■文/王國(guó)強(qiáng)

人工智能的發(fā)展之路曲折多變，幾經(jīng)沉浮，潮起潮落。

2016年是人工智能（Artificial Intelligence，AI）學(xué)科誕生60周年。在這個(gè)特殊的歷史節(jié)點(diǎn)，谷歌公司的AlphaGo擊敗李世石，百度公司推出無(wú)人車(chē)，IBM、微軟、Facebook等公司相繼推出自己的人工智能平臺(tái)，一些國(guó)家也紛紛對(duì)人工智能進(jìn)行戰(zhàn)略布局，例如美國(guó)的《國(guó)家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》、日本的“人工智能工程表”、中國(guó)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等，新一輪人工智能發(fā)展熱潮預(yù)示著人工智能再次迎來(lái)新的拐點(diǎn)。AI作為20世紀(jì)中期興起的一門(mén)新的交叉學(xué)科，其學(xué)科成長(zhǎng)之路曲折多變，幾經(jīng)沉浮，潮起潮落。

AI學(xué)科的誕生

人工智能是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能或其他生物智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)技術(shù)學(xué)科，其研究對(duì)象，簡(jiǎn)單地講就是“機(jī)器智能”和“智能機(jī)器”。從這個(gè)意義上說(shuō)，其歷史淵源可溯及遙遠(yuǎn)的過(guò)去，其學(xué)科基礎(chǔ)可涉及廣泛的領(lǐng)域。

研究制造具有擬人智能的機(jī)器，是人類(lèi)長(zhǎng)期以來(lái)的愿望。我國(guó)古代很早就有許多這樣的發(fā)明制造，例如，算盤(pán)——古典的十進(jìn)制機(jī)械式手動(dòng)計(jì)算器、八卦——二進(jìn)制編碼邏輯推理預(yù)測(cè)器、指南車(chē)——差動(dòng)齒輪補(bǔ)償原理機(jī)械式自動(dòng)定向車(chē)、候風(fēng)地動(dòng)儀——地震方位自動(dòng)檢測(cè)與微震敏感報(bào)警器，還有會(huì)跳舞的“人形舞姬”、會(huì)捕鼠的木制“鐘馗”等。在國(guó)外，人們同樣很早就幻想用機(jī)器模仿或代替人，從事服務(wù)勞動(dòng)，例如古希臘人發(fā)明的“自動(dòng)機(jī)”、日本人發(fā)明的“自動(dòng)機(jī)器玩偶”，以及近代西方的“蒸汽人”和“電報(bào)箱”、現(xiàn)代意義的“第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人”等各種智能機(jī)器。

思維是人類(lèi)智能的核心，邏輯思維作為思維的高級(jí)形式，人們很早就開(kāi)始了對(duì)它的探索。古希臘哲學(xué)家亞里士多德在中世紀(jì)就創(chuàng)立了形式邏輯學(xué)，其三段論至今仍是我們寫(xiě)作的利器。我國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期公孫策的“白馬說(shuō)”、墨子的“墨經(jīng)”等則構(gòu)成了中國(guó)古代邏輯思想的精髓。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，自然科學(xué)的進(jìn)步，數(shù)學(xué)方法的廣泛應(yīng)用，17世紀(jì)誕生了數(shù)理邏輯這門(mén)學(xué)科。德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）作為數(shù)理邏輯的奠基人，他繼承了思維可以計(jì)算的思想，把人類(lèi)推理歸納為某類(lèi)運(yùn)算，首次提出“通用符號(hào)”和“推理計(jì)算”等概念，被看作是對(duì)“機(jī)器思維”的初步探索者。英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾（George Boole）在1854年出版了《思維規(guī)律研究》一書(shū)，創(chuàng)立了邏輯代數(shù)，首次用符號(hào)語(yǔ)言描述了思維活動(dòng)中推理過(guò)程的基本規(guī)律。1931年奧地利裔美國(guó)數(shù)學(xué)家哥德?tīng)枺↘urt G?del）提出不完備性定理，揭示了形式系統(tǒng)的內(nèi)在局限性。此外，人們還對(duì)邏輯推理和計(jì)算機(jī)器進(jìn)行了研制。例如，西班牙邏輯學(xué)家盧樂(lè)（Romen Luee）提出可求解多種問(wèn)題的通用邏輯機(jī)，法國(guó)物理學(xué)家帕斯卡（Blaise Pascal）研制出機(jī)械式加法計(jì)算器，英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝奇（Charles Babbage）研究了類(lèi)似現(xiàn)代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的“差分機(jī)”和“分析機(jī)”。1936年，英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈（Alan Turing）提出被稱(chēng)為“圖靈機(jī)”的“理論計(jì)算機(jī)”模型，創(chuàng)立了“自動(dòng)機(jī)理論”。1950年，圖靈發(fā)表了著名論文《計(jì)算機(jī)能思維嗎？》，明確提出“機(jī)器能思維”的觀點(diǎn)。為此，圖靈還設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)機(jī)器有沒(méi)有思維的智力測(cè)試，即“圖靈測(cè)試”，開(kāi)辟了用計(jì)算機(jī)從功能上模擬人的智能的道路。

