1人工智能和机器人的发展历程
什么是人工智能?在影史上,我们看到的人工智能——ROBOT,黑客帝国,大白,包括钢铁侠。钢铁侠相当于我们穿了一个铠甲,他可以飞起来,帮助我们做很多事情,这就是机器人增强的效果。其实这类机器人总是通过一个人的形体来体现逼真的效果,而现实当中的人工智能根本不是这个样子。
现实中的人工智能就在我们身边,比如我们的电子信箱能够自动查垃圾邮件,包括垃圾邮件的处理,包括云处理。左边是刷脸系统,去年蚂蚁金服就采用了这项技术,中间的可穿戴设备,可以处理很多事情,右边的小冰是一个面向年轻人的聊天平台,他能够传送一些照片,跟你聊天,晚上失眠时给你解解闷,帮助你解决失眠问题。这些都是生活中人工智能的产品。
什么是机器人?这是MIT给出的定义,一个机器人需要有一个自主的系统,他在物理世界能够有一个本体,能够感知外在的环境,并且他有这样一个末端的服务器,来实现某些目标,这是我们广义的机器人的定义。当然现在很多人也提虚拟机器人,但是我们认为虚拟机器人的定义是狭义的。
服务机器人也是机器人的一种,我们认为,除了工业机器人之外的机器人都叫服务类机器人,服务类机器人范围很广,比如在核电领域,在特种行业,防爆、反恐都是特种机器人。还有公共服务,酒店服务或安防服务,生活服务,生活服务也分商用端和个人消费端这两大类。
最早的人工智能主要是理论研究,最近几年才发展应用。我们更多的人工智能研究是把机器人作为一个载体,他跟人工智能需要通过一个具体的,智能的硬件来体现。所以我们认为机器人是人工智能的一个容器,人工智能更多的是作为机器人的一个内置电脑,我们会这样说,如果人工智能是大脑的话,机器人就是身体。
这是1950年在达特茅斯的一个会议,参会的人有做人工智能的,有做认知学的,有信息论的创始人,有计算科学家,还有诺贝尔经济学奖得主,他们提出了机器人的定义,但最终也没有达成一致意见。1956年之前人工智能研究是一直持续的,最早从1910年左右开始,图灵对人工智能的贡献很大,他提出图灵测试,通过问答的形式对一台机器进行测试,如果机器人的回答,分不清是人还是机器,则基本上通过了图灵测试。当然现在对图灵测试的质疑声音也非常大,现在微软小冰这一类产品完全可以通过图灵测试,但是他离智能还是非常远,毕竟还是计算机的一个程序,还是不能回答你所有问题。
举个例子,比如说我们人的智能,比如说鸟,基本都会飞,但是你如果问机器人鸵鸟会不会飞,机器人肯定回答不了,这样对机器人非常难,离自然的交往,自然的交流距离还是非常远的。
人工智能的发展其实没有我们想象中那么快,他经历了一个低谷,之后大家对人工智能的乐观程度非常高涨,那个时候主要是符号学派为主,主要是想通过一些图论或者说一些算法的表述,包括一些逻辑性的推理语言,当时主要解决搜索和推理的问题。他们主要想通过这样一些图论,通过这样一些方法来相当于从上到下来设计这样一些问题。也就是说,就像我们自己养的孩子一样,其实他执行的是一种填鸭式教育,他遇到了一些障碍,当时是用了一些机器翻译。这样一个翻译其实本身应该是“心有余而力不足”,但是他通过机器翻译成俄语之后,再翻译成英语,意义完全是另外一回事。当时美国投了很多重金,发现研究出来的是这么一个东西,后来削减了这方面的预算,所以人工智能在80、90年代遭遇了一个低谷。
接下来就转到了另外一个方式,自下而上的方式。孩子通过自己去学,自己去探索,效果是不是更好。人工智能专家就用了另外一个方式,就是用涌现,相当于后来得另外一个学派,包括连接学派。
什么是自下而上的涌现?左边是奥运会,张艺谋搞的奥运会开幕式,通过这样一些小的这种部分微观构成元素,产生一个整体上的效果。自然界也有很多这样现象,都是通过个体产生微观世界,产生整体上的效果。
另外一个就是和我们机器人相关的行为学派,也是涌现的一种,代表人是RodneyBrooks,他后面投了一些人工智能公司,RodneyBrooks认为传统工业属于编程,比较死板,没有适应环境,他做了一种机器人,一个协作性机器人,他开创了一个方向,他也有这样一个公司。行为学派完全是涌现的代表,RodneyBrooks的理论是,我们做机器人一般要设计一个核心的中央处理单元,通过中央处理单元来协调整个机器人的运动,包括控制,整体的效果。他提出,我们不考虑大脑,而是通过一个结构,这个特殊的结构要对环境适应,于是他设计了很多这样的机器昆虫为代表,不像大脑,大脑对机器人来说,很多看过这个视频,他就是通过这样一个动作,来实现非常复杂的生存的效果。这种动作其实本身通过中央处理单元甚至复杂算法很难做的,而行为学派专家做的却很好。