在眾多的科幻片中,有一類題材是關(guān)于未來計算機智能的描述。最經(jīng)典的莫過于《黑客帝國》三部曲??催^這類題材電影的人,都會對高智能的計算機發(fā)生興趣。
智能軟件是什么?
究竟是否有能像人類那樣思考的高智能軟件呢?答案是否定的,目前的技術(shù)還很難做到使計算機像人類一樣思考。那么是否所有軟件都是機械和死板的呢?答案同樣是否定的。智能軟件就是一種有別于我們平時經(jīng)常接觸到的傳統(tǒng)軟件。
何謂智能軟件?從字面上解釋,就是具有人類智能行為特征的軟件。這些智能包括:獲取和應(yīng)用知識的能力,歸納和推理的能力,學習和解決問題的能力等。
目前,智能軟件的發(fā)展主要來源于人工智能方面的研究,將人工智能中的知識表示、推理和搜索方法、機器學習和知識獲取、知識處理系統(tǒng)、自然語言理解等內(nèi)容應(yīng)用到軟件開發(fā)中去。主要技術(shù)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學、灰色系統(tǒng)理論等。智能軟件的發(fā)展也可以劃分為3個階段。
第一階段(1956~1970年)是智能軟件雛形出現(xiàn)的階段。這時候人工智能技術(shù)研究的目的不在于實際應(yīng)用,而在于探索人的解題策略。這時期的智能軟件主要是弈棋、難度不大的定理證明、智力難題等簡單問題。
第二個階段(1970~1980年)是智能軟件的發(fā)展階段。人工智能從單純的理論探索轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用。這時候的智能軟件主要有專家系統(tǒng)、自然語言理解系統(tǒng)、場景分析系統(tǒng)、自動程序設(shè)計系統(tǒng)等等。
第三階段(1980年以后)是智能軟件發(fā)展的新階段。人工智能研究理論大部分得以轉(zhuǎn)化為商品,更進一步促進了智能軟件的發(fā)展。這時候的智能軟件主要用于精密檢測的機器視覺系統(tǒng)、裝配作業(yè)的初級智能機器人系統(tǒng)和微型計算機的自然語言接口、各種專家系統(tǒng)等等。
智能軟件的特點和類型
智能軟件一般具有三個特征。第一個特征是能夠處理知識。傳統(tǒng)軟件只能夠用來處理數(shù)據(jù),而智能軟件還可以用來處理知識。具有表示、獲取、存取和處理知識的能力是智能軟件和傳統(tǒng)軟件的主要區(qū)別之一。第二個特征是能夠求解問題。智能軟件處理問題的求解模式有別于傳統(tǒng)軟件,一般采用人工智能的問題求解模式來得到結(jié)果。智能軟件處理的問題有以下3個方面:1,問題求解模式都是非確定的或者是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)而變化的;2,問題的求解和所擁有的知識有關(guān);3,所要求解的問題極其復(fù)雜,用傳統(tǒng)方法不能解決或者所耗資源極大。智能軟件通過應(yīng)用搜索、推理和規(guī)劃等方法來求解問題。
智能軟件的第三個特征是能夠感應(yīng)現(xiàn)場,這是智能軟件和傳統(tǒng)軟件的又一個重要區(qū)別。所謂的現(xiàn)場感應(yīng),指的是軟件能夠自行分析問題的實際情況,將實際情況轉(zhuǎn)化為計算機能夠處理的數(shù)據(jù),分析之后再將解決方案轉(zhuǎn)化為實際操作。
智能軟件以功能來劃分大概可以劃分為6種類型。
1,智能操作系統(tǒng),屬于處理知識的類型,是目前新型計算機操作系統(tǒng)的一個研究方向。
2,人工智能程序設(shè)計語言系統(tǒng)。這種語言及其相應(yīng)的編譯程序(解釋程序)組成的一個人工智能程序設(shè)計語言系統(tǒng),使得編程人員能夠有效地編寫和開發(fā)指南軟件。