形象思維是不同于邏輯思維的人類(lèi)智能表現(xiàn)的另一種重要形式，人們從仿生學(xué)的角度對(duì)思維進(jìn)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模擬。20世紀(jì)初期，認(rèn)知心理學(xué)派中的結(jié)構(gòu)主義理論者認(rèn)為，智能活動(dòng)的基元是神經(jīng)細(xì)胞，神經(jīng)元之間的不斷作用和刺激帶來(lái)了感官上的無(wú)窮認(rèn)識(shí)，智能認(rèn)識(shí)活動(dòng)的過(guò)程實(shí)際上是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)演化過(guò)程，神經(jīng)細(xì)胞的整體結(jié)構(gòu)是人類(lèi)智能產(chǎn)生的條件，神經(jīng)細(xì)胞之間的突觸聯(lián)結(jié)機(jī)制是智能活動(dòng)的基礎(chǔ)。1943年，美國(guó)科學(xué)家麥卡洛克（Warren Sturgis McCulloch）和皮茨（Walter Pitts）認(rèn)為，仿造人腦結(jié)構(gòu)就可產(chǎn)生“智能”，就有可能獲得與人腦機(jī)理相似的功能，并成功研制出世界上第一個(gè)被稱(chēng)作“MP模型”的人工神經(jīng)細(xì)胞數(shù)學(xué)模型?！癕P模型”理論被認(rèn)為是架起智能與神經(jīng)科學(xué)橋梁的奠基之作。“MP模型”研制成功后，美國(guó)數(shù)學(xué)家克里納（Stephen Cole Kleene）對(duì)其進(jìn)行了發(fā)展與完善，研制出閉環(huán)神經(jīng)細(xì)胞模型，發(fā)展了“自動(dòng)機(jī)理論”。1949年，加拿大心理學(xué)家荷布（Donald Olding Hebb）出版了《組織行為》一書(shū)，書(shū)中指出，當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞參與某種心理活動(dòng)時(shí)，細(xì)胞之間聯(lián)結(jié)通路的信息傳導(dǎo)能力將會(huì)增強(qiáng)，即所謂的“Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則”。1951年，美國(guó)認(rèn)知科學(xué)家明斯基（Marvin Minsky）建造了世界上第一臺(tái)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬器，并首次提出“智能體”（agent）概念，為有效地解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題提供了新的工具。

智能行為是人類(lèi)智慧活動(dòng)的結(jié)果，人們從控制論的觀點(diǎn)來(lái)模擬智能活動(dòng)或行為。1948年，美國(guó)數(shù)學(xué)家維納（Norbert Wiener）創(chuàng)立了“控制論”，研究了動(dòng)物與機(jī)器中的控制和通信的共同規(guī)律，如反饋控制原理，信息傳輸、變換、加工過(guò)程等，奠定了從人與外部環(huán)境互相作用入手研究人類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)智能的理論基礎(chǔ)。1951年，美國(guó)系統(tǒng)工程專(zhuān)家李躍滋提出“自尋優(yōu)控制”理論，英國(guó)神經(jīng)生理學(xué)家及控制論學(xué)家艾什比（William Ross Ashby）研制出“自穩(wěn)定平衡器”，進(jìn)一步豐富了控制理論。1952年，美國(guó)數(shù)學(xué)家香農(nóng)（Claude Shannon）研制出被稱(chēng)為“香農(nóng)老鼠”的第一個(gè)控制論動(dòng)物。香農(nóng)老鼠在迷宮中的表演曾經(jīng)轟動(dòng)一時(shí)，促進(jìn)了其他機(jī)器動(dòng)物模型的研究，香農(nóng)由此被認(rèn)為是“自學(xué)習(xí)機(jī)”和“控制論動(dòng)物”的先驅(qū)。1954年，艾什比出版了名著《腦的設(shè)計(jì)》一書(shū)，首創(chuàng)生物控制論。這些成果為在行為上模擬研究人工智能開(kāi)辟了新天地。

