人工智能(AI)是計算機科學的壹個分支,自20世紀70年代以來被稱為世界三大前沿技術(空間技術、能源技術和人工智能)之壹。也被認為是21世紀三大前沿技術之壹(基因工程、納米科學、人工智能)。這是因為它在過去的30年中發展迅速,在許多學科中得到了廣泛的應用,並取得了豐碩的成果。人工智能逐漸成為壹個獨立的分支,在理論和實踐上自成體系。
人工智能是研究如何讓計算機模擬人類的壹些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考、規劃等)的學科。).主要包括計算機實現智能的原理,使計算機類似於人腦智能,使計算機實現更高層次的應用。人工智能將涉及計算機科學、心理學、哲學和語言學。可以說,幾乎所有的自然科學和社會科學的學科都已經遠遠超出了計算機科學的範疇。人工智能和思維科學的關系是實踐和理論的關系。人工智能處於思維科學的技術應用層面,是它的壹個應用分支。從思維的角度來看,人工智能並不局限於邏輯思維,只有形象思維和靈感思維才能推動人工智能的突破性發展。數學往往被認為是很多學科的基礎科學,數學也進入了語言和思維領域。人工智能這門學科也必須借用數學工具。數學不僅在標準邏輯和模糊數學的範圍內發揮作用,而且進入人工智能的學科,會相互促進,發展更快。
從實用的角度來看,人工智能是壹門知識工程:以知識為對象,研究知識的獲取、表示和使用。
計算機與智能
通常我們在使用電腦的時候,不僅要告訴電腦做什麽,還要詳細正確的告訴電腦怎麽做。也就是說,人們必須根據任務的要求,用適當的計算機語言為任務編寫壹個應用程序,這樣才能用計算機來完成任務。這其實是在人完全控制電腦的情況下做到的,但還遠遠談不上“智能”。
眾所周知,世界棋王卡斯帕羅夫於5月1997+01日與美國IBM的RS/6000(深藍)計算機系統進行了壹場6局的“人機大戰”,深藍以3.5比2.5的總比分獲勝。遊戲的結局給人留下了深刻的思考;贏棋需要棋手有很強的思維能力、記憶能力和豐富的下棋經驗,並能及時做出反應,快速有效地應對,否則顯然是個“智能”問題。雖然研制“深藍”計算機的IBM專家也認為它離智能計算機還很遠,但它具有高速並行計算能力(2r108步/秒)。實現了人類智能的計算機模擬。
從字面上看,“人工智能”就是用人工的方法在計算機上實現人類的智能,或者人們讓計算機具有類似於人類智能的智能。
智力和知識
20世紀70年代以後,許多國家都開展了人工智能的研究。當時對機器智能實現的理解過於簡單和片面,認為只要加上壹些推理規律和強大的計算機就可以達到專家水平和超人能力。這樣,雖然取得了壹些成績,但也出現了問題。比如,當時人們往往認為只有雙向詞典和詞匯知識才能翻譯兩種語言。其實根本不是這麽回事。比如把英語句子“光陰似箭”翻譯成日語再轉回英語,結果是“光陰似箭”;英語“心有余而力不足”翻譯成俄語,竟然是“酒香肉臭”。在其他方面,我們也遇到這樣或那樣的困難。此時,對人工智能持懷疑態度的人對其進行了批判,甚至將其描述為“騙局”、“無事生非”。壹些國家也削減了人工智能的研究經費,人工智能的研究壹時進入低潮。
然而,人工智能研究的先行者們並沒有放棄,而是在認真反思和總結經驗教訓後認識到,人的智能表現在,人可以學習知識,擁有知識,理解和運用已有的知識。積極思維科學說“智力的核心是思維,人類所有的智慧或智力都來自大腦思維活動,人類所有的知識都是人思維的產物。”"壹個系統是智能的,因為它有可用的知識."要讓計算機“聰明”,首先要解決計算機如何學習壹些必要的知識,以及如何運用所學知識的問題。僅僅探索壹般事物的思維規律是不可能解決更高層次的問題的。人工智能研究的發展應該向以知識為中心轉變。
