בספינה טרופה לפני מאה שנה, שחוקרים מאמינים ששימש לניבוי תנועות גרמי השמים.
קורס מזורז במדעי המחשב (11:52 דק') – למרות שהמחשבים הדיגיטליים שלנו חדשים יחסית, הצורך בחישוב קיים כבר שנים רבות. מראשית הציוויליזציה לבני אדם היה צורך במכשירים מיוחדים שיסייעו בניהול משימות שונות.
בתוך תודעתו של הדחיין (הרצאת טד של טים אורבן, 14:04 דק') – אומנם דחיינות היא תופעה קשה להבנה ולא ממש הגיונית, אבל לאנשים מסוימים קשה להתנער מההרגל לחכות עד הרגע האחרון כדי לעשות דברים.
בינה מלאכותית – תחום במדעי המחשב העוסק במחקר ופיתוח של מכונות המדמות חשיבה אנושית, לדוגמה על ידי למידת מכונה. המבחן לבינה מלאכותית הוצע על ידי אבי מדעי המחשב, אלן טיורינג, בשנת 1950, וקרוי "מבחן טיורינג". למידת מכונה היא תחום במדעי המחשב (תת תחום של ענף הבינה המלאכותית) העוסק בפיתוח אלגוריתמים מבוססי סטטיסטיקה, המאפשרים למחשב ללמוד מתוך מספר רב של דוגמאות, ועל ידי כך לשפר יכולות עם הזמן. בלמידת מכונה האלגוריתמים לומדים למצוא דפוסים מתוך מספר גדול של נתונים ועל ידי כך מתאפשרת קבלת החלטות של המכונה באופן עצמאי, תוך כדי כך שהמחשב מדמה התנהגות אנושית. ככל שהמכונה (מחשב) מתבססת על יותר נתונים כך יכולת קבלת ההחלטות שלה משתפרת בתהליך של למידה. למידה עמוקה הוא תת תחום של ענף למידת המכונה העושה שימוש ברשת נוירונים בדומה לרשת העצבים במוח האנושי, תוך כדי שהרשת העצבית הממוחשבת לומדת על ידי תיקון הקשרים בתוכנה. יישומי הבינה המלאכותית כוללים זיהוי פנים, תרגום שפות, זיהוי עצמים בתמונות, שליטה על רכבים אוטונומיים, ראיה ממוחשבת, אינטרנט של הדברים, זיהוי דפוסי התנהגות, שיפור יכולת קבלת החלטות (לדוגמה בשוק ההון), שירות לקוחות, מוקדי חירום, עזרה לרופאים בניתוח תוצאות של בדיקות ואבחון מחלות, יצירת רובוטים דמויי אדם, החלפת בני אדם בביצוע משימות פשוטות החוזרות על עצמן ובביצוע משימות מסוכנות, ויכולת עבודה של מכונות ממוחשבות סביב השעון ללא הפסקה.
לבינה מלאכותית ישנם גם חסרונות, כגון יצירת אבטלה המונית בעולם ודחיקת מקצועות רבים משוק העבודה, הגדלת האי-שוויון בין נשים לגברים ("אפליה אלגוריתמית"), פגיעה במיעוטים, חוסר רגולציה, תאונות כתוצאה מהסקת מסקנות שגויה, ניצול הטכנולוגיה על ידי כוחות אפלים למטרות לא חוקיות, שיבוש מערכות כדוגמת בתי חולים, אובדן הפרטיות, והשתלטות על המין האנושי.