淺談人工智能研究領域及其社會影響

　　人工智能是人類理性活動的產(chǎn)物,它延長了人的思維活動,有利于人們正確思維,有利于人們應用正確的思維方法。人工智能的運行遵循客觀規(guī)律,因此要求人們在應用和開發(fā)中采取務實的態(tài)度,來不得半點虛假,用頭腦思考,來不得半點感情用事。下面是CN人才網(wǎng)為大家整理的關于人工智能的論文，歡迎參考~

　　淺談人工智能研究領域及其社會影響

　　[提要] 社會發(fā)展的歷史就是技術進步的歷史。社會發(fā)展為人工智能提供了良好的外部環(huán)境,同時人工智能促進社會發(fā)展。本文在介紹人工智能基本含義的基礎上,概述人工智能的研究和應用領域,并且從不同的角度闡述人工智能的發(fā)展對于社會的深刻影響。 關鍵詞:人工智能;研究領域;社會影響;專家系統(tǒng) 中圖分類號:F4 文獻

　　標識碼:A

　　收錄日期:2012年8月6日

　　隨著網(wǎng)絡技術和通訊技術的發(fā)展,人工智能以它強大的滲透力走進了社會生活的各個領域,極大地改變了社會面貌,深刻地改變了人們的思想和行為。探討人工智能對人類進步的影響,對促進人工智能發(fā)展和對人類的進步有著重要意義。

　　一、人工智能的含義

　　人工智能也稱機器智能,它是計算機科學、控制論、信息論、神經(jīng)生理學、心理學、語言學等多種學科互相滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學科。從計算機應用系統(tǒng)的角度出發(fā),人工智能是研究如何制造出智能機器或智能系統(tǒng)來模擬人類智能活動的能力,以延伸人類智能的科學。

　　人工智能領域的研究是從1956年正式開始的。這一年,在達特茅斯大學召開的會議上正式使用了“人工智能”(AI)這個術語。隨后的幾十年中,人們從問題求解、邏輯推理與定理證明、自然語音理解、博弈、自動程序設計、專家系統(tǒng)、學習以及機器人學等多個角度展開了研究,已經(jīng)建立了一些具有不同程度人工智能的計算機系統(tǒng)。例如,能夠求解微分方程、設計分析集成電路、合成人類自然語音,進行情報檢索,提供語音識別、手寫體識別的多模式接口,應用于疾病診斷的專家系統(tǒng)以及控制太空飛行器和水下機器人更加貼近我們的生活。我們熟知的IBM的“深藍”在棋盤上擊敗了國際象棋大師卡斯帕羅夫就是比較突出的例子。

　　當然,人工智能的發(fā)展也并不是一帆風順的,也曾因計算機計算能力的限制無法模仿人腦的思考以及與實際需求的差距過遠而走入低谷。但是,隨著硬件和軟件的發(fā)展,計算機的運算能力在以指數(shù)級增長。同時,網(wǎng)絡技術蓬勃興起,確保計算機已經(jīng)具備了足夠的條件來運行一些要求更高的AI軟件,而且,現(xiàn)在的AI具備了更多的現(xiàn)實應用的基礎。1990年以來,人工智能研究又出現(xiàn)了新的高潮。一方面是因為在人工智能理論方面有了新的進展,一方面也是因為計算機硬件突飛猛進的發(fā)展。隨著計算機速度的不斷提高、存儲容量的不斷擴大、價格的不斷降低以及網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,許多原來無法完成的工作現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。

　　人工智能在發(fā)展過程中形成了幾個學派,最主要的兩個學派是符號主義和聯(lián)接主義。符號主義,又稱為邏輯廣義、心理學派或計算機學派。其原理主要為物理符號系統(tǒng)(即符號操作系統(tǒng))假設和有限合理性原理,代表人物是紐厄爾和西蒙。大量傳統(tǒng)的人工智能研究是在這個學派的思想推動下進行的。聯(lián)接主義認為人工智能源于仿生學,特別是人腦模型的研究。它的代表性成果是1943年由生理學家麥卡洛克和數(shù)學邏輯學家皮茨創(chuàng)立的腦模型,即MP模型,開創(chuàng)電子裝置模仿人腦結(jié)構(gòu)和功能的新途徑。在這個學派中,有著名的模式識別理論。20世紀八十年代末神經(jīng)網(wǎng)絡迅速崛起,在聲音識別、圖像處理等方面取得很大成功。

