
提起人工智能(Artificial Intelliegnce,AI),很多人會(huì)首先想起斯皮爾伯格導(dǎo)演的曾獲2002年奧斯卡獎(jiǎng)的科幻電影《人工智能》(AI),在電影里一對(duì)夫婦領(lǐng)養(yǎng)了一個(gè)機(jī)器人作為自己的孩子,這個(gè)機(jī)器人可以像人一樣思考,具有喜怒哀樂(lè),在它的身上發(fā)生了許多的故事。這樣的科幻情景離現(xiàn)實(shí)又有多遠(yuǎn)呢?我們不妨先從人工智能的起源談起。
長(zhǎng)久以來(lái),我們一直認(rèn)為智能不只是人類(lèi)所獨(dú)有的,可以像人類(lèi)一樣進(jìn)行推理和學(xué)習(xí)的機(jī)器是完全可能被制造出來(lái)的,然而事情卻不像想的那樣簡(jiǎn)單。
模擬人工智能
在百科全書(shū)上,人工智能的定義是"研究可以智能工作的機(jī)器的科學(xué)和工程"。不過(guò)一個(gè)令人糾結(jié)的問(wèn)題是:到底什么是智能?很多情況下,那些"不智能"的機(jī)器比我們聰明多了,比如普通的計(jì)算機(jī)程序可以將成千上萬(wàn)個(gè)數(shù)字的乘積,可以記錄下銀行的大量款項(xiàng),這已經(jīng)超出了普通人的能力??墒?,他們只是能正確地完成大量計(jì)算而已,還稱不上真正的"智能"。只有某些人類(lèi)特有的能力,像認(rèn)出一張熟悉的臉,指揮繁忙時(shí)段的交通或者學(xué)會(huì)一件樂(lè)器,才稱得上真正的"智能"。
為什么制造一臺(tái)智能機(jī)器這么難?這是因?yàn)椋话闱闆r下,在給電腦編寫(xiě)程序之前,程序員知道他想讓電腦做的任務(wù)是什么。可是,在人工智能領(lǐng)域,程序員要求電腦做正確的事情,可同時(shí)又不是很清楚事情到底是什么。比如我們讓電腦去識(shí)別人臉,可是我們?nèi)祟?lèi)自己也不是完全清楚大腦是如何識(shí)別人臉的。
在現(xiàn)實(shí)世界中,我們不僅要面對(duì)還要處理種種不確定性事件。比如你在達(dá)到一個(gè)目標(biāo)前,受到諸多困難,你需要排除萬(wàn)難;你在駕車(chē)時(shí),前方?jīng)_出一輛車(chē),你需要轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)避免撞車(chē);你在處理一項(xiàng)任務(wù)時(shí),突然接到另一項(xiàng)重要任務(wù),你需要隨機(jī)應(yīng)變。一個(gè)智能的電腦程序不僅能夠按照既定計(jì)劃完成任務(wù),還能確保在不確定事件發(fā)生的情況下完成任務(wù)。所以,真正的人工智能,必須能夠感知周?chē)h(huán)境的變化,并對(duì)此做出反應(yīng),適時(shí)改變和調(diào)整自己的行動(dòng),以期出色完成任務(wù)。
哲學(xué)起源
在世界上第一臺(tái)電腦問(wèn)世之前的很多個(gè)世紀(jì),人工智能的理念就已經(jīng)初具端倪。亞里士多德提出的從假設(shè)得出結(jié)論的"三段論"就是一種機(jī)械式的邏輯推理方法。按照他的理論,我們可以這樣論述:一些天鵝是白的;所有天鵝都是鳥(niǎo);所以,一些鳥(niǎo)是白的。如果用符號(hào)表示,即為:一些S是W;所有的S都是B;所以,一些B是W。無(wú)論S、W、B代表什么,我們都可以得到正確結(jié)論。根據(jù)這樣的構(gòu)想,我們?cè)跊](méi)有完全弄清楚人腦是如何想問(wèn)題的情況下,或許就可以建立出一套智能化系統(tǒng)。
