論人工智能的研究與發(fā)展

　　1　人工智能的定義
　　
　　人工智能(Artificial Intelligence，AI)，是一門(mén)綜合了計算機科學(xué)、生理學(xué)、哲學(xué)的交叉學(xué)科。“人工智能”一詞最初是在1956年美國計算機協(xié)會(huì )組織的達特莫斯(Dartmouth)學(xué)會(huì )上提出的。自那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之擴展。由于智能概念的不確定，人工智能的概念一直沒(méi)有一個(gè)統一的標準。著(zhù)名的美國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個(gè)定義“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科——怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)。”而美國麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認為“人工智能就是研究如何使計算機去做過(guò)去只有人才能做的智能工作。”童天湘在《從“人機大戰”到人機共生》中這樣定義人工智能：“雖然現在的機器不能思維也沒(méi)有“直覺(jué)的方程式”，但可以把人處理問(wèn)題的方式編入智能程序，是不能思維的機器也有智能，使機器能做那些需要人的智能才能做的事，也就是人工智能。”諸如此類(lèi)的定義基本都反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內容。即人工智能是研究人類(lèi)智能活動(dòng)的規律，構造具有一定智能的人工系統，研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應用計算機的軟硬件來(lái)模擬人類(lèi)某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。
　　
　　2　人工智能的應用領(lǐng)域
　　
　　2.1　人工智能在管理及教學(xué)系統中的應用
　　人工智能在企業(yè)管理中的應用。劉玉然在《談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應用》一文中提到把人工智能應用于企業(yè)管理中，認為要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的關(guān)系，了解人工智能的外延和內涵，搭建人工智能的應用平臺，搞好企業(yè)智能化軟件的開(kāi)發(fā)工作，這樣，人工智能就能在企業(yè)決策中起到關(guān)鍵的作用。
　　人工智能在智能教學(xué)系統中的應用。焦加麟，徐良賢，戴克昌(2003)在總結國際上相關(guān)研究成果的基礎上，結合其在開(kāi)發(fā)智能多媒體漢德語(yǔ)言教學(xué)系統《二十一世紀漢語(yǔ)》的過(guò)程中累積的實(shí)踐經(jīng)驗，介紹了智能教學(xué)系統的歷史、結構和主要技術(shù)，著(zhù)重討論了人工智能技術(shù)與方法在其中的應用，并指出了當今這個(gè)領(lǐng)域上存在的一些問(wèn)題。
　　
　　2.2　人工智能專(zhuān)家系統在工程領(lǐng)域的應用
　　人工智能專(zhuān)家系統在醫學(xué)中的應用。國外最早將人工智能應用于醫療診斷的是MYCIN專(zhuān)家系統。1982年，美國Pittsburgh大學(xué)Miller發(fā)表了著(zhù)名的作為內科醫生咨詢(xún)的Internist 2Ｉ內科計算機輔助診斷系統的研究成果，1977年改進(jìn)為Internist 2Ⅱ，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后成為現在的CAU-CEUS，1991年美國哈佛醫學(xué)院Barnett等開(kāi)發(fā)的DEX-PLAIN，包含有2200種疾病和8000種癥狀。我國研制基于人工智能的專(zhuān)家系統始于上世紀70年代末，但是發(fā)展很快。早期的有北京中醫學(xué)院研制成“關(guān)幼波肝炎醫療專(zhuān)家系統”，它是模擬著(zhù)名老中醫關(guān)幼波大夫對肝病診治的程序。上世紀80年代初，福建中醫學(xué)院與福建計算機中心研制的林如高骨傷計算機診療系統。其他如廈門(mén)大學(xué)、重慶大學(xué)、河南醫科大學(xué)、長(cháng)春大學(xué)等高等院校和其他研究機構開(kāi)發(fā)了基于人工智能的醫學(xué)計算機專(zhuān)家系統，并成功應用于臨床。
