本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)時(shí)代人工智能研究與發(fā)展，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

您現(xiàn)在的位置：上海論文網(wǎng) > 科學(xué)論文 > 人工智能論文 > 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代人工智能研究與發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)時(shí)代人工智能研究與發(fā)展

發(fā)布時(shí)間：2013-04-11 點(diǎn)擊次數(shù)：次

　1　在交叉學(xué)科研究中實(shí)現(xiàn)人工智能的創(chuàng)新人工智能雖然常常被劃分為計(jì)算機(jī)或自動(dòng)化學(xué)科的一個(gè)分支,但它的研究范疇一直是很寬泛的,涉及到哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、行為科學(xué)、腦科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、邏輯學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)以及信息論、控制論和系統(tǒng)論等許多學(xué)科領(lǐng)域.人工智能這種綜合性、交叉滲透性早在它誕生之日起就得到充分的體現(xiàn).在達(dá)特茅斯會(huì)議上,有包括數(shù)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、精神病學(xué)、心理學(xué)、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多領(lǐng)域的學(xué)者參加,科學(xué)家們從各自學(xué)科的角度出發(fā),根據(jù)不同的學(xué)科背景,強(qiáng)調(diào)了各自的重點(diǎn),產(chǎn)生了激烈的碰撞.盡管出發(fā)點(diǎn)有所不同,它們都匯聚到研究人類智能活動(dòng)的表現(xiàn)形式和認(rèn)知規(guī)律,借用數(shù)理邏輯來形式化,用計(jì)算機(jī)作為載體,提供關(guān)于形式化計(jì)算和符號(hào)處理的理論,模擬人類某些智能行為和方法,構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng),讓計(jì)算機(jī)去完成以往需要人的智力才能勝任的工作,從而誕生了“人工智能”這一新的學(xué)科.
　　當(dāng)今,網(wǎng)絡(luò)無所不在,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑蔀橹R(shí)表示的重要手段,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),可以是形形色色的行為主體,主體之間相互作用.網(wǎng)絡(luò)科學(xué)是研究網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)相互作用的理論和方法.人工智能當(dāng)初在起點(diǎn)時(shí)刻發(fā)生的學(xué)科碰撞,今天甚至可以通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行形式化研究.網(wǎng)絡(luò)時(shí)代人工智能發(fā)展的主要?jiǎng)恿?更是要來自更廣泛學(xué)科的交叉滲透,而各學(xué)科自身的飛速發(fā)展,為人工智能交叉研究提供了廣闊的空間.
　　1. 1　重視和腦科學(xué)的交叉研究腦科學(xué)的目的是認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦和創(chuàng)造腦.人腦是生物智能最杰出的表現(xiàn),是自然界中最復(fù)雜、最高級(jí)的智能系統(tǒng).計(jì)算機(jī)很早就被稱為電腦,說明人工智能要用電腦模擬人腦、制造機(jī)器生命的偉大目標(biāo).
　　因此腦科學(xué)和人工智能的交叉是必然的.
　　腦科學(xué)從分子水平、細(xì)胞水平、行為水平和整體水平對(duì)腦功能和疾病進(jìn)行綜合研究,并從腦的發(fā)育過程了解腦的構(gòu)造和工作原理.人工智能是研究怎樣使計(jì)算機(jī)來模仿人腦所從事的推理、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃等思維活動(dòng),來解決人類專家才能處理的復(fù)雜問題.應(yīng)該說,對(duì)于人腦的研究是人工智能的必要前提.腦的復(fù)雜性體現(xiàn)在它是由太數(shù)量級(jí)的神經(jīng)元和千太數(shù)量級(jí)的突觸聯(lián)結(jié)的信息處理和決策系統(tǒng).人們的認(rèn)知活動(dòng)反應(yīng)在大腦上很可能對(duì)應(yīng)著一定的生理上的化學(xué)、電學(xué)的變化,但是目前生命科學(xué)還不能在思維活動(dòng)與亞細(xì)胞的化學(xué)、電學(xué)層次的活動(dòng)建立確切的關(guān)系.例如一個(gè)概念如何以生物學(xué)形式存儲(chǔ),它與其他概念發(fā)生聯(lián)系的生物學(xué)過程是什么.也不能決定什么樣的神經(jīng)構(gòu)造可以決定著哪些認(rèn)知模式的發(fā)生.因而腦科學(xué)今后的任務(wù)仍將是從多層次來研究腦的整合功能,包括腦如何感知,如何思維,如何理解語言,如何產(chǎn)生情感,并將對(duì)神經(jīng)活動(dòng)的認(rèn)識(shí)推向細(xì)胞和分子水平.這些研究都將大大推動(dòng)自然智能科學(xué)的發(fā)展.
