当前课程知识点:计算思维导论 > 第九单元 > 9.7 从自然智能到人工智能 > Video
大家好 这一节我们讲
从自然智能到人工智能
马克思说
人和动物的根本区别之一在于
能够制造和利用工具
中国也有句古话叫“善假于物”
确实 人类为了利用自然
改造自然
制造了大量的工具
比如我们所熟知的飞机
汽车 火车 自行车
轮船 望远镜
显微镜 眼镜 扬声器
电话 刀 锯等等
本质上
这些工具从功能上“物化”
延伸了人类的各种器官
比如 飞机 汽车 火车等
“延伸”了人类的手脚
我们可以轻易
并且快速地爬山涉水
甚至翱翔在天空
望远镜 显微镜 眼镜等
延伸了人类的眼睛
让我们既能遥望远方
又能观察入微
扬声器“延伸”了
人类嘴巴的功能
让我们的声音传播得更远
电话延伸了人类的耳朵
让我们能听到遥远的声音
有了这些工具
人类就好像长了
“千里眼”“顺风耳”
拥有了《水浒传》中
神行太保戴忠那样的
“日行千里 夜走八百”的能耐
人们自然在想
有一天若能物化延伸人类的大脑
那该多好
对啊 如何物化延伸人脑
就是人工智能专家们殚精竭虑
孜孜以求的主要问题
这一节
让我们从基本的认知入手
了解一下什么是人类的自然智能
相对的
什么又是人工智能呢
首先什么是人类的自然智能
人的自然智能其实是
很难准确的给出个定义的
我们的大脑有千亿
甚至万亿个神经元
而且它们呢 都是并行分布的
因而 人脑奥秘 宇宙起源
被列为自然界的两大难题
对人类智能的严格定义
有待于对人脑奥秘
进行进一步的揭秘与认识
大致上我们可以
这么来理解人类的自然智能
基于人从感觉到记忆
到思维这一过程
称为“智慧”
智慧的结果会产生行为和语言
将行为和语言的表达过程
称为“能力”
而感觉 记忆 回忆
思维 语言 行为的
整个过程就是“智能过程”
人类智能则是人在智力
和能力两方面的表现
什么是人工智能呢
1956年夏季
美国达特茅斯大学教授麦卡锡
哈佛大学教授明斯基
IBM信息研究中心罗彻斯特
贝尔实验室研究员香浓等发起
“用机器模拟智能”的讨论
并第一次提出“人工智能”
Artificial Intelligence
这个名词
用机器模拟智能
是不是让我们马上想到星球大战
终结者 太空漫游等等
这样的电影
电影是虚构的
电影角色也是虚构的
所以我们总是觉得
人工智能缺乏真实感
其次当我们去寻找
人工智能的定义的时候
也会发现众说纷纭
五花八门
连人工智能创始人之一
Nilsson先生也说
人工智能缺乏通用的定义
这有时候会让普通的民众觉得
人工智能只是一个流行理念而已
更加分不清楚人工智能
到底是未来的神秘存在
还是身边已经存在的现实
那就让我们来从科学家的角度
重新来认识一下人工智能吧
人工智能顾名思义
就是用人工的方法
在机器(计算机)上实现的智能
或者说试图制造一种机器
使之具有像人类一样智能
广义地讲
人工智能
是关于人造物的智能行为
这些智能行为包括知觉
推理 学习 交流
以及在复杂环境中的行为
一种实用的定义是
人工智能是关于计算机系统
如何能够履行那些
只有依靠人类智慧
才能完成的任务的学问
例如 视觉感知 语音识别
在不确定条件下
做出决策 学习 语言翻译等
值得一提的是
随着计算机为解决新任务挑战
而升级换代并推而广之
人们对那些所谓需要
依靠人类智慧才能解决的
任务的定义门槛也越来越高
所以
人工智能的定义
随着时间也在演变
那么 关键问题来了
如何判定机器
是否具有类人智能呢
计算机配置高容量的存储空间
能存储大量的信息
具有了“记忆”能力
配上各种传感器
也能感知外部环境
还具有一定的逻辑判断能力
我们能否依此断定计算机
具有了人类一样的智能
不能
1950年
图灵对此提出了一种判定方法
人们称之为图灵测试
当人与机器相互隔开
然后进行对话的时候
如果5分钟内30%的人
无法区分对方是机器还是人
那么就可以认为这台机器
具有了人类一样的“智能”
当然 我们必须明白的是
图灵的想法不是区分人类和机器
而是用于测试
人工智能是否足够智能
图灵测试相对门槛较低
还有两种门槛更高的测试
即Loebner测试
和Kurzweil测试
前者需要在25分钟内
让50%的人
无法分辨对方是人还是机器
后者需要在128分钟内
让66%的人
无法分辨对方是人还是机器
人们对人工智能开展了大量研究
结果表明计算机能够完成一系列
原本只属于人类
能力范畴之内的任务
例如证明定理
求解微积分
通过规划来响应命令
履行物理动作
甚至是模拟心理学家
乃至谱曲这样的活动
1957年
人工智能的两位先驱
Simon和Newe
就预测说
10年内计算机能战胜象棋手
可10年过去之后
人工智能没能战胜人类智慧
而且1977年
1987年都是以失败告终
这不免让人沮丧
1997年
令人惊喜的事情发生了
IBM的超级计算机
也就是赫赫有名的“深蓝”战胜了
世界象棋冠军卡斯帕罗夫
这是人工智能界里程碑式的重大事件
2011年
IBM超级计算机“沃森”
在真正极具有挑战性的
《危险边缘》 节目中
打败了两名世界冠军
要知道即便是美国最聪明的大脑
在这档节目中的表现也不尽人意
他们不仅输给了“沃森”
且两人的得分加起来
都没有“沃森”高
从“深蓝”到“沃森”
人工智能已经向前跨越了一大步
有意思的是一些科学家认为
