人工智能的历史

单击此处编辑母版标题样式,2006,Page,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2006 International Symposium on AI50 Years,Achievements,Future Directions and Social Impacts(ISAI06),摘要,(Abstract),：,本文回忆、分析、展望人工智能的历史、现状、前景，认为：已从传统的、狭义的“人工智能”走向现代“广义人工智能”，将进展成将来的“智能科学技术”。,In this paper,the history,present and future of Artificial Intelligence are reviewed,analyzed and forecasted.In authors opinion,the traditional“Artificial Intelligence”has gone to present“Generalized Artificial Intelligence”,and would be developing to futuristic“Science&Technology of Intelligence”.,2023,1,名目,人工智能的历史回忆,功能模拟、构造模拟、行为模拟,2.广义人工智能,多学派、多层次、多智体人工智能,3.广义智能学,智能科学技术的理论根底,结论,主要参考文献,2023,2,1人工智能的历史回忆 功能模拟、构造模拟、行为模拟,1.1人工智能的历史背景,人工智能在中国的历史渊源:,司辰、击鼓、报时的“机关人”，,会跳舞的“人形舞姬”，,能捕鼠的木制“钟馗”，,会化缘的“木僧人”，等等.,国际方面：,英国科学家图灵于1936 年提出“理论计算机”模型，被称之为“图灵机”(Turing Machine)，创立了“自动机理论”。,1950 年，图灵发表了著名论文 计算机能思维吗？，明确地提出了“机器能思维”的观点。,1943 年，美国科学家麦卡洛克W.S.McCulloch、匹茨W.H.Pitts研制出世界上第一个人工神经细胞模型，被称之为“MP模型”。从仿生学观点，以构造模拟方法，探讨人工智能的途径。,1948年，美国科学家维纳等创立了“掌握论”Cybernetics,争论动物与机器中的掌握和通讯的共同规律，在生物科学与工程技术之间架起了学术桥梁，开拓了从行为模拟观点争论人工智能的园地。,2023,3,1人工智能的历史回忆 功能模拟、构造模拟、行为模拟,1.2启发程序专家系统,启发程序(Heuristic program:,第一个著名的启发程序是“规律理论机”(Logic Theroy Machine)，简称为“LT”。由纽厄尔、西蒙、肖J.C.Shaw 合作，于1956年研制成功。,1960年，华裔美国数理规律学家王浩Wang Hao提出了命题规律的机器定理证明的新算法，利用计算机证明白集合论中的300 多条定理。,1965 年，罗滨逊J.A.Robinson提出了一阶谓词规律的“消解原理”(Resolution Principle)，简化了判定步骤，推动了基于谓词规律的机器定理证明的进展。,1977 年，我国数学家、人工智能学家吴文俊提出了初等几何判定问题的机器定理证明方法，并进一步推广到初等微分几何、非欧几何领域，被称为“吴氏方法”。,专家系统(Expert System)：,第一个专家系统DENDRAL是化学分析专家系统，由美国科学家费根鲍姆E.A.Feigennbaum于1965 年提出，1968年研制成功的。,医疗专家系统MYCIN 是由斯坦福大学Stanford University肖特利夫(E.H.Shortliffe等人于1971年开头研制，1974 年根本完成，1976年发表的，具有类似于内科医生的学问和阅历，可用于血液感染病的诊断、治疗和询问效劳。,在应用上获得显著成就的是地质勘探专家系统PROSPECTOR。它是由斯坦福争论所SRI的杜达R.O.Duda等研制的，可用于地质勘测数据分析，探查矿床的类型、隐藏量、分布。从1976 年开头研制，1981 年根本完成，其特点是具有多专家、多专业的学问和阅历。,我国的第一个专家系统“中医关幼波肝炎诊断治疗程序”，由中国科学院自动化争论所掌握论组涂序彦、郭荣江等，与北京市中医院关幼波等合作，于1976 年开头研制，1977年研制成功的，这也是国际上第一个中医专家系统。,2023,4,1人工智能的历史回忆 功能模拟、构造模拟、行为模拟,1.3 人工神经细胞人工神经网络,人工神经细胞(Artificial Neural Cell,1943 年，麦卡洛克、匹茨合作争论的“MP”模型，这是关于神经细胞模型的奠基性工作，因而，人们认为它是从脑的生物构造原型动身,探讨人工智能的开创性成果。,克里纳研制了带有反响的闭环神经细胞模型，进展了“自动机”理论。,1949年，心理学家荷布D.O.Hebb指出，当神经细胞参与某种心理活动时，细胞之间的联结通路的信息传导力量将会增加，即所谓“Hebb规章”。,人工神经网络”(Artificial Neural Network)：,1957 年罗森勃拉特F.Rosenblatt等研制的“感知机”(Perceptron),1969 年，明斯基出版了专著：Perceptrons,1982 年，荷普菲尔德J.Hopfield提出Hopfield型的网络，成功地求解了计算简单度为NP完全的“旅行商”问题。,1983 年，欣顿J.Hinton研制出“Boltzman机”,1986 年，鲁姆哈特D.Rumelhar等研制出新一代的多层感知机，称之为“反向传播神经网络Back-Bropagation)，简称“BP”网络。,格罗斯伯格S.Grossberg提出了自适应共振理论ART。