國內(nèi)人工智能發(fā)展簡介與展望

1、信息技術(shù)與工程學(xué)院課程名稱人工智能論文題目國內(nèi)人工智能發(fā)展簡介與展望專業(yè)班級12級網(wǎng)本2班作者廉志超1211122213指導(dǎo)教師何淑賢成績2015年6月8日國內(nèi)人工智能發(fā)展簡介與展望摘要:隨著科技在計算機領(lǐng)域的飛速發(fā)展，作為20世紀70年代以來的尖端科技人工智能成為各個國家以及科技巨頭研究的熱門領(lǐng)域，與此同時，在道德范疇內(nèi)人工智能的討論也沒有停止過。本文主要概述國內(nèi)人工智能的發(fā)展?fàn)顩r及前景展望，思考人工智能目前在引起科學(xué)界的爭論。關(guān)鍵詞：人工智能；國內(nèi)；發(fā)展簡介；未來的發(fā)展方向。一、人工智能的概念解析“人工智能”（ArtificialIntelligence，英文縮寫為Al）詞最初是在1956

2、年美國計算機協(xié)會組織的達特茅斯（Dartmouth）會議上提出的，到目前為止，人工智能的發(fā)展已經(jīng)走過了近半個多世紀的歷程。雖然對于什么是人工智能，學(xué)術(shù)界有各種各樣的說法和定義，但就其本質(zhì)而言，“人工智能是研究如何制造出人造的智能機器或智能系統(tǒng)來模擬人類智能活動的能力，以延伸人類智能的科二、人工智能在國內(nèi)外的發(fā)展回顧（一）在國外的發(fā)展局面國外對人工智能的研究始于20世紀60年代。1956年，美國計算機協(xié)會提出了“人工智能”一詞。此后，人工智能的研究沿著三條迥異的路徑不斷發(fā)展成三個不同的學(xué)派：其一，以紐維爾、西蒙和威爾森等人為代表的符號主義學(xué)派，其代表性成果是紐維爾和西蒙等人研制的“邏輯理論家”的

3、數(shù)學(xué)定理證明程序LT以及后來出現(xiàn)的各種專家系統(tǒng)；其二，以麥卡洛克、皮茲、羅森布拉特、霍普菲爾德等人為代表的聯(lián)結(jié)主義學(xué)派，其代表性成果是MP模型，感知機，Hopfieid網(wǎng)，BP算法等；其三，以維納、1936年，年僅24歲的英國數(shù)學(xué)家圖靈在他的一篇“理想計算機”的論文中，就提出了著名的圖靈機模型，1945年他進一步論述了電子數(shù)字計算機設(shè)計思想，1950年他又在計算機能思維嗎？一文中提出了機器能夠思維的論述，可以說這些都是圖靈為人工智能所作的杰出貢獻。1938年德國青年工程師Zuse研制成了第一臺累計數(shù)字計算機Z-1，后來又進行了改進。此外，1946年美國科學(xué)家莫奇利等人制成了世界上第一臺電子數(shù)字

4、計算機ENIAC。還有同一時代美國數(shù)學(xué)家維納控制論的創(chuàng)立，美國數(shù)學(xué)家香農(nóng)信息論的創(chuàng)立，英國生物學(xué)家W.R.Ashby所設(shè)計的腦等，這一切都為人工智能學(xué)科的誕生作了理論和實驗工具的巨大貢獻。（二）人工智能在國內(nèi)的發(fā)展局面我國是從1978年才開始人工智能課題的研究，主要在定理證明、漢語自然語言理解、機器人及專家系統(tǒng)方面設(shè)立課題，并取得一些初步成果。我國也先后成立中國人工智能學(xué)會、中國計算機學(xué)會人工智能和模式識別專業(yè)委員會和中國自動化學(xué)會模式識別與機器智能專業(yè)委員會等學(xué)術(shù)團體，開展這方面的學(xué)術(shù)交流。此外國家還著手興建了若干個與人工智能研究有關(guān)的國家重點實驗室，這些都將促進我國人工智能的研究，為這一學(xué)

