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浅谈人工智能学习研究的现状及其发展趋势

浅谈人工智能学习研究的现状及其发展趋势
浅谈人工智能学习研究的现状及其发展趋势

浅谈人工智能的现状及其发展前景

摘要:自上世纪五十年代以来,经过了几个阶段的不断探索和发展,人工智能在模式识别、知识工程、机器人等领域已经取得重大成就,但是离真正意义上的的人类智能还相差甚远。尤其是随着因特网的普及和应用,对人工智能的需求,变得越来越迫切,也给人工智能的研究提供了新的更加广泛的舞台

关键字:人工智能(AI)知识表达式一阶谓词逻辑语义网

前言:自20世纪90年代以来,随着全球化的形式与国际竞争的日益激烈,对人工智能技术的研究与应用变的越来越被人们关注,且人工智能在制造中的运用以成为实现制造的知识化、自动化、柔性化以实现对市场的快速响应的关键。

人工智能是一门研究人类智能的机理以及如何用机器模拟人的智能的学科。从后一种意义上讲,人工智能又被称为“机器智能”或“智能模拟”。人工智能是在现代电子计算机出现之后才发展起来的,它一方面成为人类智能的延长,另一方面又为探讨人类智能机理提供了新的理论和研究方法。

学习机制的研究是人工智能研究的一项核心课题。它是智能系统具有适应性与性能自完善功能的基础。学习过程具有以下特点:学习行为一般具有明显的目的性,其结果是获取知识;学习系统中结构的变化是定向的,要么由学习算法决定,要么由环境决定;学习系统是构造智能系统的中心骨架,它是全面组织与保存系统知识的场所;学习机制与知识表达方式密切相关,神经网络表示形式的知识可以用ANN 算法或GA算法来获取,也可以用加强算法来获取。因此,人工智能学习研究的一个主要目的是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但是,不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的,现在电子计算机不但能完成这种计算,而且能够比人脑做得更快、更准确,于是当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”。可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的,人工智能学习这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标。

一.人工智能学习的历史性基础和发展步伐

人工智能学习的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。

一般认为,人工智能的思想萌芽可以追溯到德国著名数学家和哲学家莱布尼茨(Leibnitz,1646-1716)提出的"通用语言"设想。这一设想的要点是:建立一种通用的符号语言,用这个语言中的符号表达“思想内容”,用符号之间的形式关系表达“思想内容”之间的逻辑关系。于是,在“通用语言”中可以实现“思维的机械化”这一设想可以看成是对人工智能的最早描述。

计算机科学的创始人图灵被认为是“人工智能之父”,他着重研究了一台计算机应满足怎样的条件才能称为是“有智能的”。1950年他提出了著名的“图灵实验”:让一个人和一台计算机分别处于两个房间里,与外界的联系仅仅通过键盘和打印机。由人类裁判员向房间里的人和计算机提问(比如:“你是机器还是人?”或“你是男人还是女人?”等等),并通过人和计算机的回答来判断哪个房间里是人、哪个房间里是计算机。图灵认为,如果“中等程度”的裁判员不能正确地区分,则这样的计算机可以称为是有智能的。“图灵实验”是关于智能标准的一个明确定义。有趣的是,尽管后来有些计算机已经通过了图灵实验,但人们并不承认这些计算机是有智能的。这反映出人们对智能标准的认识更深入、对人工智能的要求更高了。

几乎在图灵上述工作的同时,冯·诺依曼从生物学角度研究了人工智能。从生物学的观点看,智能是进化的结果,而进化的基本条件之一是“繁殖”。如果人工智能实体的智力能超过生物技术改造过的人脑,我们便应全力发展人工智能并限制生物技术对人的改造。这是因为一方面制造人工智能实体并不是人,它们享受的权力极有限,易被人类控制,而且我们可从法律上规定在制造人工智能实体时必须使人工智能实体存在的第一目的就是为了人类生存,因而从理论上说只要方法得当,人工智能不会对人类的生存造成威胁。由于制造人工智能实体所需“材料”和制造环境的选择余地,比生物技术改造人脑受到的限制小(比如:用软件编写记忆的基本功能单位时,由于它们之间的联系及它们的功能可根据需要任意编写,且能方便的修改它们,而人脑的基本记忆单位则受到种种限制,因而从理论上说编写的智能软件其功能可超过人)因而人工智能实体的智力水平应最终能超过生物技术改造过的人

脑。

在人工智能实体的影响下,对人类来说比较理想的未来社会应是,1、任何有独立意志的人工智能实体,其存在的第一目的是为了人类生存的更好。2、人工智能实体的智力水平已大大超过人,在生产领域,人的各种能力都已被效率更高且成本低廉的机器及人工智能实体代替,人对生产力发展的贡献已可匆略不计,因而人类已无必要从事生产劳动,进行生产劳动只是个人的兴趣或爱好而已。3、在不影响人类生存的情况下人类的各种欲望将能得到最大限度的满足。

图灵和冯·诺依曼的上述工作,以及麦克考洛和匹茨对神经元网的数学模型的研究,构成了人工智能的初创阶段,这其实也是人工智能学习的开始。

人工智能早期研究给人的深刻印象是博羿,1956年,Samnel研制了一个西洋跳棋程序,该程序“天生”下跳棋水平很低,远远不是Samuel的对手。但它有学习能力,能从棋谱中学习,也能在实践中总结提高。与自动定理证明的研究意义不限于数学一样,搜索的研究意义也不限于博弈。根据认知心理学的信息处理学派的观点,人类思维过程的很大一部分可以抽象为从问题的初始状态经中间状态到达终止状态的过程,因此可以转化为一个搜索问题,由机器自动地完成。例如“规划”问题。设想一台机器人被要求完成一项复杂任务,该任务包含很多不同的子任务,其中某些子任务只有在另一些子任务完成之后才能进行。这时,机器人需要事先“设想”一个可行的行动方案,使得依照该方案采取行动可以顺利完成任务。“80年代以来,随着计算机网络的普及,特别是Internet的出现,各种计算机技术包括人工智能技术的广泛应用推动着人机关系的重大变化。据日美等国未来学家的预测,人机关系正在迅速地从“以人为纽带”的传统模式向“以机为纽带”的新模式转变人机关系的这一转变将引起社会生产方式和生活方式的巨大变化,同时也向人工智能乃至整个信息技术提出了新的课题。这促使人工智能进入第三个发展时期。

在这个新的发展时期中,人工智能面临一系列新的应用需求。

人工智能第三发展时期的突出特点是研究能够在动态、不可预测环境中自主、协调工作的计算机系统,这种系统被称为Agent 。目前,正围绕着Agent的理论、Agent的体系结构和Agent语言三个方面展开研究,并已产生一系列重要的新思想、

新理论、新方法和新技术。在这一研究中,人工智能呈现一种与软件工程、分布式计算以及通讯技术相互融合的趋势。Agent研究的应用不限于生产和工作,还深入到人们的学习和娱乐等各个方面。例如,Agent与虚拟现实相结合而产生的虚拟训练系统,可以使学生在不实际操纵飞机的情况下学飞行的基本技能;类似地,也可使顾客“享受”实战的“滋味”。

我国也先后成立中国人工智能学会、中国计算机学会人工智能和模式识别专业委员会和中国自动化学会模式识别与机器智能专业委员会等学术团体,开展这方面的学术交流。此外国家还着手兴建了若干个与人工智能研究有关的国家重点实验室,这些都将促进我国人工智能的研究,为这一学科的发展作出贡献。

