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(InternationalJointConferencesonArtificialIntelligence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”职业生涯中最快的失利。这是人工智能的一个重要里程碑。在当时看来，人工智能辅以网络技术、海量运算和数据库的海量存储技术，能像人脑一样思考的前景也许并不遥远。然而，“湛蓝”靠的是暴力运算制胜的——一个每秒算两亿步棋和瞬间探索内含几百万个棋谱的数据库。当然，面对现实生活中的问题，对自然语言的识别和判断，对于模糊概念的分析，对于联想和幽默的理解等，计算机依然是一筹莫展。除开这些，2001年，一家德国公司开发的国际象棋软件“更弗里茨”击败了卡斯帕罗夫、阿南德以及除了克拉姆尼克之外的所有排名世界前十位的棋手；2002年10月，“更弗里茨”与克拉姆尼克在巴林进行“人机大战”，思考速度为每秒600万步，双方以4比4战平；2003年1至2月由两位以色列电脑专家研究出的“更年少者”与卡斯帕罗夫举行人机大战，双方3比3战平。而中国也有中国象棋大师对阵超级电脑“浪潮天梭”的“人机大战”，最终大师输了。今天一台装载有磁盘程序的个人电脑可以击败99.999%人类棋手。对于人类来说，值得安慰的是剩下的0.001%最高级别的人类棋手，对于完全被电脑占优势的国际象棋领域依然代表了一种不道逾越的障碍。运行在高速机器上最强大的棋弈程序每秒钟可以完成1,000,000个或者更多局面的计算。在复杂的战术局面里它们强于任何人类棋手。在开局方面它们能从磁盘上获得无限的知识——数千万步已经被尝试和验证过的着法。在残局方面它们使用残局库能够进行非常深的搜索，而且对于特定限制的残局(比如棋盘上所有加起来只剩下五个棋子的)，它们事实上拥有所有的信息，所以能走得滴水不漏。没有计算机或者人工智能能够通过图灵测试？至少来说，到目前为止，就算是IBM的Watson都还没有能够通过图灵测试。然而，已经有人工智能“迷惑”或者说“欺骗”了我们的考官，在2008年的测试上，得分最高的电脑程序成功地欺骗了30%的评委，这是不是在说，真正的人工智能快要来了？2008年的图灵测试,或者说LoebnerAIPrize,勒布纳人工智能奖,进入最后决赛的一共有6个程序,他们每一个都至少欺骗了一名裁判,而最后的冠军程序Elbot则成功地欺骗了12名裁判中的3名。而2003年的冠军Jabberwacky则已经与人类进行了数百万次的聊天。2011年2月14日—16日的3天比赛中，IBM的“沃森”（Watson）凭借超强的运算速度和强大的人工智能算法战胜了美国最受欢迎的智力竞猜电视节目《危险边缘》历史上两位最为成功的选手肯-詹宁斯(KenJennings)和布拉德-鲁特(BradRutter)，这是机器挑战人类智能的又一成功例子。对计算机沃森来说参与智力竞赛节目最重要的难题是解析人类的语言，尤其是在充满暗示和恶作剧的游戏里，沃森需要识别人类语言中微妙的含义，分辨讽刺口吻、谜语、构词断句、诗篇线索等等这些逻辑和线索。然后才是对题目进行分解，快速搜索自己的内存资料，寻找到最佳答案。沃森能学习人类思维分辨人类语言口气，可选择忽略不擅长的题目，它可以可估算节目剩余奖金和自我信心，主动选择是否继续回答问题，已经取得了很大的进步。2.2机器人好莱坞导演斯皮尔伯格的《AI》里面给我们展示了一个真正的人工智能世界，因为机器人已经有了人类的情感，与人类已经没有多少区别。然而现实中的机器人差的太远，但是各种各样的机器人确实人工智能发展的重大方面。1920年，原捷克斯洛伐克剧作家卡雷尔·凯培克第一次提出了“机器人”（Robot）这个名词，通常可将机器人分为三代。第一代是可编程机器人，这类机器人一般可以根据操作员所编的程序，完成一些简单的重复性操作。第二代是感知机器人，即自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有不同程度的“感知”能力。这类机器人在工业界已有应用。第三代机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制，它可以把感知和行动智能化结合起来，因此能在非特定的环境下作业，故称之为智能机器人。那么都有哪些具有一定人工智能的机器人呢？通常认为，1968年到1972年间，美国斯坦福研究所(StanfordResearchInstitute，SRI)研制了移动式机器人Shakey，这是首台采用了人工智能学的移动机器人。