總之，20世紀(jì)中期心理學(xué)、生理學(xué)、生物控制論、語(yǔ)言學(xué)、行為科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展為人工智能的產(chǎn)生奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。電子數(shù)字計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信工程技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、電子工程技術(shù)等有關(guān)工程技術(shù)科學(xué)的進(jìn)展為人工智能的產(chǎn)生奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。在這樣的背景下，1956年夏，美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院舉行了由科學(xué)家麥卡錫（John McCarthy）、明斯基、香農(nóng)、西蒙（Herbert Alexander Simon）、塞繆爾（Arthur Samuel）、紐厄爾（Allen Newell）等發(fā)起的“關(guān)于如何用機(jī)器模擬人的智能”的學(xué)術(shù)討論會(huì)，并首次采用人工智能的概念。這次為期兩個(gè)月之久的學(xué)術(shù)會(huì)議，意味著“人工智能”這門(mén)新學(xué)科的正式誕生。

英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈創(chuàng)立了“自動(dòng)機(jī)理論”，提出理想計(jì)算機(jī)模型，奠定了人工智能的基礎(chǔ)。

AI技術(shù)成長(zhǎng)路徑

1956年達(dá)特茅斯會(huì)議之后，人工智能問(wèn)題的研究主要沿著機(jī)器思維、機(jī)器感知和機(jī)器行為3個(gè)方向發(fā)展，并相應(yīng)形成了符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義和行為主義3大學(xué)術(shù)派別。

●基于邏輯推理的符號(hào)主義

符號(hào)主義（Symbolism）是一種基于邏輯推理的智能模擬方法，主要代表人物是美國(guó)科學(xué)家西蒙、紐厄爾、費(fèi)根鮑姆（Edward Feigenbaum）等。他們認(rèn)為，思維的基元是符號(hào)，思維過(guò)程就是符號(hào)的運(yùn)算；智能的核心是知識(shí)，利用知識(shí)推理進(jìn)行問(wèn)題求解；智能活動(dòng)的基礎(chǔ)就是物理符號(hào)系統(tǒng)，人腦、電腦都是物理符號(hào)系統(tǒng)；知識(shí)可用符號(hào)表示，可以建立基于符號(hào)邏輯的智能理論體系。該學(xué)派經(jīng)歷了從啟發(fā)程序（Heuristic Program）到專(zhuān)家系統(tǒng)（Expert System）再到知識(shí)工程的發(fā)展路徑。

啟發(fā)程序是一種模擬人的思維方法與規(guī)律的計(jì)算機(jī)程序。第一個(gè)著名的啟發(fā)程序是1956年由紐厄爾、西蒙和肖（Cliff Shaw）合作研制成功的“邏輯理論機(jī)”（Logic Theory Machine，簡(jiǎn)稱(chēng)LT）。LT模擬了數(shù)學(xué)家證明數(shù)學(xué)定理過(guò)程中的某些思維方法，應(yīng)用心理學(xué)方法設(shè)計(jì)了稱(chēng)為“大聲想”的心理實(shí)驗(yàn)，以記錄分析思維的過(guò)程和智能活動(dòng)。他們將問(wèn)題分解、變量代入、符號(hào)替換等方法編寫(xiě)成計(jì)算機(jī)程序，成功證明了英裔美國(guó)科學(xué)家懷特海（Alfred North Whitehead）和英國(guó)科學(xué)家羅素（Bertrand Russell）著的《數(shù)學(xué)原理》一書(shū)第二章中的數(shù)學(xué)定理，開(kāi)創(chuàng)了用計(jì)算機(jī)模擬人的高級(jí)智能活動(dòng)之先河，被認(rèn)為是人工智能的真正開(kāi)端。同年，塞繆爾通過(guò)模擬自己的下棋策略和方法研制成功了具有自主學(xué)習(xí)能力的“跳棋程序”。起初，這個(gè)跳棋程序下不過(guò)塞繆爾本人，但是經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)其他高手的棋藝，于1959年終于擊敗了它的設(shè)計(jì)者。1962年，它又成功戰(zhàn)勝了美國(guó)一個(gè)州的跳棋冠軍。塞繆爾的研究成果大大推動(dòng)了人工智能領(lǐng)域中“機(jī)器博弈”“機(jī)器學(xué)習(xí)”等的研究工作。1960年，紐厄爾、西蒙和肖再度合作研制成功了“通用問(wèn)題求解程序”（General Problem Solver，GPS）。GPS可以求解11種不同類(lèi)型的問(wèn)題，提高了啟發(fā)程序的通用性，擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)進(jìn)行腦力勞動(dòng)的應(yīng)用范圍。1960年，華裔美國(guó)數(shù)理邏輯家王浩提出命題邏輯的機(jī)器定理證明的新算法，用計(jì)算機(jī)證明了集合論中的300多條定理。1965年，美國(guó)科學(xué)家魯賓遜（John Alan Robinson）提出詞邏輯的“消解原理”，簡(jiǎn)化了判定步驟。1977年，我國(guó)數(shù)學(xué)家吳文俊提出了初等幾何判定問(wèn)題的機(jī)器定理證明方法，并推廣到初等微分幾何、非歐幾何領(lǐng)域。

