人工智能研究的主要学派及特点
20 年 01 第三期
赣南师范学 院学报
N. 43 J n 2 01 ue 0
人工智能研究的主要学派及特点’
黄 伟, 聂
东, 陈英俊
子信息工程系, 荤庆 566) 广东 201 ( 荣庆学院 电
摘 要: 本文综述了 人工智能研究的主要学派, 给出了它们的主要观点、 方法和成果, 并阐迷
了作者对人工智能发展的看法. 关健词: 人工智能; 符号主义; 联结主义; 行为主义 中圈分类号;P8 T 1 文献标识码: A 文章编号: 0 一 3220 )3 07 一 3 1 4 83(010 一 03 0 0
通过机器实现模仿人类的行为, 使之具有人类的智能, 是人类长期以来追求的目 对人 标. 工智能的研究和探索, 使人类朝着这个目 标一步步迈进. 15 年正式提出人工智能学科 若从 96 算起, 4 多年的历史. 已有 0 这期间, 从同学科或学科背景的学者对人工智能有不同的理解, 提 出不同的观点, 从不同的方法和角度来探索研究, 由此产生了不同的学术流派. 人工智能的主 要学派有符号主义、 联结主义和行为主义三大学派.
1 人工智能的主要学派及特点 11 符号主义学派 .
符号主义, 又称为逻辑主义、 心理学派或计算机学派, 其原理主要为物理符号系统( 即符号 操作系统) 假设和有限合理性原理. 符号主义学派认为人工智能源于数学逻辑. 数学逻辑从 1 世纪末起就获得迅速发展, 9 到 2 世纪3 年代开始用于描述智能行为. 0 0 计算机出现后, 又在计算机上实现了逻辑演绎系统. 其有代表性的成果为启发式程序 L T逻辑理论家, 证明了3 条数学定理, 8 表明了可以应用计 算机研究人的思维过程, 模拟人类智能活动. 正是这些符号主义者, 15 年首先采用“ 早在 96 人 工智能” 这个术语. 后来又发展了启发式算法 ̄专家系统 ̄知识工程理论与技术, 8 年代 并在 0 取得很大发展. 符号主义曾长期一枝独秀, 为人工智能的发展作出重要贡献, 尤其是专家系统 的成功开发与应用, 为人工智能走向工程应用具有特别重要意义. 在其它的学派出现以后, 符 号主义仍然是人工智能的主流派. 这个学派的代表有纽厄尔、 西蒙和尼尔逊等. 肖・ 符号主义学派认为人的认知基元是符号, 而且认知过程即符号操作过程. 它认为人是一个 物理符号系统, 计算机也是一个物理符号系统, 因此, 我们就能够用计算机来模拟人的智能行 为, 即用计算机的符号操作来模拟人的认知过程. 它还认为, 知识是信息的一种形式, 是构
成智 能的基础, 人工智能的核心问题是知识表示、 知识推理和知识运用. 知识可用符号表示, 也可用 符号进行推理, 因而有可能建立起基于知识的人类智能和机器智能的同一理论体系. 符号主义学派认为人工智能的研究方法应为功能模拟方法. 通过分析人类认知系统所具 备的功能和机能, 然后用计算机模拟这些功能, 实现人工智能.
. 收稿日期: 0 一1-1 2( 2 9 0) 作者简介: 黄伟(94 . 湖北省武汉市人, 16-)男, 工程师, 讲师, 主要研究领域为工业过程控制、 模糊控制、 变结构控制.
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12 联结主义学派 .