综观人工智能学习的发展历程,可以看出它始终遵循的基本思路。首先是强调人类智能的人工实现而不是单纯的模拟,以便尽可能地为人类的实际需要服务。其次是强调多学科的交叉结合,数学、信息科学、生物学、心理学、生理学、生态学以及非线性科学等等越来越多的新生学科被融入到人工智能学习的研究之中。

三.人工智能学习的主要技术及其发展趋势

随着AI技术的发展,现代几乎各种技术的发展都涉及到了人工智能技术,可以说人工智能已经广泛应用到许多领域,其典型的应用包括:

1符号计算

计算机最主要的用途之一就是科学计算,科学计算可分为两类:一类是纯数值的计算,例如求函数的值;另一类是符号计算,又称代数运算,这是一种智能化的计算,处理的是符号。符号可以代表整数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式、函数、集合等。随着计算机的普及和人工智能的发展,相继出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件,其中Mathematic和Maple是它们的代表。由于它们都是用C语言写成的,所以可以在绝大多数计算机上使用。

2模式识别

模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读。这里,我们把环境与客体统称为“模式”。用计算机实现模式(文字、声音、人物、物体等)的自动识别,是开发智能机器的一个关键的突破口,也为人类认识自身智能提供线

索。计算机识别的显著特点是速度快、准确性和效率高。识别过程与人类的学习过程相似,以“语音识别”为例:语音识别就是让计算机能听懂人说的话,一个重要的例子就是七国语言(英、日、意、韩、法、德、中)口语自动翻译系统。该系统实现后,人们出国预定旅馆、购买机票、在餐馆对话和兑换外币时,只要利用电话网络和国际互联网,就可用手机、电话等与“老外”通话。

3机器翻译

机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程,用以完成这一过程的软件系统叫做机器翻译系统。搜文网目前,国内的机器翻译软件不下百种,根据这些软件的翻译特点,大致可以分为三大类:词典翻译类、汉化翻译类和专业翻译类。词典类翻译软件的代表是“金山词霸”,堪称是多快好省的电子词典,它可以迅速查询英文单词或词组的词义并提供单词的发音,为用户了解单词或词组含义提供了极大的便利。汉化翻译软件的典型代表是“东方快车2000”,它首先提出了“智能汉化”的概念,使翻译软件的辅助翻译作用更加明显。

4机器学习

机器学习是机器具有智能的重要标志,同时也是机器获取知识的根本途径。有人认为,一个计算机系统如果不具备学习功能,就不能称其为智能系统。机器学习主要研究如何使计算机能够模拟或实现人类的学习功能。机器学习是一个难度较大的研究领域,它与认知科学、神经心理学、逻辑学等学科都有着密切的联系,并对人工智能的其他分支,如专家系统、自然语言理解、自动推理、智能机器人、计算机视觉、计算机听觉等方面,也会起到重要的推动作用。

5问题求解

人工智能的第一大成就是下棋程序,在下棋程序中应用的某些技术,今天的计算机程序已能够达到下各种方盘棋和国际象棋的锦标赛水平。但是,尚未解决包括人类棋手具有但尚不能明确表达的能力,如国际象棋大师们洞察棋局的能力。另一个问题是涉及问题的原概念,在人工智能中叫问题表示的选择,人们常能找到某种思考问题的方法,从而使求解变易而解决该问题。到目前为止,人工智能程序已能知道如何考虑它们要解决的问题,即搜索解答空间,寻找较优解答。

6逻辑推理与定理证明

逻辑推理是人工智能研究中最持久的领域之一,其中特别重要的是要找到一些

方法,只把注意力集中在一个大型的数据库中的有关事实上,留意可信的证明,并在

出现新信息时适时修正这些证明。医疗诊断和信息检索都可以和定理证明问题一样加以形式化。因此,在人工智能方法的研究中,定理证明是一个极其重要的论题。

7自然语言处理

自然语言的处理是人工智能技术应用于实际领域的典型范例,经过多年艰苦努力,这一领域已获得了大量令人瞩目的成果。目前该领域的主要课题是:计算机系统如何以主题和对话情境为基础,注重大量的常识———世界知识和期望作用,生成和理解自然语言。这是一个极其复杂的编码和解码问题。

8分布式人工智能

分布式人工智能在20世纪70年代后期出现,是人工智能研究的一个重要分支。分布式人工智能系统一般由多个Agen(t智能体)组成,每一个Agent又是一个半自治系统,Agent之间以及Agent与环境之间进行并发活动,并通过交互来完成问题求解。

9计算机视觉

计算机视觉是一门用计算机实现或模拟人类视觉功能的新兴学科,其主要研究目标是使计算机具有通过二维图像认知三维环境信息的能力,这种能力不仅包括对三维环境中物体形状、位置、姿态、运动等几何信息的感知,而且还包括对这些信息的描述、存储、识别与理解。目前,计算机视觉已在人类社会的许多领域得到成功应用。例如,在图像、图形识别方面有指纹识别、染色体识字符识别等;在航天与军事方面有卫星图像处理、飞行器跟踪、成像精确制导、景物识别、目标检测等;在医学方面有图像的脏器重建、医学图像分析等;在工业方面有各种监测系统和生产过程监控系统等。

10智能信息检索技术

信息获取和精化技术已成为当代计算机科学与技术研究中迫切需要研究的课题,将人工智能技术应用于这一领域的研究是人工智能走向广泛实际应用的契机与突破口。

11专家系统

专家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域,它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统。近年来,在“专家系统”或“知识工程”的研究中已出现了成功和有效应用人工智能技术的趋势。人类专家由于具有丰富的知识,所以才能达到优异地解决问题的能力。那么计算机程序如果能体现和应用这些知识,也应该能解决人类专家所解决的问题,而且能帮助人类专家发现推理过程中出现的差错,现在这一点已被证实。如在矿物勘测、化学分析、规划和医学诊断方面,专家系统已经达到了人类专家的水平。

四.目前人工智能发展中所面临的难题

人工智能(AI)学科自1956年诞生至今已走过50多个年头,就研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律这一总目标来说,已经迈出了可喜的一步,某些领域已取得了相当的进展。但从整个发展的过程来看,人工智能发展曲折,而且还面临不少难题,主要有以下几个方面:

1计算机博弈的困难

博弈是自然界的一种普遍现象,它表现在对自然界事物的对策或智力竞争上。博弈不仅存在于下棋之中,而且存在于政治、经济、军事和生物的斗智和竞争之中。尽管西洋跳棋和国际象棋的计算机程序已经达到了相当高的水平,然而计算机博弈依然面临着巨大的困难。这主要表现在以下两个方面的问题:其一是组合爆炸问题,状态空间法是人工智能中基本的形式化方法。若用博弈树来表示状态空间,对于几种常见的棋类,其状态空间都大得惊人,例如,西洋跳棋为10的40次方,国际象棋为10的120次方,围棋则是10的700次方。如此巨大的状态空间,现有计算机是很难忍受的。其二是现在的博弈程序往往是针对二人对弈、棋局公开、有确定走步的一类棋类进行研制的。而对于多人对弈、随机性的博弈这类问题,至少目前计算机还是难以模拟实现的。

2机器翻译所面临的问题

在计算机诞生的初期,有人提出了用计算机实现自动翻译的设想。目前机器翻译所面临的问题仍然是1964年语言学家黑列尔所说的构成句子的单词和歧义性问题。歧义性问题一直是自然语言理解(NLU)中的一大难关。同样一个句子在不同的场合使用,其含义的差异是司空见惯的。因此,要消除歧义性就要对原文的每一个句子及其上下文进行分析理解,寻找导致歧义的词和词组在上下文中的准确意义。然而,计算机却往往孤立地将句子作为理解单位。另外,即使对原文有了一定的理解,理解的意义如何有效地在计算机里表示出来也存在问题。目前的NLU系统几乎不能随着时间的增长而增强理解力,系统的理解大都局限于表层上,没有深层的推敲,没有

