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对于人工智能技术的探讨在2016年基本就未曾断过,而在前段时间淘宝开始了VR卖场的试运营之后,各种新技术的讨论又有了新的高度,今天,我们就从不同的角度来探讨一下,在经过这么多年的发展,人工智能技术和VR技术的发展现状和未来的发展趋势是什么样子了。
1. 历史演变的六大纪元
依据 Ray Kurzweil 的观点,历史被分为六大阶段,不同阶段间的大区别在于处理信息的方式发生了彻底的改变。
越高级的阶段,处理信息的方法就越高级,推演至下一阶段的速度也更快。
一纪元:物理与化学
一百多亿年前,致密炽热的奇点大爆炸诞生了宇宙。
其后几十万年,原子形成,产生了物理形式的信息存储和传输。
又经过几百万年,分子出现,信息可以通过化学方式进行存储和传输。
二纪元:生物与 DNA
几十亿年前,出现了以碳元素为基础的有机物。
有机物的出现加速了生命的诞生,此时,信息通过 DNA 进行处理。
三纪元:人脑
DNA 逐步进化,出现了更高级的信息处理工具:人脑。
人脑不仅可以完成信息的存储和传递,还可以对信息进行抽象和推理。
四纪元:技术
随着时间的推移与技术的发展,人脑进化的速度比机器进化的速度慢。
机器智能迟早会替代人脑,成为信息处理的主要方式。
五纪元:人类智能与人类技术的结合
人类智能与机器智能充分结合,人类的智慧、情感、记忆与意识将转化为数据,在计算机间存储和转移。
这使人类超越肉体的限制,获得永生。
六纪元:宇宙觉醒
当人的存在变为一套数据,那么只要将这套数据传输给另一个星球上的驱壳,就相当于完成了星际旅行。
人类智慧将在宇宙中广泛传播,想去哪里就可以去哪里。
2. 人工智能进化的三个阶段
依据历史纪元的划分,我们正处于五纪元,并在加速向下一纪元转变。
在部分人看来,人工智能离我们的生活还很遥远。但是,2014年英国皇家学会举办的会议中,图灵测试一次被通过了。
从某种意义上而言,这预示着人工智能时代即将来临。人工智能不断发展,当人工智能具备了推理和感知能力,取代人类的那一天就不远了。
人工智能究竟经历了怎样的发展,让其具备了取代人类的能力?要回答这个问题,需要从人工智能的前世今生说起。
(1)人工智能的历史:提出概念
1956年,杰出的计算机科学家们在美国东部城市达特茅斯召开了会议,次提出了“人工智能”的概念。
在这次会议中,次决定将像人类一样思考的机器称为“人工智能”。
此后,人工智能就一直萦绕在人们的耳畔,经历了若干次的浪潮与低谷。
先走入人们生活的人工智能技术是推理与搜索,而早的人工智能产品便是人们熟知的搜索引擎。
凭借强大的推理和搜索能力,早期的人工智能可以轻易求解迷宫问题,疑难定理的证明,甚至人工智能还能赢得专业的国际象棋比赛。
这些人类都需要花费很长时间才能理清并解决的问题, 对于计算机来说非常容易,只需预先设置好规则和约束,计算机就能根据这些定义去破解问题。
可是当面对没有确定性规则的问题时(比如:面对多家企业的Offer,选择哪份?不小心着凉了,如何快速康复?),早期的人工智能就无能为力了。
(2)人工智能的现况:突破瓶颈
早期的先驱者们梦想着设计出具备人类思维和人类智慧的机器,那么如何判断机器达到了与人类同样的智能呢?
