愛華網(wǎng)摘要人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科?？梢哉f幾乎是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個(gè)應(yīng)用分支。從思維觀點(diǎn)看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進(jìn)入語言、思維領(lǐng)域，人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊數(shù)學(xué)等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科，它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。
關(guān)鍵字 人工智能；計(jì)算機(jī)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) .
引 言人工智能（ArtificialIntelligence，簡稱AI）是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，二十世紀(jì)七十年代以來被稱為世界三大尖端技術(shù)之一（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能）。也被認(rèn)為是二十一世紀(jì)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）三大尖端技術(shù)之一。這是因?yàn)榻陙硭@得了迅速的發(fā)展，在很多學(xué)科領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果，人工智能已逐步成為一個(gè)獨(dú)立的分支，無論在理論和實(shí)踐上都已自成一個(gè)系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)與智能
通常我們用計(jì)算機(jī)，不僅要告訴計(jì)算機(jī)，要做什么，還必須詳細(xì)地、正確地告訴計(jì)算機(jī)怎么做。也就是說，人們要根據(jù)任務(wù)的要求，以適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)語言，編制針對該任務(wù)的應(yīng)用程序，才能應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成此項(xiàng)任務(wù)。這樣實(shí)際上是在人完全控制計(jì)算機(jī)完成的，是談不上計(jì)算機(jī)有“智能”。
從字面上看，“人工智能”就是用人工的方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)人的智能，或者說是人們使計(jì)算機(jī)具有類似于人的智能。
人工智能研究的目標(biāo)
1950年英國數(shù)學(xué)家圖靈（A.M.Turing,1912—1954）發(fā)表了”計(jì)算機(jī)與智能”的論文中提出著名的“圖靈測試”，形象地提出人工智能應(yīng)該達(dá)到的智能標(biāo)準(zhǔn)；圖靈在這篇論文中認(rèn)為“不要問一個(gè)機(jī)器是否能思維，而是要看它能否通過以下的測試；讓人和機(jī)器分別位于兩個(gè)房間，他們只可通話，不能互相看見。通過對話，如果人的一方不能區(qū)分對方是人還是機(jī)器，那么就可以認(rèn)為那臺(tái)機(jī)器達(dá)到了人類智能的水平。圖靈為此特地設(shè)計(jì)了被稱為“圖靈夢想”的對話。在這段對話中“詢問者”代表人，“智者”代表機(jī)器，并且假定他們都讀過狄更斯（C.Dickens）的著名小說《匹克威克外傳》，對話內(nèi)容如下：
詢問者：在14行詩的首行是“你如同夏日”，你不覺得“春日”更好嗎？
智者：它不合韻。
詢問者：“冬日”如何？它可完全合韻的。
智者：它確是合韻，但沒有人愿意被比作“冬日”。
詢問者：你不是說過匹克威克先生讓你想起圣誕節(jié)嗎？
智者：是的。
詢問者：圣誕節(jié)是冬天的一個(gè)日子，我想匹克威克先生對這個(gè)比喻不會(huì)介意吧。
智者：我認(rèn)為您不夠嚴(yán)謹(jǐn)，“冬日”指的是一般冬天的日子，而不是某個(gè)特別的日子，如圣誕節(jié)。
從上面的對話可以看出，能滿足這樣的要求，要求計(jì)算機(jī)不僅能模擬而且可以延伸、擴(kuò)展人的智能，達(dá)到甚至超過人類智能的水平，在目前是難以達(dá)到的，它是人工智能研究的根本目標(biāo)。
人工智能研究的近期目標(biāo)；是使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)不僅能做一般的數(shù)值計(jì)算及非數(shù)值信息的數(shù)據(jù)處理，而且能運(yùn)用知識(shí)處理問題，能模擬人類的部分智能行為。按照這一目標(biāo)，根據(jù)現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)研究實(shí)現(xiàn)智能的有關(guān)理論、技術(shù)和方法，建立相應(yīng)的智能系統(tǒng)。例如目前研究開發(fā)的專家系統(tǒng)，機(jī)器翻譯系統(tǒng)、模式識(shí)別系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)、機(jī)器人等。
