著名的美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義:“人工智能是關于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學。”而另一個美國麻省理工學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去只有人才能做的智能工作。”這些說法反映了人工智能學科的基本思想和基本內容。即人工智能是研究人類智能活動的規律,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模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。
人工智能是計算機學科的一個分支,二十世紀七十年代以來被稱為世界三大尖端技術之一(空間技術、能源技術、人工智能)。也被認為是二十一世紀三大尖端技術(基因工程、納米科學、人工智能)之一。這是因為近三十年來它獲得了迅速的發展,在很多學科領域都獲得了廣泛應用,并取得了豐碩的成果,人工智能已逐步成為一個獨立的分支,無論在理論和實踐上都已自成一個系統。
人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考、規劃等)的學科,主要包括計算機實現智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機,使計算機能實現更高層次的應用。人工智能將涉及到計算機科學、心理學、哲學和語言學等學科。可以說幾乎是自然科學和社會科學的所有學科,其范圍已遠遠超出了計算機科學的范疇,人工智能與思維科學的關系是實踐和理論的關系,人工智能是處于思維科學的技術應用層次,是它的一個應用分支。從思維觀點看,人工智能不僅限于邏輯思維,要考慮形象思維、靈感思維才能促進人工智能的突破性的發展,數學常被認為是多種學科的基礎科學,數學也進入語言、思維領域,人工智能學科也必須借用數學工具,數學不僅在標準邏輯、模糊數學等范圍發揮作用,數學進入人工智能學科,它們將互相促進而更快地發展。
對于人的思維模擬可以從兩條道路進行,一是結構模擬,仿照人腦的結構機制,制造出“類人腦”的機器;二是功能模擬,暫時撇開人腦的內部結構,而從其功能過程進行模擬。現代電子計算機的產生便是對人腦思維功能的模擬,是對人腦思維的信息過程的模擬。
用來研究人工智能的主要物質基礎以及能夠實現人工智能技術平臺的機器就是計算機,人工智能的發展歷史是和計算機科學技術的發展史聯系在一起的。除了計算機科學以外,人工智能還涉及信息論、控制論、自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學等多門學科。人工智能學科研究的主要內容包括:知識表示、自動推理和搜索方法、機器學習和知識獲取、知識處理系統、自然語言理解、計算機視覺、智能機器人、自動程序設計等方面。
智能模擬
機器視、聽、觸、感覺及思維方式的模擬:指紋識別,人臉識別,視網膜識別,虹膜識別,掌紋識別,專家系統,智能搜索,定理證明,邏輯推理,博弈,信息感應與辨證處理。
學科范疇
人工智能是一門邊沿學科,屬于自然科學、社會科學、技術科學三向交叉學科。
涉及學科
哲學和認知科學,數學,神經生理學,心理學,計算機科學,信息論,控制論,不定性論,仿生學,社會結構學與科學發展觀。
研究范疇
語言的學習與處理,知識表現,智能搜索,推理,規劃,機器學習,知識獲取,組合調度問題,感知問題,模式識別,邏輯程序設計,軟計算,不精確和不確定的管理,人工生命,神經網絡,復雜系統,遺傳算法人類思維方式,最關鍵的難題還是機器的自主創造性思維能力的塑造與提升。
應用領域
機器翻譯,智能控制,專家系統,機器人學,語言和圖像理解,遺傳編程機器人工廠,自動程序設計,航天應用,龐大的信息處理,儲存與管理,執行化合生命體無法執行的或復雜或規模龐大的任務等等。
值得一提的是,機器翻譯是人工智能的重要分支和最先應用領域。不過就已有的機譯成就來看,機譯系統的譯文質量離終極目標仍相差甚遠;而機譯質量是機譯系統成敗的關鍵。中國數學家、語言學家周海中教授曾在論文《機器翻譯五十年》中指出:要提高機譯的質量,首先要解決的是語言本身問題而不是程序設計問題;單靠若干程序來做機譯系統,肯定是無法提高機譯質量的;另外在人類尚未明了大腦是如何進行語言的模糊識別和邏輯判斷的情況下,機譯要想達到“信、達、雅”的程度是不可能的。
安全問題
人工智能還在研究中,但有學者認為讓計算機擁有智商是很危險的,它可能會反抗人類。這種隱患也在多部電影中發生過,其主要的關鍵是允不允許機器擁有自主意識的產生與延續,如果使機器擁有自主意識,則意味著機器具有與人同等或類似的創造性,自我保護意識,情感和自發行為。
實現方法
人工智能在計算機上實現時有2種不同的方式。一種是采用傳統的編程技術,使系統呈現智能的效果,而不考慮所用方法是否與人或動物機體所用的方法相同。這種方法叫工程學方法(ENGINEERING APPROACH),它已在一些領域內作出了成果,如文字識別、電腦下棋等。另一種是模擬法(MODELING APPROACH),它不僅要看效果,還要求實現方法也和人類或生物機體所用的方法相同或相類似。遺傳算法(GENERIC ALGORITHM,簡稱GA)和人工神經網絡(ARtiFICIAL NEURAL NETWORK,簡稱ANN)均屬后一類型。遺傳算法模擬人類或生物的遺傳-進化機制,人工神經網絡則是模擬人類或動物大腦中神經細胞的活動方式。為了得到相同智能效果,兩種方式通常都可使用。采用前一種方法,需要人工詳細規定程序邏輯,如果游戲簡單,還是方便的。如果游戲復雜,角色數量和活動空間增加,相應的邏輯就會很復雜(按指數式增長),人工編程就非常繁瑣,容易出錯。而一旦出錯,就必須修改原程序,重新編譯、調試,最后為用戶提供一個新的版本或提供一個新補丁,非常麻煩。采用后一種方法時,編程者要為每一角色設計一個智能系統(一個模塊)來進行控制,這個智能系統(模塊)開始什么也不懂,就像初生嬰兒那樣,但它能夠學習,能漸漸地適應環境,應付各種復雜情況。這種系統開始也常犯錯誤,但它能吸取教訓,下一次運行時就可能改正,至少不會永遠錯下去,用不到發布新版本或打補丁。利用這種方法來實現人工智能,要求編程者具有生物學的思考方法,入門難度大一點。但一旦入了門,就可得到廣泛應用。由于這種方法編程時無須對角色的活動規律做詳細規定,應用于復雜問題,通常會比前一種方法更省力。
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原文標題:IPv9構建未來網絡:互聯互通還是固步自封?
文章出處:【微信號:AItists,微信公眾號:人工智能學家】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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