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什么是人工智能 最新最全人工智能百科介绍

什么是人工智能

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(consciousness)、自我(self)、思维(mind)(包括无意识的思维)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。

人工智能目前在计算机领域内,得到了愈加广泛的重视。并在机器人,经济政治决策,控制系统,仿真系统中得到应用。

人工智能的研究内容

人工智能的研究是高度技术性和专业的,各分支领域都是深入且各不相通的,因而涉及范围极广。人工智能学科研究的主要内容包括:知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。

1)知识表示是人工智能的基本问题之一,推理和搜索都与表示方法密切相关。常用的知识表示方法有:逻辑表示法、产生式表示法、语义网络表示法和框架表示法等。

2)常识,自然为人们所关注,已提出多种方法,如非单调推理、定性推理就是从不同角度来表达常识和处理常识的。

3)问题求解中的自动推理是知识的使用过程,由于有多种知识表示方法,相应地有多种推理方法。推理过程一般可分为演绎推理和非演绎推理。谓词逻辑是演绎推理的基础。结构化表示下的继承性能推理是非演绎性的。由于知识处理的需要,近几年来提出了多种非演泽的推理方法,如连接机制推理、类比推理、基于示例的推理、反绎推理和受限推理等。

4)搜索是人工智能的一种问题求解方法,搜索策略决定着问题求解的一个推理步骤中知识被使用的优先关系。可分为无信息导引的盲目搜索和利用经验知识导引的启发式搜索。

5)机器学习是人工智能的另一重要课题。机器学习是指在一定的知识表示意义下获取新知识的过程,按照学习机制的不同,主要有归纳学习、分析学习、连接机制学习和遗传学习等。

6)知识处理系统主要由知识库和推理机组成。知识库存储系统所需要的知识,当知识量较大而又有多种表示方法时,知识的合理组织与管理是重要的。

人工智能的研究可以分为几个技术问题。其分支领域主要集中在解决具体问题,其中之一是,如何使用各种不同的工具完成特定的应用程序。

AI的核心问题包括推理、知识、规划、学习、交流、感知、移动和操作物体的能力等。强人工智能目前仍然是该领域的长远目标。目前比较流行的方法包括统计方法,计算智能和传统意义的AI。

目前有大量的工具应用了人工智能,其中包括搜索和数学优化、逻辑推演。而基于仿生学、认知心理学,以及基于概率论和经济学的算法等等也在逐步探索当中。

人工智能的应用领域

1、问题求解

人工智能的第一大成就是下棋程序,在下棋程度中应用的某些技术,如向前看几步,把困难的问题分解成一些较容易的子问题,发展成为搜索和问题归纳这样的人工智能基本技术。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的但尚不能明确表达的能力。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。

2、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。对数学中臆测的题。定理寻找一个证明或反证,不仅需要有根据假设进行演绎的能力,而且许多非形式的工作,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,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。

3、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注目的成果。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。

4、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。

5、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。

人类专家由于具有丰富的知识,所以才能达到优异的解决问题的能力。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。

人工智能算法

1. 决策树

2. 随机森林

3. 逻辑回归

4. SVM

5. 朴素贝叶斯

6. K最近邻

7. K均值

8. Adaboost

9. 神经网络

10. 马尔可夫

人工智能应用场景

从人工智能的应用场景来看,大概可以划分6大类:自然语言处理、知识表示、自动推理、机器学习、计算机视觉以及机器人学。其中,每一大类又可以分为各个小类,比如计算机视觉又可以具体应用到人脸识别以及自动驾驶等多个垂直领域。

正如石墨烯行业最核心的问题是需要找到合理的应用场景一样,虽然人工智能概念如火如荼,但也需要真正落地找到切实的应用场景,实现良性的商业循环。

目前来说,人工智能的应用层出不穷,涌现了很多企业。比如人工智能可以用到医疗与教育领域,也可以用到物流与安防领域,甚至可以用到军事领域。在这个过程中,涌现了非常多的垂直领域的公司,但能够不依靠融资,在商业上获得正循环的企业并不多。

