人工智能技术发展方向的研究

来源:百科 时间:2016-11-27 11:02:54 阅读:

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人工智能技术发展方向的研究(一)
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

序中应用的某些技术,如向前看几步,并把困难的问题分成一些比较容易的子问题,发展成为搜索和问题规约为人工智能基本技术。但这个问题中为解决的问题包括人类棋手具有的但尚不明确表达的能力,另一个未解决的问题涉及问题的原概念,在人工智能中叫做问题标示的选择。人们常常能够找到某种思考问题的方法,从而使求解变得容易而最终解决该问题。到目前为止,人工智能程序已知如何考虑要解决的问题,即搜索解答空间,寻找最优的解答。

2、逻辑推理与定理证明:逻辑推理是人工智能研究领域中最持久的子领域之一。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地修正这些证明。定理证明的研究在人工智能方法的发展中曾经产生过重要的影响。例如在谓词逻辑语言的演绎过程的形式化有助于更清楚地理解推理的某些子命题,许多非形式化的工作,包括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。

3、自然语言理解:语言处理也是人工智能早期研究的领域之一,现已编写出能够从内部数据库回答问题的程序,这些程序通过阅读文本材料和建立内部数据库,能够把句子从一种语言翻译为另外一种语言,执行给出的指令和获取知识等。要想建立一个能够生成和理解哪怕是只言片语的计算机系统是异常困难的,这样一个能够理解自然语言信息的计算机系统看起来就像一个人一样需要有上下文知识以及根据这些上下文知识和信息用信息发生器进行推理的过程。语言的生成和理解是一个极为复杂的编码和解码问题。

4、专家系统: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。它应用人工智能技术,根据某个领域中一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以解决需要专家决定的复杂问题。【人工智能技术发展方向的研究】

5、神经网络:由于冯·诺依曼体系结构的局限性,数字计算机还存在一些尚无法解决的问题。例如,基于逻辑思维的知识处理,在一些比较简单的知识范畴内能够建立比较清楚的理论框架,部分地表现出人类智能,但在视觉理解、直觉思维、常识与顿悟能力等问题上与人类智能活动有许多重要差别。研究已表明用神经网络处理直觉和形象思维信息具有比传统处理方式好得多的效果。神经生理学家、心理学家与计算机学家的共同研究得出的结论是:人脑是一个功能特别强大、结构异常复杂的信息处理系统,其基础是神经元及其互联关系。因此,对人脑神经元和人工神经网络的研究,可能创造出新一代人工智能机——神经计算机。

人工智能的发展,要依靠人类智能的支持,要吸取对人类自身智能机制的研究成果,同时人工智能的科技成果反过来又可直接帮助和改善人类智能。按照事物发展的辩证规律,人

工智能不会与人类智能相对独立和平行地向前发展,而是人和“机”的相互影响、相互渗透、相互交织在一起共同向前发展。只有对人类智能结构不断地做更透彻的研究和理解,才可能研究更高水平的人工智能,这种技术进步的趋势,必然使人工智能领域的尖端成果具有与人类智能结构越来越大的同构性和相亲性。基于人类高度关心改善自身的智能,人工智能的尖端成果必然优先用来改善人类自身的智能。

目前人工智能对人类已经产生了极其深远的影响。人工智能系统的开发与应用,已经为人类创造出了可观的经济效益,并且推动着计算机技术的发展;在重新阐述我们的历史知识的过程中,哲学家、科学家和人工智能学家有机会努力解决只是的模糊性以及消除知识的不一致性,这种努力的结果,可能导致知识的某些改善,以便能够能够比较容易地推断出令人感兴趣的新的真理。随着人工智能原理日益广泛的传播,人们可能应用人工智能概念来描述他们日常生活状态和求解各种问题的过程。

【人工智能技术发展方向的研究】

人工智能的发展带来了如此之多的好处之外,相应的,也不可避免的带来了一些负面影响。如,由于人工智能能够代替人类进行各种脑力劳动,所以一部分人将不得不改变他们的工种,甚至造成失业。人们一方面希望人工智能和智能机器能够代替人类从事各种劳动,另一方面又担心他们的发展引起新的社会问题,人工智能的发展与推广应用,将影响到人类的思维方式和传统观念,并使他们发生改变。人们担心,如果有一天,智能机器的人工智能超过了人类的自然智能,人类将沦为智能机器和智能系统的奴隶。人工智能技术是一种信息技术,能够快速地传递。因此存在比爆炸技术更大的潜在危险,即人工智能技术可能落入不负责任的人的手中,被他们进行反对人类和危害社会的犯罪,对此,我们必须保持警惕。

综上分析我们知道,人工智能技术对人类社会进步、经济发展和文化提高都有巨大的影响。随着时间的推进和技术的进步,这种影响将越来越明显地表现出来,还有一些影响可能使我们现在难以预测的。但是可以肯定的是,人工智能将对人类的物质文明和精神文明产生越来越大的影响。

