人工智能的意義與應(yīng)用

摘要：

人的智能創(chuàng)造了世界，如今，人們?nèi)斯ぶ圃炝顺橄蟮闹悄?。人工智能?shí)現(xiàn)了用機(jī)器模擬人類(lèi)智能，從而為人類(lèi)服務(wù)。人工智能在現(xiàn)實(shí)生活中已經(jīng)大量存在并且發(fā)揮著重要作用。

引言：

人工智能已經(jīng)廣泛且大量存在于我們的生活之中，那么人工智能究竟是什么？人工智能研究都涉及什么？人工智能在現(xiàn)實(shí)中有什么應(yīng)用？

正文：

什么是人工智能以及人工智能研究所包含的范疇

“廣義地講，人工智能是關(guān)于人造物的智能行為。人工智能包含科學(xué)、工程兩個(gè)部分。它研究這種智能是否存在于機(jī)器中，并開(kāi)發(fā)可以擁有這種智能的機(jī)器。”

其中“人工”二字含義明顯，而什么是“智能”，就產(chǎn)生了很多問(wèn)題。這涉及到其它諸如意識(shí)、自我、思維（包括無(wú)意識(shí)的思維）等等問(wèn)題。人唯一了解的智能是人本身的智能，這是普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)。但是我們對(duì)我們自身智能的理解都非常有限，對(duì)構(gòu)成人的智能的必要元素也了解有限，所以就很難定義什么是“人工”制造的“智能”了。因此人工智能的研究往往涉及對(duì)人的智能本身的研究。其它關(guān)于動(dòng)物或其它人造系統(tǒng)的智能也普遍被認(rèn)為是人工智能相關(guān)的研究課題。

人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)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(lèi)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。人工智能的研究將涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、仿生學(xué)等等。由于它所創(chuàng)造出的是要模擬人的智能，因此人工智能是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉。人工智能這一學(xué)科的研究范疇也相當(dāng)廣泛，包括自然語(yǔ)言處理，知識(shí)表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機(jī)器學(xué)習(xí)，知識(shí)獲取，組合調(diào)度問(wèn)題，感知問(wèn)題等等。

人工智能的應(yīng)用及涉及問(wèn)題

人工智能所開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品具有可以處理現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的智能，這些產(chǎn)品在人們的現(xiàn)實(shí)生活中將發(fā)揮巨大的作用。一下列舉其中的智能控制、機(jī)器人、遺傳編程、專家系統(tǒng)進(jìn)行闡述。

智能控制：

智能控制是以控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ),擴(kuò)展了相關(guān)的理論和技術(shù),其中應(yīng)用較多的有模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、遺傳算法等理論和自適應(yīng)控制、自組織控制、自學(xué)習(xí)控制等技術(shù)。

智能控制系統(tǒng)通過(guò)智能機(jī)自動(dòng)地完成其目標(biāo)的控制過(guò)程,其智能機(jī)可以在熟悉或不熟悉的環(huán)境中自動(dòng)地或人─機(jī)交互地完成擬人任務(wù)。

具有人工智能的控制系統(tǒng)，可以感知系統(tǒng)處在的環(huán)境，并比人腦更加迅速的開(kāi)始各種思維并得出結(jié)論，發(fā)出控制指令。這一應(yīng)用可以極大減小人力成本，以前人們需要經(jīng)過(guò)細(xì)心觀察、精確計(jì)算、正確判斷保證人力控制系統(tǒng)的正常，而具有人類(lèi)感知、學(xué)習(xí)、思維能力的人工智能，更可以發(fā)揮機(jī)器善于運(yùn)算的長(zhǎng)處，使得系統(tǒng)更具有效率。

其中，機(jī)器的感知能力和思維方式將受到極大考驗(yàn)。機(jī)器必須可以感知環(huán)境的每個(gè)細(xì)小因素以及其的細(xì)小變化。在處理中，根據(jù)各種環(huán)境而進(jìn)行思維的運(yùn)算方法也需要精確制定。

機(jī)器人：

機(jī)器人經(jīng)常是人們對(duì)未來(lái)生活的主體，很多對(duì)未來(lái)進(jìn)行描述的藝術(shù)作品中也都出現(xiàn)了這種人工智能產(chǎn)物。它不是生物，不屬于人類(lèi)的家庭，但外表設(shè)計(jì)的酷似人類(lèi)，并被賦予人類(lèi)的智能。

