人工智能的發(fā)展與應(yīng)用

1、    人工智能的發(fā)展與應(yīng)用    尹逸卓摘 要 計算機(jī)科學(xué)發(fā)展初期，人類主要依賴計算機(jī)實(shí)現(xiàn)高速計算與數(shù)據(jù)處理。隨著科技的飛速發(fā)展和社會需求的不斷變化，人們希望計算機(jī)具有類似人類的智能，從而提供更加人性化的服務(wù)。因此人工智能這一概念被提出并迅速成為一門計算機(jī)新興學(xué)科。目前，人工智能已經(jīng)在科技、文化、生活等多個領(lǐng)域與人類活動密切相關(guān)。而隨著人工智能的多元化發(fā)展，人們將不斷提出新理論、新方法，使其應(yīng)用于人類社會的更多方面。關(guān)鍵詞 人工智能；計算機(jī)；發(fā)展tp3 a 1674-6708（2017）201-0109-02人工智能（artificial intell

2、igence， ai）是指由人制造出來的機(jī)器所表現(xiàn)出來的智能。這是一門研究和開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的技術(shù)方法的一門新的科學(xué)。它試圖找出智能的本質(zhì)，并對人類的意識、思維和信息處理進(jìn)行模擬，通過核心的算法讓機(jī)器實(shí)現(xiàn)類似人類的功能。因此，人工智能不僅是計算機(jī)科學(xué)的一個重要分支，同時也與信息論、仿生學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)、語言學(xué)等多門學(xué)科緊密關(guān)聯(lián)。1 人工智能的發(fā)展人工智能最早于1965年在dartmouth學(xué)會上被提出，隨后被定義為“人工智能就是研究如何使計算機(jī)去做過去只有人才能做的智能的工作” 1 。在圖靈所著的計算機(jī)器與智能中，討論了人類智能機(jī)械化的可能性并提出了著名的圖靈測試?yán)碚?，即如果?/p>

3、個人使用測試對象皆理解的語言去詢問兩個他不能看見的對象（一個正常思維的人類，一個機(jī)器）任意一串問題，如果經(jīng)過若干詢問以后，這個人不能得出實(shí)質(zhì)的區(qū)別來分辨兩個對象的不同，則此機(jī)器通過圖靈測試。這也成為了人工智能研究領(lǐng)域中最重要的智能標(biāo)準(zhǔn)。此后人工智能的發(fā)展主要分為3個階段：第一階段，計算機(jī)主要被用于學(xué)習(xí)解決代數(shù)問題、證明幾何定理、代替人完成部分邏輯推理和問題求解等簡單智能工作，并發(fā)展出“專家系統(tǒng)”這一代表性人工智能程序 2 。第二階段，實(shí)現(xiàn)了智能系統(tǒng)與環(huán)境之間的復(fù)雜交互。主要技術(shù)突破為研發(fā)出智能機(jī)器人，能夠根據(jù)環(huán)境變化獲取相關(guān)信息，代替人完成存在不確定性的部分思維任務(wù)。第三階段，由于海量數(shù)據(jù)的出

4、現(xiàn)，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)得到了發(fā)展，基于數(shù)據(jù)挖掘的智能系統(tǒng)也成為研究熱點(diǎn)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器能夠自主學(xué)習(xí)的可能性，人工智能技術(shù)步入高速發(fā)展階段。2 人工智能的應(yīng)用人工智能的實(shí)際應(yīng)用體現(xiàn)在圖像和語言理解、人臉識別、智能搜索、博弈、機(jī)器學(xué)習(xí)等多個方面。1）人工智能已經(jīng)在語言和語音識別方面取得了很大進(jìn)展。蘋果公司于2007年推出siri這一人工智能助理軟件，用戶可以使用自然語言與計算機(jī)進(jìn)行交互，并發(fā)出指令使其完成查找資料、查詢天氣、自動撥打電話等多種服務(wù)。微軟亞洲研究院也曾推出人工智能聊天機(jī)器人“微軟小冰”，實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)與人類對話功能，并使計算機(jī)具有學(xué)習(xí)能力，能夠從大量對話歷史中完善更新算法，從而作出更

5、加人性化的回應(yīng)。另一個在自然語言處理方面的重要應(yīng)用是翻譯系統(tǒng)。目前計算機(jī)已經(jīng)可以自主學(xué)習(xí)多種語言并根據(jù)用戶指令返回十分類似人類語言的翻譯語句。2）智能推薦系統(tǒng)是隨著人工智能第三階段數(shù)據(jù)挖掘?qū)W科的發(fā)展而衍生的應(yīng)用，如今已經(jīng)滲透在人們生活的各個角落。各大在線購買平臺如淘寶、京東商城、亞馬遜都會根據(jù)用戶搜索歷史、購買歷史及好友關(guān)系智能計算用戶興趣與需求，由此推薦相似或用戶可能感興趣的商品。與此類似，人們常用的搜索引擎、郵箱、社交網(wǎng)絡(luò)等平臺都會根據(jù)用戶行為產(chǎn)生算法，從而投放相關(guān)廣告到用戶界面，吸引用戶點(diǎn)擊購買。另一方面，國內(nèi)外流行的電影及音樂評分網(wǎng)站同樣會計算用戶標(biāo)記的電影音樂，并根據(jù)不同電影、音樂間