人工智能的近期研究目标在于建造智能计算机,用以代替人类从事脑力劳动。人工智能还有它的远期目标,即探究人类智能和机器智能基本原理,研究用自动机模拟人类的思维过程和智能行为。

无论是近期目标还是与远期目标相比,人工智能的研究都存在不少问题。人脑的结构和功能要不人们想象的复杂得多,人工智能研究面临的困难要比我们估计的大得多,人工智能研究的任务要比我们讨论过的艰巨的多。要从根本上了解大脑的结构和功能,解决面临的难题,完成人工智能的研究任务,需要寻找和建立更新的人工智能框架和理论体系,打下人工

智能进一步发展的理论基础。人工智能技术是其他信息处理技术及相关学科技术的集成,实现这一集成面临许多挑战,如创造知识表示和传递的标准形式、理解各个子系统之间的有效交互作用以及开发数值模型与非数值模型知识综合表示的新方法,也包括定量模型与定性模型的结合,以便以较快的速度进行定性推理。智能系统、认知科学和知识技术基本科学的发展,必将对未来工业和未来社会产生不可估量的影响。智能技术既是社会进步的成果,也是一个重要的不断发展的过程。了解人类自身的社会文化发展过程,是开发智能系统的一个基本目标。

人工智能的实现固然需要硬件的保证,然而,软件应是人工智能的核心技术。由于人工智能应用问题的复杂性和广泛性,传统的软件设计方法显然是不够用也是不适用的,人工智能软件所要执行的功能很可能随着系统的开发而发生变化。人工智能方法必须支持人工智能系统的开发实验,并允许系统有组织地从一个较小的核心原型逐渐发展为一个完整的应用系统。在当前的人工智能应用方法研究中,有几个引人注目的课题,其中,有人认为:对人脑机理和分布式人工智能的研究,确立了新一代计算机的基础。

随着人工智能应用方法的日渐成熟,人工智能的应用领域必将不断扩大,从基础研究到新产品开发,都有人工智能的用武之地。可以预言,人工智能、机器智能和智能系统会比现在的电子计算机有着更为广泛的应用领域。

【人工智能技术发展方向的研究】

参考文献

[1]蔡自兴,徐光祐.人工智能及其应用.第二版,本科生用书.北京:清华大学出版社,2003

[2]蔡自兴,徐光祐.人工智能及其应用.第三版,研究生用书.北京:清华大学出版社,2004

[3]张清华.人工智能技术及其应用.北京:中国石化出版社,2011

人工智能技术发展方向的研究(二)
2016年人工智能现状研究及发展趋势

中国人工智能行业现状调研及发展趋势分

析报告(2016-2022年)

报告编号:1865288

【人工智能技术发展方向的研究】

行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容:

一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。

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一、基本信息

报告名称: 中国人工智能行业现状调研及发展趋势分析报告(2016-2022年) 报告编号: 1865288 ←咨询时,请说明此编号。 优惠价: ¥6750 元 可开具增值税专用发票 Email: kf@Cir.cn

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二、内容介绍

从智能手表、手环等可穿戴设备,到服务机器人、无人驾驶、智能医疗、AR/VR 等热点词汇的兴起,智能产业成为新一代技术革命的急先锋,近期 Alpha Go 大胜李世石的人机围棋对战更进一步掀起了人工智能的浪潮。人工智能产业是智能产业发展的核心,是其他智能科技产品发展的基础,国内外的高科技公司以及风险投资机构纷纷布局人工智能产业链。

据 V enture Scanner 统计,2014 年人工智能领域全球投资额为 10 亿美元,同比增长近 50%。2015 全球人工智能公司共获得近 12 亿美元的投资,这个数字放在过去 20年全年投资总额来看,已经超过了其中 17 年全年投资总额。2014 年风投领域共完成 40 笔交易,总金额高达 3.09 亿美元,同比增加 302%,预计 2020 年全球人工智能市场规模预计超千亿。在未来 10 年甚至更久的时间里,人工智能将是众多智能产业技术和应用发展的突破点。 人工智能领域全球投资总额 人工智能领域全球风险投资总额

当前人工智能的浪潮已席卷了全球,人工智能领域的公司也在不断激增。根据Venture Scanner 的统计,截至到 2016 年初,全球共有 957 家人工智能公司,美国以499 家位列第一。覆盖了深度学习/机器学习(通用) 、深度学习/机器学习(应用) 、自然语言处理(通用) 、自然语言处理(语音识别) 、计算机视觉/图像识别(通用) 、

计算机视觉/图像识别(应用) 、手势控制、虚拟私人助手、智能机器人、推荐引擎和协助过滤算法、情境感知计算、语音翻译、视频内容自动识别 13 个细分行业。 人工智能各细分行业公司数量(家)