学习,没有记忆,更没有归纳。导致这种结果的原因是计算机本身结构和研究方法的问题。现在NLU的研究方法很不成熟,大多数研究局限在语言这一单独的领域,而没有对人们是如何理解语言这个问题做深入有效的探讨。

3自动定理证明和GPS的局限

自动定理证明的代表性工作是1965年鲁宾逊提出的归结原理。归结原理虽然简单易行,但它所采用的方法是演绎,而这种形式上的演绎与人类自然演绎推理方法是截然不同的。基于归结原理演绎推理要求把逻辑公式转化为子句集合,从而丧失了其固有的逻辑蕴含语义。前面曾提到过的GPS是企图实现一种不依赖于领域知识求解人工智能问题的通用方法。GPS想摆脱对问题内部表达形式的依赖,但是问题的内部表达形式的合理性是与领域知识密切相关的。不管是用一阶谓词逻辑进行定理证明的归结原理,还是求解人工智能问题的通用方法GPS,都可以从中分析出表达能力的局限性,而这种局限性使得它们缩小了其自身的应用范围。

4模式识别的困惑

虽然使用计算机进行模式识别的研究与开发已取得大量成果,有的已成为产品投入实际应用,但是它的理论和方法与人的感官识别机制是全然不同的。人的识别手段、形象思维能力,是任何最先进的计算机识别系统望尘莫及的,另一方面,在现实世界中,生活并不是一项结构严密的任务,一般家畜都能轻而易举地对付,但机器不会,这并不是说它们永远不会,而是说目前不会。

五.人工智能的发展前景

1人工智能的发展趋势

技术的发展总是超乎人们的想象,要准确地预测人工智能的未来是不可能的。但是,从目前的一些前瞻性研究可以看出,未来人工智能可能会向以下几个方面发展:模糊处理、并行化、神经网络和机器情感。

2人工智能的发展潜力巨大

人工智能作为一个整体的研究才刚刚开始,离我们的目标还很遥远,但人工智能在某些方面将会有大的突破。

(1)自动推理是人工智能最经典的研究分支,其基本理论是人工智能其它分支的共同基础。一直以来自动推理都是人工智能研究的最热门内容之一,其中知识系统的动态演化特征及可行性推理的研究是最新的热点,很有可能取得大的突破。

(2)机器学习的研究取得长足的发展。许多新的学习方法相继问世并获得了成功的应用,如增强学习算法、reinforcement learning等。也应看到,现有的方法处理在线学习方面尚不够有效,寻求一种新的方法,以解决移动机器人、自主agent、智能信息存取等研究中的在线学习问题是研究人员共同关心的问题,相信不久会在这些方面取得突破。

(3)自然语言处理是AI技术应用于实际领域的典型范例,经过A I研究人员的艰苦努力,这一领域已获得了大量令人瞩目的理论与应用成果。许多产品已经进入了众多领域。智能信息检索技术在Internet技术的影响下,近年来迅猛发展,已经成为了AI的一个独立研究分支。由于信息获取与精化技术已成为当代计算机科学与技术研究中迫切需要研究的课题,将A I技术应用于这一领域的研究是人工智能走向应用的契机与突破口。从近年的人工智能发展来看,这方面的研究已取得了可喜的进展。

六.结束语

许多科学家断言,机器的智慧会迅速超过阿尔伯特·爱因斯坦和斯蒂芬·霍金的智慧之和。著名物理学家斯蒂芬·霍金认为,就像人类可以凭借其高超的捣弄数

字的能力来设计计算机一样,智能机器将创造出性能更好的计算机。最迟到本世纪中叶而且很可能还要快得多,计算机的智能也许就会超出人类的智能。本文对学习中的一些方法进行基本的叙述并阐述了其发展的趋势,但是在一般的学习中,使用基于行为的方法仍旧是最受人关注的;文中介绍了几种强化学习方法的变形,并对他们的运用进行了一定的叙述。在一定程度上,他们实现仿真的可行行。但是这些仿真大多都是验证性的,真正的人工智能在实际生产中的运用仍旧是一个需要研究的课题。最后,我们来总结一下,人工智能学习的各个研究领域。参照人在各种活动中的功能,我们可以得到人工智能的领域也不过就是代替人的活动而已。哪个领域有人进行的智力活动,哪个领域就是人工智能学习研究的领域。人工智能学习就是为了应用机器的长处来帮助人类进行智力活动。人工智能学习研究的目的就是要模拟人类神经系统的功能。但随着技术及技术的发展,人工智能学习的方法还会有所变化也更加会引起我们的关注。

人工智能学习研究的现状其发展趋势

浅谈人工智能学习研究的现状 及其发展趋势 摘要:自上世纪五十年代以来,经过了几个阶段的不断探索和发展,人工智能在模式识别、知识工程、机器人等领域已经取得重大成就,但是离真正意义上的的人类智能还相差甚远。但是进入新世纪以来,随着信息技术的快速进步,与人工智能相关的技术水平也得到了相应的提高。尤其是随着因特网的普及和应用,对人工智能的需求,变得越来越迫切,也给人工智能的研究提供了新的更加广泛的舞台。本文强调在当今的网络时代,作为信息技术的先导,人工智能学习在人工智能科学领域中是一个着非常值得关注的研究方向,要在学科交叉研究中实现人工智能学习的发展与创新,就要关注认知科学、脑科学、生物智能、物理学、复杂网络、计算机科学与人工智能之间的交叉渗透点,尤其是重视认知物理学的研究。自然语言是人类思维活动的载体,是人工智能学习研究知识表示无法回避的直接对象,要对语言中的概念建立起能够定量表示的不确定性转换模型,发展不确定性人工智能;要利用现实生活中复杂网络的小世界模型和无尺度特性,把网络拓扑作为知识表示的一种新方法,研究网络拓扑的演化与网络动力学行为,研究网络化了的智

能,从而适应信息时代数据挖掘的普遍要求,迎接人工智能学习与应用领域新的辉煌。 1.前言 自20世纪90年代以来,随着全球化的形式与国际竞争的日益激烈,对人工智能技术的研究与应用变的越来越被人们关注,且人工智能在制造中的运用以成为实现制造的知识化、自动化、柔性化以实现对市场的快速响应的关键。 人工智能已对现实社会做出了非常重大的贡献,而且其作用已在各领域发挥得淋漓尽致,特别是在计算机领域,人工智能的应用更加突出,可以说,哪里有计算机应用,哪里就在应用人工智能;哪里需要自动化或半自动化,哪里就在应用人工智能的理论、方法和技术。目前,人工智能应用的主要领域,也就是计算机应用的主要领域。 人工智能是一门研究人类智能的机理以及如何用机器模拟人的智能的学科。从后一种意义上讲,人工智能又被称为“机器智能”或“智能模拟”。人工智能是在现代电子计算机出现之后才发展起来的,它一方面成为人类智能的延长,另一方面又为探讨人类智能机理提供了新的理论和研究方法。 学习机制的研究是人工智能研究的一项核心课题。它是智能系统具有适应性与性能自完善功能的基础。学习过程具