5、科的發(fā)展作出貢獻。納入國家計劃的“智能模擬”研究始于1978年；1984年召開了智能計算機及其系統(tǒng)的全國學(xué)術(shù)討論會；1981年起，相繼成立了中國人工智能學(xué)會（CAAI）等學(xué)術(shù)團體；1986年起把智能計算機系統(tǒng)、智能機器人和智能信息處理（含模式識別）等重大項目列入國家高技術(shù)研究計劃；1993年起，又把智能控制和智能自動化等項目列入國家科技攀登計劃。進入21世紀后，有更多的人工智能與智能系統(tǒng)研究獲得各種基金計劃支持。在關(guān)于人工智能理論研究方面，國內(nèi)學(xué)者除沿襲國外三大人工智能學(xué)派理論之外，具有代表性的還有：我國人工智能學(xué)科的主要奠基人、中國人工智能學(xué)會的主要創(chuàng)始人之一涂序彥提出的廣義人工智能（GAI

6、）,北京郵電大學(xué)鐘義信教授提出的機制主義理論，北京師范大學(xué)教授劉曉力倡導(dǎo)的以“認知是算法不可完全的”理念為基礎(chǔ)的研究綱領(lǐng)等。現(xiàn)在，我國已有數(shù)以萬計的科技人員和大學(xué)師生從事不同層次的人工智能研究與學(xué)習(xí)。人工智能研究已在我國的深入開展，必將為促進其它學(xué)科的發(fā)展和我國的現(xiàn)代化建設(shè)做出新的重大貢獻。三、人工智能技術(shù)在國內(nèi)各個方面的應(yīng)用經(jīng)過幾十年的發(fā)展，人工智能的研究領(lǐng)域已經(jīng)擴展到了自然語言處理、模式識別、圖像識別、數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、智能接口技術(shù)、智能信息處理等。其中，數(shù)據(jù)挖掘、模式識別、機器學(xué)習(xí)和信息處理是構(gòu)的核心技術(shù)，實現(xiàn)信息的采集、分析、處理和反饋等功能。一）在工業(yè)方面的應(yīng)用2006年，合肥工業(yè)

7、大學(xué)的研究人員在深入分析熱變形工藝參數(shù)對Ti21523合金顯微組織及成形載荷的影響的基礎(chǔ)上,以變形溫度、變形程度和變形速率等熱變形工藝參數(shù)作為設(shè)計變量,以顯微組織和成形力的最佳綜合為目標,建立了該合金熱塑性成形工藝參數(shù)的多目標優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。以顯微組織參數(shù)和成形力的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型作為優(yōu)化算法的知識源,將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與修正的遺傳算法相結(jié)合,對合金的熱塑性成形工藝參數(shù)成功地進行了優(yōu)化。中國礦業(yè)大學(xué)的研究人員利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）技術(shù)結(jié)合模糊邏輯的方法進行井筒周圍的裂縫密度分布狀況的研究,在裂縫識別過程中以測井資料（中子孔隙度、體積密度、聲波時差、深淺側(cè)向電阻率、自然伽馬能譜）的綜合組合作為AN

8、N網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù),利用成像測井解釋和巖心描述的裂縫密度作為輸出參數(shù),應(yīng)用BP運算法則和作用函數(shù)構(gòu)成訓(xùn)練模型，成功地開發(fā)出能夠識別單井裂縫,表征研究區(qū)內(nèi)裂縫帶的縱向分布特征的人工智能系統(tǒng)。（二）在環(huán)境保護方面的應(yīng)用內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水資源與水土工程研究所的研究人員根據(jù)區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測與評價的要求,采用基于人工智能計算技術(shù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型成功對二維區(qū)域性土壤水鹽環(huán)境動態(tài)進行監(jiān)測。浙江大學(xué)的研究人員分析了管涌發(fā)生的過程和影響管涌發(fā)生的因素,提出了一種預(yù)測判定管涌發(fā)生可能性的機理模型。根據(jù)機理模型從影響堤防和土石壩管涌發(fā)生的諸多復(fù)雜因素中選出既便于測量、建立觀測又對管涌發(fā)生影響顯著的幾種因素作為系統(tǒng)輸入,

