郭文睿

摘 要：科技發(fā)展推動(dòng)著人類社會(huì)的進(jìn)步，近幾年飛速發(fā)展的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)，已經(jīng)在潛移默化中改變了人類社會(huì)的生產(chǎn)生活方式，深刻影響著人類的未來。本文以AlphaGo的崛起為起點(diǎn)，回顧了人工智能的發(fā)展歷程，探索了人工智能的不同分支在各領(lǐng)域中的應(yīng)用，最后基于人工智能的發(fā)展對(duì)未來生活進(jìn)行合理暢想，試圖以客觀的角度探究人工智能帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：人工智能；發(fā)展歷程；分支與應(yīng)用；未來暢想

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0243-03

1 引言

2016年3月15日，一場(chǎng)舉世矚目的“人機(jī)大戰(zhàn)”落下帷幕，最終谷歌旗下DeepMind公司戴密斯·哈薩比斯團(tuán)隊(duì)開發(fā)的人工智能“AlphaGo”戰(zhàn)勝了韓國(guó)九段棋手李世石。2016年末2017年初，AlphaGo在中國(guó)棋類網(wǎng)站上以Master為注冊(cè)帳號(hào)與中日韓數(shù)十位圍棋高手進(jìn)行快棋對(duì)決，連續(xù)60局無一敗績(jī)；2017年5月，在中國(guó)烏鎮(zhèn)圍棋峰會(huì)上，AlphaGo以3比0的總比分戰(zhàn)勝排名世界第一的圍棋冠軍柯潔。由此AlphaGo成為第一個(gè)擊敗人類職業(yè)圍棋選手、第一個(gè)戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍的人工智能程序[1]。AlphaGo的勝利再次將全世界的目光聚焦在人工智能這個(gè)并不年輕的領(lǐng)域。

2 走進(jìn)人工智能

人工智能是對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何履行只有依靠人類智慧才能完成的任務(wù)的理論研究。例如，視覺感知、語(yǔ)音識(shí)別、在不確定條件下做出決策、學(xué)習(xí)、語(yǔ)言翻譯等。研究人類如何進(jìn)行思維活動(dòng)，從人類能夠完成的任務(wù)角度對(duì)人工智能進(jìn)行定義，在當(dāng)今時(shí)代能夠讓我們繞開神經(jīng)機(jī)制層面對(duì)智慧進(jìn)行確切定義，從而直接探討它的實(shí)際應(yīng)用。

2.1 人工智能的發(fā)展歷史

人工智能并不是一個(gè)新名詞，對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的研究在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)啟動(dòng)，這段探索的歷史被稱為“喧囂與渴望、挫折與失望交替出現(xiàn)的時(shí)代”[2]。

20世紀(jì)50年代，人類第一次明確了人工智能模擬人類智慧這一大膽目標(biāo)，研究人員開展了一系列貫穿20世紀(jì)60年代并延續(xù)到70年代的研究項(xiàng)目，這些項(xiàng)目表明，計(jì)算機(jī)能夠完成一系列只屬于人類能力范疇之內(nèi)的任務(wù)，例如證明定理、求解微積分、通過規(guī)劃來響應(yīng)命令、履行物理動(dòng)作，甚至是模擬心理學(xué)家、譜曲等活動(dòng)。但是，過分簡(jiǎn)單的算法、匱乏的理論支撐，以及計(jì)算能力的限制嚴(yán)重阻礙了通過人工智能解決更加困難和多樣的問題。伴隨著不甘與失望，20世紀(jì)70年代中期人工智能逐漸淡出公眾視野。

20世紀(jì)80年代早期，日本發(fā)起了一個(gè)項(xiàng)目，旨在開發(fā)一種在人工智能領(lǐng)域處于領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)。西方開始擔(dān)心會(huì)在這個(gè)領(lǐng)域輸給日本，這種焦慮促使他們決定重新開始對(duì)人工智能的投資。20世紀(jì)80年代已經(jīng)出現(xiàn)了人工智能技術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)供應(yīng)商，其中一些已經(jīng)上市，例如Intellicorp、Symbolics、和Teknowledge。

