穿越時(shí)空，探尋人工智能發(fā)展史

編者按：人工智能是一門(mén)研究如何使用機(jī)器實(shí)現(xiàn)人類(lèi)智能的學(xué)科。具體來(lái)說(shuō)，人工智能旨在通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人類(lèi)智能的模擬和實(shí)現(xiàn)，使機(jī)器具有感知、理解、判斷、推理、學(xué)習(xí)、識(shí)別、生成、交互等類(lèi)人智能的能力，從而完成一系列復(fù)雜的任務(wù)和功能。人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括智能制造、醫(yī)療健康、智能交通與物流、個(gè)性化教育、智能客服、以及智慧城市管理，通過(guò)深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提升社會(huì)運(yùn)行效率，改善人們的生活質(zhì)量與體驗(yàn)。現(xiàn)在，讓我們一起來(lái)探尋人工智能的發(fā)展歷程吧！

圖靈測(cè)試：嚴(yán)格的機(jī)器智能探測(cè)器

故事的開(kāi)頭，要追溯到1950年。那一年，一位叫圖靈的科學(xué)家在哲學(xué)雜志《心智》上發(fā)表論文《計(jì)算機(jī)器和智能》，提出著名的“圖靈測(cè)試”——如果一臺(tái)機(jī)器能夠通過(guò)電傳設(shè)備與人類(lèi)展開(kāi)對(duì)話，與它進(jìn)行對(duì)話的人又不能辨別出它是機(jī)器還是人，那么就可以認(rèn)為這臺(tái)機(jī)器具有智能。后來(lái)，圖靈又談到一個(gè)具體的想法：讓機(jī)器來(lái)冒充人，如果超過(guò)30%的裁判認(rèn)為，和自己說(shuō)話的是人，而非機(jī)器，就算作成功。

“圖靈測(cè)試”的目的是，判斷機(jī)器是否能出現(xiàn)與人類(lèi)無(wú)法區(qū)分的智能行為。雖然圖靈并沒(méi)有在論文中提出“人工智能”這個(gè)概念，但是“圖靈測(cè)試”的理念為人工智能的誕生奠定了哲學(xué)基礎(chǔ)，因?yàn)樗岢隽艘粋€(gè)劃時(shí)代的問(wèn)題：“機(jī)器能思考嗎？”這一提問(wèn)，引出了一個(gè)更大層面的哲學(xué)討論：什么是“智能”？

同學(xué)們，究竟“什么是智能”呢？這是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，因?yàn)樗鼪Q定了人工智能的不同研究走向。大家先自行思考，我們一會(huì)兒再來(lái)談。

達(dá)特茅斯會(huì)議：人工智能正式成為一門(mén)學(xué)科

讓我們把目光再拉回到1956年的達(dá)特茅斯會(huì)議。這一年，在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院，學(xué)者們暢談如何利用問(wèn)世不久的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)人類(lèi)智能的問(wèn)題。在會(huì)議的籌備期，美國(guó)數(shù)學(xué)博士約翰·麥卡錫建議用“Artificial Intelligence”來(lái)標(biāo)識(shí)這個(gè)新興的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，參會(huì)的學(xué)者都表示同意。自此，“人工智能”這個(gè)詞開(kāi)始出現(xiàn)在公眾的視野中。

這個(gè)會(huì)議也標(biāo)志著人工智能作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科的開(kāi)始，科學(xué)家們滿(mǎn)懷熱情地投入研究，希望機(jī)器能夠模仿人類(lèi)的邏輯推理、學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的能力。此后，也掀起了人工智能的一次又一次浪潮。

剛才，我請(qǐng)同學(xué)們思考問(wèn)題“什么是智能”，并且告訴大家這個(gè)問(wèn)題很重要。為什么這樣說(shuō)呢？因?yàn)樵谌斯ぶ悄艿陌l(fā)展過(guò)程中，由于學(xué)者們對(duì)“智能”的不同理解，逐漸形成了三個(gè)具有影響力的不同學(xué)派，它們分別是“符號(hào)主義”“聯(lián)結(jié)主義”和“行為主義”。

人工智能研究的三大學(xué)派

關(guān)于這三個(gè)學(xué)派的重要性，同學(xué)們可以這樣理解：如果說(shuō)人工智能的世界是一座宏偉的城堡，那么這三大學(xué)派就是構(gòu)建這座城堡的三大基石。我們一起來(lái)回顧一下吧！

符號(hào)主義，也被稱(chēng)為“邏輯主義”，是最早形成的人工智能學(xué)派之一。他們相信智能的核心在于邏輯推理和知識(shí)的精準(zhǔn)表達(dá)。他們認(rèn)為智能活動(dòng)的理論基礎(chǔ)是物理符號(hào)系統(tǒng)，認(rèn)知的基元是符號(hào)，認(rèn)知過(guò)程是符號(hào)模式的操作處理過(guò)程。在這個(gè)學(xué)派中，智能機(jī)器被看作是一位嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)者，通過(guò)解析和操作符號(hào)，例如數(shù)學(xué)公式和語(yǔ)言詞匯等來(lái)解決問(wèn)題。

