肖常鵬 宋業(yè)新 沈躍進(jìn)

摘 要：自達(dá)特茅斯會(huì)議之后，人工智能發(fā)展起起伏伏，在質(zhì)疑與突破中逐漸發(fā)展成熟，為大多數(shù)人所認(rèn)可，本文通過對(duì)人工智能發(fā)展的“三次浪潮”和“五個(gè)階段”的系統(tǒng)闡述，簡(jiǎn)要論述了人工智能發(fā)展過程。

關(guān)鍵詞：人工智能;三次浪潮;五個(gè)階段

1950年，英國(guó)數(shù)學(xué)家、人工智能之父圖靈（Alan Mathison Turing）在論文《計(jì)算機(jī)器與論文》中，創(chuàng)造性地提出了判定計(jì)算機(jī)是否具有智能的基本方法，即圖靈測(cè)試，并充分說明“思考的機(jī)器”是可能的。人工智能的目標(biāo)并不是研究人類智慧的來源，而是以工程技術(shù)手段制造出類似人類智慧的產(chǎn)品。簡(jiǎn)單說就是機(jī)器自主感知信息，自主處理信息，自主作出反映。自1956年夏天在達(dá)特茅斯會(huì)議將“像人一樣思考的計(jì)算機(jī)”定義為“人工智能”以來，其發(fā)展歷程可簡(jiǎn)要概括為“三次浪潮”和“五個(gè)階段”。

一、人工智能發(fā)展的“三次浪潮”

1、第一次人工智能浪潮

達(dá)特茅斯會(huì)議之后的幾年，大眾對(duì)智能解放的憧憬，使人工智能迅速成為熱潮。當(dāng)時(shí)整個(gè)人工智能領(lǐng)域流行的通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行演算法解決特殊的問題，也就是初期人工智能所使用的方法。以走迷宮為例，計(jì)算機(jī)從起點(diǎn)開始分類，分成往A走的情況和往B走的情況等，接著將往A走和往B走的情況繼續(xù)進(jìn)行分類，在不斷分類的情況下，最后能找到終點(diǎn)。雖然思維簡(jiǎn)單且運(yùn)算量大，但隨著計(jì)算機(jī)處理速度提升，機(jī)器的優(yōu)越性逐漸體現(xiàn)，近些年比較流行的棋類游戲都是這種演算法的產(chǎn)物。但到了20世紀(jì)70年代末，以演算法解決棋類競(jìng)賽問題為核心的第一次AI浪潮，在機(jī)器翻譯、機(jī)器進(jìn)化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面接連受挫，沒有為疾病治療等人類亟待解決的實(shí)際問題作出預(yù)期貢獻(xiàn)，美國(guó)、英國(guó)政府先后切斷了資金供給，直接導(dǎo)致第一次AI浪潮的結(jié)束。第一次人工智能浪潮的夭折是由于在計(jì)算機(jī)水平初級(jí)、程序設(shè)計(jì)工具較為簡(jiǎn)陋的條件下，科學(xué)家們過低和片面的估計(jì)了人工智能發(fā)展的難度，認(rèn)為只要能找到幾個(gè)推理定理就能解決人工智能的所有問題。

2、第二次人工智能浪潮

20世紀(jì)80年代，人工智能科學(xué)家、專家系統(tǒng)之父費(fèi)根鮑姆在以知識(shí)為中心實(shí)現(xiàn)機(jī)器職能的研究中找到方向，即通過將知識(shí)特別是特定領(lǐng)域的知識(shí)存入電腦，使電腦變得聰明。其代表性標(biāo)志是醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)MYCIN，該系統(tǒng)將過去所有病人診斷為細(xì)菌感染的癥狀與其他情況等知識(shí)，記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)有新的患者出現(xiàn)時(shí)，輸入患者癥狀和其他情況，就能夠推測(cè)患者感染某種細(xì)菌的概率[1]。與此同時(shí)，在機(jī)器人、機(jī)器翻譯、計(jì)算機(jī)視覺和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域也取得了重要進(jìn)展，人工智能的發(fā)展應(yīng)用又達(dá)到了一個(gè)新高潮。但專家系統(tǒng)的致命問題是只能在既有的知識(shí)領(lǐng)域和規(guī)則內(nèi)發(fā)揮作用，無法對(duì)除此之外的情況作出任何反映。也就是說機(jī)器只能在人工給他“輸入”的知識(shí)范圍內(nèi)機(jī)械化消化吸收，無法發(fā)展成通用型專家系統(tǒng)，更無法自主學(xué)習(xí)進(jìn)步。所以20世紀(jì)80年代末期第二次人工智能浪潮很快進(jìn)入瓶頸期，并再次陷入低潮。