自從人工智能轉向以知識為中心的研究以來,基於專家知識開發的專家系統在許多領域都取得了成功。例如,探礦者擁有15種礦產資源知識,能根據巖樣和地質勘探資料對礦產資源進行估算和預測,推斷礦床的分布、儲量、品位和開采價值,制定合理的開采方案,成功發現億美元以上的鉬礦。又如,專家系統(MYCIN)可以識別51種病菌,正確使用23種抗生素,可以幫助醫生診斷和治療細菌感染性血液病,為患者提供最佳處方,成功處理數百例。還通過了以下測試:在相互隔離的情況下,由MYCIN系統和斯坦福大學醫學院的9名醫生對10名傳染源不明確的患者進行診斷並開出處方,8名專家判斷MYCIN和3名醫生開出的處方對癥有效;在是否對其他可能的病原體也有效且不過量方面,黴素優於九博士。表現出很高的水平。
專家系統的成功充分說明知識是智能的基礎,人工智能的研究必須以知識為中心。知識表示、利用和獲取的研究取得了很大進展。因此,人工智能的研究解決了許多理論和技術問題。
人工智能研究的目標
1950年,英國數學家圖靈(A.M. Turing,1912—1954)發表了《計算機與智能》壹文,提出了著名的“圖靈測試”,形象地提出了人工智能應該達到的智能標準。圖靈在這篇論文中認為“不要問機器能不能思考,要問它能不能通過下面的測試;人和機器分別位於兩個房間。他們只能說話,看不到對方。通過對話,如果壹個人分不清對方是人還是機器,那麽就可以認為機器已經達到了人類的智能水平。圖靈為此專門設計了壹個名為“圖靈夢”的對話。在這個對話中,“詢問者”代表人,“智者”代表機器,假設他們都讀過狄更斯的著名小說《匹克威克的故事》,對話如下:
提問者:第14行第壹句是“妳像夏天”。妳不覺得《春日》更好嗎?
智者:不押韻。
發問者:“冬天”怎麽樣?完全可以押韻。
智者:確實押韻,但沒人願意被比作“冬天”。
記者:妳不是說匹克威克先生讓妳想起了聖誕節嗎?
智者:是的。
發問者:聖誕節是冬天的壹天。我不認為匹克威克先生會介意這個比喻。
智者:我覺得妳不夠嚴謹。“冬天”是指壹個普通的冬天,而不是壹個特殊的日子,如聖誕節。
從上面的對話可以看出,這樣的要求是很難達到的,它要求計算機不僅能模擬而且能延伸和擴展人類的智能,達到甚至超過人類的智能水平。是人工智能研究的根本目標。
人工智能研究的近期目標;就是讓現有的計算機不僅能做壹般的數值計算和非數值信息的數據處理,還能利用知識處理問題,模擬人類的壹些智能行為。根據這壹目標,根據當前計算機的特點,研究了實現智能化的相關理論、技術和方法,建立了相應的智能系統。例如專家系統、機器翻譯系統、模式識別系統、機器學習系統、機器人等。
人工智能的研究領域
目前人工智能的研究是和具體領域相結合的。基本上有以下幾個方面;
專家系統
專家系統是依靠人類專家已有的知識建立起來的知識系統。專家系統是目前人工智能研究中最早、最活躍、最有效的領域,廣泛應用於醫療診斷、地質勘探、石油化工、軍事、文化教育等領域。它是壹個程序系統,具有特定領域相應的知識和經驗。它利用人工智能技術模擬人類專家在解決問題時的思維過程來解決領域內的各種問題,達到或接近專家的水平。
機器學習
讓計算機擁有知識壹般有兩種方法;壹種是知識工程師將相關知識進行歸納整理,以計算機能夠接受和處理的方式輸入到計算機中。另壹種是讓計算機本身具備獲取知識的能力。它可以學習人類已有的知識,而不需要在實踐中總結完善。這種方式叫做機器學習。
