擁抱人工智能

郭文睿

摘 要：科技發展推動著人類社會的進步，近幾年飛速發展的人工智能、物聯網、虛擬現實等新技術，已經在潛移默化中改變了人類社會的生產生活方式，深刻影響著人類的未來。本文以AlphaGo的崛起為起點，回顧了人工智能的發展歷程，探索了人工智能的不同分支在各領域中的應用，最后基于人工智能的發展對未來生活進行合理暢想，試圖以客觀的角度探究人工智能帶來的機遇與挑戰。

關鍵詞：人工智能；發展歷程；分支與應用；未來暢想

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0243-03

1 引言

2016年3月15日，一場舉世矚目的“人機大戰”落下帷幕，最終谷歌旗下DeepMind公司戴密斯·哈薩比斯團隊開發的人工智能“AlphaGo”戰勝了韓國九段棋手李世石。2016年末2017年初，AlphaGo在中國棋類網站上以Master為注冊帳號與中日韓數十位圍棋高手進行快棋對決，連續60局無一敗績；2017年5月，在中國烏鎮圍棋峰會上，AlphaGo以3比0的總比分戰勝排名世界第一的圍棋冠軍柯潔。由此AlphaGo成為第一個擊敗人類職業圍棋選手、第一個戰勝圍棋世界冠軍的人工智能程序[1]。AlphaGo的勝利再次將全世界的目光聚焦在人工智能這個并不年輕的領域。

2 走進人工智能

人工智能是對計算機系統如何履行只有依靠人類智慧才能完成的任務的理論研究。例如，視覺感知、語音識別、在不確定條件下做出決策、學習、語言翻譯等。研究人類如何進行思維活動，從人類能夠完成的任務角度對人工智能進行定義，在當今時代能夠讓我們繞開神經機制層面對智慧進行確切定義，從而直接探討它的實際應用。

2.1 人工智能的發展歷史

人工智能并不是一個新名詞，對這個領域的研究在20世紀50年代就已經啟動，這段探索的歷史被稱為“喧囂與渴望、挫折與失望交替出現的時代”[2]。

20世紀50年代，人類第一次明確了人工智能模擬人類智慧這一大膽目標，研究人員開展了一系列貫穿20世紀60年代并延續到70年代的研究項目，這些項目表明，計算機能夠完成一系列只屬于人類能力范疇之內的任務，例如證明定理、求解微積分、通過規劃來響應命令、履行物理動作，甚至是模擬心理學家、譜曲等活動。但是，過分簡單的算法、匱乏的理論支撐，以及計算能力的限制嚴重阻礙了通過人工智能解決更加困難和多樣的問題。伴隨著不甘與失望，20世紀70年代中期人工智能逐漸淡出公眾視野。

20世紀80年代早期，日本發起了一個項目，旨在開發一種在人工智能領域處于領先的計算機結構。西方開始擔心會在這個領域輸給日本，這種焦慮促使他們決定重新開始對人工智能的投資。20世紀80年代已經出現了人工智能技術產品的商業供應商，其中一些已經上市，例如Intellicorp、Symbolics、和Teknowledge。

21世紀前10年的后期，出現了一系列復興人工智能研究進程的核心技術要素，如計算機計算能力的不斷提升；互聯網、社交媒體、移動設備和廉價的傳感器催生的大數據技術；云計算的眾包服務為人工智能提供不斷完善的平臺支撐；深度學習等一系列新型機器學習算法的開發為人工智能注入了新的活力。這些技術要素的出現再次激活了人工智能的潛力，直到AlphaGo的出現引發了全人類的熱議，使這次關乎未來的革命進入高潮。

2.2 人工智能的不同分支

2.2.1 計算機視覺

計算機視覺是指計算機從圖像中識別出物體、場景和活動的能力（如圖1）。計算機視覺技術運用由圖像處理操作及其他技術所組成的序列來將圖像分析任務分解為便于管理的小塊任務。比如，一些技術能夠從圖像中檢測到物體的邊緣及紋理，通過對所提取的特征進行識別，可以判斷出圖像中是否包含某類物體，甚至可以進一步確定物體所在的位置，從而完成目標檢測或跟蹤。計算機視覺有著廣泛應用。例如，醫療成像分析被用來提高疾病的預測、診斷和治療；人臉識別被用來自動識別照片里的人物面部輪廓；在安防及監控領域被用來指認嫌疑人；汽車的自動駕駛等等[3]。

