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人工智能的定义与历史发展

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:如今,人工智能已经渗透到我们生产、生活的方方面面,但仍有很多人对什么是人工智能心存疑惑,甚至存在一些误解。对此,我们将探讨究竟什么是人工智能,人工智能又经历了怎样的发展流变。这次会议持续了近三个月之久,虽然存在诸多分歧,但这次会议却被认为是人工智能的起源。这便是“人工智能”命名的由来。现代大多数人可能无意识地认为,西方或发达国家是人工智能研究与应用的重镇。第一次人工智能发展风潮发生

人工智能的定义与历史发展

说起人工智能,大家首先想到的是什么呢?是各类机器人,还是日常生活中的其他智能化设备?

如今,人工智能已经渗透到我们生产、生活的方方面面,但仍有很多人对什么是人工智能心存疑惑,甚至存在一些误解。对此,我们将探讨究竟什么是人工智能,人工智能又经历了怎样的发展流变。

人工智能的英文是Artificial Intelligence,有时候,我们也简单地称它为“AI”,以英语为主要交流语言的西方国家都这样称呼它。英文单词Artificial具有“人工的、人造的、人为的、非原产地的”等含义,而Intelligence是“智力、才智”的意思,所以,Artificial Intelligence在中国就被翻译成了“人工智能”。

那么,人工智能,这一名字从何而来?

在计算机科学史上,坐落于美国新罕布什尔州汉诺威小镇的达特茅斯学院是一个诞生奇迹的地方,尽管以小而精著称的达特茅斯学院堪称美国历史最悠久的顶尖学府之一,但在美国之外的地方,知晓这所学院的人仍不算多。然而,达特茅斯会议却使达特茅斯学院闻名于全世界,因为正是在这次会议上,计算机科学家们提出了“人工智能”这一概念。

具体来说,1956年,来自计算机科学、认知学、经济学数学等多个领域的几十位科学家在达特茅斯学院约翰·麦卡锡(John McCarthy)教授、哈佛大学马文·闵斯基(Marvin Minsky)教授,以及信息论的创始人克劳德·香农(Claude Elwood Shannon)的召集下齐聚达特茅斯学院,讨论“如何为计算机编程,使其能使用语言”等议题。这次会议持续了近三个月之久,虽然存在诸多分歧,但这次会议却被认为是人工智能的起源。召集人之一的约翰·麦卡锡给这次会议起的名字就是“人工智能夏季研讨会”(Summer Research Project on Artificial Intelligence)。

会议召开之前,作为召集人的约翰·麦卡锡和马文·闵斯基希望这个会议能够得到洛克菲勒基金会的资助,以解决这次会议期间的开支,保障这次会议的成功召开。基于这一考虑,约翰·麦卡锡他们向洛克菲勒基金会提交了一份预算为13500美元的计划书。为了能够顺利获得资助,他们在提交的计划书中详细列出了这次会议将研讨的七个方面的议题,具体包括:计算机编程语言、自动计算机、机器学习(即自我改进)、计算规模的理论、神经网络、随机性和创见性、抽象。然而,最后洛克菲勒基金会只批准了7500美元的会议资助。

这便是“人工智能”命名的由来。那么,另一个重要的问题是:我们如何理解人工智能?而对这个问题的回答取决于如何理解“智能”。

毫无疑问,人和地球上的其他生命体都具有“智能”,但人类智能和其他生命体所具有的智能显然是很不一样的。赵晓光与张冬梅认为,人类智能具有“感知能力、记忆与思维能力、学习能力和执行能力”[2]等四个重要特征。亦是基于这些能力,古希腊哲学家们得以提出“我们从哪里来”“世界是由什么构成的”等问题。从这个角度而言,人工智能就是计算机/机器仿造人类智能,从而像人一样具有感知、记忆、学习、思考、执行的能力。

