3.1.2 人工智能的发展
人工智能在社会发展中扮演着不可或缺的角色,在提高劳动效率、降低劳动成本、优化人力资源结构及工作岗位方面带来了革命性的成果。人工智能的出现为疲软的全球经济提供了新的动力,提高了全球GDP的增长速度。人工智能的发展趋势可简化为图3-2。
人工智能在二十世纪五六十年代时被正式提出。1950年,一位名叫马文·明斯基(后被人称为“人工智能之父”)的大四学生与他的同学邓恩·埃德蒙一起建造了世界上第一台神经网络计算机。这也被看作人工智能的一个起点。1955年,著名科学家奥利弗·塞弗里奇(Oliver Selfridge)和艾伦·纽厄尔(Allen Newell)在一次美国西部计算机联合大会的学习机讨论会中,分别代表连接派和符号派进行了讨论,标志着人工智能雏形的出现。1956年,达特茅斯会议(Dartmouth Conference)召开,多位大咖参与并讨论了用机器来模仿人类学习以及其他方面的智能。“人工智能”一词首次在学术会议中亮相。该会议也成为人工智能史上最重要的里程碑,被公认为“人工智能之肇始”。
图3-2 人工智能的发展趋势
1957年,罗森布拉特(F. Rosenblat)提出了感知器(Perceptron)模型。这是一个由线性阈值神经元组成的前馈人工神经网络,可实现与、或、非等逻辑门,用于实现简单分类。之后的十余年里,计算机被广泛应用于数学和自然语言领域,用来解决代数、几何和英语问题。人工智能由此迎来了第一次高峰,让很多研究学者看到了机器向人工智能发展的希望。
但是到了20世纪70年代,人工智能进入一段艰难岁月。其间,人工智能领域所获得的资助也被大量缩减甚至取消。当时,人工智能面临的技术瓶颈主要体现在3个方面:第一,计算机性能不足,导致早期很多程序无法在人工智能领域得到应用;第二,问题复杂性只限于低维,早期人工智能程序主要是解决特定的问题,因为特定的问题对象少,复杂度低,但一旦问题维度上升,程序立马不堪重负;第三,数据稀缺,在当时不可能找到足够大的数据库来支撑程序进行深度学习,进而使机器智能化。
20世纪80年代,一类名为“专家系统”的人工智能程序开始为全世界的公司所采纳,“知识处理”成为主流人工智能研究的焦点。专家系统的能力来自它们存储的专业知识。知识库系统和知识工程成为当时人工智能研究的主要方向。同时,各个国家开始对人工智能产业提供资助,如DARPA组织了战略计算促进会等。1986年,神经网络的反向传播和大规模神经网络训练开始出现。
但是到了1987年,苹果和IBM公司生产的台式机性能都超过了Symbolics等厂商生产的通用型计算机。1989年,DARPA的新任领导认为人工智能并非“下一个浪潮”,拨款倾向于那些看起来更容易出成果的项目。人们对专家系统和人工智能产生了信任危机,专家系统风光不再。人工智能又一次跌入低谷,开始相对平稳地发展。
在2012年之前,研究者、学者们带来了许多著名的成果,比如IBM的国际象棋智能机器人“深蓝”击败了人类冠军。而且直至2012年,深度卷积神经网络算法在ImageNet大规模图像识别比赛上崭露头角,深度学习革命正式开始,人工智能技术进入飞速发展期,尤其在云计算、大数据、机器学习等理论支撑,以及互联网迅猛发展下,计算机视觉、自然语言处理、强化学习等人工智能算法逐步应用于现实生活。2016年,Google DeepMind开发的人工智能围棋程序AlphaGo战胜围棋冠军,将人工智能技术研究推向高潮。
至今,人工智能研究领域还在不断扩大。图3-3展示了人工智能研究的各个分支,包括专家系统、机器学习、推荐系统、计算机视觉、多智能体系统等。机器学习只是人工智能庞大研究领域中的一小部分。
图3-3 人工智能研究领域