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智能機(jī)器是一種能夠呈現(xiàn)出人類智能行為的機(jī)器。人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是計(jì)算機(jī)科學(xué)或智能科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。人工智能的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能,而遠(yuǎn)期目標(biāo)是用自動機(jī)模仿人類的思維活動和智力功能。
人工智能探索歷史
人類對人工智能和智能機(jī)器的夢想與追求,可以追溯到3000 多年前。中國也不乏這方面的故事與史料。
近代科學(xué)技術(shù)的許多重大進(jìn)展都是人類智慧、思維、夢想和奮斗的成果。人類歷史上從來沒有出現(xiàn)過像今天這樣的思想大解放,關(guān)于宇宙、星球、生命、人類、時(shí)空、進(jìn)化和智能等思想與作品,如雨后春筍破土而出,似百花爭艷迎春怒放。其中,人工智能尤其引人注目。進(jìn)入20世紀(jì)后,人工智能開始孕育于人類社會母胎。到20世紀(jì)30—40年代發(fā)生了兩件極其重要的事件:數(shù)理邏輯的形式化和智能可計(jì)算(機(jī)器能思維)的思想,建立了計(jì)算與智能關(guān)系的概念。被稱為“人工智能之父”(The father of AI)的圖靈(Turing AM),于1936年創(chuàng)立了自動機(jī)理論,提出一個(gè)理論計(jì)算機(jī)模型,奠定電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ),促進(jìn)人工智能特別是思維機(jī)器的研究。1950 年圖靈的論文“機(jī)器能思考嗎?”,為即將問世的人工智能提供了科學(xué)性和開創(chuàng)性的構(gòu)思。
1956 年夏季由麥卡錫(McCarthyJ)、明斯基(Minsky ML)、羅徹斯特(Lochester N)和香農(nóng)(Shannon CE)共同發(fā)起,并邀請其他6位年輕的科學(xué)家,在美國達(dá)特茅斯(Dartmouth)大學(xué)舉辦了一次長達(dá)兩個(gè)月的十人研討會,討論用機(jī)器模擬人類智能問題,首次使用“人工智能”這一術(shù)語。這是人類歷史上第一次人工智能研討會,標(biāo)志著國際人工智能學(xué)科的誕生,具有十分重要的歷史意義。發(fā)起這次研討會的人工智能學(xué)者麥卡錫和明斯基,則被譽(yù)為國際人工智能的“奠基者”或“創(chuàng)始人”(The founding father),有時(shí)也稱為“人工智能之父”。
中國的人工智能經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展過程?取得哪些成績?存在什么問題?面臨何種機(jī)遇?有哪些解決方案?本文力圖逐一探討。
一、發(fā)展過程
與國際上人工智能的發(fā)展情況相比,國內(nèi)的人工智能研究不僅起步較晚,而且發(fā)展道路曲折坎坷,歷經(jīng)了質(zhì)疑、批評甚至打壓的十分艱難的發(fā)展歷程。直到改革開放之后,中國的人工智能才逐漸走上發(fā)展之路。
1.迷霧重重
20世紀(jì)50—60年代,人工智能在西方國家得到重視和發(fā)展,而在蘇聯(lián)卻受到批判,將其斥為“資產(chǎn)階級的反動偽科學(xué)”。當(dāng)時(shí),受蘇聯(lián)批判人工智能和控制論(Cybernetics)的影響,中國在20世紀(jì)50年代幾乎沒有人工智能研究;20世紀(jì)60年代后期和70年代,雖然蘇聯(lián)解禁了控制論和人工智能的研究,但因中蘇關(guān)系惡化,中國學(xué)術(shù)界將蘇聯(lián)的這種解禁斥之為“修正主義”,人工智能研究繼續(xù)停滯。那時(shí),人工智能在中國要么受到質(zhì)疑,要么與“特異功能”一起受到批判,被認(rèn)為是偽科學(xué)和修正主義?!墩g外國自然科學(xué)哲學(xué)》月刊1976年第3期刊文稱:“在批判‘圖像識別’和‘人工智能’研究領(lǐng)域各種反動思潮的斗爭中,走自己的道路”。這足見中國人工智能研究迷霧重重的艱難處境。
1978年3月,全國科學(xué)大會在北京召開。在華國鋒主持的大會開幕式上,鄧小平發(fā)表了“科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力”的重要講話。大會提出“向科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化進(jìn)軍”的戰(zhàn)略決策,打開解放思想的先河,促進(jìn)中國科學(xué)事業(yè)的發(fā)展,使中國科技事業(yè)迎來了科學(xué)的春天[9]。這是中國改革開放的先聲,廣大科技人員出現(xiàn)了思想大解放,人工智能也在醞釀著進(jìn)一步的解禁。吳文俊提出的利用機(jī)器證明與發(fā)現(xiàn)幾何定理的新方法——幾何定理機(jī)器證明(圖1),獲得1978年全國科學(xué)大會重大科技成果獎就是一個(gè)好的征兆。
