HZKJ大学SMKXYJS学院

LWH（U2007×××××）

摘要：

本文简单介绍了人工智能的发展历史以及对人工智能的一些基本认识，并且提出了只要计算机能够对现有的东西加以改进或者加以组合，并且计算机的这种行为能够从某个角度为人类服务，那么我们就可以认为计算机能够具有“人工智能”的观点。通过这个观点证明了人工智能对人们生活的影响。同时也结合目前人工智能领域的研究成果分析了人工智能的发展前景。

关键词：人工智能 无处不在 TSP 诗词自动创作

一、 人工智能的发展背景

人工智能是50年代以来才发展起来的一项新的技术，其发展起来的基础是日益普及的计算机技术以及机器学习、计算机语言、计算机视觉等技术。人工智能，简称AI，其目的是通过程序让计算机具有像人一样的思考的能力。

1 人工智能的发展历史

1941年世界上第一台计算机的诞生是人工智能得以发展的基础。不过当时的计算机体积庞大，耗电量大，而且只能去做某一件专一的事情，而且估计当时人们连计算机的概念都没有搞清楚。所以人们很难将这种庞然大物跟模拟人的大脑去思维联系在一起。

这种情况直到50年代才有所改变。随着冯·诺依曼对计算机理论的完善，可以存储、运行程序的计算机的发明，才有人将人类的智力与这种新发明的机器联系在一起。1956年，人工智能这个概念在一次大会上正式被提出。人工智能这门学科终于诞生了。随后人工智能得到了充分的发展，各项理论也得到了充分的完善。在20世纪60年代，人工智能支持的跳棋程序诞生，可分辨构造的模式识别程序也成功实现。

在20世纪70年代，虽然也诞生了一些著名的理论与技术，如遗传算法等。但是人工智能在发展上陷入了障碍。在这种情况下，一些人开始指责人工智能是否真的存在。很多国家像美国也开始消减人工智能的研究，人工智能的研究陷入了泥潭中。

2 人工智能真的存在么？

人工智能是不是真的存在呢？机器除了一堆跑的不知道飞到哪里去的乱码，还能创造出其他世界上原本没有的东西么？

当然，在获取这个答案之前，我们必须要清楚，什么是人工智能，什么不是人工智能。

当你走到某家银行或者宾馆的自动门前，自动门自动打开，这看似已经实现了之前只有人类才能做到的事情，能够替代人类做某些事情。但是这并不能算是人工智能。因为这仅仅是计算机通过对传感器数据的获取而对电机实施的不同的控制。一切都是按照人类预先编写好的程序进行的。

当n个人在对同一台电梯进行各种的请求，电梯能够自动的选出最高效的路径，这看似有某种复杂的计算，一般的人类也未必能有这么快的处理速度。但这也不能算是人工智能。因为电梯也只有内部的控制器在按照固定的算法执行运算，也就是说，电梯的控制器在执行一切人类已经预先设定好的东西。

当一帮好友站在相机面前留住这美好瞬间的时候，相机会自动识别出人脸并对人脸进行聚焦以保证最好的照相效果。而且相机可以识别出不同的人的脸。但这并不是人工智能，因为相机也只是按照固定的算法进行执行，其运算过程都是由人脸识别算法去指导的。

当一座核电站某个部分出现故障时，安全措施会井然有序地进行，尽最大能力保证安全。这虽然是一般的人类都难以做到的事情，但是这也不能算是人工智能。因为故障处理程序也是按照人类的思路去执行的，并没有任何创新的部分。

通过以上的例子我们可以发现，虽然人类的生活越来越“智能化”，而且市场上目前很多具有控制器的产品会宣称自己“智能”。但是笔者认为这并不属于人工智能的范畴。具有人工智能的系统应该能够创造出有价值的新的东西。也就是说，计算机的人工智能意味着计算机可以“创新”。

