李冠宇 黃映輝
摘要:本文從分析“智能”、“Intelligence”、“科學(xué)”、“技術(shù)”的語(yǔ)義入手,首先界定了“人類智能”、“人工智能”、“智能科學(xué)與技術(shù)”概念的內(nèi)涵,進(jìn)而構(gòu)建了“智能科學(xué)與技術(shù)”的知識(shí)體系,繼之導(dǎo)出了“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育的課程體系。本文的討論取得了若干頗有新意的研究結(jié)論:真正與英文的Intelligence對(duì)應(yīng)的是中文的“智”;“智能”是“智的能力”的簡(jiǎn)稱;“智能”應(yīng)該是“能智”;智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系由兩個(gè)理論和四種技術(shù)構(gòu)成,據(jù)此決定了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教育應(yīng)該設(shè)置的六門主干課程。
關(guān)鍵詞:智能;智能科學(xué)與技術(shù);語(yǔ)義分析;知識(shí)體系;課程體系
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1引言
“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育意指將“智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”傳授給本科生或研究生。構(gòu)建智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系通常有兩種途徑:(1)經(jīng)驗(yàn)歸納法,從社會(huì)實(shí)踐和科學(xué)研究已經(jīng)獲得的知識(shí)集合中選擇出若干,認(rèn)為這些知識(shí)應(yīng)該歸屬于“智能科學(xué)與技術(shù)”,且將其結(jié)構(gòu)化與系統(tǒng)化。(2)概念演繹法。追問“智能科學(xué)與技術(shù)”的確切含義為何,由此聯(lián)想其涉及的主要方面,概念推演形成的軌跡即是知識(shí)體系。兩種方法的結(jié)論應(yīng)是一致的。就實(shí)際操作而言,前者的主要環(huán)節(jié)是“選擇知識(shí)”和“搭建體系”,而“選擇什么”和“搭建成何樣”就與研究者的偏好相關(guān),常出現(xiàn)觀點(diǎn)相左的情形;后者的主要環(huán)節(jié)是“明確語(yǔ)義”和“語(yǔ)義延伸”,能被稱為概念的東西總是成熟的,即已有大量的先前研究,對(duì)此人們的分歧較少,而從概念出發(fā)的語(yǔ)義延伸又是遵循演繹邏輯的,由此而得的知識(shí)體系就易被公認(rèn)。
本文的研究采用概念演繹法,具體的討論依層次遞進(jìn)展開,首先明確“智能科學(xué)與技術(shù)”的中文語(yǔ)義,其次討論該語(yǔ)義涉及的關(guān)鍵概念之內(nèi)涵,進(jìn)而合成這些關(guān)鍵概念的具體內(nèi)容,繼之概括“智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”,最后設(shè)計(jì)“智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教育的課程體系”。
2“智能科學(xué)與技術(shù)”的語(yǔ)義
盡管有邏輯上的先后,“科學(xué)”與“技術(shù)”通常被認(rèn)為是并列的兩種人類文化活動(dòng)。“智能科學(xué)與技術(shù)”就應(yīng)被分為“智能科學(xué)”與“智能技術(shù)”。
智能是某種行為主體所具有的能力和所表現(xiàn)的行為。這種具有智能的行為主體目前(也許永遠(yuǎn))只有兩類:生物(其中主要是人類)和機(jī)器。若以人類代表生物,智能就有兩種表現(xiàn)形態(tài),人類智能(human intelligence)和人工智能(artificial intelligence),后者是對(duì)前者的模仿與延展。
科學(xué)是為了獲得所考察對(duì)象的知識(shí)體系,技術(shù)則是依據(jù)某種原理設(shè)計(jì)制造各種人工系統(tǒng)。由此,“人類智能科學(xué)”、“人工智能科學(xué)”、“人工智能技術(shù)”是無(wú)歧義的,而“人類智能技術(shù)”就不成立(確切地說(shuō),是間接地通過(guò)“人工智能技術(shù)”的方式表現(xiàn)出來(lái))。