因此，這種機(jī)器可以被視為一種新型的人類(lèi)。他們懂得如何活動(dòng)，懂得人類(lèi)的思維方式，懂得人類(lèi)的情感，懂得冷暖。在人類(lèi)的控制下，機(jī)器人將大大減小人類(lèi)工作的負(fù)擔(dān)和危險(xiǎn)，這些“人們”將去做更加危險(xiǎn)更加費(fèi)力的工作。

制造這種“新人類(lèi)”，需要大量人工智能技術(shù)，并且需要對(duì)人類(lèi)有非常透徹的認(rèn)識(shí)。這不僅包括對(duì)于人個(gè)體內(nèi)部的思維、調(diào)節(jié)、感知，還包括人類(lèi)群體的社會(huì)思想。因此，機(jī)器人的制造不僅需要自然科學(xué)的支持，也需要社會(huì)科學(xué)的幫助以使它們能夠擁有人類(lèi)內(nèi)在的情感。

遺傳編程：

遺傳編程是一種從生物進(jìn)化過(guò)程得到靈感的自動(dòng)化生成和選擇計(jì)算機(jī)程序來(lái)完成用戶定義的任務(wù)的技術(shù)。從理論上講，人類(lèi)用遺傳編程只需要告訴計(jì)算機(jī)"需要完成什么"，而不用告訴它"如何去完成",最終可能實(shí)現(xiàn)真正意義上的人工智能：自動(dòng)化的發(fā)明機(jī)器。

遺傳編程是一種特殊的利用進(jìn)化算法的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù), 它開(kāi)始于一群由隨機(jī)生成的千百萬(wàn)個(gè)計(jì)算機(jī)程序組成的"人群"，然后根據(jù)一個(gè)程序完成給定的任務(wù)的能力來(lái)確定某個(gè)程序的適合度，應(yīng)用達(dá)爾文的自然選擇（適者生存）確定勝出的程序，計(jì)算機(jī)程序間也模擬兩性組合，變異，基因復(fù)制，基因刪除等代代進(jìn)化，直到達(dá)到預(yù)先確定的某個(gè)中止條件為止。

這種人工智能，可以在一定程度上代替人類(lèi)的創(chuàng)造使新算法的產(chǎn)生自動(dòng)化。并且，除了程序，遺傳編程也被用與產(chǎn)生可發(fā)展的硬件。

專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類(lèi)專家的知識(shí)和解決問(wèn)題的方法來(lái)處理該領(lǐng)域問(wèn)題。也就是說(shuō)，專家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量的專門(mén)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷，模擬人類(lèi)專家的決策過(guò)程，以便解決那些需要人類(lèi)專家處理的復(fù)雜問(wèn)題，簡(jiǎn)言之，專家系統(tǒng)是一種模擬人類(lèi)專家解決領(lǐng)域問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。

專家系統(tǒng)需要龐大的知識(shí)庫(kù)，并且，為了使計(jì)算機(jī)能運(yùn)用專家的領(lǐng)域知識(shí)，必須要采用一定的方式表示知識(shí)。專家系統(tǒng)還需要能夠根據(jù)條件及知識(shí)進(jìn)行推理判斷。它也有學(xué)習(xí)功能，即能自動(dòng)增長(zhǎng)解決問(wèn)題所需的知識(shí)。

結(jié)語(yǔ)

本文介紹了人工智能的基本意義以及其應(yīng)用。這種將包含感知、思維等各種智能集于一身的技術(shù)，將為并正在為人類(lèi)做著巨大貢獻(xiàn)，人類(lèi)對(duì)它的研究更加透徹也將更加全面，各種還未涉及或研究并不成熟的人工智能將被開(kāi)發(fā)，使人工智能技術(shù)更趨于成熟，使被賦予人工智能的機(jī)器們更趨于生命化，或者說(shuō)，人類(lèi)化。這些機(jī)器，擁有高等的只能，并有強(qiáng)大的運(yùn)算能力。擁有這種機(jī)器，不僅可以替代許多人類(lèi)的工作，并且可以由它們做超越人類(lèi)能力的工作。

然而，萬(wàn)事皆有利有弊。使機(jī)器有自己的思維是否會(huì)對(duì)人類(lèi)自身產(chǎn)生威脅，這是人們需要考慮的意見(jiàn)事情。電影《我與機(jī)器人》便描述了一個(gè)機(jī)器反而要消滅人類(lèi)的悲劇。同時(shí)，大量人工智能的產(chǎn)生會(huì)造成大量的失業(yè)。由此而見(jiàn)，我們需要做的還有很多。但有一點(diǎn)事確定的，只要正確運(yùn)用人工智能，它將極大程度上推動(dòng)人類(lèi)文明的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

《人工智能》(China·pub.com)