3 什么是创新？

说到创新，很多人以为只有创造出世界上没有的东西，像爱迪生发明电灯、牛顿发现惯性定律之类的才叫创新。其实不然。我们认为，创造出世界上原来没有的东西固然叫做创新，但是学习别人的东西，并且针对别人的东西加以改进使得这个东西在某方面更好，也叫创新；将别人的东西全盘搬过来并且以某种方式对别人的东西改造之后拼凑在一起，使得拼凑在一起的东西具有其他的非常完美的功能，也叫创新。

实际上，世界上哪有不学习别人的东西就能凭空的创造出世界上没有东西的人。就算是牛顿的惯性定律的发现，也是因为“站在巨人的肩膀上”，就算是爱迪生发明的电灯，也是在别人提出来的“电可以用来照明”这个客观事实之上。发现阿司匹林能够治疗发热，这叫创新；几十年之后发现从天然植物中提取阿司匹林的方法，这叫创新；几十年之后第一次人工合成阿司匹林，这叫创新；又过了几十年之后发现阿司匹林可以用于治疗心血管疾病，这也叫创新。因此，我们认为，只要计算机能够对现有的东西加以改进或者加以组合，并且计算机的这种行为能够从某个角度为人类服务，那么我们就可以认为计算机能够具有“人工智能”。所以，创新的门槛并不是非常高。

二、 无处不在的人工智能

基于以上对“创新”以及人工智能的认识，我们会突然发现，人工智能不仅仅只在科学家的研究中出现，更出现在我们日常的生活中，给我们的生活带来了无尽的方便与快乐。像人能够与计算机对弈并且计算机能够赢世界上最顶尖的象棋/围棋运动员、机器翻译能够让不同国家不同民族之间的沟通更进一步、搜索引擎可以理解人的意图并且给出最恰当搜索结果等，这些都极大的丰富了我们的物质文化生活。

1 计算机对弈

早在20世纪60年代人们已经研究出来了采用人工智能的跳棋程序，并且能够实现与人对弈的功能。真正机器与人的对弈是在1963年，当时国际象棋大师大卫·布鲁斯同计算机较量时，虽然他答应可以让一个后，但是当对弈到一半时，大卫发现自己一半的兵力都被计算机吃掉了。

1997年5月1日，计算机“深蓝”历史性的击败了世界排名第一的棋手加里·卡斯帕罗夫，这也揭开了人工智能的新的一页。

2 机器翻译

相信很多人都会对机器翻译技术的日新月异发出由衷的感慨。当然了，整句翻译技术的提高不仅仅是因为机器中存储的词条数量的增加，更是人工智能技术的推动。计算机翻译从逐词翻译然后连词造句到现在整合语法规则不断学习不断改进，由“直译”到“意译”的转变。现在的网上在线翻译，用的人越多，翻译的越好，其中可能的原因就是翻译引擎在为人们服务的过程本身就是学习的过程，就像人类的学习过程一样。

3 日益发展的搜索引擎技术

搜索引擎可谓是人们在互联网上最不可或缺的几种服务之一了。虽然现在大部分的搜索引擎还仅仅局限在信息抓取-关键字索引、筛选-关键词匹配上，但是某国外著名的搜索引擎已经具备一定的人工智能了。当用户在搜索引擎上输入一个困扰他们的问题的时候，搜索引擎给出的不再是对这个问题描述匹配最多的搜索结果，而是会给出这个用户的心中的疑问的最佳答案。另外像国内某著名邮箱的在线帮助系统“小易”，也极有可能采用了人工智能的算法，通过分析用户的问题的含义，来给出最符合用户需求的答案。

三、 人工智能的发展状况举例

1 GPS导航与最短路径计算

我们在使用网络上的在线地图服务的时候往往会对他们的最有路径搜索功能产生无限的好奇。现在网络地图中的在线路径搜索可以从 或者多得多的路径中选择一条最优的方案。我们知道，为了计算这样的最优路径，把世界上所有的计算机都动员起来做这样一件事情，一亿年也不够。但是计算机却可以按照人类的思维方式，在极短的时间之内将最短的路径选择出来，并在最优路径计算的过程中充分的考虑到堵车、收费、路况等一系列的因素。

