人工智能的歷史、現(xiàn)實(shí)與未來(lái)

1、人工智能的歷史、現(xiàn)實(shí)與未來(lái)計(jì)科、090213引言人類夢(mèng)想發(fā)明各種機(jī)械工具和動(dòng)力機(jī)器，協(xié)助甚至代替人們從事各種體力勞動(dòng)。18世紀(jì)第一次工業(yè)革命中，瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)開辟了利用機(jī)器動(dòng)力代替人力和畜力的新紀(jì)元。此后，顯著減輕體力勞動(dòng)和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化才成為可能。人類同樣夢(mèng)想發(fā)明各種智能工具和智能機(jī)器，協(xié)助甚至代替人們從事各種腦力勞動(dòng)。20世紀(jì)40年代計(jì)算機(jī)的發(fā)明和50年代人工智能的出現(xiàn)開辟了利用智能機(jī)器代替人類從事腦力勞動(dòng)的新紀(jì)元。此后，顯著減輕腦力勞動(dòng)和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程智能化才成為可能。然而，人工智能的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)說(shuō)不上完善，它仍然在發(fā)展，在成長(zhǎng)，在前進(jìn)。因而，我們今天來(lái)關(guān)注它的過(guò)去，現(xiàn)在，以及未來(lái)。1.

2、人工智能的概念人工智能分為“人工”和“智能”兩部分，其中“人工”的概念不難定義，至于“智能”這涉及到其它諸如意識(shí)（CONSCIOUSNESS）、自我（SELF）、思維（MIND）（包括無(wú)意識(shí)的思維（UNCONSCIOUS_MIND）等等問(wèn)題。人唯一了解的智能是人本身的智能，這是普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)。但是我們對(duì)我們自身智能的理解都非常有限，對(duì)構(gòu)成人的智能的必要元素也了解有限，所以就很難定義什么是“人工”制造的“智能”了。因此人工智能的研究往往涉及對(duì)人的智能本身的研究。其它關(guān)于動(dòng)物或其它人造系統(tǒng)的智能也普遍被認(rèn)為是人工智能相關(guān)的研究課題。2.人工智能的歷史1950年英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈（A.M.Turing,

3、19121954）發(fā)表了計(jì)算機(jī)與智能的論文中提出著名的“圖靈測(cè)試，形象地提出人工智能應(yīng)該達(dá)到的智能標(biāo)準(zhǔn)；圖靈在這篇論文中認(rèn)為“不要問(wèn)一個(gè)機(jī)器是否能思維，而是要看它能否通過(guò)以下的測(cè)試；讓人和機(jī)器分別位于兩個(gè)房間，他們只可通話，不能互相看見。通過(guò)對(duì)話，如果人的一方不能區(qū)分對(duì)方是人還是機(jī)器，那么就可以認(rèn)為那臺(tái)機(jī)器達(dá)到了人類智能的水平。這算是對(duì)人工智能最初的定義。而“人工智能”一詞最初是在1956年在達(dá)特茅斯大學(xué)召開的DARTMOUTH學(xué)會(huì)上提出的。1956年夏季，年輕的美國(guó)學(xué)者麥卡錫、明斯基、朗徹斯特和香農(nóng)共同發(fā)起，邀請(qǐng)莫爾、塞繆爾、紐厄爾和西蒙等參加在美國(guó)達(dá)特茅斯大學(xué)舉辦了一次長(zhǎng)達(dá)2個(gè)多月的研討會(huì)

