人工智能发展与应用综述
人工智能发展与应用综述摘要自人工智能的概念在1956年被提出以来，研发者们就不断研究，六十多年的发展，在理论研究以及应用领域都已取得了喜人的成果，人工智能在医疗，交通，教育，商业，信息安全等领域已经深入国民生活。本文对人工智能概念进行解读，并对人工智能发展与应用进行综述，探索人工智能发展轨迹，以更好认识人工智能，对行业技术与发展有更深刻的理解。
关键词：人工智能发展应用综述总结1、引言人工智能的概念越来越深刻影响着人类的生活，如同蒸汽时代的蒸汽机，电气时代的发电机，信息时代的计算机，人工智能已经成为推动人类进入智能时代的决定性力量。当然，人工智能并不是凭空产生的，其发展具有一定的过程，在无数科学研究者，学者的辛勤努力下，人工智能研究的研究体系已经初见成果。人工智能的概念产生于欧美、日本等国家，并迅速风靡全球，可喜的是，根据清华大学发布的《人工智能发展研究报告2018》统计，我国已经成为全球人工智能投资融资规模最大的国家，我国人工智能在人脸识别，语音识别，安防监控，智能音箱，智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。根据2017年，爱思唯尔文献数据库[1]统计结果，我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。当然，作为一项新兴事物，人工智能并非完美无缺，在许多方面仍然有较多的困难尚未攻克，本文对人工智能发展与应用进行综述[2、3]，指导正确看待这一新兴事物，更好指导未来的技术发展。
2、人工智能以及核心概念由于“智能”这一概念难以确切定义，图灵用：“机器能够思考吗？”这一问题代替。图灵提出通过对机器进行“图灵测试”，以判断它是否具有智能。“图灵测试”就是让机器当做人，与人进行对话，如果有30%的测试人相信此机器是人类，那么这台机器被认为具有智能。美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授给人工智能下了这样的定义：人工智能是关于知识的学科，是怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。从实用观点来看，人工智能是一本知识工程学：以知识为对象，研究知识的获取，知识的表示方法和知识的使用。目前学术界将人工智能分为强人工智能和弱人工智能，强人工智能就是机器具有自我意识，要求机器有知觉有意识。弱人工智能是指没有知觉意识的智能，机器按照事先写好的程序进行工作，并不拥有智能。
（1）、机器学习机器学习[4]是人工智能的核心技术，是使机器拥有智能的主要途径，是指让机器模拟人的学习能力，以此来增强机器的性能。早在上个世纪图灵就给出了类似机器学习的想法，他设想让机器模仿儿童思维，使其接受正确的教育成长为一个成人的大脑。这种想法与当今学者研究的方向不谋而合。后来图灵与同事一起编写了程序去实践这种想法，机器能够做他们编写过的事情，除此之外，不会向人类一样在能力方面有更多的延伸。如何让机器自主的学习，在今天仍然是人工智能发展的难题。
（2）、人工神经网络是受人脑神经元的启发，试图设计与人脑结构类似的网络结构，模拟大脑处理信息的的过程，以提高运算速度。作为人工神经网络的一类，卷积神经网络已经广泛用于大型图像处理中。虽然人工神经网络无法与人类大脑媲美，在模式识别，医疗，智能机器人等领域取得的成果有目共睹。
(3)、专家系统是指依靠人类专家已有的知识建立的知识系统，是一种特定领域内大量知识与经验的程序系统。它应用人工智能技术，模拟人类专家求解问题的思维过程求解领域内的各种问题，其水平可以甚至超过人类专家的水平。目前专家系统开发最早应用最广泛的领域，多是医疗诊断，地质勘探，文化教育等领域。
3.发展历程回顾人工智能的发展可以有以下四个时期：孕育，形成，知识运用，综合集成四个阶段。孕育期：一般认为人工智能的最早工作是Warre基本出发点。Mcculloch跟WalterPitts完成的。他们提出一套人工神经元模型，两名普林顿大学数学系的研究生在1951年建造了第一台神经元网络计算机。不少早期工作可以被当做人工智能，古希腊的亚里士多德创立的演绎法，三段论的至今仍然是演绎推理的基本出发点。形成期：人工智能诞生于1956年的一次历史性聚会。几位来自美国的数学，神经学，心理学，信息科学和计算机科学的杰出科学家齐聚一堂，由麦卡锡提出了“人工智能（AI）”这一概念。