專(zhuān)家系統(tǒng)是一種基于專(zhuān)家專(zhuān)業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，用于求解專(zhuān)門(mén)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。第一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)（DENDRAL）是化學(xué)分析專(zhuān)家系統(tǒng)，它是由費(fèi)根鮑姆于1965年提出，1968年研制成功的?；瘜W(xué)專(zhuān)家分析系統(tǒng)的問(wèn)世，標(biāo)志著人工智能學(xué)科中“專(zhuān)家系統(tǒng)”分支學(xué)科的誕生。美國(guó)斯坦福大學(xué)的肖特利夫（Edward Hance Shortliffe）等人于1971年開(kāi)始，1976年完成了第一個(gè)用于血液感染病的診斷、治療和咨詢(xún)服務(wù)的醫(yī)療專(zhuān)家系統(tǒng)（MYCIN）。該系統(tǒng)首次采用“知識(shí)庫(kù)”“推理機(jī)”“可信度”等概念，利用非確定性知識(shí)推理對(duì)用戶(hù)咨詢(xún)提出的問(wèn)題進(jìn)行回答，并給出答案的可信度估計(jì)。MYCIN的成功為其他許多專(zhuān)家系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)提供了良好的范本。斯坦福研究所的杜達(dá)（Richard O. Duda）等人于1976年開(kāi)始，1981年完成地質(zhì)勘探專(zhuān)家系統(tǒng)（PROSPECTOR），并成功用于鉬礦勘探，取得了重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)學(xué)者涂序彥、郭榮江等人于1977年開(kāi)始，1979年完成了世界上第一個(gè)中醫(yī)專(zhuān)家系統(tǒng)“中醫(yī)關(guān)幼波肝炎診斷治療程序”。1977年，費(fèi)根鮑姆提出“知識(shí)工程”概念，大大推動(dòng)了基于知識(shí)的專(zhuān)家系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)工具的發(fā)展。

20世紀(jì)80年代是專(zhuān)家系統(tǒng)的黃金時(shí)代。1981年，英國(guó)赫特福德大學(xué)教授克洛克森（William F. Clocksin）出版了《PROLOG語(yǔ)言編程》一書(shū)，奠定了新一代專(zhuān)家系統(tǒng)編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)。1983年，美國(guó)斯坦福大學(xué)教授海斯羅斯（Barbara Hayes-Roth）出版了《建立專(zhuān)家系統(tǒng)》一書(shū)，為研究與開(kāi)發(fā)各種類(lèi)型的專(zhuān)家系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。1985年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)教授哈蒙（Paul Harmon）出版了《專(zhuān)家系統(tǒng)：人工智能業(yè)務(wù)》，推動(dòng)了專(zhuān)家系統(tǒng)的商業(yè)化發(fā)展。專(zhuān)家系統(tǒng)的大量研究、開(kāi)發(fā)及成功應(yīng)用，一方面推動(dòng)了知識(shí)表達(dá)、知識(shí)推理、知識(shí)獲取、知識(shí)利用等知識(shí)工程方法和技術(shù)的發(fā)展，另一方面也大大促進(jìn)了人工智能的普及。90年代，人們對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)的研究轉(zhuǎn)向了與知識(shí)工程、模糊技術(shù)、實(shí)時(shí)操作技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等相結(jié)合的發(fā)展方向。進(jìn)入21世紀(jì)，專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入緩慢發(fā)展時(shí)期。

