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人工智能的发展与未来 人工智能太聪明怎么办

人工智能的发展与未来

随着人工智能(artificialintelligent,AI)技术的不断发展,各种AI产品已经逐步进入了我们的生活。

现如今,各种AI产品已经逐步进入了我们的生活|Pixabay

19世纪,作为人工智能和计算机学科的鼻祖,数学家查尔斯·巴贝奇(CharlesBabbage)与艾达·洛夫莱斯(AdaLovelace)尝试着用连杆、进位齿轮和打孔卡片制造人类最早的可编程数学计算机,来模拟人类的数理逻辑运算能力。

20世纪初期,随着西班牙神经科学家拉蒙-卡哈尔(RamónyCajal)使用高尔基染色法对大脑切片进行显微观察,人类终于清晰地意识到,我们几乎全部思维活动的基础,都是大脑中那些伸出细长神经纤维、彼此连接成一张巨大信息网络的特殊神经细胞——神经元。

至此,尽管智能的具体运作方式还依然是个深不见底的迷宫,但搭建这个迷宫的砖瓦本身,对于人类来说已经不再神秘。

智能,是一种特殊的物质构造形式。

就像文字既可以用徽墨写在宣纸上,也可以用凿子刻在石碑上,智能,也未必需要拘泥于载体。随着神经科学的启迪和数学上的进步,20世纪的计算机科学先驱们意识到,巴贝奇和艾达试图用机械去再现人类智能的思路,在原理上是完全可行的。因此,以艾伦·图灵(AlanTuring)为代表的新一代学者开始思考,是否可以用二战后新兴的电子计算机作为载体,构建出“人工智能”呢?

图灵在1950年的论文《计算机器与智能(ComputingMachineryandIntelligence)》中,做了一个巧妙的“实验”,用以说明如何检验“人工智能”。

英国数学家,计算机学家图灵

这个“实验”也就是后来所说的“图灵测试(Turingtest)”:一名人类测试者将通过键盘和显示屏这样不会直接暴露身份的方式,同时与一名人类和一台计算机进行“网聊”,当人类测试者中有七成都无法正确判断交谈的两个“人”孰真孰假时,就认为这个计算机已经达到了“人工智能”的标准。

虽然,图灵测试只是一个启发性的思想实验,而非可以具体执行的判断方法,但他却通过这个假设,阐明了“智能”判断的模糊性与主观性。而他的判断手段,则与当时心理学界崛起的斯纳金的“行为主义”不谋而合。简而言之,基于唯物主义的一元论思维,图灵和斯金纳都认为,智能——甚至所有思维活动,都只是一套信息处理系统对外部刺激做出反应的运算模式。因此,对于其他旁观者来说,只要两套系统在面对同样的输入时都能够输出一样的反馈,就可以认为他们是“同类”。

1956年,人工智能正式成为了一个科学上的概念,而后涌现了很多新的研究目标与方向。比如说,就像人们在走迷宫遇到死胡同时会原路返回寻找新的路线类似,工程师为了使得人工智能达成某种目标,编写出了一种可以进行回溯的算法,即“搜索式推理”。

而工程师为了能用人类语言与计算机进行“交流”,又构建出了“语义网”。由此第一个会说英语的聊天机器人ELIZA诞生了,不过ELIZA仅仅只能按照固定套路进行作答。

而在20世纪60年代后期,有学者指出人工智能应该简化自己的模型,让人工智能更好的学习一些基本原则。在这一思潮的影响下,人工智能开始了新一轮的发展,麻省理工学院开发了一种早期的自然语言理解计算机程序,名为SHRDLU。工程师对SHRDLU的程序积木世界进行了极大的简化,里面所有物体和位置的集合可以用大约50个单词进行描述。模型极简化的成果,就是其内部语言组合数量少,程序基本能够完全理解用户的指令意义。在外部表现上,就是用户可以与装载了SHRDLU程序的电脑进行简单的对话,并可以用语言指令查询、移动程序中的虚拟积木。SHRDLU一度被认为是人工智能的成功范例,但当工程师试图将这个系统用来处理现实生活中的一些问题时,却惨遭滑铁卢。

而这之后,人工智能的发展也与图灵的想象有所不同。

现实中的人工智能发展,并未在模仿人类的“通用人工智能(也称强人工智能)”上集中太多资源。相反,人工智能研究自正式诞生起,就专注于让计算机通过“机器学习”来自我优化算法,最后形成可以高效率解决特定问题的“专家系统”。由于这些人工智能只会在限定好的狭窄领域中发挥作用,不具备、也不追求全面复杂的认知能力,因此也被称为“弱人工智能”。

但是无论如何,这些可以高效率解决特定问题的人工智能,在解放劳动力,推动现代工厂、组织智能化管理上都起到了关键作用。而随着大数据、云计算以及其他先进技术的发展,人工智能正在朝着更加多远,更加开放的方向发展。随着系统收集的数据量增加,AI算法的完善,以及相关芯片处理能力的提升,人工智能的应用也将逐渐从特定的碎片场景转变为更加深度、更加多元的应用场景。

人工智能让芯片的处理能力得以提升|Pixabay

从小的方面来看,人工智能其实已经渐渐渗透进了我们生活的方方面面。比如喊一声就能回应你的智能语音系统,例如siri,小爱同学;再比如在超市付款时使用的人脸识别;抑或穿梭在餐厅抑或酒店的智能送餐机器人,这些其实都是人工智能的应用实例。而从大的方面来看,人工智能在制造、交通、能源及互联网行业的应用正在逐步加深,推动了数字经济生态链的构建与发展。

虽然脑科学与人工智能之间仍然存在巨大的鸿沟,通用人工智能仍然像个科幻梦,但就像萧伯纳所说的那样“科学始终是不公道的,如果它不提出十个问题,也永远无法解决一个问题。”科学总是在曲折中前进,而我们只要保持在不断探索中,虽无法预测是否能达到既定的目的地,但途中终归会有收获。

参考文献

[1]王永庆.人工智能原理与方法[M].西安交通大学出版社,1998.