会议过后，各地的科学家、学者纷纷研究相关知识，“人工智能”这一学科以及相关研究如雨后春笋一般形成。1969年的国际人工智能联合会议标志着人工智能得到国际的认可。知识应用期：1977年费根鲍姆在第五届国际人工智能大会上提出了知识工程的概念。从此之后，各类专家系统得以发展，大量的商品化专家系统和智能系统纷纷推出。专家系统的发展，也是得人工智能的发展范围扩大到了人类各个领域，并产生了巨大的经济效益。但是专家系统发展过程中也存在很多缺陷，应用领域窄，缺乏常识性知识，知识获取困难，不能访问现存的数据库等问题被逐渐暴露出来，人工智能面临着考验。综合形成期，在专家系统方面，从20世纪80年代末开始逐步向多技术，多方法的综合集成与多领域的综合应用型发展。大型专家系统开始采用了人工智能的多种语言，多种知识表示方法，多种推理机制和多种在控制策略相结合的方式，人工智能的发展进入综合形成期。目前，人工智能技术正在向大型分布式人工智能，大型分布式多专家协同系统，并行推理，多种专家系统开发工具，大型分布式人工开发环境和分布式环境下的多智能协同系统等方向发展。但是从目前来看，无论是人工智能理论还是实践都不够成熟，人工智能研究仍然需要科研工作者长期摸索。
4、人工智能的应用（1）、虚拟各人助理目前市面上的人工智能助理如：Siri，小娜等。个人助理能够帮助用户完成多项任务，多项服务，其推动力是人工智能技术。现阶段的人工助理一般具有基于上下文的对话能力，可以实现简单的人机对话，回答一些简单的问题。个人助理的应用包括语音识别，图像识别，深度学习等技术，其工作原理是“语音识别+云计算服务”。
（2）、自动驾驶谷歌公司一直致力于自动驾驶汽车的研究，2012年4月。谷歌公司宣布自动驾驶汽车已经行驶20万公里，这一数据已经接近汽车的最大里程数。我国自动驾驶技术的研究同样取得振奋人心的成果。2017年由海梁科技与深圳巴士集团等联合打造的自动驾驶客运巴士，正式进行线路的信息采集和试运行。
（3）、智慧医疗医疗一直是关系到国际民生的重要范畴。随着专家系统的不断发展完善，已有实例表明，人工智能可参与到医疗建设中。Watson[5]是IBM公司研发的采用认知计算系统的人工智能平台，watson肿瘤系统是其产品之一，可以作为辅助诊疗手段，与医院数据对接，实现病例数据的信息共享，还可以为临床医生在诊断过程中推荐诊疗方案，苏北人民医院2017年正式引入此系统，开启了智慧医疗的新时代。
5、我国人工智能发展趋势与展望人工智能技术发展至今60多年，其概念已经逐渐清晰，在生物，医疗，交通等领域孕育出了突破性的成果，但是人工智能技术能否发展到人类的水平仍然不能给出确切的答案。目前人工智能面临的问题主要是：
（1）、体系结构受限受限于冯诺依曼体系结构，目前人工智能系统在感知，认识方面无法突破瓶颈。这主要是由于传统的冯诺依曼体系结构采用的是存储程序的方法，程序是事先设定的，无法随着外界的改变而改变，这也是限制人工智能发展的关键。不过，我们有理由相信，在不久的未来能够克服这种制约。
（2）、社会问题困扰如果人工智能真的发展到与人类智慧媲美的程度，又会引发一系列的问题。一方面心理学上，“恐怖谷”理论就是假如机器人接近人类的时候，我们会对其产生莫名的厌恶和惧怕。另一方面，人工智能带来的社会问题同样困扰着人类，以自动驾驶汽车为例，3-18美国自动驾驶车辆车祸致人死亡的事件给自动驾驶技术的发展带来不小的冲击，事故责任的划分成为一大难题。目前人工智能的发展，主要是在弱人工智能发展并取得显著的成果，在强人工智能的研究上仍在开展，存在很多问题，有很大的发展空间，从目前的一些前瞻性研究可以看出人工智能可能会向以下几个方面发展：模糊处理，并行化，神经网络和机器情感。人工智能的下一个突破可能是赋予计算机情感能力。
参考文献
[1]中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室副主任中国科学院院士谭铁牛.人工智能的发展趋势及对策[N].中华工商时报,2019-02-25(003).[2]张妮,徐文尚,王文文.人工智能技术发展及应用研究综述[J].煤矿机械,2009,30(02):4-7.[3]杨俊龙,柳作栋.人工智能技术发展及应用综述[J].计算机产品与流通,2018(03):132-133.[4]陈彦淇.简析人工智能的发展与应用[J].科技传播,2019(04):162-163+170.[5]曹敦煜.人工智能在心脏疾病诊疗中的应用[J].科技传播,2019(04):141-142.