3,智能軟件工程支撐環(huán)境,又稱為基于知識的軟件工程輔助系統(tǒng)。它根據(jù)軟件工程領(lǐng)域密切相關(guān)的大量的專門知識,為一些困難或者復(fù)雜的軟件開發(fā)維護活動提供具有一定參考價值的意見和建議。主要功能如下:支持軟件系統(tǒng)的整個生命周期;支持軟件產(chǎn)品生產(chǎn)的各項活動;作為軟件工程代理;作為公共的環(huán)境知識庫和信息庫設(shè)施;從不同項目中總結(jié)和學習經(jīng)驗教訓,并把它應(yīng)用于其后的各項軟件生產(chǎn)活動。
4,智能人機接口軟件,指的是作為用戶和計算機實體之間一種中介性質(zhì)的交互軟件,力圖使計算機能向用戶提供友善的服務(wù)。利用智能接口硬件的支持,智能人機接口軟件包括以下功能:通過語言直接和計算機進行交互,或者允許聲音、文字、圖像和圖形等多種介質(zhì)進行人機交互;能夠適應(yīng)不同的用戶類型,滿足不同用戶的要求;能夠適應(yīng)不同的計算機系統(tǒng)類型。
5,智能專家系統(tǒng),指的是一類在特定專業(yè)領(lǐng)域,利用已有的專業(yè)知識幫助人類解決問題的計算機軟件。這種系統(tǒng)的基本特征是,除了能在數(shù)值計算、形象檢索等基于計算方面提供幫助外,也可以在要求推理的任務(wù)方面給予一定支持。
6,智能應(yīng)用軟件,指的是利用人工智能技術(shù)或知識工程技術(shù)針對某個應(yīng)用領(lǐng)域而開發(fā)的應(yīng)用軟件。伴隨著人工智能和知識工程的進展,該類軟件不斷增多。已有許多智能應(yīng)用軟件付諸使用,甚至成為商品軟件。
智能軟件的應(yīng)用
智能軟件可以應(yīng)用于管理及教學。我國目前商業(yè)智能應(yīng)用軟件市場發(fā)展迅速,主要原因是近年來政府部門、金融、電信機構(gòu)和大型企業(yè)信息化建設(shè)不斷深入,各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸性增長。在教育方面,智能軟件主要用到以下幾個領(lǐng)域的知識:專家系統(tǒng)、機器人學、機器學習、自然語言理解、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分布式人工智能。
智能軟件也可以應(yīng)用于工程領(lǐng)域。國外最早在醫(yī)療診斷中應(yīng)用的智能軟件是MYCIN專家系統(tǒng)。1991年美國哈佛醫(yī)學院開發(fā)的DEX2PLAIN軟件包含有2200種疾病和8000種癥狀。我國研制具有智能的專家系統(tǒng)始于上世紀70年代末,但是發(fā)展很快。早期的有北京中醫(yī)學院研制的“關(guān)幼波肝炎醫(yī)療專家系統(tǒng)”,它是模擬著名老中醫(yī)關(guān)幼波大夫?qū)Ω尾≡\治的程序。
與礦業(yè)有關(guān)的第一個智能專家系統(tǒng)是1978年美國斯坦福國際研究所的礦藏勘探和評價專家系統(tǒng)PROSPECTOR,用于勘探評價、區(qū)域資源估值和鉆井井位選擇等。
智能軟件還可以應(yīng)用于技術(shù)研究。在超聲無損檢測與無損評價領(lǐng)域中,目前主要廣泛采用專家系統(tǒng)方法對超聲損傷中缺陷的性質(zhì)、形狀和大小進行判斷和歸類。它能把一般的探傷人員變成技術(shù)熟練、經(jīng)驗豐富的專家。所以在實際應(yīng)用中這種智能超聲無損檢測軟件有很大的價值。計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域方面,計算機網(wǎng)絡(luò)安全管理的常用技術(shù)是防火墻技術(shù),而防火墻的核心部分就是入侵檢測技術(shù)。
責任編輯 張?zhí)锟?/p>