郭文睿

摘 要：科技发展推动着人类社会的进步，近几年飞速发展的人工智能、物联网、虚拟现实等新技术，已经在潜移默化中改变了人类社会的生产生活方式，深刻影响着人类的未来。本文以AlphaGo的崛起为起点，回顾了人工智能的发展历程，探索了人工智能的不同分支在各领域中的应用，最后基于人工智能的发展对未来生活进行合理畅想，试图以客观的角度探究人工智能带来的机遇与挑战。

关键词：人工智能；发展历程；分支与应用；未来畅想

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）13-0243-03

1 引言

2016年3月15日，一场举世瞩目的“人机大战”落下帷幕，最终谷歌旗下DeepMind公司戴密斯·哈萨比斯团队开发的人工智能“AlphaGo”战胜了韩国九段棋手李世石。2016年末2017年初，AlphaGo在中国棋类网站上以Master为注册帐号与中日韩数十位围棋高手进行快棋对决，连续60局无一败绩；2017年5月，在中国乌镇围棋峰会上，AlphaGo以3比0的总比分战胜排名世界第一的围棋冠军柯洁。由此AlphaGo成为第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能程序[1]。AlphaGo的胜利再次将全世界的目光聚焦在人工智能这个并不年轻的领域。

2 走进人工智能

人工智能是对计算机系统如何履行只有依靠人类智慧才能完成的任务的理论研究。例如，视觉感知、语音识别、在不确定条件下做出决策、学习、语言翻译等。研究人类如何进行思维活动，从人类能够完成的任务角度对人工智能进行定义，在当今时代能够让我们绕开神经机制层面对智慧进行确切定义，从而直接探讨它的实际应用。

2.1 人工智能的发展历史

人工智能并不是一个新名词，对这个领域的研究在20世纪50年代就已经启动，这段探索的历史被称为“喧嚣与渴望、挫折与失望交替出现的时代”[2]。

20世纪50年代，人类第一次明确了人工智能模拟人类智慧这一大胆目标，研究人员开展了一系列贯穿20世纪60年代并延续到70年代的研究项目，这些项目表明，计算机能够完成一系列只属于人类能力范畴之内的任务，例如证明定理、求解微积分、通过规划来响应命令、履行物理动作，甚至是模拟心理学家、谱曲等活动。但是，过分简单的算法、匮乏的理论支撑，以及计算能力的限制严重阻碍了通过人工智能解决更加困难和多样的问题。伴随着不甘与失望，20世纪70年代中期人工智能逐渐淡出公众视野。

20世纪80年代早期，日本发起了一个项目，旨在开发一种在人工智能领域处于领先的计算机结构。西方开始担心会在这个领域输给日本，这种焦虑促使他们决定重新开始对人工智能的投资。20世纪80年代已经出现了人工智能技术产品的商业供应商，其中一些已经上市，例如Intellicorp、Symbolics、和Teknowledge。

21世纪前10年的后期，出现了一系列复兴人工智能研究进程的核心技术要素，如计算机计算能力的不断提升；互联网、社交媒体、移动设备和廉价的传感器催生的大数据技术；云计算的众包服务为人工智能提供不断完善的平台支撑；深度学习等一系列新型机器学习算法的开发为人工智能注入了新的活力。这些技术要素的出现再次激活了人工智能的潜力，直到AlphaGo的出现引发了全人类的热议，使这次关乎未来的革命进入高潮。

2.2 人工智能的不同分支

2.2.1 计算机视觉

计算机视觉是指计算机从图像中识别出物体、场景和活动的能力（如图1）。计算机视觉技术运用由图像处理操作及其他技术所组成的序列来将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。比如，一些技术能够从图像中检测到物体的边缘及纹理，通过对所提取的特征进行识别，可以判断出图像中是否包含某类物体，甚至可以进一步确定物体所在的位置，从而完成目标检测或跟踪。计算机视觉有着广泛应用。例如，医疗成像分析被用来提高疾病的预测、诊断和治疗；人脸识别被用来自动识别照片里的人物面部轮廓；在安防及监控领域被用来指认嫌疑人；汽车的自动驾驶等等[3]。