36部值得一看的人工智能电影
34.生化危机ResidentEvil(2002)
为军方研究生化武器的安布雷拉公司在浣熊市地下设有巨大的研究中心——蜂巢，由于一次意外事故导致可通过空气传播的生化武器泄露，负责蜂巢安保的人工智能系统“红色女王”启动应急措施，却导致数百名工作人员罹难……
33.太空旅客Passengers(2016)
星舰“阿瓦隆号”（Avalon）搭载5000多名殖民者前往行星“家园II号”（HomesteadII），这趟旅程需花费120年时间。殖民者和乘务组都睡在小舱内休眠，但太空船途经一个大型小行星带时，防护盾严重受损，引发故障，提前90年唤醒机械工程师吉姆·普雷斯顿。在一年的孤独生活中，只有仿真机器人调酒师亚瑟陪伴……
32.西部世界Westworld(1973)
在遥远的未来，一座巨型高科技成人乐园Delos建成，其中有西部世界，罗马世界，中世纪世界三大主题版块的机器人世界，它提供给游客杀戮与性欲的满足，而这座巨大机械乐园的后台监控渐渐失去了对机器人的控制，游客被机器人杀死，所有想逃离者都被锁定……
《西部世界》是HBO的重头戏，2018年迎来了第二季。
31.超能查派Chappie(2015)
故事发生在2016年的南非，为了应对不断攀升的犯罪率，某大型武器公司开发了全机械警察部队。他们将机械警察批量生产并投入使用，在打击犯罪方面取得了令人瞩目的效果。
作为开发人员之一，程序员迪恩一直致力于制造出完全的人工智能机器人。迪恩偷偷将一台不久前被打坏的机械警察带出公司，准备完善他的研究，谁知半路被三名匪徒劫持。在匪徒的威胁下，迪恩将22号写入全新系统。22号以“查派”的名字重生，它的诞生即将改变许多人的命运……
30.超验骇客Transcendence(2014)
顶尖的人工智能科学家威尔和妻子艾芙琳、好友麦克斯是一个积极研究开发AI的团队，试图研发出超越以往科技和永续生命的技术，在他们一番努力下，终于突破了技术奇异点（TechnologicalSingularity），创造出了能够超越人脑的电脑。
然而，这也改变了一切，深深爱着威尔的艾芙琳在恐怖组织“R.I.F.T.”以放射性物质的子弹暗杀了威尔之后，决定将威尔的意识上载到先前开发的量子电脑之中……
29.电子世界争霸战Tron(1982)
凯文·弗林（杰夫·布里吉斯JeffBridges饰）是个天才程序员，然而曾经开发的一款游戏软件被前同事盗取，为了证实那是自己的作品，凯文试图进入前同事公司的主控程序MCP，却发现其已经强大到随意控制其他程序……
28.机械战警RoboCop(1987)
墨菲是底特律的一个普通警察，既没有非凡身手、也没有高超技术。一次，他执行任务时被一伙暴徒暴打致死，从此他的人生轨迹改变了。底特律的科学家没能救活他的身体，却能将他的头脑和机械完美地合二为一。墨菲成了一个有着人类头脑和机械身体的机械警察！
27.星球大战外传：侠盗一号（2016）
共和体制崩塌，银河帝国的阴影笼罩着宇宙文明每一个角落。为了加强对反抗势力的镇压，塔金主义直接催生了一种足以摧毁星球的超级武器——死星的诞生。然而义军同盟决然不信死星的存在，万般无奈琴和飞行员卡西安·安多等人孤身前往收藏着死星设计图的星球，攸关全宇宙命运的战争拉开了序幕……
26.我，机器人（2004）