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人工智能的发展及未来畅想 最近看了电影《黑客帝国》系列,对其中的科幻生活有了很大的兴趣,不觉有了疑问:现在的世界是否会如电影中一样呢?人工智能的神话是否会发生在当前社会中的呢? 在黑客帝国的世界里,程序员成为了耶稣,控制着整个世界,黑客帝国之所以成为经典,我认为,不是因为飞来飞去的超级人物,而是因为其暗自揭示了一个人与计算机世界的关系,一个发展趋势。谁知道200年以后会不会是智能机器统治了世界? 人类正向信息化的时代迈进,信息化是当前时代的主旋律。信息抽象结晶为知识,知识构成智能的基础。因此,信息化到知识化再到智能化,必将成为人类社会发展的趋势。人工智能已经并且广泛而有深入的结合到科学技术的各门学科和社会的各个领域中,她的概念,方法和技术正在各行各业广泛渗透。 智能是一个宽泛的概念。智能是人类具有的特征之一。然而,对于什么是人类智能(或者说智力),科学界至今还没有给出令人满意的定义。有人从生物学角度定义为“中枢神经系统的功能”,有人从心理学角度定义为“进行抽象思维的能力”,甚至有人同义反复地把它定义为“获得能力的能力”,或者不求甚解地说它“就是智力测验所测量的那种东西”。这些都不能准确的说明人工智能的确切内涵。 虽然难于下定义,但人工智能的发展已经是当前信息化社会的迫切要求,同时研究人工智能也对探索人类自身智能的奥秘提供有益的帮助。所以每一次人工智能技术的进步都将带动计算机科学的大跨步前进。如果将现有的计算机技术、人工智能技术及自然科学的某些相关领域结合,并有一定的理论实践依据,计算机将拥有一个新的发展方向。 当前人工智能的发展方向可以分为两种:一种受控于人类的智能机器或智能程序,人类输入指令后让其达到预期的目的;另一类,能自主推理、逻辑、判断、学习、进步的智能,而后一种而有吸引力,更增加了人工智能无穷的魅力。 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其范围已远远超出了计算机科学的范畴,在不断的接近。她并不像很多人想象的是几个科学家的工作,而是随着社会各学科发展而默默发展的。在智能领域里,最关键的问题之一,就是机器学习的问题。一旦机器有了学习的能力,谁还(敢)预测未来呢?人类的社会发展其实也是在不断积累中发展而来,人的智能也就是事实依据库+推理机制所构成了的。当所有领域的定律都能用特定的公式推理出来,黑客帝国的实现就要到来了。 研究人工智能的目的,一方面是要创造出具有智能的机器,另一方面是要弄清人类智能的本质,因此,人工智能既属于工程的范畴,又属于科学的范畴。通过研究和开发人工智能,可以辅助,部分替代甚至拓宽人类的智能,使计算机更好的造福人类。 目前,人工智能的研究是与具体领域相结合进行的。基本上有如下领域。 一、专家系统:专家系统是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识系统,目前专家系统是人工智能研究中开展较早、最活跃、成效最多的领域,广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的领域内具有相应的知识和经验的程序系统,它应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程,来求解领域内的各种问题,达到或接近专家的水平。 二、机器学习:机器学习的研究,主要在以下三个方面进行:一是研究人类学习的机理、人脑思维的过程;和机器学习的方法;以及建立针对具体任务的学习系统。机器学习的研究

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浅谈人工智能的现状及发展预测 摘要:人工智能是一项能对人类未来世界产生极大影响的科技。任何一项技术 的发展过程中都会有不同的困难与风险,我们需要了解现阶段人工智能的现状, 减少人工智能的发展道路上的阻碍,这样才能发展人工智能技术。论文将概述人 工智能已经取得的成果,并通过目前的事实分析人工智能的现状以及存在的问题,客观的介绍人工智能技术发展的潜力,最后做出建议以及对未来发展的预测。人 工智能已取得了重大的突破和成果,拥有巨大的发展潜力,但仍有不少问题与不 足之处。通过本文的论述,可以让人们更加了解人工智能,并作为未来人工智能 技术发展的建议与参考。 关键词:科技人工智能人工智能的现状人工智能的预测 1.人工智能简介 在科技高速发展的时代,由于计算机科学的快速发展,人工智能这个领域逐 渐被人们所重视。人工智能是当前计算机领域的一个分支,被称为世界三大尖端 技术之一。人工智能即人工制造机器或程序去模拟人类需要学习或经验的活动或 工作,从而帮助人类解决各种问题。人工智能分为强人工智能和弱人工智能两个 分支。在科幻电影或小说里经常会出现机器人有自己的情感与思维,可以自己做 出决策,这就是强人工智能。这样的人工智能拥有自己的意识,能独立思考,但 现在这方面的科研并没有太大的进展。目前主流的研究集中在弱人工智能方面, 即人工智能并不能自我推理和解决问题,也没有自己的意识,只是让机器表现得 像拥有独立思维。如何开发出更智能化的人工智能机器以及如何让人工智能更好 地服务人类是目前主要研究的问题。当然,从长远来看,为了未来强人工智能更 好的发展,也需要在有关强人工智能的社会学和技术方面做好研究。 2. 人工智能技术的出现及发展轨迹 在古希腊,人们幻想出可以为人类服务并解决人类各种问题的机器,这就是 人工智能的起源。 1936年A.M.Turing在"理想计算机"的论文中提出图灵机模型,提出用图灵测 试来检验人工智能。 到了1955年末Newell和Simon做出了"逻辑专家"(Logic Theorist)程序,这是 第一个人工智能程序。 在1956年达特茅斯会议,提出了“Artificial Intelligence”的课题,组织者提出:可以对人工智能的各方面的特点进行精确描述,这样就可以制造一台机器对他们 进行精确模仿。这次会议被视为人工智能学科的奠基性事件。 80年代人工智能被引入了市场,并显示出实用价值,但也经历了一些挫折。 1987年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣告了这一新学科的诞生。此后,各国在神经网络方面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。由于提出Hopfield多层神经网络模型,人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象。 人工智能已深入到社会生活的各个领域。 2011年IBM的人工智能系统Watson在美国的电视节目《危险边缘》中击败 人类选手。2017年Alpha Go战胜李世石,通过图灵测试。 不管怎样,从图灵机模型的提出到现在,人工智能的发展速度正不断加快, 向世人展示着其巨大的发展潜力,目前人工智能也有了较为成熟的产物。 3. 人工智能的现状 1.1人工智能已取得了里程碑的发展

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摘要:人工智能,简称AI,它是当今最火的一门科学,是研究使计算机来完成能表现出人类智能的任务的学科。主要包括计算机实现智能的原理,制造类似于人脑的智能计算机,以及使计算机更巧妙些实现高层次的应用。人工智能一直是人们所追求的,所向往的一门科学,它起源于近代,在电气时代随着计算机科学的发展,以及生物学,脑科学等相关科学的发展,极大的推动了人工智能的发展。人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学,数理逻辑、语言学、等多门学科。导致其非常复杂,所以其研究领域也分成许多方面,从最开始的博弈论,专家系统,模式识别,神经网络,机器学习到现在大热的深度学习。其应用领域,也非常之多,比如机器翻译,语音交互,ORC,图像识别,智能驾驶等等。自从谷歌的阿法狗在围棋打败了人类棋手,人工智能也进入了一个新的发展阶段,如今各国,各大公司都在大力发展人工智能技术,争取在新时代把握先机,把握未来。人工智能即将在无人驾驶,机器翻译,语言交互等应用领域取得巨大成功。即使如此,人工智能现在还是处于弱人工智能阶段,人工智能还面临着许多问题和挑战。向强人工智能发展的道路上,仍然充满巨大的困难。 关键词:人工智能,机器学习,发展趋势,神经网络,运用 2 / 20

