時間:2023-06-07 09:29:48
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇對人工智能的思考,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:發展趨勢;研究應用;人工智能
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.119
0 簡介
人工智能((Artificial Intelligence)),它是一門新的技術科學,主要用于模擬、延伸以及擴展人類的智能的方法、理論、技術以及應用系統。人工智能主要就是對人類的思維、意識的信息過程的合理化的模擬。人工智能它并不是人的智能,但是,它卻能像人那樣的思考,而且也可能會超過人類的智能。總的說來,人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些復雜工作。
1 人工智能的運用現狀
目前,在很多方面人工智能有著運用,其中一個主要表現就是全球人工智能公司數量在急劇的增加,專家系統在目前來看是在人工智能各領域中最為活躍,且最為有成效的一個領域。它是一類基于知識的系統,并可以解決那些一般僅有專家才能夠解決的復雜問題。我們這樣定義專家系統:專家系統是一種具有特定領域內大量知識與經驗的程序系統,它是基于程序系統依靠人工智能技術,來模擬人類專家求解復雜問題的過程,大多情況下,專家系統的水平甚至可以超過人類專家。專家系統的基本結構圖如下圖所示:
2 人工智能的影響
人工智能對經濟的影響:人工智能的的確確會影響到社會、生活、文化的方方面面,特別是對于實體經濟將來會有巨大的影響。以后,每個行業幾乎都會產生顛覆性的變化。在人工智能的研究上,中國并不落后,將來的中國一定可以從中獲得非常大的收益。一成功的專家系統可以為它的用戶帶來很明顯的經濟效益。用比較經濟的辦法執行任務而不需要具有經驗的專家,從而極大地減少開支。專家系統深入各行各業,帶來巨大的宏觀效益,促進了IT網絡工業的發展。
人工智能對文化的影響:在人工智能原理的基礎上,人們通常情況下會應用人工智能的概念來描述他們的日常狀態和求解問題的過程。人工智能可以擴大人們知識交流的概念集合,描述我們所見所聞的方法以及描述我們信念的新方法;人工智能技術為人類的文化生活提供了巨大的便利。如圖像處理技術必將會對圖形藝術和社會教育部門等產生深遠影響。比如現有的智力游戲機將會發展成具有更高智能的一種文化娛樂手段。隨著技術的進步,這種影響會越來越明顯地表現出來。當然,還有一些影響可能是我們目前難以預測的。但可以肯定,人工智能將對人類的物質文明以及精神文明產生更大的影響。
人工智能對社會的的影響:一方面,AI為人類文化生活提供了一種新的模式。現有的游戲將逐步發展為更高智能的交互式文化娛樂手段,今天,游戲中的人工智能應用已經深入到各大游戲制造商的開發中。另一方面,人工智能能夠代替人類進行各種腦力勞動,所以,從某種意義上來講,這將會使一部分人失去發展的機遇,甚至可能失業。由于人工智能在科技以及工程中的應用,一部分人可能會失去介入信息處理活動的機會,甚至不得已而改變自己的工作方式;人工智能還可能會威脅到人類的精神。一般人們覺得人類與機器的區別就是人類具有感知精神,但如果有一天,這些相信只有人才具有感知精神的人也開始相信機器能夠思維和創作,那他們就會感到失望,甚至于感到威脅。他們會擔心:有朝一日,智能機器的人工智能可能會超過人類的自然智能,從而使人類淪為智能機器的奴隸。
3 人工智能的發展趨勢
有機構預測,2017年人工智能投資將同比增長300%以上,在技術上將會更迅猛發展,工控自動化商城的智能語音、智能圖像、自然語言以及深度學習等技術越來越成熟,就像空氣和水一樣將會逐步地滲透到我們的日常生活。行業專家關于2017年人工智能的發展方向主要有以下幾點:(1)機器學習目前正在被應用在更復雜的任務以及更多領域中,且被更多的人作為挖掘數據的方式。無監督的學習會取得更多進展,但也存在很大的挑戰,故在這一方面離人類的能力還是差得很遠的。計算機在理解和生成自然語言方面,預計最先會在聊天機器人和其他對話系統上落地。 (2)深度學習、其他的機器學習、人工智能技術的混用,是成熟技術的典型標志。將深度學習應用到醫療領域中(醫療圖像、臨床數據、基因組數據等),各種類型數據上的研究以及成果將會大大的增加。 (3)聊天機器人和自動駕駛汽車可能會取得較大的進展,預計更多人類基準將會被打破,特別是那些基于視覺以及適合卷積神經網絡的挑戰。而非視覺特征創建和時間感知方法將會變得更加頻繁、更加富有成果。
4 結論
人工智能是人類長久以來的夢想,同時也是一門富有挑戰性的學科。盡管人工智能帶來很多問題,但當人類堅持把人工智能只用于造福人類,人工智能推動人類社會文明進步將毋庸置疑。就像所有的學科一樣,人工智能也會經歷各種挫折,但只要我們有信心、 有毅力,人工智能終將成為現實,融入到我們生活的方方面面,為我們的生活帶來更大的改變。
參考文獻:
[1]朱祝武.人工智能發展綜述[J].中國西部科技,2011,10(17):8-10.
[2]肖斌.對人工智能發展新方向的思考[J].信息技術,2009,37(12):166-169.
關鍵詞:人工智能;刑事風險;刑法應對
近些年來我國科學技術的快速發展給人工智能提供了很大的助力,人類利用人工智能技術開拓了更多的領域,創造了一些新的經濟增長點,很大程度上促進了我國經濟的發展。面對著人工智能廣闊的發展空間,我們在利用人工智能獲得高質量發展的同時也要看到人工智能帶來的風險,例如有些不法分子會借助人工智能產品的使用或者是開發實施一些危害社會的犯罪行為,給人們帶來較大的經濟損失。基于此,相關部門應該充分認識到人工智能所帶來的刑事風險的巨大危害性,進而加強法制建設,全面做好應對,使人工智能充分發揮它積極的一面。
一、關于人工智能以及人工智能產品的概述
(一)關于人工智能的概述
人工智能這個概念提出比較早,大約在20世紀的四五十年代,但是人工智能概念提出后卻沒有得到較快的發展,主要是因為當時的信息技術以及互聯網技術的發展水平還處于較低的階段。在此后的一段時間,人工智能幾乎處于一種停滯的狀態,直至2016年韓國的一場人機圍棋大賽讓全世界的目光再次聚焦在人工智能上。各個國家也意識到人工智能將是改變世界的一種重要力量,紛紛加大對其研究力度,進而成為各個國家競爭的新領域,由此世界逐漸進入了人工智能時代。人工智能時代在給世界帶來強大發展活力的同時也出現了一些超越法律范圍以及法律理念的問題,對這些問題不能忽視。在人工智能時代我們更需要站在法律的層面嚴格審視其發展過程中存在的風險以及做好各方面風險的應對。特別是最近幾年一些關于人工智能的刑事案件引起了人們的關注,鑒于此,對這個方面進行深入研究有著很大的現實意義[1]。
(二)人工智能產品的類型
人工智能產品根據其內部算法的不同可以分為兩種類型,一種是人工智能產品,另一種是弱人工智能產品。通過對人工智能產品的深入研究發現,其本質是基于內部算法,并具有獨立思考以及解決問題的能力。我們看到人工智能主要依據內部算法發揮作用,內部算法是人工智能的技術內筒,如果對這個技術內筒的運作再進行分類存在著很大的難度,同時也不具備較強的可操作性。針對這個問題,在法律層面對人工智能產品進行分類主要依據的是產品是否具有控制能力以及辯證能力。雖然我國的人工智能發展較快,但是從發展水平來說還處于弱人工智能時代。弱人工智能時代的產品雖然具有一定的自我意識并能思考以及解決問題,但是這些能力在很大程度上是研發人員意識的體現,是研發人員利用程序表達出來的一種判斷和決策。在科學技術發展的推動下我國也會進入強人工智能時代,這個時代的產品具有較強的控制能力以及辨認能力。它與弱人工智能時代產品的最顯著區別是其可以突破設計人員編程的控制,真正實現自我意識、自我判斷、自我決策。這種產品會給世界帶來極大改變,同時也會帶來很大的風險[2]。
二、人工智能刑事風險所具有的特點