《我，机器人》的原作是艾萨克·阿西莫夫的经典科幻小说。公元2035年，是人和机器人和谐相处的社会，智能机器人作为最好的生产工具和人类伙伴，逐渐深入人类生活的各个领域，而由于“机器人三定律”的限制，人类对机器人充满信任，很多机器人甚至已经成为家庭成员。
25.大都会Metropolis(1927)
《大都会》（1927年电影）是德国知名电影导演弗里茨·朗所执导的表现主义科幻默片，也是电影史上最重要的作品之一。
故事设置在2026年，人类被分为两个阶层，生活在两个截然不同的世界。大都会统治者菲达逊的儿子法迪有一次看见地下城的漂亮女子玛利亚时，令他着迷，之后尾随她去看地下城，目睹一次致命工业意外，看到工作者们干活苦况，巨变便开始来临。
24.巨人：福宾计划Colossus:TheForbinProject(1970)
福宾和他的团队研发了一个AI，本以为能够给人类造福却没想到AI掌握了主动权……电影就AI的发展未来提出了疑问，探讨了人类与AI的关系。
23.银河系漫游指南（2005）
谁能说超级智能机器人的未来是件好事呢？当然不是马文，一个偏执狂的机器人，他在道格拉斯·亚当斯的经典系列丛书《银河系漫游指南》中提供了令人沮丧的宇宙喜剧故事。
马文的经典台词：“生活，别跟我提什么生活！”
22.星际迷航8：第一次接触StarTrek:FirstContact(1996)
本片以地球人与瓦肯人的“第一类接触”事件为背景，将重心放在《星际迷航之下一代》电视剧中的大敌“博格人”。
21.王牌大贱谍(1997)
超级特工奥斯汀是一次次打败“邪恶博士”拯救世界的超级英雄。邪恶博士把自己冷冻在外太空，以求来日再战。奥斯汀便也如法炮制，冷冻了自己。30年过去了，邪恶博士回来了，美国特工局马上把奥斯汀解冻，把战胜邪恶的希望全寄托在他的身上。
可是，30年的变化让这位特工措手不及。美女助手凡妮莎·肯辛顿挺身而出，帮助奥斯汀完成任务，但怎知越帮越乱。迟到30年的决战变成了无厘头的演出，奥斯汀还能像30年前打败邪恶博士，拯救地球吗？
20.霹雳五号(1986)
《霹雳五号》不像许多人工智能电影那样可怕，这是一部科幻喜剧片，它不是设定在一个反乌托邦的未来——故事发生在地球上。
NOVA军火公司开发了五台战争用机器人，而其中一台机器人“No.5”有一天突然被雷打中，而之后便产生了自我意识，开始自称为“强尼五号”。它逃到了街上，却被人类视为一大威胁，而剩下四台机器人也在追杀它，它必须设法说服人类“自己是一种生命，而不是战争用机器人”。故事的大部分情节有一种你在这类电影中很难找到的喜剧乐趣。
19.复仇者联盟：奥创纪元(2015)
如果你听过这样的故事：一个聪明的AI决定人类是地球的真正威胁，必须根除人类以拯救地球。好吧，《复仇者联盟：奥创纪元》就是这样。复仇者联盟不得不接受终极考验，阻止神秘反派奥创实施人类灭绝计划，拯救危在旦夕的地球。
在这部惊险的大片中，超级英雄们必须重新集结，包括钢铁侠、绿巨人、美国队长、黑寡妇、鹰眼、雷神等等。
18.星际穿越(2014)
《星际穿越》被认为是经典科幻电影《2001:太空漫游》的致敬之作。主人公库珀与基地负责人布兰德教授女儿艾米莉亚、物理学家罗米利、地质学家道尔和两个机器人塔斯（TARS）与凯斯（CASE）登上永续号前往太空。
导演克里斯托弗·诺兰在接受采访时表示，他不想把作品中的机器人拟人化。“这部作品中机器人就是机器人。（所以）它们让你不得不思考人意味着什么。”
17.变形金刚（2007）
