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1.1 人工智能简史

1.1.1 全球人工智能发展史

人工智能自1956年提出以来,经历了三个阶段,这三个阶段同时也是算法和研究方法更迭的过程,其发展历史见图1-2。

第一个阶段是20世纪60~70年代,人工智能迎来了黄金时期,以逻辑学为主导的研究方法成为主流。人工智能通过计算机来实现机器化的逻辑推理证明,但最终难以实现。

第二个阶段是20世纪70~90年代。其中,1974~1980年,人工智能技术的不成熟和过誉的声望使其进入“人工智能寒冬”,人工智能研究和投资大量减少。1980~1987年,专家系统研究方法成为人工智能的研究热门,资本和研究热情再次燃起。1987~1993年,计算机性能比之前几十年已有了长足的进步,这时试图通过建立基于计算机的专家系统来解决问题,但是由于数据较少并且太局限于经验知识和规则,难以构筑有效的系统,资本和政府支持再次撤出,人工智能迎来第二次“寒冬”。

第三个阶段是20世纪90年代以后。1993年至今,随着计算力和数据量的大幅度提升,人工智能技术获得进一步优化。至今,数据量、计算力的大幅度提升,帮助人工智能在机器学习,特别是神经网络主导的深度学习领域得到了极大的突破。基于深度神经网络技术的发展,人工智能逐渐步入快速发展期。

图1-2 人工智能发展历史

1.1.2 我国人工智能发展史

与国际人工智能的发展情况相比,我国的人工智能研究不仅起步较晚,而且发展道路曲折坎坷。直到改革开放之后,我国的人工智能才逐渐走上发展之路。主要经历了曲折认识、艰难探索、初有成果、快速发展和国之重略五个阶段,见图1-3。

图1-3 我国人工智能发展历程

1.曲折认识

20世纪50~60年代,人工智能在西方国家得到重视和发展,而我国在苏联“人工智能是资产阶级的反动伪科学”的影响下,在20世纪50年代几乎没有人工智能的研究。20世纪60年代后期到70年代,虽然苏联解禁了控制论和人工智能的研究,但因中苏关系恶化,我国学术界将苏联的这种解禁斥为“修正主义”,人工智能研究继续停滞。

1978年3月,全国科学大会在北京召开,邓小平同志提出了“科学技术是生产力”的重要论断,打开了解放思想的先河,促进了我国科学事业的发展,使我国科技事业迎来了春天,人工智能也在酝酿着进一步的解禁。标志性的事件是吴文俊提出的利用机器证明与发现几何定理的新方法——几何定理的机器证明,获得1978年全国科学大会重大科技成果奖。

20世纪80年代初期,钱学森等主张开展人工智能研究,我国的人工智能研究进一步活跃起来。但是,由于当时社会上把“人工智能”与“特异功能”混为一谈,使我国人工智能走了一段弯路。

2.艰难探索

20世纪70年代末至80年代,知识工程和专家系统在欧美发达国家得到迅速发展,并取得重大的经济效益。当时我国相关研究处于艰难起步阶段,一些基础性的工作得以开展,包括选派留学生出国研究人工智能、成立中国人工智能学会和开始人工智能的相关项目研究等。

20世纪70年代末至80年代前期,一些人工智能相关项目已被纳入国家科研计划。标志性事件如下:

❖ 1978年召开了中国自动化学会年会,年会上报告了光学文字识别系统、手写体数字识别、生物控制论和模糊集合等研究成果,表明我国人工智能在生物控制和模式识别等方向的研究已开始起步。

❖ 1978年“智能模拟”纳入国家研究计划,当时社会各界对人工智能的认识还不深,未能直接提到“人工智能”研究。

1)同学,您知道我国现阶段的基本国情是什么吗?请把您的答案写在下面。

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2)同学,您知道国情的组成要素包括什么吗?请把您的答案写在下面。

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3)同学,您能根据我国的基本国情来陈述一下,为什么我国人工智能的发展经历了“曲折认识”和“艰难探索”两个特殊阶段?为什么会与世界人工智能的发展历史不同?

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3.初有成果

1984年2月,邓小平同志分别在上海观看儿童操作简易电子计算机,提出“计算机普及要从娃娃抓起”。此后,我国人工智能研究的境遇有所好转,《人民日报》关于人工智能的报道也渐渐多了起来。20世纪80年代中期,我国的人工智能迎来曙光,开始走上比较正常的发展道路。

❖ 1984年国防科工委,全国智能计算机及其系统学术讨论会召开。

❖ 1985年,全国首届第五代计算机学术研讨会召开。

❖ 1986年起,智能计算机系统、智能机器人和智能信息处理等重大项目被列入“863计划”。

❖ 1986年,清华大学出版社出版《人工智能及其应用》著作,成为国内首部具有自主知识产权的人工智能专著。

❖ 1987年,《模式识别与人工智能》杂志顺利创刊。

❖ 1988年,我国首部机器人学著作出版。

❖ 1990年,我国首部智能控制著作出版。

❖ 1993年,智能控制和智能自动化等项目被列入国家科技攀登计划。

4.快速发展

进入21世纪后,更多的人工智能与智能系统研究课题获得国家自然科学基金重点和重大项目、“863计划”和“973计划”项目、科技部科技攻关项目、工信部重大项目等各种国家基金计划支持,并与我国国民经济和科技发展的重大需求相结合,力求为国家做出更大贡献。

