人工智能学科的未来五十年27

人工智能学科

的未来五十年西北工业大学何华灿hehuac@2006-08-03北京

热烈祝祝贺贺人工智能能学科诞诞生五十十周年暨暨中国人工工智能学学会成立立二十五五周年序让我们暂暂时放下下日常使使用的小小视野、、短时空空、细粒粒度的思思维方式式；切换到不不常使用用的大视视野、长长时空、、粗粒度度的思考考中来；；这也许能能够帮助助我们滤滤除高频频干扰，，发现人人工智能能学科发发展的历历史脉络络。一对过去五五十年的的整体评价价计算机代替、延延伸和增增强了人人的智力力，人工智能能的诞生生，表明明人类已已经认识识到单纯纯的数值计计算不能能完全解解决智能能模拟问问题，逻辑推理理和启发式搜搜索必不可少少。知识工程程出现显示示了专门门知识的的重要性性，也暴暴露了经经典数理理逻辑的的局限性性，诱发发了人工工智能（（符号主主义）的的理论危机机。符号主义义的停滞滞不前，，为计算智能能的蓬勃发发展提供供了理想想环境，，它们用用模型计计算来模模拟各种种自然智智能机制制，取得得巨大成成功。计算智能能的成功功说明智能不仅存在在于脑思思维中，，也广泛存在在于生命命活动中。广义智能能观的确立为为智能科科学提出出了一系系列深刻刻的理论论课题和和技术课课题。人工智能能学科现现已形成成三大流流派符号智能能—智能可通通过符号号演算模模拟，如如状态空间间搜索、、逻辑推推理和知知识工程程；计算智能能—智能可通通过模型型计算模模拟，如如进化计算算、免疫疫计算和和模糊计计算；群体智能能--智能可通通过群体体协同模模拟，如如多智能体体系统，，蚁群算算法和生生态平衡衡。机器学习习是人工智智能中的的永恒主主题，无无学习能能力的““智能系系统”最最终会失失去智能能。各大流派派都离不不开机器器学习，，它们都都为机器器学习提提供了原原理方法法和应用用环境。在计算智智能和机机器学习习中各种种模型计计算的成成功，并并不说明明智能可可脱离逻逻辑而存存在，而而是呼唤可描述各各种智能能机制的的新逻辑。应用是人工智能能学科向向前发展展的原动力，专家系系统和知知识工程程的广泛泛应用，，推动了了人工智智能学科科的发展展和普及及。尽管人工工智能学学科发展展还很不不成熟，，但它的的原理和和方法已已经渗透透到许多多学科中，体现现到许多多技术中，应用用在许多多产品中。应用向人人工智能能学科提提出了许许多新课课题。历史上反反复出现现过对人人工智能能发展的的过头预言言和对新兴兴学派的的顽固排斥斥，这都是是源于对对智能的的本质和和特点缺缺乏深刻刻认识。。我们常犯犯的错误误是把智智能想象象得太简简单，太太单纯，，太固定定，太绝绝对。以偏概全全。智能科学学和宇宙宙科学一一样复杂杂，目前前知道的的仍然很很少，需需要各方方面不懈地探探索。二对未来五五十年的展望望发展人工工智能学学科的有有利条件件社会信息息化已经经进入智智能化的的新阶段段；脑科学、、认知科科学、复复杂性科科学和逻逻辑学正正在迅速速发展，，可提供供坚实的的理论基基础；应用系统统的复杂杂性和不不确定性性日益增增加，对对机器智智能和智智能机器器的需求求日益强强烈；对智能本本质和机机制的认认识日益益深入全全面。发展中需需要注意意的问题题急于求成成。智能能的复杂杂性、艰艰巨性和和长期性性。多层层次、多多因素、、非线性性和演化化；智能研究究中不断断会有新新的规律律发现；；以偏概全全是永远远需要警警惕的错错误倾向向；智能科学学的形成成需要多多学科的的交叉融融和；智能应用用系统需需要学科科内外的的大综合合。建立定量量的智能能科学理理论人首先在在思维机机制中认认识到智智能，后后又从神神经网络络、遗传传进化、、免疫、、群体协协作和生生态平衡衡中发现现了不同同的智能能机制。。