人工智能和人机大战简史.doc

人工智能和人机大战简史.doc 人工智能和人机大战简史 2011年2月16日，史上最强的人机对抗落下帷幕。经过三天的比赛，IBM最新的电脑系统Watson，在美国智力节目Jeopardy上击败两位人类选手取得冠军。 祝贺Watson～如同参赛的人类选手Brad所写下的:欢迎我们的电脑新霸主～这a是一场必将被载入史册的战斗，这是机器的胜利，同时也是人类的胜利。可以想象，后世对这场比赛的批注将是:人类科技史上的一次伟大进步。 人工智能的历史源远流长，人机大战的历史短暂激烈，人机大战作为人工智能的试金石，不仅吸引了大众的关注，还为相关研究提供了问，同时还能推动相关研究成果的产业化。让我们期待下一轮的人机大战和新的人工智能技术的到来。 人工智能的历史源远流长，很早人类就试图用机器来代替人的部分脑力劳动。公元前850年，古希腊就有制造机器人帮助人们劳动的神话传说。公元前900多年，我国也有歌舞机器人传说的记载，这说明古代人就有人工智能的幻想。17世纪法国物理学家和数学家 B.Pascal制成了世界上第一台会演算的机械加法器并获得实际应用。随后德国数学家和哲学家G.W.LEibniz在这台加法器的基础上发展并制成了可以进行全部四则运算的计算器。他还提出了逻辑机的思想，即通过符号体系，对对象的特征进行推理，这种万能符号和推理计算的思想是现代化思考机器的萌芽，因而他曾被后人誉为数理逻辑的第一个奠基人。 进入20世纪后，人工智能相继出现若干开创性的工作。1936年英国数学家A.M.Turing在他的一篇理想计算机的论文中，就提出了著名的图灵机模型，1945年他进一步论述了电子数字计算机设计思想，1950年他又在《机器会思考吗,》提出著名的图灵测试一个人在不接触对方的情况下，通过一种特殊的方式，和对方进行一系列的问答，如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智力，即这台计算机是智能的。其本质是让人类来测试机器是不是具有智能，自此人机大战成了人工智能的试金石，在人工智能的发展史中一幕幕地上演。此外，1938年德国青年师Zuse研制成了第一台累计数字计算机Z-1，后来又进行了改进，到1945年他又发明了Planka.kel程序语言。1946年美国科学家J.W.Mauchly等人制成了世界上第一台电子数字计算机ENIAC。还有同一时代美国数学家N.Wiener控制论的创立，美国数学家C.E.Shannon信息论的创立，英国生物学家W.R.Ashby所设计的脑等，这一切都为人工智能学科的诞生作出了理论和实验工具的巨大贡献。 1956年在美国Dartmouth大学的一次历史性聚会被认为是人工智能学科正式诞生的标志，此后人工智能进入快速发展的时期。这一阶段开发出 许多堪称神奇的程序: 计算机可以解决代数应用题, 证明几何定理, 学习和使用英语. 当时大多数人几乎无法相信机器能够如此智能。 研究者们在私下交流和公开发表的论文中表达出相当乐观的情绪, 认为具有完全智能的机器将在二十年内出现。各国政府和公司向这一新兴领域投入了大笔资金。然而到70年代，人工智能的发展遇到了瓶颈，即使最杰出的人工智能程序也只能解决它们尝试解决的问题中最简单的一部分, 也就是说所有的人工智能程序都只是玩具。同时由于过度的乐观使得人们的期望过高，当承诺无法兑现时，经费的资助和投入也大幅缩水。在经历了10多年的低潮之后，从80年代中期开始，有关人工神经元网络的研究取得了突破性的进展:生物物理学家Hopfield提出了一种新的全互联的神经元网络模型;Rumelhart提出了反向传播学习算法，解决了多层人工神经元网络的学习问题，成为广泛应用的神经元网络学习算法。