20世紀(jì)80年代初期,錢學(xué)森等主張開展人工智能研究,中國的人工智能研究進(jìn)一步活躍起來。但是,由于當(dāng)時(shí)社會上把“人工智能”與“特異功能”混為一談,使中國人工智能走過一段很長的彎路。一方面,包括許多人工智能學(xué)者在內(nèi)的研究者把人工智能與特異功能攪在一起“研究”;另一方面,社會上在批判“特異功能”時(shí)將“人工智能”一起進(jìn)行批判,把兩者一并斥之為“偽科學(xué)”。
2.艱難起步
20世紀(jì)70年代末至80年代,知識工程和專家系統(tǒng)在歐美發(fā)達(dá)國家得到迅速發(fā)展,并取得重大的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)時(shí)中國相關(guān)研究處于艱難起步階段,一些基礎(chǔ)性的工作得以開展。
1) 派遣留學(xué)生出國研究人工智能。
改革開放后,自1980 年起中國大批派遣留學(xué)生赴西方發(fā)達(dá)國家研究現(xiàn)代科技,學(xué)習(xí)科技新成果,其中包括人工智能和模式識別等學(xué)科領(lǐng)域。這些人工智能“海歸”專家,已成為中國人工智能研究與開發(fā)應(yīng)用的學(xué)術(shù)帶頭人和中堅(jiān)力量,為發(fā)展中國人工智能做出舉足輕重的貢獻(xiàn)。
2) 成立中國人工智能學(xué)會。
1981 年9 月,中國人工智能學(xué)會(CAAI)在長沙成立,秦元勛當(dāng)選第一任理事長。于光遠(yuǎn)在大會期間主持了一次大型座談會,討論有關(guān)人工智能的一些認(rèn)識問題。他指出:“人工智能是一門新興的科學(xué),我們應(yīng)該積極支持;對所謂‘人體特異功能’的研究是一門偽科學(xué),不但不應(yīng)該支持,而且要堅(jiān)決反對?!?982年,中國人工智能學(xué)會刊物《人工智能學(xué)報(bào)》在長沙創(chuàng)刊,成為國內(nèi)首份人工智能學(xué)術(shù)刊物。
CAAI首任理事長秦元勛也頗受爭議。秦元勛獲美國哈佛大學(xué)博士學(xué)位后于1948年回國,歷任中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所研究員、執(zhí)行副所長,中國核學(xué)會計(jì)算物理學(xué)會理事長,中國人工智能學(xué)會首屆理事長等職。他在常微分方程的定性理論、運(yùn)動穩(wěn)定性、近似解析、機(jī)器推理等方面的研究,在中國處于開創(chuàng)的地位。其中極限環(huán)的研究,具有國際先進(jìn)水平。他曾負(fù)責(zé)完成了中國第一顆原子彈和氫彈的威力計(jì)算工作,是1982年國家自然科學(xué)獎一等獎的原子彈氫彈設(shè)計(jì)原理中的物理力學(xué)數(shù)學(xué)理論項(xiàng)目的主要工作者之一,并開辟了計(jì)算物理學(xué)這一新的學(xué)科分支。
3) 開始人工智能的相關(guān)項(xiàng)目研究。
20世紀(jì)70年代末至80年代前期,一些人工智能相關(guān)項(xiàng)目已被納入國家科研計(jì)劃。例如,在1978年召開的中國自動化學(xué)會年會上,報(bào)告了光學(xué)文字識別系統(tǒng)、手寫體數(shù)字識別、生物控制論和模糊集合等研究成果,表明中國人工智能在生物控制和模式識別等方向的研究已開始起步。又如,1978年把“智能模擬”納入國家研究計(jì)劃。不過,當(dāng)時(shí)還未能直接提到“人工智能”研究,說明中國的人工智能禁區(qū)有待進(jìn)一步打開。
3.迎來曙光
1984年1月和2月,鄧小平分別在深圳和上海觀看兒童與計(jì)算機(jī)下棋時(shí),指示“計(jì)算機(jī)普及要從娃娃抓起”。此后,中國人工智能研究的境遇有所好轉(zhuǎn)。例如,人民日報(bào)關(guān)于人工智能的報(bào)道也漸漸多了起來。20世紀(jì)80年代中期,中國的人工智能迎來曙光,開始走上比較正常的發(fā)展道路。
國防科工委于1984年召開了全國智能計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)學(xué)術(shù)討論會,1985年又召開了全國首屆第五代計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)研討會。1986年起把智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、智能機(jī)器人和智能信息處理等重大項(xiàng)目列入國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)。