基于上述分析,“智能科學(xué)與技術(shù)”的語(yǔ)義由三部分構(gòu)成,“關(guān)于人類智能的科學(xué)”、“關(guān)于人工智能的科學(xué)”和“應(yīng)用人工智能的技術(shù)”。根據(jù)慣常的教育與研究分工,前者是心理科學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)所在,后二者則是信息科學(xué)領(lǐng)域的前沿方向。目前國(guó)內(nèi)所開辦的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育大多屬于理工科本科,其側(cè)重所在自然是“人工智能”。
支撐著“智能科學(xué)與技術(shù)”及其三部分構(gòu)成的關(guān)鍵概念是“智能”、“科學(xué)”與“技術(shù)”,對(duì)其進(jìn)行深入剖析有助于推演出“智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”。
3關(guān)鍵概念的剖析
3.1“智”對(duì)應(yīng)于Intelligence
漢語(yǔ)中的“智”是“知”的后起字,而“知”是“出于口者疾如矢也”,意指認(rèn)識(shí)的事物可以脫口而出?!爸碧砑恿恕霸弧奔礊椤爸恰?,再清楚不過(guò),“智,知而道出也”。智,就是人們?nèi)粘?谡Z(yǔ)中的“知道”。
英語(yǔ)中的Intelligence源于拉丁語(yǔ)的動(dòng)詞intellegere,意思是to understand。而intellegere是inter(interl與legere(to choose)的合成詞,故它所表達(dá)的是“在推理基礎(chǔ)上的理解”。
可見,漢語(yǔ)的“智”關(guān)注知識(shí)(識(shí),知也?!墩f(shuō)文》)及其共享;英文的Intelligence則強(qiáng)調(diào)知識(shí)及其可靠來(lái)源。有所差異并不妨礙將不同文化系統(tǒng)中的這兩個(gè)概念對(duì)應(yīng)起來(lái)。
3.2“智”的派生詞
盡管語(yǔ)義十分貼切,卻不可將Intelligence直接漢譯為“智”。在現(xiàn)代漢語(yǔ)中,單字形式的名詞一般不用于表達(dá)抽象概念,因?yàn)閱我艄?jié)的高頻率使用在言語(yǔ)交流中難以通暢順口。通常都是采用雙字形式的名詞。“智”需要再添加一字。處理的辦法無(wú)非兩類,同義重復(fù)或附加意義。前者生成的是“智慧”,后者得到的是“智能”和“智力”。
智慧之“慧”,一方面與“智”同義(知或謂之慧?!斗窖浴?,另一方面又與佛教名詞“般若”(Praina)相連,在中國(guó)的文化傳統(tǒng)中,佛是高深至上的,這樣,智慧的真理性就毋庸置疑。作為漢語(yǔ)詞匯的“智慧”固定下來(lái)之后,除了與英文的Intelligence相對(duì)應(yīng),還與英文的wisdom(wise“聰明的”+dom“性質(zhì)或狀態(tài)”)相一致。更重要的是,wisdom就是希臘語(yǔ)的sophy,由此構(gòu)成了philosophia(英文philosophy)。“智慧”連接著中國(guó)的佛教(與中國(guó)哲學(xué)相通)和西方的哲學(xué)。智慧是哲學(xué)層面的。
“智能”和“智力”都是“智的能力”的簡(jiǎn)稱。推敲其中的意味饒是有趣。作為物理學(xué)概念的“能”和“力”,二者是一種源流關(guān)系,因而在漢語(yǔ)的習(xí)慣中,“能”更本質(zhì),“力”則外顯,暗含著有高下之分。這樣,智能有“智能人”、“智能機(jī)器”、“智能科學(xué)”等,智力則是“智力游戲”、“智力玩具”、“智力商數(shù)”等。層次的感覺是明顯的。智能和智力是科學(xué)層面的。
“智”的派生詞最常用的有三個(gè):智慧、智能和智力,它們均可英譯為Intelligence,但在漢語(yǔ)中分別屬于三個(gè)層次,即哲學(xué)領(lǐng)域、科學(xué)領(lǐng)域(較高層次)和科學(xué)領(lǐng)域(較低層次)。
3.3關(guān)鍵概念的文化比較
將與“智”相關(guān)的中文概念和與Intelligence相關(guān)的英文概念進(jìn)行對(duì)比,可看出中西方文化的相通與差異,有助于更深刻明晰地理解“智能”的語(yǔ)義。表1是基于英語(yǔ)概念的文化比較。從中可見,“智能”較高于“智力”在西方文化中表現(xiàn)為對(duì)現(xiàn)在分詞的偏愛。
表2是基于漢語(yǔ)概念的文化比較。英語(yǔ)的Intelligence可以籠統(tǒng)地表示漢語(yǔ)的“智、智慧、智能、智力”?,F(xiàn)限定“構(gòu)建智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”是一項(xiàng)科學(xué)研究(即不考慮“智慧”),再用“智能”作為“智能”和“智力”的統(tǒng)稱,這樣,“智能”就成為將要繼續(xù)討論的唯一概念。