9、把理論機理模型和改進的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合,建立預(yù)測判定堤防和土石壩中管涌發(fā)生的人工智能方法,對管涌發(fā)生的可能性因子進行了預(yù)測。并通過數(shù)據(jù)庫功能,在應(yīng)用中不斷增加訓(xùn)練樣本的規(guī)模,使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)W習(xí)到更全面的知識。（三）在交通方面的應(yīng)用上海交通大學(xué)的研究人員采用人工智能的基于感知-計劃-動作的agent結(jié)構(gòu),解決了ITS自動駕駛中遇到的諸多問題。通過自動駕駛知識庫的建立及知識的推導(dǎo),為自動駕駛提供了決策的依據(jù)并動態(tài)的規(guī)劃出車輛行駛路徑。（四）在兒童玩具方面的應(yīng)用2014年1月6日至9日，在第40屆香港玩具展中智能玩具已經(jīng)占有一席之地。有別于以往的數(shù)碼玩具，智能玩具不僅有精密的設(shè)計、絢麗的外

10、表，同時，其具備的多種功能應(yīng)用能夠充分地滿足兒童的好奇心，智能技術(shù)的應(yīng)用讓每個兒童都擁有了一個個性化的玩具。而且不少智能玩具還具有特定的功能，比如治療型玩具，其主要目的是幫助孩童和老人舒緩壓力，或解決其他相關(guān)問題。許多傳統(tǒng)玩具也通過App與智能裝置合二為一，可見，將智能技術(shù)應(yīng)用于兒童玩具之中也是未來發(fā)展的趨勢之一。四、目前人工智能引起的思考在今年年初，生命未來研究所發(fā)出了一封公開信，馬斯克、霍金以及著名演員摩根弗里曼等科學(xué)家和名人呼吁人們關(guān)注人工智能對社會產(chǎn)生的影響，以及如何規(guī)避人工智能越來越智所帶來的潛在風(fēng)險。著名的史蒂芬霍金教授可能是對人工智能最充滿“敵意”的名人了，以他在科學(xué)界的影響力，

11、讓人們對這種技術(shù)充滿抵觸，并不是難事。霍金在倫敦舉辦的“2015時代精神”會議上說，與其擔(dān)心誰來控制人工智能的問題，人類更應(yīng)該擔(dān)心人工智能到底愿不愿意受人類控制。不僅如此，霍金早前的觀點遠遠比這要振聾發(fā)聵。比如，人工智能可能會導(dǎo)致人類的滅絕，人工智能計算機可能在接下來的100年之內(nèi)就將人類取而代之。個叫做“大白”的定位于醫(yī)療健康的機器人，后者則是奧創(chuàng)，由鋼鐵俠締造的希望他拯救人類的智能機器人。在電影里，大白拯救了人類，而奧創(chuàng)則脫離了人類的控制擁有了自己的思維，試圖毀滅人類。最終的結(jié)局我們都能想見得到，人類總是在瀕臨覆亡時被拯救。而拯救者，都是人性。（一）關(guān)于“圖靈萬能機器與圖靈實驗”的思考眾所

12、周知，當(dāng)下的計算機其思想原理來自圖靈的一篇著名論文，如今的計算機架構(gòu)更被稱之為“圖靈機架構(gòu)”早期的人工智能研究的關(guān)鍵便是阿蘭圖靈本人。圖靈最卓越的成就便是正是提出了“萬能計算機”這一概念，即盡管各個計算機的細節(jié)結(jié)構(gòu)不同，但所有計算機從本質(zhì)上來說其實是等價的。圖靈假設(shè)有一臺虛構(gòu)的機器，這臺機器主要包括三個部分：處理盒、紙袋和一個能從來回移動的紙帶上讀取信息并記錄的裝置。在這個假設(shè)中，處理盒就是現(xiàn)在的中央處理器（CPU）。紙袋便是記載了0和1這些代碼的載體。這就是被稱為“圖靈萬能機器”的其中一種等效計算機。從邏輯上進一步來說，任何一臺數(shù)字計算機都是等效的。圖靈的這一結(jié)論令人矚目，取得了巨大的成功，