亞里士多德的構(gòu)想為探尋人工智能的本質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。然而,直到20世紀(jì)中期,電腦才變得足夠復(fù)雜,能夠真正測(cè)試一下這些構(gòu)想。1948年,英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的研究人員格雷·沃爾特制造出一系列具有感光和學(xué)習(xí)能力的會(huì)移動(dòng)的機(jī)器烏龜。其中一個(gè)名為艾爾西(Elsie)的機(jī)器烏龜可以自動(dòng)對(duì)環(huán)境做出反應(yīng),比如當(dāng)電池電量快耗盡時(shí),它就會(huì)自動(dòng)降低對(duì)光線的敏感度。
1950年,英國(guó)數(shù)學(xué)家阿蘭·圖靈提出,如果電腦可以和一個(gè)人談話自如,我們應(yīng)該"禮貌地"接受電腦可以思考的現(xiàn)實(shí)。不過(guò),直到1956年,人工智能這個(gè)詞語(yǔ)才被正式提出來(lái)。在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院的一個(gè)暑期研討會(huì)上,這個(gè)領(lǐng)域的早期創(chuàng)始者們共同提出了他們的愿景:如果學(xué)習(xí)的各種方式或智能的各種特征都可以從理論上進(jìn)行精確描述,那么,一臺(tái)機(jī)器就可以模擬人的智能。似乎按照這樣的目標(biāo)快速發(fā)展,擁有真人一般智能的機(jī)器早晚會(huì)出現(xiàn)。
化整為零
20世紀(jì)60年代,研究人工智能的科學(xué)家們滿懷夢(mèng)想,信心十足,認(rèn)為他們將在幾十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)他們的目標(biāo),就像航天領(lǐng)域里,從第一架?chē)姎馐斤w機(jī)到人類(lèi)登上月球也只用了30年。為什么人工智能不可以擁有這樣火箭般的發(fā)展速度呢?
事實(shí)上,兩者之間最大的不同之處在于,對(duì)于人工智能,我們找不到像F=ma和E=mc2那樣既簡(jiǎn)潔又通用的公式。到了20世紀(jì)80年代,研究人員意識(shí)到,他們既沒(méi)有足夠硬件也沒(méi)有足夠知識(shí),來(lái)模擬人可以做的所有事情,于是整個(gè)領(lǐng)域被分成很多部分。以往研究人員的共同目標(biāo)是制造一臺(tái)擁有人類(lèi)智慧的電腦,取而代之的是,研究人員側(cè)重研究這個(gè)宏大問(wèn)題的某個(gè)方面,比如語(yǔ)音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、概率推理,甚至國(guó)際象棋這個(gè)小領(lǐng)域。
可喜的是,在每個(gè)分支領(lǐng)域,研究人員都取得重大突破。1997年,IBM的"更深的藍(lán)"電腦擊敗了國(guó)際象棋冠軍卡斯帕羅夫。"更深的藍(lán)"電腦能在1秒內(nèi)計(jì)算出2億種可能性,從而推算出之后棋盤(pán)的走勢(shì),最終決定下一步怎么走棋。
"更深的藍(lán)"電腦在這場(chǎng)需要高智能的象棋比賽中取得驕人成績(jī),然而,這位"專家"的技能有點(diǎn)單一,除了象棋比賽外,它什么都不會(huì)做,既不能和別人討論下棋策略,也不會(huì)玩其他游戲。盡管它贏了世界象棋大師,但是沒(méi)有人會(huì)把它錯(cuò)當(dāng)作真人,它只是一臺(tái)電腦。
人工智能的時(shí)間線
1950年,圖靈提出,經(jīng)過(guò)編程的電子計(jì)算機(jī)可以像真人一樣回答問(wèn)題
1956年,在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院的一個(gè)暑期工作坊上,這個(gè)領(lǐng)域的早期創(chuàng)始者們正式提出了"人工智能"這個(gè)詞匯
1958年 Allen Newell和Herbert Simon預(yù)測(cè)在十年內(nèi),電腦可以擊敗國(guó)際象棋世界冠軍,不過(guò)在現(xiàn)實(shí)中這整整花了四十年。