1986 年,清華大學(xué)校務(wù)委員會經(jīng)過三次討論后,決定同意在清華大學(xué)出版社出版《人工智能及其應(yīng)用》著作。
1987年7月《人工智能及其應(yīng)用》在清華大學(xué)出版社公開出版,成為國內(nèi)首部具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能專著。接著,中國首部人工智能、機(jī)器人學(xué)和智能控制著作分別于1987年、1988 年和1990 年問世。1988 年2月,主管國家科技工作的國務(wù)委員兼國家科委主任宋健親筆致信蔡自興(圖2),對《人工智能及其應(yīng)用》的公開出版和人工智能學(xué)科給予高度評價(jià),指出該人工智能著作的編著和出版“使這一前沿學(xué)科的最精彩的成就迅速與中國讀者見面,這對人工智能在中國的傳播和發(fā)展必定會起到重大的推動作用……我深信,以人工智能和模式識別為帶頭的這門新學(xué)科,將為人類邁進(jìn)智能自動化時(shí)期做出奠基性貢獻(xiàn)?!彼谓υ摃母叨仍u價(jià),體現(xiàn)出他對發(fā)展中國人工智能的關(guān)注和對作者的鼓勵,對中國人工智能的發(fā)展產(chǎn)生了重大和深遠(yuǎn)的影響。
在這封信中宋健還提到:“十年前,當(dāng)我們和錢先生修訂工程控制論時(shí),尚無系統(tǒng)參考書可言,只能斷斷續(xù)續(xù)介紹一些思路。現(xiàn)在錢先生看到此書,也一定會欣喜萬分?!边@體現(xiàn)了宋健的謙虛品德,也表現(xiàn)出錢學(xué)森當(dāng)時(shí)對人工智能的熱烈支持。
1987年《模式識別與人工智能》雜志創(chuàng)刊。
1989年首次召開了中國人工智能聯(lián)合會議(CJCAI),至2004年共召開了8次。此外,還曾經(jīng)聯(lián)合召開過6屆中國機(jī)器人學(xué)聯(lián)合會議。
1993年起,把智能控制和智能自動化等項(xiàng)目列入國家科技攀登計(jì)劃。
1993年7月,宋健應(yīng)邀為中國人工智能學(xué)會智能機(jī)器人分會成立題詞“人智能則國智科技強(qiáng)則國強(qiáng)”,向成立大會表示祝賀。本題詞很好地闡明了人工智能與提高民族素質(zhì)、增強(qiáng)科技實(shí)力和建設(shè)現(xiàn)代化強(qiáng)國的辯證關(guān)系,也是國家科技領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)人對中國人工智能事業(yè)的有力支持以及對全國人工智能工作者的殷切期望。
4.蓬勃發(fā)展
進(jìn)入21世紀(jì)后,更多的人工智能與智能系統(tǒng)研究課題獲得國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)和重大項(xiàng)目、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863 計(jì)劃)和國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目、科技部科技攻關(guān)項(xiàng)目、工信部重大項(xiàng)目等各種國家基金計(jì)劃支持,并與中國國民經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的重大需求相結(jié)合,力求為國家做出更大貢獻(xiàn)。這方面的研究項(xiàng)目很多,代表性的研究有視覺與聽覺的認(rèn)知計(jì)算、面向Agent的智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、中文智能搜索引擎關(guān)鍵技術(shù)、智能化農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、虹膜識別、語音識別、人工心理與人工情感、基于仿人機(jī)器人的人機(jī)交互與合作、工程建設(shè)中的智能輔助決策系統(tǒng)、未知環(huán)境中移動機(jī)器人導(dǎo)航與控制等。
2006年8月,中國人工智能學(xué)會聯(lián)合其他學(xué)會和有關(guān)部門,在北京舉辦了“慶祝人工智能學(xué)科誕生50周年”大型慶?;顒?。除了人工智能國際會議外,紀(jì)念活動還包括由中國人工智能學(xué)會主辦的首屆中國象棋計(jì)算機(jī)博弈錦標(biāo)賽暨首屆中國象棋人機(jī)大戰(zhàn)。東北大學(xué)的“棋天大圣”象棋軟件獲得機(jī)器博弈冠軍;“浪潮天梭”超級計(jì)算機(jī)以11:9的成績戰(zhàn)勝了中國象棋大師。這些賽事的成功舉辦,彰顯了中國人工智能科技的長足進(jìn)步,也向廣大公眾進(jìn)行了一次深刻的人工智能基本知識普及教育。主辦者認(rèn)為,這次中國象棋人機(jī)大戰(zhàn)“無論贏家是人類大師或超級計(jì)算機(jī),都是人類智慧的勝利”。