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第一章人工智能 1.1人工和智能含义 人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步,等等。但总的来说,“人工系统”就是通常意义下的人工系统。 关于什么是“智能”,就问题多多了。这涉及到其它诸如意识、自我、心灵(包括无意识的精神等等问题。人唯一了解的智能是人本身的智能,这是普遍认同的观点。但是我们对我们自身智能的理解都非常有限,对构成人的智能的必要元素也了解有限,所以就很难定义什么是“人工”制造的“智能”了。因此人工智能的研究往往涉及对人的智能本身的研究。其它关于动物或其它人造系统的智能也普遍被认为是人工智能相关的研究课题。 1.2人工智能的简介 使机器具有自主能动能力这一愿望,从古希腊甚至古埃及的神话传说开始就一直延续至今:亚里士多德(公元前384-322年)的一个著名演绎推理——三段论代表着他对人工智能的哲学思想探索步伐;中世纪神秘主义者Ramon Llull构建了世界上第一部可以“回答”问题的机器;近代“人工智能”(Artificial Intelligence)这个概念的提出最早是在1956年Dartmouth学会,当时数字计算机研制成果显著,对编写有原始推理思想的程序有质的帮助;今天的各国在智能研究领域都有了重大发展,波士顿动力公司研制的大狗机器人bigdog。 广义来讲,人工智能就是人造物的智能行为。人工智能的发展往往依靠计算机科学和认知科学的发展,在不同的发展阶段,对于人工智能有不同的理解,其概念也随 4 / 20

浅析人工智能的现状及发展趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ca13959753.html, 浅析人工智能的现状及发展趋势 作者:范胜廷陈华 来源:《新教育时代·教师版》2017年第41期 摘要:人工智能是现代社会所独有的一门新兴技术科学,主要是研究、研发用于模拟、 扩展、延伸人的智能的方法、理论、技术以及应用系统。近年来,随着信息技术、计算机技术的迅速发展,人类在人工智能方面取得了一定的研究成果。本篇论文中,笔者主要对人工智能的现状进行了分析,并探讨了人工智能的发展趋势,以供参考。 关键词:人工智能现状发展趋势 人工智能科学技术归属于计算机科学,是其中的一个重要分支,人工智能领域的研究主要包括图像识别、语言识别、机器人、专家系统以及自然语言处理等。自诞生以来,人工智能理论和技术逐渐发展成熟,在社会、科技、文化、经济等领域中发挥着越来越重要的作用。 一、人工智能的现状 人工智能主要是通过研究智能的实质,企图以此为根据,开发出能够以类似于人类智能方式做出反应的智能机器。人工智能的进步,不仅可以替代脑力劳动,还可以替代某些脑力劳动职能。现阶段来说,电子仪器、机器人、电脑等诸多具有某一智能行为的机器不断涌现,这些人工智能设备可以自拟人的精神活动,同时也致力于在一些方面做出优化与改善,最终使其具备超人的功能,来帮助人类开展危险系数较高、较为复杂的工作[1]。与此同时,一些可以代 替人类劳动、用于工业生产的机器人得到了研发,这些机器人的实际应用,可以使人类的工作、生活更加高效、便利。但就目前的机器人生产技术来看,只能用于制造一些只有某一种功能的机器人,要研发人性化、多功能的机器人,还需要很长的一段时间。除此之外,还出现了一些用于商业用途的人工智能产物,如单位内部的决策支持系统、客户信息系统以及常见的法津顾问、医学顾问等软件。在我国的日常生活中,还有诸多人工智能产物,如飞机、汽车的导航系统以及家用电器中的智能芯片、电动游戏中的人工智能程序等等。可以说,人工智能的应用范围十分广泛,在社会、科技、文化、经济及人们日常生活中均得到了应用,由此可见,人工智能有着良好的发展前景与广阔的发展空间。 二、人工智能发展过程中面临的问题 现阶段,随着信息技术、计算机技术的迅速发展,人类在人工智能方面取得了一定的研究成果,诸多人工智能产物已经投入实际应用,并为方便人类的工作、生活提供了良好的帮助。但是,任何一种技术都是有利有弊的,人工智能也不例外,超智能概念的提出,让人们对智能机器产生了质疑与忧虑[2]。正如电影情节中一样,随着人工智能的高速发展,未来是否会有 一天人类世界被智能机器所统治,这是摆在人类面前的一个重要问题。然而,若是因为害怕人工智能产物的负面影响,而采取抑制人工智能的发展的这一措施,却是万万不可取的。面对风

生活中的人工智能——人工智能的现状及未来

生活中的人工智能 ----人工智能发展现状及未来摘要:人工智能一词于1956年提出,经过半个多世纪的发展,已经渗透到各个领域。本文将对人工智能的发展作简要的介绍和分析,重点介绍近年来人工智能在各个领域的应用,以期我们对人工智能有更深入的了解。 关键词:人工智能、应用、发展 随着计算机技术的飞速发展,人工智能也取得了极大的发展,并且开始应用到我们生活中的方方面面。伴随着研究的深入,也许我们正要进入一个人工智能时代。 1.人工智能的兴起和早期发展 人工智能的发展历程大致可以分为下面五个阶段。 第一阶段: 20世纪50年代,人工智能的兴起和冷落。人工智能概念在1956年首次提出后,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用问题s求解程序、LISP表处理语言等。但是由于消解法推理能力有限以及机器翻译等的失败,使人工智能走入了低谷。这一阶段的特点是重视问题求解的方法,而忽视了知识的重要性。 第二阶段: 60年代末到70年代,专家系统出现,使人工智能研究出现新高潮。DENDRAL化学质谱分析系统、MYCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR 探矿系统、Hearsay-II语音理解系统等专家系统的研究和开发,将人工智能引向了实用化。并且,1969年成立了国际人工智能联合会议( International Joint Conferences on Artificial Intelligence即IJCAI)。 第三阶段: 80年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了飞速的发展。日本在1982年开始了“第五代计算机研制计划”,即“知识信息处理计算机系统KIPS”,其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。虽然此计划最终失败,但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。 第四阶段: 80年代末,神经网络飞速发展,。1987年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣告了这一新学科的诞生。此后,各国在神经网络方面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。 第五阶段: 90年代,人工智能出现新的研究高潮。由于网络技术特别是国际互连网技术的发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解,而且研究多个智能主体的多目标问题求解,将人工智能更面向实用。另外,由于Hopfield多层神经网络模型的提出,使人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象 2.近年来人工智能的应用 随着人工智能的发展,人工智能已经渗透到了生活中的每个方面。 2.1“人机大战” 在人工智能的发展史上,出现了很多堪称经典的“人机大战”。 1985年,当时的国际象棋世界冠军“棋王”卡斯帕罗夫在德国汉堡举行了一场人机车轮大战。他在5个小时内,以32∶0的完美比分击败了所有电脑公司祭出的硬件和象棋软件程序。然而11年之后情况发生了变化,1996年“棋王”在与“深蓝”的比赛中第一次输了一盘;1997年,升级版的“湛蓝”在决定胜负的第六个回合中,只用了22步棋便迫使卡斯帕罗夫投子认输——这是“棋王”职业生