3.4智能之“能”
前已闡明,智能就是“智的能力”。這種能力究竟為何,學(xué)者們?cè)羞^(guò)大量的討論。其中一種通俗簡(jiǎn)潔的表述
是,智能包括四種能力:感知和理解的能力、思維與演繹的能力、學(xué)習(xí)與積累的能力、適應(yīng)環(huán)境的能力。
3.5科學(xué)及智能科學(xué)
漢語(yǔ)中的“科學(xué)”,本義是“劃分等級(jí)之學(xué)”,反映出在古代能將事物合理地區(qū)別開來(lái)已經(jīng)是了不起的學(xué)問了。英語(yǔ)中的science源于拉丁語(yǔ)動(dòng)詞scire(to know)的現(xiàn)在分詞sciens,意思是knowledge。人類想要知道什么?客觀事物的規(guī)律也??茖W(xué)是人類的一種有目的的活動(dòng),首先認(rèn)知科學(xué)事實(shí),進(jìn)而上升為科學(xué)規(guī)律,最后組織成科學(xué)理論。將之套用于“智能”,智能科學(xué)就是,認(rèn)知智能事實(shí)、歸納智能規(guī)律、總結(jié)智能理論。
3.6技術(shù)及智能技術(shù)
漢語(yǔ)中,“技,巧也《說(shuō)文》”,“術(shù),道也《廣雅》”,技術(shù),取巧之道也,即效率方法。英語(yǔ)中的technology源于希臘語(yǔ)technologia,包括techne(craft)和logia(saying),直譯為漢語(yǔ)應(yīng)是“手藝學(xué)”。技術(shù)也是人類的一種有目的的活動(dòng),首先創(chuàng)造和發(fā)展實(shí)用的手段、技能和方法,然后應(yīng)用它們?nèi)ピO(shè)計(jì)與制造人工系統(tǒng)。將之套用于“智能”,智能技術(shù)就是,設(shè)計(jì)人工智能系統(tǒng)的手段、技能和方法。
4“智能”的內(nèi)涵
4.1“智能”應(yīng)為“能智”
智,知而道出也。智能,能智而能道出也?!爸悄堋睉?yīng)為“能智”,這樣更形象也更深刻。Intelligence是“在推理基礎(chǔ)上的理解”。那么,在“智能”的中西方兩種文化的表述中所提及的“知”、“日”、“推理”、“理解”的對(duì)象是什么?就是知識(shí)。知識(shí)是智能的主線,智能是圍繞著知識(shí)的主體活動(dòng),圖1示意了這種關(guān)系。
“能智”之知,分為“感知”和“深知”兩個(gè)層面。如圖1所示,智能主體對(duì)存在于自然界之現(xiàn)象進(jìn)行感知,繼而進(jìn)行推理使其上升為深知(理解),隨之道出(日),最后將知識(shí)應(yīng)用于適從自然界與改造自然界。
4.2智能:知識(shí)為主線的三個(gè)環(huán)節(jié)
圖1是基于語(yǔ)言的分析,通俗易懂,接近于人的常識(shí)。為便于學(xué)術(shù)研究,需將其整理為更簡(jiǎn)明規(guī)范的理論模型。智能就是“能智”,是智能主體所從事的一種活動(dòng)過(guò)程,如圖2所示。
由圖2可見,智能作為智能主體的自覺性活動(dòng),依序展開為三個(gè)主要環(huán)節(jié):(1)知識(shí)獲取。智能主體通過(guò)兩種途徑從外部獲取知識(shí),直接地從自然界感知和間接地從人類已有的知識(shí)積累中共享;(2)知識(shí)推理。智能主體選用合適的推理方法,將從外部獲取的現(xiàn)有知識(shí)提煉上升為新知識(shí);(3)知識(shí)應(yīng)用。智能主體利用新知識(shí)解決其(或幫助解決其他主體)面臨的實(shí)際問題,具體形式有二,制訂解決問題的方案和執(zhí)行解決問題的動(dòng)作。
在智能的三個(gè)主要環(huán)節(jié)中,知識(shí)推理處于中心地位,而且完全是智能主體內(nèi)部的活動(dòng),可以說(shuō),知識(shí)推理是智能的關(guān)鍵所在。知識(shí)是智能的主線(見圖1),推理是智能的關(guān)鍵(見圖2),簡(jiǎn)潔不乏深刻的表述是:智能=知識(shí)+推理。
智能主體目前只有兩類:以人類為代表的生物和機(jī)器。這樣,基于圖2所示的模型就可以分別討論人類智能和人工智能的實(shí)質(zhì)與特征。
4.3人類智能:自然語(yǔ)言知識(shí)+人腦推理
當(dāng)圖2中的智能主體為人類時(shí),就可得到人類智能的模型表示(見圖3)。在人類智能中,知識(shí)總是用自然語(yǔ)言(其中主要是文字)表示的,推理是人腦的功能,所以,人類智能的標(biāo)志是:自然語(yǔ)言知識(shí)+人腦推理。
