國(guó)內(nèi)人工智能發(fā)展簡(jiǎn)介與展望

1、信息技術(shù)與工程學(xué)院課程名稱(chēng)人工智能論文題目國(guó)內(nèi)人工智能發(fā)展簡(jiǎn)介與展望專(zhuān)業(yè)班級(jí)12級(jí)網(wǎng)本2班作者廉志超1211122213指導(dǎo)教師何淑賢成績(jī)2015年6月8日國(guó)內(nèi)人工智能發(fā)展簡(jiǎn)介與展望摘要:隨著科技在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，作為20世紀(jì)70年代以來(lái)的尖端科技人工智能成為各個(gè)國(guó)家以及科技巨頭研究的熱門(mén)領(lǐng)域，與此同時(shí)，在道德范疇內(nèi)人工智能的討論也沒(méi)有停止過(guò)。本文主要概述國(guó)內(nèi)人工智能的發(fā)展?fàn)顩r及前景展望，思考人工智能目前在引起科學(xué)界的爭(zhēng)論。關(guān)鍵詞：人工智能；國(guó)內(nèi)；發(fā)展簡(jiǎn)介；未來(lái)的發(fā)展方向。一、人工智能的概念解析“人工智能”（ArtificialIntelligence，英文縮寫(xiě)為Al）詞最初是在1956

2、年美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)組織的達(dá)特茅斯（Dartmouth）會(huì)議上提出的，到目前為止，人工智能的發(fā)展已經(jīng)走過(guò)了近半個(gè)多世紀(jì)的歷程。雖然對(duì)于什么是人工智能，學(xué)術(shù)界有各種各樣的說(shuō)法和定義，但就其本質(zhì)而言，“人工智能是研究如何制造出人造的智能機(jī)器或智能系統(tǒng)來(lái)模擬人類(lèi)智能活動(dòng)的能力，以延伸人類(lèi)智能的科二、人工智能在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展回顧（一）在國(guó)外的發(fā)展局面國(guó)外對(duì)人工智能的研究始于20世紀(jì)60年代。1956年，美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)提出了“人工智能”一詞。此后，人工智能的研究沿著三條迥異的路徑不斷發(fā)展成三個(gè)不同的學(xué)派：其一，以紐維爾、西蒙和威爾森等人為代表的符號(hào)主義學(xué)派，其代表性成果是紐維爾和西蒙等人研制的“邏輯理論家”的

3、數(shù)學(xué)定理證明程序LT以及后來(lái)出現(xiàn)的各種專(zhuān)家系統(tǒng)；其二，以麥卡洛克、皮茲、羅森布拉特、霍普菲爾德等人為代表的聯(lián)結(jié)主義學(xué)派，其代表性成果是MP模型，感知機(jī)，Hopfieid網(wǎng)，BP算法等；其三，以維納、1936年，年僅24歲的英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈在他的一篇“理想計(jì)算機(jī)”的論文中，就提出了著名的圖靈機(jī)模型，1945年他進(jìn)一步論述了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想，1950年他又在計(jì)算機(jī)能思維嗎？一文中提出了機(jī)器能夠思維的論述，可以說(shuō)這些都是圖靈為人工智能所作的杰出貢獻(xiàn)。1938年德國(guó)青年工程師Zuse研制成了第一臺(tái)累計(jì)數(shù)字計(jì)算機(jī)Z-1，后來(lái)又進(jìn)行了改進(jìn)。此外，1946年美國(guó)科學(xué)家莫奇利等人制成了世界上第一臺(tái)電子數(shù)字

