人工智能 - 概述



自从计算机或机器发明以来,它们执行各种任务的能力呈指数级增长。人类已经提高了计算机系统的能力,体现在它们多样化的工作领域、不断提高的速度以及随着时间的推移而减小的尺寸。

一个名为人工智能的计算机科学分支致力于创造与人类一样聪明的计算机或机器。

什么是人工智能?

根据人工智能之父约翰·麦卡锡的说法,它是“制造智能机器,特别是智能计算机程序的科学和工程”。

人工智能是一种使计算机、计算机控制的机器人或软件能够像聪明的人类一样思考的方法。

AI是通过研究人脑如何思考,以及人类如何学习、决策和工作来解决问题,然后将这项研究的结果作为开发智能软件和系统的基础来实现的。

AI的哲学

在利用计算机系统能力的同时,人类的好奇心促使人们思考:“机器能否像人类一样思考和行动?”

因此,AI的发展始于在机器中创造类似于我们发现并高度重视的人类智能的意图。

AI的目标

  • 创建专家系统 - 表现出智能行为、学习、演示、解释和为用户提供建议的系统。

  • 在机器中实现人类智能 - 创建能够理解、思考、学习和像人类一样行动的系统。

什么促成了AI?

人工智能是一门基于计算机科学、生物学、心理学、语言学、数学和工程等学科的科学技术。AI的一个主要推动力是发展与人类智能相关的计算机功能,例如推理、学习和解决问题。

在以下领域中,一个或多个领域可以共同构建一个智能系统。

Components of AI

无AI和有AI的编程

无AI和有AI的编程在以下方面有所不同:

无AI的编程 有AI的编程
没有AI的计算机程序可以回答它旨在解决的特定问题。 带有AI的计算机程序可以回答它旨在解决的通用问题。
程序的修改会导致其结构发生变化。 AI程序可以通过将高度独立的信息片段组合在一起来吸收新的修改。因此,您可以修改程序的任何微小信息片段而不会影响其结构。
修改并不快捷方便。它可能会对程序产生不利影响。 快速简便的程序修改。

什么是AI技术?

在现实世界中,知识有一些不受欢迎的特性:

  • 其数量巨大,难以想象。
  • 它组织不完善或格式不规范。
  • 它不断变化。

AI技术是一种有效组织和使用知识的方式,其方式如下:

  • 它应该为提供它的人们所理解。
  • 它应该易于修改以纠正错误。
  • 即使不完整或不准确,它也应该在许多情况下有用。

AI技术提高了其配备的复杂程序的执行速度。

AI的应用

AI在各个领域都占据主导地位,例如:

  • 游戏 - AI在战略游戏中发挥着至关重要的作用,例如国际象棋、扑克、井字棋等,机器可以根据启发式知识考虑大量可能的棋局。

  • 自然语言处理 - 可以与理解人类所说自然语言的计算机进行交互。

  • 专家系统 - 一些应用程序集成了机器、软件和特殊信息来提供推理和建议。它们为用户提供解释和建议。

  • 视觉系统 - 这些系统能够理解、解释和理解计算机上的视觉输入。例如:

    • 间谍飞机拍摄照片,用于计算空间信息或区域地图。

    • 医生使用临床专家系统来诊断病人。

    • 警察使用能够识别与法医艺术家制作的存储肖像相符的罪犯面部的计算机软件。

  • 语音识别 - 一些智能系统能够在人类与之交谈时听到和理解语言中的句子及其含义。它可以处理不同的口音、俚语、背景噪音、由于感冒而导致的人声变化等。

  • 手写识别 - 手写识别软件读取用笔写在纸上或用触笔写在屏幕上的文本。它可以识别字母的形状并将其转换为可编辑文本。

  • 智能机器人 - 机器人能够执行人类赋予的任务。它们具有传感器,可以检测来自现实世界的物理数据,例如光、热、温度、运动、声音、碰撞和压力。它们具有高效的处理器、多个传感器和巨大的内存,能够展现智能。此外,它们能够从错误中学习,并能够适应新的环境。

AI的历史

以下是20世纪AI的历史:

年份 里程碑/创新
1923

卡雷尔·恰佩克的戏剧《罗素姆万能机器人》(RUR)在伦敦上演,这是“机器人”一词首次在英语中使用。

1943

神经网络的基础奠定。

1945

哥伦比亚大学校友艾萨克·阿西莫夫创造了机器人学这个术语。

1950

艾伦·图灵提出了用于评估智能的图灵测试,并发表了《计算机器与智能》。克劳德·香农发表了《国际象棋博弈的详细分析》作为一种搜索方法。

1956

约翰·麦卡锡创造了人工智能这个术语。卡内基梅隆大学展示了第一个运行的AI程序。

1958

约翰·麦卡锡发明了用于AI的LISP编程语言。

1964

丹尼·鲍勃在麻省理工学院的论文表明,计算机能够足够好地理解自然语言以正确解决代数文字问题。

1965

麻省理工学院的约瑟夫·魏泽鲍姆构建了ELIZA,这是一个能够用英语进行对话的交互式程序。

1969

斯坦福研究院的科学家开发了Shakey,一个配备了运动、感知和解决问题能力的机器人。

1973

爱丁堡大学的组装机器人小组建造了Freddy,这个著名的苏格兰机器人能够利用视觉来定位和组装模型。

1979

第一辆计算机控制的自动驾驶汽车斯坦福车诞生。

1985

哈罗德·科恩创作并展示了绘图程序Aaron

1990

AI所有领域取得重大进展:

  • 机器学习的重大演示
  • 基于案例的推理
  • 多智能体规划
  • 调度
  • 数据挖掘、网络爬虫
  • 自然语言理解和翻译
  • 视觉、虚拟现实
  • 游戏
1997

深蓝国际象棋程序击败了当时的国际象棋世界冠军加里·卡斯帕罗夫。

2000

交互式机器人宠物开始商业化。麻省理工学院展示了Kismet,一个面部能够表达情绪的机器人。机器人Nomad探索了南极洲的偏远地区并发现了陨石。

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