人工智能的概念及發(fā)展前景分析

羅通

摘? ?要：人工智能技術(shù)始終處于計(jì)算機(jī)技術(shù)的最前沿，人工智能的理論研究和發(fā)現(xiàn)極大地影響了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，人工智能有其自身的特點(diǎn)，適用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，并將具有更廣闊的發(fā)展前景。文章對(duì)此進(jìn)行了重點(diǎn)探討。

關(guān)鍵詞：人工智能;前沿;計(jì)算機(jī)技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)的不斷改革和創(chuàng)新，人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術(shù)的發(fā)展取得了質(zhì)的飛躍。社會(huì)各界人士已開始密切關(guān)注AI的使用。作為計(jì)算機(jī)操作過程中最重要的部分，AI是不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它可以有效地提高計(jì)算機(jī)工作的質(zhì)量和效率，最大限度地滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)智能化和人性化服務(wù)的需求，促進(jìn)社會(huì)和諧以及穩(wěn)定發(fā)展。

自21世紀(jì)以來，信息技術(shù)的發(fā)展受到的關(guān)注度越來越多，其關(guān)注度勝過以往任何時(shí)候，這正是新世紀(jì)AI技術(shù)發(fā)展迅速的原因。作為發(fā)展得相對(duì)先進(jìn)的信息技術(shù)，它借助計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能，形象逼真地模擬人類思維的方式及結(jié)果，以計(jì)算機(jī)程序的方式實(shí)現(xiàn)各種人類思維活動(dòng)[1]。

1? ? AI概念簡(jiǎn)介

AI稱為計(jì)算機(jī)智能，也稱為機(jī)器智能。AI的定義是在計(jì)算機(jī)上使用人工的方法執(zhí)行，或者人們通過機(jī)器模擬的方式實(shí)現(xiàn)人類智能。AI與計(jì)算機(jī)軟件密切相關(guān)，各種AI應(yīng)用系統(tǒng)都必須通過計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)，許多智能計(jì)算機(jī)軟件也應(yīng)用了AI的理論方法和技術(shù)。

計(jì)算機(jī)科學(xué)是AI的一部分內(nèi)容，但AI的研究不僅包括計(jì)算機(jī)科學(xué)，還包括醫(yī)學(xué)和邏輯等許多領(lǐng)域。因此，AI實(shí)際上是一門交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科相融合的綜合性學(xué)科。

2? ? AI的發(fā)展歷程

AI研究歷經(jīng)了以下5個(gè)發(fā)展階段：

第一階段，20世紀(jì)50年代，AI的興盛與衰敗歷程。AI概念首次提出之后，已經(jīng)展現(xiàn)出了非常卓越的成果，如跳棋程序、計(jì)算機(jī)的表處理語言LISP和機(jī)器定理證明等。然而，由于揭露真理能力的局限性，以及翻譯方面存在的不足，AI開始衰落。這一階段的特點(diǎn)是注重如何解決問題而忽視了知識(shí)的重要性。

第二階段，20世紀(jì)60年代末到70年代，專家系統(tǒng)的出現(xiàn)，給AI領(lǐng)域的研究帶來了新的活力。專家系統(tǒng)如MTCIN疾病診斷和治療系統(tǒng)、PROSPECTIOR探礦系統(tǒng)以及化學(xué)質(zhì)譜系統(tǒng)和Hearsay-II語言理解系統(tǒng)的研究和開發(fā)，使AI變得切實(shí)可行。到了1969年，國(guó)際AI聯(lián)合會(huì)成立。

第三階段，20世紀(jì)80年代，第5代計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使得AI得到了飛速發(fā)展。1982年，日本推出了“第5代計(jì)算機(jī)發(fā)展計(jì)劃”—“LIPS信息處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。該計(jì)劃旨在加速邏輯思維并加速數(shù)字化進(jìn)程。盡管該計(jì)劃最終失敗，但中國(guó)計(jì)劃的發(fā)展形成了一波AI研究的熱潮。

第四階段，20世紀(jì)80年的后期，精神網(wǎng)絡(luò)在這一時(shí)期迅速發(fā)展。1987年，美國(guó)舉行了第一次精神網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議，這個(gè)新領(lǐng)域被正式宣布向新時(shí)代進(jìn)軍。從那時(shí)起，各國(guó)對(duì)精神網(wǎng)絡(luò)的投入不斷增加，精神網(wǎng)絡(luò)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

