都市：我用引擎改造世界 人工智能

人工智能（英语：ArtificialIntelligence，缩写为AI）亦称智械、机器智能，指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。该词也指出研究这样的智能系统是否能够实现，以及如何实现。人工智能于一般教材中的定义领域是“智能主体（intelligentagent）的研究与设计”，智能主体指一个可以观察周遭环境并作出行动以达致目标的系统。约翰·麦卡锡于1955年的定义是“制造智能机器的科学与工程”。安德里亚斯·卡普兰（AndreasKaplan）和迈克尔·海恩莱因（MichaelHaenlein）将人工智能定义为“系统正确解释外部数据，从这些数据中学习，并利用这些知识通过灵活适应实现特定目标和任务的能力”。人工智能的研究是高度技术性和专业的，各分支领域都是深入且各不相通的，因而涉及范围极广。

AI的核心问题包括建构能够跟人类似甚至超卓的推理、知识、规划、学习、交流、感知、移物、使用工具和操控机械的能力等。当前有大量的工具应用了人工智能，其中包括搜索和数学优化、逻辑推演。而基于仿生学、认知心理学，以及基于概率论和经济学的算法等等也在逐步探索当中。思维来源于大脑，而思维控制行为，行为需要意志去实现，而思维又是对所有数据采集的整理，相当于数据库，所以人工智能最后会演变为机器替换人类。

2017年12月，人工智能入选“2017年度媒体十大流行语”。

基本信息

名称

人工智能

外文名称

ArtificialIntelligence

简称

AI

提出时间

1956年

提出地点

Dartmouth学会

名称来源

雨果·德·加里斯的著作

目录

1定义详解

2发展简史

3发展阶段

4科学介绍

5技术研究

6研究课题

7主要成果

8研究价值

9相关著作

10专业机构

11流行语

折叠编辑本段定义详解

人工智能机器人

人工智能机器人

人工智能的定义可以分为两部分，即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解，争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的，或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步，等等。但总的来说，“人工系统”就是通常意义下的人工系统。[1]

关于什么是“智能”，就问题多多了。这涉及到其它诸如意识（CONSCIOUSNESS）、自我（SELF）、思维（MIND）（包括无意识的思维（UNCONSCIOUS_MIND））等等问题。人唯一了解的智能是人本身的智能，这是普遍认同的观点。但是我们对我们自身智能的理解都非常有限，对构成人的智能的必要元素也了解有限，所以就很难定义什么是“人工”制造的“智能”了。因此人工智能的研究往往涉及对人的智能本身的研究。其它关于动物或其它人造系统的智能也普遍被认为是人工智能相关的研究课题。

人工智能在计算机领域内，得到了愈加广泛的重视。并在机器人，经济政治决策，控制系统，仿真系统中得到应用。

著名大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义：“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而另一个学院的温斯顿教授认为：“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”这些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。

人工智能是计算机学科的一个分支，二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、人工智能）。也被认为是二十一世纪三大尖端技术（基因工程、纳米科学、人工智能）之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果，人工智能已逐步成为一个独立的分支，无论在理论和实践上都已自成一个系统。

人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。

折叠编辑本段发展简史

人工智能的传说可以追溯到古文明时期，但随着1941年以来电子计算机的发展，技术已最终可以创造出机器智能，“人工智能”（ARTIFICIALINTELLIGENCE）一词最初是在1956年DARTMOUTH学会上提出的，从那以后，研究者们发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展，在它还不长的历史中，人工智能的发展比预想的要慢，但一直在前进，从40年前出现至今，已经出现了许多AI程序，并且它们也影响到了其它技术的发展。

折叠术语的诞生

12岁那年，小麦卡锡读到了埃里克·贝尔的《数学大师》一书，于是确定了自己一生的职业。数年过后，在申请大学材料中描述未来计划时，他只写了简单的一句话：“我打算成为一名数学教授。”当他前往大学读研究生时，便迅速拜访了应用数学家、物理学家约翰·冯·诺依曼，后者在现代计算机基本设计的定义中起到了关键作用。[4]

当时，“人工智能”的概念已经在约翰·麦卡锡的头脑中发酵，只不过那时的他还没有找到合适的词来形容这一概念，这个词要等到5年之后，也就是1956年的达特茅斯学院的夏季研讨会时才出现。在理工学院参加“希克森关于行为中的脑机制研讨会”时，他第一次产生了这样的概念。

1952年夏，麦卡锡和明斯基加入了贝尔实验室，成为了被誉为“信息论之父”的数学家兼电气工程师克劳德·香农的研究助理。在这里，他接触了对生物生长模拟的程序——“自动机”，并对此产生了浓厚的兴趣，只不过“自动机”这个词却让麦卡锡有些无奈，因为这听起来似乎远离了智慧的范畴。

1956年，在麦卡锡帮助组织、由洛克菲勒基金会赞助的“达特茅斯暑期人工智能项目”中，麦卡锡终于解决了当初的这个插曲。他支持使用“人工智能”一词，因为它“把想法钉在了桅杆上”。而一个令人意想不到的后果是，这个词暗示了用机器代替人类头脑的想法，这在后来导致科研人员分成了人工智能(ArtificialIntelligence，AI)和智能增强(IntelligenceAugmentation，IA)两大阵营。事实上，这一学科的其他候选名字包括：控制论、自动机研究、复杂信息处理以及机器智能。

但是，麦卡锡曾指出，达特茅斯夏季研讨会的提案并不涉及对人类行为研究的批评，“因为(他)认为这两者是不相关的”。麦卡锡认为“人工智能”一词与人类行为几乎毫无关系，它唯一可能暗示的是机器可以去执行类似人类执行的任务。

折叠计算机时代

1941年的一项发明使信息存储和处理的各个方面都发生了革命.这项发明就是电子计算机.第一台计算机要占用几间装空调的大房间，对程序员来说是场噩梦：仅仅为运行一个程序就要设置成千的线路.1949年改进后的能存储程序的计算机使得输入程序变得简单些，而且计算机理论的发展产生了计算机科学，并最终促使了人工智能的出现.计算机这个用电子方式处理数据的发明，为人工智能的可能实现提供了一种媒介.

