歡迎大家邁入人工智能的大門(mén)

人工智能 (Artificial Intelligence, AI) 是當(dāng)前全球最熱門(mén)的話題之一，是21世紀(jì)引領(lǐng)世界未來(lái)科技領(lǐng)域發(fā)展和生活方式轉(zhuǎn)變的風(fēng)向標(biāo)。

人們?cè)谌粘Ｉ钪衅鋵?shí)已經(jīng)方方面面地運(yùn)用到了人工智能技術(shù)，比如網(wǎng)上購(gòu)物的個(gè)人化推薦系統(tǒng)、人臉識(shí)別門(mén)禁、人工智能醫(yī)療影像、人工智能導(dǎo)航系統(tǒng)、人工智能寫(xiě)作助手、人工智能語(yǔ)音助手等等。

目前有大量群體對(duì)人工智能的定義、原理、分類(lèi)、應(yīng)用產(chǎn)生了極大地興趣，可是網(wǎng)上媒體發(fā)布的一些資料信息大多具有極強(qiáng)的偏向性和導(dǎo)向性，很少有客觀全面的總結(jié)。

在這里，我做了一個(gè)詳細(xì)的“人工智能圖解筆記”，從人工智能的定義、分類(lèi)和發(fā)展路徑等角度，給大家展示了一個(gè)全面的人工智能圖譜。

一. 人工智能的定義

1、人工智能的一種定義：《人工智能，一種現(xiàn)代的方法》筆記：人工智能是類(lèi)人思考、類(lèi)人行為，理性的思考、理性的行動(dòng)。人工智能的基礎(chǔ)是哲學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、控制論、語(yǔ)言學(xué)。人工智能的發(fā)展，經(jīng)過(guò)了孕育、誕生、早期的熱情、現(xiàn)實(shí)的困難等數(shù)個(gè)階段；

2、人工智能的另一種定義：人工智能是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支；

人工智能是一門(mén)什么科學(xué)？？

人工智能科學(xué)的主旨是研究和開(kāi)發(fā)出智能實(shí)體，??在這一點(diǎn)上它屬于工程學(xué)。

工程的一些基礎(chǔ)學(xué)科自不用說(shuō)??，數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、歸納學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)，??系統(tǒng)學(xué)、控制學(xué)??、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)??，還包括對(duì)哲學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)??、仿生學(xué)??、經(jīng)濟(jì)學(xué)??、語(yǔ)言學(xué)??等其它學(xué)科的研究??，可以說(shuō)??這是一門(mén)??集數(shù)門(mén)學(xué)科精華的??尖端學(xué)科中的尖端學(xué)科——因此說(shuō)人工智能是一門(mén)綜合學(xué)科。?

二. 人工智能的話題

人工智能的話題有且不限于以下幾種：

1、我們總是把人工智能和電影想到一起：星球大戰(zhàn)、終結(jié)者、2001：太空漫游等等，電影是虛構(gòu)的，那些電影角色也是虛構(gòu)的，所以我們總是覺(jué)得人工智能缺乏真實(shí)感；

2、人工智能是個(gè)很寬泛的話題：從手機(jī)上的計(jì)算器到無(wú)人駕駛汽車(chē)，到未來(lái)可能改變世界的重大變革，人工智能可以用來(lái)描述很多東西，所以人們會(huì)有疑惑；

3、我們?nèi)粘Ｉ钪幸呀?jīng)每天都在使用人工智能：生活中很多互聯(lián)網(wǎng)工具已經(jīng)是人工智能了，只是我們沒(méi)意識(shí)到，或者已經(jīng)習(xí)慣了而已。John McCarthy在1956年最早使用的人工智能 (Artificial Intelligence) 這個(gè)詞，他總是抱怨“一旦一樣?xùn)|西用人工智能實(shí)現(xiàn)了，人們就不再叫它人工智能了?！?；

4、一些場(chǎng)景的弱人工智能例子：

谷歌，一個(gè)巨大的搜索熱人工智能；

智能手機(jī)，弱人工智能系統(tǒng)；

智能汽車(chē)，很多已經(jīng)安裝了控制汽油滲入，控制防抱死系統(tǒng)的電腦等；

垃圾郵箱過(guò)濾器也是經(jīng)典的弱人工智能。

三. 人工智能的四大技術(shù)分支

人工智能的四大技術(shù)分支如下所示：

模式識(shí)別：是指對(duì)表征事物或者現(xiàn)象的各種形式（數(shù)值的文字、邏輯的關(guān)系等等）信息進(jìn)行處理分析，以及對(duì)事物或現(xiàn)象進(jìn)行描述分析分類(lèi)解釋的過(guò)程，例如汽車(chē)車(chē)牌號(hào)的辨識(shí)，涉及到圖像處理分析等技術(shù)；

