1、人工智能及其应用前景 人工智能及其应用前景【】人工智能从诞生之日起就备受社会各界的广泛关注，经过多年开展，现在已经成为一门综合性的前沿学科。从上世纪七八十年代以来，就被誉为是具有与空间技术和能源技术同等地位的世界三大尖端技术之一，到了二十一世纪又与基因工程、纳米科学同被誉为三大尖端技术。本文主要对人工智能的概念进行解读，而后概述了人工智能的开展历程，并且探析了人工智能的应用和存在的问题，最后展望人工智能今后的开展，对于探索人工智能应用的方向具有一定的价值。【关键词】人工智能；开展；应用；前景Artificial intelligence and its application prospect
2、sAbstract：From the date of the birth, artificial intelligence has been widespread attentioned from all walks of life，after many years of development，it has now become a comprehensive frontier discipline.From 70s of the last century，it has been hailed as one of the worlds three cutting-edge technolog
3、y equal to space technology and energy technology status.In the 21st century,it is known as the three cutting-edge technology with genetic engineering and nano science.This paperfirst introduced the concept of the artificial intelligence，interpretation，and then summarized the development of artifici
4、al intelligence，and discussed the application of artificial intelligence and the problems，and finally lookedforward to the development of artificial intelligence in the future.It has a certain value to explore the direction of the application of artificial intelligence.Keywords：Artificial intelligen
5、ce；Development；Application field；Prospects前言：人工智能Artificial Intelligence，简称AI，最初是在1956 年 Dartmouth 学会上提出的。它是由计算机科学、控制论、神经生理学、语言学等多种学科相互渗透而开展起来的一门综合性的前沿学科。自问世以来的五十多年间已经取得了长足的进展, 由于其应用的极其广泛性及存在的巨大研究开发潜力, 吸引了越来越多的科技工作者投入人工智能的研究中去。尤其是八十年代以来出现了世界范围的开发新技术的高潮, 许多兴旺国家的高科技方案的重要内容是计算机技术, 而尤以人工智能为其根本重要组成局部。人工智
6、能成为国际公认的当代高技术的核心局部之一。1 人工智能开展历程人工智能的产生及开展过程，可大致分为起始期、兴起期、稳定期、顶峰期。1.1 起始期20 世纪 50 年代，人工智能的概念被首次提出。机器定理证明、跳棋程序、LISP 表处理语言、神经元网络计算机等就是在这一时期出现的。有相应的成果，但由于当时过于重视求解的方法，而忽略了知识本身，因此在这一时期也存在着些缺乏之处。1.2 兴起期自从 1956 年夏季那次历史性的聚会后，人工智能这一以研究如何用机器来模拟人类智能的新兴学科正大步的向前迈进，随着 DENDAL 化学质谱分析系统、MTCIN 疾病诊断和治疗系统、Hearsay-11 语言理
7、解系统等专家系统的出现奠定了人工智能的实用性，1969 年国际人工智能联合会议更是标志着人工智能已得到国际的认可。1.3 稳定期20 世纪 80 年代第一次神经网络国际会议在美召开，使得在神经网络上的投资大大提高；20 世纪 90 年代网络技术的出现，提供应了人工智能新的研究方向，使得人工智能从曾经的单个智能主体研究开始转向到基于网络环境下的分布式人工智能研究，让人工智能有了更多的实际用途。1.4 顶峰期进入21 世纪以来，人类在人工智能方面由于理论的飞速开展，因而人工智能技术在具体应用上如鱼得水，已经开始渗透到人们的日常生活之中，从卫星智能控制，到机器人足球比赛，再到智能家居机器人1-3，等
8、等，都标志着人工智能技术的飞速开展。人工智能的具体表现形式是机器模拟人脑，人工智能一直处于技术创新的前沿，近年来更是呈现集中爆发态势。当前以智能搜索、深度学习、云操作处理等为代表的大规模联网应用已经成为信息通信技术引人瞩目的重要方向。近年来美欧相继启动的人脑研发方案，力图打造基于信息通信技术的综合性研究平台，促进人工智能、机器人和神经形态计算系统的开展，预计将助推信息通信技术乃至人类社会生产生活发生深刻的革命性变化。2身边的人工智能的应用2.1 问题求解问题求解，即解决管理活动中由于意外引起的非预期效应或与预期效应之间的偏差。能够求解难题的下棋如国际象棋程序的出现，是人工智能开展的一大成就。在
