淺議人工智能發(fā)展歷程及核心技術(shù)

劉錦濤

摘 要：自從計(jì)算機(jī)技術(shù)在二戰(zhàn)末期誕生以來，經(jīng)歷了幾十年的飛速發(fā)展，而人工智能則是計(jì)算機(jī)科學(xué)的最前沿技術(shù)之一。從“人工智能”一詞在達(dá)特茅斯會(huì)議被提出以來，經(jīng)歷了孕育期、低谷期、回暖期和飛躍期四個(gè)階段。而自然語言處理、人機(jī)交互和物聯(lián)網(wǎng)，是現(xiàn)階段人工智能技術(shù)的核心，也決定了人工智能的發(fā)展方向和近幾十年的前景。本文主要梳理了人工智能的發(fā)展歷程和人工智能核心技術(shù)，以增強(qiáng)對(duì)人工智能時(shí)代的理解和領(lǐng)悟。

關(guān)鍵詞：人工智能;發(fā)展歷程;核心技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）18-0035-02

0 引言

2018年11月28日，小米召開了AIoT開發(fā)者大會(huì)，會(huì)上宣布與來自瑞典的知名家具和家居零售商——宜家家居達(dá)成全球戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，在未來，宜家全系智能照明產(chǎn)品都將接入小米IoT平臺(tái)。小米作為一家主打智能硬件產(chǎn)品的新興科技公司，近年來開發(fā)出“小愛”同學(xué)語音助手、米家APP、小米掃地機(jī)器人等智能家居產(chǎn)品，都將和宜家的照明系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，而在未來，智能音箱、智能廚具甚至智能家居都將成為小米和宜家此次戰(zhàn)略合作的“結(jié)晶”。這是一次傳統(tǒng)家居企業(yè)與智能科技的跨界合作，宜家智能產(chǎn)品通過ZigBee協(xié)議與小米的智能家居物聯(lián)網(wǎng)直連，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)家用電器的互聯(lián)。

智能家居（smart home）是以居民住宅為平臺(tái)，利用總線技術(shù)、通信技術(shù)、智能安防技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、音頻和視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，將舒適度、便捷性、智能化有機(jī)地結(jié)合起來并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。而且智能家居在生活中已經(jīng)頗為常見，如：最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的智能掃地機(jī)器人、可以用語音來進(jìn)行控制的燈光、智能電視、智能空調(diào)等等。在不久的未來，智能家居將取代普通家居伴隨人們的生活。智能家居是人工智能的在民用領(lǐng)域的重要應(yīng)用，除此之外，無人駕駛、智能制造等方向，也是人工智能在近些年來逐漸興起的應(yīng)用領(lǐng)域。而人工智能技術(shù)作為第三次工業(yè)革命（即計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)革命）中涌現(xiàn)、興起的技術(shù)，已經(jīng)被定義為第四次工業(yè)革命的核心科技。機(jī)器人技術(shù)、量子計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)與人工智能也有著深度的交叉，因此，梳理人工智能的發(fā)展歷程、研究人工智能核心技術(shù)，是充分理解人工智能技術(shù)的關(guān)鍵。

小米與宜家在智能家居領(lǐng)域的合作得以證明，人工智能并不是人們高攀不了的昂貴奢侈品，而是貼近人們生活必需品。近年來，科技巨頭已在家居方面取得了很大的成就。但是人工智能的發(fā)展并不是一蹴而就的，而是一個(gè)螺旋式上升、階段性進(jìn)步的學(xué)科，它還在不斷的突破自我、努力完善。

1 人工智能四個(gè)重要的發(fā)展階段

孕育期：1950年，被稱為“計(jì)算機(jī)之父”的阿蘭·麥席森·圖靈提出了一個(gè)舉世聞名的想法——圖靈測(cè)試（The Turing test）。而在1956年8月，達(dá)特茅斯學(xué)院中，約翰·麥卡錫、克勞德·香農(nóng)等計(jì)算機(jī)科學(xué)家正聚在一起，討論如何使用機(jī)器來模仿人類學(xué)習(xí)、思考、交流以及其他方面的智能。這次會(huì)議是“人工智能”第一次被提出，標(biāo)志著“人工智能”學(xué)科的誕生。因此，1956年也就成為了人工智能元年。其后的幾十年，科學(xué)家們?nèi)〉昧酥匾耐黄啤Ｈ斯ぶ悄艿恼Q生和早期的飛速發(fā)展使得學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界形成了廣泛樂觀的思想。甚至在那時(shí)候，有學(xué)者論斷：人工智能將在十幾年后改變?nèi)澜纭?/p>

