神经网络和机器学习、强人工智能

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本文是知识的综述，内容基原本源于网络和之前学到的东西。欢迎补充和更正。

 

对于标题的三个定义，大部分状况下不须要分清楚。但当咱们提到强人工智能时，有必要把相关的定义解释清楚，以便更准确的理解和交流。其实随着人工智能的不断发展，每一个定义也在不停地变化。

 

人工智能

人工智能是一个基本的概念。从广义上来讲，计算机实现的均可以算做人工智能，由于计算、记忆等就是智能的一部分。最开始，人类尚未计算机的时候，其实不少人就在考虑意识和智能究竟是什么了，当时这还算是个哲学问题。到了机械制造较发达之后，有些人就以为大脑就是一堆齿轮。固然还有把大脑想成别的东西的。从有了必定的制造能力后，人们仍是很想制造出智能的，这时候应该是人工智能这个概念产生的时候。顺便提一句，人类也是最近一两百年才理解大脑才是思惟的中心，而不是心脏。

后来，计算机的产生与发展来源于军事的解密，后来造原子弹之类的。当时的计算机就是纯粹完成一些人类的须要几个月，一堆人才能作出来的数学题。（参考《暗算》的场景，中国的人海战术）这时候的机器有了记忆和计算的能力。

再后来，随着计算机的硬件和软件的愈来愈通用，科学家们开始考虑如何将人类的知识和判断用计算机来实现，甚至实现和人同样的智能。若是这个目标实现了，理所固然能够叫作“人工智能”。固然最初的时候，你们觉得写一堆if...else...就能把医学专家，石油勘探专家复制出来了，或者让计算机可以理解天然语言。这个过程当中有不少成功的例子，可能有些如今还在解决实际的问题。但这个方向之算是一个捷径吧，有些专业的问题在人的逻辑认识复杂度以内的，均可以用这个方法来解决。可是不少模糊的，或者太庞杂的问题，就很难写出足够的if...else来解决了。这样的系统也没法解决通用问题。

 

神经网络和机器学习

差很少在专家系统发展的同时，如今所称的人工智能就出现了。一个方向是研究神经细胞，并模仿神经细胞的方式来解决问题，叫作人工神经网络（可简称神经网络）；另一个方向是建模，并用统计的方法来解决问题，叫作机器学习。这时候，基本上专家系统就被排除在人工智能的概念以外了。由于一堆硬编码的if...else...已经不能体现出计算机系统的优越性了（半开玩笑，专家系统不容易解决更多通用的问题，开发成本也相对较高）。

神经网络和机器学习这两个概念实际上是相互重叠的，但又不彻底相同。神经网络是从其结构来讲的，相似于人类的神经结构，有神经细胞，树突和轴突，它们之间还会造成突触。另外还有整合、激发等特色。而机器学习是从其功能上来讲的。主要是指计算机经过已知数据的训练，对逻辑有了统计上的认知，从而可以对须要解决的问题给出答案，甚至是未知问题。这里的“未知问题”不表示全部的未知问题，而是不少咱们看起来是未知问题，但其抽象的结果仍是一个已知问题，也可叫作元问题。

如今不少机器学习的算法都是基于神经网络的，也有一些不是神经网络的算法用于机器学习。（我读书少，就不列举了。）大部分神经网络（也许全部）的算法均可以转化为矩阵。无外乎是节点及其之间的联系。有些神经网络几乎不须要学习，因此也不能管它们叫作机器学习。但大部分这类算法只能解决有限类型的问题，实际应用范围比较窄。

当今的人工智能通常是灰盒的，知道输入和输出，但不必定能看懂里面的逻辑。其实咱们平常的生活大部分都是这样的，告知需求，而后等待结果。这是人类活动和合做的模式。好比，一个软件项目，用户只关心功能方面的问题，不关内心面的代码和具体写出来的逻辑；理发的时候咱们关心发型，不关心哪里要先剪，具体要剪多少。咱们但愿人工智能也是这样的，也只有这样才像个智能。但实际状况是，虽然解决了从输入到输出不须要对中间的逻辑过度关心的问题。但须要花大量时间来调整输入，以及整个模型的参数，直到给出的输出在必定输入范围内的答案满意为止。换句话说，虽然有了一个通用的模型能够解决不少问题，但仍是要在每一个具体的的问题上花不少时间去建立一个特定的模型。和人相比，计算机的优点是一旦模型建立出来，就能很稳定，且大规模、快速的解决问题。

 

强人工智能

大概从上世纪80年代的人工智能热以来，人工智能虽然有了很大的发展，发明了BP这样的可以处理复杂网络的算法，也解决了不少问题。但其智能仍然彻底没法和人，甚至简单的虫子相提并论。（最近好像虫子项目已经能实现虫子级的智能了，等学了以后来更新。）因此，须要用个词语来区别于现有的人工智能。强人工智能和人工智能差了一个“强”字，之前我给这个概念用的“真”字。“强”固然是指的比如今的人工智能要强，其也是一个模糊的概念，究竟是要强到像人这样呢，仍是比人还强？这个概念随着人工智能的发展，会进一步变化。“真”指的就是和人同样的，真正的智能。（好吧，这也是相对的，没准儿某个智力发达的物种不认同咱们是有真智能的物种。）有些地方还会用“超”人工智能的概念，指的是比人类还高的智能。

如今的人工智能已经在各行各业普遍的应用起来，解决了不少实际的问题，也大大的解放了生产力。貌似人类也不须要更强人工智能。在没有电、没有手机以前，估计不少人也没以为须要什么新东西。关于为何须要强人工智能的问题，下一篇再讨论。