2.2.2 機器學習

機器學習指的是計算機系統無需遵照顯式的程序指令而只是依靠暴露在數據中來提升自身性能的能力。其核心在于，機器學習是從數據中自動發現模式，模式一旦被發現便可用于做預測。比如，給予機器學習系統一個關于交易時間、商家、地點、價格及交易是否正當等信用卡交易信息的數據庫，系統就會學習到可用來預測信用卡欺詐的模式。處理的交易數據越多，預測就會越好。再比如當用戶在電商平臺上瀏覽過某種商品后，系統會結合用戶以往的行為習慣推測用戶喜好和購買力，為用戶推薦適合的商品（如圖2）。

2.2.3 自然語言處理

自然語言處理（NLP）研究能實現人與計算機之間用自然語言進行有效通信的各種理論和方法。自然語言處理要求計算機擁有人類般的文本處理能力，比如，從文本中提取意義，甚至從那些可讀的、風格自然、語法正確的文本中自主解讀出含義。一個自然語言處理系統并不了解人類處理文本的方式，但是它卻可以用非常復雜與成熟的手段巧妙處理文本，例如自動識別一份文檔中所有被提及的人與地點；識別文檔的核心議題；或者在一堆僅人類可讀的合同中，將各種條款與條件提取出來并制作成表。

像計算機視覺技術一樣，自然語言處理將各種有助于實現目標的多種技術進行了融合，是一門融語言學、計算機科學、數學于一體的學科。其最典型的應用就是Amazon Echo和蘋果的Siri（如圖3），不僅可以思路清晰地與人交談，甚至可以幫你完成網上下單購物，仿佛一個擁有自我意識的有血有肉的人類。

2.2.4 機器人技術

將機器視覺、自動規劃等認知技術整合至極小卻高性能的傳感器、致動器、以及設計巧妙的硬件中，這就催生了新一代的機器人，它有能力與人類一起工作，能在各種未知環境中靈活處理不同的任務。例如可以自主導航的無人機，可以在車間為人類分擔工作的工業機器人，還包括那些從玩具到家務助手的消費類產品等。

備受業界關注的波士頓機械狗（Boston Dynamics BigDog），它沒有車輪或者履帶，而是采用四條機械腿來運動（如圖4）。機械腿上面有各種傳感器，包括關節位置和接觸地面的部位。它還有一個激光回轉儀，以及一套立體視覺系統。目前能夠以每小時5.3公里的速度穿越粗糙地形，并且負載154千克的重量。它能夠爬行35度的斜坡。運動是由裝載在機身上的計算機接收機器上各種傳感器傳達的信號，通過復雜計算為機械狗提供導航和平衡控制。

2.2.5 語音識別技術

語音識別技術（如圖5）主要關注自動且準確的轉錄人類的語音。語音識別系統使用一些與自然語言處理系統相同的技術，再輔以其他技術，比如描述聲音和其出現在特定序列和語言中概率的聲學模型等。語音識別的主要應用包括醫療聽寫、語音書寫、電腦系統聲控、電話客服等。由國內語音識別龍頭科大訊飛研發的訊飛輸入法是該技術應用的典型案例，不僅可以實時準確地識別出普通話，新增的方言識別更是實現了對方言的無障礙識別。

3 暢想人工智能

人工智能的快速興起賦予了我們創造未來的無限可能，人工智能技術也終將存在于我們生活的方方面面，不妨讓我們大膽暢想一下未來生活。

（1）智能家居：在人工智能技術的驅動下，未來生活中的家具與電器將不再是冷冰冰沒有生命的物品，每個家庭都將配有一個主控計算機作為生活管家，管家可以通過自然語言處理技術與人溝通，通過無線和傳感技術對每個家電成員下達指令。試想，空調可以通過對室內溫度的監控，自動為你調節出適宜溫度；冰箱可以識別菜品是否新鮮，及時提醒你更換食材；燈光可以根據你的需求不同調整光線以保護視力；床可以監控你的睡眠質量，在淺層睡眠時叫你起床；掃地機器人勤勤懇懇打掃著房間里的每一個角落；機器寵物狗富有感情既能陪你玩耍又沒有喂食、生病、掉毛的缺點。這一切都將使日常生活變得更加舒適，省心。

