人工智能與設(shè)計(jì)（二）：AI 是什么
姓名：饒明磊
學(xué)號(hào)：19021210815
【嵌牛導(dǎo)讀】隨著人工智能的興起，設(shè)計(jì)師會(huì)不會(huì)擔(dān)心自己被取代盘榨？
【嵌牛鼻子】機(jī)器學(xué)習(xí) 深度學(xué)習(xí) 創(chuàng)意設(shè)計(jì)
【嵌牛提問(wèn)】人工智能對(duì)設(shè)計(jì)起到輔助作用還是會(huì)完全取代設(shè)計(jì)師喻粹？
【嵌牛正文】AI 的定義
在60年代，AI研究人員認(rèn)為人工智能是一臺(tái)通用機(jī)器人草巡，由于當(dāng)時(shí)理念守呜、技術(shù)和數(shù)據(jù)的限制，人工智能在模式識(shí)別山憨、信息表示查乒、問(wèn)題解決和自然語(yǔ)言處理等不同領(lǐng)域發(fā)展緩慢；
80年代郁竟，AI研究人員轉(zhuǎn)移方向玛迄，認(rèn)為人工智能對(duì)事物的推理能力比抽象能力更重要，機(jī)器為了獲得真正的智能棚亩，機(jī)器必須具有軀體蓖议，它需要感知、移動(dòng)蔑舞、生存拒担，與這個(gè)世界交互。為了積累更多推理能力攻询，AI研究人員開發(fā)出專家系統(tǒng)从撼，它能夠依據(jù)一組從專門知識(shí)中推演出的邏輯規(guī)則在某一特定領(lǐng)域回答或解決問(wèn)題；
1997年，IBM的超級(jí)計(jì)算機(jī)深藍(lán)在國(guó)際象棋領(lǐng)域完勝整個(gè)人類代表卡斯帕羅夫低零；相隔20年婆翔，Google的AlphaGo在圍棋領(lǐng)域完勝整個(gè)人類代表柯潔。劃時(shí)代的事件使大部分AI研究人員確信人工智能的時(shí)代已經(jīng)降臨掏婶。
可能大家覺(jué)得國(guó)際象棋和圍棋好像沒(méi)什么區(qū)別啃奴，其實(shí)兩者的難度不在同一個(gè)級(jí)別。國(guó)際象棋走法的可能性雖多雄妥，但棋盤的大小和每顆棋子的規(guī)則大大限制了贏的可能性最蕾。深藍(lán)可以通過(guò)蠻力看到所有的可能性，而且只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)基本上就可以搞定老厌。相比國(guó)際象棋瘟则，圍棋很不一樣。圍棋布局走法的可能性可能要比宇宙中的原子數(shù)量還多枝秤，幾十臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力都搞不定醋拧，所以機(jī)器下圍棋想贏非常困難，包括圍棋專家和人工智能領(lǐng)域的專家們也紛紛斷言：計(jì)算機(jī)要在圍棋領(lǐng)域戰(zhàn)勝人類棋手淀弹，還要再等100年丹壕。結(jié)果機(jī)器真的做到了，并據(jù)說(shuō)AlphaGo擁有圍棋十幾段的實(shí)力（目前圍棋棋手最高是9段）薇溃。
那么深藍(lán)和AlphaGo在本質(zhì)上有什么區(qū)別菌赖？簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，深藍(lán)的代碼是研究人員編程的痊焊，知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)也是研究人員傳授的盏袄，所以可以認(rèn)為與卡斯帕羅夫?qū)?zhàn)的深藍(lán)的背后還是人類，只不過(guò)它的運(yùn)算能力比人類更強(qiáng)薄啥，更少失誤辕羽。而AlphaGo的代碼是自我更新的，知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是自我訓(xùn)練出來(lái)的垄惧。與深藍(lán)不一樣的是刁愿，AlphaGo擁有兩顆大腦，一顆負(fù)責(zé)預(yù)測(cè)落子的最佳概率到逊，一顆做整體的局面判斷铣口，通過(guò)兩顆大腦的協(xié)同工作，它能夠判斷出未來(lái)幾十步的勝率大小觉壶。所以與柯潔對(duì)戰(zhàn)的AlphaGo的背后是通過(guò)十幾萬(wàn)盤的海量訓(xùn)練后脑题，擁有自主學(xué)習(xí)能力的人工智能系統(tǒng)。
這時(shí)候社會(huì)上出現(xiàn)了不同的聲音：“人工智能會(huì)思考并解決所有問(wèn)題”铜靶、“人工智能會(huì)搶走人類的大部分工作叔遂！”“人工智能會(huì)取代人類嗎？”那么已來(lái)臨的人工智能究竟是什么？
人工智能目前有兩個(gè)定義已艰，分別為強(qiáng)人工智能和弱人工智能痊末。
普通群眾所遐想的人工智能屬于強(qiáng)人工智能，它屬于通用型機(jī)器人哩掺，也就是60年代AI研究人員提出的理念凿叠。它能夠和人類一樣對(duì)世界進(jìn)行感知和交互，通過(guò)自我學(xué)習(xí)的方式對(duì)所有領(lǐng)域進(jìn)行記憶嚼吞、推理和解決問(wèn)題盒件。這樣的強(qiáng)人工智能需要具備以下能力：
1）存在不確定因素時(shí)進(jìn)行推理，使用策略誊薄，解決問(wèn)題履恩，制定決策的能力
2）知識(shí)表示的能力锰茉，包括常識(shí)性知識(shí)的表示能力
3）規(guī)劃能力
4）學(xué)習(xí)能力
5）使用自然語(yǔ)言進(jìn)行交流溝通的能力