9、下棋程序中应用的推理，如向前看几步，把困难的问题分成一些较容易的子问题等技术，逐渐开展成为搜索和问题归约这类人工智能的根本技术。搜索策略可分为无信息导引的盲目搜索和利用经验知识导引的启发式搜索，它决定着问题求解的推理步骤中，使用知识的优先关系。另一种问题的求解程序，是把各种数学公式符号汇编在一起 , 其性能已到达非常高的水平，并正在被许多科学家和工程师所应用，甚至有些程序还能够用经验来改善其性能。例如，1993 年美国发布的一个叫做MACSYMA 的软件，它能够进行较复杂的数学公式符号运算4。2.2 专家系统专家系统 ES Expert System是人工智能研究领域中另一重要分支，它将探讨一
10、般的思维方法转入到运用专门知识求解专门问题，实现了人工智能从理论研究向实际应用的重大突破；专家系统可看作一类具有专门知识的计算机智能程序系统，它能运用特定领域中专家提供的专门知识和经验，并采用人工智能中的推理技术来求解和模拟通常由专家才能解决的各种复杂问题。在近年来的专家系统或“知识工程的研究中，已经出现了成功和有效应用人工智能技术的趋势，具有有代表性的是用户与专家系统进行“咨询对话，如同其与专家面对面的进行对话是一样的：解释问题并建议进行某些试验，向专家系统询问以期得到有关解答等。当前的实验系统，在比方化学和地质数据分析、计算机系统结构、建筑工程以及医疗诊断等咨询任务方面，已到达很高的水平。
11、不同领域与不同类型的专家系统，它们的体系结构和功能是有一定的差异的，但它们的组成根本一致。一个根本的专家系统主要由知识库、数据库、推理机、解释机制、知识获取和用户界面六局部组成，如图1所示5。身边有很多具体应用，例如血液凝结疾病诊断系统、 电缆维护专家系统、花布图案设计和花布 HYPERLINK /yinran/ t _blank 印染专家系统等等。2.3 机器翻译机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，用以完成这一过程的软件系统叫做机器翻译系统。目前，国内的机器翻译软件不下百种，根据这些软件的翻译特点，大致可以分为三大类：词典翻译类、汉化翻译类和专业翻译类。词典类翻译软
12、件代表是“金山词霸了，堪称是多快好省的电子词典，它可以迅速查询英文单词或词组的词义，并提供单词的发音，为用户了解单词或词组含义提供了极大的便利。汉化翻译软件的典型代表是“东方快车2023，它首先提出了“智能汉化的概念，使翻译软件的辅助翻译作用更加明显。以“译星、“雅信译霸为代表的专业翻译系统，是面对专业或行业用户的翻译软件，但其专业翻译的质量与人们的实用性还有不少差距，有人评价说“满篇英文难不住，满篇中文看不懂，该说法虽然比拟极端，但机译译文的质量确实却一直是个老大难问题。在目前的情况下，计算机辅助翻译应该是一个比拟好的实际选择。事实上，在很多领域中，计算机辅助人类工作的方式已经得到了广泛的应
13、用，例如CAD软件。机器翻译研究归根结底是一个知识处理问题，它涉及到有关语言内的知识、语言间的知识、以及语言外的世界知识，其中包括常识和相关领域的专门知识。作为人类探索自己智能和操作知识的机制的窗口，机器翻译的研究与应用将更加诱人，但在人类对语言研究还没有清楚“人脑是如何进行语言的模糊识别和判断的情况下，机器翻译要想到达100%的准确率是不可能的。2.4模式识别计算机人工智能所研究的模式识别是指用计算机代替人类或帮助人类感知模式。其主要的研究对象是计算机模式识别系统，也就是让计算机系统能够模拟人类通过感觉器官对外界产生的各种感知能力。较早的模式识别研究工作集中在对文字和二维图像的识别方面，并取
14、得了不少成果。目前研究的热点是活动目标如飞行器的识别和分析，它是景物分析走向实用化研究的一个标志。各种语音识别装置相继出现，性能良好的能够识别单词的声音识别系统已进入实用阶段，一个重要的例子就是七国语言英、日、意、韩、法、德、中口语自动翻译系统。其中，中文局部的实验平台设立在中国科学院自动化所的模式识别国家重点实验室，这是口语翻译研究跨入世界领先水平的标志。该系统实现后，人们出国预定旅馆、购置机票、在餐馆对话和兑换外币时，只要利用 网络和国际互联网，就可用 、 等与“老外通话6。3其他相关研究对人工智能开展的影响3.1 神经网络人工神经网络是在研究人脑的奥秘中得到启发，试图用大量的处理单元人工
15、神经元、处理元件、电子元件等模仿人脑神经系统工程结构和工作机理，是通过范例的学习，修改了知识库和推理机的结构，到达实现人工智能的目的。在人工神经网络中，信息的处理是由神经元之间的相互作用来实现的，知识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联系，网络的学习和识别取决于和神经元连接权值的动态演化过程。按照“结构模拟的方法论思想，人工智能的研究者试图建造人工的神经网络来模拟人类的思维能力。1943 年，McCulloch 和 Pitts 提出神经元的数理逻辑模型，经过后人的改良成为人工神经网络的根本单元。20 世纪 50 年代中期，Rosenblatt 等利用人工神经元电路构造感知机(Perc
16、eptron)，可用来识别印刷体的英文字母，初步显示人工神经网络的智能。同一时期，Widrow 等利用人工神经元研究和设计成功具有自适应能力的Adaline 和Madaline 系统。人们甚至利用少数几个神经元的简单网络设计成功可模拟高等动物的条件反射能力的人工神经网络，展示了人工神经网络的诱人前景7-8。3.2 大数据大数据技术是继移动互联技术和云计算技术之后一项颠覆性的信息技术，它使得我们拥有了对一些数量巨大、种类繁多、价值密度极低、本身快速变化的数据有效和低本钱存取、检索、分类、统计的能力。大数据技术的开展也将在为人工智能提供用武之地的同时，唤醒人工智能巨大的潜力，从而使这两个领域的技术和应用