　　人工智能在礦業(yè)中的應用。與礦業(yè)有關(guān)的第一個(gè)人工智能專(zhuān)家系統是1978年美國斯坦福國際研究所的礦藏勘探和評價(jià)專(zhuān)家系統PROSPECTOR，用于勘探評價(jià)、區域資源估值和鉆井井位選擇等。20世紀80年代以來(lái)，美國礦山局匹茲堡研究中心與其它單位合作開(kāi)發(fā)了預防煤礦巷道底臌、瓦斯治理和煤塵控制的專(zhuān)家系統；弗尼吉亞理工學(xué)院及州立大學(xué)研制了模擬連續開(kāi)采過(guò)程中開(kāi)采、裝載、運輸、頂板錨固和設備檢查專(zhuān)家系統Consim；阿拉斯加大學(xué)編寫(xiě)了地下煤礦采礦方法選擇專(zhuān)家系統。
　　
　　2.3　人工智能在技術(shù)研究中的應用
　　人工智能在超聲無(wú)損檢測中的應用。在超聲無(wú)損檢測(NDT)與無(wú)損評價(jià)(NDE)領(lǐng)域中，目前主要廣泛采用專(zhuān)家系統方法對超聲損傷(UT)中缺陷的性質(zhì)，形狀和大小進(jìn)行判斷和歸類(lèi)；專(zhuān)家在傳統超聲無(wú)損檢測與智能超聲無(wú)損檢測之間架起了一座橋梁，它能把一般的探傷人員變成技術(shù)熟練。經(jīng)驗豐富的專(zhuān)家。所以在實(shí)際應用中這種智能超聲無(wú)損檢測有很大的價(jià)值。
　　人工智能在電子技術(shù)方面的應用。沈顯慶認為可以把人工智能和仿真技術(shù)相結合，以單片機硬件電路為專(zhuān)家系統的知識來(lái)源，建立單片機硬件配置專(zhuān)家系統，進(jìn)行故障診斷，以提高糾錯能力。人工智能技術(shù)也被引入到了計算機網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域，計算機網(wǎng)絡(luò )安全管理的常用技術(shù)是防火墻技術(shù)，而防火墻的核心部分就是入侵檢測技術(shù)。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的迅速發(fā)展，各種入侵手段也在層出不窮，單憑傳統的防范手段已遠遠不能滿(mǎn)足現實(shí)的需要，把人工智能技術(shù)應用到網(wǎng)絡(luò )安全管理領(lǐng)域，大大提高了它的安全性。馬秀榮等在《簡(jiǎn)述人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò )安全管理中的應用》一文中具體介紹了如何把人工智能技術(shù)應用于計算機網(wǎng)絡(luò )安全管理中，起到了很好的安全防范作用。

　　3　人工智能的發(fā)展方向
　　
　　3.1　人工智能的發(fā)展現狀
　　國外發(fā)展現狀。目前，AI技術(shù)在美國、歐洲和日本發(fā)展很快。在A(yíng)I技術(shù)領(lǐng)域十分活躍的IBM公司。已經(jīng)為加州勞倫斯·利佛摩爾國家實(shí)驗室制造了號稱(chēng)具有人腦的千分之一的智力能力的“ASCII White”電腦，而且正在開(kāi)發(fā)的更為強大的新超級電腦——“藍色牛仔(blue jean)”，據其研究主任保羅·霍恩稱(chēng)，預計“藍色牛仔”的智力水平將大致與人腦相當。麻省理工學(xué)院的AI實(shí)驗室進(jìn)行一個(gè)的代號為cog的項目。cog計劃意圖賦予機器人以人類(lèi)的行為，該實(shí)驗的一個(gè)項目是讓機器人捕捉眼睛的移動(dòng)和面部表情，另一個(gè)項目是讓機器人抓住從它眼前經(jīng)過(guò)的東西，還有一個(gè)項目則是讓機器人學(xué)會(huì )聆聽(tīng)音樂(lè )的節奏并將其在鼓上演奏出來(lái)。