因此,我们需要考虑的是这些企业的核心竞争力。正如芯片的核心竞争力是光刻机与EDA工具一样,人工智能的核心竞争力在算法设计能力。腾讯副总裁姚星曾经在展望人工智能行业的发展趋势时说:“算法,将成为人工智能时代的‘科技原力’”。

人工智能的算法设计能力公司

一般来说,要设计算法,必须要有相关的科学家或者有研究经历的工程师,否则很难进行人工智能的算法创新。人工智能的算法设计对数学与计算机技术都是有比较高的要求,不是一般的程序员可以胜任的。

因此,懂算法设计的科学家成为人工智能公司的核心竞争力之一。

以阿里巴巴公司为例子,2017 年 7 月,阿里巴巴发布“天猫精灵”,其背后的专利包括基于神经网络的声纹识别技术。用户可以使用天猫精灵的对话操作系统,通过语音进行购物和支付,并使用独特的语音签名作为身份验证的一种形式。那么,阿里巴巴的这些人工智能算法是怎么设计出来的呢?据了解,阿里人工智能实验室的首席科学家是王刚。王刚2005年本科毕业于哈尔滨工业大学,2010年在伊利诺伊大学香槟分校获博士学位。王刚此前在新加坡南洋理工担任教授,他显然是一名学院派出身的人工智能专家。

百度公司作为国内人工智能的领先企业,也曾经聘请了多位人工智能领域的科学家。百度曾聘请余凯、吴恩达、陆奇等人工智能专家担任高管,这也从侧面反应了百度在人工智能领域有很强的算法设计能力。正是在算法设计能力的基础上,百度才发布了阿波罗无人驾驶系统等人工智能平台。

寒武纪作为国内第一家发布人工智能芯片的公司,其自主研发的人工智能芯片已经应用于华为手机。而它的创始人之一陈天石2010年毕业于中国科学技术大学计算机学院,获工学博士学位。同年陈天石进入中国科学院计算技术研究所工作,研究方向为计算机体系结构和计算智能,他也是一位具有人工智能算法设计能力的科学家。

旷视科技的联合创始人与首席技术官唐文斌毕业于清华大学,曾经是清华大学计算机系研究生,他还是全国青少年信息学奥林匹克竞赛、首届“Yao Award”金牌获得者,他也是具有人工智能算法设计能力的科学工作者。

人工智能的等级划分

按照智能的高低,人工智能可以分为三个等级:

弱人工智能(Artificial Narrow Intelligence,简称ANI)

强人工智能(Artificial General Intelligence,简称AGI)

超人工智能(Artificial Super Intelligence,简称ASI)

其中,弱人工智能指的是在单一领域具有一定智能的程序。现在人们所研究出的人工智能基本都属于弱人工智能这一层次,比如AlphaGo的专属领域是围棋,谷歌翻译的专属领域是翻译自然语言。但你没有办法让AlphaGo去烹饪料理,或者让谷歌翻译去击败桥牌高手。

强人工智能,指的是拥有自我意识的程序,它们具有接近于人类的智能,可以像人类一样思考、学习、交流、解决问题。这种级别的人工智能,以现在的科技水平还远远实现不了。

超人工智能,指的是在所有领域都凌驾于人类智慧的计算机程序,它们善于思考和创新,并且比人类更加聪明。如果在遥远的未来,真的实现了这样水平的人工智能,那么它们在人类面前,恐怕就是神明一样的存在。

虽然强人工智能和超人工智能还并未真的出现,但是我们的科幻小说家和导演们已经凭借天马行空的想象力,把一幅幅光怪陆离的未来景象呈现给了我们。其中比较优秀的关于人工智能的电影作品有《终结者》、《人工智能》、《银翼杀手》、《我,机器人》、《机械姬》等等,众多作品蕴含了人类对于未来人工智能的期望、怀疑与恐慌,没看过的同学们推荐一看。

END

遥想未来,当人工智能接近甚至凌驾于人类智慧的时候,它们将会怎样?是更好地服务于人类,还是给人类带来灭顶之灾,亦或是独立于人类,与人类互不干涉地共同生存?真希望有生之年可以看到这一天的到来。

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