人工智慧的主要研究流派和成果(一)
到了20世紀70年代,人工智慧研究領域形成三駕馬車:卡內基梅隆大學的紐厄爾和西蒙,斯坦福大學的麥肯錫,麻省理工學院的馬文.明斯基。
他們分屬兩個人工智慧研究流派,資訊計算學派和神經網路學派。
前者著眼於程式的邏輯結構、符號作業系統以及程式語言,他們尤其強調“計算”這一概念對於人工智慧研究的重要性;後者著眼於神經網路的研究,強調對大腦神經系統工作方式的探索和模擬。
他們都是理性主義哲學流派的忠實信徒,堅定的認為大腦就是一個複雜的肉質機器,更進一步,受到夏農資訊理論和圖靈可計算性理論的啟發,對人類大腦的思維活動有了更加清晰的推測,那就是接受資訊,對資訊進行加工計算,得出結論,並進行適當的決策反應。
編過程式的人都知道,早期的程式,實質上是一個數據加工處理過程,據此看來,一定和這一大腦機器模型有直接的關係。
他們在人工智慧寒冬來臨之前的研究的重要成果包括:
1.各種國際象棋下棋系統:很多人工智慧大咖都參與研究過,如1955年紐厄爾編寫的NSS程式,1951年麥卡錫編寫的下棋程式和α-β搜素法。
2.通用問題求解機,紐厄爾和西蒙從五十年代一直研究到70年代,先後開發了邏輯理論機器(LTM)、通用問題求解器(GPS)、SOAR等。由此構造出他們的認知模型,並最終得出結論,即智慧作為一種高階的資訊處理過程,可以通過操作物理符號來加以解釋。
3.隨機化強化神經模擬計算機(SNARC),由馬文.明斯基和迪安.埃德蒙在1951年設計,模擬大腦神經元的工作方式,使用電子元件對外界訊號進行反應,在完成任務時,它的人造神經元首先會建立一些隨機聯結,如果其中一種特定的聯結能夠協助完成任務,那麼這種聯結就得到增強,由此,各種得到增強的聯結構成一個模擬神經網路。
4、計算機語言,這裡只列出和人工智慧有關的,包括IPL(資訊處理語言,紐厄爾和西蒙)、LISP(表處理語言,麥卡錫)、Prolog(邏輯處理語言,阿蘭.科爾邁倫和羅伯特.科沃爾斯基)。
“知識就是力量”,培根的名言至今仍在中國的各種學習場所懸掛,具有強大的生命力。
如果立論的前提是錯誤的,無論用多麼完善的推理機制和規則來推到,結論肯定是錯誤的,甚至是荒謬的,如中世紀的經院哲學,只有知識的普及帶來了光明,照亮歐洲盡千年的黑暗。
具備人工智慧的機器也一樣,沒有知識的支撐,將幼稚得連一個嬰兒都不如。
人工智慧的大師們逐漸意識到了這點,開始探求具有常識的機器的研究,要想機器具備常識,就得讓機器理解並記憶人類的知識,知識的機器表達成了研究的關鍵。
但早期的大師們仍沒有將知識和資訊的概念進行有意識的區分,他們所謂知識就是資訊,紐厄爾研發一款並不怎麼成功的梅林(Merlin)程式,試圖讓程式理解的方式對資訊進行表徵,麥卡錫和明斯基提出框架(frame)概念,來對知識進行組織化和條目化。
人工智慧呼喚新的研究大師,愛德華.費根堡姆,道格拉斯.裡南應時而生。
費根堡姆基於歸納推理的專家系統和道格拉斯.裡蘭的大百科全書計劃成功推出,讓知識的光芒閃爍在人工智慧的天空,並迅速成為人工智慧研究領域的主流,還在商業領域得到了廣泛的應用。
費根堡姆提出了知識庫的概念,包括某種特定領域的高階技能,他和特定領域的專家合作,將他們的知識和工作經驗灌入知識庫,形成一個專家系統,又通過一種被稱做“推理機構”的程式對顧客的問題進行推理和解答。
費根堡姆1965年成功研製出DENDRAL,利用知識庫和一種叫做“推論引擎”的結構產生一條邏輯鏈條,從而有效的解決問題。
如果說DENDRAL是一個實驗室得力助手,1970年的改進版METADENDRAL又稱為一位全自動的化學家。
斯坦福大學研製出MYCIN是專家系統在醫學領域的應用,它擁有強大的傳染病知識庫,可以作為醫生的諮詢助手。
除了醫學和化學,專家系統還廣泛應用於工業製造、生物和地質學的科研、軍事訊號、航天科技等諸多領域。
如果說專家系統是某一領域的專才,那麼,道格拉斯.裡南負責研發的機器大百科全書Cyc則是無所不知的通才。
Cyc是通過一種類似Lisp的CycL程式語言進行編寫的,管理著上百萬的知識命題,這些命題以微型理論作為單元來組織,每個微型理論由一些命題條目和概念組成,並對特定領域的比喻和習語提供解釋規則,Cyc還擁有30多個獨立的推理引擎。
Cyc以強大的知識庫著稱,伴隨著不斷的質疑聲和不斷推遲的研究計劃,Cyc的知識條目也在不斷增長,1984年100萬條,1994年400萬條,人們預計最終會需要2000萬到4000萬條才夠,這麼龐大的知識無疑使Cyc成為一個通用專家系統。
但在開放的網際網路時代,各種知識層出不窮,實時上傳到網上,加上各種智慧化的搜尋引擎讓我們快速獲得,Cyc知識庫的存在價值究竟還有多少呢?