　　二、人工智能研究和應用的領域

　　(一)模式識別。計算機硬件的迅速發(fā)展,計算機應用領域的不斷開拓,急切地要求計算機能更有效地感知諸如聲音、文字、圖像、溫度、震動等人類賴以發(fā)展自身、改造環(huán)境所運用的信息資料。但目前計算機卻無法直接感知它們,鍵盤、鼠標等外部設備,對于這樣五花八門的外部世界顯得無能為力,即使是電視攝像機和話筒等,由于識別技術不高,計算機并未真正知道所采錄的究竟是什么信息,計算機對外部世界感知能力的低下,成為開拓計算機應用的狹窄瓶頸。于是,著眼于拓寬計算機的應用領域,提高其感知外部信息能力的學科——模式識別得到了迅速發(fā)展。

　　(二)自然語言理解與機器翻譯系統(tǒng)。語言處理是人工智能最早期的研究領域之一。人們之間用語言互通信息是一件非常簡單的事情,而建立一個能夠生成和“理解”哪怕是只言片語的計算機系統(tǒng)卻是非常困難的。因為傳遞某一點的“思維結(jié)構(gòu)”需要龐大的與該思維結(jié)構(gòu)相關的公共思維結(jié)構(gòu),猶如一個人一樣,需要有上下文知識并能根據(jù)這些知識進行推理。自然語言理解最重要的成果是機器翻譯。現(xiàn)在,機器翻譯真正推向市場還面臨兩大問題:一是準確性。由于科技文獻和文學作品有許多專業(yè)術語,所以需要專家來進行譯前處理和譯后校正工作;二是翻譯速度問題。翻譯需要有龐大的字庫系統(tǒng),有效快速搜索是需解決的問題之一,如何減少翻譯前的處理和翻譯后的校正工作時間也是需解決的問題。

　　(三)自動程序設計。對自動程序設計的研究不僅可以促進半自動軟件開發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展,而且也使通過修正自身代碼進行學習的人工智能系統(tǒng)得到發(fā)展。程序理論方面的有關研究工作,對人工智能的所有研究工作都是很重要的。我們所指的自動程序設計是某種“超級編譯程序”,或者能夠?qū)Τ绦蛞獙崿F(xiàn)什么目標進行非常高級描述的程序,并能夠由

　　這個程序產(chǎn)生出所需要的新程序。這種高級描述可能是采用形式語言的一條精辟語句,也可能是一種松散的描述,這就要求在系統(tǒng)和用戶之間進一步對話澄清語言的模糊,自動程序設計研究的重大貢獻之一是作為問題求解策略的調(diào)整概念。

　　(四)專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是一個具有專門知識的智能計算機程序系統(tǒng),它應用人工智能技術,根據(jù)某個領域一個或多個專家提供的知識和經(jīng)驗進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,解決該領域需要由專家才能解決的問題,專家系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫和推理機構(gòu)成。近年來,在專家系統(tǒng)的研究中已經(jīng)出現(xiàn)了應用人工智能技術解決實際問題的成功范例。如“故障診斷系統(tǒng)”,這種系統(tǒng)設計了一個計算機界面,可以進行人—機“對話”,用戶與專家系統(tǒng)進行咨詢對話就像用戶與具有這方面知識與經(jīng)驗的專家對話一樣,解釋和回答用戶的問題。此外,還有情報檢索系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計系統(tǒng)等。