想象一下，當(dāng)你走進(jìn)一座古老的圖書(shū)館，滿(mǎn)架的書(shū)籍記錄著人類(lèi)的智慧與邏輯。如同你在圖書(shū)館可以根據(jù)分類(lèi)和索引找到書(shū)籍一樣，符號(hào)主義的人工智能通過(guò)構(gòu)建復(fù)雜的規(guī)則和知識(shí)庫(kù)來(lái)模擬人類(lèi)的思維過(guò)程，解答現(xiàn)實(shí)中遇到的問(wèn)題。

聯(lián)結(jié)主義，又稱(chēng)為“仿生學(xué)派”，他們認(rèn)為智能并非來(lái)源于明確的邏輯規(guī)則或符號(hào)操作，而是源自大量神經(jīng)元的并行、分布式的相互作用。因?yàn)槿祟?lèi)大腦中的神經(jīng)元通過(guò)電化學(xué)信號(hào)相互連接，形成了一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)。所以，聯(lián)結(jié)主義就主張人工智能的實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)是要對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)尤其是大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作方式進(jìn)行模擬。聯(lián)結(jié)主義中最具有代表性的研究成果就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

把我們的大腦想象成一個(gè)繁忙的都市，城市里面住著無(wú)數(shù)勤勞的小信使，它們就是神經(jīng)元。這些小信使們通過(guò)神經(jīng)纖維不停地交換信息，緊密地進(jìn)行交流與合作。聯(lián)結(jié)主義就像是研究這個(gè)城市如何運(yùn)作，以及如何讓機(jī)器擁有類(lèi)似智能的一門(mén)學(xué)問(wèn)。

剛開(kāi)始的時(shí)候，這個(gè)想法遇到了很多挑戰(zhàn)，因?yàn)橐屩悄軝C(jī)器像我們的大腦一樣學(xué)習(xí)，需要解決如何調(diào)整數(shù)以?xún)|計(jì)的“通話線路”問(wèn)題。后來(lái)，研究人員開(kāi)發(fā)出了一種叫“反向傳播”的神奇算法，它就像城市規(guī)劃師，指導(dǎo)小信使們?nèi)绾胃咝У刂匦虏季€，極大地推動(dòng)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在解決復(fù)雜問(wèn)題上的應(yīng)用。

行為主義學(xué)派關(guān)注的是智能機(jī)器在環(huán)境中的行為表現(xiàn)，而不是它們內(nèi)部的心理狀態(tài)或邏輯結(jié)構(gòu)。在行為主義看來(lái)，智能并不神秘，它藏在每一次嘗試與調(diào)整中，藏在那些看似簡(jiǎn)單卻無(wú)比有效的行動(dòng)里。他們認(rèn)為，智能不是靠思考或模擬大腦結(jié)構(gòu)，而是通過(guò)直接與環(huán)境的互動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和發(fā)展，智能不在于你知道多少，而在于你能用已知去應(yīng)對(duì)多少未知。從中我們可以看出，行為主義強(qiáng)調(diào)的是一種“做中學(xué)”的智慧。也就是說(shuō)，既然人類(lèi)的學(xué)習(xí)是從每一次嘗試開(kāi)始的，所以智能機(jī)器的行為模式和策略也可以在與世界的互動(dòng)中逐步形成。

想象一下，行為主義者設(shè)計(jì)的智能機(jī)器像是一只在林間自由探索的小動(dòng)物，通過(guò)不斷地嘗試和試錯(cuò)，學(xué)會(huì)適應(yīng)環(huán)境，找到食物，躲避危險(xiǎn)。強(qiáng)化學(xué)習(xí)就是行為主義的代表性成果，它們通過(guò)讓智能機(jī)器在不斷的嘗試中優(yōu)化行為策略，達(dá)成目標(biāo)，來(lái)解決復(fù)雜決策問(wèn)題。

雖然在初始階段，三大學(xué)派各自按照自己對(duì)“智能”的理解進(jìn)行不同的探索，但在人工智能的發(fā)展中，符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義和行為主義都起到了重要的作用。今天，這些學(xué)派的思想常常被融合使用，我們?nèi)祟?lèi)創(chuàng)造出了既懂邏輯又能自我學(xué)習(xí)，既能適應(yīng)環(huán)境又可以有不同功能的各種智能機(jī)器。

人工智能的未來(lái)，是建立在以上這些智慧的研究之上，但也需要我們不斷持續(xù)探索、學(xué)習(xí)和發(fā)展。同學(xué)們，你們準(zhǔn)備加入到這個(gè)探索的旅程中來(lái)嗎？