到底什么是人工智能？

人工智能就在我們身邊，但并不是所有人都能留意到它的存在。深藍(lán)和AlphaGo，是我們大多人對(duì)人工智能的初步認(rèn)知。

那么，究竟什么是人工智能？歷史上，人工智能的定義歷經(jīng)多次轉(zhuǎn)變，但直到今天，被廣泛接受的定義仍有很多種。具體使用哪一種定義，通常取決于我們討論問(wèn)題的語(yǔ)境和關(guān)注的焦點(diǎn)。

定義三：Al就是與人類行為相似的計(jì)算機(jī)程序

和仿生學(xué)派強(qiáng)調(diào)對(duì)人腦的研究與模仿不同，實(shí)用主義者從不覺得人工智能的實(shí)現(xiàn)必須遵循什么規(guī)則或理論框架?！昂谪埌棕?，逮住耗子的就是好貓。”在人工智能的語(yǔ)境下，這句話可以被改成：“簡(jiǎn)單程序，復(fù)雜程序，聰明管用的就是好程序?！?/p>

也就是說(shuō)，無(wú)論計(jì)算機(jī)以何種方式實(shí)現(xiàn)某一功能，只要該功能表現(xiàn)得與人在類似環(huán)境下的行為相似，就可以說(shuō)，這個(gè)計(jì)算機(jī)程序擁有了在該領(lǐng)域內(nèi)的人工智能。這一定義從近似于人類行為的最終結(jié)果出發(fā)，忽視達(dá)到這一結(jié)果的手段。另一種對(duì)人工智能的近似定義則更強(qiáng)調(diào)人工智能的實(shí)用色彩：A1：就是可以解決問(wèn)題并獲得最大收益的計(jì)算機(jī)程序。

略懂些編程的人都知道，幾乎所有程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都提供了類似“if…else…”的分支結(jié)構(gòu)，即，如果程序發(fā)現(xiàn)某個(gè)條件已滿足，就執(zhí)行if之后的指令，否則就執(zhí)行else之后的指令。那么，與“if…else…”相關(guān)的一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題是，程序根據(jù)某個(gè)條件進(jìn)行判斷并完成相應(yīng)操作的時(shí)候，這個(gè)“判斷”以及隨后的?“決定”是由計(jì)算機(jī)自己做出的，還是由編程序的人做出的？如果是由計(jì)算機(jī)自己做出的，那能不能說(shuō)所有執(zhí)行了“if…else…”?語(yǔ)句的計(jì)算機(jī)程序都是人工智能？如果相反，那計(jì)算機(jī)根據(jù)運(yùn)行時(shí)的情況做決策時(shí)，人又在哪里呢？

哲學(xué)思辨容易陷入這樣的兩難境地，但實(shí)用主義者根本不把這當(dāng)回事一一執(zhí)行“if…else…”的程序是否有智能，完全要看那個(gè)程序是不是做了和人相似的有智能的事。像Dendral這樣的專家系統(tǒng)就是靠大量“if…else…”來(lái)模仿人類專家的判定規(guī)則，這當(dāng)然屬于人工智能的范疇，而普通的數(shù)值計(jì)算程序即便用了“if…else…”也不能被稱作智能。

實(shí)用主義者推崇備至的一個(gè)例子是麻省理工學(xué)院于1964年到1966年開發(fā)的“智能”聊天程序ELIZA。這個(gè)程序看上去就像一個(gè)有無(wú)窮耐心的心理醫(yī)生，可以和無(wú)聊的人或需要談話治療的精神病人你一句我一句永不停歇地聊下去。當(dāng)年，ELIZA的聊天記錄讓許多人不敢相信自己的眼睛?？墒聦?shí)上，ELIZA所做的，不過(guò)是在用戶輸入的句子里，找到一些預(yù)先定義好的關(guān)鍵詞，然后根據(jù)關(guān)鍵詞從預(yù)定的回答中選擇一句，或者簡(jiǎn)單將用戶的輸入做了人稱替換后，再次輸出，就像心理醫(yī)生重復(fù)病人的話那樣。ELIZA心里只有詞表和映射規(guī)則，它才不懂用戶說(shuō)的話是什么意思呢。

這種實(shí)用主義的思想在今天仍有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。比如今天的深度學(xué)習(xí)模型在處理機(jī)器翻譯、語(yǔ)音識(shí)別、主題抽取等自然語(yǔ)言相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，基本上都是將輸入的文句看成由音素、音節(jié)、字或詞組成的信號(hào)序列，然后將這些信號(hào)一股腦塞進(jìn)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)里進(jìn)行訓(xùn)練。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，每層神經(jīng)元的輸出信號(hào)可能相當(dāng)復(fù)雜，復(fù)雜到編程者并不一定清楚這些中間信號(hào)在自然語(yǔ)言中的真實(shí)含義，但沒有關(guān)系，只要整個(gè)模型的最終輸出滿足要求，這樣的深度學(xué)習(xí)算法就可以工作得很好。在研究者看來(lái)，深度學(xué)習(xí)模型是不是真的跟人類大腦神經(jīng)元理解自然語(yǔ)言的過(guò)程類似，這點(diǎn)兒都不重要，重要的是，整個(gè)模型可以聰明地工作，最終結(jié)果看起來(lái)就像人做得一樣。