[2]Russell,StuartJ.ArtificialIntelligence:AModernApproach[J].人民邮电出版社,2002.

[3]GabbayDM,HoggerCJ,RobinsonJA,etal.Handbookoflogicinartificialintelligenceandlogicprogramming.Vol.1:Logicalfoundations.,1995.

[4]胡宝洁,赵忠文,曾峦,张永继.图灵机和图灵测试[J].电脑知识与技术:学术版,2006(8):2.

[5]赵楠,缐珊珊.人工智能应用现状及关键技术研究[J].中国电子科学研究院学报,2017,12(6):3.

[6]GeneserethMR,NilssonNJ.LogicalFoundationofArtificialIntelligence[J].brainbroadresearchinartificialintelligence&neuroscience,1987

作者:张雨晨

编辑:韩越扬

[责编:赵宇豪]

人工智能是智慧农业新风口

可以预期,以AI为代表的新一代信息技术将深刻影响智慧农业发展,用人工智能赋能农业成为一大命题。农业机械化已经让大田的粮食生产从体力劳动中解放出来。未来,农业信息化会让农民成为更体面的职业。

当最前沿的技术与最古老的产业相遇,会激荡出怎样的变革?日前,国内首款农业AI对话机器人发布,诸如“土豆出现烂根怎么办”“某地西瓜行情怎么样”“帮我找个杨梅采购商”这些问题都将得到回答。可以预期,以AI为代表的新一代信息技术将深刻影响农业发展,抓住人工智能这个智慧农业新风口成为一大命题。

农业AI应用正加速铺开。本世纪初,其在国内已露端倪,既有耕、种、收等智能机器人,也有病虫害探测、土壤墒情测报智能系统。近年来,具有自主知识产权的传感器、无人机、农业机器人等日臻成熟,出现在越来越多的农业场景中。2020年,农业农村部、中央网信办印发《数字农业农村发展规划(2019—2025年)》,提出加快农业人工智能研发应用。自ChatGPT发布以来,认知大模型技术持续进化,国内类似产品不断推出。在此背景下,农业领域大模型产品的推出自然不足为奇。

人工智能的农业应用非常广泛,涉及感知、决策、控制、作业等,农业AI对话机器人只是其一。传统农业的特点是靠天吃饭,而我国的智慧农业发端于物联网设备和与其对应的农业信息化系统,通过监测和改善生长环境,使农业生产更稳定可控。如今,叠加新一代信息技术,农业数据要素将持续发挥作用。比如,借助猪脸识别,结合声学特征和红外线测温,从猪的体温、叫声等可及时判断猪是否患病,从而预警疫情,科学养殖。

智慧农业是用科技武装农业,并牵引资本、人力、土地等多种生产要素。很多国家都把智慧农业作为优先发展方向,全球智慧农业呈现出两大特征。一是高度集成。各种设备与技术高度集成,物联网、大数据、人工智能、云计算等叠加交融,形成了智能生产系统。国土面积只有4万多平方公里的荷兰,就是在设施农业中集成智慧农业,每公顷能产出54.4吨蔬菜,是我国的2.4倍。二是数据融通。不只应用在生产领域,而是打通生产、加工、流通、销售环节,建立大农业数据库,实现产销高效对接。有的国家在此基础上建立农业展望制度,直接影响期货市场走势,拥有了主导世界农产品市场的战略武器。

现阶段,人工智能可以成为农业生产强有力的辅助,但远不足以完全替代人和人的决策。这与其发展程度有关。一方面,有数据,缺智慧。行业数据、社会数据、企业数据难以有效融合,缺少针对农业大数据的深度挖掘和分析利用,预测预警和配置资源等核心功能还远未发挥。另一方面,有示范,缺规模。由于门槛高、价格高,目前应用局限在少数主体上,不少地方存在增量不增效、技术脱离实际等问题。此外,人工智能的核心是数据、算法和算力,但是农业生产对象具有生物特性,比较效益又低,数据采集难、算法要求高、算力资源缺,导致落地难度大。

人工智能赋能农业是好事,但也急不得。大国小农是我国的基本国情、农情。再高大上的技术,农民和农企都面临是否用得上、用得起、用得划算的问题。一方面,他们追求增产、提质、节本,需要导入智能装备;另一方面,又有求稳心态,对短期成本收益敏感,对新技术应用有迟疑。可见,新技术落地不是一蹴而就的,要不断迭代优化,从而突破盈亏平衡点。要从实际出发,积极探索应用场景,打造内容丰富、模式多样、载体多元的解决方案,降低用户成本,务求实效实用。

农业机械化已经让大田的粮食生产从体力劳动中解放出来。未来,农业信息化会让农民成为更体面的职业。推动智慧农业发展,政府应聚焦农业公共基础数字资源建设,通过政策引导数字技术的产业应用。科研院所要把工程科技与农业生产相结合,研发攻关更多接地气的产品。各类资本则要以长期投资的耐心支持经营主体。农民和农企则要抓住新一轮信息技术机遇,提升品质、做强品牌,实现增值。(乔金亮)

(责编:李雅妮)

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