2.2.2 机器学习

机器学习指的是计算机系统无需遵照显式的程序指令而只是依靠暴露在数据中来提升自身性能的能力。其核心在于，机器学习是从数据中自动发现模式，模式一旦被发现便可用于做预测。比如，给予机器学习系统一个关于交易时间、商家、地点、价格及交易是否正当等信用卡交易信息的数据库，系统就会学习到可用来预测信用卡欺诈的模式。处理的交易数据越多，预测就会越好。再比如当用户在电商平台上浏览过某种商品后，系统会结合用户以往的行为习惯推测用户喜好和购买力，为用户推荐适合的商品（如图2）。

2.2.3 自然语言处理

自然语言处理（NLP）研究能实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。自然语言处理要求计算机拥有人类般的文本处理能力，比如，从文本中提取意义，甚至从那些可读的、风格自然、语法正确的文本中自主解读出含义。一个自然语言处理系统并不了解人类处理文本的方式，但是它却可以用非常复杂与成熟的手段巧妙处理文本，例如自动识别一份文档中所有被提及的人与地点；识别文档的核心议题；或者在一堆仅人类可读的合同中，將各种条款与条件提取出来并制作成表。

像计算机视觉技术一样，自然语言处理将各种有助于实现目标的多种技术进行了融合，是一门融语言学、计算机科学、数学于一体的学科。其最典型的应用就是Amazon Echo和苹果的Siri（如图3），不仅可以思路清晰地与人交谈，甚至可以帮你完成网上下单购物，仿佛一个拥有自我意识的有血有肉的人类。

2.2.4 机器人技术

将机器视觉、自动规划等认知技术整合至极小却高性能的传感器、致动器、以及设计巧妙的硬件中，这就催生了新一代的机器人，它有能力与人类一起工作，能在各种未知环境中灵活处理不同的任务。例如可以自主导航的无人机，可以在车间为人类分担工作的工业机器人，还包括那些从玩具到家务助手的消费类产品等。

备受业界关注的波士顿机械狗（Boston Dynamics BigDog），它没有车轮或者履带，而是采用四条机械腿来运动（如图4）。机械腿上面有各种传感器，包括关节位置和接触地面的部位。它还有一个激光回转仪，以及一套立体视觉系统。目前能够以每小时5.3公里的速度穿越粗糙地形，并且负载154千克的重量。它能够爬行35度的斜坡。运动是由装载在机身上的计算机接收机器上各种传感器传达的信号，通过复杂计算为机械狗提供导航和平衡控制。

2.2.5 语音识别技术

语音识别技术（如图5）主要关注自动且准确的转录人类的语音。语音识别系统使用一些与自然语言处理系统相同的技术，再辅以其他技术，比如描述声音和其出现在特定序列和语言中概率的声学模型等。语音识别的主要应用包括医疗听写、语音书写、电脑系统声控、电话客服等。由国内语音识别龙头科大讯飞研发的讯飞输入法是该技术应用的典型案例，不仅可以实时准确地识别出普通话，新增的方言识别更是实现了对方言的无障碍识别。

3 畅想人工智能

人工智能的快速兴起赋予了我们创造未来的无限可能，人工智能技术也终将存在于我们生活的方方面面，不妨让我们大胆畅想一下未来生活。

（1）智能家居：在人工智能技术的驱动下，未来生活中的家具与电器将不再是冷冰冰没有生命的物品，每个家庭都将配有一个主控计算机作为生活管家，管家可以通过自然语言处理技术与人沟通，通过无线和传感技术对每个家电成员下达指令。试想，空调可以通过对室内温度的监控，自动为你调节出适宜温度；冰箱可以识别菜品是否新鲜，及时提醒你更换食材；灯光可以根据你的需求不同调整光线以保护视力；床可以监控你的睡眠质量，在浅层睡眠时叫你起床；扫地机器人勤勤恳恳打扫着房间里的每一个角落；机器宠物狗富有感情既能陪你玩耍又没有喂食、生病、掉毛的缺点。这一切都将使日常生活变得更加舒适，省心。

