人工智能导论第4版-课件 第14章-争论和展望

人工智能第十四章争论和展望第14章争论与展望

14.1争论14.2展望14.1争论对人工智能理论的争论对人工智能方法的争论对人工智能技术路线的争论对强、弱人工智能的争论14.1.1对人工智能理论的争论符号主义学派认为：人的认知基元是符号，而且认知过程即符号操作过程；人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，因此我们能够用计算机来模拟人的智能行为，即用计算机的符号操作来模拟人的认知过程。知识是信息的一种形式，是构成智能的基础，人工智能的核心问题是知识表示、知识推理和知识运用。知识可用符号表示，也可用符号进行推理，因而有可能建立起基于知识的人类智能和机器智能的统一理论体系。14.1.1对人工智能理论的争论连接主义学派认为：人的思维基元是神经元，而不是符号处理过程，对物理符号系统假设持反对意见，认为人脑不同于计算机，并提出连接主义的大脑工作模式，用于取代符号操作的计算机工作模式。行为主义学派认为：智能取决于感知和行动（所以被称为行为主义），提出了智能行为的“感知−动作”模式；智能不需要知识、不需要表示、不需要推理，人工智能可以像人类智能一样逐步进化（所以又称为进化主义），智能行为只能在现实世界中与周围环境交互作用而表现出来。14.1.2对人工智能方法的争论符号主义认为，人工智能的研究方法应为功能模拟方法，通过分析人类认知系统所具备的功能和机能，然后用计算机模拟这些功能，实现人工智能。符号主义力图用数学逻辑方法来建立人工智能的统一理论体系，但遇到不少暂时无法解决的困难，并受到其他学派的否定。连接主义认为，人工智能应着重于结构模拟，即模拟人的生理神经网络结构，而且功能、结构与智能行为是密切相关的。不同的结构表现出不同的功能和行为，他们已经提出了多种人工神经网络结构和学习算法。14.1.2对人工智能方法的争论行为主义认为，人工智能的研究方法应采用行为模拟方法，功能、结构与智能行为也是不可分的，不同的行为表现出不同的功能和控制结构。行为主义的研究方法也受到了其他学派的怀疑与批判，认为行为主义最多只能创造出智能昆虫行为，而无法创造出人的智能行为。14.1.3对人工智能技术路线的争论（1）专用路线专用路线强调研制与开发专用的智能计算机、人工智能软件、专用开发工具、人工智能语言和其他专用工具或设备。（2）通用路线通用路线是指，通用的计算机硬件和软件能够为人工智能开发提供有效的支持，并能够解决广泛的和一般的人工智能问题；强调人工智能应用系统和人工智能产品的开发，应与计算机技术和主流技术相结合，并把知识工程视为软件工程的一个分支。14.1.3对人工智能技术路线的争论（3）硬件路线硬件路线认为，人工智能的发展主要依靠硬件技术，智能机器的开发主要依赖于各种智能硬件、智能工具及固化技术。（4）软件路线软件路线强调，人工智能的发展主要依靠软件技术，智能机器的研制主要在于开发各种智能软件、工具及其应用系统。14.1.4对强、弱人工智能的争论强人工智能认为，有可能制造出真正能推理（reasoning）和解决问题（problem

solving）的智能机器，并且这样的机器将被认为是有知觉的，有自我意识的。强人工智能可以包括两类：①类人的人工智能，即机器的思考和推理就像人的思维一样；②非类人的人工智能，即机器产生了与人类完全不一样的知觉和意识，使用与人类完全不一样的推理方式。弱人工智能认为，不可能制造出能真正地推理和解决问题的智能机器，这些机器只不过看起来像是智能的，但是并不真正拥有智能，也不会有自主意识。14.2展望更新的理论框架更好的技术集成更成熟的应用方法脑机接口14.2.1更新的理论框架（1）宏观与微观隔离一方面是哲学、认知科学、思维科学和心理学等学科所研究的智能层次太高、太抽象，另一方面是人工智能逻辑符号、神经网络和行为主义所研究的智能层次太低。（2）全局与局部割裂人类智能是脑系统的整体效应，有着丰富的层次和多个侧面。但是，符号主义只抓住了人脑的抽象思维特性，连接主义只模仿了人的形象思维特性，行为主义则着眼于人类智能行为特性及其进化过程。14.2.1更新的理论框架（3）理论与实际脱节在宏观上，我们已知道得不少，但是智能千姿百态、变化莫测，复杂得难以理出清晰的头绪。在微观上，我们对大脑的工作机制却知之甚少，似是而非，使我们难以找出规律。在这种背景下提出的各种人工智能理论，只是部分人的主观猜想，能在某些方面表现出“智能”就算相当成功了。14.2.2更好的技术集成人工智能技术是其他信息处理技术及相关学科技术的集成。实现这种集成面临许多挑战，如创造知识表示和传递的标准形式，理解各子系统间的有效交互作用，以及开发数值模型与非数值知识综合表示的新方法，包括定量模型与定性模型的结合，以便用较快速度进行定性推理。要集成的信息技术除了数字技术，还包括计算机网络、远程通信、数据库、计算机图形学、语音与视觉、机器人学、过程控制、并行计算、光计算和生物信息处理等技术。除了信息技术，未来的智能系统还要集成认知科学、心理学、社会学、语言学、系统学和哲学等。14.2.3更成熟的应用方法在当前的人工智能应用方法研究中有几个引人注目的课题，即多种方法混合技术、多专家系统技术、机器学习（特别是神经网络学习）方法、硬件软件一体化技术、并行分布处理技术等。其中，有人认为：对人脑机理和分布式人工智能的研究确立了第六代计算机的基础。随着人工智能应用方法的日渐成熟，人工智能的应用领域必将不断扩大。除了工业、商业、医疗和国防等领域，人工智能已在交通运输、农业、航空、通信、气象、文化、教学、航天技术和海洋工程、管理与决策、博弈与竞技、情报检索等领域得到应用。从基础研究到新产品开发都有人工智能的用武之地。14.2.4脑机接口脑机接口（Brain-ComputerInterface，BCI）是人脑、动物脑和外界建立联系的接口，但是这个联系不是正常的、正规的人脑跟外界的联系，而是通过特殊途径与外界的联系和交互。例如，从编