摘要:本文簡要回顧國內(nèi)外人工智能的發(fā)展歷史。在介紹人工智能各種認知觀的基礎上,提出應從四個方面開展對認知本質的研究,以期解開認知本質之謎。最后討論人工智能研究的一些新領域,包括艾真體、計算智能、知識發(fā)現(xiàn)和人工生命等。對這些問題的研究,有助于對人工智能發(fā)展歷史和現(xiàn)狀的更好了解。 關鍵詞:人工智能 認知 艾真體 計算智能 知識發(fā)現(xiàn)
1.引 言
人類在進入新世紀時對未來充滿新的更大的希望??萍歼M步必將為各國的可持續(xù)發(fā)展提供根本保障,科技新成果必將在更大的廣度和深度上造福于人類。人工智能學科及其“智能制品”的重要作用已為人們普遍共識。最近,中國教育部決定在中學開設《人工智能》新課程就是一個新的例證。
40多年來,人工智能獲得很大發(fā)展,它引起眾多學科和不同專業(yè)背景學者們的日益重視,成為一門廣泛的交叉和前沿科學。國際上人工智能研究作為一門前沿和交叉學科,伴隨著世界社會進步和科技發(fā)展的步伐,與時俱進,在過去十多年中已取得長足進展。在國內(nèi),人工智能已得到迅速傳播與發(fā)展,并促進其它學科的發(fā)展。吳文俊院士的定理證明的幾何方法就是一個例證和代表性成果。
近十年來,現(xiàn)代計算機的發(fā)展已能夠存儲極其大量的信息,進行快速信息處理,軟件功能和硬件實現(xiàn)均取得長足進步,使人工智能獲得進一步的應用。盡管目前人工智能在發(fā)展過程中面臨不少爭論、困難和挑戰(zhàn),然而這些爭論是十分有益的,這些困難終會被解決,這些挑戰(zhàn)始終與機遇并存,并將推動人工智能的繼續(xù)發(fā)展??梢灶A言:人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領域超越人類智能;人工智能將為發(fā)展國民經(jīng)濟和改善人類生活做出更大貢獻。
2.歷史回顧
時代思潮直接幫助科學家去研究某些現(xiàn)象。對于人工智能的發(fā)展來說,20世紀30年代和40年代的智能界,發(fā)現(xiàn)了兩件最重要的事:數(shù)理邏輯(它從19世紀末起就獲得迅速發(fā)展)和關于計算的新思想。弗雷治(Frege)、懷特赫德(Whitehead)、羅素(Russell)和塔斯基(Tarski)以及另外一些人的研究表明,推理的某些方面可以用比較簡單的結構加以形式化。1913年,年僅19歲的維納(Wiener)在他的論文中把數(shù)理關系理論簡化為類理論,為發(fā)展數(shù)理邏輯做出貢獻,并向機器邏輯邁進一步,與后來圖靈(Turing)提出的邏輯機不謀而合。數(shù)理邏輯仍然是人工智能研究的一個活躍領域,其部分原因是由于一些邏輯-演繹系統(tǒng)已經(jīng)在計算機上實現(xiàn)過。不過,即使在計算機出現(xiàn)之前,邏輯推理的數(shù)學公式就為人們建立了計算與智能關系的概念。
丘奇(Church)、圖靈和其它一些人關于計算本質的思想,提供了形式推理概念與即將發(fā)明的計算機之間的聯(lián)系。在這方面的重要工作是關于計算和符號處理的理論概念。圖靈不僅創(chuàng)造了一個簡單的通用的非數(shù)字計算模型,而且直接證明了計算機可能以某種被理解為智能的方法工作。道格拉斯·霍夫施塔特(Douglas Hofstadter)在1979年寫的《永恒的金帶》(An Eternal Golden Braid)一書對這些邏輯和計算的思想以及它們與人工智能的關系給予了透徹而又引人入勝的解釋。
到了20世紀50年代,人工智能已躁動于人類科技社會的母胎,即將分娩。1956年夏季,年輕的美國學者麥卡錫(McCarthy)、明斯基(Minsky)、朗徹斯特(Lochester)和香儂(Shannon)共同發(fā)起,邀請莫爾(More)、塞繆爾(Samuel)、紐厄爾(Newell)和西蒙(Simon)等參加在美國的達特茅斯(Dartmouth)大學舉辦了一次長達2個月的研討會,認真熱烈地討論用機器模擬人類智能的問題。會上,首次使用了人工智能這一術語。這是人類歷史上第一次人工智能研討會,標志著人工智能學科的誕生,具有十分重要的歷史意義。這些從事數(shù)學、心理學、信息論、計算機和神經(jīng)學研究的年輕學者,后來絕大多數(shù)都成為著名的人工智能專家,40多年來為人工智能的發(fā)展做出重要貢獻。
值得一提的是控制論思想對人工智能早期研究的影響。正如艾倫·紐厄爾(Allen Newell)和赫伯特·西蒙(Herbert Simon)1972年在他們的優(yōu)秀著作《人類問題求解》(Human Problem Solving)的“歷史補篇”中指出的那樣,20世紀中葉人工智能的奠基者們在人工智能研究中出現(xiàn)了幾股強有力的思潮。維納、麥克洛克(McCulloch)和其它一些人提出的控制論和自組織系統(tǒng)的概念集中地討論了“局部簡單”系統(tǒng)的宏觀特性。尤其重要的是,1948年維納發(fā)表的控制論(或動物與機器中的控制與通訊)論文,不但開創(chuàng)了近代控制論,而且為人工智能的控制論學派(即行為主義學派)樹立了新的里程碑??刂普撚绊懥嗽S多領域,因為控制論的概念跨接了許多領域,把神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理與信息理論、控制理論、邏輯以及計算聯(lián)系起來??刂普摰倪@些思想是時代思潮的一部分,而且在許多情況下影響了許多早期和近期人工智能工作者,成為他們的指導思想。