機(jī)器學(xué)習(xí)：研究計(jì)算機(jī)怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類(lèi)的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識(shí)或技能，重新組織已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)是指不斷完善自身的性能，或者達(dá)到操作者的特定要求；

數(shù)據(jù)挖掘：知識(shí)庫(kù)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)算法搜索挖掘出有用的信息，應(yīng)用于市場(chǎng)分析、科學(xué)探索、疾病預(yù)測(cè)等等；

智能算法：解決某類(lèi)問(wèn)題的一些特定模式算法，例如我們最熟悉的最短路徑問(wèn)題，以及工程預(yù)算問(wèn)題等等。

四. 人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域

人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些呢？

機(jī)器人領(lǐng)域：人工智能機(jī)器人，如PET聊天機(jī)器人，它能理解人的語(yǔ)言，用人類(lèi)語(yǔ)言進(jìn)行對(duì)話，并能夠用特定傳感器采集分析出現(xiàn)的情況、調(diào)整自己的動(dòng)作來(lái)達(dá)到特定的目的；

語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域：該領(lǐng)域其實(shí)與機(jī)器人領(lǐng)域有交叉，設(shè)計(jì)的應(yīng)用是把語(yǔ)言和聲音轉(zhuǎn)換成可進(jìn)行處理的信息，如語(yǔ)音開(kāi)鎖（特定語(yǔ)音識(shí)別）、語(yǔ)音郵件以及未來(lái)的計(jì)算機(jī)輸入等方面；

圖像識(shí)別領(lǐng)域：利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象的技術(shù)，例如人臉識(shí)別、汽車(chē)牌號(hào)識(shí)別等等；

專(zhuān)家系統(tǒng)：具有專(zhuān)門(mén)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)智能程序系統(tǒng)，后臺(tái)采用的數(shù)據(jù)庫(kù)，相當(dāng)于人腦具有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，采用數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)數(shù)據(jù)和知識(shí)推理技術(shù)來(lái)模擬專(zhuān)家解決復(fù)雜問(wèn)題。

五. 人工智能的三種形態(tài)

弱人工智能：弱人工智能 (Artificial Narrow Intelligence, ANI) 是擅長(zhǎng)與單個(gè)方面的人工智能，比如有能戰(zhàn)勝象棋世界冠軍的人工智能，但是它只會(huì)下象棋，你要問(wèn)它怎樣更好地在硬盤(pán)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，它就不知道怎么回答你了；

強(qiáng)人工智能：強(qiáng)人工智能 (Artificial General Intelligence, AGI) ，是人類(lèi)級(jí)別的人工智能，強(qiáng)人工智能是指在各方面都能和人類(lèi)比肩的人工智能，人類(lèi)能干的腦力活它都能干。

創(chuàng)造強(qiáng)人工智能比創(chuàng)造弱人工智能要難得多，我們現(xiàn)在還做不到。Linda Gottfredson教授把智能定義為“一種寬泛的心理能力，能夠進(jìn)行思考、計(jì)劃、解決問(wèn)題、抽象思維、理解復(fù)雜理念，快速學(xué)習(xí)和從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)等操作”。強(qiáng)人工智能在進(jìn)行這些操作時(shí)，應(yīng)該和人類(lèi)一樣得心應(yīng)手；

超人工智能：超人工智能 (Artificial Super Intelligence, ASI)，牛津哲學(xué)家，知名人工智能思想家Nick Bostrom把超級(jí)智能定義為“在幾乎所有領(lǐng)域都比最聰明的人類(lèi)大腦都聰明很多，包括科技創(chuàng)新、通識(shí)和社交技能”。

超人工智能可以是各方面都比人類(lèi)強(qiáng)一點(diǎn)，也可以是各方面都比人類(lèi)強(qiáng)萬(wàn)億倍，超人工智能也正是為什么人工智能這個(gè)話題這么火熱的緣故，同樣也是為什么永生和滅絕這兩個(gè)詞會(huì)在本文中多次出現(xiàn)。

5.1. 弱人工智能到強(qiáng)人工智能有多難？

弱人工智能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，強(qiáng)人工智能還有一段路要走。那么目前究竟遇到了哪些困難呢？

