人工智能简史

Artificial Intelligence (AI),是在1956年的达特茅斯会议上提出来的,标志着人工智能这一学科的诞生。

从1956年到2016年,刚好是60年。在过去的60年里,人工智能经历了三个阶段:

二十世纪五十年代到七十年代:推理期,其出发点是,数学家真聪明。让计算机具有逻辑推理能力:为什么仅有逻辑推理能力不能实现人工智能?困难在哪里?

二十世纪七十年代中期开始:知识期,其出发点是,知识就是力量。让计算机具有知识:由人把知识总结出来,再教给计算机——这是相当困难的。

二十世纪九十年代到现在:学习期,其出发点是,让系统自己学。

同时,也催生了人工智能的三大派别:

符号主义:主要内容是关于符号计算、演算和逻辑推理,用演算和推理的办法来证明。比如说像机器证明就是符号主义。

连接主义:目前非常流行的神经网络、神经元网络、深度学习,这些都是连接主义。

行为主义:行为主义其实是从控制论衍生出来的,目前提及较少,但不能忽略。

作者注:关于学派的分法,《终极算法》一书分为五类:符号学派,联结学派,进化学派,贝叶斯学派和类推学派。

人工智能的三个派别和三个阶段并没有对应和界限,三个派别是在三个阶段的交织中发展起来的。著名信息论和人工智能专家钟义信在《弘扬Simon的源头创新精神,开拓AI的新理念新路径》报告中指出三大学派的的出现是一直以来还原论把复杂的系统分而治之研究的结果。因为整体上解决智能问题在物理和数学上都存在巨大的困难,所以在模仿大脑的功能研究上,出现了符号主义;在模仿大脑结构的研究上,出现了连接主义,在模仿人类行为的研究上(什么样的环境刺激会产生什么样的行为反应),出现了行为主义。

作者注:看待人工智能的历史,要把人工智能的历史和神经网路的历史稍微区分一下,不能把神经网络的历史看作是人工智能的历史。所以本文不单独列举神经网络的发展历史和重大事件,留在下一篇文章中探讨。

人工智能发展的过程中,经历了三次大事件,这些大事件导致了人工智能的发展进入三次低谷,被称为"AI winter":

1973年,英国发表了James Lighthill报告,批评人工智能研究进展令人失望,建议取消机器人的研究。为了回应批评和国会的压力,美国和英国政府停止了人工智能研究的资助。

1992年,日本智能(第五代)计算机的研制宣告失败。这次失败有一个收获,是在潘云鹤《人工智能走向2.0》一文指出的,这次失败表明:驱动人工智能的发展主要靠创新的知识和软件,硬件的作用是支持其运行。

在80年代,也诞生了cyc项目,一个包含所有人类常识的数据库。该项目随着互联网搜索引擎的崛起而衰败。潘云鹤在《人工智能走向2.0》指出:海量知识不能靠专家人工表达,要从环境中自动学习。也就是周志华指出的:由人把知识总结出来,再教给计算机——这是相当困难的。

在过去的60年里,人工智能领域共有8位科学家成为图领奖得主:

1969,Marvin Minsky:奖励他在创造,塑造,推动和加速人工智能这一领域的核心作用。

1971,John McCarthy:麦卡锡的讲座《人工智能的研究现状》概括了他在人工智能领域的成就,也概括了值得奖励的原因。

1975,Allen Newell and Herbert A. Simon:奖励他们在二十多年的联合科学工作中,最初与兰德公司的JC Shaw合作,随后与卡内基梅隆大学的众多教师和学生同事合作,对人工智能,人类认知心理学和列表处理方面做出的基础贡献。

1994,Edward Feigenbaum and Raj Reddy:奖励他们在开创了大规模人工智能系统的设计和建造,展示了人工智能技术的实际重要性和潜在的商业影响。

2010,Leslie G. Valiant:奖励他对于计算理论的变革性贡献,包括可能近似正确(PAC)学习的理论,枚举和代数计算的复杂性以及并行和分布式计算的理论。

2011,Judea Pearl:奖励他对人工智能的基础贡献:概率和因果推理的微积分。

上面这8位科学家,Marvin Minsky是MIT教授,最早提出连接主义,后来发表的《Perceptrons》一书指出感知机无法处理异或问题,导致连接主义长时间陷入低谷。不过著名信息论和人工智能专家钟义信说,另一个方面来看,马文·明斯基指出这个问题以后,经过人们的研究,提出了所谓的多层感知机,我们只要增加一个顶层就可以极大地提高神经网络表达的能力,可以逼近任意的问题。所以这个事情又从它的负面走向了正面,产生了积极的效果。

John McCarthy,Allen Newell, Herbert A. Simon、Edward Feigenbaum几位都是非常典型的符号主义代表,他们最早推动了机器证明、人工智能、通用人工智能机、知识工程的进步。

作者注:值得一提的是Herbert A. Simon是美国卡内基-梅隆大学心理学教授,1978年诺贝尔奖金获得者(经济学)。1968-1972年任美国总统科学顾问、行为科学和人工智能的创始人之一。西蒙教授为科学界的知名学者,在企业管理、计算机设计和决策理论方面有所创见。

Raj Reddy主要是做语音识别的,李开复、沈向阳的老师。

Leslie G. Valiant的贡献是机器学习理论,Judea Pearl的贡献是概率计算和因果推理,高文院士说,他们的工作是未来人工智能的重点走向。

以上从分别从三个时期,三大学派,三次大事件以及8位图领奖得主的角度,总结了人工智能的简史。

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