21世紀(jì)前10年的后期，出現(xiàn)了一系列復(fù)興人工智能研究進(jìn)程的核心技術(shù)要素，如計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷提升；互聯(lián)網(wǎng)、社交媒體、移動(dòng)設(shè)備和廉價(jià)的傳感器催生的大數(shù)據(jù)技術(shù)；云計(jì)算的眾包服務(wù)為人工智能提供不斷完善的平臺(tái)支撐；深度學(xué)習(xí)等一系列新型機(jī)器學(xué)習(xí)算法的開發(fā)為人工智能注入了新的活力。這些技術(shù)要素的出現(xiàn)再次激活了人工智能的潛力，直到AlphaGo的出現(xiàn)引發(fā)了全人類的熱議，使這次關(guān)乎未來的革命進(jìn)入高潮。

2.2 人工智能的不同分支

2.2.1 計(jì)算機(jī)視覺

計(jì)算機(jī)視覺是指計(jì)算機(jī)從圖像中識(shí)別出物體、場(chǎng)景和活動(dòng)的能力（如圖1）。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)運(yùn)用由圖像處理操作及其他技術(shù)所組成的序列來將圖像分析任務(wù)分解為便于管理的小塊任務(wù)。比如，一些技術(shù)能夠從圖像中檢測(cè)到物體的邊緣及紋理，通過對(duì)所提取的特征進(jìn)行識(shí)別，可以判斷出圖像中是否包含某類物體，甚至可以進(jìn)一步確定物體所在的位置，從而完成目標(biāo)檢測(cè)或跟蹤。計(jì)算機(jī)視覺有著廣泛應(yīng)用。例如，醫(yī)療成像分析被用來提高疾病的預(yù)測(cè)、診斷和治療；人臉識(shí)別被用來自動(dòng)識(shí)別照片里的人物面部輪廓；在安防及監(jiān)控領(lǐng)域被用來指認(rèn)嫌疑人；汽車的自動(dòng)駕駛等等[3]。

2.2.2 機(jī)器學(xué)習(xí)

機(jī)器學(xué)習(xí)指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無需遵照顯式的程序指令而只是依靠暴露在數(shù)據(jù)中來提升自身性能的能力。其核心在于，機(jī)器學(xué)習(xí)是從數(shù)據(jù)中自動(dòng)發(fā)現(xiàn)模式，模式一旦被發(fā)現(xiàn)便可用于做預(yù)測(cè)。比如，給予機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)一個(gè)關(guān)于交易時(shí)間、商家、地點(diǎn)、價(jià)格及交易是否正當(dāng)?shù)刃庞每ń灰仔畔⒌臄?shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)就會(huì)學(xué)習(xí)到可用來預(yù)測(cè)信用卡欺詐的模式。處理的交易數(shù)據(jù)越多，預(yù)測(cè)就會(huì)越好。再比如當(dāng)用戶在電商平臺(tái)上瀏覽過某種商品后，系統(tǒng)會(huì)結(jié)合用戶以往的行為習(xí)慣推測(cè)用戶喜好和購(gòu)買力，為用戶推薦適合的商品（如圖2）。

2.2.3 自然語(yǔ)言處理

自然語(yǔ)言處理（NLP）研究能實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間用自然語(yǔ)言進(jìn)行有效通信的各種理論和方法。自然語(yǔ)言處理要求計(jì)算機(jī)擁有人類般的文本處理能力，比如，從文本中提取意義，甚至從那些可讀的、風(fēng)格自然、語(yǔ)法正確的文本中自主解讀出含義。一個(gè)自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)并不了解人類處理文本的方式，但是它卻可以用非常復(fù)雜與成熟的手段巧妙處理文本，例如自動(dòng)識(shí)別一份文檔中所有被提及的人與地點(diǎn)；識(shí)別文檔的核心議題；或者在一堆僅人類可讀的合同中，將各種條款與條件提取出來并制作成表。

像計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)一樣，自然語(yǔ)言處理將各種有助于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的多種技術(shù)進(jìn)行了融合，是一門融語(yǔ)言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)于一體的學(xué)科。其最典型的應(yīng)用就是Amazon Echo和蘋果的Siri（如圖3），不僅可以思路清晰地與人交談，甚至可以幫你完成網(wǎng)上下單購(gòu)物，仿佛一個(gè)擁有自我意識(shí)的有血有肉的人類。

2.2.4 機(jī)器人技術(shù)