从此，掀起了新的人工神经元网络的研究热潮，提出了很多新的神经元网络模型，并被广泛应用于模式识别、故障诊断、预测和智能控制等多个领域。 国际象棋被认为是可以衡量智力水平的游戏，所以成为了人机大战的经典项目。1985年，当时的国际象棋世界冠军、棋王卡斯帕罗夫在德国汉堡举行了一场人机车轮大战。卡斯帕罗夫在五个小时内，以32:0的完美比分击败了所有电脑公司祭出的硬件和象棋软件程序。然而十二年之后情况发生了变化，1996年棋王在与深蓝(Deep Blue)的比赛中第一次输了一盘;1997年，升级版的湛蓝(Deeper Blue)在决定胜负的第六个回合中，只用了22步棋便迫使卡斯帕罗夫投子认负这是棋王职业生涯里最快的失利。这是人工智能的一个重要里程碑，毕竟，人海里没有几个比卡斯帕罗夫还聪明。在当时看来，人工智能辅以网络技术、海量运算和数据库的海量存储技术，电脑能像人脑一样思考的前景也许并不遥远。然而，深蓝是靠暴力运算制胜的每秒算度两亿步棋和瞬间探索内含几百万个棋谱的数据库。但在面对现实生活中的问题时，对自然语言的识别和判断，对于模糊概念的，对于联想和幽默的理解等都是计算机头疼的问题。 当人工智能研究陷入低潮时，大多数商业公司停止或削减了在这个领域的研究支持，而IBM则是少数坚持投入人工智能研究的企业之一。正是这种长期不懈的研究投入，不断地推动着人工智能的研究，也给 IBM 自身带来了不可估量的商业回报。 最近 IBM 高调推出超级计算机 Watson，目标是建造一个能与人类回答问题能力匹敌的计算系统，并且将参与真人答题电视节目 Jeopardy 中，与人类争夺100万美元的奖金。在比赛中，参赛者必须要回答一系列的问题，主要涉及历史、文学、政治、电影、流行文化和科学。 这要求计算机具有足够的速度、精确度和置信度，并 且能使用人类的自然语言回答问题。毫无疑问，Watson 将面临比深蓝大得多的压力和挑战回答 Jeopardy 比赛中的题目需要分析人类语言中微妙的含义、讽刺口吻、谜语等，这些通常是人类擅长的方面，一直以来计算机在这方面毫无优势可言。然而，在不久前结束的比赛中，机器再次击败了人类，这也是人工智能的又一次标志性进展。 除了 IBM 导演的人机大战之外，人工智能的专家和研究者们也不甘寂寞，各种人机大战纷纷上演。足球是人类最喜欢的体育运动，而机器人足球也吸引了众多研究者的目光因为足球比赛中包括了动态环境中的多主体合作、实时推理规划决策、机器学习和策略获取等当前人工智能的热点问题，而且涉及计算机、自动控制、传感与感知融合、无线通讯、精密机械和仿生材料等众多学科的前沿研究与综合集成。从1997年开始，机器人足球世界杯赛(RoboCup)每年举行一次，有来自30多个国家的几百支队伍参加，是目前最大的机器人和人工智能研究的盛会。RoboCup 还树立了一个远大的、激动人心和人人皆知的目标,一个全世界人们都可以分享的梦想:到 2050 年,建立一支全自主的类人型机器人足球队,战胜人类的足球世界杯冠军队。 人机大战在给人们带来一次次震撼的同时，也在悄悄地改变着世界。正如IBM 的研究项目主管David Shelpler说:IBM 不是一家娱乐公司，我们是一家商业技术公司。 Watson 研究的成功，对于IBM 公司正在积极推进的智慧的地球，也将具有不可估量的商业意义。毫无疑问，人机大战作为人工智能的试金石，不仅吸引了大众的关注，还为相关研究提供了标准问题，同时还能推动相关研究成果的产业化。让我们期待下一轮的人机大战和新的人工智能技术的到来。中国www.LWlm.