点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:人工智能的智能发展之路
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

人工智能的智能发展之路

来源:光明网2022-03-11 17:36

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  人工智能是计算机科学的一个分支,英文缩写为AI(Artificial Intelligence)。人工智能的目的在于尝试使用计算机技术生产出与人类智能相似的智能机器,包括但不仅限于人工智能机器人、语言识别、图像识别等系统。人工智能的智能表现在对人的思维过程的模拟,但是人的思维过程并不简单,它包括识别、分析、比较、概括、判断、推理等等步骤,是一个复杂且高级的认识过程,因此人工智能是一门非常具有挑战性的科学。

人工智能的智能发展之路

机器人一词最早诞生于上世纪20年代

  人工智能的概念大约诞生在20世纪50年代,到如今仅仅经历了60余年的发展之路,是一项非常高新的技术,被誉为二十一世纪三大尖端技术之一。人工智能虽然说是一门计算机科学的分支,但它在发展过程中还涉及到了心理学、哲学和语言学等学科,有学者甚至认为人工智能的发展几乎需要涉及自然科学和社会科学的所有学科,其范围远远超出计算机科学的范畴。

  我们可以把人工智能简单的拆开成“人工”与“智能”两个方面来理解,“人工”很简单,即人为制造的,那么“智能”是什么呢?智能从字面含义上来讲,就是智力与能力的合体。我们知道,人类可以通过学习与实践发展自己的智力与能力。也因此,人工智能在发展过程中,其核心问题就是如何帮助机器拥有推理、知识、规划、学习、交流、感知、移动和操作物体的等能力,并尝试构建出智力。

  依托于计算机技术的先天优势,学习知识对于人工智能而言可以说只是时间和存储空间的问题。自动化技术的发展,让人工智能拥有了移动与操作物体的能力。智能算法的发展,让人工智能在一定程度上也拥有了推理与交流的能力。那么人工智能在发展路上所遇到的难题,究竟是什么呢?

人工智能的智能发展之路

人工智能与计算机的发展是分不开的|Pixabay

  有学者总结,人工智能发展会面临着六大瓶颈,分别是数据瓶颈、泛化瓶颈、能耗瓶颈、语义鸿沟瓶颈、可解释性瓶颈和可靠性瓶颈。

  数据瓶颈是指“由于数据收集能力的不足、理论无偏性和数据随机性等条件的限制而导致数据失真、缺乏等数据缺陷。”我们简单的套在人工智能上来看,收集数据能力的不足可以理解成识别技术的不成熟,理论无偏性可以理解成获取数据的质量,数据随机性的限制可以理解成获取及处理数据的难易度。随着大数据技术的发展,人工智能已在数据方面取得了比较明显的进步。不过,目前人工智能的发展仍未完全突破数据瓶颈的问题,训练数据的增大对人工智能算法的提升效果仍然不够理想。

  泛化瓶颈是指人工智能在泛化能力提升上所遇到的困难。泛化能力是指“机器学习算法对新鲜样本的适应能力。”你可以将人工智能的泛化能力简单理解成自主学习能力与适应能力。通常来说,人工智能的各项能力,都需要通过大量的样本数据训练及算法规定来获得。在实验室的环境下,很多人工智能的各项能力均有不错表现。但是实际生活照比实验室环境而言,存在太多的不确定性,因此人工智能要想更好的落地,就需要拥有强大的泛化能力,以在应对突发情况及未知情况时能够给出合理的响应,更好的帮助人类。

  能耗瓶颈可以简单的理解为人工智能在应用等过程中所消耗能源大于它实际所产生的效益,即能耗成本过高。而在优化人工智能能耗问题的过程中,首当其冲的就是对算法的优化。就像人体的大脑大概只占体重的2%,但是却能占据人体总能耗的20%一样,算法对于人工智能能耗的影响也非常的大。随着智能算法的发展,人工智能在能耗瓶颈上也有所进步。例如奥地利科技学院、维也纳工业大学和麻省理工学院的研究者就成功训练了一种能够控制自动驾驶汽车的低能耗智能算法,这一算法仅仅使用了75000个参数与19个神经元,比之前减少了数万倍。

  语义鸿沟瓶颈是指人工智能缺乏真正的语言理解能力,无法根据上下文或常识理解一些容易产生歧义的语言,即听不懂“人话”。目前,人工智能在这一点上仍然没有显著的突破。

  可解释性瓶颈是指人工智能过于依赖模型中已有的数据,缺乏深层学习能力的缺陷。人工智能很容易学习一个东西是什么,但是很难明白一个东西究竟为什么会这样。如果人工智能不能理解知识或行为之间的深层逻辑,那么它在用已有模型去应对未知变量时,就很容易引起模型崩塌,类似于“死机”。目前,已有学者提出可以使用对抗网络与最优传输技术找到模型坍塌的原因,并提出改进模型,从几何映射的角度上尝试去突破人工智能的可解释问题,在理论上取得了一些进步。

人工智能的智能发展之路

我们都遇到过电脑死机,这在一定程度上反映着可靠性|public domain

  可靠性瓶颈是指人工智能在系统可靠性上的不足。粗略来讲,可靠性主要包含设计可靠性、耐久性和可维修性三个方面。人工智能的设计可靠性可以简单的理解为它的算法是否可靠,它是否能在规定的条件下,完成预定的功能。例如自动汽车在行驶过程中,是否能够正确识别道路情况,并作出合理反应,很大程度上都要依靠自动驾驶系统的设计可靠性。耐久性和可维修性很简单,即能不能长久使用与能不能、方便不方便维修,维修的成本如何。