,1987年，首届国际人工神经网络学术大会在美国的圣迭戈SanDiego进展，成立了“国际神经网络协会”International Neural Network Society简称INNS，掀起了人工神经网络争论的其次次高潮。,1980年，我们在生物掌握论(Bio-Cybernetics一书中，争论了人工神经网络和神经系统掌握论。,2023,5,1人工智能的历史回忆 功能模拟、构造模拟、行为模拟,1.4 掌握论动物智能机器人,掌握论动物(Cybernetic Animal,1952年，香农研制的机器老鼠模型，模拟老鼠在“迷宫”中查找通路的条件反射行为和学习功能，称为“香农老鼠”，是第一个著名的掌握论动物。,瓦尔特G.Walter研制的“电动乌龟”等。被认为是“自学习机器”和“掌握论动物”的先驱。,智能机器人(Intelligent Robot)：,1968年，麦卡锡J.McCarthy等争论了智能机器人的视觉和听觉，利用斯坦福大学的“手一眼”机器人进展了试验，可依据红、黄、绿、白四种颜色，将积木进展分类识别，装卸、堆放。,1972年，温斯顿P.H.Winston对MIT 研制的智能机器人进展了总结和评述。,1991年，在国际人工智能联合会I JCAI上，麻省理工学院的布鲁克斯(R.A.Brooks)表演了他研制的新型智能机器人，能够在未知的动态环境中进展漫游。,1977年，中国科学院自动化争论所在国内领先开展了“智能掌握”理论方法和技术的争论；,8090年月，我国高等院校和争论机构在智能掌握与智能机器人的争论开发方面，取得了丰硕的成果。,2023,6,1人工智能的历史回忆 功能模拟、构造模拟、行为模拟,1.5 人工智能的学派分支,回忆人工智能进展的历史进程，从科学方法论的角度分析，其进展有三条途径，在学术观点上有三大学派，如图1所示。,人工神经网络,启 发 程 序,人工神经细胞,功 能 模 拟,行 为 模 拟,人 工 智 能,结 构 模 拟,控制论动物,专 家 系 统,智能机器人,图l 人工智能的学派分支与争论进展,2023,7,2,广义人工智能,多学派、多层次、多智体人工智能,2.1“广义人工智能”的概念涵义,事实说明：“人工智能”学科已从学派分歧的、不同层次的、传统的“狭义人工智能”，走向多学派兼容、多层次结合的、现代的“广义人工智能”Generalized Artificial Intelligence。“广义人工智能”GAI的涵义如下：,“多学派”人工智能,“广义人工智能”是兼容多学派 的“多学派人工智能”，模拟、延 伸与扩展“人的智能”及其它动物智能，既争论“机器智能”，也开发“智能机器”。,“多层次”人工智能,“广义人工智能”是多层次结合的“多层次人工智能”。如：自推理，自联想，自学习，自寻优，自协调，自规划，自决策，自感知，自识别，自辨识，自诊断，自猜测，自聚焦，自融合，自适应，自组织，自整定，自校正，自稳定，自修复，自繁衍，自进化等。不仅争论专家系统，而且争论人工神经网络、模式识别、智能机器人等。,“多智体”人工智能,“广义人工智能”不仅争论个体的、单机的、集中式人工智能，而且争论群体的、网络的、“多智体”(Multi-Agent)、分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence)。争论如何使分散的“个体人工智能”协调协作，形成协同的“群体人工智能”，模拟、延长与扩展人的群体智能或其它动物的群体智能。,2023,8,2,广义人工智能,多学派、多层次、多智体人工智能,2.2,“,广义人工智能”的学科体系,GAI,MSAI,DAI,MLAI,MI,IM,BM,TM,PM,MB,MT,MP,P R,E S,MG,R M,A B,I R,研究对象,学科内容,学科分支,CV,TP,I C,I I,AN,IM,NLU,KE,NLG,IS,IC,IN,MAAI,图2 广义人工智能GAI学科体系,MSAI多学派人工智能,MLAI多层次人工智能，,MAAI多智体人工智能。,MI机器智能Machine Intelligence,MP机器感知Machine Perception,MT机器思维Machine Thinking,MB机器行为Machine Behavior。,IM智能机器Generalized Intelligent Machine,PM感知机器Perception Machine,TM思维机器Thinking Machine,BM行为机器Behavior Machine。,MP机器感知,CV计算机视觉Computer Vision,PR模式识别Pattern Recognition,NLU自然语言理解Natural Language Understanding,MT机器思维,ES专家系统Expert System,KE学问工程Knowledge Engineering,TP定理证明Theorem Proving。,MB机器行为,MG机器博奕Machine Game,IC智能掌握Intelligent Control,NLG自然语言生成Natural Language Generation。,PM感知机器,II智能仪表Intelligent Instrument,RM识别机器Recognition Machine,IS工程感觉装置Industrial sensor。,TM思维机器，,AN 人工神经网络Artificial Neural Network,IC智能计算机Intelligent Computer,AB人工脑Artificial Brain。,BM行为机器，,IR智能机器人Intelligent Robot,IM智能操作机Intelligent Manipulator,IN智能网络Intelligent Network,2023,9,2,广义人工智能,多学派、多层次、多智体人工智能,2.3“广义人工智能”的理论根底,“广义人工智能”学科的理论根底是“广义智能信息系统论”Generalized Intelligence Inform