浅议人工智能对社会发展的影响

大学研究生学位课程论文 课程名称:科学技术与社会 论文题目:浅议人工智能对社会发展的影响 浅议人工智能对社会发展的影响 内容摘要:人工智能作为20世纪以来发展极为迅速的一个学科领域,其对社会的影响也越来越引起人们的重视。本文试图从STS的角度着重说明人工智能对人类的经济利益、社会和文化生活 等方面的影响。 关键字:人工智能、经济利益、社会和文化生活 人工智能,也称机器智能,它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。人工智能的研究及应用领域包括问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语言理解、自动程序设计、专家系统、机器学习、人工神经网络、机器人学、模式识别、机器视觉、智能控制、智能检索和智能调度与指挥等等。自人工智能出现以来,科学家们在这些领域的研究已经取得了非常惊人的成果,同时,这些人工智能研究成果也证明了在某一特定方面计算机可以超越人的能力。人工智能的发展已对人类及其未来产生深远影响,这里我们抛开其对科学技术发展中的作用不谈,从STS的角度着重说明这一技术对人类的经济利益、社会和文化生活等方面的影响。 一、人工智能对经济发展的促进 人工智能系统的开发和应用,已为人类创造出可观的经济效益。科学家要发展人工智能技术是需要很大的投入的,咋看起来不仅没有促进经济的发展,反而是在大量消耗着资金。其实,在当今时代,技术的发展是以人类的意志为转移的,人类开发人工智能最主要的目的还是要为人类服务,当然经济利益的回报,无疑是最直接最有效的,尤其是对企业而言,如果这个技术能为其带来高额的经济利益,那无疑会得到优先的发展。 人工智能对经济的促进作用不单是对个别企业和行业,随着计算机系统价格的继续下降,人工智能技术必将得到更大范围的推广,产生更大的经济效益。专家系统的应用就是一个很好的例子。 一般的说,专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部具有大量专家水平的某个领域的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来解决该领域的问题。

人工智能的现状及今后发展趋势展望

人工智能的现状及今后发展趋势展望 一.引言 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,也称机器智能。“人工智能”一词最初是在1956年的Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。 二.目前人工智能技术的研究和发展状况 目前,人工智能技术在美国、欧洲和日本依然飞速发展。在AI技术领域十分活跃的IBM公司,已经为加州劳伦斯·利佛摩尔国家实验室制造了ASCI White电脑,号称具有人脑的千分之一的智力能力。而正在开发的更为强大的新超级电脑———“蓝色牛仔”(Blue Jean),据其研究主任保罗·霍恩称,“蓝色牛仔”的智力水平将大致与人脑相当。 三.技术应用 随着AI技术的发展,现代几乎各种技术的发展都涉及到了人工智能技术,可以说人工智能已经广泛应用到许多领域,其典型的应用包括: 1符号计算 计算机最主要的用途之一就是科学计算,科学计算可分为两类:一类是纯数值的计算,例如求函数的值;另一类是符号计算,又称代数运算,这是一种智能化的计算,处理的是符号。符号可以代表整数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式、函数、集合等。随着计算机的普及和人工智能的发展,相继出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件,其中Mathematic和Maple是它们的代表。由于它们都是用C语言写成的,所以可以在绝大多数计算机上使用。 2模式识别 模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读。这里,我们把环境与客体统称为“模式”。用计算机实现模式(文字、声音、人物、物体等)的自动识别,是开发智能机器的一个关键的突破口,也为人类认识自身智能提供线索。计算机识别的显著特点是速度快、准确性和效率高。识别过程与

人工智能未来发展前景展望

人工智能未来发展前景展望 :磊(10计本) 学号: 长久以来,人工智能对于普通人来说是那样的可望而不可及,然而它却吸引了无数研究人员为之奉献才智,从美国的麻省理工学院(M IT)、卡基-梅隆大学(CMU)到IBM公司,再到日本的本田公司、SONY公司以及国的清华大学、中科院等科研院所,全世界的实验室都在进行着AI技术的实验。不久前,著名导演斯蒂文·斯皮尔伯格还将这一主题搬上了银幕,科幻片《人工智能》(AI)对许多人的头脑又一次产生了震动,引起了一些人士了解并探索人工智能领域的兴趣。 (一)、人工智能的定义 人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步,等等。但总的来说,“人工系统”就是通常意义下的人工系统。 “智能”1是一个宽泛的概念。智能是人类具有的特征之一。Intelegere是从中进行选择,进而理解、领悟和认识。正如帕梅拉·麦考达克在《机器思维》(machines who thinks,1979)中所提出的: 在1"智能"源于拉丁语legere,字面意思是采集(特别是果实)、收集、汇集,并由此进行选择,形成一个东西。

复杂的机械装置与智能之间存在长期的联系。从几个世纪前出现的神话般的巨钟和机械自动机开始,人们已对机器操作的复杂性与自身的某些智能活动进行直观联系。经过几个世纪之后,新技术已使我们所建立的机器的复杂性大为提高。1936年,24岁的英国数学家图灵 i(Turing)提出了"自动机"理论,把研究会思维的机器和计算机的工作大大向前推进了一步,他也因此被称为"人工智能之父"。 人工智能领域的研究是从1956年正式开始的,这一年在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了"人工智能"(artificial intelligence,AI)这个术语。随后的几十年中,人们从问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语言理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学等多个角度展开了研究,已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统,例如能够求解微分方程、设计分析集成电路、合成人类自然语言,而进行情报检索,提供语音识别、手写体识别的多模式接口,应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加贴近我们的生活。我们熟知的IBM的"深蓝"在棋盘上击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫就是比较突出的例子。 当然,人工智能的发展也并不是一帆风顺的,也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的差距过远而走入低谷,但是随着硬件和软件的发展,计算机的运算能力在以指数级增长,同时网络技术蓬勃兴起,确保计算机已经具备了足够的条件来运

浅谈人工智能的现状与未来

浅谈人工智能的现状与未来 摘要:作为二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能),同时也被认为是二十一世纪三大尖端技术之一(基因工程、纳米科学、人工智能)。人工智能在很多科学领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,本文将对人工智能的发展历程,现状以及发展趋势作一个初步的解读,人工智能应用于工程是是目前工程技术研究的热点之一,本文也将就人工智能中的专家系统、模拟逻辑、神经网络控制在机电一体化中的应用进行了探讨。 关键词:人工智能;机电一体化;专家系统;模糊控制;神经网络控制;AI发展前景; 什么是人工智能 人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、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。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 人工智能与机电一体化系统的统一 近几十年来,人工智能得到了长足的发展,譬如,IBM 公司制造的深蓝计算机运用人工智能于1997年5月,战胜了国际象棋冠军卡斯帕洛夫。人工智能用于机电一体化是机电一体化发展的方向之一。这种智能主要通过控制技术加以设计和实现,即由机电一体化系统中的控制系统来具体实现。 专家系统、模糊逻辑、神经网络控制、学习控制和分层递阶是目前人工智能研究主要的几个领域,它们各自发展,又相互渗透,走向结合。其中,前三个领域是目前机电一体系统实现智能化的较成熟的领域。 一,自从第一个专家系统于1968年问世以来,经过30多年的发展,专家系统已经成为人工智能应用最活跃的领域。已经从最初的应用于医疗、科技等领域,向财政、金融、保险、商业和法律方向扩展,下面就与机电一体化有关的应用予以探讨。 (1)在装配制造业的应用:产品的生产,总是用零件来构造的,将不同的零件一起装配成一种新产品,叫做配里任务。专家系统应用于装配制造方面可以取得 可观的经济效益。比如, DEC公司的专家系统XCON,是应用于计算机配置的 第一个专家系统,现在每年为DEC公司盈利1。5亿美元 (2)在设备故障诊断中的应用:专家系统用于设备故障诊断,特别是针对大型的结构、复杂的故障诊断,可以尽快找到故障,大大缩短检修时间,有很多成功 的例子,比如美国西屋电气公司研制的GEN一AID专家系统,已经成功地应 用于诊断汽轮发动机的故障。IBM公司也曾经为其IBMATPC机配备了一个专家 系统,用来精确定位系统故障。 (3)在控制方面的应用:专家系统可以在机电一体化设备控制方面发挥作用,在伺服控制、数控机床、加工中心以及其它控制领域,已取得了进展。在这方面成 功的例子如AT&T公司为控制机械手,研制出在单个芯片上实现的专家系统。 最早的芯片包括16条规则的ROM,控制器以及处理数据与规则的推理机。采 用2。5um线宽的CMOS工作,最初只使用了芯片面积的四分之一,改用1。 5um线宽后可容纳256条规则,建立规则时采用模糊逻辑,执行速度可达到 80000LISP,比常规专家系统快1000倍。尽管大型专家系统的造价是很昂贵的,

