[志伟见解]第二期:人工智能那些事(2)--人工智能的发展历程

编者按

在5月26日下午进行的围棋人机大战五人团体赛中，五名九段顶尖棋手被“阿尔法围棋”“团灭”，人与机器的对战惨遭三连败。今日，柯洁在与“阿尔法围棋”的收官之战中，不出意料地再次失利，人类在围棋人机大战中彻底“放弃治疗”。然而，人工智能的胜利同时也是人类的胜利，因为我们从中看到了人类在人工智能领域取得的长足进步。今天，我们就来回顾一下人工智能的发展历程。

人工智能一直处于计算机技术的前沿，其理论研究和进展在很大程度上将决定计算机技术的发展方向。人工智能是人类迈向信息社会、迎接知识经济挑战所必须具备的一项核心技术。信息社会对智能的巨大需求是人工智能发展的强大动力。自1956年首次提出以来，人工智能在60年的发展历程中，历经以计算推理、专家系统为代表的两次发展浪潮。当前，伴随新一轮科技革命孕育兴起，人工智能进入以深度学习为代表的第三次发展浪潮，广泛地应用于工业、农业、文教卫生、交通运输、社会科学以及国防等领域，引发科研、生产、生活、军事等各领域的重大变革。

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什么是人工智能

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人工智能（ArtificialIntelligence，AI）也被称为机器智能，作为计算机科学与技术的一个重要分支，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新技术科学。它企图了解智能的实质，并制造出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

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人工智能的发展历程

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人工智能从诞生至今已有60年的历史，其发展大致可分为以下几个阶段。

壹——萌芽阶段（1956年之前）

1936年，英国数学家阿兰·图灵（Turing）在论文中提出的图灵机模型，并1950年提出机器能够思维的论述，即图灵实验，成为了今后测试机器是不是具备人类智能的权威方法。1946年，世界上第一台电子数字计算机埃尼阿克（ENIAC）诞生，为AI研究奠定了物质基础。这一时期，冯·诺依曼（Von Neumann）提出的采用二进制作为数字计算机的数制基础，成为数字计算机的核心架构。此外，美国数学家维纳（N.Wiener）控制法的创立、美国数学家香侬（C.E.Shannon）信息论的创立等，都为人工智能学科的诞生做了理论和实验工具的巨大贡献。

图1  图灵及图灵机模型

贰-诞生及第一次浪潮

（1956年至1966年）

1956年夏季，在美国达特茅斯大学举办的“侃谈会”上，第一次正式使用了“人工智能”这一术语，从而开创了人工智能的研究方向和学科，并掀起了人工智能的第一个发展浪潮。这段时期人工智能技术研究的主要方向是机器翻译、定理证明、博弈等，代表性工作有：1956年，纽厄尔（Newell）和西蒙（Simon）等人在定理证明工作中首先取得突破，开辟了以计算机程序来模拟人类思维的道路；1960年，麦卡锡（McCarthy）建立了人工智能程序设计语言LISP。一系列的成功使人工智能科学家们认为可以研究和总结人类思维的普遍规律并用于计算机模拟它的实现，乐观地预计可以创造一个万能的逻辑推理体系。

图2  2006年达特茅斯会议当事人重聚，左起：摩尔、麦卡锡、明斯基、塞弗里奇、所罗门诺夫

叁-第一次低谷

（1967年至70年代中期）

随着人工智能技术研究工作的逐渐深入，人们发现实际研究过程中遇到的困难远高于预想。例如，1965年发明的消解法曾给人们带来了希望，可很快就发现了消解法的能力也有限；已过去的十年计算机并未证明出重要的人还未证明出的定理；从神经生理学角度研究人工智能的学者发现他们遇到了几乎是不可逾越的困难，以电子线路模拟神经元及人脑都没有成功。这一切都说明，由于50年代的盲目乐观和期望值过高，没有充分估计困难，没有抓到科学本质。因此，60年代中期至70年代初期人工智能受到了各种责难，进入了萧条波折期。

