人工智能

人工智能（Artificial Intelligence）, 英文縮寫(xiě)為 AI, 是一門(mén)由計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、語(yǔ)言學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來(lái)的綜合性新學(xué)科。自問(wèn)世以來(lái)AI經(jīng)過(guò)波波折折，但終于作為一門(mén)邊緣新學(xué)科得到世界的承認(rèn)并且日益引起人們的興趣和關(guān)注。不僅許多其他學(xué)科開(kāi)始引入或借用AI技術(shù)，而且AI中的專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理和圖象識(shí)別已成為新興的知識(shí)產(chǎn)業(yè)的三大突破口。

　　人工智能的思想萌芽可以追溯到十七世紀(jì)的巴斯卡和萊布尼茨，他們較早萌生了有智能的機(jī)器的想法。十九世紀(jì)，英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾和德o摩爾根提出了“思維定律“，這些可謂是人工智能的開(kāi)端。十九世紀(jì)二十年代，英國(guó)科學(xué)家巴貝奇設(shè)計(jì)了第一架“計(jì)算機(jī)器“，它被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)硬件，也是人工智能硬件的前身。電子計(jì)算機(jī)的問(wèn)世，使人工智能的研究真正成為可能。

　　作為一門(mén)學(xué)科，人工智能于１９５６年問(wèn)世，是由“人工智能之父“McCarthy及一批數(shù)學(xué)家、信息學(xué)家、心理學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家在Dartmouth大學(xué)召開(kāi)的會(huì)議上，首次提出。對(duì)人工智能的研究，由于研究角度的不同，形成了不同的研究學(xué)派。這就是：符號(hào)主義學(xué)派、連接主義學(xué)派和行為主義學(xué)派。

　　傳統(tǒng)人工智能是符號(hào)主義，它以Newell和Simon提出的物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)為基礎(chǔ)。物理符號(hào)系統(tǒng)是由一組符號(hào)實(shí)體組成，它們都是物理模式，可在符號(hào)結(jié)構(gòu)的實(shí)體中作為組成成分出現(xiàn)，可通過(guò)各種操作生成其它符號(hào)結(jié)構(gòu)。物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)認(rèn)為：物理符號(hào)系統(tǒng)是智能行為的充分和必要條件。主要工作是“通用問(wèn)題求解程序“（General Problem Solver, GPS）：通過(guò)抽象，將一個(gè)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)變成一個(gè)符號(hào)系統(tǒng)，基于此符號(hào)系統(tǒng)，使用動(dòng)態(tài)搜索方法求解問(wèn)題。 　　

　　連接主義學(xué)派是從人的大腦神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究非程序的、適應(yīng)性的、大腦風(fēng)格的信息處理的本質(zhì)和能力，研究大量簡(jiǎn)單的神經(jīng)元的集團(tuán)信息處理能力及其動(dòng)態(tài)行為。

　　人們也稱之為神經(jīng)計(jì)算。研究重點(diǎn)是側(cè)重于模擬和實(shí)現(xiàn)人的認(rèn)識(shí)過(guò)程中的感覺(jué)、知覺(jué)過(guò)程、形象思維、分布式記憶和自學(xué)習(xí)、自組織過(guò)程。 　　

　　行為主義學(xué)派是從行為心理學(xué)出發(fā)，認(rèn)為智能只是在與環(huán)境的交互作用中表現(xiàn)出來(lái)。

　　人工智能的研究經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：

　　第一階段：50年代人工智能的興起和冷落

　　人工智能概念首次提出后，相繼出現(xiàn)了一批顯著的成果，如機(jī)器定理證明、跳棋程序、通用問(wèn)題s求解程序、LISP表處理語(yǔ)言等。但由于消解法推理能力的有限，以及機(jī)器翻譯等的失敗，使人工智能走入了低谷。這一階段的特點(diǎn)是：重視問(wèn)題求解的方法，忽視知識(shí)重要性。

　　第二階段：60年代末到70年代，專家系統(tǒng)出現(xiàn)，使人工智能研究出現(xiàn)新高潮

　　DENDRAL化學(xué)質(zhì)譜分析系統(tǒng)、MYCIN疾病診斷和治療系統(tǒng)、PROSPECTIOR探礦系統(tǒng)、Hearsay-II語(yǔ)音理解系統(tǒng)等專家系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)，將人工智能引向了實(shí)用化。并且，1969年成立了國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議（International Joint Conferences on Artificial Intelligence即IJCAI）。

