1.3 人工智能研究进展及领域

人工智能日渐发展，使得更多的人投入研究中，与多种学科的相互渗透使它成为了一门新兴学科，在许多领域有着广泛的应用。下面罗列出其中的一些典型技术应用。

1.问题求解

人工智能的第一大成功应用就是下棋程序。1997年5月，一台名为“深蓝”的计算机挑战国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，最终以一定的优势取得了胜利，成为首个在标准比赛时限内击败国际象棋世界冠军的电脑系统。这个事件的发生让我们看到了人工智能的前途，也让我们知道了人工智能未来的发展趋势。现在，人工智能程序已经可以根据搜索解答空间来寻找更优质的解决方案，并且人工智能技术的运用可以获得比人为思考解决事物更全面、更快速的效果。

2.逻辑推理与定理证明

逻辑推理与定理证明在人工智能研究领域中有着较为长久的历史，如果我们能够找到一些方法，重点关注在大型的数据库中存在的相关事实上，并将可信的证明记录下来，能够在遇到新信息的时候，及时地做出正确的修正。许多类似于医疗诊断和信息检索等非形式化的工作，都可以加以形式化进行解决。

逻辑推理与定理证明的研究在人工智能方法的发展中曾经产生过非常重要的影响。在国际上公认的“吴氏算法”（几何定理机器证明方法）就是由我国人工智能大师吴文俊院士提出并实现的，是定理证明研究中又一里程碑式的成果。

3.自然语言处理

自然语言处理是人工智能技术应用于实际领域的典型范例。如果一个计算机系统能够像人一样，理解上下文信息，并根据已知信息进行推理，那么，它就已经具备了理解自然语言信息的能力。许多年来，有很多学者投入这一领域的研究，也收到了很大成效。

目前，自然语言处理主要研究的是：计算机系统如何根据已知的主题和对话情景，在结合大量的常识——世界知识和期望作用的基础上，生成和理解自然语言。实现这个功能所需要的编码和解码过程极其复杂，如果能够在这个问题上取得突破性的进展，那么人工智能将进一步走进人们的生活中。

4.智能信息检索技术

当今计算机科学与技术研究的焦点问题是信息获取技术，如何将人工智能技术与智能信息检索技术进行很好的融合，是人工智能走向广泛实际应用的契机与突破口。目前，智能信息检索系统还有以下3个缺陷。第一，难以建立一个能够理解用自然语言表达的询问系统；第二，假设成功预设机器能够理解的形式化询问来规避语言理解问题，如何依据存储的事实给出答案的问题成为我们面临的第二个难题；第三，需要理解的问题和给出的答案都可能超出该学科领域建立的数据库所涵盖的知识。科技的发展，短时间内自然科学知识的激增，智能检索系统的研究与优化为今后科技的持续快速发展保驾护航。

5.专家系统

专家系统是人工智能研究领域中最活跃、最有成效的一个方向，它具有特定领域内大量的知识与经验。众所周知，人类专家由于具有丰富的知识，然后把它们运用于实际案例中，才能以一个比较好的方式去解决实际问题。那么，如果能给计算机程序装载丰富的知识库，让它们应用这些知识，也应该可以解决人类专家所解决的问题，而且可能因为这样的机器所存储的知识量巨大，它们对某些问题的处理往往会比人为处理更准确、更高效。反之，系统的这一优势也可以帮助人类专家发现推理过程中的错漏，进行改正。

专家领域发展的关键性问题在于如何正确表达和运用专家的知识，目前专家系统用来代替人类进行智能管理与决策，未来将以更成熟的技术性能和更高智力水平的决策与咨询能力为目标，推动人类的发展和社会的进步。

6.自动程序设计

研究自动程序设计有利于人工智能系统和半自动软件开发系统两者的发展。自动程序设计研究有很多重大的贡献，其中之一是作为问题求解策略的调整概念。经过大量的相关研究我们发现，在面临程序设计或机器人控制问题时，先给出一个不费事的但有错误的解，然后再进行修正，直至系统可以正确工作，相较于直接给出一个没有任何缺陷的解更加有效。

7.机器人学

越来越多的科学家将研究方向转向机器人的应用研究，例如，如何利用人工智能技术操作机器人装置的研究。在机器人中的应用，从手臂的最佳移动到实现机器人目标的动作序列的规划方法，无一例外地应用了人工智能技术。

智能机器人的研究和应用体现出广泛的学科交叉特点，目前一些涉及众多领域知识的机器人系统已经成功建立起来。同时，机器人和机器人学的研究对人工智能的发展产生了深远的影响。

8.神经网络

神经网络是一种模拟人脑神经网络以期达到人类学习能力的技术。神经网络已经被应用于各个行业，解决了诸如销售预测、客户研究、数据验证、风险管理等当前社会的很多问题。

9.数据挖掘与知识发现

知识信息处理的主要内容是如何准确地获取知识。综合运用统计学、粗糙集、模糊数学、机器学习和专家系统等多种学习手段和方法进行有效的数据挖掘，经过选取数据集、数据预处理、数据分析从大量数据中挖掘出模式和信息。数据挖掘为构建信息之间关系提供可能，为构建各种各样的假说提供支撑，在众多领域都得到了广泛的应用，对个人、企业、政府乃至整个国家都有重要的影响。

10.人工生命

人工生命（AL，Artificial Life）通过计算机和精密机械等手段人工模拟生命系统，造出能够表现自然生命系统行为特征的仿真系统以供生命科学的研究。很早以前，有科学家认为生命仅仅是一种表现形式，我们可以通过人工的方法以另一种表现形式来体现生命。1987年，第一次国际人工生命会议的召开标志着人工生命这一全新研究领域的诞生。宏观上讲，人工生命和人工智能有相似之处，它们都是工程技术和生命科学的结合，两者相互联系、相互制约。但从微观上看，两者还是有一定差别的，前者主要模拟生命的繁衍、进化和突变过程，而后者主要模拟的是人脑推理、规划、学习、判断等思维活动。