低谷期：上世紀(jì)70年代，人工智能突然進(jìn)入了低谷期，其主要原因是，計(jì)算機(jī)專家對(duì)人工智能相關(guān)技術(shù)的認(rèn)知不足，使得政府部門和科研機(jī)構(gòu)的合作計(jì)劃沒有最終成功，為人工智能的發(fā)展蒙上了一層陰影。與此同時(shí)，因?yàn)槿藗儗?duì)人工智能的了解不夠，社會(huì)輿論的壓力也開始慢慢阻礙人工智能的發(fā)展，并使很多的研究經(jīng)費(fèi)被轉(zhuǎn)移到了更有發(fā)展前景的項(xiàng)目上。主要的難度有三：（1）當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)還不夠發(fā)達(dá)，計(jì)算機(jī)性能低，導(dǎo)致了許多需要大量運(yùn)算空間的程序無法運(yùn)用在人工智能領(lǐng)域，這讓人工智能的發(fā)展剛剛開始便又停了下來。（2）人工智能問題具有的復(fù)雜性。（3）數(shù)據(jù)量的嚴(yán)重不足，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法獲取足夠量的數(shù)據(jù)達(dá)到智能化。由此，人工智能遭遇了長(zhǎng)達(dá)6年的科研“黑洞”。

回暖期：專家系統(tǒng)指的是能在某個(gè)領(lǐng)域達(dá)到人類專家水平的系統(tǒng)。它的自我管理能力和適應(yīng)性達(dá)到了前所未有的水平，具備了自我獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、推理和判斷的能力，相比于孕育期和低谷期，這一時(shí)期的人工智能可以說具有了質(zhì)的飛躍。為人工智能的應(yīng)用起到了重要作用，是人工智能的核心。隨著智能系統(tǒng)的發(fā)展，人工智能技術(shù)進(jìn)入了回暖期。

飛躍期：在上世紀(jì)80年代，人工智能重新進(jìn)入了科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者的視野，90年代時(shí)由IBM公司開發(fā)的智能國(guó)際象棋棋手“深藍(lán)”在國(guó)際象棋大賽上戰(zhàn)勝了世界冠軍卡斯帕羅夫。而幾年前，Google開發(fā)出基于深度學(xué)習(xí)的AlphaGo圍棋機(jī)器人，大勝圍棋世界冠軍李世石，僅讓人類拿下一局。這些都是人工智能發(fā)展歷史上的里程碑式事件。互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展推動(dòng)著人工智能技術(shù)的突飛猛進(jìn)，發(fā)展至今，許多技術(shù)如人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、語音助手、智能家居等市場(chǎng)化應(yīng)用使生活變得越來越快捷、簡(jiǎn)便。

2 人工智能核心技術(shù)

2.1 自然語言處理

一切源于20世紀(jì)40年代末到50年代初，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的剛剛出現(xiàn)，使在計(jì)算機(jī)進(jìn)行自然語言理解和處理成為可能。到了20世紀(jì)末期互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展使其也逐漸發(fā)展起來，但從客觀上綜合分析，并沒有完成根本上的突破。自然語言處理的研究分為兩個(gè)方面，一是對(duì)書面語言的理解，二是對(duì)口頭語言的理解，其中書面語言理解更容易讓計(jì)算機(jī)處理。自然語言指的是人類的常用語言比如漢語、英語、日語等，是人類交流的重要工具。它研究能實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間用自然語言進(jìn)行有效通信的各種理論和方法。自然語言處理是一門融語言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)于一體的科學(xué)。它可以將某一領(lǐng)域知識(shí)庫進(jìn)行特殊的處理后針對(duì)用戶提出的問題，系統(tǒng)將通過采用適當(dāng)?shù)牟呗越o予一定的理解與分析。同時(shí)將此門學(xué)科應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)，使其更加趨向于智能化，對(duì)于自然語言處理系統(tǒng)提出的過程和層次都具備很高的標(biāo)準(zhǔn)。