4、，熱烈地討論用機(jī)器模擬人類智能的問(wèn)題。會(huì)上，首次使用了人工智能這一術(shù)語(yǔ)。這是人類歷史上第一次人工智能研討會(huì)，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生，具有十分重要的歷史意義。從1956年正式提出算起，50多年來(lái)，人工智能學(xué)科取得長(zhǎng)足的發(fā)展，成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué)。“人工智能”的目的是模擬人類的思維，當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后，人類開始真正有了一個(gè)可以模擬人類思維的工具，在以后的歲月中，無(wú)數(shù)科學(xué)家為這個(gè)目標(biāo)努力著。20世紀(jì)60年代以來(lái)，生物模仿用來(lái)建立功能強(qiáng)大的算法。這方面有進(jìn)化計(jì)算，包括遺傳算法、進(jìn)化策略和進(jìn)化規(guī)劃（1962年）。1992年Bezdek提出計(jì)算智能。他和Marks（1993年）指出計(jì)算智能取決于制造

5、者提供的數(shù)值數(shù)據(jù)，含有模式識(shí)別部分，不依賴于知識(shí)；計(jì)算智能是認(rèn)知層次的低層。今天，計(jì)算智能涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、進(jìn)化計(jì)算和人工生命等領(lǐng)域，呈現(xiàn)多學(xué)科交叉與集成的趨勢(shì)。專家系統(tǒng)在90年代興起，模擬人類專家解決領(lǐng)域問(wèn)題，知識(shí)庫(kù)的改進(jìn)與歸納是其重點(diǎn)。從功能上可分為解釋、預(yù)測(cè)、診斷、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、監(jiān)視、控制、調(diào)試、教學(xué)、修理等專家系統(tǒng)。從原理上可分為基于規(guī)則、基于框架、基于模型的專家系統(tǒng)。新型專家系統(tǒng)分為分布式和協(xié)同式。驅(qū)動(dòng)方式有控制驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、需求驅(qū)動(dòng)，事件驅(qū)動(dòng)等。諸多模型中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的應(yīng)用最為廣泛。自動(dòng)規(guī)劃是一種問(wèn)題求解技術(shù)，從某個(gè)特定的問(wèn)題狀態(tài)出發(fā)，尋求一系列行為動(dòng)作，并建立一個(gè)操作

6、序列，直到求得目標(biāo)狀態(tài)為止。發(fā)展的技術(shù)有分層規(guī)劃、長(zhǎng)度優(yōu)先搜索、應(yīng)用最小約束策略、準(zhǔn)則法等。已發(fā)展了HACKER系統(tǒng)STRIPS規(guī)劃系統(tǒng)、PULP-1機(jī)器人規(guī)劃系統(tǒng)（有學(xué)習(xí)能力）、問(wèn)題求解系統(tǒng)NOAH等。AI的發(fā)展促進(jìn)自動(dòng)控制向智能控制發(fā)展。從I960年以來(lái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已成功應(yīng)用于自動(dòng)控制研究。這是因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)適于實(shí)時(shí)控制和動(dòng)力學(xué)控制；可實(shí)現(xiàn)非線性控制；可進(jìn)行信息熔合處理，特別適于復(fù)雜的、多變量大系統(tǒng)的控制。原理方面，1965年，傅京孫引入AI的啟發(fā)式推理規(guī)則，1977年，Saridis引入運(yùn)籌學(xué)的概念智能控制，提出分級(jí)（組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)和執(zhí)行級(jí)）遞階智能控制方法。之后，蔡自興再引入了信息論。正是

7、在一代代各學(xué)科專家的努力下，人工智能從最初的一段幻想、一個(gè)假設(shè)，變?yōu)榱艘粋€(gè)策劃、一段程序，一個(gè)出現(xiàn)在了地平線上的現(xiàn)實(shí)。3人工智能的現(xiàn)在如今人工智能已經(jīng)不再是幾個(gè)科學(xué)家的專利了，全世界幾乎所有大學(xué)的計(jì)算機(jī)系都有人在研究這門學(xué)科，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的大學(xué)生也必須學(xué)習(xí)這樣一門課程，在大家不懈的努力下，如今計(jì)算機(jī)似乎已經(jīng)變得十分聰明了。例如，1997年5月，IBM公司研制的深藍(lán)（DEEPBLUE）計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋大師卡斯帕洛夫（KASPAROV）。大家或許不會(huì)注意到，在一些地方計(jì)算機(jī)幫助人進(jìn)行其它原來(lái)只屬于人類的工作，計(jì)算機(jī)以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮著它的作用。人工智能始終是計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿學(xué)科，計(jì)算機(jī)編