4、計(jì)算機(jī)ENIAC。還有同一時(shí)代美國(guó)數(shù)學(xué)家維納控制論的創(chuàng)立，美國(guó)數(shù)學(xué)家香農(nóng)信息論的創(chuàng)立，英國(guó)生物學(xué)家W.R.Ashby所設(shè)計(jì)的腦等，這一切都為人工智能學(xué)科的誕生作了理論和實(shí)驗(yàn)工具的巨大貢獻(xiàn)。（二）人工智能在國(guó)內(nèi)的發(fā)展局面我國(guó)是從1978年才開(kāi)始人工智能課題的研究，主要在定理證明、漢語(yǔ)自然語(yǔ)言理解、機(jī)器人及專(zhuān)家系統(tǒng)方面設(shè)立課題，并取得一些初步成果。我國(guó)也先后成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)人工智能和模式識(shí)別專(zhuān)業(yè)委員會(huì)和中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)模式識(shí)別與機(jī)器智能專(zhuān)業(yè)委員會(huì)等學(xué)術(shù)團(tuán)體，開(kāi)展這方面的學(xué)術(shù)交流。此外國(guó)家還著手興建了若干個(gè)與人工智能研究有關(guān)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，這些都將促進(jìn)我國(guó)人工智能的研究，為這一學(xué)

5、科的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。納入國(guó)家計(jì)劃的“智能模擬”研究始于1978年；1984年召開(kāi)了智能計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)的全國(guó)學(xué)術(shù)討論會(huì)；1981年起，相繼成立了中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)（CAAI）等學(xué)術(shù)團(tuán)體；1986年起把智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、智能機(jī)器人和智能信息處理（含模式識(shí)別）等重大項(xiàng)目列入國(guó)家高技術(shù)研究計(jì)劃；1993年起，又把智能控制和智能自動(dòng)化等項(xiàng)目列入國(guó)家科技攀登計(jì)劃。進(jìn)入21世紀(jì)后，有更多的人工智能與智能系統(tǒng)研究獲得各種基金計(jì)劃支持。在關(guān)于人工智能理論研究方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者除沿襲國(guó)外三大人工智能學(xué)派理論之外，具有代表性的還有：我國(guó)人工智能學(xué)科的主要奠基人、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)的主要?jiǎng)?chuàng)始人之一涂序彥提出的廣義人工智能（GAI

6、）,北京郵電大學(xué)鐘義信教授提出的機(jī)制主義理論，北京師范大學(xué)教授劉曉力倡導(dǎo)的以“認(rèn)知是算法不可完全的”理念為基礎(chǔ)的研究綱領(lǐng)等?，F(xiàn)在，我國(guó)已有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的科技人員和大學(xué)師生從事不同層次的人工智能研究與學(xué)習(xí)。人工智能研究已在我國(guó)的深入開(kāi)展，必將為促進(jìn)其它學(xué)科的發(fā)展和我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)做出新的重大貢獻(xiàn)。三、人工智能技術(shù)在國(guó)內(nèi)各個(gè)方面的應(yīng)用經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，人工智能的研究領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到了自然語(yǔ)言處理、模式識(shí)別、圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、智能接口技術(shù)、智能信息處理等。其中，數(shù)據(jù)挖掘、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)和信息處理是構(gòu)的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息的采集、分析、處理和反饋等功能。一）在工業(yè)方面的應(yīng)用2006年，合肥工業(yè)

7、大學(xué)的研究人員在深入分析熱變形工藝參數(shù)對(duì)Ti21523合金顯微組織及成形載荷的影響的基礎(chǔ)上,以變形溫度、變形程度和變形速率等熱變形工藝參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量,以顯微組織和成形力的最佳綜合為目標(biāo),建立了該合金熱塑性成形工藝參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。以顯微組織參數(shù)和成形力的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型作為優(yōu)化算法的知識(shí)源,將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與修正的遺傳算法相結(jié)合,對(duì)合金的熱塑性成形工藝參數(shù)成功地進(jìn)行了優(yōu)化。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的研究人員利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）技術(shù)結(jié)合模糊邏輯的方法進(jìn)行井筒周?chē)牧芽p密度分布狀況的研究,在裂縫識(shí)別過(guò)程中以測(cè)井資料（中子孔隙度、體積密度、聲波時(shí)差、深淺側(cè)向電阻率、自然伽馬能譜）的綜合組合作為AN