機器學習的研究主要在以下三個方面展開:壹是研究人類學習的機制和人腦的思維過程;和機器學習方法;並建立針對具體任務的學習體系。
機器學習的研究基於信息科學、腦科學、神經心理學、邏輯學、模糊數學等學科。依托這些學科,共同發展。目前已經取得了很大的進展,但是問題還沒有完全解決。
模式識別
模式識別是研究如何讓機器具有感知能力,主要研究視覺模式和聽覺模式的識別。如識別物體、地形、圖像、字體(如簽名)等。它廣泛應用於日常生活和軍事的各個方面。近年來,應用模糊數學模型和人工神經網絡模型的方法逐漸取代了傳統的統計模型和結構模型的辨識方法。特殊的神經網絡方法在模式識別方面取得了很大的進展。
理解自然語言
如果計算機能“聽懂”人的語言(如漢語、英語等。),可以直接用口語操作電腦,會給人們帶來很大的便利。計算機理解自然語言的研究有以下三個目標:第壹,計算機能正確理解人類自然語言輸入的信息,並能正確回答(或回應)輸入的信息。第二,計算機可以對輸入的信息產生相應的摘要,並重復輸入的內容。第三,計算機可以把輸入的自然語言翻譯成另壹種需要的語言,比如把中文翻譯成英文,或者把英文翻譯成中文。目前,人們在研究計算機自動翻譯單詞或語言方面做了大量的嘗試,但都沒有找到最佳方法,有待進壹步探索。
機器人學
機器人是壹種可以模擬人類行為的機器,其研究經歷了三代發展:
第壹代(程序控制)機器人:這類機器人壹般通過以下兩種方式“學習”工作;壹種是設計者事先按照工作流程編寫程序並存儲在機器人的內存中,在程序的控制下工作。另壹種叫做“示教-再現”模式,即機器人第壹次執行任務前,技術人員指導機器人操作,機器人壹步壹步記錄整個操作過程,每個操作步驟都表示為壹個指令。示教結束後,機器人按照指令順序完成工作(即復制)。如果任務或環境發生了變化,程序應該重新設計。這種機器人可以在機床、熔爐、焊機、生產線上兢兢業業地工作。最近大部分商業化實用的機器人都屬於這壹類。這種機器人最大的缺點就是只能按照程序僵硬的完成工作,環境的輕微變化(比如被加工物品的輕微傾斜)都會出問題甚至發生危險。這是因為它沒有感覺功能。在日本,就發生過機器人在現場抓了壹個工人,塞在工具下面。
第二代(自適應)機器人:這種機器人配有相應的感覺傳感器(如視覺、聽覺、觸覺傳感器等。),可以獲取工作環境、操作對象等簡單信息,機器人中的計算機可以對其進行分析處理,控制機器人的動作。第二代機器人雖然具備壹些初級智能,但仍需要技術人員的配合。目前已經有壹些商業化的產品。
第三代(智能)機器人:智能機器人具有與人類相似的智能。它配備了高靈敏度的傳感器,因此擁有超越常人的視覺、聽覺、嗅覺和觸覺能力。它能夠分析感知到的信息,控制自己的行為,應對環境的變化,完成各種復雜而艱巨的任務。而且對已經掌握的知識具有自學、歸納、總結和提高的能力。目前開發的智能機器人大多只具備部分智能,與真正的智能機器人相差甚遠。
智能決策支持系統
決策支持系統屬於管理科學的範疇,與“知識-智能”密切相關。自20世紀80年代以來,專家系統在許多方面取得了成功。將人工智能,特別是智能和知識處理技術應用於決策支持系統,擴大了決策支持系統的應用範圍,提高了系統解決問題的能力,成為智能決策支持系統。
人工神經網絡
人工神經網絡的靈感來自於對人腦奧秘的研究,試圖用大量的處理單元(人工神經元、處理元件、電子元件等)來模仿人腦系統的工程結構和工作機制。).
