1　引论

1.1　人工智能的发展历史

人工智能（Artificial Intelligence，AI）技术是当前最热门的计算机技术之一。人工智能的基本含义是使机器（计算机）能像人类一样具有推理、分析和规划的能力，成为人类大脑的延伸和扩展，代替人类完成某些智慧性活动，例如自然语言处理、数据挖掘学习、医学诊断等等。人工智能之父John McCarthy教授对人工智能是这样解释的：It is the science and engineering of making intelligent machines, especially intelligent computer programs（它是制造智能机，尤其是智能计算机程序的科学工程）。

亚马逊首席执行官贝索斯（Jeff Bezos）说：“AI在未来20年对社会产生的影响之大怎么评估都不为过”；谷歌首席执行官桑达尔·皮查伊（Sundar Pichai）也曾说过：“过去10年我们一直在做一件事，那就是打造移动优先的世界，而在接下来的10年时间里，我们将转到一个AI优先的世界。”从亚马逊到Facebook，再到谷歌、微软，以及国内的百度、阿里、腾讯等全球有影响力的顶尖技术公司，都纷纷将目光转向了人工智能。可以说，我们即将迎来一个全新的AI时代！

从1956年“人工智能”一词被首次提出，在长达三十多年的时间里一直没有取得显著进展，直到35年后的1990年，随着“机器学习（Machine Learning）”技术热潮的出现，它才跨上了一个新的台阶。

1956年，John McCarthy（1971年度图灵奖获得者）、Marvin Lee Minsky（Lisp语言发明者，1969年度图灵奖获得者，虚拟现实的最早倡导者）、Claude Elwood Shannon（信息论主要创始人）、Nathaniel Rochester（IBM第一代通用计算机701主设计师）组织发起Dartmouth 夏季研讨会，经费由洛克菲勒基金会资助。会议的原始提案是想通过十来个人的共同努力，在两个月左右的时间里设计出一台具有真正智能的机器，该机器能模拟人类思维，具有概念抽象和理解能力。提案中写道：“我们认为，如果一个精心挑选的科学家团队努力工作一个夏天，那我们就能取得重大进展。”虽然当时John McCarthy在下棋程序的α-β搜索法上已取得一定成功，参会者H. A. Simon和A. Newell（两人都是1975年图灵奖获得者）也在机器定理证明方面取得很大进展，Marvin Lee Minsky也带来了Snarc学习机雏形（Snarc是世界上第一个神经网络模拟器，主要学习如何通过迷宫），然而事实证明此后他们在这项研究上所花的时间远比想象中的要多得多，因为当时的AI只是通过基于规则的程序在某些特定情境中体现出基本的“智能”，不足以应对各种复杂问题。解决现实世界中的实际问题所需的算法实在是太复杂，很难由人工编程的方式实现。但这次会议首次提出了“Artificial Intelligence”（人工智能，AI）这一名称，因此被认为是人工智能研究走上正轨的标志，也被视为AI作为一门崭新学科诞生的标志，具有里程碑意义。

1968年，美国斯坦福大学研制成功智能机器人Shakey，它带有视觉传感器，能根据程序指令发现并抓取积木，完成特定动作，可以算是世界第一台智能机器人，只是其控制器过于巨大。同一年，麻省理工学院博士Terry Winograd在美国数字设备公司的PDP-6计算机和图形终端上，利用Plannner语言和ISP语言开发出自然语言理解程序SHRDLU，对人工智能的发展起到了一定的推动作用。

20世纪70年代至80年代，人工智能研究陷入停滞不前的状态，人们对人工智能的热情锐减，项目投资减少，研究资金面临不足的局面，甚至Roger Schank和Marvin Lee Minsky在1984年美国人工智能协会（AAAI，The Association for the Advance of Artificial Intelligence）年度会议上，警告即将到来“AI Winter”（人工智能寒冬），认为AI泡沫即将爆发。

到了1988年，人工智能的发展开始出现转机。这一年，IBM T.J. Watson Research Center发表文章A Statistical Approach to Language Translation，提出以已知案例数据分析为基础而不是基于现有规则进行语言翻译的方法，并开发出相应的机器翻译系统Candide，实现了英语和法语之间的翻译；同年，Rollo Carpenter开发出聊天机器人Jabber Wacky，它模仿人们搞笑和幽默的聊天方式与人进行对话；与此同时，Judea Pearl发表了论文Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems，创立了在不确定性条件下处理信息的计算模型以及用于这些模型推理的主要算法，对人工智能的发展起到了推波助澜的作用。

1997年，IBM研制的“深蓝”计算机战胜世界国际象棋冠军，标志着人工智能的发展产生质的飞跃。此后一系列研究成果不断涌现。

2016年1月，谷歌人工智能机器人Alpha Go以5∶0完胜欧洲围棋冠军樊麾。

2016年3月，李世石以1∶4比分落败于Alpha Go。

2016年12月29日到2017年1月4日，Alpha Go依次对战数十位围棋顶尖高手，取得60胜0负的战绩。

2017年5月23日至5月27日，世界冠军柯洁与谷歌Alpha Go大战三个回合，最终柯洁以0∶3完败。

高盛集团在机器学习、人工智能方面的研发也投入了巨额的资金。目前高盛拥有的程序员和工程师在数量上远远超过了Facebook、Twitter、LinkedIn等高科技公司。2014年，高盛与谷歌联合部署了一款由AI驱动的大数据智能分析处理引擎“Kensho”（肯硕），Kensho拥有自然语言的处理能力，能与人进行实际对话。

摩根大通集团也有4万名技术人员专门研究大数据、机器人和云基础设施，其研发的用于股票交易的人工智能系统LOXM早就投入应用。2017年摩根大通的技术预算达96亿美元，占其总收入的9％。

在中国，人工智能的发展目前也如火如荼。百度的语音识别、图像识别等人工智能技术已经投入实际应用，人工智能技术已经深入无人驾驶、机器人客服、医疗大脑等诸多领域。

人工智能当前成为国际竞争的新焦点，世界主要发达国家把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略。为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，我国加紧出台规划和政策。2017年7月发布了《新一代人工智能发展规划》，对人工智能的发展做了这样的概述：“人工智能发展进入新阶段。经过60多年的演进，特别是在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论、新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下，人工智能加速发展，呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。大数据驱动知识学习、跨媒体协同处理、人机协同增强智能、群体集成智能、自主智能系统成为人工智能的发展重点，受脑科学研究成果启发的类脑智能蓄势待发，芯片化硬件化平台化趋势更加明显，人工智能发展进入新阶段。当前，新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进，正在引发链式突破，推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。”