(一)與傳統犯罪相比具有較高的危害性
隨著人工智能的不斷發展,其與人們的生活會越來越密切。人們在獲得人工智能產品提供服務的同時也存在著一些風險,加之人們對這些風險缺乏辨別力,導致人工智能刑事風險產生的危害較大。如今我們在一些媒體上會發現一些不法分子利用人工智能開展各種形式的犯罪活動,不僅具有很強的隱蔽性,而且給人們帶來很大的損失。隨著社會的進步,科技的發展,人們的生活和工作對人工智能的依賴性會越來越大。在這種情況下利用人工智能開展犯罪活動會越來越普遍,嚴重危害社會的可持續發展,甚至還會給社會帶來毀滅性的災害。為了確保社會的和諧穩定,相關部門必須要采取措施遏制人工智能犯罪活動的開展,特別是在法律層面做好保障。否則任其發展必然后患無窮。通過對一些人工智能刑事違法案件的調查,我們看出很多不法分子利用人工智能獲取企業的私密信息,不僅損害了企業的利益,同時還會引發行業的不良競爭,影響我國經濟的高質量發展。
(二)增加了很多的犯罪形式
人工智能時代犯罪有了更多的形式,這些形式帶有人工智能顯著的特點。現在越來越多的犯罪分子青睞人工智能犯罪是因為借助它可以輕松獲取大量的數據信息,進而利用這些數據實施犯罪活動。人工智能這一高效獲取數據的功能如果加以正確利用,不僅可以加強我國的精神文明建設,同時還會極大促進社會的發展。但是一些犯罪分子瞄準了人工智能這一特點實施一些新型的犯罪活動,違反了人工智能發展的初衷,同時也不利于社會主義市場經濟的穩定發展以及和諧社會的構建。面對人工智能時代出現的各種新型犯罪,要從根源上確保信息的安全性,避免被不法分子通過非法途徑獲取[3]。
(三)人類對其控制能力較弱
人工智能時代一些技術的使用很難利用一定的標準評價它的道德性以及合法性,相關人員對此要有清醒的認識。人工智能產品一個顯著的特點就是不具備控制能力以及辨別能力,基于這樣的特點很難對其程序進行管控,從而降低了人類對它的控制。例如操作人員利用人工智能技術操縱機器人開展某項活動,如果在一些環節采取了具有違法性質的操作,但是機器人并不能自動發現這種不法指令,進而拒絕執行。這種弱人工智能給犯罪分子留下了犯罪機會,同時也給人工智能的利用帶來很多的安全隱患。隨著高科技以及人工智能技術的不斷發展,相關人員在對人工智能進行深入研究的過程中探尋到一些技術可以實現機器人自主學習。機器人的自主學習能力原本是為了抑制智能機器人,但是在一些特殊情況下當這種能力不斷積累,機器人在執行各種命令時有可能違背人們的意愿。這種情況不僅會影響機器人正常作用的發揮,甚至還能做出一些危害人類的舉措。在一些極端的情況下,機器人的行為完全不受人們的控制,那么對社會將會產生極大的沖擊,后果不堪設想。以上說明的種種情況都是在人工智能時代極易發生的一些刑事風險,這些刑事風險具有巨大的社會危害性,因此要引起人們的高度重視。相關部門及人員應該對人工智能時代的刑事風險進行深入分析,并對現有的法律不斷進行完善,從而達到對這些風險進行有效控制的目的。另外,人們在利用人工智能時也要加強風險控制意識,使自身的行為符合法律的規定,從而充分發揮人工智能的價值造福社會,避免一些犯罪分子利用人工智能危害社會[4]。
三、人工智能刑事風險的刑法應對
(一)建議《刑法》增設濫用人工智能相關罪名
在我國人工智能發展的前期,大部分人未能意識到人工智能會帶來刑事風險,因此相關的法律存在著一定的欠缺。隨著我國人工智能發展水平的提升,人工智能給人們帶來了更多新奇的體驗,同時也給不法分子更多的犯罪機會,而且這些犯罪大部分是刑事犯罪,嚴重影響人們的學習和工作,甚至還會引發社會恐慌。基于人工智能的特點,其所產生的刑事風險在短時間內無法得到較好處理。由此可見,人工智能時代的刑事風險不僅具有較大的危害性,同時其危害還具有持久性。鑒于此,相關部門應該針對此問題進行深入研究,采取措施最大化做好人工智能產品的刑事風險控制工作,并高質量進行刑法應對。隨著人工智能刑事犯罪案件數量的增多以及其具有較大的社會影響力,人工智能刑事風險防控以及刑法應對受到了社會的廣泛關注,同時加強刑法應對也是完善我國法治體系的一個重要內容。我國社會發展前期人工智能水平較低,這類刑事案件不多,所以《刑法》中沒有濫用人工智能相關罪名。但是隨著我國人工智能的不斷發展,利用人工智能進行刑事犯罪的可能性增大,所以在我國《刑法》中增設濫用人工智能相關罪名有很大的現實意義。這樣在一定程度完善了法律,同時對相關人員濫用人工智能開展犯罪活動有一定的打擊作用。當今我國社會各個方面處在一個較為穩定的發展階段,加之我國要實現經濟高質高效發展必須有一個穩定的社會環境,由此看出維護社會的穩定對我國的重要性。我們要充分認識到,一些不法分子濫用人工智能,給我國社會造成了極為惡劣的影響,嚴重危害了社會的穩定,對我國社會的發展造成了很大的阻礙作用。我國社會的發展一方面需要人工智能提供較大的推動力,另一方面還要防范一些人員濫用人工智能,確保社會整體發展的穩定性。如果不能對人工智能的刑事風險加以管控,同時也未能全面做好刑法應對,那么無疑給我國社會發展埋下一個巨大隱患。如果相關部門不能采取有效措施對這個隱患加以管理,在許多因素的共同作用下會引發一系列社會問題,將會嚴重制約我國社會更好的發展。為了使我國既能充分利用人工智能積極的一面促進我國社會各個方面的發展,又能有效規避利用人工智能犯罪行為的發生,需要相關部門借助法律的力量來達到以上目的。通過《刑法》增設濫用人工智能相關罪名,進而規范人們利用人工智能的行為,確保其在法律規定的范圍內進行,同時能夠使人們明確如何合理合法利用人工智能,對于我國社會發展具有很大的積極意義。之所以建議在《刑法》中增設濫用人工智能相關罪名還由于《刑法》比起其他法律對人們更具威懾力,對人們約束性更大,對一些濫用人工智能的行為會發揮出更大的警示作用。國家相關部門在使用刑罰時如果剝奪了犯罪人員的一些權利,那么這種權利的剝奪不具有可逆性,對犯罪人員來說需要付出更大的代價。《刑法》的這種特點對犯罪人員的威懾力會更明顯,使人們更加深入了解濫用人工智能的嚴重后果,從而不敢利用人工智能實施犯罪活動。人工智能犯罪與其他形式的犯罪相比具有更大的破壞性和危害性,不僅會對人們造成財產危害,還會威脅人們的生命安全。人們對人工智能的刑法風險以及犯罪要有充分的認識,并積極利用刑法這個有力武器避免人工智能犯罪行為的發生,進而弱化它的影響力。另外,相關部門還要根據社會和市場的發展優化處理人工智能帶來的刑事風險,維護我國社會的和諧穩定[5]。
(二)建議《刑法》增設人工智能事故相關罪名
首先,在進行人工智能技術研發前,研發人員要明確自身的義務,在研發人工智能技術的過程中嚴格約束自己的行為,確保每一個研發環節都符合人類社會的道德體系,最根本的是符合我國相關法律的規定,從源頭上避免人工智能事故的發生。其次,人工智能產品開發后需要有一段時間的調試。研發人員在調試的過程中也要確保符合道德以及法律的要求,否則在調試階段出現一些問題容易導致人工智能事故的發生,從而在后期人工智能技術的利用中引起更大的危害性。最后,對于人工智能產品的研發也要提供有效的保障,一方面要確保智能化產品在數據安全方面的技術保障,另一方面還要采取措施避免人工智能產品在應用環節出現的一些數據錯誤情況,使人工智能產品以及技術為人類提供更加安全以及高效的服務,避免其發揮消極作用對人類以及社會產生危害[6]。
四、結語
隨著人工智能技術的不斷發展,我國的人工智能化水平也相應提高。在如今越來越智能化的時代,我們不僅需要進一步開發人工智能的價值,還要重視它所帶來的刑事風險,并提前做好完善的刑法應對來更好地處理人工智能刑事犯罪。相關部門要深入分析人工智能刑事風險,從而在開展刑法應對時更具方向性和目標性,最優化做好人工智能刑事風險的控制,實現我國社會的平穩、健康發展。
參考文獻
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[5]張全印.機遇與挑戰:人工智能帶來的刑事風險與刑法應對[J].中國刑警學院學報,2018(6):14-20.
