人工智能发展综述

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(3)专家系统 专家系统是一种模拟人类专家解决某些领域问 题的计算机程序系统。专家系统内部含有大量的某 个领域的专家水平的知识与经验,能够运用人类专 家的知识和解决问题的方法进行推理和判断,模拟 人类专家的决策过程,来解决该领域的复杂问题。 专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的应 用领域之一, 涉及到社会各个方面,各种专家系统已 遍布各个专业领域,取得很大的成功。根据专家系 统处理的问题的类型,把专家系统分为解释型、诊 断型、调试型、维修型、教育型、预测型、规划型、 设计型和控制型等 1 0 种类型。具体应用就很多了, 例如血液凝结疾病诊断系统、电话电缆维护专家系 统、花布图案设计和花布印染专家系统等等。 (4)机器翻译 机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成 另一种自然语言的过程,用以完成这一过程的软件 系统叫做机器翻译系统。目前,国内的机器翻译软 件不下百种,根据这些软件的翻译特点,大致可以 分为三大类:词典翻译类、汉化翻译类和专业翻译 类。词典类翻译软件代表是“金山词霸”了,堪称 是多快好省的电子词典,它可以迅速查询英文单词 或词组的词义,并提供单词的发音,为用户了解单 词或词组含义提供了极大的便利。汉化翻译软件的 典型代表是“东方快车 2000”,它首先提出了“智能 汉化”的概念,使翻译软件的辅助翻译作用更加明 显。 5 未来发展 技术的发展总是超乎人们的想象,要准确地预 测人工智能的未来是不可能的。但是,从目前的一
算法、数据仓库、可视化技术、定性定量互换模型、 (文字、声音、人物、物体等)的自动识别,是开发
知识表示方法、发现知识的维护和再利用、半结构 智能机器的一个最关键的突破口,也为人类认识自
化和非结构化数据中的知识发现以及网上数据挖掘 身智能提供线索。计算机识别的显著特点是速度快、
等。
准确性和效率高。识别过程与人类的学习过程相似。
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1987 年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣 他主体通信,通过规划达到目标。多主体系统主要
告了这一新学科的诞生。此后,各国在神经网络方
研究在逻辑上或物理上分离的多个主体之间进行协

面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。
调智能行为,最终实现问题求解。多主体系统试图 工
第五阶段: 90 年代,人工智能出现新的研究高 潮
科技广场 2007.1
人工智能发展综述
the Develapment of AI
田金萍 Tian Jinping (鲁东大学计算机科学与技术学院, 烟台 264025) (School of Computer Science and Techndogy, Ludang University, Yantai
264025)
摘 要:概要的阐述了人工智能的概念、发展历史、当前研究热点和实际应用以及未来的发展趋势
关键词: 人工智能
中图分类号:TP302.7
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文献标识码:A
文章编号:1671-4792-(2007)1-0132-02
Abstract: This article outline elaboration artificial intelligence concept,development history,
别、语音识别、语音合成、图像识别、机器翻译以 Mathematica 和 Maple 是它们的代表,由于它们都是
及自然语言理解等技术已经开始实用化。
用 C 语言写成的, 所以可以在绝大多数计算机上使
(2) 数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪 用。
声的、模糊的、随机的实际应用数据中提取隐含在
(2)模式识别
些前瞻性研究可以看出未来人工智能可能会向以下 几个方面发展: 模糊处理、并行化、神经网络和机 器情感。
目前,人工智能的推理功能已获突破,学习及 联想功能正在研究之中,下一步就是模仿人类右脑 的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。人 工神经网络是未来人工智能应用的新领域,未来智 能计算机的构成,可能就是作为主机的冯·诺依曼 型机与作为智能外围的人工神经网络的结合。研究 表明: 情感是智能的一部分,而不是与智能相分离 的,因此人工智能领域的下一个突破可能在于赋予 计算机情感能力。情感能力对于计算机与人的自然 交往至关重要。 6 结束语
这一年在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了 “人工智能”(Artificial Intelligence,AI)这个术
语。人工智能也称机器智能,它是计算机科学、控 制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多 种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。
从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研 究如何制造智能机器或智能系统,来模拟人类智能 活动的能力,以延伸人们智能的科学。 如果仅从 技术的角度来看,人工智能要解决的问题是如何使 电脑表现智能化,使电脑能更灵活方效地为人类服 务。只要电脑能够表现出与人类相似的智能行为, 就 算是达到了目的,而不在乎在这过程中电脑是依靠 某种算法还是真正理解了。人工智能就是计算机科 学中涉及研究、设计和应用智能机器的—个分支, 人工智能的目标就是研究怎样用电脑来模仿和执行 人脑的某些智力功能,并开发相关的技术产品,建 立有关的理论。 2 人工智能历史
人工智能一直处于计算机技术的前沿,人工智 能研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技 术的发展方向。今天,已经有很多人工智能研究的 成果进入人们的日常生活。将来,人工智能技术的 发展将会给人们的生活、工作和教育等带来更大的 影响。
今后,基础研究的比例应该适当提高,同时人 工智能研究一定要与应用需求相结合。科学研究讲 创新,而创新必须接受应用和市场的检验。因此,我 们不仅要善于找到解决问题的答案,更重要的是要 发现最迫切需要解决的问题和最迫切需要满足的市 场需求。
(3)主体系统是具有信念、愿望、意图、能力、
以“语音识别”为例: 语音识别就是让计算机
选择、承诺等心智状态的实体,比对象的粒度更大, 能听懂人说的话,一个重要的例子就是七国语言
智能性更高,而且具有一定自主性。主体试图自治 (英、日、意、韩、法、德、中)口语自动翻译系统。