《中国人工智能行业现状调研及发展趋势分析报告(2016-2022年)》在多年人工智能行业研究的基础上,结合中国人工智能行业市场的发展现状,通过资深研究团队对人工智能市场资讯进行整理分析,并依托国家权威数据资源和长期市场监测的数据库,对人工智能行业进行了全面、细致的调研分析。

中国产业调研网发布的《中国人工智能行业现状调研及发展趋势分析报告(2016-2022年)》可以帮助投资者准确把握人工智能行业的市场现状,为投资者进行投资作出人工智能行业前景预判,挖掘人工智能行业投资价值,同时提出人工智能行业投资策略、营销策略等方面的建议。 正文目录

第一章 人工智能:当代科技的巅峰对决 1.1 IT 巨头争相涌入人工智能领域 1.2 发达国家纷纷推出人工智能计划

1.3 中国科技界向人工智能—世界科技之巅发起冲击

第二章 人工智能的重大战略意义: 未来科技发展的战略制高点 2.1 人工智能是未来互联网发展的技术核心 2.2 人工智能将引发产业结构的深刻变革 2.3 人工智能将决定未来智能化战争之胜负 2.4 人工智能是我国实现弯道超车的最佳机遇 第三章 人工智能探秘

3.1 计算机怎样实现人脑的智能? 3.2 人工智能发展的三个阶段 3.3 三个有代表性的 “人工大脑” 3.3.1 “谷歌大脑”

3.3.2 IBM 人脑模拟芯片 3.3.3 “百度大脑”

第四章 临界点已至:三大技术的重大突破 4.1 深度学习—核心算法的突破

4.2 芯片级的类人脑并行计算—计算能力的突破 4.3 大数据—庞大的计算资源 第五章 人工智能核心技术的应用 5.1 人工智能基础平台

5.1.1 人工智能基础平台构建从感知数据到行业应用的正循环 5.1.2 IBM 是人工智能基础平台商业应用的先锋 5.1.3 全球主要人工智能基础平台一览 5.2 机器学习

5.2.1 机器学习是人工智能的核心技术 5.2.2 :机器学习实现高效大数据分析平台 5.2.3 Ersatz:深度学习云平台 5.2.4 全球主要机器学习类公司一览 5.3 语音识别及自然语言处理

5.3.1 自然语言是人机交互发展的自然趋势

5.3.2 科大讯飞:智能语音核心技术代表世界最高水平 5.3.3 Luminoso:时刻分析用户在社交网站上的言行 5.3.4 全球语音识别应用公司一览 5.4 图像识别

5.4.1 让广告与网络视频智能匹配 5.4.2 FACE++人脸识别服务云模式

人工智能技术发展方向的研究(三)
浅谈人工智能技术的发展

浅谈人工智能技术的发展

摘要:自从计算机诞生以来,计算机的发展十分迅猛快速,而且计算机的运算速度已经超过了人脑的运算速度。目前对于计算机科学的研究已经出现了很多的分支,其中的人工智能在整个计算机科学领域中也是一个十分热门的课题。本文从人工智能的概念开始,对人工智能的发展进行讲述,并从哲学的角度对人工智能能否超过人的智能这个问题进行了分析。

关键词:人工智能 发展 智能

1、人工智能的概念

人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机科学的一个分支,它探究智能的实质,并以制造一种能以人类智能相类似的方式做出反应的智能机器为目的。人工智能的产生和发展首先是一场思维科学的革命,它的产生和发展一定程度上依赖于思维科学的革命,同时它也对人类的思维方式和方法产生了深刻的变革。人工智能是与哲学关系最为紧密的科学话题,它集合了来自认知心理学、语言学、神经科学、逻辑学、数学、计算机科学、机器人学、经济学、社会学等等学科的研究成果。过去的半个多世纪以来人工智能在人类认识自身及改造世界的道路上扮演了重要角色。一直以来,对人工智能研究存在两种态度:强人工智能和弱人工智能,前者认为AI可以达到具备思维理解的程度,可以具有真正的智能;后者认为研究AI只是通过它来探索人类认知,其智能只是模仿的不完全的智能。

2、人工智能的发展

对于人工智能的研究一共可以分为五个阶段。

第一个阶段是人工智能的兴起与冷落,这个时间是在20世纪的50年代。这个阶段是人工智能的起始阶段,人工智能的概念首次被提出,并相继涌现出一批科技成果,例如机器定理证明、跳棋程序、LISP语言等。由于人工智能处于起始阶段,很多地方都存在着缺陷,在加上对自然语言的翻译失败等诸多原因,人工智能的发展一度陷入低谷。同时在这一个阶段的人工智能研究有一个十分明显的特点:对问题求解的方法过度重视,而忽视了知识重要性。