❖ 代表性的研究主要有视听觉信息的认知计算、面向Agent的智能计算机系统、中文智能搜索引擎关键技术、智能化农业专家系统、虹膜识别、语音识别、人工心理与人工情感、基于仿人机器人的人机交互与合作、工程建设中的智能辅助决策系统、未知环境中移动机器人导航与控制等。

❖ 2009年,中国人工智能学会牵头组织,向国务院学位委员会和中华人民共和国教育部(以下简称教育部)提出设置“智能科学与技术”学位授权一级学科的建议,这标志着我国人工智能人才的系统培养正式拉开帷幕。

1)自改革开放以来,凭借我国的人口红利优势,很多外资企业纷纷在我国开办工厂,我国成为全球制造业的工厂。同学,您知道什么是人口红利吗?

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2)查找相关资料,结合我国国情,说明对“创造红利”一词的理解。

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3)同学,您能从“人口红利”向“创造红利”转变这个观点来陈述一下,为什么我国在21世纪初要大力研究人工智能技术?

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5.国之重略

近年来,我国的人工智能已发展成为国家战略。党和国家领导人发表重要讲话,对发展我国人工智能和机器人学给予高屋建瓴的指示与支持。

❖ 2014年6月9日,习近平总书记在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会开幕式上发表重要讲话强调:“由于大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术同机器人技术相互融合步伐加快,3D打印、人工智能迅猛发展,制造机器人的软硬件技术日趋成熟,成本不断降低,性能不断提升,军用无人机、自动驾驶汽车、家政服务机器人已经成为现实,有的人工智能机器人已具有相当程度的自主思维和学习能力。……我们要审时度势、全盘考虑、抓紧谋划、扎实推进。”这是党和国家最高领导人对人工智能和相关智能技术的高度评价,是对开展人工智能和智能机器人技术开发的庄严号召和大力推动。

❖ 2015年5月,国务院发布《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。围绕实现制造强国的战略目标,《中国制造2025》明确了9项战略任务和重点。这些战略任务,无论是提高国家制造业创新能力、信息化与工业化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设,还是推动重点领域突破发展、全面推行绿色制造、推进制造业结构调整、发展服务型制造和生产性服务业、提高制造业国际化发展水平,都离不开人工智能的参与,都与人工智能的发展密切相关。人工智能是智能制造不可或缺的核心技术。

❖ 2015年7月26日,2015中国人工智能大会在北京召开,来自相关领域的专家学者和企业界人士围绕人工智能领域的最新热点和发展趋势等进行了交流与探讨,突显在“互联网+”行动计划下催生的新形态、新业态发展过程中,人工智能技术将成为基于互联网和移动互联网等领域创新应用的核心基础。未来,人工智能技术将进一步推动关联技术和新兴科技、新兴产业的深度融合,推动新一轮的信息技术革命,势必成为我国经济结构转型升级的新支点。总而言之,该会议充分肯定了人工智能技术的重要作用,对人工智能的发展起到了强而有力的促进作用。

❖ 2016年3月,工业和信息化部、国家发展和改革委、财政部三部委联合印发了《机器人产业发展规划(2016—2020年)》,为“十三五”期间我国机器人产业发展描绘了清晰的蓝图。该发展规划提出的大部分任务,如智能生产、智能物流、智能工业机器人、人机协作机器人、消防救援机器人、手术机器人、智能型公共服务机器人、智能护理机器人等,都需要采用人工智能技术。人工智能也是智能机器人产业发展的关键核心技术。

❖ 2016年5月,国家发展改革委和科技部等4部门联合印发《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》,明确未来3年智能产业的发展重点与具体扶持项目,进一步体现出人工智能已被提升至国家战略高度。

❖ 2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,这一规划的目的是抢抓人工智能发展的重大战略机遇,构筑我国人工智能发展的先发优势,加快建设创新型国家和世界科技强国。

❖ 2018年4月,教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》,目的是提升高校人工智能领域科技创新、人才培养和服务国家需求的能力。

现在,人工智能已发展成为国家发展战略,我国已有数以10万计的科技人员和大学师生从事不同层次的人工智能相关领域研究、学习、开发与应用,人工智能研究与应用已在我国空前开展,硕果累累,必将为促进其他学科的发展和我国的现代化建设做出新的重大贡献。

1)人工智能技术的实质是什么?

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2)有人说目前人类社会正在进行第四次工业革命,这次工业革命的一个标志就是人工智能技术的应用。从工业化进程的角度来陈述,为什么我国对人工智能如此重视,颁布了很多的政策来大力推动发展人工智能技术?

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