人工智能的新范式：基于行為的AI研究

李建會

一、經(jīng)典人工智能研究及其遇到的問題

機器能夠思維嗎？1950年著名的計算機專家阿蘭?圖靈在《心靈》（Mind）雜志上發(fā)表了一篇劃時代的論文：《計算機器和智能》。在這篇論文中，圖靈認為，機器能不能思維的問題應當用問機器能否通過他設計的著名的“圖靈測試”的問題來代替。如果機器能通過這個測試，就可以說機器具有思維。

圖靈在這篇文章中的豐富想象和博學引起了人們對機器智能的極大興趣。1956年，有十位數(shù)學家和邏輯學家在美國新罕布什爾州的達特茅斯學院舉辦一個夏季學術討論會。他們的目標是確定智能的特性原則上可以用機器來模擬。與會人員中有約翰?麥卡錫（John McCarthy）、馬文?明斯基(Marvin Minsky)、赫伯特?西蒙(Herbert Simon)和艾倫?紐厄爾(Allen Newell)。這四個人后來奠定了人工智能這門交叉學科的基石。

明斯基把人工智能定義為“讓機器作本需要人的智能才能夠做到的事情的一門科學”。也有人認為人工智能的目標是建造有用的智能系統(tǒng)并通過它們來理解人的智能。計算機誕生初期，主要被用來幫助人們進行數(shù)值計算，在這方面，計算機表現(xiàn)出卓越的能力。與此同時，人們也開始嘗試用計算機進行下棋、翻譯語言和定理證明等智能行為。在這方面，計算機也表現(xiàn)不凡。1976年，美國伊利諾斯大學的阿佩爾在三臺計算機上用了1200小時，做出了200億個邏輯判斷，終于證明一百多年人們一直想證明而沒能證明的四色定理。這一成果在世界上引起了轟動，它說明，在專門領域內(nèi)，計算機的運算能力遠遠超過了人類。在這樣的背景下，70年代后人工智能的研究從理論轉(zhuǎn)向應用，出現(xiàn)了專家系統(tǒng)和知識工程兩大熱點。

70年代專家系統(tǒng)發(fā)展起來，在一系列不同的領域出現(xiàn)了許多不同的專家系統(tǒng)，如西蒙的學生愛德華?費根鮑姆與諾貝爾獎金獲得者、遺傳學家約舒亞?萊德伯格合作研制的可以作質(zhì)譜分析來確定未知有機化合物結(jié)構的ENDRAL系統(tǒng)，斯坦福大學研究的醫(yī)療咨詢系統(tǒng)MYCIN，匹茲堡大學研制的疾病診斷系統(tǒng)INTERNIST等。它們利用專門的知識庫、相互關系和專門范疇的推理規(guī)則完成各自的工作。

由于專家系統(tǒng)的知識都是由人事先整理后輸入計算機的，所以工作量非常巨大。這樣，知識的獲取就成為開發(fā)專家系統(tǒng)的瓶頸。計算機還遠沒有如人一樣的自我歸納學習的能力，對高層次的智能雖已有近似專家的水平，但模擬低層次的智能，如聽覺、視覺信息的識別還不如3歲小孩，對許多下意識的常識推理、不確定的知識和直覺思維無能為力。在這種背景下，知識工程應運而生。知識工程就是在把人類知識整體與計算機結(jié)合的基礎上，研究知識的結(jié)構、分類、預測、存取、獲得、傳輸、轉(zhuǎn)換、管理、利用、增殖、學習和表示等問題。

然而，到了80年代，人工智能及與其相關的機器人制造遇到了前所未有的困難。人們發(fā)現(xiàn)，用單純程序的形式表達人類專家所具備的知識遠比想象中的要困難的多。所以，專家系統(tǒng)并沒有像人們最初想象的那樣成功。當然這并不是說專家系統(tǒng)停止了工作，許多專家系統(tǒng)現(xiàn)在仍然在使用中，但比預期的要少得多。并且這些使用中的專家系統(tǒng)往往都是在一些不太復雜的領域。

與人工智能相關的機器人制造的進展也沒有像最初想象的那么迅速。1966年，明斯基和他在MIT的同事們認為，他們能夠在一年內(nèi)搞清楚視覺的工作機制。然而他們并沒有成功。由此，明斯基等人認識到問題的復雜性。為了簡化這個問題，他們轉(zhuǎn)而試驗設計可以用模塊搭建房屋或搭建塔樓的機器人。出乎明斯基的預料的是，這個“微模塊世界”的研究同樣不順利。機器人的視覺系統(tǒng)在辨別玩具模塊時表現(xiàn)不佳；馬達控制程序無法精確地放置玩具模塊；機器人放置物體時顯得非常笨拙。不過，他們的工作并不是一點成績都沒有。他們的工作表明，在簡單的世界里，機器人可以翻譯它所看到的東西，可以控制模塊，甚至回答一些關于這些模塊的問題。

MIT的研究者們曾經(jīng)力圖把他們從“模塊世界”中獲得的東西擴展到現(xiàn)實世界中，然而由于機器人研究總體上進展緩慢，所以研究經(jīng)費的資助開始減少，結(jié)果使該計劃沒能進行下去。這些人認識到，智能遠遠不像他們最初想象的那么簡單?！芭c期望的相反，微世界研究方法沒有導向?qū)σ话阒橇栴}的漸進解決（Crevier 1993: 114）?！?p align="center" class="pageLink"> 1/5    1 2 3 4 5 下一頁 尾頁