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人工智能的时代究竟距离我们还有多远,机械力量初展望

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发表于 2012-5-12 10:26:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该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。
    人工智能,英文单词 artilect,来源于 雨果·德·加里斯 的著作<The Artilect War> 。   
    “人工智能”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。人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的,现在计算机不但能完成这种计算,而且能够比人脑做得更快、更准确,因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”,可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的,人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智能学科研究的主要内容包括:知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。       
    实际应用机器视觉:指纹识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别,专家系统,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,还有航天应用等。   
    学科范畴人工智能是一门边沿学科,属于自然科学和社会科学的交叉。   
    涉及学科哲学和认知科学,数学,神经生理学,心理学,计算机科学,信息论,控制论,不定性论,仿生学,研究范畴自然语言处理,知识表现,智能搜索,推理,规划,机器学习,知识获取,组合调度问题,感知问题,模式识别,逻辑程序设计,软计算,不精确和不确定的管理,人工生命,神经网络,复杂系统,遗传算法人类思维方式   
    应用领域智能控制,专家系统,机器人学,语言和图像理解,遗传编程机器人工厂   
    安全问题目前人工智能还在研究中,但有学者认为让计算机拥有智商是很危险的,它可能会反抗人类。这种隐患也在多部电影中发生过。
人工智能的两种实现方法
  人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。一种是采用传统的编程技术,使系统呈现智能的效果,而不考虑所用方法是否与人或动物机体所用的方法相同。这种方法叫工程学方法(Engineering approach),它已在一些领域内作出了成果,如文字识别、电脑下棋等。另一种是模拟法(Modeling approach),它不仅要看效果,还要求实现方法也和人类或生物机体所用的方法相同或相类似。本书介绍的遗传算法(GeneriAlgorithm,简称GA)和人工神经网络(Artificial Neural Network,简称ANN)均属后一类型。遗传算法模拟人类或生物的遗传-进化机制,人工神经网络则是模拟人类或动物大脑中神经细胞的活动方式。为了得到相同智能效果,两种方式通常都可使用。采用前一种方法,需要人工详细规定程序逻辑,如果游戏简单,还是方便的。如果游戏复杂,角色数量和活动空间增加,相应的逻辑就会很复杂(按指数式增长),人工编程就非常繁琐,容易出错。而一旦出错,就必须修改原程序,重新编译、调试,最后为用户提供一个新的版本或提供一个新补丁,非常麻烦。采用后一种方法时,编程者要为每一角色设计一个智能系统(一个模块)来进行控制,这个智能系统(模块)开始什么也不懂,就像初生婴儿那样,但它能够学习,能渐渐地适应环境,应付各种复杂情况。这种系统开始也常犯错误,但它能吸取教训,下一次运行时就可能改正,至少不会永远错下去,用不到发布新版本或打补丁。利用这种方法来实现人工智能,要求编程者具有生物学的思考方法,入门难度大一点。但一旦入了门,就可得到广泛应用。由于这种方法编程时无须对角色的活动规律做详细规定,应用于复杂问题,通常会比前一种方法更省力。
    定义
    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。   
    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。   
    人工智能目前在计算机领域内,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。   
    著名的美国斯坦福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。”而另一个美国麻省理工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(Artificial Intelligence,简称AI)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(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技术之一。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。

    美国《连线》杂志近日评选出电影中人类所创造的十大邪恶电脑,科幻电影《终结者》中的天网位居榜首。
    以下就是影视作品中的十大邪恶电脑:
    1 《终结者》中的天网

                                
    毫无疑问,任何科学家或者军方领导人都不希望出现《终结者》中的可怕景象,他们要始终牢牢掌握武器系统的控制权,决不能让它们像终结者的“老板”天网那样,成为屠杀人类的疯狂机器。启动之后,可怕的天网于1997年8月29日美国东部时间凌晨2点14分获得自我意识,而后决定派遣终结者杀死人类反抗军领袖约翰·康纳(John Connor)的母亲,失败之后,再次派遣终结者刺杀年少时的康纳。

    2 《电子世界争霸战》中的主控程序
                                 
    主控程序(MCP)类似一个通红发光并且不停旋转的复活岛雕像,它的老板是贪婪的软件程序师、由大卫·华纳(David Warner)饰演的埃迪·迪林格。MCP妄图利用视频游戏统治整个世界。索尼和微软表示,这还算不上世界上最为可怕的想法。

    3 《巨人:福宾计划》中的“巨人”
                                    
     “巨人”无疑是一个傲慢自大的傻瓜和疯子,它妄图控制全世界的核武器,并希望用对自己有利的方式接管人类文明。对于人类在技术时代对自由的渴求,《巨人:福宾计划》可谓是一部带有寓言性质的影片。片中,“巨人”像神一般叫嚣:“终有一天,你们不仅对我充满尊敬和敬畏,同时也会满怀爱意。”它的人类创造者的回答则是:“永不!”