6）將上述能力整合起來(lái)實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)的能力
（說(shuō)明：以上結(jié)論借鑒李開復(fù)所著的《人工智能》一書呢蔫。）
這些能力在常人看來(lái)都很簡(jiǎn)單，因?yàn)樽约憾季邆渲坏捎诩夹g(shù)的限制片吊，計(jì)算機(jī)很難具備以上能力，這也是為什么現(xiàn)階段人工智能很難達(dá)到常人思考的水平协屡。
由于技術(shù)未成熟俏脊，現(xiàn)階段的人工智能屬于弱人工智能，還達(dá)不到大眾所遐想的強(qiáng)人工智能肤晓。弱人工智能也稱限制領(lǐng)域人工智能或應(yīng)用型人工智能爷贫，指的是專注于且只能解決特定領(lǐng)域問(wèn)題的人工智能，例如AlphaGo补憾，它自身的數(shù)學(xué)模型只能解決圍棋領(lǐng)域的問(wèn)題漫萄，可以說(shuō)它是一個(gè)非常狹小領(lǐng)域問(wèn)題的專家系統(tǒng)，以及它很難擴(kuò)展到稍微寬廣一些的知識(shí)領(lǐng)域盈匾，例如如何通過(guò)一盤棋表達(dá)出自己的性格和靈魂腾务。
弱人工智能和強(qiáng)人工智能在能力上存在著巨大鴻溝，弱人工智能想要進(jìn)一步發(fā)展削饵，必須具備以下能力：
1）跨領(lǐng)域推理
2）擁有抽象能力
3）“知其然岩瘦，也知其所以然”
4）擁有常識(shí)
5）擁有審美能力
6）擁有自我意識(shí)和情感
（說(shuō)明：以上結(jié)論借鑒李開復(fù)所著的《人工智能》一書。）
在計(jì)算機(jī)理念來(lái)說(shuō)窿撬，人工智能是用來(lái)處理不確定性以及管理決策中的不確定性启昧。意思是通過(guò)一些不確定的數(shù)據(jù)輸入來(lái)進(jìn)行一些具有不確定性的決策。從目前的技術(shù)實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)劈伴，人工智能就是深度學(xué)習(xí)密末，它是06年由Geoffrey Hinton所提出的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，該算法可以使程序擁有自我學(xué)習(xí)和演變的能力。
音頻苏遥、圖片饼拍、文本、視頻這四種載體可以承載著來(lái)自世界萬(wàn)物的信息田炭，人類在理解這些內(nèi)容時(shí)毫不費(fèi)勁师抄；對(duì)于只懂結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，理解這些非結(jié)構(gòu)化內(nèi)容比登天還難教硫，這也就是為什么人與計(jì)算機(jī)交流時(shí)非常費(fèi)勁叨吮。全世界有80%的數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，人工智能想要達(dá)到看懂瞬矩、聽懂的狀態(tài)茶鉴，必須要把非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)這塊硬骨頭啃下來(lái)。學(xué)者在深度學(xué)習(xí)的幫助下在這領(lǐng)域取得了突破性成就景用，這成就為人工智能其他各種能力奠定了基礎(chǔ)涵叮。
經(jīng)過(guò)多年的人工智能研究，人工智能的主要發(fā)展方向分為：計(jì)算智能伞插、感知智能割粮、認(rèn)知智能，這一觀點(diǎn)也得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可媚污。
計(jì)算智能算法主要包括神經(jīng)計(jì)算舀瓢、模糊計(jì)算和進(jìn)化計(jì)算三大部分，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的出現(xiàn)耗美，使得機(jī)器的運(yùn)算能力大幅度提升京髓，能夠更高效、快速處理海量的數(shù)據(jù)商架。計(jì)算智能是人工智能的基礎(chǔ)堰怨，AlphaGo是計(jì)算智能的代表。 感知智能是以視覺(jué)甸私、聽覺(jué)诚些、觸覺(jué)等感知能力輔助機(jī)器，讓機(jī)器能聽懂我們的語(yǔ)言皇型、看懂世界萬(wàn)物诬烹。相比起人類的感知能力，機(jī)器可以通過(guò)傳感器獲取更多信息弃鸦，例如溫度傳感器绞吁、濕度傳感器、紅外雷達(dá)唬格、激光雷達(dá)等等家破。感知智能也是人工智能的基礎(chǔ)颜说，機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車是感知智能的代表汰聋。
認(rèn)知智能是指機(jī)器具有主動(dòng)思考和理解的能力门粪，不用人類事先編程就可以實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)，有目的推理并與人類自然交互烹困。人類有語(yǔ)言玄妈，才有概念、推理髓梅，所以概念拟蜻、意識(shí)、觀念等都是人類認(rèn)知智能的表現(xiàn)枯饿，機(jī)器實(shí)現(xiàn)以上能力還有漫長(zhǎng)的路需要探索酝锅。
下一篇：人工智能與設(shè)計(jì)（三）：AI 對(duì)設(shè)計(jì)的影響