8、N網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù),利用成像測(cè)井解釋和巖心描述的裂縫密度作為輸出參數(shù),應(yīng)用BP運(yùn)算法則和作用函數(shù)構(gòu)成訓(xùn)練模型，成功地開(kāi)發(fā)出能夠識(shí)別單井裂縫,表征研究區(qū)內(nèi)裂縫帶的縱向分布特征的人工智能系統(tǒng)。（二）在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水資源與水土工程研究所的研究人員根據(jù)區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的要求,采用基于人工智能計(jì)算技術(shù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型成功對(duì)二維區(qū)域性土壤水鹽環(huán)境動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。浙江大學(xué)的研究人員分析了管涌發(fā)生的過(guò)程和影響管涌發(fā)生的因素,提出了一種預(yù)測(cè)判定管涌發(fā)生可能性的機(jī)理模型。根據(jù)機(jī)理模型從影響堤防和土石壩管涌發(fā)生的諸多復(fù)雜因素中選出既便于測(cè)量、建立觀測(cè)又對(duì)管涌發(fā)生影響顯著的幾種因素作為系統(tǒng)輸入,

9、把理論機(jī)理模型和改進(jìn)的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合,建立預(yù)測(cè)判定堤防和土石壩中管涌發(fā)生的人工智能方法,對(duì)管涌發(fā)生的可能性因子進(jìn)行了預(yù)測(cè)。并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)功能,在應(yīng)用中不斷增加訓(xùn)練樣本的規(guī)模,使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)W習(xí)到更全面的知識(shí)。（三）在交通方面的應(yīng)用上海交通大學(xué)的研究人員采用人工智能的基于感知-計(jì)劃-動(dòng)作的agent結(jié)構(gòu),解決了ITS自動(dòng)駕駛中遇到的諸多問(wèn)題。通過(guò)自動(dòng)駕駛知識(shí)庫(kù)的建立及知識(shí)的推導(dǎo),為自動(dòng)駕駛提供了決策的依據(jù)并動(dòng)態(tài)的規(guī)劃出車(chē)輛行駛路徑。（四）在兒童玩具方面的應(yīng)用2014年1月6日至9日，在第40屆香港玩具展中智能玩具已經(jīng)占有一席之地。有別于以往的數(shù)碼玩具，智能玩具不僅有精密的設(shè)計(jì)、絢麗的外

10、表，同時(shí)，其具備的多種功能應(yīng)用能夠充分地滿(mǎn)足兒童的好奇心，智能技術(shù)的應(yīng)用讓每個(gè)兒童都擁有了一個(gè)個(gè)性化的玩具。而且不少智能玩具還具有特定的功能，比如治療型玩具，其主要目的是幫助孩童和老人舒緩壓力，或解決其他相關(guān)問(wèn)題。許多傳統(tǒng)玩具也通過(guò)App與智能裝置合二為一，可見(jiàn)，將智能技術(shù)應(yīng)用于兒童玩具之中也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)之一。四、目前人工智能引起的思考在今年年初，生命未來(lái)研究所發(fā)出了一封公開(kāi)信，馬斯克、霍金以及著名演員摩根弗里曼等科學(xué)家和名人呼吁人們關(guān)注人工智能對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的影響，以及如何規(guī)避人工智能越來(lái)越智所帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。著名的史蒂芬霍金教授可能是對(duì)人工智能最充滿(mǎn)“敵意”的名人了，以他在科學(xué)界的影響力，

11、讓人們對(duì)這種技術(shù)充滿(mǎn)抵觸，并不是難事。霍金在倫敦舉辦的“2015時(shí)代精神”會(huì)議上說(shuō)，與其擔(dān)心誰(shuí)來(lái)控制人工智能的問(wèn)題，人類(lèi)更應(yīng)該擔(dān)心人工智能到底愿不愿意受人類(lèi)控制。不僅如此，霍金早前的觀點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比這要振聾發(fā)聵。比如，人工智能可能會(huì)導(dǎo)致人類(lèi)的滅絕，人工智能計(jì)算機(jī)可能在接下來(lái)的100年之內(nèi)就將人類(lèi)取而代之。個(gè)叫做“大白”的定位于醫(yī)療健康的機(jī)器人，后者則是奧創(chuàng)，由鋼鐵俠締造的希望他拯救人類(lèi)的智能機(jī)器人。在電影里，大白拯救了人類(lèi)，而奧創(chuàng)則脫離了人類(lèi)的控制擁有了自己的思維，試圖毀滅人類(lèi)。最終的結(jié)局我們都能想見(jiàn)得到，人類(lèi)總是在瀕臨覆亡時(shí)被拯救。而拯救者，都是人性。（一）關(guān)于“圖靈萬(wàn)能機(jī)器與圖靈實(shí)驗(yàn)”的思考眾所