第二个阶段从20世纪的60年代末到70年代。专家系统的出现将人工智能的研究再一次推向高潮。其中比较著名的专家系统有DENDAL化学质谱分析系统、MTCIN疾病诊断和治疗系统、Hearsay-11语言理解系统等。这些专家系统的出现标志着人工智能已经进入了实际运用的阶段。

第三个阶段是20世纪80年代。这个阶段伴随着第五代计算机的研制,人工智能的研究也取得了极大的进展。日本为了能够使推理的速度达到数值运算的速度那么快,于1982年开始了“第五代计算机研制计划”。这个计划虽然最终结果是以失败结束,但是它却带来了人工智能研究的又一轮热潮。

第四个阶段是20世纪的80年代末。1987年是神经网络这一新兴科学诞生的年份。1987年,美国召开了第一次神经网络国际会议,并向世人宣告了这一新兴科学的诞生。此后,世界各国在神经网络上的投资也开始逐渐的增加。

第五个阶段是20世纪90年代后。网络技术的出现和发展,为人工智能的研究提供了新的方向。人工智能的研究已经从曾经的单个智能主体研究开始转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。在这个阶段人工智能不仅仅对基于同一目标的分布式问题求解进行研究,同时还对多个智能主体的多目标问题求解进行研

人工智能技术发展方向的研究(四)
人工智能的研究现状及发展趋势

  摘要: 自从1956年的Dartmouth学会上提出了人工智能(Artificial Intelligence)一词,人工智能在过去的50多年中取得了巨大的发展。人工智能逐渐形成了以三大派系——符号主义学派、行为主义学派、联结主义学派——为首的局面,每个学派都有其自身独到的见解。文章以独特的视角对人工智能的发展提出了一些见解。