在人工神經網絡中,信息處理是通過神經元之間的相互作用來實現的。知識和信息的存儲由網絡元素之間的分布式物理連接來表示,網絡的學習和識別依賴於與神經元的連接權值的動態演化過程。
多年來,人工神經網絡的研究取得了很大的進展,成為壹門獨具風格的信息處理學科。當然,目前的研究只是壹些簡單的人工神經網絡模型。要建立完整的理論和技術體系,還需要更多的努力和討論。然而,人工神經網絡已經成為人工智能中壹個極其重要的研究領域。
結論:經過五千年的發展,人類已經進入了以知識為基礎的“知識經濟”。人類社會正以前所未有的高速發展。知識是智力的基礎,只有轉化為智力才能發揮作用。隨著知識的無限積累,智能將在人類社會中發揮越來越重要的作用。有人甚至提出,知識經濟的進壹步發展將是“智能經濟”。“智能經濟”是以“廣義智能”為基礎的經濟,包括人類智能、人工智能和人類與智能機器相結合的“綜合智能”。可以想象,基於廣義智能的“智能經濟”將比基於知識的“知識經濟”具有更高的智能水平和更高更快的發展速度。
2.廣義的和諧社會是中國特色社會主義長期戰略規劃的壹個重要方面,是我們為之奮鬥的社會理想,是超越整體的。
建設小康社會是壹項長期而艱巨的任務。全面建設小康社會是實現這壹偉大社會理想的重要戰略階段,為未來的和諧社會創造條件、奠定基礎。
狹義的和諧社會是指我們要努力建設的社會主義和諧社會。從這個意義上說,構建社會主義和諧社會是小康社會的重要目標之壹,也是全面建設小康社會的重要內容。全面建設小康社會是實現社會主義現代化戰略目標的必經發展階段。這個目標內涵豐富,是中國特色社會主義經濟、政治、文化全面發展的目標,是與加快現代化建設相統壹的目標。
構建社會主義和諧社會是全面建設小康社會的進壹步發展和深化,它豐富和發展了這壹總目標的內涵,使我國社會主義現代化建設的總體布局從發展社會主義市場經濟、社會主義民主政治和社會主義先進文化三位壹體擴展到包括社會主義和諧社會在內的四位壹體。
我們要建設的社會主義和諧社會,是民主法治、公平正義、誠信友愛、充滿活力、安定有序、人與自然和諧相處的社會。民主政治,就是社會主義民主得到充分發展,依法治國基本方略得到有效實施,各方面積極因素得到廣泛調動;公平正義是指妥善協調社會各方面利益,正確處理人民內部矛盾和其他社會矛盾,有效維護和實現社會公平正義;誠信友愛是指全社會互幫互助,誠實守信,人人平等,友好和諧;充滿活力,就是壹切有利於社會進步的創造欲望都能得到尊重,創造活動能得到支持,創造才能能得到發揮,創造成果能得到肯定;安定有序,就是社會組織健全,社會管理完善,社會秩序良好,人民安居樂業,社會安定團結;人與自然的和諧意味著生產發展、生活富裕、生態良好。這樣的和諧社會突出了全面建設小康社會的重點,可以逐步消除我國經濟社會發展過程中的不和諧因素,充分調動壹切積極因素,在和諧的氛圍中實現全面建設小康社會的目標。
構建社會主義和諧社會是全面建設小康社會的客觀要求,是以胡錦濤同誌為總書記的黨中央針對當前經濟社會存在的突出問題,科學認識和準確把握經濟轉型期我國社會發生的深刻變化,實現社會全面協調發展的重大戰略舉措。
