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

  • 2026世界机器人大会迎来大量观众

  • G331国道大久才江口特大桥主塔全部封顶

独家策划

推荐阅读
2013年,东正光学的创始团队在广东深圳租下第一间厂房。4年后,当工业光学与电影影像的积累具备向更广泛创作者群体转化的条件时,东正光学重返消费市场,推出Thypoch(叙)品牌。
2026-08-21 07:20
7月17日,习近平主席在2026世界人工智能大会暨人工智能全球治理高级别会议开幕式上发表题为《携手构建公正合理的全球人工智能治理体系》的主旨讲话。
2026-08-21 02:00
近期,因冬季寒区试车而闻名的边疆小城——黑龙江黑河迎来了反季节试车热潮。在试运行的全球规模最大四季低温汽车试验场内,零下30摄氏度的室内一片冰天雪地,来自多个车企与零部件厂商的测试车辆正自如驰骋,借助静态低温舱、冰雪圆环、多角度对开坡道等专业场景展开性能测试。
2026-08-21 03:40
最新统计数据显示,截至2026年7月底,江苏省光伏发电累计装机容量突破1亿千瓦,占全省电力总装机的比重超38%,成为全省第一大电源。图为8月19日,在扬州市邗江区公道镇,电力运维工人在检查渔光互补发电设备运行情况。
2026-08-21 03:40
近期,南华大学核科学技术学院韦悦周教授团队从稀土矿渣中直接分离得到高纯度的阿尔法核素铅-212及其前体核素钍-228,并成功实现了单批次从公斤级稀土矿渣中分离提取158微居里的铅-212/铋-212。
2026-08-21 03:50
近日,中国科学院海洋研究所联合美国加州大学圣巴巴拉分校等机构,在南极冰盖近期质量变化的气候驱动机制研究方面取得重要进展。研究发现,2021—2023年热带暖池持续增暖激发向南极传播的罗斯贝波列,形成东南极南北向偶极环流,重组水汽输送并增强区域降雪,从而暂时减缓了南极冰盖质量损失。
2026-08-21 03:50
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,我国正从全球科技参与者、贡献者向开拓者、引领者加速转变,成为创新力上升最快的国家之一。
2026-08-20 02:10
中国信息通信研究院18日发布的《具身智能训练场研究报告(2026年)》显示,随着各部门密集部署人形机器人中试基地和训练场建设,我国具身智能训练场已经成为关键基础设施,形成规模化集群化布局。
2026-08-20 02:10
19日,朱雀三号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空。火箭一子级按预定程序成功软着陆于甘肃省民勤县朱雀三号着陆场坪,二子级将搭载的鸿鹄03星顺利送入预定轨道,飞行试验任务取得圆满成功,为后续开展回收箭体检修维护、复用飞行和商业化应用奠定基础。本次任务是继7月10日长征十号乙运载火箭一子级海上网系成功回收后,我国首次成功实施重复使用运载火箭一子级着陆腿方式陆地可控回收,标志着我国重复使用火箭技术取得重大突破。
2026-08-20 04:00
19日从中国科学技术协会了解到,为大力弘扬科学精神,营造风清气正的学术生态,加快建设世界一流科技期刊,中国科技期刊卓越行动计划(以下简称“卓越计划”)入选期刊及集群共同倡议“恪守科研诚信和学术道德”。
2026-08-20 04:00
近几个月来,北京大模型捷报频传:Kimi K3发布当前最大开源模型,综合智能水平直逼国际两大尖端闭源模型;小米MiMo-V2.5在通用图形处理器上实现推理速度大幅突破,并登顶全球多模型聚合平台公布的大模型调用量榜首;字节跳动发布新一代视频生成模型Seedance 2.5,在生成时长、多模态理解、编辑精度等维度实现全面升级。
2026-08-20 04:00
“或为近150年最强”“或为自1951年以来最强气候事件”……最近,关于2026年形成超强厄尔尼诺的新闻很受关注。预计赤道中东太平洋海表温度将继续维持波动上升态势,于今年11月至12月前后达到本次事件峰值。
2026-08-19 09:51
宁夏平原,黄河水沿着叶脉般的渠道淌进田间。”  青铜峡灌区是全国6个特大型灌区之一,是世界灌溉工程遗产宁夏引黄古灌区的重要组成部分。”  完成全域一体的信息化建设,这是青铜峡灌区从“治水”走向“智水”的关键一步。
2026-08-19 09:46
直面现实困境,1989年青海省委作出“绿化南北两山,改善西宁生态环境”的战略决策,西宁市积极响应。18年间,他在山上劳动超3000天,带领群众栽种树木近3000万株,让3.75万亩荒山披绿,筑起守护西宁的生态屏障。
2026-08-19 09:45
主刊收到投稿400余篇,已出版60篇,其中包括多个我国科研团队的最新重要原创成果……在日前举行的Vita期刊首期发布暨生命科学开放联盟一周年交流会上,Vita(《生命》)系列期刊正式亮相。
2026-08-19 09:45
也正因如此,当科技触及意识,我们需要建立的伦理边界,可能比传统数据隐私更为严格。科技工作者的责任是将伦理融入研发全过程,他们是伦理风险的第一道防线。在研发科技产品时,科技工作者要充分考虑其伦理风险,在应用产品时,要严格遵守伦理规范与法律规定,尊重他人的意识隐私。
2026-08-19 09:43
5天赛程,51个项目,1301场比赛……日前,记者从北京市政府新闻办公室获悉,第二届世界人形机器人运动会将于8月22日在国家速滑馆“冰丝带”开幕。
2026-08-18 10:14
8月15日,承载着亿万公众对良好生态环境期盼的《中华人民共和国生态环境法典》开始施行,标志着我国生态环境保护迈入“法典化”时代。生态环境法典有哪些亮点和创新?如何做好法典的学习、宣传与实施工作?
2026-08-18 10:11
一系列政策“组合拳”为智能农机从研发到应用构筑了全链条支持体系,为现代农业注入强劲动力。
2026-08-18 10:10
今年上半年,我国新能源和可再生能源发展总体保持平稳态势,可再生能源发电装机达24.55亿千瓦,占全国电力总装机的60.7%,其中风电光伏发电装机(约19.5亿千瓦)占比接近一半,太阳能发电装机与燃煤发电装机基本持平。
2026-08-18 10:06
加载更多