    4 《神秘博士》中的Zoanon
    在汤姆·贝克(Tom Baker)领衔主演的《神秘博士》第4部《恶魔之脸》(The Face of Evil)营造的可怕场景中,这位上演时空穿梭的英雄试图修理一艘坠毁的宇宙探索飞船上陷入瘫痪的电脑,但令人没有想到的是,他最终却创造出一个“性格分裂”的可怕机器。更为严重的是,这部疯狂追捧优生学的电脑只有神秘博士本人才能修理。

    5 《魔种》中的海神IV
                              
    有自我意识的超级电脑“海神IV”企图“强奸”创造者的妻子、由朱莉·克里斯蒂(Julie Christie)饰演的苏珊·哈里斯(Susan Harris),希望通过这种暴力手段将自己变成人类,即创造一个人机混血儿并将灵魂附在这个“怪物”身上。形象地说,此时的“海神IV”无异于一个高科技含量的皮诺曹。

    6 《星际迷航:原初系列》中的M5
                                      
    M5由理查德·戴斯特罗姆(Richard Daystrom)博士发明,作用是取代“进取”号船员,操纵飞船。但由于机器故障,M5居然调转枪头,站在主人的对立面,直到科克船长和同伴拔下插头,一场灾难才得以幸免。

    7 《鹰眼》中的ARIA
                                 
    ARIA是“自治侦察智能综合分析”的英文缩写,能够监控所有监视技术。

    8 《战争游戏》中的WOPR
                              
    在上世纪80年代经典影片《战争游戏》中,美国政府上演了非常愚蠢的举动,将核武器的生杀大权完全交给并不稳定的超级电脑WOPR——WOPR是“作战计划响应”的英文缩写,创造者则更愿意叫它“约书亚”。片中,马修·布罗德里克(Matthew Broderick)饰演的少年是一个疯狂的电脑游戏迷,他不经意地闯入五角大楼绝密电脑系统,并在电脑上运行其最喜欢的游戏《全球热核战争》。但令他无法想像的是,自己所玩的并不是什么游戏,而是在“策动”一场真实的核战争。庆幸的是,他及时发现真相,停止游戏,将世界从毁灭边缘拉了回来。

    9 《神秘博士》中的B.O.S.S
    在《神秘博士》系列更具嬉皮士风格的冒险之旅《绿色死亡》(The Green Death)中,最大的反派非B.O.S.S.(生物形态组织系统管理的英文缩写)莫属。它秘密控制了企图统治世界的联合企业Global Chemicals。

    10 《超人3》中的终极电脑
                             
    相对于布莱恩·辛格(Bryan Singer)执导的过分依靠特效的《超人归来》,拍摄于1983年的《超人3》在娱乐性方面显然更胜一筹。片中,理查德·普赖尔(Richard Pryor)饰演的电脑天才让拥有钢铁之躯的超人陷入人格分裂,幸运的是,寄希望于用这种方式打败超人的图谋最终以破产告终。实际上,超人在片中的最大敌人并非所谓的人格分裂,而是罗伯特·沃戈(Robert Vaughn)饰演的大反派制造的终极电脑,这个拥有可怕力量的庞然大物一度让超人陷入苦战。

