【计算机导论调研报告】AI技术的发展

1、前言

       随着计算机技术的飞速发展，人工智能也取得了极大的发展，并且开始应用到我们生活中的方方面面。伴随着研究的深入，也许我们正要进入一个人工智能时代。

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2、调研目标

       据媒体报道，2020年11月29日晚，凶手用遥控机枪射击刺杀了伊朗核科学家法克里扎德，这位重磅人物当场死亡。造成这场悲剧的子弹来自安装在附近一辆废弃尼桑汽车上的遥控自动机枪，但这辆车在暗杀事件发生后不久就爆炸了。2017年也有新闻报道，著名的AK-47突击步枪的制造商卡拉什尼科夫公司展示了为俄军开发的新型机关枪系统，可以使用人工智能技术锁定目标，然后射击。
       本次调研课题通过了解人工智能，分析人工智能的发展情况，以及从技术和人文两方面分析AI技术的发展目标是代替人类所有的智能行为（如参与战争）还是应该受到限制？[1]

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3、调研主要内容

3.1、人工智能背景及行业发展现状

       人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是通过研究算法来使计算机模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科。[1]
       它涉及大部分自然科学，社会科学与技术科学学科，如计算机科学、心理学、哲学、语言学等。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。[2]
       1956年夏季，以麦卡赛、明斯基、罗切斯特和申农等为首的一批有远见卓识的年轻科学家在一起聚会，共同研究和探讨用机器模拟智能的一系列有关问题，并首次提出了“人工智能”这一术语，它标志着“人工智能”这门新兴学科的正式诞生。IBM公司“深蓝”电脑击败了人类的世界国际象棋冠军更是人工智能技术的一个完美表现。从1956年正式提出人工智能学科算起，50多年来，取得长足的发展，成为一门广泛的交叉和前沿科学。总的说来，人工智能的目的就是让计算机这台机器能够像人一样思考。
       作为国际竞争的新焦点，社会进步的加速器，经济发展的新引擎，军事变革的新杠杆，在机器学习、神经网络、大数据、资本市场等多重因素的激发下，人工智能目前呈现出跨界融合、人机协同、全维渗透的新态势。尤其是在当前，我国经济社会发展进入创新驱动、变档换速的跃迁期，国防和军队建设亦进入智能主导，全域对抗的爆发期，人工智能以其独有的变革元动因与时尚新标签进入决策视野及公众话题，迅速在全领域掀起多波次浪潮。

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对于人工智能的发展历程的研究一共可以分为五个阶段：
       首先，是人工智能的兴起与冷落，这个时间是在20世纪的50年代。这个阶段是人工智能的起始阶段，人工智能的概念首次被提出，并相继涌现出一批科技成果，例如机器定理证明、跳棋定理、LISP语言等。由于人工智能处于起始阶段，很多地方都存在着缺陷，在加上对自然语言的翻译失败等诸多原因，人工智能的发展一度陷入低谷。同时在这一个阶段的人工智能研究有一个十分明显的特点：对问题求解的方法过于重视，从而导致忽视了知识的重要性。
       第二个阶段是从20世纪的60年代末到70年代。专家系统的出现将人工智能的研究再一次推向高潮。其中比较著名的专家系统有DENDAL化学质谱分析系统，MTCIN疾病诊断和治疗系统、Hearsay-11语言理解系统等。这些专家系统的出现标志着人工智能已经进入了实际运用的阶段。
       第三个阶段是20世纪80年代。这个阶段伴随着第五代计算机的研制，人工智能的研究也取得了极大的进展。日本为了能够使推理的速度达到数值运算的速度那么快，于1982年开始了“第五代计算机研制计划”。这个计划虽然最终结果是以失败结束，但是它却带来了人工智能研究的又一轮热潮。
       第四个阶段是20世纪的80年代末。1987年是神经网络这一新兴科学诞生的年份。1987年，美国召开了第一次神经网络国际会议，并向世人宣告了这一新兴科学的诞生。此后，世界各国在神经网络上的投资也开始逐渐的增加。
       第五个阶段是20世纪90年代末后。网络技术的出现和发展，为人工智能的研究提供了新的方向。人工智能的研究已经从曾经的单个智能主体研究开始转向基于网络环境下的分布式人工智能方向研究。在这个阶段人工智能不仅仅对基于同一目标的分布式问题求解进行研究，同时还对多个智能主体的多目标问题求解进行研究，让人工智能有更多的实际用途。[3]

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       列举出近些年来人工智能发展所获得的成果：
（1）2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，按照规划，“人工智能”将“无时不有、无处不在”，到2030年中国要成为世界主要“人工智能”创新中心。
（2）2017年，“人工智能”首次正式写入《政府工作报告》。报告指出，全面实施战略性新兴产业发展规划，加快新材料、新能源、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化，做大做强产业集群。
（3）2016年3月9-3月15日，经过五局博弈，谷歌人工智能“阿尔法围棋”(AlphaGo)以4：1比分战胜韩国棋手李世石。
（4）2017年4月10日，谷歌在中国棋院召开发布会，宣布5月23日-27日“中国乌镇·围棋峰会”，胜利者将获得150万奖金，AlphaGo再度与柯洁等为代表的中国顶尖棋手进行围棋对弈。比赛最终以柯洁投子认输结束。三局对战全部结束，比分3:0，AlphaGo胜。
（5）2017年10月，Deepmind宣告最新版本的人工智能AI面世，这款新版本叫阿尔法零（AlphaGo Zero）。阿尔法零（AlphaGo Zero）完全不依赖于人类数据，自学三天围棋，对阵阿尔法李世石（AlphaGo Lee）竟然能取得100比0的战绩。[4]