同年,《智能系統(tǒng)學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊(圖3),這是繼《人工智能學(xué)報(bào)》和《模式識別與人工智能》之后國內(nèi)第3份人工智能類期刊。他們?yōu)閲鴥?nèi)人工智能學(xué)者和高校師生提供了一個(gè)學(xué)術(shù)交流平臺,對中國人工智能研究與應(yīng)用起到促進(jìn)作用。
2009 年,中國人工智能學(xué)會牽頭組織,向國家學(xué)位委員會和國家教育部提出設(shè)置“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)位授權(quán)一級學(xué)科的建議。該建議指出:現(xiàn)在信息化向智能化邁進(jìn)”的趨勢已經(jīng)顯現(xiàn);因此,今天培養(yǎng)的智能科學(xué)技術(shù)高級人才大軍,正好趕上明天信息化向智能化大規(guī)模邁進(jìn)的需要。為此,一個(gè)順理而緊迫的建議就是:為了適應(yīng)信息化向智能化邁進(jìn)的大趨勢,為了實(shí)現(xiàn)建設(shè)創(chuàng)新型國家的大目標(biāo),在中國學(xué)位體系中增設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)博士和碩士學(xué)位授權(quán)一級學(xué)科。這個(gè)建議凝聚了中國廣大人工智能教育工作者的心智心血和他們的遠(yuǎn)見卓識,對中國人工智能學(xué)科建設(shè)具有十分深遠(yuǎn)的意義。
5.國家戰(zhàn)略
近兩年來,中國的人工智能已發(fā)展成為國家戰(zhàn)略。國家最高領(lǐng)導(dǎo)人習(xí)近平、李克強(qiáng)發(fā)表重要講話,對發(fā)展中國人工智能和機(jī)器人學(xué)給予高屋建瓴的指示與支持。
2014年6月9日,習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第十七次院士大會、中國工程院第十二次院士大會開幕式上發(fā)表重要講話強(qiáng)調(diào):“由于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)同機(jī)器人技術(shù)相互融合步伐加快,3D打印、人工智能迅猛發(fā)展,制造機(jī)器人的軟硬件技術(shù)日趨成熟,成本不斷降低,性能不斷提升,軍用無人機(jī)、自動駕駛汽車、家政服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),有的人工智能機(jī)器人已具有相當(dāng)程度的自主思維和學(xué)習(xí)能力?!覀円獙彆r(shí)度勢、全盤考慮、抓緊謀劃、扎實(shí)推進(jìn)?!边@是黨和國家最高領(lǐng)導(dǎo)人首次對人工智能和相關(guān)智能技術(shù)的高度評價(jià),是對開展人工智能和智能機(jī)器人技術(shù)開發(fā)的莊嚴(yán)號召和大力推動。
2015年十二屆全國人大三次會議上,李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中提出:“人工智能技術(shù)將為基于互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用提供核心基礎(chǔ)。未來人工智能技術(shù)將進(jìn)一步推動關(guān)聯(lián)技術(shù)和新興科技、新興產(chǎn)業(yè)的深度融合,推動新一輪的信息技術(shù)革命,勢必將成為我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的新支點(diǎn)?!边@是對人工智能技術(shù)的重要作用給予的充分肯定,是對人工智能的有力促進(jìn)。
2015年5月,國務(wù)院發(fā)布《中國制造2025》(圖4),部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。這是中國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動綱領(lǐng)。圍繞實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo),《中國制造2025》明確了9項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn)。