（2）智能交通：自动驾驶技术的不断进步将会给交通系统带来极大便利，未来每台汽车都将有自动驾驶功能，用户可以在手动驾驶和自动驾驶间自由切换。当手动驾驶时汽车会根据用户的驾驶习惯帮助调整座椅，空调温度，播放用户喜欢的广播或音乐；当选择自动驾驶时，车辆根据用户指令寻找到达目的地的最优方案，结合实时路况绕开拥堵路段，车辆之间通过传感器确定安全距离，避免剐蹭与碰撞。智能交通使得出行更为便利，同时可以大大缓解交通拥堵问题。

（3）智能课堂：人工智能的快速崛起离不开互联网信息的爆炸式增长，互联网已经成为我们日常获取知识的最重要的途径，或许未来的学校课堂不再需要老师进行授课，智能机器人教师可以更为准确的分析学生的知识漏洞，根据每个学生的情况为其量身打造学习方案，真正做到因材施教。科研人员也可以借助人工智能的力量快速学习，更快地投入到新的项目中去。这种方式无疑加快了知识的传授速度，从而提高整个社会的生产效率。

（4）智能伴侣：随着中国经济的发展，社会老龄化的加剧，男女性别比例的失衡，孤寡老人、留守儿童、大龄单身青年等一系列社会问题日益突出，人形智能机器人伴侣成为缓解社会问题的重要手段。对于没有子女的独居老人，智能机器人可以帮助照顾日常饮食起居，与老人交流，相互陪伴缓解孤独感；对于留守儿童，智能机器人可以在一定程度上扮演父母的角色，日常生活中给予照顾的同时在思想上给予儿童成长阶段必要的引导，弥补父母不在造成的缺失；对于大龄单身青年，智能机器人可以给予其充分陪伴，缓解单身带来的舆论压力。智能伴侣的出现将为一系列社会问题的解决提供一个很好的思路，对社会的稳定发展有着弥足珍贵的作用。

4 结语

AlphaGo的胜利，说到底就是一次技术革命的胜利，也是人类对自身的一次超越。正如西安交通大学副校长、国家重点基础研究计划首席科学家徐宗本说的那样：“任何人工智能技术的成功一定是当代最新技术综合运用的成功，片面说成谁战胜谁是不公平的，也是无意义的，说人类智慧的最后壁垒被攻破，这都是无稽之谈[4]。”

翻开人类歷史，哪一次技术革命不带来人类社会翻天覆地的变化？蒸汽机的发明与使用，使人类从农业手工业时代进入了工业社会；电动机的诞生，使人类从工业社会跨入了现代化。而以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明与应用为主要标志的信息技术革命，更让人类从此进入了自动化、信息化时代。每一次技术革命，伴随的都是生产力的发展和人类自身的解放。

以AlphaGo为代表的人工智能，能否会掀起又一次技术革命，我们还需拭目以待。然而，仅是人工智能的小小进步，就足以让我们展望到人类美妙无比的前景。AlphaGo的胜利激励人们持续不断地探索过去人工智能领域一直看似难以实现的人类智能级别。从这一点上看，人工智能的胜利也有着非凡的意义。

因此，人工智能既不是开启罪恶之源的潘多拉魔盒，也不是科幻电影中的末日天启，我们需要保持一颗平常心，正确看待人类科技的发展，顺应潮流。如果有一天属于人工智能的时代真的来临，也请你不要惊慌。到那时，或许我们唯一能做的就是——拥抱人工智能，奔跑着迎接未来。

参考文献

[1]蔡曙山，薛小迪.人工智能与人类智能——从认知科学五个层级的理论看人机大战[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2016，53（4）：145-154.

[2]顾险峰.人工智能的历史回顾和发展现状[J].自然杂志，2016，38（3）：157-166.

[3]贺倩.人工智能技术的发展与应用[J].电力信息与通信技术，2017，15（9）：32-37.

[4]邢晓男，陈晓英.人工智能发展带来的挑战及应对策略[J].学术探索，2017，（8）：32-37.