3.2、调研事件中涉及到的相关技术

       在本次调研事件中涉及到的相关技术有一下三个：
1.关于人工智能的定义存在两个大的方向，一个是“像人一样思考和像人一样行动”，另一个是“合理的思考和合理的行动”，目前在研究领域更倾向于第二个方向，也就是追求智能体的合理性。
2.人工智能领域中的研究方向包括机器学习、知识表示、自动推理、计算机视觉和机器人学。
3.人工智能领域中的数据，算力和算法三大支撑因素，云计算提供了算力支撑（同时也是落地场景之一），而大数据则提供了数据的来源，随着大数据和云计算的发展，人工智能的发展也会在很大的程度上得到促进。

3.3、调研事件中争议的焦点

       首先再次回到问题：AI技术的发展目标是代替人类所有的智能行为（如参与战争）还是应该受到限制？
       其中一种观点是：随着计算机技术的飞速发展，人工智能也取得了极大的发展，并且开始应用到我们生活中的方方面面。人工智能对我们的生活有很大的帮助，未来对于AI技术的发展目标当然要是代替人类所有的智能行为，解放人类的双手，减少劳动力成本，只需研究出一种没有感情的机器来为人类服务，来不断进行生产创造，包括未来的战争，都由人工智能来打仗。
       另一种观点是：就目前来看，AI技术发展目标应该受到限制，因为人工智能发展的未知性和机器学习能力的大小而无法赋予人工智能权力来完全代理人类所有的智能行为。

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4、调研结论与建议

       我个人的观点是：AI技术的发展应该受到限制。

4.1、从技术方面分析

       技术的革新是在已有的基础上优化或者在没有的基础上创造。不管是前者还是后者，都必须改变现在运行的固有既定模式，人工智能本身不具有这个能力，而且，作为人工智能创造者的人类绝对不会赋予他们这个能力，因为一旦人工智能有了自主能动性，我们不能保证它们不反向地操作占领人类。基于这样一个不靠谱的预设，我们的人工智能所能企及的高度只是复制粘贴再生产。对于技术的革新或者革命，人工智能本身做不到。
       人与今天的AI相比之下，有一个相对明显的智慧优势，就是举一反三，触类旁通的能力。AI只是人类的工具，弱人工智能在很多领域表现出色，但这并不意味着人工智能已无所不能。用人类对“智能”定义的普遍理解和一般性的关于强人工智能的标准去衡量，当下的AI至少在好多领域（跨领域推理、还很“稚嫩”因为现阶段的人工智能(比如神经网络，就是收到人脑内神经系统的启发)，他们很大程度上还是模仿自然规律进行思考而不是创造新物种或者一种新的思考方式。而这种通过模仿大自然而来的思考方式要超越大自然，还有很长的路要走。之所以感觉计算机计算会比人快，只是因为他不需要像人脑希望兼顾呼吸，消化，看，听，说，运动等多种活动。
       综合来说，目前人工智能的发展目标是协助人类工作而不是代替人类工作。[5]

4.2、从人文方面分析

       首先，从哲学上的量变会引起质变的角度来说，人工智能的不断发展必定可以产生质的飞跃。众所周知，人工智能从最初的简单模拟功能，到现在能进行推理分析（例如计算机战胜了国际象棋世界冠军），这本身就是巨大的量变。从另一个角度考虑，人工智能总的来说还是由人类制造的，但是，在艺术人文方面，目前人工智能能写诗能作画，还能3D打印作画，还能3D打印……确实，人工智能的确能够做一些“类艺术”活动，但到底不是艺术。它只是重复我们已有的足够成熟的创造。但艺术的革新，从来都是从内心有感而发而创作出的作品，人工智能目前当然毋庸置疑做不到这些只有人类可以做出的流传千古的经典之作。

4.3、结论

       人工智能一直处于计算机技术的前沿，其研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术，控制科学与技术的发展方向。今天，已经有很多人工智能研究的成果进入人们的日常生活。将来，人工智能技术的发展将会给人们的生活，工作和教育等带来更大的影响。
所以人们在未来人工智能的研发创造时，AI的发展目标应该以辅助人类工作为主，而不是完全代替人类做任何事情，否则会出现不可逆转的后果。[6]

4.4、建议

       某些职业可以由AI来代替人来进行，同时为了深入贯彻国家实行的可持续发展的方针政策，可以在一些岗位利用人工智能来代替人类工作以减少资源的浪费实行资源的重复利用从而实现可持续发展；但是某些方面例如战争等一些人类行为就不必或者禁止由人工智能来代替。

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参考文献

[1]哈里·亨德森等．UML.人工智能上海科学技术文献出版社．2008
[2]百度百科．UML人工智能[EB/OL].(2020-12-05)[2020-12-17].
https://baike.sogou.com
[3]陈光宇,杨欣昱,梁娜,税发萍,吴杰,何甫.以人为本的人工智能工程伦理准则探析[J].电子科技大学学报(社科版),2020,22(06):32-38.
[4]Avatar等．UML．近一年来“人工智能”研究取得的成果梳理[EB/OL].(2017-08-25)[2020-12-17].https://mp.weixin.qq.com/
[5]崔铁军,李莎莎.基于因素驱动的东方思维人工智能理论研究[J].广东工业大学学报,2021,38(01):1-4.
[6]J.Glenn Brookshear Dennis Brylow. UML.计算机科学概论（第十二版）人民邮电出版社.2017.