未来将在在各种智智能机制制和复杂杂性科学学的基础础上深入入认识智智能的本本质和一一般规律律，建立立定量的的智能科科学理论论体系。。物理学建建立在质质、时、、距、场场、力、、能和运运动等基基本观念念的基础础上，定定性和定定量地描描述了物物质世界界的各种种运动规规律。信息世界界应该有有类似于物理学的定量智智能科学学理论出出现，它它建立在在一系列列的基本本观念的的基础上上，可以以定性和和定量地地描述信信息世界界的各种种基本运运动规律律。信息、知知识和智智能的转转换信息世界界可粗分分为广义义的信息息、知识识和智能能三层。。不同智智能机制制的原理理不同，，但都在在实现某某种形式式的信息息/知识/智能转换换。未来将深深入定量量的研究究信息、、知识和和智能的的关系及及转化规规律，建建立广义义的信息息，知识识和智能能转换理理论。智能科学学的逻辑辑基础逻辑是各各种智能能过程需需要共同同遵守的的语法规规则；各各种智能能过程都都不过是是逻辑的的语义解解释。逻逻辑无处处不在，，形态万万千。研研究逻辑辑一般规规律的泛泛逻辑学学已经出出现。未来将进进一步建建立和完完善各种种逻辑，，特别是是处理矛矛盾、不不确定性性和演化的逻辑。群体智能能中的自自协调理理论单一学派派和单个个智体的的智能都都很有限限，综合合集成是是提高系系统智能能水平的的有效途途径，协协调是发发挥集成成效果的的关键所所在。未来发展展的重大大课题是是从群体体智能和和生态平平衡中吸吸取营养养，利用用复杂系系统和网网络拓扑扑的研究究成果，，建立自自协调理理论。建立机器器学习的的一般理理论学习是一一切智能能系统不不可缺少少的，将将来还会会有许多多新的机机器学习习原理和和方法出出现。未来将会会在众多多机器学学习机制制和复杂杂性科学学的基础础上，定定量探讨讨学习的的本质和和一般规规律，建建立机器器学习的的一般理理论，它它将是定定量智能能科学的的重要组组成部分分。生物和机机器的智智能交互互生物有许许多自然然的智能能功能，，它非常常灵巧和和有效，，获取它它的成本本很低；；机器智智能可以以完全按按照人的的意图设设计，可可控制性性好。有有人正在在研究如如何把两两者结合合起来。。未来将会会在机器器智能和和自然智智能的交交互方面面(包括BCI))加强研究究，建立立复合智智能系统统。这是是解决复复杂问题题的有效效方法之之一。智能产业业将主导导社会随着智能能技术和和智能产产品的广广泛应用用，智能能产业将将成为社社会的主主导产业业，特别别是：知识件将将从软件件中分离离出来，，计算机机系统将将分为硬硬件、软软件和知知件。智能信息息处理器器将从一一般信息息处理器器中分离离出来，，成为机机器中的的智能部部件。基于视觉觉的人工工智能研研究人类智能能水平的的人工智智能将有有重大进进展；视觉提供供了85%的环境信信息，研研究视觉觉信息处处理机理理对理解解智能机机制十分分重要；；形象思维维是深入入理解抽抽象思维维和创新新思维的的入口，，尽管它它们处在在不同的的思维层层次，未未来将发发现它们们的共同同本质和和规律。。自然语言言级的智智能研究究符号演算算从宏观观入手研研究智能能机制-太粗；神经网络络从微观观入手研研究智能能机制-太细；自然语言言是思维维的载体体，它反反映了人人脑智能能机制中中绝大部部分规律律，从自自然语言言理解层层次研究究智能机机制，可可提供比比较容易易切入和和突破的的中观手手段，未未来将有有大的发发展。智能科学学百年前50年后50年实验性学科理论性学科以定性研究为主以定量研究为主主要研究确定性问题主要研究演化类问题以线性演绎为主以非线性归纳为主点上的孤立研究为主面上的综合研究为主机械的因果决定论辨证的系统演化论拔现在正处处在人工工智能学学科发生深刻刻质变的的转型期期，这十分类类似于