如圖3所示,人類智能的知識(shí)獲取,有兩種基本形式:通過(guò)人的感官?gòu)淖匀唤缰兄苯痈兄?;通過(guò)信息檢索(閱讀或計(jì)算機(jī)輔助查找)從人類已有的知識(shí)積累(通常以書籍、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)的形式存在)中間接獲取。人類智能的知識(shí)推理,是將現(xiàn)有知識(shí)上升為新知識(shí)的人腦推理。人類智能的知識(shí)應(yīng)用,表現(xiàn)為兩種形式的對(duì)外輸出,基于新知識(shí)制訂的解決實(shí)際問題的方案(既可用于指導(dǎo)推理者自己進(jìn)行勞動(dòng)以直接解決實(shí)際問題,也可提供給其他人應(yīng)用):執(zhí)行解決問題方案的勞動(dòng)(因?yàn)槿魏螌?shí)際問題只有人類親自動(dòng)手才能獲得解決)。
基于圖3所示模型,人類智能的內(nèi)容主要有五個(gè):感官感知、信息檢索、人腦推理、實(shí)際問題解決方案、實(shí)際問題解決方案的執(zhí)行。
4.4人工智能:機(jī)器語(yǔ)言知識(shí)+機(jī)器推理
人工智能是對(duì)人類智能的模仿和延伸。將圖2中的智能主體設(shè)為機(jī)器,并參照?qǐng)D3的分析過(guò)程與結(jié)論,就可得人工智能的模型表示(見圖4)。在人類智能中,知識(shí)用自然語(yǔ)言表示,人們學(xué)會(huì)知識(shí)表示是通過(guò)長(zhǎng)期的家庭生活的口授、語(yǔ)言環(huán)境的熏陶、學(xué)校教育的滲透而逐漸在不知不覺中完成的,是一個(gè)自然漸進(jìn)過(guò)程。對(duì)人工智能而言,知識(shí)表示卻成為必須專門解決的首要問題。機(jī)器語(yǔ)言的發(fā)明和應(yīng)用其表示知識(shí)是人工智能的重要內(nèi)容。這樣,人工智能的內(nèi)容就有四個(gè)方面:知識(shí)表示、知識(shí)獲取、知識(shí)推理、知識(shí)應(yīng)用(人類智能也應(yīng)如此,只是知識(shí)表示的問題不很突出而已)。人工智能的主要特征是:機(jī)器語(yǔ)言知識(shí)+機(jī)器推理。
如圖4所示,人工智能的知識(shí)獲取,有兩種基本形式:通過(guò)機(jī)器感知從自然界中直接獲取數(shù)據(jù)或信息:通過(guò)知識(shí)發(fā)現(xiàn)(包括信息檢索、數(shù)據(jù)挖掘等)從已有數(shù)據(jù)庫(kù)、信息庫(kù)和知識(shí)庫(kù)中獲取。人工智能的知識(shí)推理,是將現(xiàn)有知識(shí)上升為新知識(shí)的機(jī)器推理。人工智能的知識(shí)應(yīng)用,是以提供人工智能系統(tǒng)的方式輔助人類解決其實(shí)際遇到的復(fù)雜問題,該人工智能系統(tǒng)有兩種主要形式,即專家系統(tǒng)(包括信息管理系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng))和機(jī)器人,前者輔助人類決策解決復(fù)雜問題的方案,后者則幫助人類執(zhí)行解決復(fù)雜問題的動(dòng)作。
從圖4所示模型可見,人工智能的內(nèi)容主要有五個(gè):機(jī)器感知、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、機(jī)器推理、專家系統(tǒng)、機(jī)器人。
5智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系
現(xiàn)將以上對(duì)各關(guān)鍵概念進(jìn)行語(yǔ)義分析所得的結(jié)論集成起來(lái),以構(gòu)成智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系。集成的具體過(guò)程如下所述。
(1)智能科學(xué)與技術(shù)的構(gòu)成。第2節(jié)的分析已指出,智能科學(xué)與技術(shù)包括關(guān)于人類智能的科學(xué)、關(guān)于人工智能的科學(xué)、應(yīng)用人工智能的技術(shù)。
(2)關(guān)于人類智能的科學(xué)。圖3示意了人類智能的五個(gè)內(nèi)容,即感官感知、信息檢索、人腦推理、實(shí)際問題解決方案、實(shí)際問題解決方案的執(zhí)行?!靶畔z索、人腦推理、實(shí)際問題解決方案”毋庸置疑是人腦的功能和活動(dòng)?!案泄俑兄北M管依賴于人的感官,但“感知”卻完全是心理現(xiàn)象即人腦在起作用?!皩?shí)際問題解決方案的執(zhí)行”一定是在人腦支配下的人的肢體的動(dòng)作序列。概而言之,關(guān)于人類智能的科學(xué)就是腦科學(xué)。