前陣子,最熱莫過于AlphaGo大戰李世石,“人機大戰”最終以4比1落幕,眼見著“阿爾法狗”變成“阿爾法熱狗”,一向自視最具智慧的人類,可想而知受到極大沖擊。人工智能時代已經來臨,我們對它有多少了解?我們準備好了嗎?為此,我們特別制作“人工智能”價值榜圖書專題,從思維、文化、技術、投資、產業等多領域,梳理出近期的相關圖書,解讀人工智能的前世、今生和未來。
關于“人工智能”最熱的討論之一,就是如果人工智能超越人類智能,人類是否將遭遇自己給自己制造的威脅?在《人工智能的未來》的作者,奇點大學校長、谷歌工程總監雷?庫茲韋爾看來,2045年,人工智能將超越人類智能,儲存在云端的“仿生大腦新皮質”與人類的大腦新皮質將實現“對接”,世界將開啟一個新的文明時代,“奇點”到來!當智能機器的能力跨越這一臨界點之后,人類的知識單元、鏈接數目、思考能力,將旋即步入令人眩暈的加速噴發狀態――一切傳統的和習以為常的認識、理念、常識,將統統不復存在。
有一種說法認為,機器人無法取代人類,因為它永遠體會不到媽媽的手撫摸它的感覺。這理由大大地讓人放心!但《情感機器》告訴我們,通過對人類思維方式建模,創建能理解、會思考、具備人類意識、具備常識性思考能力的情感機器是可行的。所以未來的挑戰不是沒有。就如尼古拉斯?卡爾在《玻璃籠子》中所說,當計算機和一切智能設備變成我們生活中的伴侶時,應更加留心它如何改變了我們的行為和身份。
隨著技術發展的不斷加快和機器自動化的發展,對人的需求將會減少。很多工作將會消失,所謂的“好工作”也會過時。馬丁?福特在《機器人時代》中表示,在可預見的將來,機器人行業將與大數據、移動通信等進行跨領域技術融合,基于服務創新的機器人產業體系也許很快就要到來。
機器人勢必將成為未來全球經濟發展的關鍵因素。在機器人研發領域一旦落后,將意味著失去生產競爭和經濟發展方面的優勢。作為一名金融市場分析師,《機器人新時代》的作者更看重其市場分析和投資機會的考察。而在產業領域中,超級計算機在醫療決策中充當關鍵角色,其技術可能比在其他任何領域都更多地改變了醫學和衛生保健。
無論如何,人工智能的時代來了,我們必須做好迎接它的準備。
【關鍵詞】機械電子工程;電子電路學;人工智能
世之矚目的人機大戰最終以阿爾法狗的勝利而告終。這場為無數人所關注的圍棋比賽,刷新了人們對人工智能的認知。長久以來,人工智能對人類來說仿佛只是一個存在性的概念。殊不知,人工智能已經悄然分布在我們身邊。對于人工智能的討論和定性一直塵埃未定。但毋庸置疑,人工智能必然是未來的一個發展方向。人工智能涉及到眾多學科,例如仿生學、電子電路學、機械電子工程學等。比起其他學科,機械電子工程是一門比較老的學科。無論是在理論的成熟性上,還是在應用的廣泛性上,機械電子工程都有著得天獨厚的優勢。因此,研究人工智能的發展,必然離不開機械電子工程的相應支撐。
1人工智能的發展
人工智能的概念起源于工業時代。隨著科技的發展,大量的機器開始取代人力進行生產工作。無論是以蒸汽為動力的機器,還是以電力為動力的機器,都可以周而復始地重復一樣工作,從而大幅度地解放人力資源。但是,由于機器的局限性,它們只能固定地重復某一動作或者某一套動作,而不會自我進行改變。當外界環境改變的時候,它們依舊會重復這些動作。因此,人們急切需要一種可以針對外部條件進行自我改變的機器。隨著電子管和計算機的應用與普及,特別是隨后的晶體管和集成電路的發展,為人工智能的出現提供了契機。人工智能的定義是指某一樣機器在執行某一項指令時,如果外部條件發生改變,它也會自行改變自己的行動方式,從而適應外部條件的改變。但機器畢竟是機器,它們并不具有人類的思維。它們能夠對環境作出判斷和對自身做出改變,是因為人類提前在它們內部設置好了相應的程序。而晶體管和集成電路的大規模普及,和機械電子工程的成熟應用,為人工智能的應用與發展提供了新的成長土壤。
2機械電子工程與人工智能的相關性分析
歸根結底,人工智能依舊屬于機器。既然是機器,便離不開電子電路與機械的支撐。無論是多復雜,多精密的人工智能機器,當我們進行仔細分析的時候,就會發現,它們其實就是一個個電路所組成的。機械電子工程在電氣時代就已經得到大規模發展。經過這么多年的應用,機械電子工程無論是在理論上的成熟性,還是在應用上的廣泛性,都有著眾多學科無可比擬的優勢。而人工智能是在晶體管與集成電路發展成熟后,尤其是微型電子計算機發展成熟后,才得到快速發展的一門技術。換而言之,人工智能就是機械電子工程所延伸出來的一種產物。只是它包含了眾多其它學科的知識,才是兩者有了一定的區別。人工智能是機械電子工程的一種延伸性產物,但并不是完全性的機械電子工程產物。正如前文所言,人工智能除了包含了機械電子工程學,還包括了仿生學、物理學甚至數學等眾多學科。所以,從嚴格定義上來說,人工智能與機械電子工程是不同的兩個學科。但這兩個學科并不是完全獨立的,正如數學和物理學、物理學和化學。從表面上看,兩者似乎并不相干;從嚴格定義上看,彼此也是分屬不同的學科。但是當我們仔細分析的時候,我們就會發現,這些學科是彼此交叉的,互相聯系的。所以,我們在對它們進行分析的時候,需要互相聯系彼此,進行綜合性分析。我們在發展人工智能的時候,必然是離不開機械電子工程的相應技術的支撐。因此,我們應該從更高的層面,綜合分析,將它們聯系起來,實現綜合性發展。
3機械電子工程的智能發展
現在,人們的生活中越來越追求便利。無論是智能手機的發展,還是掌上電腦的應用,都充分體現了這一點。機械電子工程起源于電氣時代,發展的成熟性和實用性都很高。但是,它已經無法完全適用于現代的生產生活。而隨著智慧城市的提出和各種人工智能產品的大規模應用,人們對機械電子工程的發展提出了新的要求,即“智能化、微型化、實用化”。例如現在常見的一種“智能家居”。這種東西已經不再僅僅是一種概念產品,而是已經發展出實物。它們可以根據人們的需求,對人們的生活環境進行適應性改變。“智能家居”從實物上而言,就是一些電子產品在微型計算機的整體控制下,進行對相應工作的分析和處理。這也就是機械電子工程的未來發展方向。隨著微型計算機的大規模普及和應用,尤其是各種高性能的微型計算機的應用,需要機械電子工程為它們提供相應的電子電路來支撐,從而使得它們能夠正常工作。因此,機械電子工程應該把握住時代的前沿,追隨著時展的腳步,根據自身獨有的成熟性優勢,進一步發展,從而適應新時代的“智能化、微型化、實用化”的要求。
4結束語
人工智能雖然都得到了長足的發展,但綜合來看,人工智能的發展仍舊十分不成熟,還有著很大的發展空間。機械電子工程作為人工智能的基礎,也會隨著人工智能的發展,實現自身理論的進一步成熟和相關技術的飛速發展。綜合分析來看,人工智能雖然是機械電子工程的延伸產物,卻已經和機械電子工程有了很大的不同。當我們在發展人工智能的時候,必然是離不開機械電子工程的相應技術的支撐。如果我們真的要對它們進行分析的話,我們就應該從更高的層面,綜合分析,將它們聯系起來,實現綜合性發展。
參考文獻
[1]王琪.機械電子工程與人工智能的關系探究[J].科學傳播,2012.
[2]肖斌.薛麗敏.李照順.對人工智能發展新方向的思考[J].信息技術,2009.