地、独立地完成任务,而且可以和环境交互,与其 该系统实现后,人们出国预定旅馆、购买机票、在
当然,人工智能的发展也并不是一帆风顺的,人 工智能的研究经历了以下几个阶段:
第一阶段: 50 年代人工智能的兴起和冷落 人工智能概念首次提出后,相继出现了一批显 著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用问题 s 求解程序、L I S P 表处理语言等。但由于消解法推 理能力的有限,以及机器翻译等的失败,使人工智 能走入了低谷。这一阶段的特点是:重视问题求解 的方法,忽视知识重要性。 第二阶段: 60 年代末到 70 年代,专家系统出现, 使人工智能研究出现新高潮 DENDRAL 化学质谱分析系统、MYCIN 疾病诊断和 治疗系统、PROSPECTIOR 探矿系统、Hearsay-II 语 音理解系统等专家系统的研究和开发,将人工智能 引向了实用化。并且,1 9 6 9 年成立了国际人工智能 联合会议(International Joint Conferences on Artificial Intelligence 即 IJCAI)。 第三阶段: 80 年代,随着第五代计算机的研制, 人工智能得到了很大发展 日本 1982 年开始了“第五代计算机研制计划”, 即“知识信息处理计算机系统 K I P S ”,其目的是使 逻辑推理达到数值运算那么快。虽然此计划最终失 败,但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。 第四阶段: 80 年代末,神经网络飞速发展
其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信
模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研
息和知识的过程。数据挖掘和知识发现的研究目前 究模式的自动处理和判读。这里, 我们把环境与客体
已经形成了三根强大的技术支柱: 数据库、人工智 统称为“模式”, 随着计算机技术的发展,人类有可
能和数理统计。主要研究内容包括基础理论、发现 能研究复杂的信息处理过程。用计算机实现模式
current research hot spot and practicalapplication as well as future development tendency
Keywords: Artificial Intelligence
1 什么是人工智能 人工智能领域的研究是从 1956 年正式开始的,
已深入到社会生活的各个领域。
的一门新兴边缘学科,主要研究用机器(主要是计
3 研究热点
算机)来模仿和实现人类的智能行为,经过几十年
AI 研究出现了新的高潮,这一方面是因为在人 的发展,人工智能应用在不少领域得到发展,在我
工智能理论方面有了新的进展,另一方面也是因为 们的日常生活和学习当中也有许多地方得到应用。
用主体来模拟人的理性行为,主要应用在对现实世 界和社会的模拟、机器人以及智能机械等领域。目
智 能 发
由于网络技术特别是国际互连网技术的发展, 前对主体和多主体系统的研究主要集中在主体和多 展
人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环
主体理论、主体的体系结构和组织、主体语言、主
综 述
境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目 体之间的协作和协调、通信和交互技术、多主体学
标的分布式问题求解,而且研究多个智能主体的多 习以及多主体系统应用等方面。
目标问题求解,将人工智能更面向实用。另外,由 4 实际应用
于 Hopfield 多层神经网络模型的提出,使人工神经
人工智能是在计算机科学、控制论、信息论、心
网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象。人工智能 理学、语言学等多种学科相互渗透的基础发展起来
参考文献 [1]王文杰.人工智能原理与应用[M].北京:人民
邮电出版社,2004. [2]张玉峰.智能情报系统[M].武汉:武汉大学出
版社,1991. [3]王万良.人工智能及其应用[M].北京:高等教
育出版社,2005. [4]蔡自兴.人工智能基础[M].北京:清华大学出
版社,1996. [5]张仰森.人工智能原理与应用[M].北京:高等
(1)符号计算
是: 智能接口、数据挖掘、主体及多主体系统。
计算机最主要的用途之一就是科学计算, 科学计
(1) 智能接口技术是研究如何使人们能够方便 算可分为两类: 一类是纯数值的计算,例如求函数的
自然地与计算机交流。为了实现这一目标,要求计 值, 方程的数值解, 比如天气预报、油藏模拟、航天
算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达,甚至能 等领域; 另一类是符号计算,又称代数运算,这是一
教育出版社,2004. [ 6 ] 李陶深. 人工智能[ M ] . 重庆: 重庆大学出版
社,2002.
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计算机硬件突飞猛进的发展。随着计算机速度的不 本文就符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译
断提高、存储容量的不断扩大、价格的不断降低以 等方面的应用作简单介绍,籍此使读者对我们身边
及网络技术的不断发展,许多原来无法完成的工作 的人工智能应用有一个感性的认识。
现在已经能够实现。目前人工智能研究的三个热点
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餐馆对话和兑换外币时,只要利用电话网络和国际 互联网,就可用手机、电话等与“老外”通话。
指纹是人体的一个重要特征,具有唯一性。北 京大学有关专家对数字图像的离散几何性质进行了 深入研究,建立了从指纹灰度图像精确计算纹线局 部方向、进而提取指纹特征信息的理论与算法,随 后研究成功了适于民用身份鉴定的全自动指纹鉴定 系统,以及适于公安刑事侦破的指纹鉴定系统。从 而开创了我国指纹自动识别系统应用的先河。北大 指纹自动识别系统的推出,使我国公安干警从指纹 查对的繁重人工处理中解放出来。
够进行不同语言之间的翻译,而这些功能的实现又 种智能化的计算, 处理的是符号。符号可以代表整
依赖于知识表示方法的研究。因此,智能接口技术 数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式,函数,
的研究既有巨大的应用价值,又有基础的理论意义。 集合等。随着计算机的普及和人工智能的发展, 相继
目前,智能接口技术已经取得了显著成果,文字识 出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件, 其中
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