一個(gè)大困難：人類(lèi)的大腦是我們所知宇宙中最復(fù)雜的東西，至今我們都還沒(méi)完全搞清楚；

可以簡(jiǎn)單解決的：可簡(jiǎn)單解決的造一個(gè)能在瞬間算出10位數(shù)乘法的計(jì)算器；

目前比較難以解決的：選一個(gè)能分辨出一個(gè)動(dòng)物是貓還是狗的計(jì)算機(jī)；

已經(jīng)成功的：造一個(gè)能戰(zhàn)勝世界象棋冠軍的電腦；

還沒(méi)做出來(lái)的：谷歌目前花了幾十億美元在做一個(gè)能夠讀懂六歲小朋友的圖片書(shū)中的文字，并且了解那些詞匯意思的電腦；

邏輯容易感知難：一些我們覺(jué)得困難的事情——微積分，金融市場(chǎng)策略、翻譯等等，對(duì)于電腦來(lái)說(shuō)都太簡(jiǎn)單了；而且我們覺(jué)得容易的事情——視覺(jué)、動(dòng)態(tài)、轉(zhuǎn)移、直覺(jué)——對(duì)電腦來(lái)說(shuō)太難了；

計(jì)算機(jī)科學(xué)家Donald Knuth：人工智能已經(jīng)在幾乎所有需要思考的領(lǐng)域超過(guò)了人類(lèi)，但是在那些人類(lèi)和其它動(dòng)物不需要思考就能完成的事情上還差得很遠(yuǎn)；

人工智能的一個(gè)典型目標(biāo)例子：要想達(dá)到人類(lèi)級(jí)別的智能電腦，電腦必須要理解更高深的東西，比如微小的臉部表情變化，開(kāi)心、放松、滿足、滿意、高興這些類(lèi)似情緒間的區(qū)別，以及為什么《布達(dá)佩斯大飯店》是好電影，而《富春山居圖》是爛電影。

5.2. 弱人工智能的前進(jìn)方式

弱人工智能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，強(qiáng)人工智能還有一段路要走。那么目前究竟遇到了哪些困難呢？

第一步：增加電腦處理速度：

要達(dá)到強(qiáng)人工智能，肯定要滿足的就是電腦硬件的運(yùn)算能力，如果一個(gè)人工智能要像人腦一般聰明，他至少要能達(dá)到人腦的運(yùn)算能力。從人腦的發(fā)展速度來(lái)看，預(yù)計(jì)到了2025年就能花1000美元買(mǎi)到可以和人腦運(yùn)算速度抗衡的電腦了；

第二步：讓電腦變得更智能：

抄襲人腦，參考人腦范本做一個(gè)復(fù)雜的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，科學(xué)界正在努力逆向工程人腦，來(lái)理解生物進(jìn)化是怎么造出這個(gè)神奇的東西的，樂(lè)觀的估計(jì)是我們?cè)?030年之前能夠完成這個(gè)任務(wù)，我們已經(jīng)能模擬小蟲(chóng)子的大腦了，螞蟻的大腦也不遠(yuǎn)了，接著就是老鼠的大腦，到那時(shí)模擬人類(lèi)大腦就不是那么不現(xiàn)實(shí)的事情了；

模仿生物演化，除了抄襲人了，也可以像制造飛機(jī)、模擬小鳥(niǎo)那樣模擬類(lèi)似的生物形式。不全部復(fù)制，包括部分人工的設(shè)計(jì)干預(yù)，因?yàn)槿祟?lèi)主導(dǎo)的演化會(huì)比自然快很多很多，但是我們依然不清楚這些優(yōu)勢(shì)是否能使演化模擬成為可行的策略。

讓電腦來(lái)解決這些問(wèn)題，如果抄學(xué)霸的答案和模擬學(xué)霸備考的方法都走不通，那就干脆讓考題自己解答自己吧。這種想法很無(wú)厘頭，卻是最有希望的一種。

總的思路是我們建造一個(gè)能進(jìn)行兩項(xiàng)任務(wù)的電腦——研究人工智能和修改自己的代碼，這樣他就不只能改進(jìn)自己的架構(gòu)了，我們直接把電腦變成了電腦科學(xué)家，提高電腦的智能就變成了電腦自己的任務(wù)，前期會(huì)很慢，但一旦上路，后面會(huì)飛速發(fā)展。

5.3. 強(qiáng)人工智能到超級(jí)人工智能之路

從強(qiáng)人工智能到強(qiáng)人工智能，還有哪些需要改進(jìn)和增強(qiáng)的地方呢？

發(fā)展的觀點(diǎn)：總有一天，我們會(huì)造出和人類(lèi)智能相當(dāng)?shù)膹?qiáng)人工智能電腦。到了這個(gè)時(shí)候，人工智能不會(huì)停下來(lái)，考慮到強(qiáng)人工智能之于人腦的種種優(yōu)勢(shì)，人工智能只會(huì)在“人類(lèi)水平”這個(gè)節(jié)點(diǎn)做短暫的停留，然后就會(huì)開(kāi)始大踏步向超人類(lèi)級(jí)別的智能走去；