通常把人工智能分為三個階段:第一階段,弱人工智能,如美圖秀秀;第二階段,強人工智能,如無人駕駛技術;第三階段,超人工智能,計算機擁有“智慧”。現在的我們,就好像剛踏上一步臺階,踮著腳看到了模糊的未來,而對于未來,每個人的想象是完全不同的,下面說一說其中的一小部分。
書中提到一個有趣的歷史故事,十九世紀初,英國因為紡紗機械的進步而導致傳統手工紡織業的強烈抵制,掀起了以毀壞機器為手段的“盧德運動”,但歷史的進步不以人的意志為轉移,紡織業最終全面實現了機械化。人工智能便是如此,技術將直接改變現實世界,這種潮流無可避免,至于這對人類來說是好事還是壞事,則未可知。這讓我聯想到《人類簡史》里,以色列歷史學家Harari在書中第五章將農業革命稱為“史上最大騙局”,這是因為人類學會了種植和馴化動物之后,非但不是過上了輕松的生活,反而讓農民過上了比采集者更為辛苦、更加不滿足的生活。農業革命一方面讓食物總量增加,但也產生了人炸的問題,產生了一群養尊處優、無需直接勞作的精英階級,普遍來說,農民過得比采集者更加辛苦,到頭來飲食更加糟糕。這是一個直接的啟示、一種革命性的技術進步,長遠看來對人類是有利的,可是對深處變革中的人來說,卻是巨大的災難。設想大型的B2C電商企業,在利用強人工智能技術全面自動化配送包裹后,快遞人員將面臨大面積的失業,這將變成一個社會問題,快遞人員又將去哪里尋找工作呢?變革來臨時,必將有人面臨著痛苦,我們是否應該思考,如何避免歷史的重演,減少這種痛苦。
百度追求把人工智能技術運用到企業升級中去,為全產業帶來提升,具體來說,百度大腦就是這樣一個產品。無論是為了深度學習,還是實現多層神經網絡,人工智能都必須進入一個“數字化轉型”,或者說“萬物互聯”的時代。在傳統的信件時代,我們需要寫信,需要動筆寫、裝進信封、貼上郵票,最后還得送到郵筒里去才行,要得到回信,得看路途遠近,后來又有了電報,按字計費,除了貴一點,但極大加快了速度。現在,電腦出現,電子郵件可以一秒送達對方,你只需找一臺電腦連上網即可,智能手機出現后,郵件客戶端可以自動提醒你郵件到達。
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關鍵詞:人工智能;本科高年級教學;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1 引言
人工智能是計算機科學與技術學科類各專業重要的基礎課程,在信息類相關的許多高年級本科和研究生都開設了人工智能課程。人工智能是一門前沿性的學科,它主要研究計算機實現智能的基本原理和基本方法,同時人工智能也是一門多學科交叉的綜合學科,它涉及計算機科學、數學、心理學、認知科學等眾多領域。廣義的人工智能涵蓋了模式識別、機器學習、數據挖掘、計算智能、神經網絡、統計學習理論等眾多研究方向。人工智能作為計算機學科的重要分支,已成為人類在信息社會和網絡經濟時代所必須具備的一項核心技術,并將在未來發揮更大的作用。
由于人工智能課程的學習難度較大,內容更新比較快,也繁多,使得教學有一定的難度。特別是針對本科高年級的人工智能教學,由于本科生的研究意識相對較弱,而人工智能比較強調科研性,所以如何教好本科高年級的人工智能課程是一項非常具有挑戰性的任務。
本文通過分析本科高年級的教學特點和人工智能課程的自身特點,在如何提高教學質量這一問題上提出了幾點思考。
2 本科高年級的教學特點
中國的本科教育,由于歷史和經濟發展水平等諸多原因,目前的定位還是培養某方面專業人才的專才教育。本科高年級學生在完成了低年級公共基礎課程和部分專業基礎課程的學習之后,迫切希望了解本專業的應用領域和發展前景,所以在教學過程中要注意內容的應用性和專業性。另一方面,本科高年級學生也是研究生教育的儲備人才,在教學過程中要適時的進行科研引導,這樣能夠讓畢業生保持對科學的興趣,從而為研究生階段進一步深入研究打下基礎。本科生一般于4年級的10月份開始著手畢業設計,在本科高年級的教學過程中還要注意與畢業設計的內容相結合,這樣可以讓學生提前做好準備,選擇適合自己的方向。
3 人工智能課程的學科特點
與信息類其它專業課程相比,人工智能具有應用性、研究性和發展性三個重要學科特點。首先,人工智能是一門應用性很強的學科。人工智能學科的主要目標在于研究用機器來模仿和執行人腦的某些智力功能,并開發相關理論和技術。人工智能技術廣泛應用于模式識別、數據挖掘、智能控制、信息檢索、智能機器人等領域,在日常生活中,隨處可見人工智能技術的應用實例;其次,人工智能技術具有很強的研究價值,是計算機科學領域中重要的研究方向。技術進步無止境,研究者們不斷追求開發出效率更高、更智能的人工智能技術:最后,人工智能是一門正在發展中的學科。隨著信息化、計算機網絡和Internet技術的發展,人類已步入信息社會和網絡經濟的時代,它們為人工智能提出了許多新的研究目標和研究課題,人工智能的應用領域以及技術算法都在不斷發展。
4 人工智能教學的三點思考及對策
4.1 注重應用性和介紹性
在教學實踐中,筆者發現,本科高年級學生一般比較關心各種人工智能技術的應用領域和使用方法,而對基礎性理論和技術細節不是很感興趣。他們一方面希望能學到很多較新和較實用的人工智能算法,并且最好可以看到使用效果;另一方面又希望老師的教學主要停留在介紹性層面,不想花太多時間在復雜的理論理解上。這也比較符合本科高年級的教學特點,本科階段主要是培養具備較強應用性和基礎科研素質的專業人才。傳統的人工智能教學主要講授知識表示和搜索推理技術,大部分實例都是解答式或推證式的。由于其知識的抽象性,又加之其應用實例較少,所以往往教師感覺難講,學生在學習過程中也感覺乏味,對講授的內容大多都是死記其方法和步驟,因此影響了教學效果。針對這一問題,筆者認為,在設計人工智能教學時,要注重內容的新穎性、實用性和介紹性。除了講授那些仍然有用的和有效的基本原理和方法之外,要著重介紹一些新的和正在研究的人工智能方法和技術,特別是近期發展起來的方法和技術,如支持向量機、決策樹、模糊集、遺傳算法、蟻群算法等。這些內容的理論部分可以不必過分深究,教學重點主要放在介紹每種技術的產生背景、發展狀況、應用領域和具體實現上。此外,要注意理論與實際應用密切結合,在教學過程中加入一些與課程內容結合的、可以用計算機實現的實際應用內容。考慮到目前應用最廣泛的人工智能領域之一是模式識別,而研究模式識別的主要計算機工具是Matlab,所以筆者在教學過程中以手寫數字識別作為教學實例,針對所介紹的每一種人工智能技術,都將其應用于手寫數字識別當中,并講解了這些技術的Matlab實現方法。學生在掌握了基本理論之后,可以按照實現步驟的指導,立刻上機見到算法的實際效果,加深對算法實現思路和方法的認識。
4.2 注重科研引導性
本科教學不僅要培養學生的應用能力,還要培養學生具備基本的科研素質。本科教育一方面為社會培養了大批應用型人才,另一方面也要為我國的科研事業培養后備力量。特別是近幾年來我國對科研的投入不斷增加,研究生招生規模逐年增大,本科高年級學生打算繼續讀研的也不在少數。而人工智能是計算機相關學科非常活躍的研究課題,其涵蓋的分支非常廣泛,如模式識別、機器學習、數據挖掘、計算智能、統計學習理論等,都是目前國際和國內熱門的研究方向。針對這一特點,在本科高年級的人工智能教學中,還要注意對學生適時適度的科研引導。這樣可以激發學生的研究興趣,樹立目標意識,找準研究方向,為未來的科研工作打下基礎。在教學過程中,可以引導學生思考每種人工智能技術的優點是什么?缺點是什么?有沒有改進的辦法?比如BP神經網絡是計算智能中較為成熟的技術,具有強大的非線性學習能力,在模式識別、經濟數據分析、生物信息學、數據挖掘等眾多領域都取得過成功應用。然而BP神經網絡算法自身也存在著一些缺點,如會有局部最小解、解受初值影響較大、理論解釋不完善等。近十年來,研究者逐漸把目光轉移到另一種新的非線性學習工具――支持向量機上。同神經網絡相比,支持向量機具有泛化能力強、不受局部最小問題困擾、理論背景完善等顯著優點。在給學生講解BP神經網絡算法的時候,一方面可以通過手寫數字識別實驗展示其強大的非線性分類能力,另一方面也要告訴學生,BP神經網絡并不是完美的,其缺點同樣明顯。然后引導學生對這些問題進行思考,討論有沒有更好的解決辦法。此時,順勢引出支持向量機的內容,并且介紹支持向量機的研究現狀和研究方向。通過兩者的對比,學生不但了解到了較新的人工智能技術,又對人工智能研究中如何去發現問題、解決問題、人工智能技術的進化歷程有了直觀的印象。
4.3 教學內容與畢業設計相結合
本科畢業設計是對本科生用所學知識來解決實際問題和進行專業研究能力的檢驗,是本科高年級學生將要面臨的一項重要任務。由于人工智能學科具有應用性和科研性的特點,人臉識別、網頁檢索、經濟預測、基因數據處理等應用領域都離不開人工智能技術,所以人工智能方向為學生提供了豐富的畢業設計選題。針對這一特點,在本科高年級的人工智能教學中,可以適當穿插介紹有關畢業設計的內容。告訴學生哪些應用領域是目前人工智能研究的熱點方向,哪些人工智能技術可以用來解決這些問題。通過向學生介紹具有一定應用價值和研究意義的題目,然后引導他們查找閱讀相關技術文獻,分析問題,解決問題,最后編寫代碼和撰寫論文。比如筆者給學生提供的選題包括:(1)基于支持向量機的上市公司信用評價;(2)正則化回歸在股票預測中的應用;(3)基于膚色的人臉檢測;(4)基于內容的網頁圖像檢索等。這些題目應用性強,具有一定科研深度但是難度又不至于太大,學生選擇這些題目的積極性很高。通過將教學內容與畢業設計相結合,不但加深了學生對課程的理解,又使其找到了合適的畢業設計題目,可謂一舉兩得。
網友提問:連日來,世界冠軍李世石與“阿狗”力戰3局,戰況可謂空前激烈、驚心動魄,最終李世石以0:3不敵“阿狗”。此一戰,人類遭遇完敗,我們該如何看待這場人類智能與人工智能的巔峰對決?