  Abstract: Since 1956, when Dartmouth institute put forward the AI (Artificial Intelligence), Artificial Intelligence in the past 50 years has achieved great development. Artificial Intelligence gradually formed with the three factions-symbol school, behaviorism school, connectionism school-led by the situation, each school has its own unique opinion. Based on the unique angle of view, the paper puts forward some opinions on the development of Artificial Intelligence.
  关键词: 人工智能;研究现状;发展趋势;社会力量
  Key words: Artificial Intelligence;research status;development tendency;social force
  中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)28-0005-03
  0 引言
  人工智能是自1956 Dartmouth学会后发展起来的新型学科,其有着涉及学科广、需要技术高端、使用范围广等特点。在过去的50多年时间中人工智能经历了学科发展中都会遇到的发展——否定——否定的否定阶段,现在人工智能大致分成了符号主义学派、行为主义学派、联结主义学派三大学派。其各有优势,独树一帜。一直以来重大前沿科学研究都是以国家牵头,等到时机成熟了再转为民用。这样无形中浪费了很多社会中的人才,比如android智能机的问世,当开发商源代码公布后android智能机获得了飞速的发展。这是社会资源集体作用的结果,人工智能能否通过这种方式获得飞速的发展呢,文中给出了问题的答案。
  1 人工智能的现状
  1.1 人工智能的发展过程 人工智能是由“人工”与“智能”组成。“人工”十分容易理解,也就是我们常说的人类开发研究出来的事物。“智能”则是十分复杂的一个词汇,是指如由意识(Consciousness)、自我(Self)、思维(Mind)(包括无意识的思维(Unconscious_mind))等等组成的有机集合。通常我们所说的人工智能是指人本身的智能。总体来说人工智能(Artificial Intelligence,AI)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。关于人工智能的传说一直可以追述到埃及,直到电子计算机的问世才使人们真正具备了发展人工智能的基本技术,而直到1956年的Dartmouth学会之后“人工智能”才逐渐地被大家所熟知接受。人工智能作为一门自然科学、社会科学、技术科学交叉的边沿学科,涉及哲学和数学,认知科学,心理学,神经生理学,计算机科学,控制论,不定性论,信息论,社会结构学,仿生学与科学发展观等众多前沿学科。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),也被认为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技术之一[1]。
  人工智能在其过去的50多年时间里,有了长足的发展,但并不是十分顺利。目前人们大致将人工智能的发展划分成了五个阶段:
  第一阶段:萌芽期(1956年之前)
  自古以来,人类一直在寻找能够提高工作效率、减轻工作强度的工具。只是受限于当时的科学技术水平,人们只能制作一些简单的物品来满足自身的需求。而人类的历史上却因此留下了很多脍炙人口的传说。传说可以追溯到古埃及时期,人们制造出了可以自己转动的大门,自动涌出的圣泉。我国最早的记载是在公元前900多年,出现了能歌能舞的机器人。这一时期出现了各种大家:法国十七世纪的物理学家、数学家B.Pascal、德国十八世纪数学家、哲学家Leibnitz以及二十世纪的图灵、冯·诺伊曼等。他们为人工智能的发展做出了十分重要的贡献。
  第二阶段:第一次高潮期(1956年-1966年)
  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Dartmouth学会上引发一场历史性事件——人工智能学科的诞生。Dartmouth会议结束后,人工智能进入了一个全新的时代。会议上诞生了几个著名的项目组:Carnegie-RAND协作组、IBM公司工程课题研究组和MIT研究组。在众多科学家的努力下,人工智能取得了喜人的成果:1956年,Newell和Simon等人在定理证明工作中首先取得突破,开启了以计算机程序来模拟人类思维的道路;1960年,McCarthy建立了人工智能程序设计语言LISP。此时出现的大量专家系统直到现在仍然被人使用,人工智能学科在这样的氛围下正在茁壮的成长。