　　第三階段：80年代，隨著第五代計(jì)算機(jī)的研制，人工智能得到了很大發(fā)展

　　日本1982年開(kāi)始了“第五代計(jì)算機(jī)研制計(jì)劃“，即“知識(shí)信息處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)KIPS“，其目的是使邏輯推理達(dá)到數(shù)值運(yùn)算那么快。雖然此計(jì)劃最終失敗，但它的開(kāi)展形成了一股研究人工智能的熱潮。

　　第四階段：80年代末，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展

　　1987年，美國(guó)召開(kāi)第一次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議，宣告了這一新學(xué)科的誕生。此后，各國(guó)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的投資逐漸增加，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展起來(lái)。

　　第五階段：90年代，人工智能出現(xiàn)新的研究高潮

　　由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是國(guó)際互連網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展，人工智能開(kāi)始由單個(gè)智能主體研究轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式人工智能研究。不僅研究基于同一目標(biāo)的分布式問(wèn)題求解，而且研究多個(gè)智能主體的多目標(biāo)問(wèn)題求解，將人工智能更面向?qū)嵱�。另外，由于Hopfield多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的提出，使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。 　　

　　ＩＢＭ公司“深藍(lán)“電腦擊敗了人類的世界國(guó)際象棋冠軍，美國(guó)制定了以多Agent系統(tǒng)應(yīng)用為重要研究?jī)?nèi)容的信息高速公路計(jì)劃，基于Agent技術(shù)的Softbot(軟機(jī)器人)在軟件領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)搜索引擎中得到了充分應(yīng)用，同時(shí)，美國(guó)Sandia實(shí)驗(yàn)室建立了國(guó)際上最龐大的“虛擬現(xiàn)實(shí)“實(shí)驗(yàn)室，擬通過(guò)數(shù)據(jù)頭盔和數(shù)據(jù)手套實(shí)現(xiàn)更友好的人機(jī)交互，建立更好的智能用戶接口。圖像處理和圖像識(shí)別，聲音處理和聲音識(shí)別取得了較好的發(fā)展，IBM公司推出了ViaVoice聲音識(shí)別軟件，以使聲音作為重要的信息輸入媒體。國(guó)際各大計(jì)算機(jī)公司又開(kāi)始將“人工智能“作為其研究?jī)?nèi)容。人們普遍認(rèn)為，計(jì)算機(jī)將會(huì)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、并行化方向發(fā)展。二十一世紀(jì)的信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)��?huì)以智能信息處理為中心。

　　目前人工智能主要研究?jī)?nèi)容是：分布式人工智能與多智能主體系統(tǒng)、人工思維模型、知識(shí)系統(tǒng)（包括專家系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)）、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘（從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數(shù)據(jù)中挖掘出對(duì)我們有用的知識(shí)）、遺傳與演化計(jì)算（通過(guò)對(duì)生物遺傳與進(jìn)化理論的模擬，揭示出人的智能進(jìn)化規(guī)律）、人工生命（通過(guò)構(gòu)造簡(jiǎn)單的人工生命系統(tǒng)（如：機(jī)器蟲(chóng)）并觀察其行為，探討初級(jí)智能的奧秘）、人工智能應(yīng)用（如：模糊控制、智能大廈、智能人機(jī)接口、智能機(jī)器人等）等等。

　　人工智能研究與應(yīng)用雖取得了不少成果，但離全面推廣應(yīng)用還有很大的距離，還有許多問(wèn)題有待解決，且需要多學(xué)科的研究專家共同合作。未來(lái)人工智能的研究方向主要有：人工智能理論、機(jī)器學(xué)習(xí)模型和理論、不精確知識(shí)表示及其推理、常識(shí)知識(shí)及其推理、人工思維模型、智能人機(jī)接口、多智能主體系統(tǒng)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與知識(shí)獲取、人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)等。
論文出處(作者):
什么是圖靈試驗(yàn)？
人工智能AI程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言簡(jiǎn)介