人工智能的研究領(lǐng)域和實(shí)現(xiàn)方法

　　人工智能簡(jiǎn)介

　　人工智能（英語(yǔ)：ArtificialIntelligence，縮寫為AI）亦稱智械、機(jī)器智能，指由人制造出來(lái)的機(jī)器所表現(xiàn)出來(lái)的智能。通常人工智能是指通過(guò)普通計(jì)算機(jī)程序來(lái)呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。該詞也指出研究這樣的智能系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)，以及如何實(shí)現(xiàn)。人工智能于一般教材中的定義領(lǐng)域是“智能主體（intelligentagent）的研究與設(shè)計(jì)”，智能主體指一個(gè)可以觀察周遭環(huán)境并作出行動(dòng)以達(dá)致目標(biāo)的系統(tǒng)。約翰·麥卡錫于1955年的定義是“制造智能機(jī)器的科學(xué)與工程”。安德里亞斯·卡普蘭（AndreasKaplan）和邁克爾·海恩萊因（MichaelHaenlein）將人工智能定義為“系統(tǒng)正確解釋外部數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，并利用這些知識(shí)通過(guò)靈活適應(yīng)實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)和任務(wù)的能力”。人工智能的研究是高度技術(shù)性和專業(yè)的，各分支領(lǐng)域都是深入且各不相通的，因而涉及范圍極廣。

　　AI的核心問(wèn)題包括建構(gòu)能夠跟人類似甚至超卓的推理、知識(shí)、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、交流、感知、移物、使用工具和操控機(jī)械的能力等。當(dāng)前有大量的工具應(yīng)用了人工智能，其中包括搜索和數(shù)學(xué)優(yōu)化、邏輯推演。而基于仿生學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)，以及基于概率論和經(jīng)濟(jì)學(xué)的算法等等也在逐步探索當(dāng)中。思維來(lái)源于大腦，而思維控制行為，行為需要意志去實(shí)現(xiàn)，而思維又是對(duì)所有數(shù)據(jù)采集的整理，相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫(kù)，所以人工智能最后會(huì)演變?yōu)闄C(jī)器替換人類。

　　著名的美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對(duì)人工智能下了這樣一個(gè)定義：“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)?！倍硪粋€(gè)美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作?！边@些說(shuō)法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計(jì)算機(jī)去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。

　　人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，二十世紀(jì)七十年代以來(lái)被稱為世界三大尖端技術(shù)之一（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能）。也被認(rèn)為是二十一世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一。這是因?yàn)榻陙?lái)它獲得了迅速的發(fā)展，在很多學(xué)科領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果，人工智能已逐步成為一個(gè)獨(dú)立的分支，無(wú)論在理論和實(shí)踐上都已自成一個(gè)系統(tǒng)。

　　2017年12月，人工智能入選“2017年度中國(guó)媒體十大流行語(yǔ)”。

　　人工智能研究領(lǐng)域

　?、艑?shí)際應(yīng)用

　　機(jī)器視覺(jué)，指紋識(shí)別，人臉識(shí)別，視網(wǎng)膜識(shí)別，虹膜識(shí)別，掌紋識(shí)別，專家系統(tǒng)，自動(dòng)規(guī)劃，智能搜索，定理證明，博弈，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)，智能控制，機(jī)器人學(xué)，語(yǔ)言和圖像理解，遺傳編程等。

　?、茖W(xué)科范疇

　　人工智能是一門邊緣學(xué)科，屬于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉。

　　⑶涉及學(xué)科

　　哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)，數(shù)學(xué)，神經(jīng)生理學(xué)，心理學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)，信息論，控制論，不定性論。

　?、妊芯糠懂?/p>

　　自然語(yǔ)言處理，知識(shí)表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機(jī)器學(xué)習(xí)，知識(shí)獲取，組合調(diào)度問(wèn)題，感知問(wèn)題，模式識(shí)別，邏輯程序設(shè)計(jì)軟計(jì)算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜系統(tǒng)，遺傳算法。