劉慈欣:1997年IBM的超級計算機“深藍”戰勝了國際象棋冠軍弗加里?卡斯帕羅夫;2015年10月“阿狗”以5:0戰勝歐洲圍棋冠軍樊麾;這次“圍棋人機大戰”中“阿狗”再度力克世界冠軍李世石。實際上,前兩次的比賽就已經能夠證明計算機在棋類方面超越人類,結果屬于意料之中。雖然圍棋在復雜程度和組成數量上遠超國際象棋,它最多有3361種局面,這個數字大概是10170,比已觀測到的宇宙中的原子數量還多。但不管怎樣,計算機下棋的思維方式沒有發生根本變化,可以說本質上是一樣的。
計算機在很多方面超越人類已經是不爭的事實,這點毋庸置疑。相較于前兩次人類與計算機的對決,這次比賽的進步之處在于計算機的處理速度、數據庫容量、檢索和分類速度都有巨大提高。但總體來看,仍屬于量變,而不是質變。對于人工智能技術而言,想要實現計算機模擬人的意識、思維以及信息判斷,還需要計算機技術從本質上發生變化。舉個例子,人工智能技術中包括模式識別功能,當前計算機能夠識別出人的面孔,但是還不能理解表情,更無法通過人的肢體動作獲取人類內心的想法。
網友提問:據谷歌公司介紹,“阿狗”已經擁有了極強的學習能力。“圍棋人機大戰”中,面對李世石“奇招”,“阿狗”從容應對,似乎看出它除了有超強的計算能力之外,還具備了一定的學習能力。如果它具備了這種能力,那成熟的人工智能技術離我們還遠嗎? 李世石(中)
劉慈欣:從“阿狗”的表現來看,它主要展示出的能力還是計算機基本邏輯推理能力,至于谷歌所說的學習能力還沒有得到完全驗證。從人工智能的角度來講,計算機最需要向人類學習的能力是基于有限信息基礎上所產生的想象力和判斷力,當計算機的邏輯推理能力和這些能力實現完美結合時,才意味著人工智能進入成熟階段。
當前距離實現成熟的人工智能技術還很遙遠,甚至可以說,未來能不能實現還是個謎。因為有兩個重要的技術屏障無法突破,一是當前馮?諾依曼型計算機還不具備模擬人腦的強大能力;二是腦科學的發展速度仍然緩慢,人類對于自身大腦詳細的深層結構和運作方式知之甚少。如果腦科學無法實現重大突破,那產生真正意義上的人工智能就是天方夜譚。
如《三體》中所說,當半人馬座α星人發現地球存在生命體后,派出智子將人類的基礎科學鎖死,因為只要基礎科學不能實現重大突破,那么應用型科學的發展是有瓶頸的。同樣,人工智能技術的發展也遵循這個道理,在人工智能技術之下還有更為基礎的計算機科學、腦科學等領域,只有這些科學技術取得重大突破后,人工智能技術才能迎刃而解。
另外,有些網友對人工智能心懷恐懼,這是大可不必的。假如有朝一日成熟的人工智能技術真的誕生了,人類還是有很多辦法可以對它進行約束的。 李世石專心參賽
網友提問:作為人工智能程序的“阿狗”還需要進一步提升、完善,谷歌公司的負責人也表示,希望通過“圍棋人機大戰”找出它的弱點。不過經此一戰,人類已經見識到了人工智能技術的強大能量,那么未來當這種技術成熟后,人類生活會發生哪些變化呢?
劉慈欣:這個現在還無法進行預測,不過可以肯定的是,人工智能的出現,意味著人類所做的很多事情都可以完全被計算機、機器人所替代。而且可以斷定,計算機、機器人能憑借它們強大的能力幫助人類做出更多出色的成績。到那時,機器人會走入家庭,像朋友一樣與人類相處,甚至還可能為成為人類家庭中的一員。
將思路拉回現實,“圍棋人機大戰”再次讓科技成為輿論熱點,并引發公眾對基礎科學的高度關注,對于科學推廣與普及有著積極的意義,會讓越來越多的人真實感受到科學技術的魅力,從而產生濃厚的興趣。同時,對于國家一直以來倡導的科技創新理念也有助推意義,相信人工智能技術會因此受到各方面的關注,吸引更多國家、企業與個人投入力量進行研究。
延伸閱讀:
AlphaGo贏了之后 人工智能的必然
20年前,IBM的計算機“深藍”打敗了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫,當時引起不少討論與關注。而被視為“智力巔峰”的圍棋,卻是計算機所遇到的一個壁壘,一直無法攻破。如今歷史終于被打破,當學習了人類職業棋手和頂尖棋手上萬份的棋譜,并且進行了上千萬場次自我博弈的AlphaGo出現時,不得不說這是一次質的飛躍。《自然》雜志總結了AlphaGo具備的四套重要算法,如走棋網絡、快速走子、估值網絡、蒙特卡羅樹搜索等,已然具備了高水平的智能決策。
有人質疑AlphaGo沒有情感,沒有創造力,那么試想如果在比賽前不告訴人類,他對戰的是AlphaGo,人類多半會肯定對方棋手的創造力。因為此前,機器的創造力一直不被人類認可,它們看上去死板而且麻煩。但是隨著技術的發展,它們變得越來越簡易而又快速,甚至成了必不可缺的“助手”。在大量工作中,按照固定流程處理的步驟正在變得完全自動化,而且這些自動化的流程還會像AlphaGo那樣,在多種算法與自我博弈中尋求最佳優化。雖然不是每一個公司都像世界級棋手那樣高超得屈指可數,但還是有大量公司對人工智能帶來的智能水平優化趨之若鶩。
說到這里,不得不提一下,人類對于人工智能的恐懼也是有道理的。技術不一定帶來大面積的失業,但是卻會帶來大量工作轉移。大量的白領工作正在被人工智能優化,大量的機械生產管理有了全新的智能流程,大量的市場調查與分析具備新的智能水平,這是一種必然。
關鍵詞:人工智能;應用;識別
中圖分類號:TU855
人工智能及其識別技術在不斷地發展,在很多領域,各種技術的發展越來越離不開人工智能。在機器人中的應用,在語音識別技術領域的應用、在人工神經網絡中的應用等都取得了一定的進步。但是在發展的過程中由于發展的限制,人工智能及其識別技術也進入了發展瓶頸期,如何突破瓶頸將是此技術進一步發展的重要內容。
1 人工智能及識別技術的概念提出
人工智能技術是研究人類智能和通過計算機技術使某些設備或儀器具有人的智能行為的科學通過利用計算機模擬人的思維、語言、記憶、推理、感知、學習等智能能力,以及延伸人的感覺和大腦功能。綜上這些模擬都反映人工智能及其識別技術最重要的思想和內容,也就是說人工智能及其識別技術學科是用來研究人類智能活動的規律的學科。
1.1 計算機技術的普及
隨著計算機技術的普及以及大眾對計算機進行商務、學習、工作等的需求的增長,計算機已經成為人們工作和學習不可缺少的高科技產品之一。現在,計算機已經進入實用階段,越來越多的人掌握了計算機知識,同時也希望掌握計算機技術以減少工作量,而人工智能及識別技術就是其應用的最重要的方面。
1.2 自動化辦公的需求
眾所周知,信息技術的發展推動了社會信息化的進程。尤其是人工智能的發展,使得傳統辦公方式發生了改變。具體而言,這種轉變包括在辦公操作技能方面和辦公系統方面的改革。
日本人工智能專家指出,凡是能夠清楚地設定其指標的業務屬于工場型的事務,將來應有辦公室機器人來處理。這樣,人的精力將只能用于創造性的智能工作,辦公自動化將對智能型業務提供強有力的支持,辦公室將真正成為智力活動的場所。
2 人工智能及識別技術的應用領域研究
60年代以來,隨著計算機技術的發展,許多技術新方法和技術進入工程化產品化階段,顯著促進了工業技術的進步。人工智能及識別技術也得到了巨大的發展,其中以在機器人中的應用、在語音識別技術領域的應用以及在視覺識別技術領域的應用顯得尤為突出。
2.1 在機器人中的應用
20世紀70年代,機器人技術發展越來越多地受到關注并逐漸發展成為一個專門的學科。智能機器人已經在各個領域得到了實際應用,并已經取得了巨大的效益。例如:現在很多外科醫生在顯微外科手術中使用機器人助手。
人工智能及識別技術在機器人中的應用變得越來越流行,同時也帶動了相關行業在智能識別方面的發展。智能機器人的應用一方面可以縮減企業以及國家的相關開支,另一方面也加大了應用的風險。因此,人工智能及其識別技術在機器人中的應用還不是很成熟。國家應該加大對智能機器人技術的支持力度,進一步開發人工智能技術。
2.2 在語音識別技術領域的應用
語音識別技術的根本任務就是來解決能夠使機器聽懂得人類語言,其作為人工智能研究的主要方向和人機語音交互的關鍵技術,語音識別技術一直都受到各國人工智能領域的廣泛關注。同時,以語音識別技術開發出的產品應用領域非常廣泛,顯示出了極大的優勢,如聲控電話交換、語音通信系統等,其應用幾乎深入到社會的每個方面和每個行業。
隨著人工智能電子產品的普及,進入21世紀,嵌入式語音處理及其識別技術也得到了迅猛地發展,基于語音識別芯片業越來越多。但是如何更好地將芯片結合人工智能技術來發展語音識別技術是本世紀最重要的內容。
2.3 在人工神經網絡中的應用
人工神經網絡也稱作神經網絡,是指有大量的簡單處理單元經廣泛并行互連形成的一種網絡系統。它是對人腦系統的簡單化、抽象和模擬,具有人腦功能的許多基本特征。其工作機理是指通過模仿人腦神經系統的組織構造及其工作機理從而從研究人腦工作機理中得到啟發,試圖利用人工神經網絡來處理大量的單元,比如,人工神經元、處理元件、電子元件。