13、推動了后世計算機領(lǐng)域的發(fā)展。由此，圖靈進一步思考計算機是否能智能化。然而，這里有個最根本的問題：究竟什么是智能呢？圖靈沒有給出任何定義，并且也沒在這方面做出任何嘗試，最后，圖靈只是給出了一個智能存在的證據(jù)，即圖靈實驗：若一臺計算機可以騙過一個詢問者，使得該詢問者相信它是一個人，那么從定義上來說，這臺機器就具有智能。由這個圖靈試驗出發(fā)，人工智能的領(lǐng)域便被開創(chuàng)了，自此以后，無數(shù)的人工智能研究以此為基礎(chǔ)，對計算機的智能進行著開發(fā)。事情發(fā)生到了這里，似乎人們已經(jīng)駕馭了電腦與智能思維之間的橋梁，計算機的人工智能實現(xiàn)似乎指日可待。然而，事實真就如此嗎？（二）關(guān)于“中文屋”的思考美國加州伯克利分校的知名哲學(xué)

14、教授約翰塞爾據(jù)此提出了一個著名的思考實驗，即“中文屋”實驗，由此來證明計算機無法擁有智能。實驗的內(nèi)容如下：假設(shè)一個只會說英語的人坐在一個只有一面墻上開了一個小孔的屋子里，他的旁邊只有一個放了一本指令手冊和各種可能需要的筆和便簽紙的桌子。指令手冊上用英文記載了各種指令，包括漢字的處理、分類及比較的方法。值得注意的是，這些指令沒有任何提及漢字的意義，只是說明了如何對漢字進行復(fù)制、刪除、排列和撰寫等?，F(xiàn)在好戲開始了，站在屋子外的一個人從小孔中塞進一張紙，紙上用中文寫著一系列問題和一個故事，屋子里的人對紙上的內(nèi)容如讀天書，但是他在指令手冊的指導(dǎo)下開始工作，對紙上的漢字參照指令手冊進行一系列的操作，并將

15、結(jié)果記錄在另一張紙上。這個人進行了很多無聊的操作后，終于“寫出”了一篇漢語文章。他將結(jié)果從小孔中傳了出去，心中想著這究竟是在寫什么鬼玩意。這時屋外的人接到了滿是漢字的紙，他讀了紙上的文章，感嘆屋里的人太有才，竟能寫出如此文章！然而，屋里的人真的知道他在寫什么嗎？毫無疑問不知道，他連中文都不認識。現(xiàn)在問題就來了，我們的計算機不是也在做同樣的事嗎？計算機只是不停地對高低信號0和1進行操作罷了，那么能說計算機有智能嗎？智能在哪呢？其中最關(guān)鍵的“理解”從何而來？計算機只不過按照某個規(guī)則運行罷了，根本不存在“理解”，不存在智能?！爸形奈荨边@個思考實驗一出來就遭到了眾多激烈的討論，有人贊成計算機沒有智能，

16、當(dāng)然，也有人反駁說智能是有的，“理解”是發(fā)生在這個屋子的整體之上，這個屋子作為一個整體“理解”了漢字文章。事實果真如此嗎？就因為整個屋子輸出了正確的結(jié)果就有了智能？這其中真的有“理解”產(chǎn)生嗎？那什么是“理解”呢？五、人工智能未來的發(fā)展展望目前，人工智能的推理功能已獲突破，學(xué)習(xí)及聯(lián)想功能正在研究之中，下一步就是模仿人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的并行化處理功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是未來人工智能應(yīng)用的新領(lǐng)域，未來智能計算機的構(gòu)成，可能就是作為主機的馮諾依曼型機與作為智能外圍的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。研究表明：情感是智能的一部分，而不是與智能相分離的，因此人工智能領(lǐng)域的下一個突破可能在于賦予計算機情感能力。由多學(xué)科相互滲透、相互聯(lián)系而構(gòu)成的人工智能系統(tǒng)，是把為人類服務(wù)作為最終目的。因此，伴隨著智能系統(tǒng)、認知科學(xué)和知識技術(shù)基本科學(xué)的發(fā)展,人工智能的發(fā)展目標也將更加貼近人們的日常生活。人工智能不單單需要邏輯思維與模仿,科學(xué)家們對人類大腦和神經(jīng)系統(tǒng)研究得越多,他們越加肯定：情感是智能的一部分,而不是與智能相分離的。因此人工智能領(lǐng)域的下一個突破可能不僅在于賦予計算機更多的邏輯推理能力,而且還要賦予它情感能力。許多科學(xué)家斷言,機器的智能會迅速超過愛因