3.2 人工智能

公众对于人工智能的认识，很多来自2016年3月举行的那场围棋界的“人机大战”。在是役中，韩国围棋国手李世石以1︰4不敌Alphabet开发的人工智能系统“AlphaGo”，败下阵来。9个月后，“AlphaGo”的升级版“Master”并未给人类棋手翻盘的机会，以60胜1和的骄人战绩再次获胜。2017年5月，“AlphaGo”又以3︰0的比分战胜人类顶尖围棋高手柯洁。人工智能要超越人类了吗？其实，目前的人工智能技术并没有脱离将现实世界现象进行量化，然后从数字中寻找规律，再进行判断得到结论这样一个过程。因此“AlphaGo”和“Master”的胜利仅仅是算力与算法上的技高一筹，还远未达到与人类智慧相提并论的高度。即使如此，人工智能技术也不容小觑。

1．什么是人工智能

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门学科。它的目的是了解智能的本质，并生产出具有类人智能的智能机器。实际上，人工智能并不是一个新名词。1956年夏，麦卡锡、明斯基、罗切斯特、香农等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”时，就提出了“人工智能”这一概念。

人工智能涉及计算机科学、脑科学、神经生理学、心理学、语言学、逻辑学、认知科学、行为科学、生命科学、数学以及信息论、控制论和系统论等领域，是一门典型的前沿交叉学科。从人工智能学科诞生的第一天起，科学家们就希望它能跟我们人类相像，并能帮我们解决很多实际问题。

人工智能要会“看”，这就需要研究图像识别技术。

人工智能要会“听”，这就需要攻关语音识别技术。

人工智能要会“说”，这就需要开发语音合成、人机对话技术。

人工智能要会“行动”，这就需要研发机器人、自动驾驶汽车、无人机等技术。

人工智能要会“学习”，这就需要攻克机器学习技术。

人工智能要会“思考”，这就需要研究脑科学、大数据等技术。

有了上述技术之后，人工智能还需要一个载体。人工智能的载体可以是软硬件结合的实体系统，如机器人、自动驾驶汽车、智能手机等，也可以是纯软件系统，如专家系统、决策支持系统等。

2．曲折的发展历程

人工智能的发展可谓一波三折，但这既是人类认知规律的客观反映，又是事物发展规律的客观反映。人工智能60多年来的发展历程大致可以分为以下五个阶段。

第一个阶段是“起步发展期”。自1956年人工智能概念首次提出后，其发展迎来一个小高潮，相继出现了一批显著的成果，如机器定理证明、跳棋程序、LISP表处理语言等。

第二个阶段是“反思发展期”。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望，开始尝试更具挑战的人工智能项目。但是接二连三的失败和预期目标的落空，如无法机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等，使人工智能的发展走入了低谷。20世纪60年代至70年代初可谓人工智能发展史上的第一个“寒冬”。这一阶段的特点是重视问题求解的方法，而忽视了知识的重要性。

第三个阶段是“应用发展期”。20世纪70年代出现的各类专家系统，如医疗专家系统MYCIN、化学质谱分析专家系统DENDRAL、地质勘探专家系统PROSPECTOR等，实现了人工智能从理论研究到实际应用的重大转变。人们对人工智能的研究从探讨一般思维规律走向运用专门知识，开创了人工智能工业化应用的新局面。

第四个阶段是“低迷发展期”。随着人工智能应用规模扩大，专家系统本身所存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、没有分布式功能、不能访问现存数据库等问题逐渐暴露出来。受限于进展缓慢的理论研究、数据的缺乏和有限的计算能力，神经网络的训练过程异常艰难，导致神经网络在应用阶段十分乏力，从而进入了一个瓶颈期。与此同时，一些人工智能领域的重大计划进展不顺。这些挫折使人工智能的发展在20世纪80年代中期至90年代中期进入了第二个“寒冬”。

第五个阶段是“快速发展期”。随着互联网技术的发展，信息与数据的汇聚不断加速。尤其是最近几年，海量图像、语音、文本等多模态数据使深度机器学习和大规模知识库建设成为可能，超级计算为复杂人工智能算法模型提供了计算平台，这些都为人工智能技术大范围的应用推广提供了技术支撑和保障。人工智能技术应用呈现爆发式增长之势，其发展迎来了新的春天。

有数据统计，2016年全球人工智能领域融资额突破了50亿美元，比2015年增长了60%还多。2016年9月，Alphabet、IBM、Facebook、亚马逊和微软五家科技巨头宣布组成人工智能联盟，以求在科研领域建立良性的竞争与合作关系。截至目前，几乎所有的国际科技巨头都推出了人工智能产品和服务，一场针对人工智能的研发热潮已经来临。

3．计算机视觉

作为人工智能领域的一项重要分支，计算机视觉是指计算机从图像中识别出物体、场景和活动的能力。运用由图像处理操作及