隨著人工智能(artificial intelligent,AI)技術的不斷發展,各種AI產品已經逐步進入了我們的生活。
現如今,各種AI產品已經逐步進入了我們的生活|Pixabay
19世紀,作為人工智能和計算機學科的鼻祖,數學家查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage)與艾達·洛夫萊斯(Ada Lovelace)嘗試著用連桿、進位齒輪和打孔卡片制造人類最早的可編程數學計算機,來模擬人類的數理邏輯運算能力。
20世紀初期,隨著西班牙神經科學家拉蒙-卡哈爾(Ramón y Cajal )使用高爾基染色法對大腦切片進行顯微觀察,人類終于清晰地意識到,我們幾乎全部思維活動的基礎,都是大腦中那些伸出細長神經纖維、彼此連接成一張巨大信息網絡的特殊神經細胞——神經元。
至此,盡管智能的具體運作方式還依然是個深不見底的迷宮,但搭建這個迷宮的磚瓦本身,對于人類來說已經不再神秘。
智能,是一種特殊的物質構造形式。
就像文字既可以用徽墨寫在宣紙上,也可以用鑿子刻在石碑上,智能,也未必需要拘泥于載體。隨著神經科學的啟迪和數學上的進步,20世紀的計算機科學先驅們意識到,巴貝奇和艾達試圖用機械去再現人類智能的思路,在原理上是完全可行的。因此,以艾倫·圖靈(Alan Turing)為代表的新一代學者開始思考,是否可以用二戰后新興的電子計算機作為載體,構建出“人工智能”呢?
圖靈在1950年的論文《計算機器與智能(Computing Machinery and Intelligence)》中,做了一個巧妙的“實驗”,用以說明如何檢驗“人工智能”。
英國數學家,計算機學家圖靈
這個“實驗”也就是后來所說的“圖靈測試(Turing test )”:一名人類測試者將通過鍵盤和顯示屏這樣不會直接暴露身份的方式,同時與一名人類和一臺計算機進行“網聊”,當人類測試者中有七成都無法正確判斷交談的兩個“人”孰真孰假時,就認為這個計算機已經達到了“人工智能”的標準。
雖然,圖靈測試只是一個啟發性的思想實驗,而非可以具體執行的判斷方法,但他卻通過這個假設,闡明了“智能”判斷的模糊性與主觀性。而他的判斷手段,則與當時心理學界崛起的斯納金的“行為主義”不謀而合。簡而言之,基于唯物主義的一元論思維,圖靈和斯金納都認為,智能——甚至所有思維活動,都只是一套信息處理系統對外部刺激做出反應的運算模式。因此,對于其他旁觀者來說,只要兩套系統在面對同樣的輸入時都能夠輸出一樣的反饋,就可以認為他們是“同類”。
1956年,人工智能正式成為了一個科學上的概念,而后涌現了很多新的研究目標與方向。比如說,就像人們在走迷宮遇到死胡同時會原路返回尋找新的路線類似,工程師為了使得人工智能達成某種目標,編寫出了一種可以進行回溯的算法,即“搜索式推理”。
而工程師為了能用人類語言與計算機進行“交流”,又構建出了“語義網”。由此第一個會說英語的聊天機器人ELIZA誕生了,不過ELIZA僅僅只能按照固定套路進行作答。
而在20世紀60年代后期,有學者指出人工智能應該簡化自己的模型,讓人工智能更好的學習一些基本原則。在這一思潮的影響下,人工智能開始了新一輪的發展,麻省理工學院開發了一種早期的自然語言理解計算機程序,名為SHRDLU。工程師對SHRDLU的程序積木世界進行了極大的簡化,里面所有物體和位置的集合可以用大約50個單詞進行描述。模型極簡化的成果,就是其內部語言組合數量少,程序基本能夠完全理解用戶的指令意義。在外部表現上,就是用戶可以與裝載了SHRDLU程序的電腦進行簡單的對話,并可以用語言指令查詢、移動程序中的虛擬積木。SHRDLU一度被認為是人工智能的成功范例,但當工程師試圖將這個系統用來處理現實生活中的一些問題時,卻慘遭滑鐵盧。
而這之后,人工智能的發展也與圖靈的想象有所不同。
現實中的人工智能發展,并未在模仿人類的“通用人工智能(也稱強人工智能)”上集中太多資源。相反,人工智能研究自正式誕生起,就專注于讓計算機通過“機器學習”來自我優化算法,最后形成可以高效率解決特定問題的“專家系統”。由于這些人工智能只會在限定好的狹窄領域中發揮作用,不具備、也不追求全面復雜的認知能力,因此也被稱為“弱人工智能”。
但是無論如何,這些可以高效率解決特定問題的人工智能,在解放勞動力,推動現代工廠、組織智能化管理上都起到了關鍵作用。而隨著大數據、云計算以及其他先進技術的發展,人工智能正在朝著更加多遠,更加開放的方向發展。隨著系統收集的數據量增加,AI算法的完善,以及相關芯片處理能力的提升,人工智能的應用也將逐漸從特定的碎片場景轉變為更加深度、更加多元的應用場景。
人工智能讓芯片的處理能力得以提升|Pixabay
從小的方面來看,人工智能其實已經漸漸滲透進了我們生活的方方面面。比如喊一聲就能回應你的智能語音系統,例如siri,小愛同學;再比如在超市付款時使用的人臉識別;抑或穿梭在餐廳抑或酒店的智能送餐機器人,這些其實都是人工智能的應用實例。而從大的方面來看,人工智能在制造、交通、能源及互聯網行業的應用正在逐步加深,推動了數字經濟生態鏈的構建與發展。
雖然腦科學與人工智能之間仍然存在巨大的鴻溝,通用人工智能仍然像個科幻夢,但就像蕭伯納所說的那樣“科學始終是不公道的,如果它不提出十個問題,也永遠無法解決一個問題。”科學總是在曲折中前進,而我們只要保持在不斷探索中,雖無法預測是否能達到既定的目的地,但途中終歸會有收獲。
參考文獻
[1] 王永慶. 人工智能原理與方法[M]. 西安交通大學出版社, 1998.
[2] Russell, Stuart J . Artificial Intelligence: A Modern Approach[J]. 人民郵電出版社, 2002.
[3] Gabbay D M , Hogger C J , Robinson J A , et al. Handbook of logic in artificial intelligence and logic programming. Vol. 1: Logical foundations. , 1995.
[4] 胡寶潔,趙忠文,曾巒,張永繼. 圖靈機和圖靈測試[J]. 電腦知識與技術:學術版, 2006(8):2.
[5] 趙楠, 缐珊珊. 人工智能應用現狀及關鍵技術研究[J]. 中國電子科學研究院學報, 2017, 12(6):3.
[6] Genesereth M R , Nilsson N J . Logical Foundation of Artificial Intelligence[J]. brain broad research in artificial intelligence & neuroscience, 1987
作者:張雨晨
編輯:韓越揚
來源:光明網