  第三阶段:低谷发展期(1967年-八十年代初期)
  1967年之后,人工智能在进行进一步的研究发展的时候遇到了很大的阻碍。这一时期没有比上一时期更重要的理论诞生,人们被之前取得的成果冲昏了头脑,低估了人工智能学科的发展难度。一时之间人工智能受到了各种责难,人工智能的发展进入到了瓶颈期。尽管如此,众多的人工智能科学家并没有灰心,在为下一个时期的到来积极的准备着。   第四阶段:第二次高潮期(八十年代中期-九十年代初期)
  随着其他学科的发展,第五代计算机的研制成功,人工智能获得了进一步的发展。人工智能开始进入市场,人工智能在市场中的优秀表现使得人们意识到了人工智能的广阔前景。由此人工智能进入到了第二次高潮期,并且进入发展的黄金期。
  第五阶段:平稳发展期(九十年代之后)
  国际互联网的迅速发展使得人工智能的开发研究由之前的个体人工智能转换为网络环境下的分布式人工智能,之前出现的问题在这一时期得到了极大的解决。Hopfield多层神经网络模型的提出,使人工神经网络研究与应用再度出现了欣欣向荣的景象。人工智能已经渗入到了我们生活的方方面面。
  1.2 人工智能的主要学派 人工智能发展的50多年时间里,经历了符号主义学派、行为主义学派和联结主义学派,三大学派各有特点,各自从不同的角度研究人工智能,为人工智能的发展做出了卓越的贡献,在人工智能的发展史上留下了浓重的一笔。
  1.2.1 符号主义学派 符号主义学派,又称为逻辑主义、计算机学派或心理学派。符号主义学派理论基础是物理符号系统假设和有限合理性原理,他们认为人类的认知基元是符号,认知的过程是对符号的计算与推理的过程。人与计算机均可以看做物理符号系统,因此人们可以使用计算机来模拟人的行为。符号主义学派认为人的认知基元可以通过计算机上的数学逻辑方法表示,然后通过计算机自身的逻辑运算方法模拟人类所具备的认知系统的机能和功能,进而实现人工智能[2]。
  符号主义学派无视了认知基元的本质,对于所有的认知基元均使用数学逻辑方法表示。符号主义学派重点研究认知基元的逻辑表示以及计算机的推理技术,早期的众多人工智能的研究都是在这一思想的推动下进行的。符号主义学派在归结推理、翻译、数学问题证明以及专家系统和知识工程做出了十分巨大的贡献,为后期的人工智能研究打下了基础。专家系统的出现更是将人工智能的研究推上了一个顶峰,其在矿业探究、医疗诊查、教育推广、工业设计的应用带来了巨大的社会效益。
  1.2.2 行为主义学派 行为主义又被称作进化主义或控制论学派。行为主义学派认为智能取决于感知和行动,不需要像符号主义学派的逻辑知识以及推理。行为主义学派认为人的本质能力是行为能力、感知能力和维持生命及自我繁殖的能力,智能行为是人与现实世界环境的交互作用体现出来的。人工智能应像人类智能一样通过逐步进化而实现,而与知识的表示和知识的推理无关[3]。行为主义学派的与传统人工智能截然不同的观点吸引了众多的科学家,虽然到现在还没有独立完善的知识理论系统,但其在人工智能领域的独树一帜还是奠定了其霸主地位。该学派重点研究人类的控制行为,目前已有的机器昆虫已经证明了行为主义学派的理论正确性。虽然大部分人认为机器昆虫不能导致高级行为,但是行为主义学派的崛起标志着控制论在人工智能领域有着独树一帜的作用。
  1.2.3 联结主义学派 联结主义学派是近年来最热门的一个学派,又被成为仿生学派或心理学派,建立于网络联结基础之上模仿人类大脑的结构和工作模式。联结主义学派主要研究能够进行非程序的,可适应环境变化的,类似人类大脑风格的信息处理方法的本质和能力,是基于神经网络及网络间的连接机制和学习算法的人工智能学派。持这种观点的学者认为,认知的基本元素不是符号是神经细胞(神经元),认知过程是大量神经元的联接,而大脑是一切智能活动的基础,因而从大脑神经元及其连接机制出发进行研究,搞清楚大脑的结构以及它进行信息处理的过程和机理,就有望揭示人类智能的奥秘,从而真正实现人类智能在机器上的模拟。[4]
  联结主义学派通过模拟人类神经网络模仿人类的认知行为,由此进行人工智能的学习记忆、模式识别。联结主义学派构建了大量的神经网络模型,方便在不同的情景模式下选择相应的模型,进而快速的得出答案。联结主义学派采用分布式存储数据,对数据进行并行处理,这样使得人工智能在处理问题的时候的速度有了明显的提升,由此联结主义学派在人工智能领域中受到大家的一致热捧。
  三大学派在人工智能的发展史上有着举足轻重的作用,每一个学派的兴起都代表人工智能的一个新高峰。三大学派各有优缺点,在人工智能领域三者相辅相成,人工智能学科在三大学派的带领下正在茁壮成长。
  2 对人工智能主要理论学派的评述