●基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)主義

聯(lián)結(jié)主義是一種從人腦的生理結(jié)構(gòu)出發(fā)來(lái)研究人的智能行為、模擬人腦信息處理功能的方法，主要代表人物是麥卡洛克、皮茨、羅森布拉特（Frank Rosenblatt）、霍普菲爾德（John Hopfield）等。他們從仿生學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，以神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能為重點(diǎn)進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬和物理模擬，形成了從神經(jīng)細(xì)胞模型到感知機(jī)再到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展路徑。

神經(jīng)細(xì)胞模型就是從腦的生物原型出發(fā)來(lái)探討人工智能。人們一般把1943年MP模型的誕生作為聯(lián)結(jié)主義研究的開(kāi)始年份。此后，經(jīng)過(guò)人們對(duì)MP模型的不斷改進(jìn)，以及對(duì)各種“腦模型”的研究，科學(xué)家制造了很多模擬大腦的既能運(yùn)算又能處理邏輯問(wèn)題的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在20世紀(jì)50年代末和60年代初形成了一次基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)主義的小高潮。其中，影響最大的是1957年美國(guó)認(rèn)知心理學(xué)家羅森布拉特研制成功的具有視角感知和學(xué)習(xí)功能的腦模型“感知機(jī)”（Perceptron）。感知機(jī)能進(jìn)行簡(jiǎn)單的文字識(shí)別、圖像識(shí)別和聲音識(shí)別，在60年代初期風(fēng)行一時(shí)，有多達(dá)近百家研究機(jī)構(gòu)和公司從事感知機(jī)的研發(fā)工作。1961年，德國(guó)學(xué)者斯泰布什（Karl Steinbuch）從宏觀仿生學(xué)觀點(diǎn)提出“學(xué)習(xí)矩陣”。1969年，明斯基等人出版了關(guān)于感知機(jī)的專(zhuān)著。由于感知機(jī)無(wú)法識(shí)別線性不可分的模式，70年代感知機(jī)的研究陷入低谷。

20世紀(jì)80年代初期，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究取得較大進(jìn)展。1981年，加拿大多倫多大學(xué)教授欣頓（Geoffrey Hinton）和美國(guó)布朗大學(xué)教授安德森（James A. Anderson）發(fā)表了《聯(lián)想記憶的并行模型》一文，再次掀起了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的熱潮。1982年，霍普菲爾德提出一種叫“Hofield”的新的全互連型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，成功解決了計(jì)算復(fù)雜的“旅行商”的問(wèn)題。1986年，美國(guó)科學(xué)家魯姆哈特（David Rumelhart）、維伯斯（Paul Werbos）等研制出被稱(chēng)為“反向傳播”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新一代多層次感知機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)BP網(wǎng)絡(luò)。同年，格羅斯伯格（Stephen Grossberg）、卡彭特（Rollo Carpenter）提出自適應(yīng)共振理論ART，所研制出的ART神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有良好的自適應(yīng)特性。1987年，首屆國(guó)際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)大會(huì)在美國(guó)圣迭戈舉行，并成立了“國(guó)際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)會(huì)”，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究再掀新高潮。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，聯(lián)結(jié)主義各項(xiàng)研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。90年代初，美國(guó)生物學(xué)家埃德?tīng)柭℅erald Edelman）提出了Darwinims模型，建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論。日本科學(xué)家相原（K. Aihara）等人提出了混沌神經(jīng)元模型，井上（Hirotaka Inoue）構(gòu)造出混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。目前，聯(lián)結(jié)主義模型的研究已成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

●基于現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知的行為主義

行為主義是一種模擬人類(lèi)智能行為的方法，主要代表人物是香農(nóng)、傅京孫、布魯克斯（Rodney Brooks）等。他們認(rèn)為，智能系統(tǒng)的智能水平和智能特性需要在真實(shí)世界的復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，并在與周?chē)h(huán)境的信息交互適應(yīng)過(guò)程中不斷進(jìn)化和體現(xiàn)出來(lái)。他們從控制論觀點(diǎn)出發(fā)形成了從控制論動(dòng)物到智能控制系統(tǒng)再到智能機(jī)器人的發(fā)展路徑。

