人工智能和人机大战简史

1、人工智能和人机大战简史2011年2月16日，史上最强的人机对抗落下帷幕。 经过三天的比赛，IBM最新的电脑系统Watson，在美国智力 节目Jeopardy上击败两位人类选手取得冠军。祝贺Watson！如同参赛的人类选手Brad所写下的：欢 迎我们的电脑新霸主！这a是一场必将被载入史册的战斗， 这是机器的胜利，同时也是人类的胜利。可以想象，后世对 这场比赛的批注将是：人类科技史上的一次伟大进步。人工智能的历史源远流长，人机大战的历史短暂激烈， 人机大战作为人工智能的试金石，不仅吸引了大众的关注， 还为相关研究提供了标准问题，同时还能推动相关研究成果 的产业化。让我们期待下一轮的人机大战和新的人

2、工智能技 术的到来。人工智能的历史源远流长，很早人类就试图用机器来代 替人的部分脑力劳动。公元前850年，古希腊就有制造机器 人帮助人们劳动的神话传说。公元前900多年，我国也有歌 舞机器人传说的记载，这说明古代人就有人工智能的幻想。 17世纪法国物理学家和数学家B.Pascal制成了世界上第一 台会演算的机械加法器并获得实际应用。随后德国数学家和 哲学家G.W.Leibniz在这台加法器的基础上发展并制成了可 以进行全部四则运算的计算器。他还提出了逻辑机的设计思 想，即通过符号体系，对对象的特征进行推理，这种“万能 符号”和“推理计算”的思想是现代化“思考”机器的萌芽， 因而他曾被后人誉为数

3、理逻辑的第一个奠基人。进入20世纪后，人工智能相继出现若干开创性的工作。 1936年英国数学家A.M.Turing在他的一篇“理想计算机” 的论文中，就提出了著名的图灵机模型，1945年他进一步论 述了电子数字计算机设计思想，1950年他又在机器会思考 吗？提出著名的“图灵测试”一一一个人在不接触对方的 情况下，通过一种特殊的方式，和对方进行一系列的问答， 如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还 是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智 力，即这台计算机是智能的。其本质是让人类来测试机器是 不是具有智能，自此“人机大战”成了人工智能的试金石， 在人工智能的发展史中一幕

4、幕地上演。此外，1938年德国青 年工程师Zuse研制成了第一台累计数字计算机Z-1，后来又 进行了改进，到1945年他又发明了 Planka.kel程序语言。1946 年美国科学家J.W.Mauchly等人制成了世界上第一台电子数 字计算机ENIACo还有同一时代美国数学家N.Wiener控制 论的创立，美国数学家C.E.Shannon信息论的创立，英国生 物学家W.R.Ashby所设计的脑等，这一切都为人工智能学科 的诞生作出了理论和实验工具的巨大贡献。1956年在美国Dartmouth大学的一次历史性聚会被认为 是人工智能学科正式诞生的标志，此后人工智能进入快速发 展的时期。这一阶段开发

5、出许多堪称神奇的程序：计算机可 以解决代数应用题，证明几何定理，学习和使用英语.当时 大多数人几乎无法相信机器能够如此“智能”。研究者们在 私下交流和公开发表的论文中表达出相当乐观的情绪,认为 具有完全智能的机器将在二十年内出现。各国政府和公司向 这一新兴领域投入了大笔资金。然而到70年代，人工智能 的发展遇到了瓶颈，即使最杰出的人工智能程序也只能解决 它们尝试解决的问题中最简单的一部分，也就是说所有的人 工智能程序都只是“玩具”。同时由于过度的乐观使得人们 的期望过高，当承诺无法兑现时，经费的资助和投入也大幅 缩水。在经历了 10多年的低潮之后，从80年代中期开始， 有关人工神经元网络的研究