在人工神經網絡中,信息的處理是通過神經元之間的相互作用和反應來實現的,相關的知識與信息的存儲與讀取表現為各個網絡元件之間其分布式的物理聯系,網絡的學習和識別取決于和神經元連接權值的動態演化過程。人工神經網絡的存在有其弊端,也許永遠也無法代替人腦,但是他能幫助人類擴展對外部世界的認識和智能控制。
3 人工智能及識別技術陷入瓶頸期
人工智能學科自從誕生至今就致力于研究解釋和模擬人類智能行為及其規律,人工智能在其領域已經邁出了較大的一步,并且在某些領域已取得了相當大的進展。但是從人工智能發展的整個過程來看,其發展也是一波三折,而且在很多領域還面臨著不少的難題,主要表現在以下幾個方面:
3.1 人工智能研究方法不足
由于人工智能學科發展的局限性,許多專家和學者對人腦結構和工作模式的認識還不夠全面、不夠深入。由此決定了現階段科學界無法對神經網絡模型作出對人腦作出真正地模擬,人腦是人類長期勞動實踐的產物,其中包含了人類很多思考的過程,僅僅依靠在簡單的電子器件以及線路的組合是完全不可能實現模擬的。
3.2 人工智能機器翻譯存在困難
目前,機器翻譯使我們很多人所喜愛的,但是其所面臨的主要問題仍然是如何通過單詞來構造句子以及單詞存在歧義性的問題。歧義問題一直是所有語言理解和運用中的一大難關,想要消除歧義就必須對原文的每一個句子及其上下文進行透徹地分析理解,但是由于機器非人腦,它不能像人腦一樣獨立地進行思考以尋找導致歧義的詞和詞組在原文中的準確意義,而是孤立地將句子作為一個單位來理解,因此造成的失誤使得人工智能翻譯缺乏應有的理解力。
3.3 人工智能模式識別存在困惑
人工智能識別的應用非常廣泛,比較典型的有文字識別、前面提到的語音識別以及指紋識別等。雖然人工智能模式識別的研究與開發已取得巨大的成果,但是還存在這本質的缺陷,人工智能及其識別技術的理論和方法與人的感官識別機制是完全不同的。因此人腦的識別手段、形象思維能力,是任何最先進的計算機識別系統望塵莫及的。
4 結束語
人工智能及其識別技術始終處于計算機應用這門學科的最前沿,它的誕生與發展是21世紀最偉大的科學成就之一。其研究的理論和成果在很大程度上決定著計算機技術未來的發展方向。現如今,已經有許多人工智能的研究成果已經被廣泛地應用于人們的日常生活、工業生產、國防建設等各個領域。在信息網絡和經濟迅速發展的時代,人工智能技術的發展也必越來越受到關注,必將推動科技和產業的進一步發展,從而會給人們的工作、生活和教育等帶來長遠得深刻的影響。
參考文獻:
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當我們想忽視它的時候,一些陳舊的科幻故事會跳出來,將當時的設想和如今的技術產品擺到我們眼前:看,多少個荒謬的想象,在現實中就是不可思議地成真,還被應用了!當我們想推辭說,擁有人類智慧的機器人,技術實現上還遠得很呢!但一個個機器人打敗人類的例子又活生生地公布在新聞中,把這個技術性“能夠”和道德性“應該”的話題,不斷地逼到我們面前。
如今越來越多的人,在新奇地看著那些會說、會笑、會動的機器人時,會忍不住疑問,未來會不會發生我們都不曾理解和預想的事情?像宇宙大爆炸一般的技術奇點會不會不期而至?人類會成功主宰我們自己的世界嗎?那個時候,我們又該說人類是聰明還是愚蠢呢?
在人工智能再次成為當下熱點話題的今天,英國倫敦帝國理工學院認知機器人學系教授默里?沙納漢帶著他的新書《技術奇點》來到中國,希望為這個人工智能起步不久的國度,帶來更多的思考和討論。
人工智能新的春天
《鳳凰周刊》:如今人工智能在當下又掀起全球關注的熱潮,這一輪人工智能的發展狀況是怎樣的?
默里?沙納漢:人工智能指的是計算機機器人,他們能在不同環境之下做出正確決定,完成任務。目前,人工智能技術最新的進展是讓機器人擁有學習力,以及擁有更強大的處理龐大數據的能力。比如說,我們可以教一個電腦辨認和創造圖像,給每個圖像編號,電腦學習這些無數的圖片后,可以創造一個新的圖像,我們從來沒有見過的。
《鳳凰周刊》:人工智能的發展過程是什么樣的?
默里?沙納漢:在西方,“人工智能”并非新鮮詞匯。上世紀八九十年代,人工智能研發熱潮興起,美國、日本等國家熱情高漲,政府進行了大量投入和研究,后來很多預想并沒有實現,人工智能又陷入了引人疑問的寒冬期。近20年來,人工智能經歷了三個里程碑:1997年,IBM機器人“深藍”打敗世界國際象棋冠軍加里?卡斯帕羅夫;2001年,又有IBM的機器人在一款美國游戲中,打敗人類對手獲得冠軍;2016年,谷歌的機器人“Alpha Go”打敗了圍棋大師李世石。
最近的這一次,再次引發了人們對人工智能的強烈關注。在我看來,人工智能正在迎來又一個春天。是否會像前一輪一樣大起又大落呢?我認為不會,因為現在的很多人工智能已經應用到了我們的生活設備當中,實現了商業化,形成了產業效應,比如說無人駕駛汽車、醫療產品等,未來會是一個良性的循環,這就是為什么谷歌、臉書、百度等大公司都有很高的投資和研發熱情。
我注意到,中國出臺的“十三五”計劃,也明確提出了人工智能將是一個值得開發的重點領域。百度公司投資人工智能已有一段時間,現在小米公司也宣布要投資人工智能技術。
《鳳凰周刊》:人工智能對我們目前的生活有何影響?
默里?沙納漢:這一輪人工智能的影響,可以分為短期和長期來看。短期內5至10年,人工智能可以用在個性化醫療,搜集個人全面的健康數據,為治療提供全面的數據服務;另一方面,一些產品很可能會融入我們現在已經高度依賴的金融、能源、媒體、安全等領域。從50至100年的長階段來看,人工智能可能出現我們在科幻電影中,看到的人性化的人工智能技術。作為研究人工智能40年的專家,我認為,到2100年人性化的人工智能技術將會達到一個新的高度。
和人類一樣的機器人
《鳳凰周刊》:您的新書《技術奇點》正是討論了這兩個階段的影響,為什么叫“技術奇點”?
默里?沙納漢:聽說因為一部大陸電視劇,“奇點”一詞在中國很熱。“奇點”在物理學、數學中都有定義,在人類歷史中,“奇點”指的是,由于技術的迅速發展,人類社會的一切都出現了改變,生活在今天的我們將無法理解。
這本書就是討論,人工智能和神經技術兩個領域的技術進步,會加速這個“技術奇點”的到來。我們可以把目前的人工智能興起和應用,稱為人工智能的第一次浪潮,這個短期的發展是商業化、產業化的;而未來一個世紀可能會出現超人工智能(即有人類意識的人工智能),這個長期的發展,我們需要用一個更大的人類與機械關系視角去看待和討論。后者看起來離我們還很遙遠,但是從技術變革的歷史來看,也不過是一瞬。
《鳳凰周刊》:從現實技術的角度,人工智能擁有人類的意識和感情,這離我們還有多遠?您最近擔任科學顧問的科幻電影《機械姬》也有涉及這個主題。
默里?沙納漢:機器人是否會有以及是否應該有人類一樣的意識和感情,這個富有爭議的話題,已經在科學界和科幻界討論了半個世紀。早在1950年,大家熟知的“計算機之父”艾倫?圖靈,就曾經發表過學術文章《計算機與智能》,他預測到2000年,人們談論機器也能思考時,會是一件很正常的事情。雖然到2000年這個預言沒有實現,但是以上我們提到的人工智能的發展歷程,讓我們看到未來的可能性。
近年來,我把注意力更多地放在神經技術領域,目前我們正在小白鼠的大腦上進行實驗,看是否可以實現全腦仿真,與生物大腦不同,數字基質的大腦可以多次復制。數字基質的大腦還可以加速,這一點也與生物大腦不同。所以,如果我們能通過全腦仿真制造人類水平的人工智能,那么只要運算能力足夠強大,就可以制造一個以超高速運轉的人類水平的人工智能社區。如果人工智能不是按照仿生方法制造,而是從無到有創造的,這個道理也適用。事實上,只要是電腦程序,都可以復制或加速。而且,目前有很多仿生技術,也讓這個預言越來越有成真的希望。
記者:你認為,我們可以在多大程度上把人類的意識和生理功能放到機器人身上?
默里?沙納漢:讓機器人多大程度上擁有人類的思考和創造能力,以及是否要有性能力等,這是一個復雜的問題。涉及到社會層面的道德和責任,以及人類和機器人的關系。但我想指出的是,很多科幻小說和電影,把有意識的機器人最后妖魔化、邪惡化,說它會代替人類或者謀反人類等,這些都是因為人性對未來的恐懼而產生的想象,我們不要被這些想象帶得太深。事實上,機器人是安全的,很多風險是可控的。
一次突破就可能改變世界
《鳳凰周刊》:有時候,技術發展可以達到一個新的高度,但是人性本身或者說人類社會未必能接受或承受,所以會使得技術在一定程度上發展減慢停滯。你認為這是一件好事還是壞事?