　　發(fā)展專家系統(tǒng)的關鍵是如何表達和運用專家知識即構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫,如何將那些來自人類專家的并已經(jīng)被證明了的對解決有關問題有幫助的典型事例符號化后輸入計算機。專家系統(tǒng)與過去的一些計算機系統(tǒng)不同,它是以符號處理為主的計算機程序系統(tǒng),一般沒有算法解,經(jīng)常要在一些不完全、不精確、不確定的信息基礎上做出結(jié)論。 (五)智能機器人。智能機器人是人工智能研究的另一個重要領域,其中包括對操作機器人裝置程序的研究。至今,盡管已經(jīng)建立了一些比較復雜的機器人系統(tǒng),工業(yè)上也運行著成千上萬臺機器人,但這都是一些按預先編好程序執(zhí)行某些重復作業(yè)的簡單裝置,大多數(shù)機器人只能“干”不能“看”,不具備“智慧”。如何攝取并處理視覺信息,研制能進行圖像聲音識別并進行擬人推理的機器人是人工智能的又一個十分活躍的領域。人工智能的研究促進了機器人研究和機器人學的發(fā)展;另一方面,智能機器人研究又促進了許多人工智能思想的發(fā)展。智能機器人的研究和應用體現(xiàn)出廣泛的學科交叉,涉及眾多課題。機器人已在各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、旅游業(yè)、空中和海洋以及國防等領域獲得越來越普遍的應用。

　　(六)智能控制。人工智能的發(fā)展促進自動控制向智能控制發(fā)展。智能控制是一類無需人的干預就能獨立地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)其目標的自動控制。它是自動控制的最新發(fā)展階段,也是用計算機模擬人類智能的一個重要研究領域。智能控制是同時具有以知識表示的非數(shù)學廣義世界模型和數(shù)學公式模型表示的混合控制過程,往往是含有復雜性、不完全性、模糊性或不確定性以及不存在已知算法的非數(shù)學過程,并以知識進行推理來引導求解過程。

　　三、人工智能對人類社會的影響

　　隨著計算機技術的`快速發(fā)展和廣泛應用,人工智能的思想和技術對人類的影響與日俱增,人工智能的發(fā)展將會對人類社會產(chǎn)生深遠的影響,并將深入到人類社會的各個方面。

　　(一)人工智能的發(fā)展改變了人類的社會面貌

　　1、財富迅速增加。從財富的數(shù)量看,由于計算機、控制論和自動化技術的發(fā)展,正在迅速提高自動化的程度。同樣數(shù)量的勞動力在同樣的勞動時間里可以生產(chǎn)比過去多幾十倍、幾百倍的產(chǎn)品。從財富的質(zhì)量看,由于計算機的推廣應用,新興產(chǎn)業(yè)以前所未聞的速度和前所未有的規(guī)模發(fā)展起來。

　　2、人際聯(lián)系日益緊密�，F(xiàn)在,任何社會制度的國家,由于人工智能的發(fā)展,生產(chǎn)社會化程度日益提高,使人際聯(lián)系頻度提高,距離縮短,Internet把整個世界聯(lián)為一個整體。在這種條件下,生產(chǎn)國際化、貿(mào)易國際化、金融國際化、教育國際化、政治國際化和信息國際化,人們之間的往來將更加緊密。

　　3、信息快速增加和更新。人工智能發(fā)展為人們儲存和處理信息提供了方便。一方面人們利用計算機每天輸入大量的信息,使信息以幾何級數(shù)增加;另一方面使信息更新加速,人們利用計算機大量輸入、生成和輸出的信息,使儲存在載體上的信息加速折舊,人們不斷期待正在傳輸中的最新信息,為滿足這種需要,越來越多的人進一步搜集和輸入新的信息。

　　(二)人工智能的發(fā)展,改變了社會的結(jié)構(gòu)。人們一方面希望人工智能和智能機器能夠代替人類從事各種勞動,一方面又擔心它們的發(fā)展會引起新的社會問題。實際上,近十多年來,社會結(jié)構(gòu)正在發(fā)生一種靜悄悄的變化。人—機器的社會結(jié)構(gòu),終將為人—智能機器—機器的社會結(jié)構(gòu)所取代。智能機器人就是智能機器之一。從發(fā)展角度看,從醫(yī)院里看病的“醫(yī)生”、護理病人的“護士”、旅館、飯店和商店的服務員、辦公室的“秘書”、指揮交通的“警察”,到家庭的“勤雜工”和“保姆”等,將均由機器人擔任。因此,人們將不得不學會與有智能的機器和睦相處,并適應這種變