將機(jī)器視覺、自動(dòng)規(guī)劃等認(rèn)知技術(shù)整合至極小卻高性能的傳感器、致動(dòng)器、以及設(shè)計(jì)巧妙的硬件中，這就催生了新一代的機(jī)器人，它有能力與人類一起工作，能在各種未知環(huán)境中靈活處理不同的任務(wù)。例如可以自主導(dǎo)航的無人機(jī)，可以在車間為人類分擔(dān)工作的工業(yè)機(jī)器人，還包括那些從玩具到家務(wù)助手的消費(fèi)類產(chǎn)品等。

備受業(yè)界關(guān)注的波士頓機(jī)械狗（Boston Dynamics BigDog），它沒有車輪或者履帶，而是采用四條機(jī)械腿來運(yùn)動(dòng)（如圖4）。機(jī)械腿上面有各種傳感器，包括關(guān)節(jié)位置和接觸地面的部位。它還有一個(gè)激光回轉(zhuǎn)儀，以及一套立體視覺系統(tǒng)。目前能夠以每小時(shí)5.3公里的速度穿越粗糙地形，并且負(fù)載154千克的重量。它能夠爬行35度的斜坡。運(yùn)動(dòng)是由裝載在機(jī)身上的計(jì)算機(jī)接收機(jī)器上各種傳感器傳達(dá)的信號(hào)，通過復(fù)雜計(jì)算為機(jī)械狗提供導(dǎo)航和平衡控制。

2.2.5 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)

語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)（如圖5）主要關(guān)注自動(dòng)且準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)錄人類的語(yǔ)音。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)使用一些與自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)相同的技術(shù)，再輔以其他技術(shù)，比如描述聲音和其出現(xiàn)在特定序列和語(yǔ)言中概率的聲學(xué)模型等。語(yǔ)音識(shí)別的主要應(yīng)用包括醫(yī)療聽寫、語(yǔ)音書寫、電腦系統(tǒng)聲控、電話客服等。由國(guó)內(nèi)語(yǔ)音識(shí)別龍頭科大訊飛研發(fā)的訊飛輸入法是該技術(shù)應(yīng)用的典型案例，不僅可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地識(shí)別出普通話，新增的方言識(shí)別更是實(shí)現(xiàn)了對(duì)方言的無障礙識(shí)別。

3 暢想人工智能

人工智能的快速興起賦予了我們創(chuàng)造未來的無限可能，人工智能技術(shù)也終將存在于我們生活的方方面面，不妨讓我們大膽暢想一下未來生活。

（1）智能家居：在人工智能技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，未來生活中的家具與電器將不再是冷冰冰沒有生命的物品，每個(gè)家庭都將配有一個(gè)主控計(jì)算機(jī)作為生活管家，管家可以通過自然語(yǔ)言處理技術(shù)與人溝通，通過無線和傳感技術(shù)對(duì)每個(gè)家電成員下達(dá)指令。試想，空調(diào)可以通過對(duì)室內(nèi)溫度的監(jiān)控，自動(dòng)為你調(diào)節(jié)出適宜溫度；冰箱可以識(shí)別菜品是否新鮮，及時(shí)提醒你更換食材；燈光可以根據(jù)你的需求不同調(diào)整光線以保護(hù)視力；床可以監(jiān)控你的睡眠質(zhì)量，在淺層睡眠時(shí)叫你起床；掃地機(jī)器人勤勤懇懇打掃著房間里的每一個(gè)角落；機(jī)器寵物狗富有感情既能陪你玩耍又沒有喂食、生病、掉毛的缺點(diǎn)。這一切都將使日常生活變得更加舒適，省心。

（2）智能交通：自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷進(jìn)步將會(huì)給交通系統(tǒng)帶來極大便利，未來每臺(tái)汽車都將有自動(dòng)駕駛功能，用戶可以在手動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛間自由切換。當(dāng)手動(dòng)駕駛時(shí)汽車會(huì)根據(jù)用戶的駕駛習(xí)慣幫助調(diào)整座椅，空調(diào)溫度，播放用戶喜歡的廣播或音樂；當(dāng)選擇自動(dòng)駕駛時(shí)，車輛根據(jù)用戶指令尋找到達(dá)目的地的最優(yōu)方案，結(jié)合實(shí)時(shí)路況繞開擁堵路段，車輛之間通過傳感器確定安全距離，避免剮蹭與碰撞。智能交通使得出行更為便利，同時(shí)可以大大緩解交通擁堵問題。