默里?沙納漢:每一次技術革新的時候,我們的人性也被影響,面對未知和不確定,我們的一個自然反應是被吸引,同時又害怕。從短期來看,有時候放慢是好事,因為商業化總是會不自覺地推著一項技術和應用大肆向前。比如說,社交媒體已經在年輕人中非常流行,但我們的社會也需要一些時間去學習如何處理社交媒體。某些人會很關注別人的個人生活,但其實是沒有意義的。同理,人工智能也是一樣。但是從長期來看,我們不能因為人性本身的局限性,就完全阻止創造未來更多的可能性。
《鳳凰周刊》:按照您在書中說的,從長遠歷史來看,人類現在只是走在人工智能的開始階段。那么我們在研發人工智能的時候,我們到底在研發什么?一個機械奴隸,一個人類伙伴,還是有可能比人類還聰明的“老師”?
默里?沙納漢:這是個很有意思的問題。在未來40到50年,我們需要很嚴肅地思考和面對這個問題。現在我自己也沒有答案。
人工智能是迄今為止產業發展史上最偉大的事件之一。正如霍金所言,人工智能的崛起可能帶來一個美麗的新世界,也可能是人類文明史的終結。對于人類來說,盡管人工智能是好是壞尚存在不確定性,但毫無疑問,人工智能將在不久的未來開啟一個全新的時代。在這個人工智能時代,產業結構將被顛覆,重塑產業核心競爭力至關重要。
眾所周知,技術水平給定前提下,生產一定數量產品可以有資本和勞動的不同組合,所有可能組合的軌跡就是等產量線。技術的進步推動等產量線不斷向原點移動,而每次產業革命都會引起移動過程的質變。縱觀產業發展歷史,蒸汽時代、電氣時代均顯著推動了資本(表現為機器)對勞動(主要是體力勞動)的替代,導致生產要素的重組。人工智能掀起的是資本(表現為機器人)對勞動(主要是腦力勞動)的替代,無疑將觸發新的質變。
人工智能l展將經歷三個階段:第一個階段是邏輯智能。該階段智能以模擬人的邏輯思維為主,可憑借強大的記憶力、存儲力在完全信息下執行單一領域的任務并達到頂尖水平。阿爾法狗(AlphaGo)就是典型的例子;第二階段是抽象智能,該階段智能以模擬人的抽象思維為主,具備經驗推理能力和歸納總結能力,在已知領域里,即使信息不完備,也能做出正確判斷或最優決策;第三階段是靈感智慧,該階段智能以模擬人的靈感思維為主,盡管在未知領域,仍可以觸類旁通,瞬間直抵事物本質或產生新思想。可見,人工智能對腦力勞動的替代逐級深入,對產業的沖擊也將逐級增強。即便如此,現階段產業發展的核心仍然是人才,面對人工智能的逐級替代,產業發展更需要重新審視人才培養的邏輯與重心,塑造以高階智力為主導的人才核心競爭力。
一是培養向機器學習的能力。目前人工智能已在第一階段取得突破性進展,未來會呈現人機協作、各有所長的局面。人機溝通將是日常生產所需的基本技能。不僅如此,機器的計算、記憶、搜索、識別等功能遠遠超過人類,人們需要設法向機器學習,高效歸納人工智能的計算結果,并嘗試利用人工智能的計算結果開發全新的思維方式,重新思考產業發展的模式和規律。
二是提升綜合專業能力。人工智能在執行單項具體任務時會超越人類,但是短期內,在對事物的總結、判斷、推理等方面以及對美學、藝術的認知方面,人工智能還與人類有較大的差距。產業發展需要重視培養人的綜合能力,不僅是對邏輯判斷、抽象概括和經驗推理的綜合能力,還是對感性判斷和理性思考、自然科學與人文藝術相結合的能力。例如教育產業中,數學、物理、化學等單科知識性為強項的教師將被替代,產業發展更需要培養能夠設計綜合性課程,激發學生右腦潛能并加以應用的教師。
三是培育創新能力。創造力將是區別人工智能和人類的最終標志。就目前來看,人工智能僅能在指定目標下完成任務,而人類可以憑借其獨有的智慧,實現從無到有的突破。計算機、互聯網以及人工智能本身都是人類創造力的結晶。未來的產業發展中,更加需要有創造力和創新能力的人才,為此需要營造輕松的工作氛圍,引導員工追隨內心的興趣和向往,注重激發好奇心和探索精神,訓練激情思維、工匠思維、逆向思維和聯想思維能力。
中關村是我國科技創新的高地,人工智能技術正蓬勃發展,基本保持與國際同步。人工智能將率先在中關村落地,同時其產業也會最先受到沖擊。相比其他地區,中關村更加需要未雨綢繆,重新設計人才培養體系,重視高階智力人才的培養,實現產業核心競爭力重構。
人工智能作為一門課程[1],開設時間距今只有40多年,但發展極為迅猛。人工智能課程的內容涉及計算機科學、數學、系統科學、控制科學、信息科學、心理學、電子學、生物學、語言學等等,幾乎所有科學工作者都可以在人工智能中找到自己感興趣的問題。目前,國內外已有眾多高校指定人工智能為計算機科學與技術及其相關專業的主修專業基礎課程,它在拓展計算機和自動控制的研究和應用領域方面有著極其誘人的學科發展前景。自2003年起,國內諸多高等院校陸續開設“智能科學與技術”本科專業,同時也有更多高校在傳統信息類專業中加大了人工智能課程的課時比重,因此如何提高人工智能課程的教學質量顯得尤為重要。?
本文結合人工智能課程的特點以及自己教學與研究的實踐,對本課程的教學進行一些探討,以期改進人工智能課程教學方法,達到提高本課程教學質量的目的。??
一、兼顧課程內容的統一性和差異性??
人工智能課程的核心內容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應用的認識和理解上,盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系,但是它們之間又存在著許多內在聯系和規律。從這一點來看,人工智能課程與其他很多計算機課程是不同的,這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。?
知識表示、知識推理、知識應用是人工智能課程的三大內容,解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟,即知識表示和問題求解。由此,人工智能課程從總體結構上就有了一個比較清晰的脈絡,即首先必然要學習各種知識表示方法,然后是利用這些知識進行推理,進而實現知識應用,最終達到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發式搜索、消解原理以及規則演繹系統等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統、機器學習、自動規劃等屬于高級問題求解方法。?
同時,人工智能課程某些章節或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如,各種不同的知識表示方法不管是數據結構還是表示形式都完全不相同。又例如,人工智能有許多不同的學派[2],本課程往往同時會介紹不同學派的算法,這些學派在人工智能的基礎理論和方法、技術路線等方面是完全不同的,甚至是對立的。?
這些都要求我們在教學過程中不僅要強調人工智能課程理論的統一性和完整性,又要兼顧各學派的特點,尊重甚至調動學生們對不同人工智能學派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點,我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應用》系列教材[1,2],該教材以邏輯主義學派為主線,兼顧引進其他學派的精華內容,具有較強的科學性。
??二、實施分層次教學??
各高校一般同時為計算機相關專業的本科生和研究生開設了人工智能課程,甚至有的非計算機類專業也開設有人工智能課程。不同層次的學生對人工智能課程要求掌握的程度不同,我們首先明確本科生和研究生以及非計算機類專業學生的教學目的和教學內容,做到分層次設計人工智能課程教學?過程。?
本科階段的人工智能課程課時量較少,本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認識,少部分達到理解層次。本科生一般都是在高年級(三年級下期或者四年級上期)開設人工智能課程,這時已有不少學生準備繼續讀研或者已經被保研,因此在兼顧全體學生教學層次的同時,要注意給這部分學生足夠的相關參考書目,讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關算法,老師在課后還應和他們進行充分討論,培養他們對人工智能的特別興趣。?
非計算機類專業的學生往往需要學習如何利用人工智能知識解決該專業領域內的問題,因此在教學中要盡量有專業針對性地進行教學。例如針對農科類專業,在教學專家系統過程中,我們要求學生參考北京農業信息技術研究中心開發的農業專家系統開發平臺(paid5?0)理解并開發與本專業領域相關的簡易農業專家系統。?
給研究生開設人工智能課程要求做到概念理解,基本算法精通,即要求全面、系統地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應用實例,并且能靈活運用所學知識闡述解決實際問題的方法和途徑。課程教學中要致力于培養學生分析問題與解決問題的能力,要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結合,用人工智能方法解決所研究課題中的實際問題,并撰寫相關的課程論文,以小型研討會的形式進行報告交流。實踐證明,我們的研究生的人工智能教學效果明顯提升,成效突出。
??三、案例驅動,寓教于樂??
采用案例教學是為了充分調動學生的學習興趣,增強學生學習的自覺性[3]。通過案例教學能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化,可以使學生更加感性地理解課堂教學內容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實際應用環境為背景進行闡述的,讓學生能在實際環境中理解概念和知識,學會利用人工智能知識去分析和解決實際問題。在教學過程中要選擇學生容易接受的案例,體現理論聯系實際的特色,激發學生的興趣。?