其实，这个问题就是“推销员旅行问题（TSP）”：已知n个城市之间的相互距离，现在有一个推销员必须遍访这n个城市，并且每一个城市只能访问一次，最后又必须回到出发城市，如何安排这些城市的访问顺序，可使其旅行的线路最短。目前针对这种问题的方法有很多，如穷举法、贪心法等但是当n较大的时候，运算量会发生爆炸性的增长。这个时候人工智能算法就会发挥巨大的作用。采用“遗传算法”就可以选出一条相对比较优的路径，虽然可能不是最优的，但是相对于花费大量的时间去计算一个不可能计算出来的问题，这已经是巨大的进步了。

如果这个问题采用遗传算法来解决，那么只需要事先随机生成一个路径，经过计算机对该路径模拟遗传、变异、重组、筛选等步骤，模拟自然界的进化过程，不仅仅创造出来了很多新的路径，而且还可以通过“自然选择力”来逐渐保留最优的路径，每一代都更比前一代符合我们的需求。经过有限次运算之后，“自然选择”保留下来的路径方案，其性能一定会超乎我们的想象。

当然了推销员旅行问题仅仅是一个最简单的数学模型，实际上的模型可能远远比这个要复杂。像前几年浙江大学与厦门大学联合研究的“宋词自动生成算法”就让众多人迷上了人工智能。

2 诗词自动创作

“相逢缥缈，窗外又拂晓。长忆清弦弄浅笑，只恨人间花少。黄菊不待清尊，相思飘落无痕。风雨重阳又过，登高多少黄昏。”

多么有意境的一首《清平乐·菊》啊。其实这只是一台单核主频1.8G，内存512M的计算机创作的。计算机可以通过对大量宋词的学习，发现宋词的构造规律，通过词义相关度计算、词义相似度计算、赌盘算法、风格情感一致性计算等多种方法，建立词语之间的关联，并通过押韵搜索、意象搜索、遗传算法进行分析，最终得到这样的一首词。

当然了国外的人工智能的研究也没有落后于中国。国外早在几年之前就已经研制成功了英文诗歌的创作“机器人”，并且创作了一些精美的诗歌，下文即一例：

I Think I’ll Crash

A poem written by Ray Kurzweil’s Cybernetic Poet

after reading poems by Ray Kurzweil, Robert Frost and Wendy Dennis

I think I’ll crash.

Just for myself with God

peace on a curious sound

for myself in my heart?

And life is weeping

From a bleeding heart

of boughs bending

such paths of them,

of boughs bending

such paths of breeze

knows we’ve been there

这是一个叫做Ray Kurzweil的“机器人”创作的。在它的官方网站（http://www.kurzweilcyberart.com）上甚至可以直接得到源程序。

虽然计算机创作诗词是建立在对其他的诗歌的学习或者“借鉴”的基础之上的，可是谁又能说这首词以及Ray Kurzweil的词不是原创呢？

四、 人工智能的发展前景

人工智能技术已经获得了不错的发展，随着其他方面的发展与学科之间的交叉融合，比如随着数字信号处理技术的发展，未来会不会产生一种新型的“音乐生成器”或者“照片生成器”呢？计算机会不会自动生成优美的曲子或者美妙绝伦的图片呢？计算机已经让诗人“下岗”，未来的计算机能够让更多的人“下岗”呢？

当然会，人类对自己大脑的认识现在还处于初级阶段。当人类真正了解自己的大脑之后，人工智能一定会获得突破性的进展。

当然了人工智能在哲学方面还存在不少的问题。在哲学上就人类如何看待人工智能，人工智能发展到一定的水平会不会对人类造成毁灭性的破坏等问题还存在一定的分歧，但是相信随着科学技术的进步与人类的认知水平的发展，人工智能一定会迎来更加美好的春天。

参考文献

[1] 陈国良等，遗传算法及其应用，国防出版社

[2] 徐忠，遗传算法的研究，商丘师范学院学报，2005.10

[3] 匡天君，滕远道，王乘，徐明毅. 基于MFC和OpenGL三维图形的开发.微计算机信息(测控仪表自动化)，2004.6