  在过去的50多年时间中,人工智能获得了巨大的发展,基本实现了从无到有的过程,构建了基本完善的理论知识体系,构建了各种模型,形成各种技术方法,但是人工智能的发展依然任重道远,前景依然不容乐观。三大主义学派有着自身独到的优点,同时也有着各自的缺点,符号主义学派将人的认知基元符号用数学逻辑表示,通过计算机逻辑处理系统分析得出结果,但是在面对没有明确结果的非确定问题时经常不能得出令人满意的答案,它对信息要求十分精确完整,现实生活中的很多问题都不能满足条件,因此符号主义学派的发展受到了一定的限制。行为主义学派认为智能取决于感知与行动,但是缺乏足够的理论知识支撑学派观点,而且缺乏足够的成果表明理论的正确性。学派认为人工智能与知识的表达和知识推理无关,与人类认知的发展是不相符的。联结主义学派采用仿生学的方法,模拟人脑的神经网络,通过类似人脑的结构和运行机制模仿人类智能。这一观点十分有吸引力,在提出之后马上就有大量的支持者,但是人脑神经系统的复杂性远远超出人们的预知,现阶段人们对人脑的构造以及运行机制还没有深入的理解,在此基础上想模拟出人脑的神经系统显然是有些不不切实际。联结主义学派的发展更多的受制于对人脑结构和运行机制的研究,因此其发展相对缓慢。综上,三大学派固然有着自身的优势,各自的成果,但是其同样有着明显的局限性,人工智能要想进一步发展必须要对现有的发展方式进行创新。
  另一方面,人工智能在经历了两次高潮期后再次回落到了平稳发展时期,社会公众对人工智能的热度有了明显的降温。人工智能的研究再次变成了国家以及一些超级公司的工作,拥有的资源有了大幅度的缩水,研究的进度也受到干扰。在此状态下没有重大的技术创新,人工智能恐怕很难再有重大的突破。   3 对人工智能发展的评述
  3.1 对人工智能涵义的认识 同样的词汇在不同时期的有着不同的解释,人工智能也不例外,大家都认可的人工智能是指在人类制造的机器工具上实现人类智能,即实现人类的认知能力、行为能力以及解决问题的能力。人类智能有着一个明确的特点,在面对未知问题时,人类智能能够得出自身想要的答案,也就是消除答案的不确定性。符号主义学派的逻辑解决方式、行为主义学派模拟人的行为能力、联结主义学派的神经网络,三大主义学派各自以自身的方式实现了对问题消除或减弱不确定性。可见减弱甚至消除问题的不确定性也将是人工智能的一个研究方向。
  3.2 人工智能研究模式的发展 目前人工智能领域中,符号主义学派通过数学逻辑表示人类的认知基元,对数学逻辑经过解读分析,得到答案,进而实现智能。该学派重点运用还原思想,将人类的认知基元全部使用数学逻辑表示。行为主义学派认为人工智能取决于感知和行动,不需要学习知识与知识推理,是一步步,由低级到高级慢慢进化的。联结主义学派是通过人工神经网络的形式模仿人类智能,理论上讲该方法是最符合人类智能的运行方式的。而在一系统中,最重要的是系统的运行机制,如何将接受到的信息转化为我们的知识并通过表述、行为展示出来,在了解了人类智能的运行机制之后,人工智能将会更加符合人们的需求。
  3.3 人工智能研究方法的发展 人工智能的目的是消除答案的不确定性,然后做出相应的反应。在消除答案不确定性的时候便有了各种方法,其中有一种便是突出解决问题的目标,在有明确目标的前提下会削弱干扰问题解决的条件,提高人工智能解决问题的效率。明确问题的目标便需要引入目标函数,在动态目标函数的引导下会减弱答案的不确定性。而在已有的人工智能基础上设立人工智能模型,通过人工智能自身的计算结果结合目前的研究成果去优化目前的人工智能系统,则会提升人工智能的发展速度。
  3.4 人工智能时期的发展 人工智能自发展到现在已经经历了五个时期,在两次高潮期中人工智能均获得了迅速的发展。然而现在人工智能的发展步入到了缓慢发展时期,如何将人工智能的发展缓慢时期加速度过同样是十分严肃的问题,传统说来需要重大的科学进步。我们往往认为人工智能属于顶端科技只能由国家和超级公司研究,却忽略了社会所拥有的重大的力量。小小的android智能手机在问世的短短时间内变改变了之前的市场格局,其中固然有着android智能手机的特点,但是我想他的市场策略同样给与了莫大的助力。人工智能应该向android一样,适当的开放出来一部分根基,放开其研究门槛,甚至鼓励民间研究。量变引发质变,当有足够专家在研究人工智能时,人工智能的研究会加快的。而且民间的研究成果也会作为经验反作用于人工智能的进一步研究,实现科学与社会的双赢。
  4 结论
  人工智能是人们长久以来的梦想,同时也是一门很有挑战性的学科。像所有的学科一样,人工智能会经历各种各样的挫折,但是,只要我们有信心、有毅力,我们相信人工智能终将会成为现实,融入到我们生活的方方面面,为我们的生活带来极大的改变。
  参考文献:
  [1]朱祝武.人工智能发展综述[J].中国西部科技,2011,10(17):8-10.
  [2]陈庆霞.人工智能研究纲领的发展历程和前景[J].科技信息,2008,20(33):49,234.
  [3]肖斌.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009,37(12):166-169.
  [4]韦淋元.人工智能发展的困境和出路[D].广西师范大学,2009:1-35.