然而，在这个波折萧条期，很多国家的人工智能研究人员并没有灰心，而是扎扎实实的做工作，不仅是加强基础理论研究，而且在专家系统、自然语言理解、机器人、计算机视觉等方面做出了很有成效的工作。

肆-第二次浪潮与低谷

（70年代中期至80年代末）

1977年，在第五届国际人工智能联合会会议上，费根鲍姆教授系统地阐述了专家系统的思想并提出“知识工程”的概念。知识作为智能的基础开始受到重视，知识工程的方法很快渗透了人工智能各个领域，促使人工智能从实验室研究开始走向实际应用。同时，由于理论研究和计算机软、硬件的飞速发展，各种专家系统、自然语言处理系统等人工智能实用系统开始商业化并进入市场，而且取得了较大的经济效益和社会效益，展示了人工智能应用的广阔前景。随着智能机器人和第五代计算机研制计划的产生，使人工智能研究从低谷入第二次发展浪潮。

然而好景不长，日本的第五代机计划未能达到预期效果而不了了之。同时，研究通用智能机器或专家系统的尝试因人机交互、智能感知技术等方面的瓶颈停滞不前，在20世纪80年代中后期，人工智能发展进入第二次低谷期。

伍-平稳发展进入第三次发展浪潮

（20世纪90年代至今）

进入20世纪90年代，得益于互联网技术的发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。多个智能主体的多目标问题求解，将人工智能推向实用化。自1997年到2016年，人工智能程序先后在国际象棋和围棋领域战胜人类顶尖棋手；2005年，美国高级研究计划局（DARPA）举办的无人汽车驾驶大赛中，斯坦福大学研发的机器人成功地在沙漠路段完成了131英里的无人驾驶，最终赢得了比赛的胜利；2014年，俄罗斯计算机“尤金”首次攻克图灵测试；这一系列的进展标志着人工智能的发展已经进入到了一个全新的阶段。

进入21世纪以来，人工智能技术在无人驾驶，指纹识别，虹膜识别，人脸识别，智能搜索，定理证明，逻辑推理，博弈，信息感应与辨证处理等领域各处开花，强大的军事和工业市场需求背景推动了人工智能软、硬件的升级发展。随着大数据、云计算、物联网时代的到来，Google、百度、阿里巴巴、IBM等国内外相关领域龙头企业普遍将人工智能视为下一代产业革命和互联网革命的技术引爆点，均加快了对该领域内相关公司的收购与合作。美、英、德、日等主要发达国家基于其人工智能领域的技术积累，也在积极布局，以期抢占该领域内的技术制高点。在种种有利因素的推动下，人工智能正以前所未有的速度蓬勃发展。

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结       语

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当前，人工智能关注度之高、涉及领域之广、IP之热，让人咋舌，自2016年围棋人机大战之后，各种人工智能相关的报道扑面而来，似乎预示着人工智能技术进入“井喷”式发展阶段。然而，在笔者看来，近两年来人工智能由不温不火到炙手可热，媒体的煽风点火“居功至伟”。据笔者了解，真正从事人工智能技术研发的科研人员对人工智能发展仍保持谨慎和冷静的态度。自21世纪以来，对于人工智能的研究与开发从未停滞，相关理论的研究、技术的开发和应用一直在稳步发展，并未形成阶跃式突破。人工智能技术的影响作用不言而喻，各国的关注和争相发展是大势所趋，但其发展也必然符合技术发展的一般规律。无论是技术发展的S曲线，还是高德纳（Gartner）新兴技术成熟度曲线，技术的发展路径必然存在高潮和低谷，虽然目前难以预见人工智能的下一个低谷，但至少可以明确，人工智能技术的发展仍然任重道远。

文中数据和部分观点引自互联网。

王志伟

作者：王志伟 ，中国船舶工业综合技术经济研究院高级工程师

研究领域：国防基础性、前瞻性、颠覆性技术体系；人工智能技术；新材料技术；技术扫描及预见等

研究成果：超疏水材料技术发展及军事应用前景研究；人工智能技术进步加速推动武器装备智能化发展；重大国防基础性颠覆性技术发展及影响；石墨烯材料研究现状及军用前景等