其方法为“图灵测试 ”。
图灵测试的方法是,测试者和测试对象进行对话,测试对象为人和人工智能机器。如果测试者无法区分谁是机器谁是人,机器便通过了图灵测试,那么就认为机器具备了人类智能。
如何才能让人工智能解决生活中的现实问题?例如,人工智能取代理财顾问,为我的投资理财出谋划策。人工智能代替医生,在我身体不舒服的时候,为我开出药方。
系统的诞生提供了解决方案,所谓系统就是模拟人类的决策过程。比如医疗诊断系统,会比专业的医生诊断的更好。
人类的决策过程不完全基于明确的逻辑规则,经验在某种程度上能够帮助人类做出决策。
人们在看病时倾向于选择,就是因为们阅历丰富,见识的病例多。在判断病情时,能够依据过往的经验,做出正确的判断。
系统的数据库中会装载大量的相关知识,这样就可以依据预先录入的规则,对现实问题进行处理。
但是,人类的知识和规则是无法穷举的,如果都要事先描述知识,再定义规则,这无疑是十分困难的。
例如,心情不好。这类常识性问题对计算机来说难度很大。“心情”涉及到人类的身理特征和心理知识,“不好”究竟是何种程度?是痛不欲生还是突发伤感?
(3)人工智能的未来:走向繁荣
以上提到的人工智能,均属于弱人工智能的范畴,只需给计算机提供足够多的知识,它就能完成特定的任务,甚至比人类完成地更好。
但弱人工智能仅仅实现了人类智能的一小部分,知识范畴以外的任务就无法胜任了。
随着互联网的发展,积累了海量的数据,“机器学习”登场了。从广义的角度看“学习”,其主要目的是进行区分,并对事物进行判断和识别。
机器学习基本的做法是使用算法来解析数据,然后从中学习,接着对真实世界的事件作出判断和决策。
与传统的为解决特定任务、采用硬编码的软件程序不同,机器学习需要使用大量的数据进行训练,通过各种算法来学习如何进行正确的区分。
机器学习的算法包括决策树学习、推导逻辑规划、聚类、强化学习和贝叶斯算法等。
垃圾邮件的识别就属于机器学习(贝叶斯算法)的应用。先需要搜集大量的垃圾邮件和非垃圾邮件,建立垃圾邮件库和非垃圾邮件库,然后提取其中的特征量,并对邮件进行识别和匹配。特征量的选取,在很大程度上决定了判断的准确性。
计算机视觉领域也有同样的工作,比如,要判断图像中的动物究竟是老虎,还是狮子,或是藏獒,也需要从图像中找到这些动物的特征量。
但计算机不能做出选取特征量的判断,只能依赖手工编码来完成。
随着时间的推移,深度学习的出现改变了一切。深度学习以数据为基础,由计算机自动生成特征量。
以人工神经网络为基础,从 Youtube 视频中寻找猫的图片便是深度学习的代表作。
人工神经网络的简要原理如下:
将一张图像拆分为图像块,输入到神经网络的一层。经过一层神经网络处理后,数据被传输到二层,二层完成处理后,再将数据传输给下一层。以此类推,直到后一层,输出结果。
神经网络中的每一个神经元都为它的输入分配权重,权重与输出的结果直接相关。神经网络的输出是一个概率向量,80%的可能性是猫,15%的可能性是狗,5%的可能性是鱼。结果的正确与否由网络结构告知神经网络。
同时,神经网络的结果容易出错,因此它需要训练。需要海量的数据进行训练,直到输入的权重被调试的非常精确,无论在什么情况下都能给出正确的答案。
要想在 Youtube 视频中“学习”到猫的图片,先将数据输入到计算机中,在低层级神经网络中,识别出点和线。
接着在下一级网络中,识别出圆形和三角形等简单图案。
由这些简单图形的组合,便能得到特征量。大圆(脸)里面包含两个小圆(眼睛),两个小圆中间有一段曲线(鼻子)。
这样,高层级的神经网络中便出现了类似“脸”的东西,有猫脸,有狗脸,也有猴脸等等。
再往上,结合其他特征量,神经网络便能识别出猫的图片了。
之所以是深度学习,这里的“深度”就指的神经网络中众多的层。
深度学习是人工智能的大脑,在某些应用领域中甚至比人类做的好,被认为是实现强人工智能的必由之路。
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