　　1. 2　重視和認(rèn)知科學(xué)的交叉研究認(rèn)知科學(xué)是研究人類感知和人類思維過程的科學(xué),包括研究感知、記憶、學(xué)習(xí)、語言和其他認(rèn)知活動(dòng).感知是大腦通過各種感覺器官接受外界的聲、光、觸、嗅等信息,其中視覺感知起著尤為重要的作用.認(rèn)知以感知為基礎(chǔ),知覺是腦對(duì)客觀各種屬性的綜合反應(yīng),知覺的表達(dá)是研究其他各個(gè)層面認(rèn)知過程的基礎(chǔ).記憶是對(duì)感知的保持,有了記憶,當(dāng)前的反映才能在以前反映的基礎(chǔ)上進(jìn)行,人才能積累經(jīng)驗(yàn).記憶和遺忘是大腦的本能.學(xué)習(xí)是基本的認(rèn)知活動(dòng),有人把學(xué)習(xí)分為感知學(xué)習(xí)、認(rèn)知學(xué)習(xí)和意義學(xué)習(xí).學(xué)習(xí)主要是通過語言來表達(dá)的,人類智能和其他生物智能最突出的差別就在于語言,尤其是文字語言.語言以語音為外殼、詞匯為材料、語法為規(guī)則.語言是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、使用最靈活、應(yīng)用最廣泛的符號(hào)系統(tǒng).人們通過語言進(jìn)行思維的活動(dòng)和認(rèn)知的交流.還有很多其他的認(rèn)知行為,如注意、意識(shí)等,通過生物的對(duì)比實(shí)驗(yàn),來理解心理活動(dòng)和表象(如情緒)之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)情感計(jì)算.
　　人工智能要想在知識(shí)的表示、學(xué)習(xí)、存儲(chǔ)、搜索、優(yōu)化、預(yù)測(cè)、計(jì)劃、判斷、自適應(yīng)等方面取得突破性成果,必然要把研究目標(biāo)拓廣到整個(gè)認(rèn)知科學(xué)的理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)證中去.其中,視覺認(rèn)知計(jì)算、聽覺認(rèn)知計(jì)算以及視聽覺相互作用的認(rèn)知計(jì)算,是一個(gè)很重要的切入點(diǎn).國家自然科學(xué)基金委正在醞釀“十一五”期間實(shí)行“視聽覺認(rèn)知計(jì)算”的重大計(jì)劃.
　　1. 3　重視和物理學(xué)的交叉研究人類在對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)過程中,已經(jīng)取得的最集中、最突出的驚人成就,當(dāng)屬物理學(xué).如分子物理學(xué)、原子物理學(xué)、粒子物理學(xué),還有天文學(xué)的大爆炸理論,大陸漂移說和進(jìn)化論等.迄今為止,物理學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn),自然界存在萬有引力、電磁力、強(qiáng)作用力和弱作用力相互作用,分別存在于不同尺度的物理現(xiàn)象中,形成所謂的層次.人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),一方面去探索大尺度的目標(biāo),包括行星、星球、銀河系等,另一方面積極探索微觀世界,發(fā)現(xiàn)物質(zhì)更小的構(gòu)成單元,從分子、原子深入到原子核、再到中子、質(zhì)子,進(jìn)一步又深入到夸克層次.用更統(tǒng)一的理論去覆蓋這4種相互作用,是物理學(xué)大家孜孜不倦的追求.
　　諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者李政道曾說:“科學(xué),不管天文、物理、生物、化學(xué),對(duì)自然界的現(xiàn)象,進(jìn)行新的準(zhǔn)確的抽象,科學(xué)家抽象的敘述越簡(jiǎn)單,應(yīng)用越廣泛,科學(xué)創(chuàng)造也就越深刻”.如此精辟的結(jié)論,啟發(fā)了一個(gè)深刻的問題: 21世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展依然是簡(jiǎn)化歸納.
　　當(dāng)今,人工智能研究中一個(gè)十分活躍的分支———數(shù)據(jù)挖掘,追溯到早期是以演繹為主的專家系統(tǒng)的潮流而動(dòng),期望能夠通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析、清洗、整合、挖掘、模擬人的認(rèn)知和思維活動(dòng),發(fā)現(xiàn)新的知識(shí),這種抽象的過程,本質(zhì)上也是簡(jiǎn)化歸納.