现代大多数人可能无意识地认为,西方或发达国家是人工智能研究与应用的重镇。其实,中国古代社会就已经出现了人工智能的影子,这从古代典籍中可窥见一二。在中国西周时期,人们已经开始对机器人及其自主意志进行了想象,并撰写了许多神话故事。据《列子·汤问》第十三部分记载,西周时期,楚国一位叫偃师的能工巧匠制造出了一种不仅能够跳舞,还在一定程度上具有人类感知和情感特征的艺人。更让世人大跌眼镜的是,它对楚王的妃子一见钟情。该故事的原文记载如下:

周穆王西巡狩,越昆仑,不至弇山。反还,未及中国,道有献工人名偃师。穆王荐之,问曰:“若有何能?”偃师曰:“臣唯命所试。然臣已有所造,愿王先观之。”穆王曰:“日以俱来,吾与若俱观之。”越日偃师谒见王。王荐之,曰:“若与偕来者何人邪?”对曰:“臣之所造能倡者。”穆王惊视之,趋步俯仰,信人也。巧夫其,则歌合律;捧其手,则舞应节。千变万化,惟意所适。王以为实人也,与盛姬内御并观之。技将终,倡者瞬其目而招王之左右侍妾。王大怒,立欲诛偃师。偃师大慑,立剖散倡者以示王,皆傅会革、木、胶、漆、白、黑、丹、青之所为。王谛料之,内则肝、胆、心、肺、脾、肾、肠、胃,外则筋骨、支节、皮毛、齿发,皆假物也,而无不毕具者。合会复如初见。王试废其心,则口不能言;废其肝,则目不能视;废其肾,则足不能步。穆王始悦而叹曰:“人之巧乃可与造化者同功乎?”诏贰车载之以归。(www.xing528.com)

夫班输之云梯,墨翟之飞鸢,自谓能之极也。弟子东门贾、禽滑釐闻偃师之巧以告二子,二子终身不敢语艺,而时执规矩。

在现代科学的话语体系中,在科学家眼里,人工智能属于计算机科学的一部分,科学家主要关注的问题是如何使计算机“聪明”得像人类一样,能够自如地处理各种各样的复杂问题,这就需要图像识别技术、语言识别技术等一系列先进的科学技术作为支撑。所以,图像识别技术、语言识别技术等就成为科学家研究的重点。

依据“科普中国·科学百科”词条对人工智能的定义,人工智能是计算机科学领域中涉及研究、开发和应用智能机器的一个分支,主要探究“智能”本源,以期制造出一种和人类智能相类似的智能化机器。该领域的主要研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。这个定义看起来有些冗长,简单理解就是计算机能够像人一样思考,并且具有心智和情感等,这个在目前是较难实现的。当然也有一些研究学者对人工智能有不一样的理解,如美国麻省理工学院的温斯顿(Patrick Henry Winston)教授认为“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作”。更加专业一点的说法是,人工智能就是“研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学”[3]

回顾人工智能发展的历史脉络,这条道路并非一帆风顺,研究过程中经历了起起落落,也遭受了很多质疑和非议。从1956年提出“人工智能”这一概念至今,已经经历了三次人工智能发展风潮。第一次人工智能发展风潮发生在1956年左右,那年夏天,包括克劳德·香农在内的计算机科学家们集聚美国达特茅斯学院,召开了关于如何使机器模仿人类学习及其他相关智能研究的学术研讨会。会议中首次提出“人工智能”的概念,这一年也被称为“人工智能元年”。会议后不久,计算机领域的专家约翰·麦卡锡和马文·闵斯基共同创建了世界上第一座人工智能实验室,增强了人们对人工智能研究的激情和兴趣,人工智能发展史上迎来了第一个黄金时代。1969年召开了首届国际人工智能联合会议,此后该会议每两年召开一次。次年,《人工智能》国际杂志创刊。这些都促进了人工智能的研究和发展以及相关学术活动的开展和交流。在这之后的十余年间,计算机被广泛应用于数学和自然语言领域,用来解决代数、几何和英语问题[4],人们对人工智能的发展前景非常看好。但是到了二十世纪七十年代,由于人工智能水平的限制,其与美国国防部高级研究计划署的合作计划失败,人们的失望情绪开始蔓延,人工智能的研究经费也大大减少。

