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北大董彬教授:浅谈人工智能与数学
2020-07-07 15:56:30 来源:审核:张旻嵩 浏览:

1 什么是人工智能

当今时代,我们需要很多的机器,比如汽车、飞机、电脑还有手机等等。为什么需要这些机器呢?

这些机器是我们人类肢体或者器官的一个延伸,比如说汽车和飞机,其实是我们人类腿的延伸,使得我们能够更快地从出发地到达目的地。

电脑其实是我们记忆的延伸。过去很多事情我们需要记在脑子里,过了一段时间就忘了。现在很多东西可以记在电脑里。以前计算,编辑东西都需要用手来做,现在通过电脑可以很容易地完成这些事情。

手机其实是我们嘴和耳朵的延伸,使得我们能够跟物理上不在一起的他人进行交流。智能手机实际上是把电脑的一些功能融入进来,我们可以快速跟别人交流,汲取资讯。

那么这些机器和人类相比,优势在哪里?汽车不用多讲,它跑得更快。无人机飞到天空俯瞰大地,使得我们可以从一个很不一样的视角来探索世界。潜水艇可以下潜到很深的海底。我们人类光靠自己不能够做这样的事情,必须得借助机器才可以。

再举一个例子,相信很多同学都用过手机导航。以前,我们想去某个地方首先要查看地图,搞清楚到底在什么样的位置,然后再规划路径怎么去。现在完全可以通过导航的卫星定位知道你在哪里,然后通过数字化的地图,优化算法能够告诉你一条最便捷的路径。有了机器的帮助,我们不但能够做以前做不到的事情,而且可以非常高效地去做以前需要花费很长时间才能够做的事情。

人工智能其实跟这些机器没有本质的区别。人工智能可以说是大脑或者智力的一个延伸。人工智能和人类是什么样的关系呢?其实跟上面这些机器是一样的,它可以辅助我们去做决策和判断,最终服务于人类。

2 人工智能的历史

人工智能的发展最早可以追溯到三千年前。当时还没有人工智能这个概念,基本上就是对人工智能的一个憧憬或者是幻想。

《列子汤问》中记载,三千年前的周穆王时代,有一个匠人名叫偃师。周穆王到西边巡查的时候,碰到了偃师。偃师告诉周穆王他制造了一样东西,想献给周穆王。第二天偃师去拜见周穆王,周穆王看到随行的还有另外一个人,就问这人是谁。偃师回答道:“这个就是我制造出来的能歌善舞的‘人’”。周穆王左看右看,发现这个能歌善舞的“人”,舞蹈合律合拍,千变万化,自然优美,真假难辨。当然,这只是一个传说。

还有日本的端茶机械人,其实也不是真正的我们所想的人工智能机器人。它是以日本传统工艺制造出来的一种人偶,人偶内部设置自动机械(机关),可以使人偶做出一些人类的动作。这些机器其实都没有大脑。要让这些机器有大脑,我们就需要计算机。所以计算机的出现,使得我们可以去真正制造人工智能。第一台图灵完备的计算机是一个德国的工程师康拉德·楚泽负责设计的。

人工智能的思想源泉来源于人类对大脑的研究,特别是对神经元的研究。早期神经科学发现大脑是由神经元组成的,组成形式像一个电子网络。

有一位非常有名的数学家Nobert Wiener,提出一个概念叫Cybernetics,中文翻译叫控制论。Cybernetics是一个什么样的学科呢?它包含两个很重要的元素。一个是控制(control)。一个是交互(communication)。

3 人工智能的未来

我们展望一下未来。从现有阶段来看,人工智能未来能做什么?不能做什么?同学们可以自己来思考一下。

至少从现在来看,要想让一个机器能够达到跟人有一样的情感是相对比较难的任务。人工智能可以利用计算能力的优势,去做一些识别,做一些计算,做一些规划。但是如果要有情感或者实现人的意识,则是非常困难的。因为我们人对自己意识的理解,其实还是停留在非常粗浅的层面。如果完全从技术的角度来考虑,我们想实现或者说能实现什么样的人工智能,这个其实我也没有答案。

希望同学们自己去想一下:你希望未来机器人或者任何一种形式的人工智能能够帮你做什么样的事情?我曾问过一些同学。有的同学就说:“我希望人工智能能够帮我写作业”。当然这个我觉得是不行的,因为写作业其实是对我们人类智能的一个训练。如果你让人工智能来做这些事情,那么我们人类自己得不到训练,万一有一天人工智能真的超过了我们怎么办?人工智能可以协助我们做一些以前做不好的事情。例如可以借助人工智能来帮我们操作残疾人的假肢。

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