　　那么,對(duì)人腦自身的認(rèn)識(shí)是否可以借鑒對(duì)客觀世界的認(rèn)知呢? 21世紀(jì)認(rèn)知和思維科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要方向,就是把現(xiàn)代物理學(xué)中對(duì)客觀世界的認(rèn)知理論成果引伸到對(duì)主觀世界的認(rèn)知中來,這就是我們孜孜所求的方向,不妨稱之為認(rèn)知物理學(xué).
　　物理學(xué)在對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)中,場(chǎng)論起到了關(guān)鍵的作用.借鑒物理學(xué)中場(chǎng)的思想,我們將物質(zhì)粒子間的相互作用及其場(chǎng)描述方法引入抽象的認(rèn)知空間.按照認(rèn)知物理學(xué)的思路,人自身的認(rèn)知和思維過程,從數(shù)據(jù)到信息,從信息到知識(shí),如果也用場(chǎng)的思想來形式化表示,就可以建立一個(gè)認(rèn)知場(chǎng),來描述數(shù)據(jù)之間的相互作用,可視化人的認(rèn)知、記憶、思維等過程.論域空間中的數(shù)據(jù)也好,概念也好,語言值也好,集團(tuán)也好,都是場(chǎng)空間中相互作用的客體或者對(duì)象,僅僅是粒度不同而已.
　　以從關(guān)系數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)知識(shí)為例,不妨將發(fā)現(xiàn)知識(shí)的背景看作是一個(gè)具有M維屬性的N條記錄構(gòu)成的邏輯數(shù)據(jù)庫,即M維論域空間中的N個(gè)客體表示的數(shù)據(jù)分布.每一個(gè)客體看作是論域空間的一個(gè)點(diǎn)電荷或質(zhì)點(diǎn),位于場(chǎng)內(nèi)的所有其他客體都將受到該客體的某種作用力.這樣一來,在整個(gè)論域空間就會(huì)形成一個(gè)場(chǎng),所謂數(shù)據(jù)庫中的知識(shí)發(fā)現(xiàn),就是在發(fā)現(xiàn)狀態(tài)空間從不同粒度上研究這些客體之間通過場(chǎng)發(fā)生的相互作用和關(guān)系,模擬人類知識(shí)發(fā)現(xiàn)中的抽象過程.
　　只有用不同尺度分析、理解自然界、人類社會(huì)和人的思維活動(dòng),才能更清楚看清問題的本質(zhì).借鑒物理學(xué)中的粒度來反映發(fā)現(xiàn)知識(shí)的粒度或概念的尺度,是認(rèn)知物理學(xué)的又一個(gè)重要內(nèi)容.應(yīng)用它來研究人類自身的認(rèn)知機(jī)理,研究數(shù)據(jù)、概念、規(guī)則、知識(shí)之間的不確定的層次結(jié)構(gòu).人的認(rèn)知過程有感覺、知覺、表象、概念、抽象等不同層次.層次和客體的粒度相關(guān),知識(shí)的層次和概念的粒度相關(guān),無論是發(fā)現(xiàn)哪一類知識(shí),如果對(duì)于原始較低粒度的概念進(jìn)行提升,就可以發(fā)現(xiàn)更普遍、更概括的知識(shí),這就是正在興起的粒度計(jì)算.
　　人類智能的一個(gè)公認(rèn)特點(diǎn),是人們能夠從極不相同的粒度上觀察和分析同一問題,不僅能夠在同一粒度世界里進(jìn)行問題求解,而且能夠很快地從一個(gè)粒度世界跳到另一個(gè)粒度世界,往返自如,甚至具有同時(shí)處理不同粒度世界的能力,這正是人類問題求解的強(qiáng)有力表現(xiàn).而人類的認(rèn)知和思維的過程,實(shí)際上對(duì)應(yīng)著不同粒度表述的概念在不同尺度之間的轉(zhuǎn)化過程,即從一種相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)現(xiàn)狀態(tài)向另一種相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)現(xiàn)狀態(tài)的過渡.如何形式化描述人類認(rèn)知過程中從數(shù)據(jù)到概念,從概念到規(guī)則的發(fā)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換,以及知識(shí)由細(xì)粒度到粗粒度的逐步歸納簡(jiǎn)約的過程,也是人工智能研究中的基礎(chǔ)問題.我們借鑒物理空間的多視圖、多尺度、多層次等特點(diǎn),借用物理學(xué)中狀態(tài)空間轉(zhuǎn)換的思想,形成了知識(shí)發(fā)現(xiàn)狀態(tài)空間轉(zhuǎn)換的框架,空間中的每個(gè)狀態(tài)代表一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的知識(shí)形態(tài),而認(rèn)知過程則對(duì)應(yīng)著從一個(gè)狀態(tài)空間到另一個(gè)狀態(tài)空間的轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)場(chǎng)成為發(fā)現(xiàn)狀態(tài)空間轉(zhuǎn)換的重要工具.

上一篇：淺析人工智能與專家系統(tǒng)

下一篇：研究瓦拉赫與艾倫的智能機(jī)器人道德倫理理論及設(shè)計(jì)方法

相關(guān)內(nèi)容

  本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)時(shí)代人工智能研究與發(fā)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。