　?、梢庾R(shí)和人工智能

　　人工智能就其本質(zhì)而言，是對(duì)人的思維的信息過(guò)程的模擬。

　　對(duì)于人的思維模擬可以從兩條道路進(jìn)行，一是結(jié)構(gòu)模擬，仿照人腦的結(jié)構(gòu)機(jī)制，制造出“類人腦”的機(jī)器；二是功能模擬，暫時(shí)撇開人腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而從其功能過(guò)程進(jìn)行模擬?，F(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生便是對(duì)人腦思維功能的模擬，是對(duì)人腦思維的信息過(guò)程的模擬。

　　弱人工智能如今不斷地迅猛發(fā)展，尤其是2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)后，美日歐希望借機(jī)器人等實(shí)現(xiàn)再工業(yè)化，工業(yè)機(jī)器人以比以往任何時(shí)候更快的速度發(fā)展，更加帶動(dòng)了弱人工智能和相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的不斷突破，很多必須用人來(lái)做的工作如今已經(jīng)能用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)。

　　而強(qiáng)人工智能則暫時(shí)處于瓶頸，還需要科學(xué)家們和人類的努力。

　　計(jì)算機(jī)是人工智能研究的基本平臺(tái)，人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。除了計(jì)算機(jī)科學(xué)以外，人工智能還涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多門學(xué)科。人工智能學(xué)科研究的主要內(nèi)容包括：知識(shí)表示、自動(dòng)推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)獲取、知識(shí)處理系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、智能機(jī)器人、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等方面。

　　人工智能的實(shí)現(xiàn)方法

　　人工智能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)時(shí)有2種不同的方式。一種是采用傳統(tǒng)的編程技術(shù)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)智能的效果，而不考慮所用方法是否與人或動(dòng)物機(jī)體所用的方法相同。這種方法叫工程學(xué)方法（ENGINEERINGAPPROACH），它已在一些領(lǐng)域內(nèi)作出了成果，如文字識(shí)別、電腦下棋等。另一種是模擬法（MODELINGAPPROACH），它不僅要看效果，還要求實(shí)現(xiàn)方法也和人類或生物機(jī)體所用的方法相同或相類似。遺傳算法（GENERICALGORITHM，簡(jiǎn)稱GA）和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ARTIFICIALNEURALNETWORK，簡(jiǎn)稱ANN）均屬后一類型。遺傳算法模擬人類或生物的遺傳-進(jìn)化機(jī)制，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是模擬人類或動(dòng)物大腦中神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)方式。為了得到相同智能效果，兩種方式通常都可使用。

　　這些還遠(yuǎn)不是人工智能在未來(lái)應(yīng)用的終點(diǎn)。當(dāng)前，人工智能的發(fā)展依然受到很多限制，其中關(guān)鍵的一環(huán)就是數(shù)據(jù)。只有打通數(shù)據(jù)孤島，建立起數(shù)據(jù)的共享和融合，才能真正技術(shù)應(yīng)用最大化。但是，在數(shù)據(jù)交互的過(guò)程中，數(shù)據(jù)隱私又是不容忽視的一環(huán)。

　　人工智能，用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)解釋，就是讓機(jī)器或者程序具有人類一樣的智能，可以像人類一樣解決各種可以跟著不同場(chǎng)景做出應(yīng)對(duì)的行為。從廣義上說(shuō)，人工智能可以分為強(qiáng)人工智能和弱人工智能。強(qiáng)人工智能，就是說(shuō)就是和人類一樣聰明，可以全面模擬人類行為，包括視覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)，聽覺(jué)，以及各種思考能力，并做出和人類一樣的反應(yīng)。弱人工智能，相對(duì)來(lái)說(shuō)，是在某一個(gè)小的領(lǐng)域，做到和人類一樣，比如如今的電話外呼機(jī)器人，就屬于弱人工智能的幾個(gè)分支，而且這些分支已經(jīng)可以在市場(chǎng)上尋找到相應(yīng)的雛形了。
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