人工智能发展简史
人工智能发展简史
人工智能到底是什么?通常来说,人工智能(Artificial Intelligence)是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新技术科学。人工智能领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
但是事实上,给一门学科界定范围是很难的,尤其对于一门正在快速发展的学科更是难上加难。即使是数学这样成熟的学科,有时我们也很难梳理一个明确的边界。而像人工智能这样不断扩展边界的学科,更是很难做出一个相对准确的判断。对于人工智能的应用已经扩展到各个领域,机械、电子、经济甚至哲学,都有所设计。它的实用性极强,是一种极具代表性的多元跨专业学科。
基于AMiner科技情报引擎的梳理描绘,以河流图的形式展示了人工智能在60多年中的发展历史中取得的标志性成果。本文以该河流图为基础,系统的梳理了人工智能的发展过程及其标志性成果,希望能将这段60多年几经沉浮的历史,以一个更加清晰的面貌呈现出来。
第一章:起步期-20世纪50年代及以前
人工智能的起源可以追溯到以及阿兰·图灵(Alan Turing)1936年发表的《论可计算数及其在判定问题中的应用》。后来随着克劳德·香农(Claude Shannon)在 1950 年提出计算机博弈。以及艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing)在 1954 年提出“图灵测试”,让机器产生智能这一想法开始进入人们的视野。
1956年达特茅斯学院召开了一个研讨会,John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester, 以及Claude Shannon等人正式提出“人工智能”这一概念。算法方面,1957年,Rosenblatt Frank提出感知机算法Perceptron,这不仅开启了机器学习的浪潮,也成为后来神经网络的基础(当然追溯的话,神经网络研究得追溯到1943年神经生理学家麦卡洛克(W. S. McCulloch)和皮茨(W. Pitts)的神经元模型)。
1.1 计算机象棋博弈(Programming a computer for playing chess)
克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon,1916年4月30日—2001年2月24日)是美国数学家、信息论的创始人。
香农是世界上首批提出“计算机能够和人类进行国际象棋对弈”的科学家之一。1950年,他为《科学美国人》撰写过一篇文章,阐述了“实现人机博弈的方法”;他设计的国际象棋程序,发表在同年《哲学杂志》上(计算机下棋程序 Programming a Computer for Playing Chess)。
香农把棋盘定义为二维数组,每个棋子都有一个对应的子程序计算棋子所有可能的走法,最后有个评估函数(evaluation function)。传统的棋局都把下棋过程分为三个阶段,开局、中局和残局,不同阶段需要不同的技术手段。而此论文也引用了冯·诺依曼的《博弈论》和维纳的《控制论》。
这篇论文开启了计算机下棋的理论研究,其主要思路在多年后的“深蓝”及AlphaGo中仍能看到。1956年,在洛斯阿拉莫斯的MANIAC计算机上,他又展示了国际象棋的下棋程序。
1.2 图灵测试(Turing Test)
艾伦·麦席森·图灵(英语:Alan Mathison Turing,1912年6月23日—1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父,人工智能之父。
1954年,图灵测试(The Turing test)由图灵发明,指测试者与被测试者(一个人和一台机器)隔开的情况下,通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。进行多次测试后,如果机器让平均每个参与者做出超过30%的误判,那么这台机器就通过了测试,并被认为具有人类智能。图灵测试一词来源于计算机科学和密码学的先驱艾伦·麦席森·图灵写于1950年的一篇论文《计算机器与智能》,其中30%是图灵对2000年时的机器思考能力的一个预测,目前我们已远远落后于这个预测。
他实际提出了一种测试机器是不是具备人类智能的方法。即假设有一台电脑,其运算速度非常快、记忆容量和逻辑单元的数目也超过了人脑,而且还为这台电脑编写了许多智能化的程序,并提供了合适种类的大量数据,那么,是否就能说这台机器具有思维能力?
图灵肯定机器可以思维的,他还对智能问题从行为主义的角度给出了定义,由此提出一假想:即一个人在不接触对方的情况下,通过一种特殊的方式,和对方进行一系列的问答,如果在相当长时间内,他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机,那么,就可以认为这个计算机具有同人相当的智力,即这台计算机是能思维的。这就是著名的“图灵测试”(Turing Testing)。当时全世界只有几台电脑,其他几乎所有计算机根本无法通过这一测试。
要分辨一个想法是“自创”的思想还是精心设计的“模仿”是非常难的,任何自创思想的证据都可以被否决。图灵试图解决长久以来关于如何定义思考的哲学争论,他提出一个虽然主观但可操作的标准:如果一台电脑表现(act)、反应(react)和互相作用(interact)都和有意识的个体一样,那么它就应该被认为是有意识的。
为消除人类心中的偏见,图灵设计了一种“模仿游戏”即图灵测试:远处的人类测试者在一段规定的时间内,根据两个实体对他提出的各种问题的反应来判断是人类还是电脑。通过一系列这样的测试,从电脑被误判断为人的几率就可以测出电脑智能的成功程度。
图灵预言,在20世纪末,一定会有电脑通过“图灵测试”。2014年6月7日在英国皇家学会举行的“2014图灵测试”大会上,举办方英国雷丁大学发布新闻稿,宣称俄罗斯人弗拉基米尔·维西罗夫(Vladimir Veselov)创立的人工智能软件尤金·古斯特曼(Eugene Goostman)通过了图灵测试。虽然“尤金”软件还远不能“思考”,但也是人工智能乃至于计算机史上的一个标志性事件。
为者常成,行者常至
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