第五階段，20世紀(jì)90年代，AI研究掀起了又一次浪潮。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，AI已經(jīng)開始從一個(gè)智能主題的探討轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)的分布式AI探討。它不僅解決了基于同一目標(biāo)的分布式問題，而且解決了多個(gè)智能問題的多目標(biāo)問題的難題，并將AI付諸實(shí)踐。AI研究領(lǐng)域包括知識(shí)呈現(xiàn)、智能檢索、自然語言處理、邏輯推理、綜合調(diào)度問題、模式識(shí)別、認(rèn)知問題、邏輯程序設(shè)計(jì)、軟計(jì)算、不準(zhǔn)確和小確定性管理、人工生命精神網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜系統(tǒng)等[2]。

3? ? AI的應(yīng)用領(lǐng)域

AI的應(yīng)用領(lǐng)域日漸廣泛，如人臉識(shí)別、自動(dòng)駕駛、語音識(shí)別、個(gè)人助理、智能家居、智能安防等（見圖1）。

3.1? 人臉識(shí)別

事實(shí)上，AI最重要的應(yīng)用之一是人臉識(shí)別。人臉識(shí)別已成為安全方面的重大突破之一。公共安全運(yùn)輸或個(gè)人智能設(shè)備的安全應(yīng)用中有很大的發(fā)展空間。美國(guó)國(guó)會(huì)會(huì)議場(chǎng)地內(nèi)有一個(gè)人臉識(shí)別設(shè)備，是作為成員入場(chǎng)篩選程序之一。但曾經(jīng)程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，將超過20名國(guó)會(huì)議員錯(cuò)判為犯罪分子。旅行中的安全意識(shí)一直都是非常重要的主題，不管是坐飛機(jī)還是乘坐普通的交通工具，每個(gè)人都必須當(dāng)場(chǎng)掃描臉部，實(shí)際上這是一種安全識(shí)別，防止混入暴力分子和犯罪分子。 這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的比較出名的公司有商湯科技以及曠世科技。他們算得上是AI領(lǐng)域的“獨(dú)角獸”公司了。

3.2? 自動(dòng)駕駛

AI使用最廣泛的、也是最被人們所看好的就是自動(dòng)駕駛?，F(xiàn)在無論是老汽車制造商還是新的互聯(lián)網(wǎng)汽車制造商，主要攻克和推廣的就是自動(dòng)駕駛技術(shù)。目前市場(chǎng)上的大多數(shù)應(yīng)用是半自動(dòng)駕駛AI汽車，例如特斯拉和國(guó)內(nèi)的威萊汽車。

3.3? 語音識(shí)別

除了人臉識(shí)別和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域之外，AI在音頻處理和語義識(shí)別領(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿?。例?8年來被認(rèn)為是小型出風(fēng)口的AI揚(yáng)聲器是語音處理的關(guān)鍵應(yīng)用，可以用簡(jiǎn)單的方式與AI溝通，其能識(shí)別出人的表達(dá)并作出反應(yīng)，是AI在生活中的初步應(yīng)用。

3.4? 個(gè)人助理

這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用在生活中更是隨處可見。例如蘋果智能語音系統(tǒng)和微軟小冰是相對(duì)基礎(chǔ)的應(yīng)用程序。隨著聊天智能機(jī)器變得越來越實(shí)用，可以為用戶做很多工作，被賦予的人類能力也面臨著眾多挑戰(zhàn)。助理根據(jù)定下的框架開展工作，包括如何與人交流、如何制定決策以及如何理解和使用所接收到的信息等。

3.5? 家居

智能家居主要基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是通過智能硬件、軟件系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)形成完整的家庭生態(tài)系統(tǒng)。用戶可以遠(yuǎn)程控制設(shè)備，互連設(shè)備并自學(xué)，優(yōu)化家庭環(huán)境中的安全性、節(jié)能性和便利性等。在過去兩年中，智能語音技術(shù)的發(fā)展使智能音箱成為一個(gè)閃光點(diǎn)。Millet，Tmall，Rokid和其他公司已經(jīng)推出了自己的智能揚(yáng)聲器，不但成功開拓了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，且培養(yǎng)了更多的未來智能家居產(chǎn)品的用戶習(xí)慣。但目前家居市場(chǎng)智能產(chǎn)品種類繁雜，如何打通這些產(chǎn)品之間的溝通壁壘，建立安全、可靠的智能家居服務(wù)環(huán)境是該行業(yè)下一步的發(fā)力點(diǎn)。