例如,在講授“計算智能”內容時,我們結合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯合智能調度系統[4]進行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運用的基本原則、歷年調度方案、專家的經驗、歷年數據和現有的調水調沙數學模型,分別利用模糊決策、神經網絡、遺傳算法及綜合集成方法來實現三門峽、小浪底水庫水沙聯合調度。?
又例如為了讓學生走近機器人,我們進行了一場機器人展示課,將研究所現有的MOROCS?1(中南一號智能移動機器人)、ASR(廣茂達)、AmigoBot(自主移動機器人)、CanDroid(罐頭機器人)、MD?375 Rover(人控漫游車)、Fokker D7(人控飛機,1:72)、Rockit OWI?769K(聲按、壓控火牛機器人)、Hexapod Monster(六足爬行機器人)、Hubo(多機能歌舞機器人)等各類機器人全部拿出來給學生做了功能演示[5]。親眼看到這么多機器人,同學們都非常興奮,對人工智能課程的興趣高漲。?
在進行案例教學時,引導學生帶著問題和求知欲望深入理論的學習,讓學生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經網絡進行水庫調度時,引導學生分析如何確定神經網絡的輸入端數據,什么是泛化能力以及如何提高神經網絡的泛化能力。?
為了鞏固所學內容,可以讓學生組成討論小組對教師提出的論題進行討論,分小組闡述自己的觀點,這樣有助于提高學生學習的主動性,還有助于培養學生思考問題的能力和提高理論教學的效果。案例教學的關鍵在于引導學生利用所學到的理論知識去解釋、分析和解決現實案例中的問題,以達到訓練學生理論運用和深入理解理論知識的目的。?
此外,我們挑選了機器人足球、拖拉機撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲,讓學生親手設計小型智能游戲軟件,在設計的過程中掌握高深的人工智能理論知識,讓學生學得會、用得上、記得牢。
??四、結語??
以上談到的一些教學方法是我們在教學過程中總結體會比較深刻的方面,以供探討。事實上,要進一步提高人工智能課程的教學質量,還有很多方面需要改革和加強。如不斷強調人工智能教師的專業素質,要求他們在講授好人工智能課程的同時,努力提升出自身的專業素質,給學生一個良好的專業素質導向。其次,在人工智能課程教學過程中還需要有培養實用型人才的教學理念,特別是注重培養有創新意識的實用型人才。注重培養學生的質疑能力,只有通過質疑和提出問題,學生的創新意識才能夠得到不斷強化,創新思維能力才能夠得以不斷提高。?
人工智能學科是一門非常年輕、又非常前沿的學科,有其自身的突出特點,人工智能課程教學必然與其他計算機專業課程教學不同,需要更多的從事人工智能教學的教師在自身的教學實踐中不斷積累經驗,進行廣泛的教學交流。
參考文獻?
[1]
蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(研究生用書)[M]. 北京: 清華大學出版社, 2004(8): 1-4.?
[2]蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(本科生用書)[M]. 北京: 清華大學出版社, 2003(8):288-290.?
[3]雷煥貴, 段云青. 中美案例教學的比較[J]. 教育探索, 2010(6): 150-151.?
關鍵詞:大數據時代;人工智能;計算機網絡技術;應用
一、大數據時代與人工智能含義
(一)大數據時代
大數據在物理學、生物學、環境生態學等領域以及軍事、金融、通訊等行業中已經被應用多時,但是大數據這一概念真正被廣泛熟知還是因為互聯網技術以及信息行業的高速發展,大數據通常指在信息爆炸時代所產生的海量數據,在大數據時代人們獲取信息、儲存信息、利用信息的能力飛速提升,數據自身所擁有的價值被更深的挖掘,人們處理信息的方式和理念也斐然生了極大的變化,通常云技術與大數據這一概念是密切關聯的,我們在應用大數據的過程中經常以云技術來建立相關數據庫并實現對海量數據的科學管理,在大數據概念中,首先數據總量是極其龐大的,其次要求我們擁有科學高效的信息管理系統,由于數據量龐大,所以大數據時代下的數據信息呈現較低的價值密度,想要合理采集有價值信息,我們必須擁有科學的信息管理技術。這是大數據時代下信息數據的基本特征[1]。(二)人工智能人工智能概念的提出是比較早的,我們當前仍將其作為計算機科學的一個分支,我們想要了解人工智能,首先可以從字面意思來分析,首先是“人工”學術界對于“人工”的概念還是比較明確的,人工即為人工系統,就是通過人類科學技術所實現的相應技術能力,而“智能”一詞就存在較多的解釋和理解了,有人認為智能技術應該是類似于人類智能的一種高端科學技術,它應該具備類似于人類的意識,在面對各種問題的情況下做出“思考”并給出相對正確的答案,而諸如“自我”“思維”等一些其他對智能的解釋也能夠在一定程度上解釋智能技術。我們自身對于智能的認知也只是人類本身的智能,那么當前人工智能技術可以認為是通過人類科學技術來實現一種類似于人類智能的電子系統,讓其在工作中能夠良好的對各種信息進行搜集并且根據自身邏輯算法達成與人類思維類似的思考過程,進而實現通過信息判斷情況進而發出指令。這是我們當前對于人工智能技術的理解。
二、人工智能技術的優勢
人工智能技術之所以在近年來受到廣泛關注就是因為其技術概念的優勢性非常大,我們在現代社會已經廣泛實現了各種領域的自動化,但是這種自動化水平僅僅是在人工控制或者人為編寫運行程序的情況下,通過系統或者機械來自動執行人的意識,那么這種自動化就仍然不是我們在自動化發展過程中的最終形態。人工智能技術的優勢就是通過自身系統對相關運行環境和周邊態勢進行感知,同時依靠自身強大的信息處理能力和邏輯運算能力來實現對各種情況的自我判斷,并且根據數據分析來得出一個相對正確的執行命令,從而實現真正意義上的自動化。雖然當前我們的人工智能技術還沒能達到理想化的技術水平,但是我們已經能夠讓人工智能系統在一定的設計范圍內實現對多種不同情況的自我處理了,以計算機網絡技術為例,我們在使用計算機網絡的情況下網絡系統面對海量的相關數據是需要進行分層處理的,但是如何分層要取決于人們對于網絡的具體使用情況,而人們使用網絡的情況非常復雜,存在眾多不確定的情況,何進行網絡分層就是當前人工智能技術在強化網絡優化服務上做能夠提供的優勢能力[2]。
三、人工智能在計算機網絡技術中的應用
大數據時代下我們對于信息利用處理的依賴程度更高,可以說我們當前的生活過程中無時無刻不需要各種信息來支撐我們了解情況并作出決定,所以我們在生活中廣泛的應用計算機網絡技術來實現對海量數據的科學管理,在一計算機網絡技術實現對海量數據科學管理的過程中,我們需要妥善利用人工智能技術來實現更好的管理效率和管理質量。
(一)人工智能在計算機網絡安全上的應用
隨著人們生活中對于計算機網絡的依賴程度不斷提升,我們對于網絡安全也更加重視。計算機網絡技術給人們帶來的不僅有無限的便利,同時也有更加嚴峻的網絡安全考驗,在計算機網絡安全保障上,人工智能技術能夠發揮非常重要的作用。先進的網絡安全問題來自于木馬病毒入侵、垃圾信息等等方面,應用傳統意義上的防火墻系統只能通過不斷更新自身數據來實現對有限范圍內的安全保護,而應用人工智能技術則可以讓防火墻系統變得更加“聰明”,智能防火墻系統在使用過程中不斷掌握正常的網絡信息情況并且進行學習記憶,如果在日常使用中出現了異常情況,智能防火墻首先會對問題進行識別,從多角度去分析并識別先關情況,如果只是使用者的正常操作內容反饋則允許建立連接,如果存在高位風險則直接隱藏IP或者組織連接,實現智能化的網絡安全管理[3]。在計算機網絡安全上的應用主要是突顯了人工智能技術的智能特性,人工智能技術在實際工作中能實現類似于人類思考的數據處理能力,通過對情況的辨別來達到有效區分各種不同情況,針對有危害的相關情況進行阻止,同時我們在整個計算機網絡安全系統構建的過程中也需要妥善應用人公布智能技術,從多角度來實現對網絡安全的維護作用。
(二)計算機網絡系統管控中人工智能的運用
我們在應用計算機網絡系統實現數據智能分析的過程中,必須將人工智能技術應用于計算機網絡技術之中,首先憑借計算機網絡提供的高速網絡通道來實現超大體積數據的快速傳遞,進而實現良好的傳遞、儲存,而對于數據的實際管理和分析上,則需要應用人工智能技術。我們在進行信息分析和信息管理的過程中經常使用專家系統實現問題的有效解決,這其中不僅要利用計算機網絡技術,同時也要應用人工智能技術,我們能在實際進行信息應用的過程中,必須根據相關問題對數據庫所有信息進行分析,壓縮其價值密度,篩選更貼近于答案的相關信息,并且合理利用專家系統來獲得最優解答[4]。