首页 理论教育人工智能简介及研究内容

人工智能简介及研究内容

【摘要】:又由于机器智能是模拟人类智能的,因此又可称它为模拟智能。从这个意义上说,可把它定义为人工智能,英文名为Artificial Intelligence,简称AI。总体来看,人工智能的基本研究内容具体包括以下几个方面。机器思维是人工智能研究中最重要、最关键的部分。针对这一目标,人们就要根据现有计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法,建立相应的智能系统。人工智能研究的远期目标与近期目标是相辅相成的。

1.人工智能的概念

所谓人工智能就是用人工的方法在机器(计算机)上实现的智能,或者说是人类智能在机器上的模拟,或者说是人们使机器具有类似于人的智能。由于人工智能是在机器上实现的,因此又可称之为机器智能。又由于机器智能是模拟人类智能的,因此又可称它为模拟智能。

现在,“人工智能”这个术语已被用作“研究如何在机器上实现人类智能”这门学科的名称。从这个意义上说,可把它定义为人工智能,英文名为Artificial Intelligence,简称AI。它是一门研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能系统,使它能模拟、延伸、扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。通俗地说,人工智能就是要研究如何使机器具有能听、会说、能看、会写、能思维、会学习、能适应环境变化、能解决各种面临的实际问题等功能的一门学科。总之,它是要使机器能做需要人类智能才能完成的工作,甚至比人更高明。

2.人工智能的基本内容

人工智能研究领域具有众多学派。例如以麦卡锡与尼尔逊为代表的逻辑学派,主要研究基于逻辑的知识表示及推理机制;以纽厄尔和西蒙为代表的认知学派,主要研究对人类认知功能的模拟;以费根鲍姆为代表的知识工程学派,主要研究知识在人类智能中的作用与地位。不同学派的研究内容和研究重点不同。总体来看,人工智能的基本研究内容具体包括以下几个方面。

(1)机器感知

机器感知是指使计算机具有类似于人的感知能力,其中以机器视觉与机器听觉为主。机器视觉是让机器能够识别并理解文字、图像、物景等,机器听觉是让机器能识别并理解语言、声响等。机器感知是机器获取外部信息的基本途径,是使机器具有智能不可缺少的组成部分。目前已经形成了两个专门的研究领域,即模式识别自然语言理解。

(2)机器思维

机器思维是指对通过感知得来的外部信息及机器内部的各种工作信息进行有目的的处理。机器思维是人工智能研究中最重要、最关键的部分。

(3)机器学习(www.chuimin.cn)

机器学习就是要使计算机具有获取新知识、学习新技巧,并在实践中不断完善、改进的能力,使它能自动地获取知识,能直接向书本学习,能通过与人谈话学习,能通过对环境的观察学习,并在实践中实现自我完善,克服人们在学习中存在的局限性,例如容易忘记、效率低以及注意力分散等。

(4)机器行为

机器行为主要是指计算机的表达能力,即“说”“写”“画”等。对于智能机器人来说,它还应具有人的四肢功能,即能走路、能取物、能操作等。

(5)智能系统及智能计算机的构造技术

为了实现人工智能的近期目标及远期目标,需要建立智能系统及智能机器,为此需要开展对模型、系统分析与构造技术、建造工具及语言等的研究。

3.人工智能的研究目标

在麻省理工学院出版的名为“Artificial Intelligence at MIT:Ex panding Frontiers”的书中,对人工智能的研究目标做了如下论述:“它的中心目标是使计算机有智能:一方面是使它们更有用,另一方面是理解使智能成为可能的原理。”

显然,人工智能研究的目标是构造可实现人类智能的智能计算机或智能系统,“使得计算机有智能”。为了实现这一目标,就必须开展对使智能成为可能的原理的研究,同时还需要相应硬件及软件的密切配合。这涉及脑科学认知科学、计算机科学、系统科学控制论、微电子学等多种学科。可把构造智能计算机作为人工智能研究的远期目标。人工智能研究的近期目标是使现有的电子数字计算机更聪明、更有用,使它不仅能做一般的数值计算及非数值信息的数据处理,而且能运用知识处理问题,能模拟人类的部分智能行为。针对这一目标,人们就要根据现有计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法,建立相应的智能系统。例如目前研究开发的专家系统、机器翻译系统、模式识别系统、机器学习系统、机器人等。

人工智能研究的远期目标与近期目标是相辅相成的。远期目标为近期目标指明了方向;而近期目标的研究则为远期目标的最终实现奠定了基础,做好了理论及技术上的准备。最后还应该指出的是,近期目标与远期目标之间并无严格的界限。随着人工智能研究的不断深入发展,近期目标将不断地变化,逐步向远期目标靠近,近年来在人工智能各个领域中所取得的成就充分说明了这一点。