定義四：AI就是會(huì)學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)程序

這一定義幾乎將人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)等同了起來(lái)。但這的確是最近這撥人工智能熱潮里，人工智能在許多人眼中的真實(shí)模樣。誰(shuí)讓深度學(xué)習(xí)一枝獨(dú)秀，幾乎壟斷了人工智能領(lǐng)域里所有流行的技術(shù)方向呢？

20世紀(jì)80年代到90年代，人們還在專家系統(tǒng)和統(tǒng)計(jì)模型之間搖擺不定，機(jī)器學(xué)習(xí)固守著自己在數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的牢固陣地遠(yuǎn)遠(yuǎn)觀望。從2000年到2010年，短短十幾年過(guò)去，機(jī)器學(xué)習(xí)開始逐漸爆發(fā)出驚人的威力，并最早在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了驚人的突破。2010年至今，使用深度學(xué)習(xí)模型的圖像算法在lmageNet競(jìng)賽中顯著降低了對(duì)象識(shí)別、定位的錯(cuò)誤率。2015年lmageNet競(jìng)賽中領(lǐng)先的算法已經(jīng)達(dá)到了比人眼更高的識(shí)別準(zhǔn)確率。就在同一年，語(yǔ)音識(shí)別依靠深度學(xué)習(xí)獲得了大約49%的性能提升。機(jī)器翻譯、機(jī)器寫作等領(lǐng)域也在同一時(shí)期逐漸被深度學(xué)習(xí)滲透，并由此獲得了大幅改進(jìn)。

“無(wú)學(xué)習(xí)，不AI”，這幾乎成了人工智能研究在今天的核心指導(dǎo)思想。許多研究者更愿意將自己稱為機(jī)器學(xué)習(xí)專家，而非泛泛的人工智能專家。谷歌的AlphaGo因?yàn)閷W(xué)習(xí)了大量專業(yè)棋手棋譜，然后又從自我對(duì)弈中持續(xù)學(xué)習(xí)和提高，因此才有了戰(zhàn)勝人類世界冠軍的本錢。微軟的小冰因?yàn)閷W(xué)習(xí)了大量互聯(lián)網(wǎng)上的流行語(yǔ)料，才能用既時(shí)尚，又活潑的聊天方式與用戶交流。媒體上，被宣傳為人工智能的典型應(yīng)用大多都擁有深度學(xué)習(xí)的技術(shù)基礎(chǔ)，是計(jì)算機(jī)從大量數(shù)據(jù)資料中通過(guò)自我學(xué)習(xí)掌握經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕Y(jié)果。

這一定義似乎也符合人類認(rèn)知的特點(diǎn)—沒有哪個(gè)人是不需要學(xué)習(xí)，從小就懂得所有事情的。人的智慧離不開長(zhǎng)大成人過(guò)程里的不間斷學(xué)習(xí)。因此，今天最典型的人工智能系統(tǒng)通過(guò)學(xué)習(xí)大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆椒?，其?shí)可以被看成是模擬了人類學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的全過(guò)程。如果說(shuō)人工智能未來(lái)可以突破到強(qiáng)人工智能甚至超人工智能的層次，那從邏輯上說(shuō)，在所有人工智技術(shù)中，機(jī)器學(xué)習(xí)最有可能扮演核心推動(dòng)者的角色。

當(dāng)然，機(jī)器目前的主流學(xué)習(xí)方法和人類的學(xué)習(xí)還存在很大的差別。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子：目前的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)在看過(guò)數(shù)百萬(wàn)張或更多自行車的照片后，很容易辨別出什么是自行車，什么不是自行車，這種需要大量訓(xùn)練照片的學(xué)習(xí)方式看上去還比較笨拙。反觀人類，給一個(gè)三四歲的小孩子看一輛自行車之后，再見到哪怕外觀完全不同的自行車，小孩子也十有八九能做出那是一輛自行車的判斷。也就是說(shuō)，人類的學(xué)習(xí)過(guò)程往往不需要大規(guī)模的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。這一差別給人類帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是全方位的。面對(duì)繁紛復(fù)雜的世界，人類可以用自己卓越的抽象能力，僅憑少數(shù)個(gè)例，就歸納出可以舉一反三的規(guī)則、原理，甚至更高層次上的思維模式、哲學(xué)內(nèi)涵等。最近，盡管研究者提出了遷移學(xué)習(xí)等新的解決方案，但從總體上說(shuō)，計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人類的境界。

如果人工智能是一種會(huì)學(xué)習(xí)的機(jī)器，那么需要著重提高的，就是讓機(jī)器在學(xué)習(xí)時(shí)的抽象或歸納能力向人類看齊。