（2）智能交通：自動駕駛技術的不斷進步將會給交通系統帶來極大便利，未來每臺汽車都將有自動駕駛功能，用戶可以在手動駕駛和自動駕駛間自由切換。當手動駕駛時汽車會根據用戶的駕駛習慣幫助調整座椅，空調溫度，播放用戶喜歡的廣播或音樂；當選擇自動駕駛時，車輛根據用戶指令尋找到達目的地的最優方案，結合實時路況繞開擁堵路段，車輛之間通過傳感器確定安全距離，避免剮蹭與碰撞。智能交通使得出行更為便利，同時可以大大緩解交通擁堵問題。

（3）智能課堂：人工智能的快速崛起離不開互聯網信息的爆炸式增長，互聯網已經成為我們日常獲取知識的最重要的途徑，或許未來的學校課堂不再需要老師進行授課，智能機器人教師可以更為準確的分析學生的知識漏洞，根據每個學生的情況為其量身打造學習方案，真正做到因材施教?？蒲腥藛T也可以借助人工智能的力量快速學習，更快地投入到新的項目中去。這種方式無疑加快了知識的傳授速度，從而提高整個社會的生產效率。

（4）智能伴侶：隨著中國經濟的發展，社會老齡化的加劇，男女性別比例的失衡，孤寡老人、留守兒童、大齡單身青年等一系列社會問題日益突出，人形智能機器人伴侶成為緩解社會問題的重要手段。對于沒有子女的獨居老人，智能機器人可以幫助照顧日常飲食起居，與老人交流，相互陪伴緩解孤獨感；對于留守兒童，智能機器人可以在一定程度上扮演父母的角色，日常生活中給予照顧的同時在思想上給予兒童成長階段必要的引導，彌補父母不在造成的缺失；對于大齡單身青年，智能機器人可以給予其充分陪伴，緩解單身帶來的輿論壓力。智能伴侶的出現將為一系列社會問題的解決提供一個很好的思路，對社會的穩定發展有著彌足珍貴的作用。

4 結語

AlphaGo的勝利，說到底就是一次技術革命的勝利，也是人類對自身的一次超越。正如西安交通大學副校長、國家重點基礎研究計劃首席科學家徐宗本說的那樣：“任何人工智能技術的成功一定是當代最新技術綜合運用的成功，片面說成誰戰勝誰是不公平的，也是無意義的，說人類智慧的最后壁壘被攻破，這都是無稽之談[4]?！?/p>

翻開人類歷史，哪一次技術革命不帶來人類社會翻天覆地的變化？蒸汽機的發明與使用，使人類從農業手工業時代進入了工業社會；電動機的誕生，使人類從工業社會跨入了現代化。而以原子能、電子計算機、空間技術和生物工程的發明與應用為主要標志的信息技術革命，更讓人類從此進入了自動化、信息化時代。每一次技術革命，伴隨的都是生產力的發展和人類自身的解放。

以AlphaGo為代表的人工智能，能否會掀起又一次技術革命，我們還需拭目以待。然而，僅是人工智能的小小進步，就足以讓我們展望到人類美妙無比的前景。AlphaGo的勝利激勵人們持續不斷地探索過去人工智能領域一直看似難以實現的人類智能級別。從這一點上看，人工智能的勝利也有著非凡的意義。

因此，人工智能既不是開啟罪惡之源的潘多拉魔盒，也不是科幻電影中的末日天啟，我們需要保持一顆平常心，正確看待人類科技的發展，順應潮流。如果有一天屬于人工智能的時代真的來臨，也請你不要驚慌。到那時，或許我們唯一能做的就是——擁抱人工智能，奔跑著迎接未來。

參考文獻

[1]蔡曙山，薛小迪.人工智能與人類智能——從認知科學五個層級的理論看人機大戰[J].北京大學學報（哲學社會科學版），2016，53（4）：145-154.

[2]顧險峰.人工智能的歷史回顧和發展現狀[J].自然雜志，2016，38（3）：157-166.

[3]賀倩.人工智能技術的發展與應用[J].電力信息與通信技術，2017，15（9）：32-37.

[4]邢曉男，陳曉英.人工智能發展帶來的挑戰及應對策略[J].學術探索，2017，（8）：32-37.