联结主义, 又称为仿生学派或生理学派, 其原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制 与学习算法. 联结主义学派认为人工智能源于仿生学, 特别是人脑模型的研究. 它的代表成果是 14 93 年由 生理学家卡洛克和数理逻辑学家皮茨创立的脑模型, P 即M 模型, 开创了 用电子装置模仿 人脑结构和功能的新途径. 它从神经元开始进而研究神经网络模型和脑模型, 开辟了人工智能 的又一发展道路. -7 年代, 6 0 0 联结主义, 尤其是对以 感知机为代表的脑模型的研究曾出现过 热潮, 由于当时的理论模型、 生物原型和技术条件的限制, 脑模型的研究在7 年代后期至8 0 0 年代初期落人低潮. 直到Hpe 教授在18 年和18 年的 ofl id 92 94 两篇重要论文, 用硬件模拟 提出 神经网络时, 联结主义重新抬头. 8 年鲁梅尔哈特等人提出多层网络中的反向传播(P算 16 9 B) 法. 此后, 联结主义势头大振, 从模型到算法, 从理论分析到工程实现, 为神经网络计算机走向
市场打下基础. 联结主义学派认为人的思维基元是神经元, 而不是符号处理过程, 对物理符号系统假设持
反对意见, 认为人脑不同于电 并提出联结主义的大脑工作模式, 脑, 用于取代符号操作的电脑
工作模式。
联结主义学派认为人工智能应着重于结构模拟, 即模拟人的生理神经网络结构, 并认为功 能、 结构和智能行为是密切相关的, 不同的结构表现出不同的功能和行为. 13 行为主义学派 . 行为主义, 又称进化主义或控制论学派, 其原理为控制论及感知— 动作型控制系统. 行为主义学派认为人工智能源于控制论. 控制论思想早在4-5 年代就成为时代思潮的 0 0 重要部分, 影响了 早期的人工智能工作者. 维纳和麦洛克等人提出的控制论和自 组织系
统以 及 钱学森等人提出的工程控制论和生物控制论, 影响了许多领域. 控制论把神经系统的工作原理 与信息理论、 控制理论、 逻辑以及计算机联系起来. 早期的研究工作重点是模拟人在控制过程 中的 智能行为和作用, 寻优、 适应、 校正、 镇定、 组织和自 对自 自 自 自 自 学习等控制论系统的研 究, 并进行“ 控制动物” 研制. 0 0 的 到6-7 年代, 上述这些控制论系统的 研究取得一定进展, 播 下智能控制和智能机器人的种子, 8 年代诞生了智能控制和智能机器人系统. 并在 0 行为主义 是近年来才以 人工智能新学派的面孔出现的, 引起许多人的兴趣与研究. 这一学派的代表作首 推布鲁克斯的六足机器人, 它被看做新一代的“ 控制论动物”是一个基于感知— 动作模式的 ,
模拟昆虫行为的控制系统. 行为主义学派认为智能取决于感知和行动( 所以被称为行为主义)提出智能行为的“ , 感知
一动作” 模式. 行为主义者认为智能不需要知识、 不需要表示、 不需要推理; 人工智能可以象人 类智能一样逐步进化( 所以称为进化主义)智能行为只能在现实世界中与周围环境交互作用 ; 而表现出来. 2 对人工智能发展的看法 人工智能的发展已对人类及其未来产生深远的影响, 这些影响涉及人类的经济利益、 社会 作用和文化生活等各个方面. 一方面, 由于人工智能能够代替人类进行各种脑力劳动, 所以它已经在很多方面把人类从 繁重的、 单调的、 重复的脑力劳动中解放出来, 使人类能有更多的时间从事创造性的、 符合人类 自 身需要的活动, 例如专家系统就是人工智能系统中的一种, 它可以 代替管理人员进行决策,
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代替医生进行诊断和治疗病人疾病, 能够利用软件的易复制特性广泛传播专家知识和经验; 具 有人工智能的智能机器人可以代替人类到一些危险的场合作业, 到一些人类无法进人的地方 工作, 诸如此类的事例不胜枚举. 另一方面, 人工智能的发展也给人类带来极大的优虑与恐惧, 使一部分社会成员感到心理 上的威胁. 人们一般认为, 只有人类才具有感知精神, 而且以此与机器相别. 如果有一天, 机器 也能够思维和创作, 他们可能会感到失望, 甚至感到威胁. 他们担心: 有朝一日, 智能机器的人 工智能会超过人类的自 然智能, 使人类沦为智能机器和智能系统的奴隶. 再一个担心就是害怕 人类对人工智能技术失去控制, 或者是它落人那些企图利用新技术反对人类的人手中,
这样一 来, 可能机器人有一天反宾为主, 奴役它们的 创造者— 人类, 人类最终成为其自 身的掘墓人. 我们认为, 人工智能技术是一种信息技术, 能够以极快的速度传播, 因此, 存在某些比 爆炸 技术更大的潜在危险, 即人工智能技术可能落人不负责任的人手中, 被他们用于进行反对人类 和危害社会的犯罪, 对此, 我们必须保持高度警惕. 同时, 我们相信人类有足够的智慧和信心, 能够研制出防范、 检测和侦破各种智能犯罪活动的智能手段. 人工智能技术和任何其它的新技 术一样, 发展的道路是曲折和艰辛的, 需要人类付出巨大的努力, 也会带来一些负面的作用, 但 给人类带来的好处一定会大大多于其负面作用. 人类一定能够从人工智能技术中获得不可估
量的利益. 3 结束语
人工智能的研究, 已从“ 一枝独秀” 的符号主义发展到多学派“ 百花争艳”他们沿着不同的 , 途径和方法进行着深人的研究和探索, 并取得长足的进展. 虽然各学派在人工智能的基本理 论、 研究方法和技术路线等方面有着不同的观点, 而且在某些观点上有着激烈的论争, 但他们
的目的是相同的, 都是研究如何模仿人的智能, 实现机器智能, 造福人类. 各学派之间的论争对 人工智能的发展是有好处的. 人工智能的发展必将对人类及其未来产生深远影响.
参考文献:
[] 蔡自 徐光佑. 1 兴, 人工智能及其应用( 第二版) . [ 北京: M] 清华大学出版社, 9. 16 9 [] 王俊普. 2 智能控制〔 . M] 合肥: 科学技术大学出版社, 96 中国 19 .
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