控制論動(dòng)物模型主要是從仿生學(xué)的角度學(xué)習(xí)動(dòng)物的信息處理系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代，香農(nóng)成功研制出機(jī)器老鼠，瓦爾特（William Grey Walter）成功研制出電動(dòng)龜，這些機(jī)器動(dòng)物的成功研制積累了有關(guān)控制與信息傳遞、變換、處理的豐富經(jīng)驗(yàn)。60年代，華裔美國(guó)模式識(shí)別與機(jī)器智能專(zhuān)家傅京孫提出人工智能與自動(dòng)控制相結(jié)合的思想，模擬探討了人在控制過(guò)程中的學(xué)習(xí)方法和策略，特別是在句法結(jié)構(gòu)模式識(shí)別方面取得重要成果。1973年，澳大利亞生理學(xué)家神經(jīng)突觸學(xué)說(shuō)創(chuàng)立者埃克爾斯（John Carew Eccles）在其《作為神經(jīng)機(jī)器的小腦》一書(shū)中指出，小腦是運(yùn)動(dòng)控制的中心，他說(shuō)：“在運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)控制方面，小腦的功能猶如一臺(tái)計(jì)算機(jī)”。1975年，美國(guó)國(guó)家計(jì)量局實(shí)驗(yàn)室研制出基于小腦模型的自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)CMAC。

人是高智能水平的動(dòng)物，從控制論動(dòng)物向智能機(jī)器人的發(fā)展，是智能機(jī)器合乎邏輯的進(jìn)化過(guò)程。從20世紀(jì)60年代到70年代初，早期智能機(jī)器人基本上是在“積木世界”中活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置。1968年，麥卡錫研究了機(jī)器人的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)，利用斯坦福大學(xué)的“手-眼”機(jī)器人進(jìn)行顏色識(shí)別實(shí)驗(yàn)，并對(duì)四色積木進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別、裝卸和堆放。1970年，科爾斯（Stephen Coles）利用斯坦福大學(xué)的“眼-車(chē)”機(jī)器人，模擬了“猴子摘香蕉”。1972年，溫斯頓（Patrick Winston）對(duì)美國(guó)麻省理工學(xué)院的“手-眼”機(jī)器人進(jìn)行了總結(jié)評(píng)述，“手-眼”機(jī)器人是由計(jì)算機(jī)控制、帶有攝像機(jī)、具有觸覺(jué)的機(jī)械手，能夠進(jìn)行積木分類(lèi)、堆放和裝箱等作業(yè)。70年代后期到80年代，智能機(jī)器人的研究擴(kuò)展到“真實(shí)世界”。例如，日本日立中心研究所裝配的機(jī)器人，已有兩只“電子眼”，一只用于看圖紙，一只用于和機(jī)械手配合作業(yè)。1991年，在國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)上，美國(guó)機(jī)器人制造專(zhuān)家布魯克斯提出“不需要知識(shí)的智能”“不需要推理的智能”的新觀點(diǎn)，并表演了在未知?jiǎng)討B(tài)環(huán)境中進(jìn)行漫游的新型機(jī)器人。這種機(jī)器人已經(jīng)有150多種傳感器、20多個(gè)執(zhí)行效應(yīng)器，有6條腿，能像昆蟲(chóng)一樣爬行。

20世紀(jì)末，行為主義才以人工智能新學(xué)派的面孔出現(xiàn)，并取得了許多令人矚目的成果。現(xiàn)在，行為主義所采用的結(jié)構(gòu)上動(dòng)作分解方法、分布并行的處理方法以及由底至上的求解方法已成為人工智能領(lǐng)域中新的研究熱點(diǎn)。

AI發(fā)展的反思

人工智能發(fā)展之路滲透著對(duì)人的智慧的不同理解，并導(dǎo)致不同的研究思路。符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義、行為主義從不同的側(cè)面在不同的時(shí)空階段推動(dòng)著人工智能科學(xué)的發(fā)展，人工智能所遭遇的寒冬與復(fù)蘇取決于技術(shù)和社會(huì)發(fā)展所需要的各種條件。每次對(duì)人類(lèi)智能的超越都曾引起大眾的廣泛關(guān)注和擔(dān)憂(yōu)。