虽然计算机为AI提供了必要的技术基础，但直到50年代早期人们才注意到人类智能与机器之间的联系.NORBERTWIENER是最早研究反馈理论的人之一.最熟悉的反馈控制的例子是自动调温器.它将收集到的房间温度与希望的温度比较，并做出反应将加热器开大或关小，从而控制环境温度.这项对反馈回路的研究重要性在于：WIENER从理论上指出，所有的智能活动都是反馈机制的结果.而反馈机制是有可能用机器模拟的.这项发现对早期AI的发展影响很大.

1955年末，NEWELL和SIMON做了一个名为逻辑专家(LOGICTHEORIST）的程序.这个程序被许多人认为是第一个AI程序.它将每个问题都表示成一个树形模型，然后选择最可能得到正确结论的那一枝来求解问题.逻辑专家对公众和AI研究领域产生的影响使它成为AI发展中一个重要的里程碑.1956年，被认为是人工智能之父的JOHNMCCARTHY组织了一次学会，将许多对机器智能感兴趣的专家学者聚集在一起进行了一个月的讨论.他请他们到VERMONT参加DARTMOUTH人工智能夏季研究会.从那时起，这个领域被命名为人工智能.虽然DARTMOUTH学会不是非常成功，但它确实集中了AI的创立者们，并为以后的AI研究奠定了基础.

DARTMOUTH会议后的7年中，AI研究开始快速发展.虽然这个领域还没明确定义，会议中的一些思想已被重新考虑和使用了.CARNEGIEMELLON大学和MIT开始组建AI研究中心.研究面临新的挑战：下一步需要建立能够更有效解决问题的系统，例如在逻辑专家中减少搜索；还有就是建立可以自我学习的系统.

1957年一个新程序，通用解题机(GPS）的第[6]一个版本进行了测试.这个程序是由制作逻辑专家的同一个组开发的.GPS扩展了WIENER的反馈原理，可以解决很多常识问题.两年以后，IBM成立了一个AI研究组.HERBERTGELERNETER花3年时间制作了一个解几何定理的程序.

当越来越多的程序涌现时，MCCARTHY正忙于一个AI史上的突破.1958年MCCARTHY宣布了他的新成果：LISP语言.LISP到今天还在用.LISP的意思是表处理(LISTPROCESSING），它很快就为大多数AI开发者采纳.

1963年MIT得到一笔220万美元的资助，用于研究机器辅助识别.这笔资助来自高级研究计划署（ARPA）这个计划吸引了来自全世界的计算机科学家，加快了AI研究的发展步伐.

折叠竞赛

LOEBNER（人工智能类）

以人类的智慧创造出堪与人类大脑相平行的机器脑（人工智能），对人类来说是一个极具诱惑的领域，人类为了实现这一梦想也已经奋斗了很多个年头了。而从一个语言研究者的角度来看，要让机器与人之间自由交流那是相当困难的，甚至可以说可能会是一个永无答案的问题。人类的语言，人类的智能是如此的复杂，以至于我们的研究还并未触及其导向本质的外延部分的边沿。

折叠大量程序

以后几年出现了大量程序.其中一个著名的叫SHRDLU.SHRDLU是微型世界项目的一部分，包括在微型世界（例如只有有限数量的几何形体）中的研究与编程.在MIT由MARVINMINSKY领导的研究人员发现，面对小规模的对象，计算机程序可以解决空间和逻辑问题.其它如在60年代末出现的STUDENT可

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以解决代数问题，SIR可以理解简单的英语句子.这些程序的结果对处理语言理解和逻辑有所帮助.

70年代另一个进展是专家系统.专家系统可以预测在一定条件下某种解的概率.由于当时计算机已有巨大容量，专家系统有可能从数据中得出规律.专家系统的市场应用很广.十年间，专家系统被用于股市预测，帮助医生诊断疾病，以及指示矿工确定矿藏位置等.这一切都因为专家系统存储规律和信息的能力而成为可能.

70年代许多新方法被用于AI开发，著名的如MINSKY的构造理论.另外DAVIDMARR提出了机器视觉方面的新理论，例如，如何通过一副图像的阴影，形状，颜色，边界和纹理等基本信息辨别图像.通过分析这些信息，可以推断出图像可能是什么.同时期另一项成果是PROLOGE语言，于1972年提出.80年代期间，AI前进更为迅速，并更多地进入商业领域.1986年，AI相关软硬件销售高达4.25亿美元.专家系统因其效用尤受需求.象数字电气公司这样的公司用XCON专家系统为VAX大型机编程.杜邦，通用汽车公司和波音公司也大量依赖专家系统.为满足计算机专家的需要，一些生产专家系统辅助制作软件的公司，如TEKNOWLEDGE和INTELLICORP成立了。为了查找和改正现有专家系统中的错误，又有另外一些专家系统被设计出来.