  现阶段的人工智能仍然存在很大的局限性,市面上应用的人工智能绝大多数为弱人工智能,而强人工智能的发展仍然存在很多的难题。但是不管人工智能在未来有多少难关需要克服,可以肯定的是,科技的发展会不断推动人工智能的发展,让人工智能可以帮助更多产业、更多市场主体中实现新的赋能与转型,最终完成为数字经济集约化发展提供不竭动力的光荣使命,为我们的美好未来添砖加瓦。

  参考文献

  [1] Editor S H I A . The Blue Screen of Death and other deadly bugs - ScienceDirect[J]. Computers & Security, 2002, 21( 6):491-496.

  [2] Chowdhury M , Sadek A . Advantages and Limitations of Artificial Intelligence[M]. 2012.

  [3] A B D A , B S C , B M V , et al. A survey of robot learning from demonstration[J]. Robotics and Autonomous Systems, 2009, 57( 5):469-483.

  [4] 谭民, 王硕. 机器人技术研究进展[J]. 自动化学报, 2013, 39(7):10.

  [5]胡德文, 王正志, 周宗谭. 神经网络算法在机器人眼手系统中的应用[J]. 机器人, 1991(S1):5.

  [6] Sciavicco L , Siciliano B . Modelling and Control of Robot Manipulators[M]. Springer London, 2000.

  作者:张雨晨

  编辑:韩越扬

人工智能的智能发展之路

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平参观百团大战纪念馆

  • 中国人民抗日战争纪念馆8日起恢复开放

独家策划

推荐阅读
国家自然科学基金委员会7日发布消息,自然科学基金委近日制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 09:20
近日,由农业农村部南京农业机械化研究所联合有关单位研制的全自动水稻覆膜插秧技术装备在江苏省靖江市投入使用,开启了我国水稻覆膜插秧新模式。
2025-07-08 09:11
日前,全球领先的720V高压固态钠盐电池,在位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗的建亨奥能科技有限公司正式量产,标志着中国成为全球第三个实现固态钠盐电池商用量产的国家。
2025-07-08 09:10
从国家自然科学基金委员会获悉,该委日前制定了重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 05:05
什么是聚乳酸材料,在取代传统石化基塑料材料方面又有着怎样的优势?本期院士科普,让我们跟随中国科学院院士陈学思,一起走进生物降解高分子材料——聚乳酸的奇妙世界。
2025-07-07 14:19
科技的力量正让农民从传统体力劳动者向掌控全局的智慧决策者转变。
2025-07-07 12:33
在未来数十年,熟练使用人工智能很可能成为大多数职业的必备技能,并深刻影响就业市场。作为经济土壤中的“超级肥料”,新技术既带来传统岗位的替代,更促进新兴产业发展,直接创造新的岗位需求。
2025-07-07 09:12
抽水蓄能机组主要由发电电动机和水泵水轮机组成,利用山上山下两个水库进行水能和电能相互转换。
2025-07-07 09:11
回溯歼—10飞机研制历程,从立项、首飞到定型,历经数十载,“三滴油”看起来微不足道,却更加说明创新需要点滴用心、长期耕耘。
2025-07-07 09:10
从微小的夸克到浩瀚的宇宙,从生命的密码到自然的规律,科学这双“慧眼”不断重新定义着“可见”与“可知”的边界。从墓室中的真菌到实验室里的潜在新药,科学家用一套跨学科方法挖掘出这个隐藏在自然界的分子宝藏。
2025-07-07 09:08
在6日开幕的中国科协年会上,2025重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题正式发布。这凝聚科技界智慧的30项问题、难题“锁定”了哪些前沿领域的核心赛道?其遴选标准蕴含着怎样的科学智慧?带着这些问题,记者专访了丛斌、邹冰松、王小云、陈坚四位院士。
2025-07-07 03:10
2025全球数字经济大会2日在北京开幕。除收录标准的优势外,东壁全球科技文献数据平台还根据中国科技界与教育界的习惯,对所收录期刊进行了学科分类。
2025-07-04 09:55
超材料是一类具有特殊性质的人造材料,而具有热辐射性能的超材料可以把多余的热量“打包”传递到外界,热辐射超材料可广泛应用于零能耗辐射冷却、建筑节能降温、航天热控等诸多重要领域。
2025-07-04 09:53
中国科学院院士、海南大学生物医学工程学院教授骆清铭团队成功绘制出了小鼠三维脑区和立体定位图谱
2025-07-04 09:52
7月4日,神秘的水星将迎来东大距,这是今年第二次水星东大距,观测条件依然不错。
2025-07-04 09:51
科学是生产力的核心要素。
2025-07-04 09:50
钙钛矿太阳能电池因成本低、效率高、易加工等优势备受关注,可应用于光伏发电、车载光伏、光伏建筑等领域。
2025-07-03 09:59
目前,对于10厘米以上大型空间碎片,航天器通常采用主动规避的策略,通过轨道调整,避开可能的碰撞路径。
2025-07-03 09:58
6月26日,中国民航局官网发布公告,提到为切实保障航空运行安全,自2025年6月28日起,禁止旅客携带没有3C标识、3C标识不清晰、被召回型号或批次的充电宝乘坐境内航班。
2025-07-03 09:56
加载更多