6、的相似的進(jìn)行權(quán)值計算，為用戶進(jìn)行智能推薦。這也是人工智能在科技、生活外的文化領(lǐng)域產(chǎn)生的重要應(yīng)用。3）從人工智能的概念提出之前，人們就致力于人工智能游戲的研究。早在1951年，西洋跳棋程序和國際象棋程序就相繼誕生，并在近10年的發(fā)展后已經(jīng)能夠挑戰(zhàn)具有相當(dāng)水平的棋手。1997年，ibm的深藍(lán)戰(zhàn)勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。而今年的人工智能alphago對戰(zhàn)60名人類頂尖圍棋高手并獲得全勝更是人工智能游戲發(fā)展的里程碑事件。alphago是谷歌公司研發(fā)的人工智能產(chǎn)品，它運(yùn)行在適合加速深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算能力的芯片tpu上，能夠從自我對弈中強(qiáng)化學(xué)習(xí)，同時使用更強(qiáng)大的策略和價值網(wǎng)絡(luò)。因此人工智能不僅具有應(yīng)有

7、的認(rèn)知能力，甚至已經(jīng)表現(xiàn)出了一定的創(chuàng)造力。4）人工智能仍在發(fā)展階段并具有廣闊前景的應(yīng)用是無人車和無人機(jī)的研究。無人車即全自動駕駛汽車，其研發(fā)目標(biāo)為不需要駕駛者就能啟動、行駛以及停止。無人車使用的人工智能系統(tǒng)通過對照相機(jī)、雷達(dá)感應(yīng)器和激光測距機(jī)傳回的圖片、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以實(shí)時分析當(dāng)前路面情況，并在特殊時刻迅速、有效地作出反應(yīng)?，F(xiàn)階段谷歌已將大量無人車投入測試，并將在未來幾年投入生產(chǎn)。而人工智能無人機(jī)不同于當(dāng)前使用遙控操作的無人機(jī)。人工智能無人機(jī)將在環(huán)境變化的過程中學(xué)會維持穩(wěn)定、找到方向，并自動選擇最佳路徑到達(dá)目的地。3 人工智能的瓶頸與展望人工智能出現(xiàn)的50年來，相關(guān)的研究取得了一定的進(jìn)展，但

8、在每個階段都曾出現(xiàn)過曲折。人工智能的第一次低谷出現(xiàn)在70年代，因為計算機(jī)性能的瓶頸、計算復(fù)雜性的指數(shù)級增長、數(shù)據(jù)量缺失等問題而止步不前。人工智能的第二次低谷為80年代晚期，由于技術(shù)發(fā)展相對于預(yù)期較為緩慢，短時間內(nèi)缺少顯著研究成果，導(dǎo)致投資者們失去信心，人工智能遭遇了經(jīng)費(fèi)危機(jī)?？傮w來看，人工智能尚缺乏必要的理論。人工智能對多粒度視覺信息的處理以及全局性判斷模糊信息處理是極為困難的。而“實(shí)現(xiàn)人類水平的智能”這個出現(xiàn)伊始即被提出的課題至今沒有答案，我們也無法預(yù)測何時才會實(shí)現(xiàn)。長遠(yuǎn)來看，人工智能的發(fā)展正處于黃金階段，已經(jīng)是計算機(jī)科學(xué)最為熱門和最具前景的學(xué)科之一。目前按照人工智能的實(shí)力，人們將其主要分為

9、弱人工智能和強(qiáng)人工智能兩類。弱人工智能是擅長于單個方面的人工智能，它讓計算機(jī)具備觀察和感知的能力，可以做到一定程度的理解和推理。而強(qiáng)人工智能指在各方面都能和人類比肩的人工智能。它可以讓計算機(jī)獲得自適應(yīng)能力，解決一些之前沒有遇到過的問題。近幾年來，人們又提出了超人工智能的概念。它被定義為“在幾乎所有領(lǐng)域都比最聰明的人類大腦聰明很多，包括科學(xué)創(chuàng)新、通識和社交技能”?，F(xiàn)在，人類已經(jīng)掌握了若人工智能，并在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)人工智能的過程中取得了重要進(jìn)展。人工智能科學(xué)的終極目標(biāo)即實(shí)現(xiàn)超人工智能，使計算機(jī)能夠真正服務(wù)于人類，極大地解放人類勞動力。目前絕大多數(shù)人工智能都是建立在物理符號系統(tǒng)假設(shè)之上的3。一旦人們能夠突破這一假設(shè)，找出能與之抗衡的新的理論，人工智能將在短期內(nèi)取得突破性進(jìn)展。此外，由于人工智能是計算機(jī)科學(xué)與腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué) 4 等交叉構(gòu)成的學(xué)科，隨著生物學(xué)、認(rèn)知學(xué)等的發(fā)展，以及人工智能科學(xué)在更多領(lǐng)域的深入研究，人工智能必將在不久的將來創(chuàng)造更多成就和社會價值。參考文獻(xiàn)1派崔克？溫斯頓