Shakey具备一定人工智能，能够自主进行感知、环境建模、行为规划并执行任务(如寻找木箱并将其推到指定位置)。随后智能机器人在日本、美国等迅猛地发展了起来。在这些生产具有人工智能的公司里，韩国的Robotis公司、美国的iRobot公司、法国的AldebaranRoboticsTM公司是比较有名的，下面介绍几个著名的机器人。STANLEY，在美国军方组织的无人车辆大赛中，它第一个跑完131.6英里到达目的地，目前Google也正在研究这个课题；上海世博会上会拉小提琴的日本机器人和“海宝”机器人，对于到过上海世博会的人来说，这两个个机器人相当的熟悉。一个在日本馆内，一个很多地方都能够看到；NAO，同样是上海世博会上的，法国馆，AldebaranRoboticsTM公司生产；Roomba，美国最受欢迎的机器人吸尘器，在机器人身上装有定时清扫时间的设置按钮，可设定每日、每周任何时间自动清扫。无论您在家还是外出，机器人都会自动出来清扫您的地板，给用户带来极大的方便。每充满一次电，Roomba一般可以系统地打扫3个房间。它还可以沿着墙根、钻到家具底下去，使得这些我们平时很难触及的地方的灰尘也被一网打尽。后来还有升级版的Scooba.ASIMO,日本本田公司研制的仿人机器人ASIMO，是目前全球唯一具备人类双足行走能力的类人型机器人，阿西莫(ASIMO)，AdvancedStepInnovativeMobility，高级步行创新移动机器人。从2000年发展至今，除具备了行走功能与各种人类肢体动作之外，更具备了人工智能，可以预先设定动作，还能依据人类的声音、手势等指令，来从事相应动作，此外，他还具备了基本的记忆与辨识能力。水下机器人，水下无人潜水器（UUV），智能水下机器人（AUV）是其中一种，从上世纪80年代开始大发展，在军事、科考方面有重要的用途，一些著名的AUV如：美国海军研究生院的AUVARIES，美国麻省理工学院的OdysseyⅡ,日本研制的R2D4水下机器人，REMUS(Remoteenvironmentalmonitoringunites,远距离环境监测装置),中国哈尔滨工程大学研制的“智水-4”等。这类机器人高度智能化，具有比较强的环境感知和目标识别能力，以智能的信息处理方式进行运动控制和规划决策。RoboCup，原意RobotWorldCup,从1997年开始举行机器人之间的比赛，他们的目标是“By2050,developateamoffullyautonomoushumanoidrobotsthatcanwinagainstthehumanworldchampionteaminsoccer”.由于机器人实在是种类繁多，就不做赘述。总之机器人是人工智能的一个非常重要的应用和研究方向。2.3电子产品电子产品无疑是引领人工智能发展的最重要方面之一。2.3.1Siri2011年，苹果发布iPhone4S,而“虚拟个人助理”Siri则成为了4S最大的亮点之一，Siri可以支持自然语言输入，并且可以调用系统自带的天气预报、日程安排、搜索资料等应用，还能够不断学习新的声音和语调，提供对话式的应答。iPhone5发布时，Siri已经有了较大提升，苹果的真正意图是将Siri打造成iOS中的一个独立微系统，最终占领语音人工智能市场。而随着Siri出现，谷歌董事会主席斯密特表示，Siri严重威胁搜索领域业务，因为它已经能够进行语音搜索，因而谷歌开始开发比Siri更好的语音智能技术。相应的，eBay,LG,HTC,三星等公司都开始投入语音智能技术的研发。而微软的Windows8有语音识别，但是市场反应比较烂。2.3.2CESInternationalConsumerElectronicsShow,国际消费类电子产品展览会，旨在促进尖端电子技术和现代生活的紧密结合。该展始于1967年，迄今已有45年历史，现已成为了全球各大电子产品企业发布产品信息和展示高科技水平及倡导未来生活方式的窗口。以下就近几年CES上体现人工智能的重要产品简要介绍。2013年所有的东西都或多或少的带有智能的标签，下面只是一些有代表性的。（1）三星新款智能电视。可以简单、迅速地搜索到电视节目、优质视频点播内容、各种应用程序、社交圈以及本地设备中的内容，同时用户可以根据自定义推荐内容，打造属于自己的个性化电视体验。使用日常用语或者随意手势，就可向电视发出指令，进行内容搜索或操控电视。（2）联网家庭。这是每年CES上难以兑现的承诺之一。所有家用电器、灯、警报系统等都能联网并通过互联网控制，这种联网家庭的示范产品将成为今年CES的又一大主题。谷歌和Eletriclmp等许多公司都在尝试将其变为现实，不过目前都尚未取得真正突破。（3）无人驾驶汽车。我们都知道谷歌一直在研发无人驾驶汽车，出人意料的是，丰田、奥迪也宣