這些戰(zhàn)略任務(wù),無論是提高創(chuàng)新能力、信息化與工業(yè)化深度融合、強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力、加強(qiáng)質(zhì)量品牌建設(shè),或是推動重點(diǎn)領(lǐng)域突破發(fā)展、全面推行綠色制造、推進(jìn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展服務(wù)型制造和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、提高制造業(yè)國際化發(fā)展水平,都離不開人工智能的參與,都與人工智能的發(fā)展密切相關(guān)。人工智能是智能制造不可或缺的核心技術(shù)。
2016年4月,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部等三部委聯(lián)合印發(fā)了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》,為“十三五”期間中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展描繪了清晰的藍(lán)圖。該發(fā)展規(guī)劃提出的大部分任務(wù),如智能生產(chǎn)、智能物流、智能工業(yè)機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、消防救援機(jī)器人、手術(shù)機(jī)器人、智能型公共服務(wù)機(jī)器人、智能護(hù)理機(jī)器人等,都需要采用各種人工智能技術(shù)。人工智能也是智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)。
2016年5月,國家發(fā)改委和科技部等4部門聯(lián)合印發(fā)《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實(shí)施方案》,明確未來3年智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)與具體扶持項(xiàng)目,進(jìn)一步體現(xiàn)出人工智能已被提升至國家戰(zhàn)略高度。根據(jù)方案的內(nèi)容,未來3年將在3個(gè)大方面、9個(gè)小項(xiàng)推進(jìn)智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
國家最高領(lǐng)導(dǎo)人對人工智能的高度評價(jià)和對發(fā)展我國人工智能的指示,《中國制造2025》、《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020 年)》和《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實(shí)施方案》的發(fā)布與施行,體現(xiàn)了中國已把人工智能技術(shù)提升到國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度,為人工智能的發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的優(yōu)良環(huán)境,也賦予人工智能艱巨而光榮的歷史使命。
2015年7月在北京召開了“2015中國人工智能大會”。發(fā)表了《中國人工智能白皮書》,包括“中國智能機(jī)器人白皮書”、“中國自然語言理解白皮書”、“中國模式識別白皮書”、“中國智能駕駛白皮書”和“中國機(jī)器學(xué)習(xí)白皮書”,為中國人工智能相關(guān)行業(yè)的科技發(fā)展描繪一個(gè)輪廓,給產(chǎn)業(yè)界指引一個(gè)發(fā)展方向。
2016年4月由中國人工智能學(xué)會發(fā)起,聯(lián)合20余家國家一級學(xué)會,在北京舉行“2016 全球人工智能技術(shù)大會暨人工智能60 周年紀(jì)念活動啟動儀式”(圖5)。這次活動恰逢國際人工智能誕辰60周年,谷歌AlphaGo與韓國圍棋九段棋手李世石上演“世紀(jì)人機(jī)大戰(zhàn)”(圖6),將人工智能的關(guān)注度推到了前所未有的高度。啟動儀式共同慶祝國際人工智能誕辰60周年,傳承和弘揚(yáng)人工智能的科學(xué)精神,開啟智能化時(shí)代的新征程。
現(xiàn)在,人工智能已發(fā)展成為國家發(fā)展戰(zhàn)略,中國已有數(shù)以10萬計(jì)的科技人員和大學(xué)師生從事不同層次的人工智能相關(guān)領(lǐng)域研究、學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用,人工智能研究與應(yīng)用已在中國空前開展,碩果累累,必將為促進(jìn)其他學(xué)科的發(fā)展和中國的現(xiàn)代化建設(shè)做出新的重大貢獻(xiàn)。