人工智能及未来的发展方向

人工智能及未来的发展方向 作者:XXX 琼州学院,海南省三亚市,电子信息工程学院软件工程,邮编:572000 人工智能(Artificial Intelligence, AI)主要研究用人工的方法和技术,模仿、延伸和拓展人的智能,实现机器的智能。其长期目标是实现人类水平的智能。近年来,人工智能获得很大的发展,它引起了众多学科和不同专业背景学者们的日益重视,成为一门广泛的交叉和前沿科学。现代计算机的发展已能够存储极其大量的信息,进行快速信息处理,软件功能和硬件功能均取得了长足进步,从而使人工智能获得进一步的应用。 人工智能的进一步发展,已超越了人们的早期预料。生物和自然智能在算法建模方面所取得的巨大成功,导致了计算智能系统的建立和应用。这些智能算法设计人工神经网络、模糊系统、进化计算、群优化智能和人工生命等领域这些新领域与人工智能的谓词逻辑、演绎推理、事例推理、符号学习系统和专家系统的传统领域相结合,拓宽了人工智能的研究领域,并丰富了人工智能的研究内容。 目前,人工智能的主要学派有下列三家: 符号主义:又称逻辑主义、心理学派或计算机学派,其原理主要为物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。认为人工智能的研究方法应该是功能模拟方法。通过分析人类认知系统所具备的功能和机能,然后用计算机模拟这些功能,实现人工智能。符号主义力图用数理逻辑方法来建立人工智能的统一理论体系,但遇到了不少暂时无法解决的困难,并受到了其他学派的否定。 连接主义:又称仿生学派或生理学派,其原理主要为神经网络及神经网络之间的联结机制与学习算法。主张人工智能应着重于结构模拟,即模拟人的生理神经网络结构,并认为功能、结构和智能行为是密切相关的。不同结构表现出不同的功能和行为,已经提出多种人工神经网络结构和众多的学习算法。 行为主义:又称进化主义或控制论学派,其原理为控制论及感知-动作型控制系统。认为人工智能的研究方法应采用行为模拟方法,也认为功能、结构和智能行为是不可分的。不同的行为表现出不同的功能和不同的控制结构。行为主义的研究方法也受到其他学派的怀疑与批判,认为行为主义最多只能创造出智能昆虫的行为,而无法创造出人的智能行为。 人工智能研究的领域有很多方面,这里重点介绍以下几种类型。 1、问题求解:人工智能的第一大成就就是发展了能够求解难题的下棋程序。在下棋程

2020专技公需课人工智能技术及其发展趋势

人工智能技术及其发展趋势 一、单选题 1.下列选项中,不属于生物特征识别技术的是()。(3.0分) A.步态识别 B.声纹识别 C.文本识别 D.虹膜识别 我的答案:C √答对 2.(),中共中央政治局就人工智能发展现状和趋势举行第九次集体学习。( 3.0分) A.2018年3月15日 B.2018年10月31日 C.2018年12月31日 D.2019年1月31日 我的答案:B √答对 3.()是自然语言处理的重要应用,也可以说是最基础的应用。(3.0分) A.文本识别 B.机器翻译 C.文本分类 D.问答系统 我的答案:C √答对 4.关于专用人工智能与通用人工智能,下列表述不当的是()。(3.0分)

A.人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域 B.专用人工智能形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能 C.通用人工智能可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题 D.真正意义上完备的人工智能系统应该是一个专用的智能系统 我的答案:D √答对 5.下列对人工智能芯片的表述,不正确的是()。(3.0分) A.一种专门用于处理人工智能应用中大量计算任务的芯片 B.能够更好地适应人工智能中大量矩阵运算 C.目前处于成熟高速发展阶段 D.相对于传统的CPU处理器,智能芯片具有很好的并行计算性能 我的答案:C √答对 6.生物特征识别技术不包括()。(3.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A √答对 7.立体视觉是()领域的一个重要课题,它的目的在于重构场景的三维几何信息。(3.0分) A.人机交互

浅谈人工智能的发展历程及瓶颈

透视 Hot-Point Perspective D I G I T C W 热点 124DIGITCW 2019.06 人工智能是计算机科学的一个分支。它是一门新的技术科学,研究和开发用于模拟,扩展和扩展人类智能的理论,方法,技术和应用系统。[2]它试图理解智能的本质,并制造出一种新的智能机器,这种机器能以类似于人类智能的方式作出反应。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统。人工智能这一概念从1956年正式提出至今定义不断完善,开发方式日渐丰富,也遇到了诸多限制瓶颈。 1 人工智能的产生和发展 1.1 萌芽阶段 在1950年发表的一篇著名论文“计算机器与智能”中,数学家阿兰?图灵详细讨论了“机器是否有智能?”的问题,并提出“机器可以同我们一样,拥有智能的想法”这一理念。1956年夏季,以麦卡赛、明斯基、罗切斯特和申农等为首的一批有远见卓识的年轻科学家在一起聚会,共同研究和探讨用机器模拟智能的一系列有关问题,并首次提出了“人工智能”这一术语,它标志着“人工智能”这门新兴学科的正式诞生。[3]1.2 成长阶段 20世纪80年代,人工智能研究进入了一个发展阶段。1984年提出建立专家控制系统的新概念,也就是说,一个智能化的计算机程序系统,包含了一定领域的专家的大量知识和经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的经验来处理这个领域的高层次问题。同时,随着人工智能的发展,人工神经网络的研究也掀起了新的热潮,模糊理论等分支的研究也开始迅速展开。这说明智能控制已从研究开发阶段向应用阶段转变。1.3 快速发展阶段 20世纪80年代后期,人工智能开始发展为多种技术和方法,人工智能进入快速发展阶段。学科交叉快速推动着人工智能的发展。其涉及哲学和认知科学,数学,神经生理学,心理学,计算机科学,信息论,控制论,不定性论。研究范畴包括自然语言处理,智能搜索,机器学习等多个方面。 2 研究方法 2.1 大脑模拟 人工智能的中心理论,就是认为所有人类思维都可抽象成计算过程,甚至于人脑也只不过是某种精密的机器。基于这种理论,人类完全可以创造出足够大且运算速度更快的计算机,安装足够复杂且功能齐全的软件,人类便有望实现复制人脑这一设想。2.2 符号处理 了解人类最初是如何掌握这些能力的,借此来试图创造出拥有这些本领的机器。将人类智能简化成简单的符号处理。在20世纪60年代,符号方法在模拟小型证明程序的先进思维方面取得了很大的成就。20世纪60年代和70年代的研究人员相信,象 征性的方法最终可以成功地创造出具有强大人工智能的机器,这也是他们的目标。但由于涉及知识过于广泛,许多简单的人工智能软件可能需要大量的知识。2.3 增强式学习 出于机器计算可进行大量重复枚举的特点,目前热门的研究方法即让机器人通过极端的试验和错误来指引自己的世界,甚至创造自己的语言。这种方法不仅可以使机器人学会说话,还可以了解语言本身并创建语言本身。正如人类最初创造语言一样,机器人可能会迎来一个新的时代。但同时因可能出现不可控局面,又引出诸如机器伦理等新问题。 3 开发瓶颈 3.1 对大脑的认知有限 目前类脑智能研发的核心难点是我们对脑的结构和功能原理了解还很不够。人的大脑皮层中有数百亿个神经元,每个神经元由几个到数万个分支组成,形成一个大而精细的神经网络。这个网络的电路图非常复杂,有许多不同类型的神经元和突触连接。用现有的技术真正绘制出完整的电路图需要大量的工作。[1] 生物学领域上对人类大脑认知的局限也就使“仿制人脑”、“复制人类生命体”此类想法很难实现。3.2 脑和躯体的配合难以实现 诸如走钢丝,骑自行车此类的人类活动,是人类通过大量练习以形成肌肉记忆,学习出的一种脑和躯体的配合方式。人类通过视觉,思考,行走和交流在大脑综合后都会变成自然行为,这些人类活动是很难用某一公式计算出的内容,也是想要发展出类人智能的最大难点之一。3.3 无情感是非判断 目前人工智能还无法识别人类情感,这是人工智能发展的又一难题。如街道智能监控系统无法辨析是真正聚众闹事还是仅仅嬉笑打闹。一个人贩子当街掳走孩子,如果是此时正盯着屏幕的公安人员,会一眼侦破,但若是智能图像识别的人工智能,这个孩子或许没那么好运。 4 结束语 人工智能发展至今,涉及领域广,开发手段不断丰富,已有多种智能产品便利生活,同时也浮现出一系列开发瓶颈及道德领域问题,还需人类在不断开发创新中探索、完善。参考文献 [1] 翟冬冬.类脑智能:让机器像人一样思考[N].科技日报,2018-05-14.[2] 尼克.人工智能简史[M].北京:人民邮电出版社.2017-11. [3] 俞灵琦,杨凯.人工智能VS 人脑智慧[J].华东科技,2017,(7):23-31+22. 浅谈人工智能的发展历程及瓶颈 韩 阳,孙佳泽,王昊天 (河北农业大学信息科学与技术学院,保定 071001) 摘要:1956年美国达特莫斯会议提出了”人工智能”概念,至今已有60多年的历史。在不断探索中,多学科交叉使其不断焕发新活力,已有多种产品便及生活并成为多个行业的新风口。本文简要概述了人工智能领域六十多年来的发展历程,总结了现阶段主要的研究方法及各自的优缺点,简单分析了目前发展该领域遇到的瓶颈,并提出了新的展望和思考。 关键词:人工智能;发展历程;机器学习doi :10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.06.097中图分类号:TP389.1 文献标示码:A 文章编码:1672-7274(2019)06-0124-01

