走近人工智能
人工智能(Artificial Intelligence，AI)一直都處于計算機(jī)技術(shù)的最前沿，經(jīng)歷了幾起幾落…… ---- 長久以來，人工智能對于普通人來說是那樣的可望而不可及，然而它卻吸引了無數(shù)研究人員為之奉獻(xiàn)才智，從美國的麻省理工學(xué)院(MIT)、卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)(CMU)到IBM公司，再到日本的本田公司、SONY公司以及國內(nèi)的清華大學(xué)、中科院等科研院所，全世界的實驗室都在進(jìn)行著AI技術(shù)的實驗。不久前，著名導(dǎo)演斯蒂文·斯皮爾伯格還將這一主題搬上了銀幕，科幻片《人工智能》(A.I.)對許多人的頭腦又一次產(chǎn)生了震動，引起了一些人士了解并探索人工智能領(lǐng)域的興趣。 ---- 在本期技術(shù)專題中，中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所智能信息處理開放實驗室的幾位研究人員將引領(lǐng)我們走近人工智能這一充滿挑戰(zhàn)與機(jī)遇的領(lǐng)域。 計算機(jī)與人工智能 ---- "智能"源于拉丁語LEGERE，字面意思是采集(特別是果實)、收集、匯集，并由此進(jìn)行選擇，形成一個東西。INTELEGERE是從中進(jìn)行選擇，進(jìn)而理解、領(lǐng)悟和認(rèn)識。正如帕梅拉·麥考達(dá)克在《機(jī)器思維》(Machines Who Thinks,1979)中所提出的: 在復(fù)雜的機(jī)械裝置與智能之間存在長期的聯(lián)系。從幾個世紀(jì)前出現(xiàn)的神話般的巨鐘和機(jī)械自動機(jī)開始，人們已對機(jī)器操作的復(fù)雜性與自身的某些智能活動進(jìn)行直觀聯(lián)系。經(jīng)過幾個世紀(jì)之后，新技術(shù)已使我們所建立的機(jī)器的復(fù)雜性大為提高。1936年，24歲的英國數(shù)學(xué)家圖靈(Turing)提出了"自動機(jī)"理論，把研究會思維的機(jī)器和計算機(jī)的工作大大向前推進(jìn)了一步，他也因此被稱為"人工智能之父"。 ---- 人工智能領(lǐng)域的研究是從1956年正式開始的，這一年在達(dá)特茅斯大學(xué)召開的會議上正式使用了"人工智能"(Artificial Intelligence，AI)這個術(shù)語。隨后的幾十年中，人們從問題求解、邏輯推理與定理證明、自然語言理解、博弈、自動程序設(shè)計、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)以及機(jī)器人學(xué)等多個角度展開了研究，已經(jīng)建立了一些具有不同程度人工智能的計算機(jī)系統(tǒng)，例如能夠求解微分方程、設(shè)計分析集成電路、合成人類自然語言，而進(jìn)行情報檢索，提供語音識別、手寫體識別的.多模式接口，應(yīng)用于疾病診斷的專家系統(tǒng)以及控制太空飛行器和水下機(jī)器人更加貼近我們的生活。我們熟知的IBM的"深藍(lán)"在棋盤上擊敗了國際象棋大師卡斯帕羅夫就是比較突出的例子。 ---- 當(dāng)然，人工智能的發(fā)展也并不是一帆風(fēng)順的，也曾因計算機(jī)計算能力的限制無法模仿人腦的思考以及與實際需求的差距過遠(yuǎn)而走入低谷，但是隨著硬件和軟件的發(fā)展，計算機(jī)的運算能力在以指數(shù)級增長，同時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃興起，確保計算機(jī)已經(jīng)具備了足夠的條件來運行一些要求更高的AI軟件，而且現(xiàn)在的AI具備了更多的現(xiàn)實應(yīng)用的基礎(chǔ)。90年代以來，人工智能研究又出現(xiàn)了新的高潮。 ---- 我們有幸采訪了中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所智能信息處理開放實驗室史忠植研究員，請他和他的實驗室成員引領(lǐng)我們走近人工智能這個讓普通人感到深奧卻又具有無窮魅力的領(lǐng)域。 ---- 問: 目前人工智能研究出現(xiàn)了新的高潮，那么現(xiàn)在有哪些新的研究熱點和實際應(yīng)用呢？ ---- 答: AI研究出現(xiàn)了新的高潮，這一方面是因為在人工智能理論方面有了新的進(jìn)展，另一方面也是因為計算機(jī)硬件突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著計算機(jī)速度的不斷提高、存儲容量的不斷擴(kuò)大、價格的不斷降低以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，許多原來無法完成的工作現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。目前人工智能研究的3個熱點是: 智能接口、數(shù)據(jù)挖掘、主體及多主體系統(tǒng)。 ---- 智能接口技術(shù)是研究如何使人們能夠方便自然地與計算機(jī)交流。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，要求計算機(jī)能夠看懂文字、聽懂語言、說話表達(dá)，甚至能夠進(jìn)行不同語言之間的翻譯，而這些功能的實現(xiàn)又依賴于知識表示方法的研究。因此，智能接口技術(shù)的研究既有巨大的應(yīng)用價值，又有基礎(chǔ)的理論意義。目前，智能接口技術(shù)已經(jīng)取得了顯著成果，文字識別、語音識別、語音合成、圖像識別、機(jī)器翻譯以及自然語言理解等技術(shù)已經(jīng)開始實用化。 ---- 數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的研究目前已經(jīng)形成了三根強(qiáng)大的技術(shù)支柱: 數(shù)據(jù)庫、人工智能和數(shù)理統(tǒng)計。主要研究內(nèi)容包括基礎(chǔ)理論、發(fā)現(xiàn)算法、數(shù)據(jù)倉庫、可視化技術(shù)、定性定量互換模型、知識表示方法、發(fā)現(xiàn)知識的維護(hù)和再利用、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中的知識發(fā)現(xiàn)以及網(wǎng)上數(shù)據(jù)挖掘等。 ---- 主體是具有信念、愿望、意圖、能力、選擇、承諾等心智狀態(tài)的實體，比對象的粒度更大，智能性更高，而且具有一定自主性。主體試圖自治地、獨立地完成任務(wù)，而且可以和環(huán)境交互，與其他主體通信，通過規(guī)劃達(dá)到目標(biāo)。多主體系統(tǒng)主要研究在邏輯上或物理上分離的多個主體之間進(jìn)行協(xié)調(diào)智能行為，最終實現(xiàn)問題求解。多主體系統(tǒng)試圖用主體來模擬人的理性行為，主要應(yīng)用在對現(xiàn)實世界和社會的模擬、機(jī)器人以及智能機(jī)械等領(lǐng)域。目前對主體和多主體系統(tǒng)的研究主要集中在主體和多主體理論、主體的體系結(jié)構(gòu)和組織、主體語言、主體之間的協(xié)作和協(xié)調(diào)、通信和交互技術(shù)、多主體學(xué)習(xí)以及多主體系統(tǒng)應(yīng)用等方面。 ---- 問: 您在人工智能領(lǐng)域研究了幾十年，參與了許多國家重點研究課題，非常清楚國內(nèi)外目前人工智能領(lǐng)域的研究情況。您認(rèn)為目前我國人工智能的研究情況如何？ ---- 答: 我國開始"863計劃"時，正值全世界的人工智能熱潮。"863-306"主題的名稱是"智能計算機(jī)系統(tǒng)"，其任務(wù)就是在充分發(fā)掘現(xiàn)有計算機(jī)潛力的基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)有計算機(jī)在應(yīng)用中的缺陷和"瓶頸"，用人工智能技術(shù)克服這些問題，建立起更為和諧的人-機(jī)環(huán)境。經(jīng)過十幾年來的努力，我們縮短了我國人工智能技術(shù)與世界先進(jìn)水平的差距，也為未來的發(fā)展奠定了技術(shù)和人才基礎(chǔ)。 ---- 但是也應(yīng)該看到目前我國人工智能研究中還存在一些問題，其特點是: 課題比較分散，應(yīng)用項目偏多、基礎(chǔ)研究比例略少、理論研究與實際應(yīng)用需求結(jié)合不夠緊密。選題時，容易跟著國外的選題走; 立項論證時，慣于考慮國外怎么做; 落實項目時，又往往顧及面面俱到，大而全; 再加上受研究經(jīng)費的限制，所以很多課題既沒有取得理論上的突破，也沒有太大的實際應(yīng)用價值。 ---- 今后，基礎(chǔ)研究的比例應(yīng)該適當(dāng)提高，同時人工智能研究一定要與應(yīng)用需求相結(jié)合�？茖W(xué)研究講創(chuàng)新，而創(chuàng)新必須接受應(yīng)用和市場的檢驗。因此，我們不僅要善于找到解決問題的答案，更重要的是要發(fā)現(xiàn)最迫切需要解決的問題和最迫切需要滿足的市場需求。 ---- 問: 請您預(yù)測一下人工智能將來會向哪些方面發(fā)展？ ---- 答: 技術(shù)的發(fā)展總是超乎人們的想象，要準(zhǔn)確地預(yù)測人工智能的未來是不可能的。但是，從目前的一些前瞻性研究可以看出未來人工智能可能會向以下幾個方面發(fā)展: 模糊處理、并行化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器情感。 ---- 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右腦的模糊處理功能和整個大腦的并行化處理功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是未來人工智能應(yīng)用的新領(lǐng)域，未來智能計算機(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)域的下一個突破可能在于賦予計算機(jī)情感能力。情感能力對于計算機(jī)與人的自然交往至關(guān)重要。 ---- 人工智能一直處于計算機(jī)技術(shù)的前沿，人工智能研究的理論和發(fā)現(xiàn)在很大程度上將決定計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。今天，已經(jīng)有很多人工智能研究的成果進(jìn)入人們的日常生活。將來，人工智能技術(shù)的發(fā)展將會給人們的生活、工作和教育等帶來更大的影響。 什么是人工智能？ ---- 人工智能也稱機(jī)器智能，它是計算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。從計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā)，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)，來模擬人類智能活動的能力，以延伸人們智能的科學(xué)。 AI理論的實用性 ---- 在一年一度AT【走近人工智能】相關(guān)文章：
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