12、周知，當(dāng)下的計(jì)算機(jī)其思想原理來(lái)自圖靈的一篇著名論文，如今的計(jì)算機(jī)架構(gòu)更被稱(chēng)之為“圖靈機(jī)架構(gòu)”早期的人工智能研究的關(guān)鍵便是阿蘭圖靈本人。圖靈最卓越的成就便是正是提出了“萬(wàn)能計(jì)算機(jī)”這一概念，即盡管各個(gè)計(jì)算機(jī)的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)不同，但所有計(jì)算機(jī)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)其實(shí)是等價(jià)的。圖靈假設(shè)有一臺(tái)虛構(gòu)的機(jī)器，這臺(tái)機(jī)器主要包括三個(gè)部分：處理盒、紙袋和一個(gè)能從來(lái)回移動(dòng)的紙帶上讀取信息并記錄的裝置。在這個(gè)假設(shè)中，處理盒就是現(xiàn)在的中央處理器（CPU）。紙袋便是記載了0和1這些代碼的載體。這就是被稱(chēng)為“圖靈萬(wàn)能機(jī)器”的其中一種等效計(jì)算機(jī)。從邏輯上進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，任何一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)都是等效的。圖靈的這一結(jié)論令人矚目，取得了巨大的成功，

13、推動(dòng)了后世計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展。由此，圖靈進(jìn)一步思考計(jì)算機(jī)是否能智能化。然而，這里有個(gè)最根本的問(wèn)題：究竟什么是智能呢？圖靈沒(méi)有給出任何定義，并且也沒(méi)在這方面做出任何嘗試，最后，圖靈只是給出了一個(gè)智能存在的證據(jù)，即圖靈實(shí)驗(yàn)：若一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以騙過(guò)一個(gè)詢(xún)問(wèn)者，使得該詢(xún)問(wèn)者相信它是一個(gè)人，那么從定義上來(lái)說(shuō)，這臺(tái)機(jī)器就具有智能。由這個(gè)圖靈試驗(yàn)出發(fā)，人工智能的領(lǐng)域便被開(kāi)創(chuàng)了，自此以后，無(wú)數(shù)的人工智能研究以此為基礎(chǔ)，對(duì)計(jì)算機(jī)的智能進(jìn)行著開(kāi)發(fā)。事情發(fā)生到了這里，似乎人們已經(jīng)駕馭了電腦與智能思維之間的橋梁，計(jì)算機(jī)的人工智能實(shí)現(xiàn)似乎指日可待。然而，事實(shí)真就如此嗎？（二）關(guān)于“中文屋”的思考美國(guó)加州伯克利分校的知名哲學(xué)

14、教授約翰塞爾據(jù)此提出了一個(gè)著名的思考實(shí)驗(yàn)，即“中文屋”實(shí)驗(yàn)，由此來(lái)證明計(jì)算機(jī)無(wú)法擁有智能。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容如下：假設(shè)一個(gè)只會(huì)說(shuō)英語(yǔ)的人坐在一個(gè)只有一面墻上開(kāi)了一個(gè)小孔的屋子里，他的旁邊只有一個(gè)放了一本指令手冊(cè)和各種可能需要的筆和便簽紙的桌子。指令手冊(cè)上用英文記載了各種指令，包括漢字的處理、分類(lèi)及比較的方法。值得注意的是，這些指令沒(méi)有任何提及漢字的意義，只是說(shuō)明了如何對(duì)漢字進(jìn)行復(fù)制、刪除、排列和撰寫(xiě)等?，F(xiàn)在好戲開(kāi)始了，站在屋子外的一個(gè)人從小孔中塞進(jìn)一張紙，紙上用中文寫(xiě)著一系列問(wèn)題和一個(gè)故事，屋子里的人對(duì)紙上的內(nèi)容如讀天書(shū)，但是他在指令手冊(cè)的指導(dǎo)下開(kāi)始工作，對(duì)紙上的漢字參照指令手冊(cè)進(jìn)行一系列的操作，并將