人工智能技术发展方向的研究(五)
人工智能技术在计算机中的发展和应用

  【摘要】人工智能技术作为一项先进的技术,近年来在计算机当中有着非常广泛和深度的发展和应用,也在很大程度上促进了计算机技术的发展。本文根据这方面的内容,主要介绍人工智能技术的概念及其研究内容,分析该技术的发展过程和现状,并介绍了它在一些相关领域当中的实际应用。根据分析可以看出,人工智能技术虽然起步较晚,但是在近些年的发展当中取得了很大的进步,并且有着非常好的发展前景。

  【关键词】人工智能;计算机;软件工程;实际应用
  一、引言
  在进入了二十一世纪之后,信息科学技术的发展越来越受到人们的重视,重视程度也超越了以往的任何时候。正是因为这样,人工智能技术的发展在进入新的世纪之后也有了非常快速的进步,那么,这项技术作为一种比较高端的信息科学技术,它主要是通过借助计算机的各种功能来非常形象的模拟我们人类的思维方式和思维结果,从而使人类的各种思维活动可以在计算机的程序当中得以实现[1]。
  随着这项技术的不断发展和成熟,它在各个领域当中的应用也越来越广、其影响也越来越大,相对于其他的许多计算技术来说有着更大的发展空间,给人类带来的积极影响也是其他技术所无法比拟的。但是,我们不得不承认的是人工智能技术的发展还没有达到一个非常成熟的阶段,尤其是在国内,还处于起步阶段,不过这也意味着人工智能技术的未来发展潜力巨大,给我们留下的研究空间是无限的。
  本文首先介绍了人工智能技术的概念和主要研究内容,分析其研究现状和未来的发展方向,结合人工智能系统的实际开发情况,讨论了其在企业和家居等方面的实际应用,并对计算机应用下的人工智能技术进行了一番探究,以期使相关研究人员,尤其是刚刚开始起步的研究人员对人工智能技术的巨大作用有一个更为详细直观的认识。
  二、人工智能技术的概念和研究内容
  “人工智能”这个词汇最早是出现在1956年,是在Dartmouth学会上美国的一位专家首先提出来的。从此以后,各个国家的相关研究者从中发展出了很多的人工智能理论和原理,人工智能的概念也逐渐的被人们所了解和认知了。
  刚起步阶段的发展比较困难,因为但是通过几十年的研究,人们发现“人工智能技术”是一门非常具有挑战性的科学,如果想要在这个学科取得很好的成果,首先要求研究者具有过硬的计算机知识,同时还要有很高的心理学和哲学素质。人工智能本身是一门兼容很多门学科的科学,这项技术当中包含了很多领域的知识,比如说机械知识、计算机知识等。
  简单的来说,人工智能技术主要研究的目标是要能够使一台计算机或者是一台机器可以完成一些通常需要我们人类亲自动手或动脑来完成的工作,也就是说只有依靠人类本身的智能才能完成的一些复杂工作。而就目前的情况来讲,最能够用来代替人类完成这些工作的工具就是计算机,因此,人工智能技术的发展历史和计算机科学与技术的发展历史是密不可分的,随着计算机科学的不断发展和进步,人工智能技术才可能取得更大的发展。
  三、人工智能技术的发展现状
  我们知道,人工智能技术(AI)基本上是必须要依靠计算机才能够发展的,所以它在计算机当中的应用研究就成为了近些年来一个非常热门的话题。
  欧洲信息技术研究计划(ES-PRIT)之前就曾提出要把人工智能技术和软件工程技术紧密的结合起来,从而可以开发出一套比较有效的工具,这个工具同时也可以支持软件系统的具体分析和设计工作。而且近年来越来越多的研究也都表明,人工智能技术和软件工程技术的联合发展是非常有必要的,同时也必将引起软件开发方法和软件程序管理模式的改变,这样就可以形成一个新的开发和管理规范,而人工智能技术也可以使软件的开发更加容易、更便于修改和维护。
  从目前的发展情况来看,已经在计算机当中展现的人工智能化的成果主要有这些:
  (1)可以更好的运用专家决策系统以及人工神经网络系统来对软件工程项目进行设计;(2)把智能化的模块组装到某个大型的软件系统当中,从而使这个软件可以更好的适应快速改变的需求;(3)应用人工智能技术来提高某个计算机程序的用户界面的友好性;把人工智能技术应用到对图形用户的接口以及面向对象的程序设计当中等。
  虽然取得了很多的进展,但是计算机当中应用人工智能技术在未来很长的一段发展时间中还是有很多问题需要解决的,比如说,如何基于人工智能系统来建立支持环境和软件开发的人工智能机制;如何更好的实现人工智能技术的实用化等。
  四、人工智能技术的实际应用
  (一)人工智能技术在很多大型企业中都已经有应用
  在很多的大型企业当中,人工智能技术已经得到了非常广泛的应用,尤其是我们比较熟悉的一些自动报警的系统、自动控制系统、自动监控系统等。这些系统基本上全部都是借助于人工智能技术在计算机中的应用才得以实现的,对企业的发展和管理也起到了很大的作用,给企业的运营带来了很好的效果。
  那么,人工智能技术在企业各个岗位上的应用,无疑使得企业在进行各项管理工作当中变得更加信息化,也使产品的生产和监控更加便捷,同时也保障了生产过程中的人员和财产安全,这些方面也都是由于人工智能系统的应用而得到了一定层次上的提升,这也奠定了人工智能技术在企业中不断发展进步的基础。
  另外,和与以往落后的企业管理工作相比,人工智能技术在当中的应用就可以使得企业可以基本告别人工巡逻或人员看管的局面,这就节省了大量的人力和物力,从而节约了企业的生产成本,由此可见,人工智能让企业的经营管理迈人一个现代化的新阶段。
  (二)人工智能技术在家居当中的实际应用
  这项技术在家居当中的应用几乎关系到我们每一个人的生活。
  智能的家居可以更好的提升现代住房的安全性、舒适性和整洁性。比如说我们可以采用人工智能技术来控制门窗的开合,这样就可以让我们更加方便的调节自己的家居环境,从而为我们的生活和休息提供一个更加清新和舒适的环境;基于人工智能技术的无线传感器装置可以实现通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息的功能,从而保证住房的安全;更值得一提的是,现在很多的智能家居系统还可以很轻松的通过联网等方式来解决用户在异地对家庭智能系统的远程查询和控制问题。由此可以看出,智能家居的发展是一个不可逆转的趋势,人们都是向往舒适、方便的生活,而这项技术的应用在很大程度上可以解决生活中的很多问题,为广大的人民服务。
  那么,人工智能技术除了在企业和家居当中的应用之外,它在工业生产、军事、农商生产等各个产业当中都有了广泛的使用。比如说,可以采用人工智能技术来对输电网络进行具体的故障诊断,帮助我们更快、更精确的发现问题和解决问题;在很多电站的锅炉房当中,人工智能技术也得到了很好的应用,可以实时的控制锅炉燃烧的情况等。
  五、结束语
  通过对以上几个方面的介绍,尤其是人工智能技术在各个方面的实际应用,我们就不难发现:人工智能技术虽然说起步比较晚,但是它的发展速度比较快,由于它对我们的生活会产生十分积极的影响,因此其发展的前景也是一片光明的。那么,作为计算机技术当中的一个较为先进的技术,人工智能技术也肩负着使命,必然会引领新一代技术的革新,并有望成为各个行业当中都争相运用的一项新技术。
  参考文献
  [1]杨状元,林建中.人工智能的现状及今后发展趋势展望[J].科技信息,2009(04).
  [2]马明.从自组织理论看人工智能的发展[J].科学之友(B版), 2010(01).
  [3]余汉铭.浅谈人工智能[J].科技创新导报,2010(25).

本文来源:http://www.zhuodaoren.com/shenghuo544872/

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