正如宇宙学上存在着一个
让所有物理定律
都失效的“奇点”一样
计算机技术也正朝着
“超人类智能”的奇点迈进
计算机科学家
雷蒙德·库兹韦尔相信
这个“奇点”即将到来
奇点到来的时候
如图所示
但是如果你站在图中
你是看不到曲线的右边的
因为你是看不到未来的
所以你真实的感觉
也许像这个图所示一样
觉得稀松平常
如果将人工智能的实力
分成三大类的话呢
可以分为 弱人工智能
强人工智能 (AGI)
超人工智能 (ASI)
弱人工智能
是擅长于单个方面的人工智能
比如刚刚提到的
能战胜象棋世界冠军的人工智能
也是只会下象棋而已
你如果问它
怎样更好地在硬盘上储存数据
它就不知道怎么回答你了
我们现在正处于弱人工智能时代
比如
我们的手机
也是充满了弱人工智能系统
当我们用地图软件导航
接受音乐电台推荐
查询明天的天气
以及其它很多很多应用
其实都包含了这样的人工智能
强人工智能
指在各方面
都能和人类比肩的人工智能
人类能干的脑力活它都能干
创造强人工智能
比创造弱人工智能要难很多
目前我们还做不到
超人工智能
牛津哲学家
知名人工智能思想家
Nick Bostrom
把超级智能定义为
在几乎所有领域
都比最聪明的人类大脑
都聪明很多的
包括科学创新
通识和社交技能的智能
超人工智能
可以是各方面都比人类强一点
也可以是在各方面
都比人类强万亿倍的
很多科学家乐观地相信
每一个弱人工智能的创新
都在给通往强人工智能和
超人工智能的旅途添砖加瓦
当然 也有很多学者认为
超人工智能不会产生
或者至少不会在21世纪产生
还有一些人
比如比尔盖茨 霍金
甚至提出
警惕人工智能的观点
那么
人是否会与自己制造的机器
融为一体
机器会代替人脑吗
机械公敌会出现吗
这也成为了很多人的忧虑
你打算加入哪个阵营呢
或者
你是否站在两条
不确定线的交点上呢
让我们多去思考
观察 了解学习后
再回答 再做决定吧
今天这小节就讲到这里
谢谢大家
-1.1 计算思维及其教育
--Video
-2.1 计算是什么
--Video
-2.2 计算与自动计算
--Video
-2.3 计算机及其计算本质特征(I)
--Video
-2.4 计算机及计算的本质特征(II)
--Video
-3.1 数的表示与模拟计算
--Video
-3.2 数的表示与数字计算
--Video
-3.3 二进制加法运算的机器化
--Video
-3.4 “九九归一”的加法运算
--Video
-3.5 二进制之优越性及问题与代价
--Video
-4.1 从数学危机到图灵机
--Video
-4.2 图灵机的计算能力
--Video
-4.3 什么问题都能计算吗?
--Video
-4.4 冯•诺依曼机及其发展与演化
--Video
-4.5 从算盘到图灵机——机械计算的本质
--Video
-4.6 电子计算机——透过现象看本质
--Video
-5.1 思维可机械计算吗(I)
--Video
-5.2 思维可机械计算吗(II)
--Video
-6.1 量子理论
--Video
-6.2 量子计算机
--Video
-7.1 人类求解问题之过程
--Video
-7.2 基于计算(机)的问题求解过程
--Video
-7.3 面向过程的结构化设计方法学
--Video
-7.4 面向对象之方法学
--Video
-7.5 面向对象技术
--Video
-7.6 抽象
--Video
-7.7 计算学科中的抽象
--Video
-7.8 时间与空间及其相互转换
--Video
-7.9 技术层面的其他方法学
--Video
-7.10 认知层面的其他方法学
--Video
-8.1 算法与程序
--Video
-8.2 算法设计方法——枚举
--Video
-8.3 算法设计方法——递推
--Video
-8.4 算法设计方法——递归
--Video
-8.5 算法设计方法——分治
--Video
-8.6 算法设计方法——仿生
--Video
-9.1 机器间的通信方式
--Video
-9.2 数据转发方法
--Video
-9.3 网络分层体系结构
--Video
-9.4 有趣的对称加密技术
--Video
-9.5 难解的非对称加密技术
--Video
-9.6 数字签名及其应用
--Video
-9.7 从自然智能到人工智能
--Video
-9.8 符号主义的基本思想
--Video
-9.9 连接主义Ⅰ
--Video
-9.10 连接主义Ⅱ
--Video
-9.11 行为主义的基本思想
--Video
-9.12 机器翻译的愿景与困难
--Video
-9.13 峰回路转的自然语言处理
--Video
-9.14 信息传输中的问题与挑战
--Video
-9.15 重复传输与冗余编码
--Video
-9.16 校验与校验和
--Video
-9.18 自纠错技术及应用
--Video
-9.19 两种简单的数据压缩方法
--Video
-9.20 哈夫曼编码
--Video
-9.21 数据压缩极限与LZ压缩方法
--Video
-9.22 大海捞针的搜索引擎
--Video
-9.23 网页排序方法(PageRank)
--Video
-10.1 计算文化
--Video
-期末考试--作业