3、第三次人工智能浪潮

20世紀(jì)90年代，人工智能研究人員深刻分析總結(jié)前兩次浪潮失敗的原因，將發(fā)展重點(diǎn)從看似難度很大的計(jì)算、思維問題轉(zhuǎn)向看似簡(jiǎn)單的認(rèn)知類問題研究，將實(shí)現(xiàn)途徑從模擬人腦生理結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向模擬人類思維功能，從各學(xué)派鼓勵(lì)研究轉(zhuǎn)變?yōu)橄噍o相成、取長(zhǎng)補(bǔ)短。同時(shí)，20世紀(jì)末21世紀(jì)初，互聯(lián)網(wǎng)和搜索引擎相繼誕生，計(jì)算機(jī)計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、技術(shù)集成能力等技術(shù)飛速發(fā)展，智能芯片、智能算法、大數(shù)據(jù)等核心技術(shù)取得關(guān)鍵性突破。經(jīng)過50多年的發(fā)展，人工智能需要的技術(shù)環(huán)境在21世紀(jì)初基本成熟，計(jì)算機(jī)自主學(xué)習(xí)技術(shù)取得重大進(jìn)展，第三次人工智能浪潮再次走上時(shí)代舞臺(tái)，并持續(xù)至今。從目前發(fā)展來看，人工智能已經(jīng)是大勢(shì)所趨，預(yù)計(jì)其再次陷入低潮之時(shí)，當(dāng)是下一次技術(shù)革命之日。

二、人工智能發(fā)展的“五個(gè)階段”

1、第一階段人工智能

第一級(jí)人工智能是最初級(jí)的人工智能，搭載控制程序?yàn)檩斎肱c輸出一一對(duì)應(yīng)的初級(jí)程序，只能在程序設(shè)定的輸入選項(xiàng)中運(yùn)作，并只能輸出設(shè)定選項(xiàng)。如目前有些人工智能洗衣機(jī)可以根據(jù)衣服重量自動(dòng)調(diào)整水量，既洗衣機(jī)自動(dòng)感知重量，按照已定水量輸出。

2、第二階段人工智能

第二級(jí)人工智能是指能夠判斷、選擇行動(dòng)并執(zhí)行的系統(tǒng)，較第一級(jí)最大的區(qū)別在于可以有選擇性的輸出，而不僅僅是單一選項(xiàng)呆板輸出。如現(xiàn)在比較流行的掃地機(jī)器人，可以運(yùn)用多個(gè)感應(yīng)器搜集房間信息，并以高速處理器分析判斷情況，再?gòu)膸资N行動(dòng)模式中匯總選擇最適合當(dāng)前環(huán)境的行動(dòng)，靈活性、適應(yīng)性、實(shí)用性更高。手機(jī)上大部分棋類游戲（圍棋除外）都是這個(gè)等級(jí)的人工智能。

3、第三階段人工智能

第一級(jí)、第二級(jí)人工智能僅僅是利用人類智慧收集輸入信息、分析處理信息、執(zhí)行既定動(dòng)作，不具備人類最基本的學(xué)習(xí)能力。第三級(jí)人工智能開始，機(jī)器可以自主學(xué)習(xí)，通過大量數(shù)據(jù)輸入，讓機(jī)器在訓(xùn)練中學(xué)習(xí)事物的特征和規(guī)則，可針對(duì)輸入變量通過自身分析得出自己結(jié)論。第三級(jí)人工智能從20世紀(jì)90年代中期開始普及，上文提到的醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)MYCIN就是這一級(jí)別人工智能，通過輸入各種診斷信息，讓機(jī)器學(xué)習(xí)總結(jié)，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行自主診斷。

4、第四階段人工智能

第二級(jí)人工智能加入機(jī)器學(xué)習(xí)方法后進(jìn)化成第三級(jí)人工智能，而在眾多機(jī)器學(xué)習(xí)方法中，深度學(xué)習(xí) （Deep Learning）能夠讓計(jì)算機(jī)自行提取特征，不同于第三級(jí)人工智能通過分析數(shù)據(jù)特征得出相關(guān)規(guī)律的機(jī)器學(xué)習(xí)，是更高級(jí)別的學(xué)習(xí)方式。具備深度學(xué)習(xí)能力的人工智能可以稱得上是第四級(jí)人工智能。從第一級(jí)人工智能進(jìn)化到第四級(jí)，有些AI甚至在某些領(lǐng)域超過人類（ImageNet 圖片分類、AlphaGo...）。這種人工智能能在特定領(lǐng)域發(fā)揮自己的作用，也稱作“特型化人工智能”。？我們平時(shí)聽到的，可以下圍棋、辨別聲音、參加益智問答、自動(dòng)駕駛、對(duì)話機(jī)器人都是屬于第四級(jí)特型化人工智能。人類和第四級(jí)人工智能的區(qū)別在于人類在學(xué)習(xí)過圍棋后，或許可以舉一反三，將經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到其他領(lǐng)域中。但是AlphaGo 無論有多厲害，它也不具備圍棋以外的功能。

5、第五階段人工智能

第五級(jí)人工智能就是“泛人工智能”，指的就是類似于哆啦A夢(mèng)等和人類相似的行為，甚至能夠發(fā)揮比人類更加優(yōu)秀的能力。 這樣的人工智能可以了解人的喜怒哀樂，懂得物體的質(zhì)感，能夠感受到人的情感。人工智能在第四級(jí)以前都是人類方便的工具，不過第五級(jí)“泛人工智能”不只是具有人類同等的智慧，還有第四級(jí)特型化的人工智能的能力，在特定領(lǐng)域超過人類，第五級(jí)人工智能可能不再是人類的工具，有可能對(duì)人類產(chǎn)生威脅，但是它還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王燕鵬，韓濤，趙亞娟，陳芳，王思培.人工智能領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)挖掘分析[J].世界科技研究與發(fā)展，doi：10.16507/j.issn.1006- 6055.2019.08.001.