(3)關(guān)于人工智能的科學(xué)。第3,5節(jié)說(shuō)明,科學(xué)的對(duì)象是客觀事實(shí),科學(xué)的成果是理論。圖4所示模型聲稱,人工智能的內(nèi)容由機(jī)器感知、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、機(jī)器推理、專家系統(tǒng)、機(jī)器人構(gòu)成。在這五個(gè)部分中,涉及客觀事實(shí)的有機(jī)器感知、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、機(jī)器推理?!案兄焙汀鞍l(fā)現(xiàn)”都是生命體對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)活動(dòng),前者是后者的前端,或前者
被包含于后者之中。在人工智能中將二者分開,緣于它們的對(duì)象不同,前者針對(duì)的是自然界,后者則面向人類已有的知識(shí)積累?!巴评怼笔巧w存在的基本前提。所以,關(guān)于人工智能的科學(xué)只有兩個(gè)分支:機(jī)器感知/發(fā)現(xiàn)理論(派生于人的認(rèn)識(shí)論)和機(jī)器推理理論(基于人腦推理理論的討論)。
(4)應(yīng)用人工智能的技術(shù)。第3.6節(jié)說(shuō)明,技術(shù)就是應(yīng)用手段、技能和方法設(shè)計(jì)與制造人工系統(tǒng)。圖4模型所示意要設(shè)計(jì)與制造的人工系統(tǒng)只有專家系統(tǒng)和機(jī)器人。所以,應(yīng)用人工智能的技術(shù)主要有兩個(gè):專家系統(tǒng)技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)。
(5)基于現(xiàn)狀的人工智能科學(xué)與人工智能技術(shù)的內(nèi)容調(diào)整。前面將“機(jī)器感知”和“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”歸于科學(xué)范疇,其根據(jù)就是因?yàn)樗鼈兙强陀^存在。然而,現(xiàn)在的“機(jī)器感知”還非常簡(jiǎn)單,對(duì)于諸如表情、語(yǔ)氣等稍微復(fù)雜的客觀現(xiàn)象就無(wú)能為力:“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”也主要依賴于基于語(yǔ)法的關(guān)鍵詞匹配,而對(duì)于如何有效地理解語(yǔ)義特別是語(yǔ)用還差得很遠(yuǎn)。鑒于如此現(xiàn)狀,將“機(jī)器感知”和“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”歸于技術(shù)更合適一些。
(6)智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系。集成上述的觀點(diǎn)可得圖5所示的知識(shí)體系。理論是概念、原理的體系(《辭?!?,本身就是知識(shí)體系。技術(shù)包括手段、技能和方法,也是知識(shí)或知識(shí)指導(dǎo)下的操作。所以,智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系由兩個(gè)理論和四種技術(shù)構(gòu)成。
圖5的表示是粗線條的。正是因?yàn)樗鼪]有將與“智能”有關(guān)的科學(xué)理論和技術(shù)方法全部羅列出來(lái),才有了一個(gè)簡(jiǎn)潔的框架,以便在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)分和添加,最終形成一個(gè)系統(tǒng)的圖景。
6“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育的課程體系
“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育的使命就是將圖5所示的知識(shí)體系教授給本科生或研究生。學(xué)校教育總是以課程方式進(jìn)行的。智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系必須轉(zhuǎn)化為課程體系。基于圖5所示模型、兼顧目前大學(xué)課程設(shè)置的現(xiàn)狀、特別是參照國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究成果和國(guó)內(nèi)率先開辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的大學(xué)的探索性經(jīng)驗(yàn),提出“智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教育的課程體系”的一種方案,見表3。