15、結(jié)果記錄在另一張紙上。這個(gè)人進(jìn)行了很多無(wú)聊的操作后，終于“寫(xiě)出”了一篇漢語(yǔ)文章。他將結(jié)果從小孔中傳了出去，心中想著這究竟是在寫(xiě)什么鬼玩意。這時(shí)屋外的人接到了滿(mǎn)是漢字的紙，他讀了紙上的文章，感嘆屋里的人太有才，竟能寫(xiě)出如此文章！然而，屋里的人真的知道他在寫(xiě)什么嗎？毫無(wú)疑問(wèn)不知道，他連中文都不認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)在問(wèn)題就來(lái)了，我們的計(jì)算機(jī)不是也在做同樣的事嗎？計(jì)算機(jī)只是不停地對(duì)高低信號(hào)0和1進(jìn)行操作罷了，那么能說(shuō)計(jì)算機(jī)有智能嗎？智能在哪呢？其中最關(guān)鍵的“理解”從何而來(lái)？計(jì)算機(jī)只不過(guò)按照某個(gè)規(guī)則運(yùn)行罷了，根本不存在“理解”，不存在智能?！爸形奈荨边@個(gè)思考實(shí)驗(yàn)一出來(lái)就遭到了眾多激烈的討論，有人贊成計(jì)算機(jī)沒(méi)有智能，

16、當(dāng)然，也有人反駁說(shuō)智能是有的，“理解”是發(fā)生在這個(gè)屋子的整體之上，這個(gè)屋子作為一個(gè)整體“理解”了漢字文章。事實(shí)果真如此嗎？就因?yàn)檎麄€(gè)屋子輸出了正確的結(jié)果就有了智能？這其中真的有“理解”產(chǎn)生嗎？那什么是“理解”呢？五、人工智能未來(lái)的發(fā)展展望目前，人工智能的推理功能已獲突破，學(xué)習(xí)及聯(lián)想功能正在研究之中，下一步就是模仿人類(lèi)右腦的模糊處理功能和整個(gè)大腦的并行化處理功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)人工智能應(yīng)用的新領(lǐng)域，未來(lái)智能計(jì)算機(jī)的構(gòu)成，可能就是作為主機(jī)的馮諾依曼型機(jī)與作為智能外圍的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。研究表明：情感是智能的一部分，而不是與智能相分離的，因此人工智能領(lǐng)域的下一個(gè)突破可能在于賦予計(jì)算機(jī)情感能力。由多學(xué)科相互滲透、相互聯(lián)系而構(gòu)成的人工智能系統(tǒng)，是把為人類(lèi)服務(wù)作為最終目的。因此，伴隨著智能系統(tǒng)、認(rèn)知科學(xué)和知識(shí)技術(shù)基本科學(xué)的發(fā)展,人工智能的發(fā)展目標(biāo)也將更加貼近人們的日常生活。人工智能不單單需要邏輯思維與模仿,科學(xué)家們對(duì)人類(lèi)大腦和神經(jīng)系統(tǒng)研究得越多,他們?cè)郊涌隙ǎ呵楦惺侵悄艿囊徊糠?而不是與智能相分離的。因此人工智能領(lǐng)域的下一個(gè)突破可能不僅在于賦予計(jì)算機(jī)更多的邏輯推理能力,而且還要賦予它情感能力。許多科學(xué)家斷言,機(jī)器的智能會(huì)迅速超過(guò)愛(ài)因