3.6? 安防

近年來，中國(guó)的安防監(jiān)控行業(yè)發(fā)展迅速，視頻監(jiān)控的數(shù)量有所增加，公共和私人場(chǎng)所安裝的監(jiān)控?cái)z像機(jī)總數(shù)已超過1.75億。 在一些一線城市，視頻監(jiān)控更是得到了充分應(yīng)用。然而，與國(guó)外相比，中國(guó)在安全監(jiān)測(cè)方面仍有增長(zhǎng)空間。AI的發(fā)展，包括許多學(xué)科和復(fù)雜技術(shù)，尚未應(yīng)用于上述幾種情景。在這些AI技術(shù)中，非生產(chǎn)性用戶對(duì)于AI的認(rèn)識(shí)不一定是全面的，因此，尚未參與AI產(chǎn)品的消費(fèi)者自然會(huì)減少AI的“印象”。

4? ? AI的發(fā)展前景

雖然對(duì)整個(gè)AI的研究只是一個(gè)開始，但它遠(yuǎn)非目標(biāo)，未來AI在某些方面會(huì)有很大的成就。自動(dòng)推理是AI研究中最常見的一個(gè)研究?jī)?nèi)容?；纠碚撌瞧渌鸄I分支的共同基礎(chǔ)。自動(dòng)推理一直是AI研究中最熱門內(nèi)容之一。知識(shí)體系的動(dòng)態(tài)演化性質(zhì)及其可行性研究是最新的熱點(diǎn)，極有可能取得大的突破。

機(jī)器學(xué)習(xí)研究取得了明顯的成就。許多新的學(xué)習(xí)方法已經(jīng)發(fā)布并成功應(yīng)用，例如改進(jìn)的增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等。此外，現(xiàn)有的方法在處理在線學(xué)習(xí)方面尚不夠有效，需要尋求一種新的方法，解決移動(dòng)機(jī)器人難題、自主agent、智能信息存取等研究中的在線學(xué)習(xí)問題是研究人員共同關(guān)心的問題，相信這些領(lǐng)域會(huì)在不久后得到突破。

人工智能實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)很經(jīng)典的例子是自然語言處理。經(jīng)過人工智能研究人員的努力，該領(lǐng)域已獲得了大量令人矚目的理論與應(yīng)用成果。許多產(chǎn)品已進(jìn)入較多領(lǐng)域。智能信息檢索技術(shù)受到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影響，近年來的快速發(fā)展使其已成為人工智能的獨(dú)立研究分支。由于信息采集和改進(jìn)技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)最新研究中緊迫的研究課題，因此，在該領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)是人工智能的一個(gè)突破，也是里程碑。從近年的人工智能發(fā)展來看，這方面的研究已取得了可喜的進(jìn)展。

5? ? 結(jié)語

未來，人工智能將融入實(shí)際生活和生產(chǎn)應(yīng)用。雖然現(xiàn)在整個(gè)社會(huì)都在提倡人工智能，但是對(duì)于大多數(shù)的普通人而言，對(duì)于人工智能的了解和接觸并不多，然而未來人工智能將極大程度地融入現(xiàn)實(shí)社會(huì)并且發(fā)揮出意想不到的作用。未來的人工智能還將幫助社會(huì)回答與數(shù)據(jù)相關(guān)的一些問題。對(duì)于這些數(shù)據(jù)目前還沒有有效的處理方法，未來人工智能可以幫助人們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。當(dāng)下已經(jīng)有很多人工智能研究成果出現(xiàn)在日常生活中。將來，人工智能技術(shù)的發(fā)展會(huì)給人們的生活、工作和教育等帶來更大的影響。

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊狀元，林建中.AI的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢(shì)展望[J].科技信息，2009（4）：184-185.

[2]李軼博.淺談人工智能[J].中國(guó)西部科技，2009（30）：58.