人工智能70年:科幻和现实的交融

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人工智能学科的奠基石之一是世纪年代美国神经科学家和逻辑学家联合提出的神经元数学模型

  人类飞跑着进入人工智能(AI)时代。粗略估算现在人们日常生活中有20多种寻常的AI,从垃圾邮件过滤器到叫车软件。
  AI被分为两类,这些执行具体任务的AI属于“弱人工智能”;另一类“强人工智能”,又称“通用人工智能”(AGI) ,能够模仿人类思维、决策,有自我意识,自主行动。这一类目前主要出现在科幻作品中,还没有成为科学现实。
  人工智能的起源可以追溯到哲学、虚构和想象。
  作为计算机科学的一个分支,人工智能学科只有大约70年历史,不乏跌宕和学术门派之争,定义含混和因此造成的困惑、迷思仿佛层峦叠嶂,科幻和现实经常相互越界。
  AI研发史上经历过两次“寒冬”,2018年人们又开始谈论第三个AI寒冬将至的可能性。
  人工智能正在如何改变我们的生活?它将把我们带向何方?人类和机器的关系如何界定?看懂现在,展望未来,或许可以从回顾历史开始。

古老的梦


  地球上第一个行走的机器人叫塔洛斯,是个铜制的巨人,大约2500多年前在希腊克里特岛降生在匠神赫菲斯托的工棚。据荷马史诗《伊利亚特》描述,塔洛斯当年在特洛伊战争中负责守卫克里特。诸神饮宴时有会动的机械三足鼎伺候。
  埃德利安·梅耶在《诸神与机器人》甚至把希腊古城亚历山大港称为最初的硅谷,因为那里曾经是无数机器人的家园。
  除了古希腊、罗马,其他古文明也不乏人类对“复制自己”的探索。犹太人传说中有生命的泥人,印度传说中,守卫佛祖舍利子的机器人武士(模仿古希腊罗马自动人形机的设计);佛教传入前日本的神照神社,中国的兵马俑,后来又有了达芬奇的机器人武士、会下象棋的木头人“土耳其”,等等。虽然跟现在一般理解的人工智能似乎风马牛不相干,但这些尝试都体现了人类复制、模拟自身的梦想。
  不过,法国索邦大学计算机学教授让-加布里埃尔·加纳西亚认为,古代神话中人形物体被赋予生命,与今天人们想象和担忧的“通用人工智能”,即具有超级智能的机器,都更多属于想象而不是科学现实,至少目前如此。
  在开创人工智能学科的先驱者心目中,AI的初衷是用机器来模拟人类、动植物和物种种群的演变,这个学科立足于这样一种猜想:所有认知功能都可以被精确描述,从而有可能在计算机上复制。
  作为现代科技学科的AI历史很短,但不乏跌宕坎坷。
英国数学和密码奇才图灵曾设想是否可能让机器模仿人脑的学习过程

20世纪40年代——奠基


  1943年,美国神经科学家麦卡洛克和逻辑学家皮茨提出神经元的数学模型。后来有人说现代AI梦就诞生在那个时候。
  那个梦是一篇题目绕口的论文,《神经活动中内在思想的逻辑演算》。这篇论文被视为人工智能学科的奠基石。现在大热的“深度学习”,前身是人工神经网络,而其基础就是神经元的数学模型。
  这篇论文的发表也标志着人工智能学科三大派之一的仿生学派诞生。这个学派从神经网络的连接机制着手来发展人工智能,被称为连接主义派,后来符号逻辑派占上风几十年,神经仿生派一直到二十世纪八九十年代才翻身,以新连接主义面目复兴。
  AI的另一块基石是加拿大神经心理学家赫布1949年提出“赫布规则”,简单说就是两个细胞如果总是同时被激活,那么它们之间就有某种关联,关联度与同时激活概率成正比关系。这个规则今天用在机器自动学习算法中。

20世纪50年代起步


  现在人们普遍把1956年叫做AI元年。人工智能作为一门学科,在这个时期起步并取得了早期成功。
  图灵和图灵机
  英国电脑奇才、密码学家、逻辑学家、计算机与人工智能之父图灵曾想,机器能不能模仿人类的认知、学习过程,用逻辑推理和已有的信息来解决问题,做出决定呢?他1936年提出图灵机的设想,就是一种抽象计算模型,实质上是一种数学逻辑机。
  1950年,图灵发表《计算机与智能》论文,文中阐述了“模仿游戏”的设想和测试方式,就是后来大家熟知的图灵测试。这篇文章是对机器模仿人类智能的深度思考和系统论述。
  达特茅斯人工智能夏季研讨会
  人工智能这个词1955年首次亮相。当时四位AI鼻祖写了一份提案,申请开一个研讨会研究人工智能。他们估计两个月,10个人参加,就足以取得重大突破。他们是麦卡锡、明斯基、罗切斯特和香农。
  申请获准,暑期研讨会于1956年8月31日在新罕布什爾州达特茅斯学院召开。
  研讨会被普遍 视为人工智能作为一门学科的创立,所以这一年算AI元年。
  早期成果
  AI元年后,喜讯不断。1957年,GPS(通用问题解决器)设想问世。这个设想的原理是任何形式化的符号问题都可以用这个电脑程序来解决。提出设想的是美国卡内基梅隆大学教授、认知心理学和计算机专家纽厄尔、西蒙和肖。这个设想属于逻辑、符号派。在短短60年时间里也经历了冷暖。
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