（3）智能課堂：人工智能的快速崛起離不開互聯(lián)網(wǎng)信息的爆炸式增長(zhǎng)，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為我們?nèi)粘＋@取知識(shí)的最重要的途徑，或許未來的學(xué)校課堂不再需要老師進(jìn)行授課，智能機(jī)器人教師可以更為準(zhǔn)確的分析學(xué)生的知識(shí)漏洞，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的情況為其量身打造學(xué)習(xí)方案，真正做到因材施教。科研人員也可以借助人工智能的力量快速學(xué)習(xí)，更快地投入到新的項(xiàng)目中去。這種方式無疑加快了知識(shí)的傳授速度，從而提高整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)效率。

（4）智能伴侶：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)老齡化的加劇，男女性別比例的失衡，孤寡老人、留守兒童、大齡單身青年等一系列社會(huì)問題日益突出，人形智能機(jī)器人伴侶成為緩解社會(huì)問題的重要手段。對(duì)于沒有子女的獨(dú)居老人，智能機(jī)器人可以幫助照顧日常飲食起居，與老人交流，相互陪伴緩解孤獨(dú)感；對(duì)于留守兒童，智能機(jī)器人可以在一定程度上扮演父母的角色，日常生活中給予照顧的同時(shí)在思想上給予兒童成長(zhǎng)階段必要的引導(dǎo)，彌補(bǔ)父母不在造成的缺失；對(duì)于大齡單身青年，智能機(jī)器人可以給予其充分陪伴，緩解單身帶來的輿論壓力。智能伴侶的出現(xiàn)將為一系列社會(huì)問題的解決提供一個(gè)很好的思路，對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展有著彌足珍貴的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

AlphaGo的勝利，說到底就是一次技術(shù)革命的勝利，也是人類對(duì)自身的一次超越。正如西安交通大學(xué)副校長(zhǎng)、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃首席科學(xué)家徐宗本說的那樣：“任何人工智能技術(shù)的成功一定是當(dāng)代最新技術(shù)綜合運(yùn)用的成功，片面說成誰(shuí)戰(zhàn)勝誰(shuí)是不公平的，也是無意義的，說人類智慧的最后壁壘被攻破，這都是無稽之談[4]。”

翻開人類歷史，哪一次技術(shù)革命不帶來人類社會(huì)翻天覆地的變化？蒸汽機(jī)的發(fā)明與使用，使人類從農(nóng)業(yè)手工業(yè)時(shí)代進(jìn)入了工業(yè)社會(huì)；電動(dòng)機(jī)的誕生，使人類從工業(yè)社會(huì)跨入了現(xiàn)代化。而以原子能、電子計(jì)算機(jī)、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明與應(yīng)用為主要標(biāo)志的信息技術(shù)革命，更讓人類從此進(jìn)入了自動(dòng)化、信息化時(shí)代。每一次技術(shù)革命，伴隨的都是生產(chǎn)力的發(fā)展和人類自身的解放。

以AlphaGo為代表的人工智能，能否會(huì)掀起又一次技術(shù)革命，我們還需拭目以待。然而，僅是人工智能的小小進(jìn)步，就足以讓我們展望到人類美妙無比的前景。AlphaGo的勝利激勵(lì)人們持續(xù)不斷地探索過去人工智能領(lǐng)域一直看似難以實(shí)現(xiàn)的人類智能級(jí)別。從這一點(diǎn)上看，人工智能的勝利也有著非凡的意義。

因此，人工智能既不是開啟罪惡之源的潘多拉魔盒，也不是科幻電影中的末日天啟，我們需要保持一顆平常心，正確看待人類科技的發(fā)展，順應(yīng)潮流。如果有一天屬于人工智能的時(shí)代真的來臨，也請(qǐng)你不要驚慌。到那時(shí)，或許我們唯一能做的就是——擁抱人工智能，奔跑著迎接未來。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡曙山，薛小迪.人工智能與人類智能——從認(rèn)知科學(xué)五個(gè)層級(jí)的理論看人機(jī)大戰(zhàn)[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2016，53（4）：145-154.

[2]顧險(xiǎn)峰.人工智能的歷史回顧和發(fā)展現(xiàn)狀[J].自然雜志，2016，38（3）：157-166.

[3]賀倩.人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].電力信息與通信技術(shù)，2017，15（9）：32-37.

[4]邢曉男，陳曉英.人工智能發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略[J].學(xué)術(shù)探索，2017，（8）：32-37.