基础篇:问题1.人工智能的发展简史是怎样的?1/3

在我们开始探讨人工智能的相关问题之前,还是先简单回顾一下人工智能发展简史。

一、人工智能的诞生(20世纪三十~五十年代)

人工智能的概念最早是由约翰·麦卡锡(John McCarthy)在1956年著名的达特矛斯会议(Dartmouth Conference)上提出:人工智能是指让机器的行为看起来就象是人类所表现出的智能行为一样。因为社会在不断进步和发展,所以对新技术的认知不可避免存在时空的局限性。人工智能这个定义在六十年后再往回看,已经被赋予了更多新的内容,个别领域的人工智能应用已经不仅仅是象人类行为一样,甚至已经超越了人类,更快速、更准确、更强大。

这个定义强调人工智能是人造机器,所“表现”出来一定的智能性也就是弱人工智能。主流科学研究也是集中在弱人工智能上,并且取得可观的成就。那既然说到了弱人工智能,就不得说与之对应的另一个分类就是强人工智能。

强人工智能一般观点认为:人类有可能制造出真正能推理和解决问题的智能机器,具有以下几种特征:

1、机器有知觉和自我意识;2、机器可以独立思考问题并制定解决问题的最优方案; 3、有自己的价值观和世界观体系; 4、有和生物一样的各种本能,比如生存和安全需求; 5、在某种意义上可以看作一种新的文明。

比如在好莱坞出品的人工智能的题材科幻电影中,很多机器人都表现出了很强的学习认知能力以及自我意识,这样的人工智能就可以认为属于强人工智能。但遗憾的是当前我们科技发展水平还没有能力创造任何种类的强人工智能。还有弱人工智能与强人工智能并不是发展阶段的关系,弱人工智能不一定能发展为强人工智能,二者发展路径与理念存在根本的不同。

让我们来回顾一下在人工智能诞生时期的伟大历史事件:

1936年,数学家阿隆佐·邱奇(Alonzo Churc)和艾伦·图灵(Alan Turing)命名邱奇-图灵论题,提出所有计算或算法都可以由一台图灵机来执行,这也是构建计算机科学的基础之一。图灵这个人相信大家都有了解了,二战时发明了解码机破解了德国人密码,改变了战争的进程。并且他发表的图灵计算机论文也是现代计算机的原型。他把生物的进化也看做是一种程序,也就是图灵机的基本概念,一切都是数学公式的表达,然后按程序进行。

1943年,沃伦·麦卡洛克(WarrenMcCulloch)和沃尔特·皮茨(WalterPitts)两位科学家提出了“神经网络”的概念,正式开启了AI的大门。虽然在当时仅是一个数学理论,但有着极其深远的影响,因为这个理论让人们了解到计算机可以如人类大脑一样进行“深度学习”,描述了人造神经元网络如何实现逻辑功能。

1945年博弈论的创立者冯·诺依曼(John.Von.Neumann)提出了存储程序的概念,在计算机领域建立了不朽的功勋。他的这一思想被誉为电子计算机时代的开始。到今天计算机的体系结构还基本上是冯·诺依曼型。

1946年2月14日情人节那天,基于图灵和冯·诺伊曼学说,计算机的先驱者莫克利(J.W.Mauchly)与他的研究生埃克特(J.P.Eckert)在美国合作研发了世界上第一台通用计算机,这是现代计算机发展史上重要的里程碑,也为人工智能的出现奠定了硬件基础。

1947年,神经学的研究发现大脑结构是由神经元组成的电子网络,其电平只存在“有”和“无”两种状态,不存在中间状态,这也是人类研究大脑结构的重大成果。

1948年,计算机时代刚刚进入黎明时,诺伯特·维纳(Norbert Wiener)就提出了一种“控制论”的概念。他是最先预见到信息技术双重可能性的人,这把双刃剑可能也逃离人类掌控并反过来控制人类。他也成为了最早对机器智能的到来提出批判的学者。

1950年,图灵发表了一篇划时代的论文,预言了创造出具有真正智能的机器的可能性。图灵测试是人工智能哲学方面第一个严肃的提案。著名的图灵测试诞生:如果一台机器能够与人类(通过电子设备)展开间接对话而不能被辨别出其机器身份,那么称这台机器具有智能。他也因此被誉为“人工智能之父”。同一年,图灵还预言了人类将会创造出具有真正智能的机器的可能性。

1951年,克里斯托弗·斯特雷奇(ChristopherStrachey)使用写出了一个西洋跳棋程序;迪特里希·普林茨(DietrichPrinz)写出了一个国际象棋程序。从这开始游戏AI就一直被当做评价AI发展水平的标准。

1955年,艾伦·纽厄尔(Allen Newell)和赫伯特·西蒙(Herbert Simon)在J. C.肖的协助下开发了“逻辑理论家”。这个程序通过模拟人证明符号逻辑定理的思维活动,证明《数学原理》中的38个定理,其中某些证明比原著更加简明合理。