AI经常在战争中与人类对抗。《变形金刚》中则是机器人与机器人对抗，将地球的命运悬挂在天平上，一场机器人大战由此拉开了序幕。
16.机械姬ExMachina(2015)
天才发明家贝特曼邀请程序员迦勒前往他的林间别墅共度周末，这座别墅其实是一座高科技研究所。加勒在这里认识了名叫“艾娃”的人工智能机器人，并按要求针对艾娃展开它是否具备人类智能的“图灵测试”。
加勒在与艾娃多次的接触过程中爱上了她，他决定帮助艾娃一起逃脱这座监狱式的别墅，让她获得自由。但结果却是地狱之门打开了……
15.战争游戏（1983）
《终结者》教会我们将军事决策交给机器是愚蠢的，《战争游戏》同样如此。马修•布罗德里克饰扮演一位黑客天才少年，一天，他通过搜索，搜到了一台网络电脑，简单破解后，他开始玩一个叫做“全球热核战争”的游戏，一个模拟世界大战的游戏。
但大卫并不知道，隐藏在“全球热核战争”之后的，竟是美国军方的战争操作计划响应系统（WOPR）。这个机密系统控制着美国军方的武器，而大卫启动的“全球热核战争”游戏竟然导致系统自动准备发射核弹！
14.银翼杀手2049(2017)
故事发生在大断电30年后。复制人K是新一代的银翼杀手，在如今的世界里，人类和复制人之间的界限划分得更加明确，复制人从刚一制造出来就被灌输了服务于人类的思想，绝对不被允许产生人类的感情。
13.人工智能（2001）
莫妮卡的儿子马丁重病住院，生命危在旦夕，为了缓解伤痛的心情，她领养了机器人小孩大卫，大卫的生存使命就是爱她。马丁苏醒，恢复健康，回到了家里，一系列的事情使大卫“失宠”，最后被莫妮卡抛弃。
这是一部充满未来主义色彩的童话侦探故事：当机器人可以爱时，他也可以死于心碎......
12.终结者2：审判日Terminator2:JudgmentDay(1991)
就像邪恶的终结者承诺的那样，他回来了。不过这一次，他是一个好机器人，从未来被派来与更先进的终结者作战，并为人类领袖约翰·康纳辩护。
《终结者2》是一部伟大的电影，获得了4项奥斯卡奖，提高了科幻动作电影的门槛。当时，这部电影9600万美元的预算使它成为有史以来成本最高的电影，不过现在看来，这似乎是很小的代价。
11.星球大战7：原力觉醒StarWars:TheForceAwakens(2015)
银河帝国覆亡三十年后，其余烬中诞生了第一秩序。第一秩序的黑暗力量蔓延滋长，重新为银河系带来威胁。与此同时，天行者卢克宣告失踪，而围绕卢克下落的一份星系地图，则引起敌我双方的争夺。藏有地图的机器人BB8被追捕……
10.月球Moon(2009)
在这部由英国导演邓肯·琼斯执导的科幻片中，宇航员山姆即将结束为期三年的月球机器人采矿任务的监督工作，基地内只有一个机器人戈蒂（GERTY）陪着山姆。他迫不及待地想回到地球去看看他的妻子和女儿，但事情有些不太对，山姆的生命处于一种他从未想过的危险之中……
9.黑客帝国(1999)
《黑客帝国》（TheMatrix）是反乌托邦式电脑未来主义的经典之作。网络黑客尼奥对看似正常的现实世界产生了怀疑。他结识了黑客崔妮蒂，并见到了黑客组织的首领墨菲斯。墨菲斯告诉他，现实世界其实是由一个名叫“母体”的计算机人工智能系统控制，人们就像他们饲养的动物，没有自由和思想，而尼奥就是能够拯救人类的救世主。
8.机器人总动员WALL·E(2008)
