人工智能
人工智能(Artificial Intelligence), 英文縮寫(xiě)為 AI, 是一門(mén)由計算機科學(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(zhuān)家系統、自然語(yǔ)言處理和圖象識別已成為新興的知識產(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的巴斯卡和萊布尼茨,他們較早萌生了有智能的機器的想法。十九世紀,英國數學(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。十九世紀二十年代,英國科學(xué)家巴貝奇設計了第一架“計算機器“,它被認為是計算機硬件,也是人工智能硬件的前身。電子計算機的問(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及一批數學(xué)家、信息學(xué)家、心理學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、計算機科學(xué)家在Dartmouth大學(xué)召開(kāi)的會(huì )議上,首次提出。對人工智能的研究,由于研究角度的不同,形成了不同的研究學(xué)派。這就是:符號主義學(xué)派、連接主義學(xué)派和行為主義學(xué)派。
傳統人工智能是符號主義,它以Newell和Simon提出的物理符號系統假設為基礎。物理符號系統是由一組符號實(shí)體組成,它們都是物理模式,可在符號結構的實(shí)體中作為組成成分出現,可通過(guò)各種操作生成其它符號結構。物理符號系統假設認為:物理符號系統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)現實(shí)系統變成一個(gè)符號系統,基于此符號系統,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)系統結構出發(fā),研究非程序的、適應性的、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)元的集團信息處理能力及其動(dòng)態(tài)行為。
人們也稱(chēng)之為神經(jīng)計算。研究重點(diǎn)是側重于模擬和實(shí)現人的認識過(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、自組織過(guò)程。
行為主義學(xué)派是從行為心理學(xué)出發(fā),認為智能只是在與環(huán)境的交互作用中表現出來(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,相繼出現了一批顯著(zhù)的成果,如機器定理證明、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,忽視知識重要性。
第二階段:60年代末到70年代,專(zhuān)家系統出現,使人工智能研究出現新高潮
DENDRAL化學(xué)質(zhì)譜分析系統、MYCIN疾病診斷和治療系統、PROSPECTIOR探礦系統、Hearsay-II語(yǔ)音理解系統等專(zhuān)家系統的研究和開(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(zhù)第五代計算機的研制,人工智能得到了很大發(fā)展
日本1982年開(kāi)始了“第五代計算機研制計劃“,即“知識信息處理計算機系統KIPS“,其目的是使邏輯推理達到數值運算那么快。雖然此計劃最終失敗,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,美國召開(kāi)第一次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )國際會(huì )議,宣告了這一新學(xué)科的誕生。此后,各國在神經(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,人工智能出現新的研究高潮
由于網(wǎng)絡(luò )技術(shù)特別是國際互連網(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的分布式問(wèn)題求解,而且研究多個(gè)智能主體的多目標問(wèn)題求解,將人工智能更面向實(shí)用。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 )研究與應用出現了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會(huì )生活的各個(gè)領(lǐng)域。
。桑拢凸尽吧钏{“電腦擊敗了人類(lèi)的世界國際象棋冠軍,美國制定了以多Agent系統應用為重要研究?jì)热莸男畔⒏咚俟酚媱,基于A(yíng)gent技術(shù)的Softbot(軟機器人)在軟件領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò )搜索引擎中得到了充分應用,同時(shí),美國Sandia實(shí)驗室建立了國際上最龐大的“虛擬現實(shí)“實(shí)驗室,擬通過(guò)數據頭盔和數據手套實(shí)現更友好的人機交互,建立更好的智能用戶(hù)接口。圖像處理和圖像識別,聲音處理和聲音識別取得了較好的發(fā)展,IBM公司推出了ViaVoice聲音識別軟件,以使聲音作為重要的信息輸入媒體。國際各大計算機公司又開(kāi)始將“人工智能“作為其研究?jì)热。人們普遍認為,計算機將會(huì )向網(wǎng)絡(luò )化、智能化、并行化方向發(fā)展。二十一世紀的信息技術(shù)領(lǐng)域將會(huì )以智能信息處理為中心。
目前人工智能主要研究?jì)热菔牵悍植际饺斯ぶ悄芘c多智能主體系統、人工思維模型、知識系統(包括專(zhuān)家系統、知識庫系統和智能決策系統)、知識發(fā)現與數據挖掘(從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數據中挖掘出對我們有用的知識)、遺傳與演化計算(通過(guò)對生物遺傳與進(jìn)化理論的模擬,揭示出人的智能進(jìn)化規律)、人工生命(通過(guò)構造簡(jiǎn)單的人工生命系統(如:機器蟲(chóng))并觀(guān)察其行為,探討初級智能的奧秘)、人工智能應用(如:模糊控制、智能大廈、智能人機接口、智能機器人等)等等。
人工智能研究與應用雖取得了不少成果,但離全面推廣應用還有很大的距離,還有許多問(wèn)題有待解決,且需要多學(xué)科的研究專(zhuān)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、機器學(xué)習模型和理論、不精確知識表示及其推理、常識知識及其推理、人工思維模型、智能人機接口、多智能主體系統、知識發(fā)現與知識獲取、人工智能應用基礎等。
論文出處(作者):
什么是圖靈試驗?
人工智能AI程序設計語(yǔ)言簡(jiǎn)介
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