1956年,人工智能诞生马文·明斯基(Marvin Minsky)与约翰·麦卡锡(John McCarthy)、克劳德·香农(Claude Shannon)等人一起在美国达特茅斯学院发起并组织“达特茅斯会议”,麦卡锡首次提出了“人工智能”这个概念,纽厄尔和西蒙则展示了编写的“逻辑理论家”。会议上AI的名称和任务得以确定,同时出现了最初的成就和最早的一批研究者,因此这一事件被广泛认为是AI诞生的标志,被誉为“人工智能的起点”。

1956年乔治·戴沃尔戴沃尔(George Devol )与约瑟夫·恩格尔博格(Joseph F·Engelberger),创建了世界上第一家机器人公司,名为“尤尼梅新”。

1956年,奥利弗·萨尔夫瑞德(Oliver Selfridge)研制出第一个字符识别程序,开辟了模式识别这一新的领域。

1957年,艾伦·纽厄尔(Allen Newell)和赫伯特·西蒙(Herbert Simon)等人开始研究一种不依赖于具体领域的通用问题求解器,他们称之为GPS(General Problem Solver),这一时期,搜索式推理是许多AI程序使用相同的基本算法。原理就像在迷宫中寻找出路一般;如果遇到了死胡同则进行回溯选择其他分支路径往前,这就是“搜索式推理”。这算法主要困难是在很多问题中,线路总数的可能性是一个天文数字。

1958年,美国国防部先进研究项目局(Defense Advanced ResearchProjects Agency)成立,主要负责高新技术的研究、开发和应用。几十年来DARPA已为美军研发成功了大量的先进武器系统,同时为美国积累了大量的科技资源储备,并且引领着美国乃至世界军民高技术研发的潮流。

总结一下,最初的人工智能研究是20世纪30年代末到50年代初的一系列科学研究成果交汇的创新的产物。在这些领域的顶级研究人员本身也是多学科跨界的专家,因此需要集各家所长的人工智能,才得以快速发展,其中主要的几个学科成果是:

1、神经学研究发现神经网络;2、维纳的控制论描述了电子网络研究3、香农信息论的数字信号研究;4、图灵的计算理论证明数字信号可以描述任何形式的计算,5、冯·诺依曼提出了存储程序的概念,这些密切相关的想法融合在一起,展现了构建一个电子大脑的可能性,研究如何用机器来模拟人类智能的学科产生了。

二、人工智能逻辑推理时期 (20世纪六十年代)

在这一时期,一般认为只要机器被赋予了逻辑推理能力就可以实现人工智能。不过此后人们失望的发现,制造出来的机器仅仅具备了基本的逻辑推理能力,还远远达不到“智能”的水平。

早在1958年,约翰·麦卡锡(John McCarthy)提出了“纳谏者”的程序构想,将逻辑学引入了AI研究界。到了六十年代末麦卡锡和他的学生们发现,实现这一想法运算复杂度极高:即便是证明很简单的定理也需要天文数字的运算步骤。此时,麦卡锡认为,人类怎么思考是无关紧要的:真正的目标应该是解决问题的机器,而不是模仿人类进行思考的机器。因此麦卡锡等人一派也被称为“简约派”。

这一时期的重大事件有:

1962年,创立6年时间的公司“尤尼梅特”推出了世界上首款工业机器人“尤尼梅特”,开始在通用汽车公司的装配线上服役。

1963年6月,麻省理工学院MIT从DARPA,国防部先进研究项目局获得经费资助,其中包括马文·明斯基(MarvinMinsky)和麦卡锡(John McCarthy)五年前建立的AI研究组。此后DARPA每年提供三百万美元,直到七十年代为止。

1966年到1972年间,美国斯坦福国际研究所(SRI)研制了具备一定人工智能移动式机器人Shakey,,它能够自主进行感知、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目的位置)。这是首台采用了人工智能学的移动机器人,引发了人工智能早期研究工作爆发。

1966年,MIT的系统工程师约瑟夫·魏泽堡(Joseph Weizenbaum和精神病学家肯尼思·科尔比(Kenneth Colby)发布了世界上第一个聊天机器人艾丽莎Eliza。智能之处在于她能通过脚本“理解”简单的自然语言,并能产生类似人类的互动。而其中最著名的脚本便是模拟罗吉斯心理治疗师的Doctor。作为最早的有情感人工智能机器,可以帮助用户和机器进行对话,缓解压力和抑郁,同时这也是人工智能语音助手最早的雏形。

1968年12,加州斯坦福研究所的道格·恩格勒巴特(Douglas C. Engelbart)发明了鼠标,被誉为“鼠标之父”。如果你认为发明鼠标已经很厉害的话,那他还有个更厉害发明,正是他提出了超链接概念,而超链接原理几十年后成了现代互联网的根基。他关于人工智能发展的理念是提倡“智能增强”而非取代人类。

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