定義五－AI就是根據(jù)對(duì)環(huán)境的感知，做出合理的行動(dòng)，并獲得最大收益的計(jì)算機(jī)程序

針對(duì)人工智能，不同的定義將人們導(dǎo)向不同的研究或認(rèn)知方向，不同的理解分別適用于不同的人群和語(yǔ)境。如果非要調(diào)和所有看上去合理的定義我們得到的也許就只是一個(gè)全面但過(guò)于籠統(tǒng)、模糊的概念。

維基百科的人工智能詞條采用的是斯圖亞特??羅素?( Stuart Russell)與彼得??諾維格(Peter Norvig )?在《人工智能：一種現(xiàn)代的方法》'一書中的定義，他們認(rèn)為：

人工智能是有關(guān)“智能主體?( Intelligent agent）的研究與設(shè)計(jì)”的學(xué)問(wèn)，而“智能主體是指一個(gè)可以觀察周遭環(huán)境并作出行動(dòng)以達(dá)致目標(biāo)的系統(tǒng)”

基本上，這個(gè)定義將前面幾個(gè)實(shí)用主義的定義都涵蓋了進(jìn)去，既強(qiáng)調(diào)人工智能可以根據(jù)環(huán)境感知作出主動(dòng)反應(yīng)，又強(qiáng)調(diào)人工智能所做出的反應(yīng)必須達(dá)致目標(biāo)，同時(shí)，不再?gòu)?qiáng)調(diào)人工智能對(duì)人類思維方式或人類總結(jié)的思維法則（邏輯學(xué)規(guī)律）的模仿。

以上，列舉了五種常見的人工智能的定義。其中，第二種定義（與人類思考方式相似）特別不可取。人們對(duì)大腦工作機(jī)理的認(rèn)識(shí)尚淺，而計(jì)算機(jī)走的幾乎完全不同的技術(shù)道路。正如深度學(xué)習(xí)“三巨頭”之一的揚(yáng).勒丘恩（Yann LeCun）所說(shuō)，對(duì)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，“我最不喜歡的描述是‘它像大腦一樣工作’，我不喜歡人們這樣說(shuō)的原因是，雖然深度學(xué)習(xí)從生命的生物機(jī)理中獲得靈感，但它與大腦的實(shí)際工作原理差別非常巨大。將它與大腦進(jìn)行類比給它賦予了一些神奇的光環(huán)，這種描述是危險(xiǎn)的。這將導(dǎo)致天花亂墜的宣傳，大家在要求一些不切實(shí)際的事情。人工智能之前經(jīng)歷了幾次寒冬就是因?yàn)槿藗円罅艘恍┤斯ぶ悄軣o(wú)法給予的東西”。國(guó)內(nèi)著名機(jī)器學(xué)習(xí)專家、南京大學(xué)教授周志華則說(shuō)：現(xiàn)在有很多媒體，常說(shuō)深度學(xué)習(xí)是模擬人腦，其實(shí)這個(gè)說(shuō)法不太對(duì)。我們可以說(shuō)從最早的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受到一點(diǎn)點(diǎn)啟發(fā)，但完全不能說(shuō)是‘模擬人腦’之類的。

第一種定義（讓人覺得不可思議）揭示的是大眾看待人工智能的視角，直觀易懂，但主觀性太強(qiáng)，不利于科學(xué)討論。第三種定義（與人類行為相似）是計(jì)算機(jī)科學(xué)界的主流觀點(diǎn)，也是一種從實(shí)用主義出發(fā)，簡(jiǎn)潔、明了的定義，但缺乏周密的邏輯。第四種定義（會(huì)學(xué)習(xí)）反映的是機(jī)器學(xué)習(xí)特別是深度學(xué)習(xí)流行后，人工智能世界的技術(shù)趨勢(shì)，雖失之狹隘，但最有時(shí)代精神。第五種定義（維基百科使用的綜合定義）是學(xué)術(shù)界的教科書式定義，全面均衡，偏重實(shí)證。

本文選自《人工智能》作者李開復(fù) 王詠剛

四川弘和集團(tuán)，成立于2005年，主要經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)包括人工智能產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售， 大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)、定制軟件開發(fā)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、電信增值業(yè)務(wù)等。

通過(guò)ISO9001（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量體系）、CMMI5軟件成熟度認(rèn)證，具有系統(tǒng)集成、安防、建筑智能化、B類電信增值業(yè)務(wù)、信息安全、SP、ISP等專業(yè)資質(zhì)。參與人工智能圖像識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)制定，在人工智能算法研究和應(yīng)用領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

企業(yè)定位為人工智能應(yīng)用服務(wù)提供商，依托人臉識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、語(yǔ)義識(shí)別和大數(shù)據(jù)核心技術(shù)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、4G/5G通信和區(qū)塊鏈技術(shù)，整物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式，全面打造人工智能2B和2C端應(yīng)用產(chǎn)品，成為專業(yè)的人工智能技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新型和應(yīng)用服務(wù)型企業(yè)。

編輯：黃飛