人工智慧 - 概述
自從計算機或機器發明以來,它們執行各種任務的能力呈指數級增長。人類已經提高了計算機系統的能力,體現在它們多樣化的工作領域、不斷提高的速度以及隨著時間的推移而減小的尺寸。
一個名為人工智慧的計算機科學分支致力於創造與人類一樣聰明的計算機或機器。
什麼是人工智慧?
根據人工智慧之父約翰·麥卡錫的說法,它是“製造智慧機器,特別是智慧計算機程式的科學和工程”。
人工智慧是一種使計算機、計算機控制的機器人或軟體能夠像聰明的人類一樣思考的方法。
AI是透過研究人腦如何思考,以及人類如何學習、決策和工作來解決問題,然後將這項研究的結果作為開發智慧軟體和系統的基礎來實現的。
AI的哲學
在利用計算機系統能力的同時,人類的好奇心促使人們思考:“機器能否像人類一樣思考和行動?”
因此,AI的發展始於在機器中創造類似於我們發現並高度重視的人類智慧的意圖。
AI的目標
建立專家系統 - 表現出智慧行為、學習、演示、解釋和為使用者提供建議的系統。
在機器中實現人類智慧 - 建立能夠理解、思考、學習和像人類一樣行動的系統。
什麼促成了AI?
人工智慧是一門基於計算機科學、生物學、心理學、語言學、數學和工程等學科的科學技術。AI的一個主要推動力是發展與人類智慧相關的計算機功能,例如推理、學習和解決問題。
在以下領域中,一個或多個領域可以共同構建一個智慧系統。
無AI和有AI的程式設計
無AI和有AI的程式設計在以下方面有所不同:
| 無AI的程式設計 | 有AI的程式設計 |
|---|---|
| 沒有AI的計算機程式可以回答它旨在解決的特定問題。 | 帶有AI的計算機程式可以回答它旨在解決的通用問題。 |
| 程式的修改會導致其結構發生變化。 | AI程式可以透過將高度獨立的資訊片段組合在一起來吸收新的修改。因此,您可以修改程式的任何微小資訊片段而不會影響其結構。 |
| 修改並不快捷方便。它可能會對程式產生不利影響。 | 快速簡便的程式修改。 |
什麼是AI技術?
在現實世界中,知識有一些不受歡迎的特性:
- 其數量巨大,難以想象。
- 它組織不完善或格式不規範。
- 它不斷變化。
AI技術是一種有效組織和使用知識的方式,其方式如下:
- 它應該為提供它的人們所理解。
- 它應該易於修改以糾正錯誤。
- 即使不完整或不準確,它也應該在許多情況下有用。
AI技術提高了其配備的複雜程式的執行速度。
AI的應用
AI在各個領域都佔據主導地位,例如:
遊戲 - AI在戰略遊戲中發揮著至關重要的作用,例如國際象棋、撲克、井字棋等,機器可以根據啟發式知識考慮大量可能的棋局。
自然語言處理 - 可以與理解人類所說自然語言的計算機進行互動。
專家系統 - 一些應用程式集成了機器、軟體和特殊資訊來提供推理和建議。它們為使用者提供解釋和建議。
視覺系統 - 這些系統能夠理解、解釋和理解計算機上的視覺輸入。例如:
間諜飛機拍攝照片,用於計算空間資訊或區域地圖。
醫生使用臨床專家系統來診斷病人。
警察使用能夠識別與法醫藝術家製作的儲存肖像相符的罪犯面部的計算機軟體。
語音識別 - 一些智慧系統能夠在人類與之交談時聽到和理解語言中的句子及其含義。它可以處理不同的口音、俚語、背景噪音、由於感冒而導致的人聲變化等。
手寫識別 - 手寫識別軟體讀取用筆寫在紙上或用觸筆寫在螢幕上的文字。它可以識別字母的形狀並將其轉換為可編輯文字。
智慧機器人 - 機器人能夠執行人類賦予的任務。它們具有感測器,可以檢測來自現實世界的物理資料,例如光、熱、溫度、運動、聲音、碰撞和壓力。它們具有高效的處理器、多個感測器和巨大的記憶體,能夠展現智慧。此外,它們能夠從錯誤中學習,並能夠適應新的環境。
AI的歷史
以下是20世紀AI的歷史:
| 年份 | 里程碑/創新 |
|---|---|
| 1923 | 卡雷爾·恰佩克的戲劇《羅素姆萬能機器人》(RUR)在倫敦上演,這是“機器人”一詞首次在英語中使用。 |
| 1943 | 神經網路的基礎奠定。 |
| 1945 | 哥倫比亞大學校友艾薩克·阿西莫夫創造了機器人學這個術語。 |
| 1950 | 艾倫·圖靈提出了用於評估智慧的圖靈測試,並發表了《計算機器與智慧》。克勞德·夏農發表了《國際象棋博弈的詳細分析》作為一種搜尋方法。 |
| 1956 | 約翰·麥卡錫創造了人工智慧這個術語。卡內基梅隆大學展示了第一個執行的AI程式。 |
| 1958 | 約翰·麥卡錫發明了用於AI的LISP程式語言。 |
| 1964 | 丹尼·鮑勃在麻省理工學院的論文表明,計算機能夠足夠好地理解自然語言以正確解決代數文字問題。 |
| 1965 | 麻省理工學院的約瑟夫·魏澤鮑姆構建了ELIZA,這是一個能夠用英語進行對話的互動式程式。 |
| 1969 | 斯坦福研究院的科學家開發了Shakey,一個配備了運動、感知和解決問題能力的機器人。 |
| 1973 | 愛丁堡大學的組裝機器人小組建造了Freddy,這個著名的蘇格蘭機器人能夠利用視覺來定位和組裝模型。 |
| 1979 | 第一輛計算機控制的自動駕駛汽車斯坦福車誕生。 |
| 1985 | 哈羅德·科恩創作並展示了繪圖程式Aaron。 |
| 1990 | AI所有領域取得重大進展:
|
| 1997 | 深藍國際象棋程式擊敗了當時的國際象棋世界冠軍加里·卡斯帕羅夫。 |
| 2000 | 互動式機器人寵物開始商業化。麻省理工學院展示了Kismet,一個面部能夠表達情緒的機器人。機器人Nomad探索了南極洲的偏遠地區並發現了隕石。 |