智能科普:人工智能的前世今生
發(fā)布時(shí)間:2020-04-18
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智能科普:人工智能的前世今生
□ 李路軍
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????人工智能(AI),通常是指通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)呈現(xiàn)人類(lèi)智能的技術(shù),其開(kāi)創(chuàng)歷史可以追溯到1956年8月31日發(fā)起的達(dá)特茅斯會(huì)議。此后60多年里,人工智能的發(fā)展有過(guò)低谷也有過(guò)崛起,直到2014年高德納咨詢(xún)公司發(fā)布技術(shù)成熟曲線(xiàn),表明人工智能技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展高峰期,各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用將引起顛覆性深遠(yuǎn)影響。
????1950年,圖靈提出了著名的圖靈測(cè)試:如果一臺(tái)機(jī)器能夠與人類(lèi)展開(kāi)對(duì)話(huà)而不能被辨別出其機(jī)器身份,那么稱(chēng)這臺(tái)機(jī)器具有智能。1956年,在達(dá)特茅斯會(huì)議上,約翰·麥卡錫提出了“人工智能”一詞,后來(lái)被人們看作是人工智能正式誕生的標(biāo)志。在此之后,人工智能進(jìn)入了發(fā)展的第一個(gè)高潮。1956年,奧利弗·薩爾夫瑞德研制出了第一個(gè)字符識(shí)別程序;1959年,阿瑟·薩繆爾研制的具有學(xué)習(xí)功能的跳棋程序,已經(jīng)可以打敗他本人,3年后又擊敗美國(guó)一個(gè)州的跳棋冠軍;1963年,詹姆斯·斯拉格發(fā)表了一個(gè)符號(hào)積分程序SAINT,輸入一個(gè)函數(shù)表達(dá)式,改程序就能自動(dòng)輸出這個(gè)函數(shù)的積分表達(dá)式,4年后推出的升級(jí)版SIN已經(jīng)可以達(dá)到專(zhuān)家級(jí)水準(zhǔn)。在這段長(zhǎng)達(dá)10余年的時(shí)間里,計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)領(lǐng)域,用來(lái)解決代數(shù)、幾何問(wèn)題,這讓很多研究學(xué)者看到了機(jī)器向人工智能發(fā)展的信心。
????20世紀(jì)70年代,人們開(kāi)始嘗試更具挑戰(zhàn)性的任務(wù),并提出了一些不切實(shí)際的研發(fā)目標(biāo),但是接二連三的失敗和預(yù)期目標(biāo)落空,使人工智能的發(fā)展走入低谷。在當(dāng)時(shí),有三個(gè)難以解決的技術(shù)瓶頸:一是,計(jì)算機(jī)性能不足,導(dǎo)致早期很多程序無(wú)法在人工智能領(lǐng)域得到應(yīng)用;二是,早期人工智能程序主要是解決特定的問(wèn)題,可一旦問(wèn)題上升維度,程序立馬就無(wú)法執(zhí)行;三是,在當(dāng)時(shí)沒(méi)有找到足夠大的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)支撐程序進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。因此,人工智能項(xiàng)目停滯不前。
????20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了以卡內(nèi)基梅隆大學(xué)研制的XCON為代表的專(zhuān)家系統(tǒng),可以用來(lái)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)解決特定領(lǐng)域的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用、從一般推理策略探討轉(zhuǎn)向運(yùn)用專(zhuān)門(mén)知識(shí)的重大突破。專(zhuān)家系統(tǒng)在醫(yī)療、化學(xué)、地質(zhì)等領(lǐng)域取得成功,推動(dòng)人工智能走入應(yīng)用發(fā)展的新高潮。
????隨著人工智能的應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大,專(zhuān)家系統(tǒng)存在的應(yīng)用領(lǐng)域狹窄、缺乏常識(shí)性知識(shí)、知識(shí)獲取困難、推理方法單一、缺乏分布式功能、難以與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)兼容等問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)。命運(yùn)女神又一次給AI的發(fā)展?jié)采弦慌枥渌?br> ????上世紀(jì)90年代隨著AI技術(shù)尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步發(fā)展,以及人們對(duì)AI開(kāi)始抱有客觀理性的認(rèn)知,人工智能技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展時(shí)期。1997年,IBM的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“深藍(lán)”戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫,又一次在世界范圍內(nèi)引發(fā)了AI話(huà)題討論。這是人工智能發(fā)展的一個(gè)重要里程。
????進(jìn)入21世紀(jì)后,可用的數(shù)據(jù)量劇增,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法的優(yōu)勢(shì)變得越來(lái)越明顯。此時(shí),深度學(xué)習(xí)泰斗Geofrey?Hinton在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域取得突破,人類(lèi)又一次看到機(jī)器趕超人類(lèi)的希望,這也是標(biāo)志性的技術(shù)進(jìn)步。2011年,?IBM開(kāi)發(fā)的人工智能程序“沃森”參加了一檔智力問(wèn)答節(jié)目并戰(zhàn)勝了兩位人類(lèi)冠軍。2016?年,谷歌公司的?AlphaGo?(阿爾法圍棋)贏了韓國(guó)棋手李世石,再度引發(fā)?AI?熱潮。2017年,深度學(xué)習(xí)大熱。AlphaGo?Zero(谷歌下屬公司Deepmind的新版程序)在無(wú)任何數(shù)據(jù)輸入的情況下,開(kāi)始自學(xué)圍棋,3天后便以100∶0橫掃了第二版本的“舊狗”,學(xué)習(xí)40天后又戰(zhàn)勝了在人類(lèi)高手看來(lái)不可企及的第三個(gè)版本“大師”。
????隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展,基于感知數(shù)據(jù)和圖形處理器等計(jì)算平臺(tái),以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能技術(shù)正飛速發(fā)展,大幅跨越了科學(xué)與應(yīng)用之間的“技術(shù)鴻溝”,諸如圖像分類(lèi)、語(yǔ)音識(shí)別、知識(shí)問(wèn)答、人機(jī)對(duì)弈、無(wú)人駕駛等人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從“不能用”“不好用”到“可以用”的技術(shù)突破,未來(lái)或?qū)⒂瓉?lái)暴發(fā)式增長(zhǎng)的新高潮。
????(作者系中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所在讀博士生,主要研究自動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化)



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