1961年,電腦解決了大學(xué)一年級(jí)程度的微積分題目
1965年,世界上第一個(gè)用于心理治療的聊天機(jī)器人ELIZA,嘗試著和人進(jìn)行對(duì)話
1967年,STUDENT程序成功地解決了用文字描述的一道大學(xué)程度的代數(shù)題目
1973年,F(xiàn)reddy機(jī)器人通過(guò)視覺(jué)感知來(lái)定位和組裝了模型
1974年,隨著政府資助機(jī)構(gòu)減少了對(duì)于人工智能研究的撥款預(yù)算,人工智能寒冬到來(lái)
1975年,斯坦福大學(xué)的Meta-DENDRAL程序發(fā)現(xiàn)關(guān)于分子的新規(guī)律,成果被發(fā)表在了美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的期刊上
1980年,自動(dòng)行駛的汽車(chē)在慕尼黑大學(xué)里以90公里/小時(shí)的速度行駛
1988年,人工智能的主要形式變?yōu)榛诓淮_定數(shù)據(jù)的概率推理,而不再是以往那樣側(cè)重于邏輯
1989年,美國(guó)航天局(NASA)利用自動(dòng)聚類(lèi)的電腦程序發(fā)現(xiàn)以往未知的幾類(lèi)恒星
1997年,IBM"更深的藍(lán)"超級(jí)電腦擊敗了國(guó)際象棋冠軍卡斯帕羅夫
1998年,由Hasbro生產(chǎn)的第一個(gè)人工智能的寵物Furby開(kāi)始在美國(guó)出售;美國(guó)航天局(NASA)第一次有了完全由電腦程序自動(dòng)控制的飛行器
2000年,Nomad機(jī)器人探索南極洲的偏遠(yuǎn)地區(qū),采集氣象觀測(cè)樣本
2004年,一個(gè)電腦程序可以比一個(gè)專業(yè)級(jí)真人飛行員更快地學(xué)會(huì)操縱遙控直升機(jī)
2007年,美國(guó)艾爾伯特大學(xué)的人工智能程序完全破解了西洋跳棋游戲
2011年,蘋(píng)果的語(yǔ)音識(shí)別軟件Siri可以讓用戶和iPhone對(duì)話;iRobot公司出售出了第600萬(wàn)個(gè)RooMBA 吸塵器機(jī)器人
2012年,Google翻譯做的翻譯總量已經(jīng)超過(guò)了所有人類(lèi)翻譯者所做的總合
2012年,通過(guò)10億個(gè)連接,Google的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以去識(shí)別一些常見(jiàn)的物體,像人臉和貓
或許你沒(méi)有意識(shí)到,其實(shí)你每天都在和人工智能打交道。它們幫你接通電話,審核你的信用卡交易,管理你的基金。它們還能從你的數(shù)碼照片中識(shí)別你的臉,在你玩視頻游戲時(shí)識(shí)別你的姿勢(shì),甚至幫助醫(yī)生分析你的化驗(yàn)結(jié)果。
益智游戲冠軍
2011年,IBM向世界推出沃森(Watson),一個(gè)可以理解問(wèn)題、并給出準(zhǔn)確答案的超級(jí)計(jì)算機(jī)。沃森擁有3000個(gè)聯(lián)網(wǎng)在一起的處理器,其中儲(chǔ)存著幾百萬(wàn)份文件,沃森可以利用這些海量的信息回答幾乎所有問(wèn)題。
IBM讓沃森亮相美國(guó)一個(gè)電視問(wèn)答娛樂(lè)節(jié)目《危險(xiǎn)邊緣》(Jeopardy!)。《危險(xiǎn)邊緣》一向以提出"拐彎抹角"的問(wèn)題而出名,有點(diǎn)像國(guó)內(nèi)的《開(kāi)心辭典》和《幸運(yùn)52》。這個(gè)游戲可比國(guó)際象棋復(fù)雜得多,沃森不僅需要綜合所有人類(lèi)知識(shí),還需要理解問(wèn)題中的雙關(guān)語(yǔ)等文字游戲。