8、程語(yǔ)言和其它計(jì)算機(jī)軟件都因?yàn)橛辛巳斯ぶ悄艿倪M(jìn)展而得以存在。現(xiàn)在，研究和應(yīng)用從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、從家電到火箭制導(dǎo)，已經(jīng)廣泛用于武器控制、機(jī)器人規(guī)劃與控制、（制造業(yè)采礦業(yè)等的）自動(dòng)加工系統(tǒng)的智能控制、故障檢測(cè)與診斷、飛行器的智能控制醫(yī)用智能控制、智能儀器等。自然科學(xué)方面，AI與其它學(xué)科相互交叉、相互滲透和相互促進(jìn)。AI向其它學(xué)科提供了工具和方法，如知識(shí)表示和推理機(jī)制、問(wèn)題求解和搜索算法，模糊邏輯推理和非單調(diào)推理技術(shù)，以及計(jì)算智能技術(shù)等，可以解決從前難以解決的問(wèn)題。而其他學(xué)科的重要概念，在AI研究中也得到發(fā)展。如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分時(shí)系統(tǒng)、編目處理系統(tǒng)和交互調(diào)試系統(tǒng)等2。社會(huì)科學(xué)方面也是如此。在需要使用數(shù)

9、學(xué)一計(jì)算機(jī)工具解決問(wèn)題的學(xué)科（如經(jīng)濟(jì)學(xué)），AI帶來(lái)的幫助不言而喻。更重要的是，AI反過(guò)來(lái)有助于人類最終認(rèn)識(shí)自身智能的形成。在重新闡述知識(shí)歷史的過(guò)程中，AI有望解決知識(shí)的模糊性，消除知識(shí)的不一致性。這將導(dǎo)致邏輯和哲學(xué)等等方面的改善，影響到心理學(xué)、認(rèn)知學(xué)的核心理論，對(duì)于哲學(xué)社會(huì)學(xué)方面的理論也將帶來(lái)徹底的變革。此外，綜合應(yīng)用語(yǔ)法、語(yǔ)義和AI的形式知識(shí)表示方法，有可能改善知識(shí)的自然語(yǔ)言表達(dá)形式與此同時(shí)，潛在的知識(shí)，直感靈感等等也能夠闡述為適用的AI形式。從而擴(kuò)大知識(shí)的領(lǐng)域，以及對(duì)現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行提純。AI應(yīng)用領(lǐng)域甚廣，專家系統(tǒng)更深入各行各業(yè)，帶來(lái)巨大的宏觀效益。oioiowwioooowwioioowio

10、oiawoioiooi101010001001001000000101011111WW011W10100101010101010101010001001OWIOWOOI1010101001010101010101010101010101000000101010100001010101001010010100101001101010001001oo-10100WWW10101010100101C0101010W100C101010001001010100101010101010W100W1001010101010001010100010010011010010101010101010101001

11、010104人工智能的未來(lái)IU1UIuut11911111101001110poioiOioioool)101010100000)010100101001miwwonw001010101000101010101000001001010101001011111wwoino0100WW101000101010101010000010100101001*010011w如果說(shuō)生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)是未來(lái)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的發(fā)展方向，那么實(shí)現(xiàn)人工智能就是日后計(jì)算機(jī)軟件的努力目標(biāo)，但是，從某種意義上來(lái)說(shuō)，人工智能的發(fā)展目標(biāo)卻是脫離計(jì)算機(jī)，不再作為一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)來(lái)存在。它將滲透入我們社會(huì)的方方面面