超級(jí)人工智能比人類(lèi)牛逼的地方：

硬件上，運(yùn)算速度往著幾何級(jí)的速度增長(zhǎng)；容量和存儲(chǔ)空間也會(huì)迅速提升，遠(yuǎn)超人類(lèi)，而且不斷拉開(kāi)距離；可靠性、持續(xù)性，不會(huì)疲憊，能持續(xù)不斷的思考；

軟件上，可編輯性、升級(jí)性，以及更多的可能性。

和人腦不同，電腦軟件可以進(jìn)行更多的升級(jí)和修正，并且很容易做測(cè)試，另外一個(gè)則是集體能力，人類(lèi)的集體智能是我們統(tǒng)治其它物種的重要原因之一，而電腦在這方面比我們要強(qiáng)得很多，一個(gè)運(yùn)行特定程序的人工智能網(wǎng)絡(luò)能夠經(jīng)常在全球范圍內(nèi)自我同步，這樣一臺(tái)電腦學(xué)到的東西會(huì)立刻被其它所有電腦學(xué)得，而電腦集群可以共同執(zhí)行同一個(gè)任務(wù)，因?yàn)楫愐?jiàn)、動(dòng)力、自利這些人類(lèi)特有的東西未必會(huì)出現(xiàn)在電腦身上。

5.4. 智能爆炸——強(qiáng)人工智能時(shí)代

如果強(qiáng)人工智能時(shí)代來(lái)臨，地球?qū)⑹且环鯓拥木跋竽兀?/p>

人類(lèi)統(tǒng)治地球觀：人類(lèi)對(duì)于地球的統(tǒng)治教給我們一個(gè)道理——智能就是力量，也就是說(shuō)一個(gè)超人工智能，一旦被創(chuàng)造出來(lái)，將是地球有史以來(lái)最強(qiáng)大的東西，而所有生物，包括人類(lèi)都只能屈居于其下——而這一切有可能在未來(lái)幾十年就發(fā)生。當(dāng)一個(gè)超人工智能出生的時(shí)候，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，就像一個(gè)全能的上帝降臨地球一般；

遞歸的自我改進(jìn)概念：一個(gè)運(yùn)行在特定智能水平的人工智能，比如說(shuō)腦殘人類(lèi)水平，有自我改進(jìn)的機(jī)制，當(dāng)它完成一次自我改進(jìn)后，她比原來(lái)更加聰明了，我們假設(shè)它到了愛(ài)因斯坦水平，而這個(gè)時(shí)候它繼續(xù)進(jìn)行自我改進(jìn)，然而現(xiàn)在它有了愛(ài)因斯坦水平的智能，所以這次改進(jìn)會(huì)比上一次更加容易，效果也更好。

第二次的改進(jìn)使它比愛(ài)因斯坦還要聰明很多，但它接下來(lái)的改進(jìn)進(jìn)步更加明顯。如此反復(fù)，這個(gè)強(qiáng)人工智能的智能水平越長(zhǎng)越快，直到它達(dá)到了超人工智能的水平——這就是智能爆炸，也是加速回報(bào)定律的終極體現(xiàn)；

當(dāng)人工智能達(dá)到人類(lèi)水平：以下的情景可能會(huì)發(fā)生：一個(gè)人工智能系統(tǒng)，花了幾十年時(shí)間到達(dá)了人類(lèi)腦殘智能水平，而這個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生的時(shí)候，電腦對(duì)于世界的感知大概和一個(gè)四歲小孩一般；而這個(gè)節(jié)點(diǎn)后一個(gè)小時(shí)，電腦立馬推導(dǎo)出了統(tǒng)一廣義相對(duì)論和量子力學(xué)的物理理論；而在這之后一個(gè)半小時(shí)，這個(gè)超人工智能變成了超人工智能，智能達(dá)到了普通人類(lèi)的17萬(wàn)倍；

科技大佬警惕人工智能的原因：現(xiàn)在很多科技大佬包括科學(xué)家都在提出警惕人工智能，要建立和完善法律法規(guī)，目的就是擔(dān)心未來(lái)人類(lèi)會(huì)因此毀滅。

那些在我們看來(lái)超自然的只屬于全能的上帝的能力，對(duì)于一個(gè)超人工智能來(lái)說(shuō)，可能就像按下一個(gè)電燈開(kāi)關(guān)那么簡(jiǎn)單，防止人類(lèi)衰老、治療各種不治之癥、解決世界饑荒、甚至讓人類(lèi)永生、操縱氣候來(lái)保護(hù)地球未來(lái)什么的，這一切都將變得可能，同樣可能的是地球上所有生命的終結(jié)。

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