由于人工智能有著(zhù)廣大的發(fā)展前景，巨大的發(fā)展市場(chǎng)被各國和各公司所看好。除了IBM等公司繼續在A(yíng)I技術(shù)上大量投入，以保證其領(lǐng)先地位外，其他公司在人工智能的分支研究方面，也保持著(zhù)一定的投入比例。微軟公司總裁比爾·蓋茨在美國華盛頓召開(kāi)的AI(人工智能)國際會(huì )議上進(jìn)行了主題演講，稱(chēng)微軟研究院目前正致力于A(yíng)I的基礎技術(shù)與應用技術(shù)的研究，其對象包括自我決定、表達知識與信息、信息檢索、機械學(xué)習、數據采集、自然語(yǔ)言、語(yǔ)音筆跡識別等。
　　我國人工智能的研究現狀。很長(cháng)一段時(shí)間以來(lái)，機械和自動(dòng)控制專(zhuān)家們都把研制具有人的行為特征的類(lèi)人性機器人作為奮斗目標。中國國際科技大學(xué)在國家863計劃和自然科學(xué)基金支持下，一直從事兩足步行機器人、類(lèi)人性機器人的研究開(kāi)發(fā)，在1990年成功研制出我國第一臺兩足步行機器人的基礎上，經(jīng)過(guò)科研10年攻關(guān)，于2000年11月，又成功研制成我國第一臺類(lèi)人性機器人。它有人一樣的身軀、四肢、頭頸、眼睛，并具備了一定的語(yǔ)言功能。它的行走頻率從過(guò)去的每六秒一步，加快到每秒兩步；從只能平靜地靜態(tài)不行，到能快速自如的動(dòng)態(tài)步行；從只能在已知的環(huán)境中步行，到可在小偏差、不確定環(huán)境中行走，取得了機器人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統、生理視覺(jué)系統、雙手協(xié)調系統、手指控制系統等多項重大研究成果。
　　
　　3.2　人工智能發(fā)展方向
　　在信息檢索中的應用。人工智能在網(wǎng)絡(luò )信息檢索中的應用，主要表現在：①如何利用計算機軟硬件系統模仿、延伸與擴展人類(lèi)智能的理論、方法和技術(shù)，包括機器感知、機器思維、機器行為，即知識獲取、知識處理、知識利用的過(guò)程。②由于網(wǎng)絡(luò )知識信息既包括規律性的知識，如一般原理概念，也包括大量的經(jīng)驗知識，這些知識不可避免地帶有模糊性、隨機性、不可靠性等不確定性因素，對其進(jìn)行推理，需要利用人工智能的研究成果。
　　基于專(zhuān)家系統的入侵檢測方法。入侵檢測中的專(zhuān)家系統是網(wǎng)絡(luò )安全專(zhuān)家對可疑行為的分析后得到的一套推理規則。一個(gè)基于規則的專(zhuān)家系統能夠在專(zhuān)家的指導下，隨著(zhù)經(jīng)驗的積累而利用自學(xué)習能力進(jìn)行規則的擴充和修正，專(zhuān)家系統對歷史記錄的依賴(lài)性相對于統計方法較小，因此適應性較強，可以較靈活地適應廣普的安全策略和檢測要求。這是人工智能發(fā)展的一個(gè)主要方向。
　　人工智能在機器人中的應用。機器人足球系統是目前進(jìn)行人工智能體系統研究的熱點(diǎn)，其即高科技和娛樂(lè )性于一體的特點(diǎn)吸引了國內外大批學(xué)者的興趣。決策系統主要解決機器人足球比賽過(guò)程中機器人之間的協(xié)作和機器人運動(dòng)規劃問(wèn)題，在機器人足球系統設計中需要將人工智能中的決策樹(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、遺傳學(xué)的等算法綜合運用，隨著(zhù)人工智能理論的進(jìn)一步發(fā)展，將使機器人足球有長(cháng)足的發(fā)展。
　　
　　4　結語(yǔ)
　　
　　由上述的討論我們可以看到，目前人工智能的應用領(lǐng)域相當廣泛。無(wú)論是學(xué)術(shù)界還是應用領(lǐng)域對人工智能都高度重視。人工智能良好的發(fā)展和應用前景，要求我們必須加大研究和投入力度，以使人工智能的發(fā)展能為人類(lèi)服務(wù)。

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