人工智能的研究領(lǐng)域
目前，人工智能的研究是與具體領(lǐng)域相結(jié)合進(jìn)行的?；旧嫌腥缦骂I(lǐng)域；
專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)是依靠人類專家已有的知識(shí)建立起來的知識(shí)系統(tǒng)，目前專家系統(tǒng)是人工智能研究中開展較早、最活躍、成效最多的領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探、石油化工、軍事、文化教育等各方面。它是在特定的領(lǐng)域內(nèi)具有相應(yīng)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)、模擬人類專家解決問題時(shí)的思維過程，來求解領(lǐng)域內(nèi)的各種問題，達(dá)到或接近專家的水平。
機(jī)器學(xué)習(xí)
要使計(jì)算機(jī)具有知識(shí)一般有兩種方法；一種是由知識(shí)工程師將有關(guān)的知識(shí)歸納、整理，并且表示為計(jì)算機(jī)可以接受、處理的方式輸入計(jì)算機(jī)。另一種是使計(jì)算機(jī)本身有獲得知識(shí)的能力，它可以學(xué)習(xí)人類已有的知識(shí)，并且在實(shí)踐過程中不總結(jié)、完善，這種方式稱為機(jī)器學(xué)習(xí)。
機(jī)器學(xué)習(xí)的研究，主要在以下三個(gè)方面進(jìn)行：一是研究人類學(xué)習(xí)的機(jī)理、人腦思維的過程；和機(jī)器學(xué)習(xí)的方法；以及建立針對具體任務(wù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
機(jī)器學(xué)習(xí)的研究是在信息科學(xué)、腦科學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)、邏輯學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等多種學(xué)科基礎(chǔ)上的。依賴于這些學(xué)科而共同發(fā)展。目前已經(jīng)取得很大的進(jìn)展，但還沒有能完全解決問題。
模式識(shí)別
模式識(shí)別是研究如何使機(jī)器具有感知能力，主要研究視覺模式和聽覺模式的識(shí)別。如識(shí)別物體、地形、圖象、字體（如簽字）等。在日常生活各方面以及軍事上都有廣大的用途。近年來迅速發(fā)展起來應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)模式、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式的方法逐漸取代傳統(tǒng)的用統(tǒng)計(jì)模式和結(jié)構(gòu)模式的識(shí)別方法。特別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在模式識(shí)別中取得較大進(jìn)展。
理解自然語言
計(jì)算機(jī)如能“聽懂”人的語言（如漢語、英語等），便可以直接用口語操作計(jì)算機(jī)，這將給人們帶極大的便利。計(jì)算機(jī)理解自然語言的研究有以下三個(gè)目標(biāo)：一是計(jì)算機(jī)能正確理解人類的自然語言輸入的信息，并能正確答復(fù)（或響應(yīng)）輸入的信息。二是計(jì)算機(jī)對輸入的信息能產(chǎn)生相應(yīng)的摘要，而且復(fù)述輸入的內(nèi)容。三是計(jì)算機(jī)能把輸入的自然語言翻譯成要求的另一種語言，如將漢語譯成英語或?qū)⒂⒄Z譯成漢語等。目前，研究計(jì)算機(jī)進(jìn)行文字或語言的自動(dòng)翻譯，人們作了大量的嘗試，還沒有找到最佳的方法，有待于更進(jìn)一步深入探索。
機(jī)器人學(xué)
機(jī)器人是一種能模擬人的行為的機(jī)械，對它的研究經(jīng)歷了三代的發(fā)展過程：
第一代（程序控制）機(jī)器人：這種機(jī)器人一般是按以下二種方式“學(xué)會(huì)”工作的；一種是由設(shè)計(jì)師預(yù)先按工作流程編寫好程序存貯在機(jī)器人的內(nèi)部存儲(chǔ)器，在程序控制下工作。另一種是被稱為“示教—再現(xiàn)”方式，這種方式是在機(jī)器人第一次執(zhí)行任務(wù)之前，由技術(shù)人員引導(dǎo)機(jī)器人操作，機(jī)器人將整個(gè)操作過程一步一步地記錄下來，每一步操作都表示為指令。示教結(jié)束后，機(jī)器人按指令順序完成工作（即再現(xiàn)）。如任務(wù)或環(huán)境有了改變，要重新進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。這種機(jī)器人能盡心盡責(zé)的在機(jī)床、熔爐、焊機(jī)、生產(chǎn)線上工作。日前商品化、實(shí)用化的機(jī)器人大都屬于這一類。這種機(jī)器人最大的缺點(diǎn)是它只能刻板地按程序完成工作，環(huán)境稍有變化（如加工物品略有傾斜）就會(huì)出問題，甚至發(fā)生危險(xiǎn)，這是由于它沒有感覺功能，在日本曾發(fā)生過機(jī)器人把現(xiàn)場的一個(gè)工人抓起來塞到刀具下面的情況。
