人工智能的应用领域和发展方向

人工智能的应用领域和发展方向
前言
人工智能是一门极富挑战性的科学，但也是一门边沿学科。它属于自然科学和社会科学
的交叉。涉及的学科主要有哲学、认知科学、数学、神经生理学、心理学、计算机科学、信
息论、控制论、不定性论、仿生学等。
人工智能(ArtificialIntelligence)，英文缩写为AI。。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩
展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的
一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的
智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
人工智能的传说可以追溯到古埃及，但随着1941年以来电子计算机的发展，技术已最终
可以创造出机器智能，人工智能领域的研究是从1956年正式开始的，这一年在达特茅斯大学
召开的会议上正式使用了"人工智能"(ArtificialIntelligence，AI)这个术语，从那以后,研究者们
发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展。随后的几十年中，人们从问题求解、
逻辑推理与定理证明、自然语言理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学
等多个角度展开了研究，已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统，例如能够求
解微分方程、设计分析集成电路、合成人类自然语言，而进行情报检索，提供语音识别、手
写体识别的多模式接口，应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加
贴近我们的生活。我们熟知的IBM的"深蓝"在棋盘上击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫就是比
较突出的例子。
长久以来，人工智能对于普通人来说是那样的可望而不可及，然而它却吸引了无数研究
人员为之奉献才智，从美国的麻省理工学院(MIT)、卡内基-梅隆大学(CMU)到IBM公司，再
到日本的本田公司、SONY公司以及国内的清华大学、中科院等科研院所，全世界的实验室都
在进行着AI技术的实验。不久前，著名导演斯蒂文·斯皮尔伯格还将这一主题搬上了银幕，科
幻片《人工智能》(A.I.)对许多人的头脑又一次产生了震动，引起了一些人士了解并探索人工
智能领域的兴趣。
在它还不长的历史中，人工智能的发展比预想的要慢，但一直在前进，从40年前出现到
现在，已经出现了许多AI程序，并且它们也影响到了其它技术的发展。目前，人工智能还在
研究中，但有学者认为让计算机拥有智商是很危险的，它可能会反抗人类。这种隐患也在多
部电影中发生过。

正文

一有关人工智能
人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语
言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发，人
工智能是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸
人们智能的科学。
人工智能没有社会性，没有人类的意识所特有的能动的创造能力，纯系无意识的机械
的物理的过程。正因为如此它一直处在计算机技术的前沿，同时它的理论和发现在很大程度
上将决定计算机技术的发展方向。

二人工智能的二种实现方式及其比较
第一种叫做工程学方法（Engineeringapproach），是采用传统的编程技术，使系统呈现智
能的效果，而不考虑所用方法是否与人或动物机体所用的方法相同。它已在一些领域内作出
了成果，如文字识别、电脑下棋等。第二种是模拟法（Modelingapproach），它不仅要看效果，
还要求实现方法也和人类或生物机体所用的方法相同或相类似。第一种方法，需要人工详细
规定程序逻辑，如果游戏简单，还是方便的。如果游戏复杂，角色数量和活动空间增加，相
应的逻辑就会很复杂（按指数式增长），人工编程就非常繁琐，容易出错。而一旦出错，就必
须修改原程序，重新编译、调试，最后为用户提供一个新的版本或提供一个新补丁,非常麻烦。
采用第二种方法时，编程者要为每一角色设计一个智能系统（一个模块）来进行控制，这个
智能系统（模块）开始什么也不懂，就像初生婴儿那样，但它能够学习，能渐渐地适应环境，
应付各种复杂情况。

三人工智能的应用领域

在管理系统中的应用。
（1）人工智能应用于企业管理的意义不在于提高效率，而是用计算机实现人们非常需要
做，但工业工程信息却做不了或很难做到的事。
（2）智能教学系统（ITS）是人工智能与教育结合的主要形式。也是今后教学系统的发
展方向。信息技术的飞速发展和新的教学体系开发模式的提出和不断完善，推动人们综合运
用媒体技术、网络基础和人工智能技术开发新的教学体系。计算机智能教学体系就是其中的
代表。

在工程领域中应用。
（1）医学专家系统是人工智能与专家系统理论和技术在医学领域中的重要应用，具有极
大的科研价值和应用价值，它可以帮助医生解决复杂的医学问题，作为医生诊断、治疗的辅
助工具。目前，医学智能系统通过其在医学影像方面的重要应用，将其应用在其它医学领域
中，并将其不断完善和发展。
（2）地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要发挥作用的领地。

在技术研究中应用
（1）在超声无损检测（NDT）和无损评价（NDE）领域中。目前，主要采用专家系统方
法对超声损伤（UT）中缺陷的性质、形状、大小进行判断和分类。
（2）人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展，网络技术
的安全是我们关心的重点。因此，我们必须在传统技术的基础上进行技术的改进和变更，大
力发展数据控制技术和人工免疫技术等高效的人工智能技术，以及开发更高级的AI通用和专
用语言。
另外，人工智能应用领域还有：智能控制，专家系统，机器人学，语言和图像理解，遗
传编程机器人工厂等方面。

四人工智能的发展方向
1专家系统。
专家系统是模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。它是一种在特定领域内含有
大量知识与经验的程序系统，是目前人工智能最活跃、最有成效的一个研究领域。近年来，
在“专家系统”或“知识工程”的研究中出现了应用人工智能的趋势。人类专家由于具有丰
富知识，所以才达到优异的解决问题的能力。

2智能信息检索技术
人工智能在信息检索中的应用主要表现在：（1）如何用计算机硬件模仿系统，模仿、延
伸与扩展人类智能的理论、方法和技术。(2)由于网络知识信息包括规律性的知识和大量的经
验知识，这些知识不可避免的模糊性、随机性、不可靠性等因素。对这些因素进行处理时，
需要用到人工智能的研究成果。

3SOAr
SOAr是一种通用的智能体系结构，它一直处在人工智能研究的前沿，已经显示出强大的
问题求解能力。它认为机器人的发展是人工智能应用的最重要领域。

4未来人工智能的研究方向
研究方向主要有：人工智能理论、机器学习模型和理论、不精确知识表达及其推理、人
工思维模型、智能人机接口、知识发展与知识获取、人工智能应用基础等方面。

结论
人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、
规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算
机能实现更高层次的应用。人工智能几乎涉及到是自然科学和社会科学的所有学科，其范围
已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智
能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限
于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为
是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，
数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进
而更快地发展。
人工智能体现在思维、感知、行为三个层次。它主要模拟眼神、扩展人的智能。其研究
内容可以分为机器思维和思维机器、机器行为和行为机器、机器感知和感知机器、三个层次。
人工智能研究与应用虽然取得了不少成果，但离全面推广应用还有很大距离，还有很多问题
需要许多学科的共同研究。
我们至少要经历几代人的坚持奋斗，进行多学科联合协作研究，才可能基本上解开“人
工智能”之谜，使人工智能理论达到一个更高水平。

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