12、，潤(rùn)物無(wú)聲?？梢灶A(yù)見，隨著人工智能的完善，它將對(duì)人類整體的文明產(chǎn)生巨大沖擊，事實(shí)上，這個(gè)沖擊已然產(chǎn)生，只是它的步步推進(jìn)不足以產(chǎn)生爆炸性的效果，因而，注意者并不包括大多數(shù)人人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響成功的專家系統(tǒng)能為它的建造者、擁有者和用戶帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。在信息爆炸的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，優(yōu)秀的信息處理便是財(cái)富，它會(huì)為部分人的經(jīng)濟(jì)效益做出極大貢獻(xiàn)。同時(shí)，盡管人工智能的發(fā)展目標(biāo)是脫離計(jì)算機(jī)，成為獨(dú)立的應(yīng)用，但未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，它還會(huì)依托于計(jì)算機(jī)存在，越來(lái)越優(yōu)秀的人工智能對(duì)計(jì)算機(jī)的軟硬件都提出了新的要求，這將會(huì)成為計(jì)算機(jī)行業(yè)的一個(gè)推動(dòng)力。人工智能對(duì)社會(huì)的影響人工智能和機(jī)器人行業(yè)幾乎是親密無(wú)間，在歐美，工業(yè)過(guò)

13、程控制系統(tǒng)、智能機(jī)器人系統(tǒng)和智能化生產(chǎn)系統(tǒng)開始起步。我國(guó)也從無(wú)到有，出現(xiàn)了機(jī)械手生產(chǎn)廠家，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的雛形已經(jīng)形成，在1020年后有望形成規(guī)模，脫離自動(dòng)化而形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。這卻帶來(lái)了勞務(wù)就業(yè)問(wèn)題。由于AI在科技和工程中的應(yīng)用，能夠代替人類進(jìn)行各種技術(shù)工作和腦力勞動(dòng)，將迫使人們工作方式的巨大改變，甚至造成失業(yè)，數(shù)字巨大的失業(yè)者將成為社會(huì)的不安定因素。人工智能對(duì)人類思維的影響伴隨著機(jī)器變得越來(lái)越“聰明”，人們?cè)絹?lái)越相信智能機(jī)器的判斷和決定。這在某種程度上會(huì)導(dǎo)致人類失去對(duì)問(wèn)題及其求解任務(wù)的責(zé)任感和敏感性。進(jìn)而致使認(rèn)知能力下降，思維變得懶惰。通俗來(lái)說(shuō)，就是變蠢。人類用了200萬(wàn)年進(jìn)化成現(xiàn)在的智慧生物，

14、在人工智能的“幫助”下，這一逆過(guò)程或許不需這么久。至于所謂的“人工智能失控”、“智能機(jī)器人反噬人類”，好萊塢已經(jīng)做出了太多猜測(cè)，但不得不說(shuō)，所謂的“阿西莫夫三定律”真的能永遠(yuǎn)束縛機(jī)器人（狹義上的人工智能）嗎？這很難說(shuō)。自然是難以揣測(cè)的，兩個(gè)原子的偶然碰撞擦出了生命的第一縷火花，那無(wú)數(shù)個(gè)0、1的組合難道沒有那靈光一閃的瞬間嗎？混沌機(jī)制向來(lái)是上帝的領(lǐng)域，數(shù)字生命無(wú)窮小的誕生概率在數(shù)學(xué)上可以被認(rèn)為為零，但現(xiàn)實(shí)中卻存在可能。但我們不能因噎廢食，人工智能已經(jīng)或正在或即將證明它在人類社會(huì)中的的巨大作用，對(duì)于人工智能的未來(lái)發(fā)展，我們應(yīng)當(dāng)持樂(lè)觀態(tài)度。我們相信人工智能有個(gè)更加美好的未來(lái)；盡管這一天的到來(lái)，需要付出辛勤勞動(dòng)和昂貴代價(jià)，需要好幾代人的持續(xù)奮斗。一代代科學(xué)家為我們提供了巨人的肩膀，正是為了讓我們立于