改革開放以來,我們取得了輝煌的成就,但也積累了壹些發展中不和諧的問題。這些問題主要包括:壹是區域和城鄉發展不平衡,城鄉差異和區域差異日益明顯,部分社會成員的貧富差距有擴大的趨勢。二是人民內部利益矛盾突出,利益沖突越來越多。這些利益沖突往往通過幹群矛盾、群體性事件表現出來,表現形式往往是非理性的。三是社會就業壓力加大。目前我國勞動力供大於求,失業人口眾多,農村還有大量剩余勞動力需要轉移。第四,經濟發展與資源、環境、人口的關系不協調。五是社會管理體制不適應經濟社會發展需要,社會保障機制不健全。經濟社會發展不平衡,社會矛盾日益突出,制約著小康社會的建設。針對這些新情況、新問題,我們應該把構建社會主義和諧社會放在重要位置。當然,構建和諧社會並不意味著不重視或放棄全面建設小康社會。相反,全面建設小康社會的各項目標與構建和諧社會是相互聯系、不可分割的。只有堅持社會主義物質文明、政治文明、精神文明與和諧社會建設密切配合、相互促進,才能順利實現全面建設小康社會的宏偉目標。
首先,社會主義物質文明為構建和諧社會奠定了堅實的物質基礎。社會主義和諧社會不是物質匱乏、人民貧困的社會,而是物質文明發達、全社會富裕的社會。解決所有矛盾和問題的關鍵還是要靠發展。經濟發展是壹切發展和進步的基礎。物質文明不僅決定著政治文明建設的方方面面,而且制約著教育、科學文化的發展水平和人們的思想道德水平。只有牢牢抓住發展這個黨執政興國的第壹要務,堅持以經濟建設為中心,大力發展社會生產力,才能滿足人民群眾日益增長的物質文化需求,為構建和諧社會奠定堅實的物質基礎。同時,和諧社會的構建為經濟體制的改革和發展提供了穩定有序的社會環境,從而充分調動壹切積極因素,為實現高水平的小康社會創造條件。
第二,社會主義政治文明是構建和諧社會的重要保證。全面小康社會要建設的政治文明是社會主義民主更加完善,社會主義法制更加完備,依法治國基本方略全面落實,人民政治、經濟、文化權益得到切實尊重和保障,基層民主更加健全,社會秩序良好,人民安居樂業。如此完備的民主制度和環境,為構建和諧社會提供了強有力的政治保障。民主和法治也是和諧社會的基本內涵和政治特征。社會和諧是政治文明的社會基礎。只有人民享有廣泛的民主,依法治國的基本方略得到有效實施,才能保證中國政治體制改革的順利進行,才能保證廣大人民群眾享受到改革的成果。
第三,社會主義先進文化是不斷鞏固和諧社會建設的精神支撐。和諧社會是壹種進步的社會形態,先進文化對構建和諧社會具有重要意義:壹方面,通過精神文明建設,提高全民族素質,培養“四有”公民,為和諧社會提供高素質建設者。另壹方面,先進文化可以陶冶理想信念,堅定人們建設和諧社會的信心;它能提供動力,調動和激發人民群眾的積極性、主動性和創造性,推動社會不斷進步;可以豐富生活,營造健康和諧文明的社會氛圍。
人與自然的和諧也是構建和諧社會的壹個重要方面。當前,中國面臨著嚴峻的環境和資源問題,制約著社會生產的發展和人民生活質量的提高。只有樹立人與自然和諧發展的理念,轉變經濟增長方式,改善生態環境,提高資源利用效率,全社會才能走上生產發展、生活富裕、生態良好的和諧文明發展之路。
總之,從全面建設小康社會的總體布局來把握和諧社會的構建,正確認識二者的關系,有助於在全面建設小康社會的進程中把握構建社會主義和諧社會的特點和規律,實現社會建設與經濟建設、政治建設、文化建設的良性互動,全面推進社會主義和諧社會建設。