　　化了的社會結(jié)構(gòu)。

　　由于人工智能能夠代替人類進行各種腦力勞動,例如用專家系統(tǒng)代替管理人員或醫(yī)生進行決策、診斷或治療病人的疾病。所以,將會使一部分人不得不改變他們的工種,甚至造成失業(yè)。人工智能在科技和工程中的應用,會使一些人失去介入信息處理活動(如規(guī)劃、診斷、理解和決策等)的機會,甚至不得不改變自己的工作方式。

　　(三)人工智能的發(fā)展,提高了社會的經(jīng)濟效益。人工智能系統(tǒng)已創(chuàng)造出了可觀的經(jīng)濟效益,專家系統(tǒng)就是一個典型的例子。隨著計算機價格的繼續(xù)下降,人工智能技術必將得到進一步推廣,產(chǎn)生更大的經(jīng)濟利益。成功的專家系統(tǒng)能為它的建造者、擁有者和用戶帶來明顯的經(jīng)濟效益。用比較經(jīng)濟的方法執(zhí)行任務而不需要有經(jīng)驗的專家,可以極大地減少勞務開支和培養(yǎng)費用。由于軟件易于復制,所以專家系統(tǒng)能夠廣泛傳播專家知識和經(jīng)驗,推廣應用數(shù)量有限的和昂貴的專業(yè)人員的知識。

　　如果保護得當,軟件能被長期和完整地保持;因此,人類專家的經(jīng)驗能夠得以延續(xù)。不受人類專家壽命的限制,這又是一筆巨大的財富。各領域?qū)�業(yè)人員(如醫(yī)生)難以同時保持最新的實際建議(如治療方案和方法),而專家系統(tǒng)卻能迅速地更新和保存這類建議,使終端用戶(如病人)從中受益。

　　(四)人工智能的發(fā)展,改變了人類思維方式

　　。人工智能是人類理性活動的產(chǎn)物,它延長了人的思維活動,有利于人們正確思維,有利于人們應用正確的思維方法。人工智能的運行遵循客觀規(guī)律,因此要求人們在應用和開發(fā)中采取務實的態(tài)度,來不得半點虛假,用頭腦思考,來不得半點感情用事。人工智能的發(fā)展與推廣應用,將影響到人類的思維方式和傳統(tǒng)觀念,并使它們發(fā)生改變。例如,傳統(tǒng)知識一般印在書本、報紙或雜志上,因而是固定不變的,而人工智能系統(tǒng)的知識庫的知識卻是可以不斷修改、擴充和更新的。又如,一旦專家系統(tǒng)用戶開始相信系統(tǒng)(智能機器)的判斷和決定,那么他們就可能不愿多動腦筋,變得懶惰,并失去對許多問題及其求解任務的責任感和敏感性。那些過分依賴計算器的學生,他們的主動思維能力和計算能力也會明顯地下降,并增加誤解。在設計和研制智能系統(tǒng)時,應考慮到上述問題,盡量鼓勵用戶在問題求解中的主動性,讓他們的智力積極參與問題求解過程。

　　(五)人工智能的發(fā)展,改變了人們的生活方式。隨著人工智能的發(fā)展步伐,人類活動方式發(fā)生了突變。網(wǎng)絡化加強了人們的橫向聯(lián)系。網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展,使人們的聯(lián)系方式發(fā)生了變化。就主從聯(lián)系講,以往主要靠從上到下的“金字塔管理”,現(xiàn)在突出了“網(wǎng)絡管理”。就平等聯(lián)系講,以往由距離決定聯(lián)系頻度,現(xiàn)在可以超越時空,由利益決定聯(lián)系頻度。