    从目前的AI(人工智能)的情况来看,天网和终结者的出现要很久很久,因为即使目前AI最高水平的日本,也只是出了一个外形和表情和真人类似的机器人,会走几步路。   
    目前的人工智能都只是一种算法而已,就算是可以自我学习,但是也还是有最大的局限性。这些人工智能都是局限在已有的数据上进行分析,得出固定的结论,没有创新性的AI是永远出现不了T800的,最多达到T600的水平。举例来说,数字图片识别的AI,是根据现有的一些数字图片来识别0-9,在没有见过A-Z之前,这个AI再怎么聪明都是不能识别A-Z的。这就是人工智能目前最大的局限。
    人类本身智能的实现是通过DNA,教育,身体传感器(听,看,闻... ...等等)我们用于处理这些所有感知的细胞无数个,这和目前人工智能传感器单一简直没有任何可比性,每一个神经细胞都是一个传感器,一个信息采集器,一个训练器。目前的科技做不到这一部。所以终结者的出现还需要科技进步到一个极致才可能。但是从另外一个角度来看:人工智能虽然是以人的方式在设计,但是某一天他的生命周期和模式可能不同于我们。他的进化途径和人类不一样。他本身是基于高速网络和海量信息,他只要一出现,那么他的进化过程可能就在一天内完成了。人类从使用火到使用原子弹用了上万年。而人工智能在完成这个进化可能只需要一天。   
    这就是差异和生命进化的不同特征。不过即使产生了人工智能带来的文明,也不用过于担心。因为这种智能和文化来源于人类,他必然附带着人类社会的特征,这些特征将会影响到这种新的进化。人类不会灭亡,只是生存的方式不知,或许Matix真的会出现也完全可能。

    天网组织大盘点
    天网:天网的雏形本来是美国开发的电脑防御系统,理论上是可以控制整个互联网,但是研究者认为它还不太稳定,所以一直没有启用但是天网在研发过程中逐渐有了思想,有了自己的意志,它认为人类阻碍了社会发展,应该被消灭。但是这一切研究者并不知晓天网的第一步计划是要接管整个互联网,但是启动开关需要美国国防部长手动开启,所以天网制造了一个病毒,在美国大范围传播,任何杀毒软件都无法消灭它,美国人认为天网是最后的防御手段,于是启用了天网,病毒很快被消灭,但是天网在同一时间控制了整个互联网,和美国的所有核武器系统,一时间所有核武器升空,并攻击人类本身,地球进入核冬天,90%的人类死亡了,幸存的人类把这一天称为审判日,剩下的人类在领袖约翰康纳的领导下与电脑继续作战。
                           
时间到了2018年,《终结者2018》中的人类不再是面对回到过去或现在的某个形单影只的终结者,而是“天网”兵工厂流水线上生产出的整个机器人军团,它们在气势上远远压过人类反抗军。这些造型各异的机器海陆空各显神通,它们共同的目标是:歼灭人类。
                                    
    巨型怪兽机“收割者”是天网最为骇人的作品,专门为捕捉人类而设计,巨大的机械臂轻易就可以拎起一个人类。左肩上的炮看似精致却威力巨大,骨架则由诸多小型猎杀机器人组装而成,可在变换猎杀任务时自动脱离母体。               
                                   
    从“收割者”身体分离的摩托车猎杀者,专为陆地作战而设计,行动极为迅猛。
                                
   “摩托终结者”设计图,攻击模式下,车体两侧的机枪还会随车体的倾斜而收缩
                                                         
   “摩托终结者”的早期设计图,当时两侧还没有加上机枪,但依然有武器系统,攻击模式见左上方三个小图
                                 
    在广袤的洲际荒原上,“摩托终结者”就是完美的公路杀手
                                
    由“收割者”身体分离后、潜伏水中猎杀反抗军的机器人,体型似八角爪,拥有能瞬间碾碎卡车的大口。此外还能钻进人体内萃取骨髓,带回“天网”总部取样。在陆地上它只能靠跳跃前进,但弹跳力惊人
                              
                                                     
  “水栖机器人”攻击模式,有“开”和“合”两种状态
                              
  “水栖机器人”正在提取一位反抗军成员的干细胞
                              
   反抗军领袖约翰·康纳在研究被降服的“水栖机器人”
                             
   燕尾飞行器,前后端都设有炮,流线型的设计使得飞行速度极快,转向也很灵活,擅长从空中对地面的人类反抗军进行围歼。
                              
                           
                              
                           
外形酷似“捕猎杀手”的飞行器,但体积较大,飞行速度较慢,主要用于将被捕获的人类运返“天网”囚犯劳动营。
                                    
“天网”制造的第一款可借人皮变换外表的终结者,生命核是身体内的金属骨骼,一旦损坏就会报废。这是一种更大、更恶心的巨型机器人,虽然算不上最古老的终结者,但也算得上是量产最多的终结者了。T-600没有思想不会学习,虽然比较低级,但它们身形高大,有组织性,手拿火力猛烈的转管机枪,成为“救世军”最主要的敌手。这2.4米高的大家伙还装备有心脏跳动探测器,随时准备“终结”任何有生命的物体。

   


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