这是一个善良的行星看门人的故事，描述了地球上的清扫型机器人瓦力（WALL·E）爱上了女机器人伊芙后，跟随她进入太空历险的故事。
7.Her(2013)
《她》（又名《云端情人》）讲述了在不远的未来人与AI相爱的科幻爱情故事。心思细腻的主人公西奥多发现自己爱上了最新的人工智能系统OS1，它的化身萨曼莎拥有迷人的声线，温柔体贴而又幽默风趣。令西奥多惊讶的是，她也爱上了他。
6.星际迷航：无限太空(1979)
在23世纪晚期，2271年大约是星纪7412.6的时候，一只强大外星武力——以庞大的能量云外型呈现——在克林贡领域被侦测到，据信正航向地球。这片云气在途中摧毁了所遇到的克林贡星舰以及一个星际舰队监控站，星际舰队决定派出原型星舰进取号拦阻这个“物体”。
这团云的名字叫“威者”（V’ger），是一台AI机器，它的故乡在银河系的另外一端，是一个全部由机器人统治的星球。
5.终结者(1984)
随着AI变得越来越先进，当AI能够推理时，并且决定把人类赶尽杀绝时……会发生什么？
在这部电影中，AI是终极的敌人。2029年，以天网（SkyNet）为首的人工智能机器试图消灭所有幸存的人类。天网将一名T-800终结者送回1984年的洛杉矶，并将其程序目标设定为杀死莎拉·康纳。而人类抵抗军也将一位战士凯尔·瑞斯送回1984年去保护莎拉。在探索AI的两面时，导演卡梅隆向世界展示了AI在最坏的情况下会有多糟糕。
4.银翼杀手BladeRunner(1982)
在未来的地球上，科学家们创造出被称为人造人的生化机器人来做一些危险的工作，比如星际采矿。经过外界殖民地连锁六号战斗组的血腥暴动后，地球上宣布复制人为违法物——必须处死。特勤小组——银翼杀手受命侦查任何入侵复制人，并予以击毙。那不叫做处决，而是称之为退休。
在这个曲折的黑色故事中，垂死的机器人追踪着他们的创造者，请求延长他们的生命，而银翼杀手则试图帮助他们找到他们的创造者。
3.异形（1979）
《异形》有一句著名的台词：“在太空中，没有人能听到你的尖叫！”但在影院中，尖叫声简直此起彼伏。以至于它的创造者，奥斯卡金像奖最佳视觉效果奖得主H.R.Giger几十年后仍会做恶梦。
在AI方面，这部电影描绘了神秘的机器人科学官Ash沉默的恶意，Ash其实在为公司执行任务：将异形运送回地球作为武器研究的工具，而其他的事物与人一概不管。
2.星球大战4：新希望（1977）
如果说C-3PO和R2-D2电影史上最著名的人工智能，你很难反驳这一点。在某种程度上，从“新希望”开始，它们也成了《星球大战》系列的粘合剂。它们为人类提供喜剧性的安慰，它们是如此的人性化，以至于很难相信它们没有灵魂。
1.2001：太空漫游（1968）
几十年过去了，斯坦利·库布里克的杰作仍然流传至今。整个故事开始于地球上居住的原始的猿猴。它们因为某个巨大的黑石板产生的进化，并因此而懂得并使用工具来狩猎动物。随后，故事来到了人类科技已有能力能够运送自己到月球去的时候。美国的月球基地发现了相同的黑石板，科学家开始对黑石板进行研究。他们发现这块黑石板是一个发射器，因为它发出了一种尖锐的讯号，射向木星。
一艘飞船被派去木星调查这个谜团，由于船上的人工智能超智慧电脑HAL发生错乱，两名船员相继丧命。在任务能够继续之前，唯一幸存的宇航员大卫在计算机恳求怜悯时慢慢关闭了HAL。
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