(完整word版)人工智能在军事领域的发展现状及应用前景

人工智能在军事领域的发展现状及应用前景 知远战略与防务研究所/威远编译自:俄罗斯外交和国防政策委员会网站[知远导读]本文主要介绍了当今世界及俄罗斯本国人工智能技术发展的现状以及未来该技术在军事领域的应用前景,文章还重点分析了人工智能技术实现的可能途径以及人工智能技术对人类战争活动的可能影响。文章编译如下:目前,关于人工智能的说法和文章很多,这让人觉得,人工智能早已研究成熟且无处不在。事实上并未如此。虽然自动化早已成为生产和指挥过程的一部分,而且计算机已经学会语音和脸部识别,操控汽车和分析大量数据。图像识别或者自动翻译属于利用人工智能方法并在完成类似任务时选择存储结果的机器学习技术。人工智能目前还未实现,还需要进行研究,它的应用领域确实非常广泛。国防领域也在其中。发展人工智能成为了保障国家安全的任务。美国和中国希望在人工智能研究中占据领先地位并率先将其运用到网络武器和既可用于监视敌人,也可用于袭击敌人的自主式武器的研制当中。美国国防部在2017年开始抓紧落实所谓的“第三次抵消战略”,该文件中提出的主要目标是“必须集中力量进行创新,旨在通过创新发展美国近年来与对手和敌人已经接近的关键能力,保持并恢复传统遏制力”,这里说的对手和敌人指的也

就是俄罗斯和中国。实际上,世界上已经开始了创新武器竞赛,全部主要大国都将卷入其中。此外,西方已经被普京总统2017年9月1日在雅罗斯拉夫尔公开讲话中提到的内容所震撼:“人工智能不仅仅是俄罗斯的未来,也是全人类的未来。这包含着巨大的机遇和当今难以预测的威胁。谁能成为该领域的领导者,谁就将主宰世界”。著名商人伊隆·马斯克称,人工智能最终将消灭人类。因此,他和另外116名专家、学者、新技术领域公司代表向联合国发出请求书,呼吁禁止研制任何类型使用人工智能技术的武器和自主技术装备。部分商业人士和学者强调,运用自主技术相当于继火药和核武器出现之后,战争中出现的第三次革命,毫无疑问,他们说的没错。但显而易见,联合国开始的关于禁止此类武器公约的讨论不是为了别的什么目的,而是美国及其盟友以讨论普世价值为掩护,阻止其地缘政治对手,首先是俄罗斯和中国研制人工智能武器。然而,履带式装甲车和打击无人机并非战略武器,而是战术武器。这些武器对人类不构成任何威胁。“杀手机器人”的形象被好莱坞复制了无数遍,但现实中的战斗系统未必与之有什么共同点。为了弄清楚,所谓的战斗机器人会不会对人类构成威胁,首先必须弄清,什么是人工智能,它与机器智能,超级计算机的深度学习有什么不同,还有最主要的是人工智能在军事领域的地位和运用范围。国家安全领域

谈人工智能技术的发展历史及未来发展趋势

仲恺农业工程学院论文 人工智能论文 院系:机电工程学院 专业:工业自动化 班别: 102班 姓名:潘晓林 学号:201010844223

谈人工智能技术的发展历史及未来发展趋势 摘要:什么是人工智能?顾名思义,就是人造智能。2003年,有人提出将其定义为四类:想人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地思考的系统、理性地行动的系统。 接下来,我们将在这里讨论下人工智能技术的发展历史以及它的未来发展趋势是什么样子的。 关键词:发展、历史、未来、趋势 引言:“人工智能”一词目前指用计算机模拟或实现的智能,又称“机器智能”,究竟这么吸引人的新鲜话题具有怎样的发展历史呢?它是如何诞生的呢?还有它又将有怎样的未来发展趋势呢?欲知详情,请见以下分解! 接下来将分为三大部分来揭晓关于“人工智能”的神秘面纱:在揭晓之前呢,我们先要知道什么是人工智能: 人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、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。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 下面将对“人工智能”的来源,发展,未来趋势做一一探讨: 一、“人工智能”的萌芽 关于“人工智能”的起源,我们要追溯到公元前三百多年的历史伟人——古希腊伟大的哲学家、思想家Aristotle(亚里士多德)(公元前384-322),他的主要贡献是为形式逻辑奠定了基础。形式逻辑是一切推理活动的最基本的出发点。在他的代表作《工具论》中,就给出了形式逻辑的一些基本规律,如矛盾律、排中律,并且实际上已经提到了同一律和充足理由律。此外,亚里士多得还研究了概念、判断问题,以及概念的分类和概念之间的关系,判断问题的分类和它们之间的关系。其最著名的创造就是提出人人熟知的三段论。亚里士多德虽没有明确提出“人工智能”的概念,但概念却在此悄悄的萌芽。随后穿越到英国数学家Turing(图灵)(1912-1954),1936 年提出了一种理想计算机的数学模型(图灵机),1950 年提出了图灵试验,发表了"计算机与智能"的论文。当今世界上计算机科

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