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AI专题丨人工智能的过去现在和未来发展前景!
发布时间:2019-10-04 14:19:57

智能是一个宽泛的概念。智能是人类具有的特征之一。然而,对于什么是人类智能(或者说智力),科学界至今还没有给出令人满意的定义。有人从生物学角度定义为“中枢神经系统的功能”,有人从心理学角度定义为“进行抽象思维的能力”,甚至有人同义反复地把它定义为“获得能力的能力”,或者不求甚解地说它“就是智力测验所测量的那种东西”。这些都不能准确的说明人工智能的确切内涵。

    虽然难于下定义,但人工智能的发展已经是当前信息化社会的迫切要求,同时研究人工智能也对探索人类自身智能的奥秘提供有益的帮助。所以每一次人工智能技术的进步都将带动计算机科学的大跨步前进。如果将现有的计算机技术、人工智能技术及自然科学的某些相关领域结合,并有一定的理论实践依据,计算机将拥有一个新的发展方向。

    当前人工智能的发展方向可以分为两种:一种受控于人类的智能机器或智能程序,人类输入指令后让其达到预期的目的;另一类,能自主推理、逻辑、判断、学习、进步的智能, 而后一种而有吸引力,更增加了人工智能无穷的魅力。

    人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其范围已远远超出了计算机科学的范畴,在不断的接近。她并不像很多人想象的是几个科学家的工作,而是随着社会各学科发展而默默发展的。在智能领域里,最关键的问题之一,就是机器学习的问题。一旦机器有了学习的能力,谁还(敢)预测未来呢?人类的社会发展其实也是在不断积累中发展而来,人的智能也就是事实依据库+推理机制所构成了的。当所有领域的定律都能用特定的公式推理出来,黑客帝国的实现就要到来了。

    研究人工智能的目的,一方面是要创造出具有智能的机器,另一方面是要弄清人类智能的本质,因此,人工智能既属于工程的范畴,又属于科学的范畴。通过研究和开发人工智能,可以辅助,部分替代甚至拓宽人类的智能,使计算机更好的造福人类。

    目前,人工智能的研究是与具体领域相结合进行的。基本上有如下领域。

    一、专家系统:专家系统是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识系统,目前专家系统是人工智能研究中开展较早、最活跃、成效最多的领域,广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的领域内具有相应的知识和经验的程序系统,它应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程,来求解领域内的各种问题,达到或接近专家的水平。

    二、机器学习:机器学习的研究,主要在以下三个方面进行:一是研究人类学习的机理、人脑思维的过程;和机器学习的方法;以及建立针对具体任务的学习系统。机器学习的研究是在信息科学、脑科学、神经心理学、逻辑学、模糊数学等多种学科基础上的。依赖于这些学科而共同发展。目前已经取得很大的进展,但还没有能完全解决问题。

    三、模式识别:模式识别是研究如何使机器具有感知能力,主要研究视觉模式和听觉模式的识别。如识别物体、地形、图象、字体(如签字)等。在日常生活各方面以及军事上都有广大的用途。近年来迅速发展起来应用模糊数学模式、人工神经网络模式的方法逐渐取代传统的用统计模式和结构模式的识别方法。特别神经网络方法在模式识别中取得较大进展。

    四、人工神经网络:人工神经网络是在研究人脑的奥秘中得到启发,试图用大量的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)模仿人脑神经系统工程结构和工作机理。在人工神经网络中,信息的处理是由神经元之间的相互作用来实现的,知识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联系,网络的学习和识别取决于和神经元连接权值的动态演化过程。

    人工智能研究的近期目标是使现有的计算机不仅能做一般的数值计算及非数值信息的数据处理,而且能运用知识处理问题,能模拟人类的部分智能行为。按照这一目标,根据现行的计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法,建立相应的智能系统。例如目前研究开发的专家系统,机器翻译系统、模式识别系统、机器学习系统、机器人等。随着社会的发展,技术的进步,人工智能的发展是任何人都无法想象的,但是,正如《科学画报》所预测的一样,人工智能发展将在四个阶段中不断发展与进步。

    一、应用阶段(1980年至今):在这一阶段里,人工智能技术在军事、工业和医学等领域中的应用显示出了它具有明显的经济效益潜力。适合人们投资的这一新天地浮出了水面。

    二、融合阶段(2010—2020年):1、在某些城市,立法机关将主要采用人工智能专家系统来制定新的法律。2、人们可以用语言来操纵和控制智能化计算机、互联网、收音机、电视机和移动电话,远程医疗和远程保健等远程服务变得更为完善。3、智能化计算机和互联网在教育中扮演了重要角色,远程教育十分普及。4、随着信息技术、生物技术和纳米技术的发展,人工智能科学逐渐完善。5、许多植入了芯片的人体组成了人体通信网络(以后甚至可以不用植入任何芯片)。比如,将微型超级计算机植入人脑,人们就可通过植入的芯片直接进行通信。6、量子计算机和DNA计算机会有更大发展,能够提高智能化水平的新型材料会不断问世。7、抗病毒程序可以防止各种非自然因素引发灾难。8、随着人工智能的加速发展,新制定的法律不仅可以用来更好地保护人类健康,而且能大幅度提高全社会的文明水准。比如,法律可以保护人们免受电磁烟雾的侵害,可以规范家用机器人的使用,可以更加有效地保护数据,可以禁止计算机合成技术在一些文化和艺术方面的应用(比如禁止合成电视名人),可以禁止编写具有自我保护意识的计算机程序。

    三、自我发展阶段(2020—2030年):1、智能化计算机和互联网既能自我修复,也能自行进行科学研究,还能自己生产产品。2、一些新型材料的出现,促使智能化向更高层次发展。3、用可植入芯片实现人类、计算机和鲸目动物之间的直接通信,在以后的发展中甚至不用植入芯片也可实现此项功能。4、制定“机器人法”等新的法律来约束机器人的行为,使人们不受机器人的侵害。5、高水准的智能化技术可以使火星表面环境适合人类居住和发展。

    四、升华阶段(2030—2040年):1、信息化的世界进一步发展成全息模式的世界。2、人工智能系统可从环境中采集全息信息,身处某地的人们可以更容易地了解和知晓其他地方的情况。3、人们对一些目前无法解释的自然现象会有更清楚的认识和更完善的解释,并将这些全新的知识应用在医疗、保健和安全等领域。4、人工智能可以模仿人类的智能,因此会出现有关法律来规范这些行为。人工智能一旦拥有长足的进步,必将带动其他计算机技术的发展。网络化将虚拟的世界变得无限大,届时,足不出户将成为一种习惯。人工智能必将带动人类的发展,起到决定性作用。


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