智能概念的認(rèn)識(shí)過(guò)程預(yù)示著新的人工智能理論的誕生。何謂“智能”？似乎可以追溯到古希臘哲學(xué)，甚至更遠(yuǎn)。何謂“人工智能”？一般認(rèn)為可從17世紀(jì)萊布尼茨有關(guān)智能的設(shè)想說(shuō)起，他最早提出具有現(xiàn)代意義的符號(hào)和邏輯思想。而從技術(shù)背景上講，現(xiàn)代意義的智能概念則要從圖靈說(shuō)起，是他把機(jī)器思維作為智能的核心，把符號(hào)運(yùn)算當(dāng)作智能的表現(xiàn)。聯(lián)結(jié)主義則認(rèn)為，智能是大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的思維活動(dòng)的結(jié)果，可以通過(guò)模擬神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。行為主義認(rèn)為，智能活動(dòng)是人類(lèi)與世界相互作用的一種模式，智能是一種機(jī)器人行為的實(shí)現(xiàn)。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，3種學(xué)派的智能理論“殊途而不同歸”，成為長(zhǎng)期困擾人工智能研究人員的重大問(wèn)題，因此建立“人工智能的統(tǒng)一理論”已成為國(guó)際人工智能學(xué)術(shù)界普遍的愿景。如今，智能環(huán)境、智能社會(huì)、智能城市等諸多的概念都已打上了“智能”的標(biāo)簽，其種種內(nèi)涵隨著類(lèi)人智能機(jī)器人學(xué)、計(jì)算神經(jīng)科學(xué)、計(jì)算社會(huì)科學(xué)、量子計(jì)算學(xué)等新興科學(xué)技術(shù)的研究正在不斷融合、發(fā)展，不同學(xué)派智能概念及其理論體系將有望趨于統(tǒng)一。

AI技術(shù)發(fā)展的沉與浮印證了技術(shù)創(chuàng)新是累積的延伸。人工智能3種不同的技術(shù)路線對(duì)峙發(fā)展、此起彼伏。從達(dá)特茅斯會(huì)議到1976年，符號(hào)主義在機(jī)器學(xué)習(xí)方面、聯(lián)結(jié)主義在感知機(jī)方面、行為主義在機(jī)器動(dòng)物方面都取得了不錯(cuò)的成績(jī)，形成了人工智能的第一次高潮。從1974年到1980年，人們發(fā)現(xiàn)，邏輯證明器、感知器、增強(qiáng)學(xué)習(xí)等仍然停留在玩具階段，無(wú)法完成復(fù)雜的計(jì)算和任務(wù)，許多機(jī)構(gòu)和政府因此減少了對(duì)人工智能研究的資助，人工智能迎來(lái)了第一次寒冬。從1980年到1987年，符號(hào)主義推出的專(zhuān)家系統(tǒng)問(wèn)世，其廣泛的商業(yè)化推廣應(yīng)用促成了人工智能的第二次高潮。從1987到1993年，由于專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域過(guò)于狹窄，知識(shí)獲取“瓶頸”和不確定性常識(shí)推理等困難，人工智能再次陷入低谷。人工智能的再次失敗，使得整個(gè)社會(huì)，甚至人工智能學(xué)科共同體中的成員都不愿使用“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)來(lái)稱(chēng)呼自己的研究。人工智能兩次挫折的主要原因在于符號(hào)主義算法的局限性及計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展。從1993年至今，人工智能領(lǐng)域依托于計(jì)算機(jī)科學(xué)，逐漸分化為各種不同的科學(xué)領(lǐng)域的后臺(tái)技術(shù)，如數(shù)據(jù)挖掘、工業(yè)機(jī)器人、后勤學(xué)、語(yǔ)音識(shí)別、銀行軟件、捜索引擎和專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)等。這些技術(shù)的發(fā)展使得1997年超級(jí)計(jì)算機(jī)“深藍(lán)”以3.5∶2.5擊敗國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，2011年超級(jí)計(jì)算機(jī)“沃森”用自然語(yǔ)言在智力比賽中打敗了兩位人類(lèi)冠軍，2014年谷歌公司推出了無(wú)人駕駛汽車(chē)，2016年AlphaGo戰(zhàn)勝?lài)骞谲娎钍朗瓤上渤晒斯ぶ悄茉诮?jīng)歷了20多年的沉寂之后再次迎來(lái)第三次發(fā)展的高潮。