1980年,美国卡内基梅隆大学为数字设备公司设计了一套名为XCON的专家系统,这个系统可以简单地理解为“知识库+推理机”的组合。其运作的过程主要是将大量专业知识输入系统,然后由计算机用算法进行推测判断,得出一个合理的结论。这一阶段的发展奠定了知识在人工智能中的重要地位。这套系统能为金融医疗等领域提供便利,让计算机去处理那些庞大的信息。人工智能也就这样进入了第二次发展风潮。但是好景不长,1987年,苹果和IBM生产出了性能更好的台式机,XCON由于在使用中需要输入大量名词,程序较为烦琐,逐渐淡出商业竞争市场。人工智能一时陷入“高投入、低产出”的尴尬境地,由此,人工智能的发展遭遇隆冬。

当今,我们正在经历人工智能第三次发展风潮。从1997年计算机“深蓝”(Deep Blue)战胜国际象棋冠军卡斯帕罗夫(Garry Kasparov),到2011年计算机“沃森”(Watson)在益智类节目中战胜人类卫冕冠军,人工智能再次进入人们的关注视野,进入高速发展时期。2016年,谷歌人工智能阿尔法狗(AlphaGo)挑战世界围棋冠军李世石,并以4:1的成绩获得胜利,让全世界都为之惊叹。信息技术的发展和数据的爆发式增长,使计算机的运算能力大幅提升,深度学习算法不断成熟。阿尔法狗就是一个具有深度学习能力的人工智能。同时,这一阶段人工智能走出计算机科学的“原乡”,在政府、企业、社会个体等不同主体间表现出更多可应用场景。人工智能已经渗透到我们日常生活的各个领域,推动着人类社会不断向前。

大家也许看过以色列历史学家尤瓦尔·赫拉利(Yuval Noah Harari)两部经典著作,分别是《人类简史》与《未来简史》。这两部著作向我们描述了人工智能的三个阶段:人工智能、强人工智能和超级人工智能。这也就是国际上人工智能的三个等级,即弱人工智能、强人工智能和超级人工智能。我们现在正处于弱人工智能阶段。其实弱人工智能应用非常广泛,有些隐藏在我们难以察觉的生活细节中,比如我们使用的智能手机、智能导航、智能医疗诊断设备等。这一阶段的人工智能主要是利用现有智能化技术来改善我们的社会经济和日常生活。等到了强人工智能阶段,计算机会非常接近于人的智能,计算机能像人脑一样思考,并且拥有很强的学习能力,可以通过算法推测给出指令,然后做出执行策略。人工智能研究者预测,强人工智能阶段要到2050年前后才可能实现。而到了超级人工智能阶段,计算机的智慧程度可能会比人类还要高,甚至在绝大部分领域会超越人类。人工智能会逐步演化成一个超强的智能系统,届时,人类将如何自处仍是未知。但将来是否能如预言所讲还未可知,让我们拭目以待。

在美国著名导演史蒂文·斯皮尔伯格(Steven Spielberg)2001年拍摄完成的电影《人工智能》中有句经典台词:“世界尽头的地方,是雄狮落泪的地方,是月亮升起的地方,是美梦诞生的地方。”未来,强人工智能、超级人工智能不是没有可能实现,那些科幻电影中出现的不可思议的人工智能,也许在将来的某一天会变成现实。而我们需要做的是以包容的心态去与人工智能和谐共处,感悟生活。

资料链接

由美国著名导演史蒂文·利斯伯吉尔(Steven Lisberger)拍摄的电影《电子世界争霸战》于1982年7月9日在美国上映。在这部影片中,ENCOM计算机公司的“大师控制程序”不仅表现出自我意识,还像人类一样对权力贪如虎狼。更加不可思议的是,“大师控制程序”还将征服美国五角大楼和俄罗斯克里姆林宫列入计划。

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