　　人工智能應用主要遵循內(nèi)涵深入和外延拓展兩方面。首先,內(nèi)涵深入表現(xiàn)在模擬的發(fā)展,結(jié)構(gòu)模擬較多地受技術限制,功能模擬主要靠開發(fā)軟件�，F(xiàn)在全世界每年有幾十萬個成熟軟件推向市場,而無論是商務的還是娛樂的,都改變了人們單調(diào)的工作和生活模式;其次,外延拓展主要是人工智能與其他技術結(jié)合,光子、超導和激光計算機是人工智能發(fā)展的新出路。在社會廣闊領域中,人工智能借助機電光聲技術,為社會提供了電子排版系統(tǒng)、電視節(jié)目編輯器、復印機、學習機、家庭影院、音樂噴泉、B超檢查、CT檢查和機器人,給人們生活帶來了一片新氣象。 人工智能已經(jīng)滲透到社會生活的方方面面,從而使掌握人工智能的知識技能已成為從事各項工作的關鍵。首先,非信息職業(yè)與信息職業(yè)的工作界限日趨模糊,信息活動與其他活動呈現(xiàn)整體化趨勢,使社會普遍要求人們有應用人工智能的知識技能;其次,由于目前在人工智能的應用中,80%屬于非數(shù)值(語言文字)信息的處理,許多計算機只是打字機,隨著數(shù)值信息處理的增加必定是程序開發(fā)的增加,這要求人們?nèi)找鏀[脫“計算機的奴隸”而成為“計算機的主人”。

　　(六)人工智能的發(fā)展,加重了某些社會成員的心理負擔。人工智能還使一部分社會成員感受到心理上的威脅,或者叫做精神威脅。人們一般認為,只有人類才具有感知精神,而且以此與機器相區(qū)別。如果有一天,這些人開始相信機器也能夠思維和創(chuàng)作,那么他們可能會感到失望,甚至感到威脅。他們擔心,有朝一日,智能機器的人工智能會超過人類的自然智能, 使人類淪為智能機器和智能系統(tǒng)的奴隸。對于人的觀念(更具體地指人的精神)和機器的觀念(更具體地指人工智能)之間的關系問題,哲學家、神學家和其他人們之間一直存在著爭論。按照人工智能的觀點,人類有可能用機器來規(guī)劃自己的未來。當社會上一部分人歡迎這種新觀點時,另一部分人則發(fā)現(xiàn)這種新觀念是惹人煩惱的和無法接受的,尤其是當

　　這種觀念與他們鐘愛的信仰和觀念背道而馳時。

　　任何新技術的最大危險莫過于人類對它失去控制,或者是它落入那些企圖利用新技術反對人類的人的手中。我國引以自豪的火藥發(fā)明被某些外國人用于制造炸彈;化學科學的成果被人用于制造化學武器;生物學的最新成就可能被用于制造生物武器;核物理研究的重大突破導致原子彈和氫彈的威脅。難怪現(xiàn)在有人擔心機器人有一天會反客為主,奴役它們的創(chuàng)造者—人類,擔心人工智能的其他制品威脅人類的安全。正是由于認識到這種擔心,美國著名科幻作家阿西莫夫提出了“機器人三守則”:1、機器人必須不危害人類,也不允許它眼看人類受害而袖手旁觀;2、機器人必須絕對服從人類,除非這種服從有害于人類;3、機器人必須保護自身不受傷害,除非為了保護人類或者人類命令它作出犧牲。我們認為,如果把這個“機器人三守則”推廣到整個智能機器,成為“智能機器三守則”,那么,人類社會就會更容易接受智能機器和人工智能。

　　人工智能技術是一種信息技術,能夠極快地傳遞。因此,存在某些比爆炸技術更大的潛在危險,即人工智能技術可能落入不負責任的人的手中,被他們用于進行反對人類和危害社會的犯罪(有的人稱之為“智能犯罪”)。對此,我們必須保持高度警惕。同時,人類有足夠的智慧和信心,能夠研制出防范、檢測和偵破各種智能犯罪活動的智能手段。人工智能技術對人類的社會進步、經(jīng)濟發(fā)展和文化提高都有巨大的影響。隨著時間的推進和技術的進步,這種影響將越來越明顯地表現(xiàn)出來。還有一些影響可能是我們現(xiàn)在難以預測的�？梢钥隙�,人工智能必將對人類的物質(zhì)文明和精神文明產(chǎn)生越來越大的影響。

　　主要參考文獻:

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　　[2]王寶紅.人工智能技術研究綜述[J].價值工程,2012.4.

　　[3]鐘琦,胡水星.人工智能在教育中的整合應用研究[J].贛南師范學院學報,2011.6