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1.3 人类智能的计算机模拟

人工智能的研究表明,计算机可以模拟人类的活动。机器智能的应用研究已取得可喜进展,其发展前景令人鼓舞。

帕梅拉·麦考达克(P. McCrduck)在其关于人工智能历史研究的著作《机器思维》中曾经提出:复杂的机械装置与智能之间存在着长期的联系。人类很早就开始了机器智能的研究。从机械自动化开始,人们已对机器操作的复杂性与自身的智能活动进行了直接联系。今天,新技术已使所建造机器的复杂性和智能大为提高。

计算机对人脑的模拟是从数值计算开始的。然而人类最主要的智力活动并不是数值计算,而是逻辑推理。由于逻辑推理与人的智能都是物理符号(模式)系统,即可以用符号表示事物和状态,然后用计算机进行运算,因此我们可以通过编写计算机程序来模拟人的智能,如对弈、证明定理、翻译语言等。当然这些程序的功能只能接近人的行为,而不可能完全相同;此外,这些程序所能模拟的智能的水平还是很有限的。例如1979年以前的国际象棋程序是十分熟练的、具有人类专业棋手水平的实验系统,但是它们并没有达到人类国际象棋大师的水平。近年来,随着计算机技术日新月异的发展,自学习、并行处理、启发式搜索、机器学习、智能决策等人工智能技术已用于对弈程序设计,使计算机棋手的水平大为提高。1997年,IBM研制的“深蓝”(Deep Blue)智能计算机在6局比赛中以2胜1负3平的结果,战胜国际象棋大师卡斯帕罗夫。这一成就表明:可以通过人脑与计算机协同工作,以人-机结合的模式,为复杂系统问题寻找解决方案。随后IBM研制了功能更强大的“小深”(Deep Junior),其与人类顶尖棋手的对弈结果表明,虽然人工智能要完全达到人的智能水平尚需时日,但并非不可能。近些年应用深度学习等人工智能技术而编写的围棋程序“AlphaGo”是第一款击败人类职业围棋冠军的人工智能围棋程序,围棋界公认“AlphaGo”的棋力已经超过人类职业围棋顶尖棋手水平。

对神经型智能计算机(简称神经计算机)的研究是人工智能技术应用又一新的范例,其研究进展必将为模拟人类智能做出新的贡献。神经计算机能够以类似人类的方式进行“思考”,它力图重建人脑的形象。在美国、英国、中国、日本等国家,众多的研究小组投入到对神经网络和神经计算机的研究。对量子计算机的研究也已起步,并取得了一些研究成果。2019年,谷歌公司宣称实现了53个量子位的量子计算机;2020年,中国科学家宣布成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”,其求解数学算法高斯玻色取样只需200s,而当时世界最快的超级计算机要用6亿年。

人脑能够快速处理大量的信息,同时执行多项任务。但迄今为止的所有计算机,基本上未能摆脱冯·诺依曼机的结构,只能依次对单个问题进行“求解”。即使是现有的并行处理计算机,其性能仍然十分有限。人们期望,借鉴人脑能够复制大量的交互信息、快速处理大量的信息、同时执行多项任务的特点,通过对神经计算的研究开发出神经计算机,通过对量子计算的研究开发出量子计算机,通过对光计算的研究开发出光子计算机。人们期望在不久的将来,使用光子计算机或量子计算机取代现有的计算机,大大提高信息处理能力,模仿和呈现出更为高级的人工智能。 iyZL8XP2pA2wIBBqZBLarDQKs6jIqIcyM4Io07DJc+MKtIZv6kag/MTK76leWRvo

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