人工智能技術(shù)也像其他一些新興技術(shù)一樣，存在兩面性。當(dāng)前人工智能的再次興起，讓人工智能技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛、更加深入和更加引人關(guān)注，有些人甚至預(yù)言，人工智能將掀起一場(chǎng)比因特網(wǎng)更加猛烈的變革。不管人工智能技術(shù)給人類(lèi)帶來(lái)益處還是害處，人工智能技術(shù)的倫理問(wèn)題卻無(wú)法逃避。目前，人工智能技術(shù)主要存在著人權(quán)倫理問(wèn)題、責(zé)任倫理問(wèn)題、道德地位倫理問(wèn)題、代際倫理問(wèn)題以及環(huán)境倫理問(wèn)題。

人工智能大事記

1936年

1943年

美國(guó)科學(xué)家麥卡洛克和皮茨成功研制出世界第一個(gè)人工神經(jīng)細(xì)胞數(shù)學(xué)模型。

1948年

美國(guó)數(shù)學(xué)家維納創(chuàng)立了“控制論”，奠定了人工智能行為主義的理論基礎(chǔ)。

1950年

圖靈發(fā)表了著名論文《計(jì)算機(jī)能思維嗎？》，設(shè)計(jì)出圖靈測(cè)試，開(kāi)辟了用計(jì)算機(jī)從功能上模擬人的智能的道路。

1951年

美國(guó)認(rèn)知科學(xué)家明斯基建造了世界上第一臺(tái)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬器，首次提出“智能體”（agent）概念。

1952年美國(guó)數(shù)學(xué)家香農(nóng)研制出被稱(chēng)為“香農(nóng)老鼠”的第一個(gè)控制論動(dòng)物。

1954年英國(guó)神經(jīng)生理學(xué)家及控制論學(xué)家艾什比出版了名著《腦的設(shè)計(jì)》，首創(chuàng)生物控制論。

1956年

在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院召開(kāi)“關(guān)于如何用機(jī)器模擬人的智能”的學(xué)術(shù)討論會(huì)，首次采用人工智能的概念，意味著“人工智能”這門(mén)新學(xué)科的正式誕生。

美國(guó)科學(xué)家紐厄爾、西蒙和肖合作研制成功的“邏輯理論機(jī)”，被認(rèn)為是人工智能的真正開(kāi)端。

1957年美國(guó)認(rèn)知心理學(xué)家羅森布拉特研制成功了具有視覺(jué)感知和學(xué)習(xí)功能的腦模型“感知機(jī)”。

1968年

美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家費(fèi)根鮑姆研制的第一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)（DENDRAL）問(wèn)世，標(biāo)志著人工智能學(xué)科中“專(zhuān)家系統(tǒng)”分支學(xué)科的誕生。

1973年

澳大利亞神經(jīng)生理學(xué)家?？藸査钩霭妗蹲鳛樯窠?jīng)機(jī)器的小腦》一書(shū)，明確指出小腦是運(yùn)動(dòng)控制的中心。

1977年

費(fèi)根鮑姆提出“知識(shí)工程”概念，大大推動(dòng)了基于知識(shí)的專(zhuān)家系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)工具的發(fā)展。

我國(guó)數(shù)學(xué)家吳文俊提出了初等幾何判定問(wèn)題的機(jī)器定理證明方法，并推廣到初等微分幾何、非歐幾何領(lǐng)域。

1979年

我國(guó)學(xué)者涂序彥、郭榮江等人完成了世界上第一個(gè)中醫(yī)專(zhuān)家系統(tǒng)“中醫(yī)關(guān)幼波肝炎診斷治療程序”。

1981年

加拿大多倫多大學(xué)教授欣頓和美國(guó)布朗大學(xué)教授安德森《聯(lián)想記憶的并行模型》一文，再次掀起了網(wǎng)絡(luò)研究的熱潮。

1985年

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)教授哈蒙出版《專(zhuān)家系統(tǒng)：人工智能業(yè)務(wù)》，推動(dòng)了專(zhuān)家系統(tǒng)的商業(yè)化發(fā)展。

1991年

美國(guó)機(jī)器人制造專(zhuān)家布魯克斯在國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)上演了在未知?jiǎng)討B(tài)環(huán)境中進(jìn)行漫游的新型機(jī)器人。

2011年

“沃森”用自然語(yǔ)言在智力比賽中打敗了兩位人類(lèi)冠軍。

2016年

AlphaGo戰(zhàn)勝?lài)骞谲娎钍朗?/p>