6、取得了突破性的进展：生物物理 学家Hopfield提出了一种新的全互联的神经元网络模型； Rumelhart提出了反向传播学习算法，解决了多层人工神经 元网络的学习问题，成为广泛应用的神经元网络学习算法。 从此，掀起了新的人工神经元网络的研究热潮，提出了很多 新的神经元网络模型，并被广泛应用于模式识别、故障诊断、 预测和智能控制等多个领域。国际象棋被认为是可以衡量智力水平的游戏，所以成为了 “人机大战”的经典项目。1985年，当时的国际象棋世界 冠军、“棋王”卡斯帕罗夫在德国汉堡举行了一场人机车轮 大战。卡斯帕罗夫在五个小时内，以32?U0的完美比分击败 了所有电脑公司祭出的硬件和象棋软件程序

7、。然而十二年之 后情况发生了变化，1996年棋王在与“深蓝”(Deep Blue) 的比赛中第一次输了一盘；1997年，升级版的“湛蓝”(Deeper Blue)在决定胜负的第六个回合中，只用了 22步棋便迫使卡 斯帕罗夫投子认负一一这是棋王职业生涯里最快的失利。这 是人工智能的一个重要里程碑，毕竟，人海里没有几个比卡 斯帕罗夫还聪明。在当时看来，人工智能辅以网络技术、海 量运算和数据库的海量存储技术，电脑能像人脑一样思考的 前景也许并不遥远。然而，“深蓝”是靠暴力运算制胜的一一 每秒算度两亿步棋和瞬间探索内含几百万个棋谱的数据库。 但在面对现实生活中的问题时，对自然语言的识别和判断， 对于模

8、糊概念的分析，对于联想和幽默的理解等都是计算机 头疼的问题。当人工智能研究陷入低潮时，大多数商业公司停止或削 减了在这个领域的研究支持，而IBM则是少数坚持投入人工 智能研究的企业之一。正是这种长期不懈的研究投入，不断 地推动着人工智能的研究，也给IBM自身带来了不可估量 的商业回报。最近IBM高调推出超级计算机Watson，目标是建造一 个能与人类回答问题能力匹敌的计算系统，并且将参与真人 答题电视节目Jeopardy中，与人类争夺100万美元的奖金。 在比赛中，参赛者必须要回答一系列的问题，主要涉及历史、 文学、政治、电影、流行文化和科学。这要求计算机具有 足够的速度、精确度和置信度，并且

9、能使用人类的自然语言 回答问题。毫无疑问，Watson将面临比“深蓝”大得多的 压力和挑战一一回答Jeopardy比赛中的题目需要分析人类 语言中微妙的含义、讽刺口吻、谜语等，这些通常是人类擅 长的方面，一直以来计算机在这方面毫无优势可言。然而， 在不久前结束的比赛中，机器再次击败了人类，这也是人工 智能的又一次标志性进展。除了 IBM导演的“人机大战”之外，人工智能的专家 和研究者们也不甘寂寞，各种人机大战纷纷上演。足球是人 类最喜欢的体育运动，而机器人足球也吸引了众多研究者的 目光一一因为足球比赛中包括了动态环境中的多主体合作、 实时推理一规划一决策、机器学习和策略获取等当前人工智 能的热点问题，而且涉及计算机、自动控制、传感与感知融 合、无线通讯、精密机械和仿生材料等众多学科的前沿研究 与综合集成。从1997年开始，机器人足球世界杯赛(RoboCup) 每年举行一次，有来自30多个国家的几百支队伍参加，是 目前最大的机器人和人工智能研究的盛会RoboCup还树立 了一个远大的、激动人心和人人皆知的目标，一个全世界人们 都可以分享的梦想：“到2050年，建立一支全自主的类人型机器人足球队，战胜人类的足球世界杯冠军队。”“人机大战”在给人们带来一次次震撼的同时，也在悄 悄地改变着世界。正如IBM的研究项目主管David Shelpler 说：“IBM不是一家娱乐公司，我们