第二代（自適應(yīng)）機(jī)器人：這種機(jī)器人配備有相應(yīng)的感覺傳感器（如視覺、聽覺、觸覺傳感器等），能取得作業(yè)環(huán)境、操作對象等簡單的信息，并由機(jī)器人體內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、處理，控制機(jī)器人的動(dòng)作。雖然第二代機(jī)器人具有一些初級(jí)的智能，但還需要技術(shù)人員協(xié)調(diào)工作。目前已經(jīng)有了一些商品化的產(chǎn)品。
第三代（智能）機(jī)器人：智能機(jī)器人具有類似于人的智能，它裝備了高靈敏度的傳感器，因而具有超過一般人的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺的能力，能對感知的信息進(jìn)行分析，控制自己的行為，處理環(huán)境發(fā)生的變化，完成交給的各種復(fù)雜、困難的任務(wù)。而且有自我學(xué)習(xí)、歸納、總結(jié)、提高已掌握知識(shí)的能力。目前研制的智能機(jī)器人大都只具有部分的智能，和真正的意義上的智能機(jī)器人，還差得很遠(yuǎn)。
智能決策支持系統(tǒng)
決策支持系統(tǒng)是屬于管理科學(xué)的范疇，它與“知識(shí)—智能”有著極其密切的關(guān)系。在80年代以來專家系統(tǒng)在許多方面取得成功，將人工智能中特別是智能和知識(shí)處理技術(shù)應(yīng)用于決策支持系統(tǒng)，擴(kuò)大了決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，提高了系統(tǒng)解決問題的能力，這就成為智能決策支持系統(tǒng)。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是在研究人腦的奧秘中得到啟發(fā)，試圖用大量的處理單元（人工神經(jīng)元、處理元件、電子元件等）模仿人腦神經(jīng)系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理。
在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，信息的處理是由神經(jīng)元之間的相互作用來實(shí)現(xiàn)的，知識(shí)與信息的存儲(chǔ)表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)元件互連間分布式的物理聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和識(shí)別取決于和神經(jīng)元連接權(quán)值的動(dòng)態(tài)演化過程。
多年來，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究取得了較大的進(jìn)展，成為具有一種獨(dú)特風(fēng)格的信息處理學(xué)科。當(dāng)然目前的研究還只是一些簡單的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。要建立起一套完整的理論和技術(shù)系統(tǒng)，需要作出更多努力和探討。然而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人工智能中極其重要的一個(gè)研究領(lǐng)域。
結(jié)束語
人類經(jīng)過五十年的發(fā)展進(jìn)入了基于知識(shí)的“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”。人類社會(huì)空前地高速發(fā)展。知識(shí)是智能的基礎(chǔ)，知識(shí)只有轉(zhuǎn)化為智能才能發(fā)揮作用，知識(shí)無限的積累，智能也就將在人類社會(huì)起越來越大的作用，更有人提出：知識(shí)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展將是“智能經(jīng)濟(jì)”。“智能經(jīng)濟(jì)”是基于“廣義智能”的經(jīng)濟(jì)，“廣義智能”包含：人的智能、人工智能以及人和智能機(jī)器相結(jié)合的“集成智能”?？梢韵胂蠡趶V義智能的“智能經(jīng)濟(jì)”將比基于知識(shí)的“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”將具有更高的智能水平，更高更快發(fā)展速度。
