1.1 什么是人工智能

第1课 什么是人工智能

在《钢铁侠》的电影中，有一位机器人系统管家——贾维斯(J.A.R.V.I.S)，它是钢铁侠的智能管家、超智能软件，能独立思考，会帮助主人处理各种事务，计算各种信息，钢铁侠的机甲开发以及方舟反应炉的更新都离不开它的协助。托尼·史塔克穿上盔甲时，它还会自动进行虹膜扫描，以确保机甲非外人侵入。

贾维斯(J.A.R.V.I.S)
知识点：
感悟应用在我们身边的人工智能技术
理解什么是人工智能
理解什么是图灵测试

认知学习：
看一看：
观察下面几个例子，猜下它们应用到哪些技术？

	当你打开手机，不用再输入数字或者画图形，只需要把脸放在手机屏幕前方，它就会自动认出你并进行解锁。
	对着手机说一声：“今天天气怎么样？”。它会告诉你今天的天气状况，甚至贴心地提醒你注意出门要带上雨具。
	当你打开电商网站时，在主页推荐栏里就已经出现了自己喜欢的商品，节省了很多的浏览时间。
	驾车在风景优美的高速公路上，车辆行驶规划实时在做最优的规划安排，你还可以一边开车，一边处理紧急事务。

想一想：
你在生活中见到或使用过与上面几个案例类似的机器吗？这些智能设备都有什么共同特点？

读一读：
上面案例展示了人工智能在我们日常生活中的应用。 人工智能技术让这些机器能够像人一样思考和行动，帮助人类完成一些工作，让我们的生活更方便。
第一个案例中的手机具有人脸识别功能，它像人的眼睛一样，能够“看” ，而且能够判断它对面的人是不是手机的主人。
第二个案例中的手机具有语音识别功能，它像人的耳朵一样，能够“听”，而且能够听懂你说的话是什么意思，从而做出相应的回答。
第三个案例中的网站使用了人工智能领域的推荐系统，因为它从你和你的朋友的购买记录中通过大数据分析技术了解了你的兴趣，从而能够精准地推荐合适的商品给你，提升你的购物体验。
第四个案例中的无人驾驶汽车使用了自动驾驶技术，这种技术要比前面几个人工智能的看、听、说、推荐要复杂得多。它不仅能够 “看”清楚道路情况，还要思考并且做出决定，时刻不断地监测着可能的危险并适时发出提示。

想一想：
了解完上面的几个案例后，你理解什么是人工智能吗？人工智能与人有什么样的关系与区别呢？

读一读：
让我们回到“人工智能诞生的时刻”，看看当时的科学家对人工智能的理解:
1951年夏天，当时普林斯顿大学数学系的一位24岁的研究生马文・闵斯基(Marvin Minsky)建立了世界上第一个像大脑一样工作的神经网络机器SNARC(Stochastic Neural AnalogReinforcement Calculator)。在这个只有40个神经元的小网络里，人们第一次模拟了神经信号的传递，它能够帮助一只机器老鼠穿越迷宫。这项开创性的工作为人工智能奠定了深远的基础。闵斯基由于他在人工智能领域的一系列英基性的贡献，在1969年获得计算机科学领域的最高奖图灵奖(Turing Award)。

1956年，闵斯基、约翰·麦卡锡( John Mccarthy)、克劳德·香农( Claude Shanon)和纳撒尼尔·罗切斯特( Nathan rochester)在美国的达特茅斯学院组织了一次讨论会。这次会议首次提出了“人工智能”( Artificial Intelligence，AI)这个概念一一人工智能是模仿人类学习和其他方面的智能，从而正式宣告了人工智能作为一门学科的诞生。

想一想：
为什么钢铁侠的超智能软件是人工智能，能够帮助小老鼠走出迷宫的机器是人工智能，能够识别出人脸和声音的手机是人工智能，能够自动驾驶的汽车是人工智能，甚至懂你的网购页面也是人工智能？
那到底什么样的一台机器或系统才被认为是人工智能呢？那人们如何判定一个机器拥有强人工智能呢？科学家们设定了许多标准，其中最为著名的就是图灵测试( Turing test)。
读一读：
图灵测试
1950年，支伦・图灵( Alan Turing)在他的论文《计算机器与智能》(Compting Machinery and Intelligence)中提出了著名的图灵测试。

在图灵测试中有一个密室，密室外面有一个人类测试员A，他会通过文字与密室里的一台机器B和一个人C进行自由对话。 测试员A的任务是找出B和C究竟谁是机器，谁是真的人。 如果测试员A无法判断和他对话的两位实体是人还是机器，则参与对话的机器B就被视为通过测试。
虽然图灵测试的科学性受到过质疑，但是它在过去数十年一直被广泛认为是试机器智能的重要标准，对人工智能的发展产生了极为深远的影响。

2014年6月7日，一款名为尤金・古斯特曼的电脑程序模拟了一位会英语的13岁乌克兰小男孩，成功骗过了33%的人类测试员，首次通过图灵测试。

想一想：
为什么要模拟成会英语的13岁乌克兰小男孩呢？大家不妨想一想。

读一读：
强人工智能
科幻电影中的与人类相似、能够处理各种事物并与人交流的机器人，是“强人工智能”，也称为通用人工智能。

这种人工智能具备与人类同等智慧、或者超越人类智慧的机器。但是人类的智慧非常复杂，至今我们也没有弄清楚人类为什么会思考以及如何思考。所以，目前还不存在通用人工智能，未来是否会出现强人工智能，目前也无法做出回答。

读一读：
弱人工智能
与能够推理和解决问题的强人工智能不同，不需要机器具备人类一样的完整认知能力，而只要能处理特定问题、完成特定任务的人工智能，我们称之为“弱人工智能”，也称为应用人工智能。例如，会下围棋的机器人不一定会聊天，会做手术的机器人不一定会扫地。目前所有的人工智能系统都是弱人工智能，是离现实最近、真正服务及改变我们日常生活的人工智能。
弱人工智能涉及很多领域，其中最为常见的四个领域如：将语音转换为文字的语音识别、理解人类语言的自然语言处理以及帮助机器实现个性化的推荐系统、让计算机看见世界的计算机视觉、解决特定问题的专家系统等等。

想一想：
弱人工智能弱吗？
像融合了语音识别与自然语言处理的智能手机助手，可以用人类语言与我们进行简单的对话、帮助我们解决问题。

2016年3月，谷歌( Google)通过深度学习训练的阿尔法狗( AlphaGo)程序在一场举世属目的比赛中以4比1战胜了曾经的围棋世界冠车李世石。它的改进版更在2017年5月与当时世界排名第一的中国棋手柯洁对战，以3比0的总比分获胜。

想一想：
那么，同学们可以想一想，阿尔法狗( Alphago)、贾维斯(J.A.R.V.I.S)它们是强人工智能还是弱人工智能？
提示一下大家：贾维斯(J.A.R.V.I.S)的全称是Just a Rather Very Intelligent System(只是一个相当聪明的智能系统)。

做一做：
什么是人工智能，你理解了吗？
试着向你的家人或朋友分享下人工智能是什么，它对我们的生活都有哪一些改变，未来的人工智能会是什么样子的，让你的家人与朋友也加入到人工智能的学习行列中来吧。