如表3所示,“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的課程設(shè)置對(duì)應(yīng)于智能科學(xué)與技術(shù)知識(shí)體系的主要內(nèi)容(見圖5),共六門主干課程:
(1)“腦與認(rèn)知科學(xué)”。包括“腦科學(xué)”與“認(rèn)知科學(xué)”。
(2)“機(jī)器學(xué)習(xí)”。推理是學(xué)習(xí)過(guò)程中所采用的主要方法,機(jī)器學(xué)習(xí)包含機(jī)器推理,在一般意義上可以認(rèn)為二者同義。目前講授機(jī)器學(xué)習(xí)的大學(xué)課程主要有:“機(jī)器學(xué)習(xí)”、“模式識(shí)別”(是實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的一種方法)、“計(jì)算智能”。后者包括“模糊計(jì)算”、“神經(jīng)計(jì)算”、“進(jìn)化計(jì)算”,講授一些具有前沿性的理論與方法。
(3)“機(jī)器感知”。包括“機(jī)器視覺”模仿人類的視覺、“計(jì)算機(jī)語(yǔ)音技術(shù)”模仿人類的聽覺、“自然語(yǔ)言理解”模仿人類對(duì)語(yǔ)言與文字的理解。
(4)“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”。包括“信息檢索”和“數(shù)據(jù)挖掘”,前者在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行關(guān)鍵字匹配、在萬(wàn)維網(wǎng)上進(jìn)行關(guān)鍵字匹配、在語(yǔ)義網(wǎng)上進(jìn)行語(yǔ)義匹配以獲取所需要的信息,后者將信息組織到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中以便尋求信息之間的規(guī)律性關(guān)聯(lián)即獲得知識(shí)。
(5)“專家系統(tǒng)”。該課程所講授的內(nèi)容包括管理信息系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、多Agent系統(tǒng)。它們是人工智能為人類提供的實(shí)用型信息產(chǎn)品。
(6)“機(jī)器人”。利用機(jī)器來(lái)獲得身心的解放與擴(kuò)展是人類的夢(mèng)想和永遠(yuǎn)的追求。擬人機(jī)器的設(shè)計(jì)與制造涉及諸多學(xué)科,在大學(xué)的專業(yè)教育中只能講授一些基礎(chǔ)概念。
可以將整個(gè)“智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系”看作是一個(gè)對(duì)知識(shí)進(jìn)行“輸入一加工一輸出”的結(jié)構(gòu)。由表3可見,與知識(shí)輸入有關(guān)的是“機(jī)器感知技術(shù)”和“知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)”;與知識(shí)加工有關(guān)的是“腦科學(xué)理論”和“機(jī)器推理理論”;與知識(shí)輸出有關(guān)的是“專家系統(tǒng)技術(shù)”和“機(jī)器人技術(shù)”。在智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科中,分工專門研究知識(shí)輸入、知識(shí)加工、知識(shí)輸出,就構(gòu)成了其三個(gè)主要的研究方向:知識(shí)處理、智能理論與方法、智能系統(tǒng)與應(yīng)用(如表3所示)。
7結(jié)論
(1)智能科學(xué)與技術(shù)是人類智能科學(xué)、人工智能科學(xué)和人工智能技術(shù)的總稱。技術(shù)的標(biāo)志是用于設(shè)計(jì)與制造人工系統(tǒng),因而“人類智能技術(shù)”并不直接存在。
(2)“智能”是“智的能力”的統(tǒng)稱。中文的“智”之本義是“知而道出”,與英文的Intelligence(本義“推理基礎(chǔ)上的理解”)盡管側(cè)重不同,仍被認(rèn)為語(yǔ)義相等?,F(xiàn)代漢語(yǔ)不習(xí)慣單字形式的概念,“智”便有了三個(gè)常用派生名詞“智慧”、“智能”和“智力”。前者屬于哲學(xué)概念:后二者屬于科學(xué)對(duì)象,是“智的能力”的兩種不同簡(jiǎn)稱,亦有層次高下之分。在科學(xué)領(lǐng)域,“智能”通常涵蓋“智能”和“智力”。
(3)智能科學(xué)是指,認(rèn)知智能事實(shí)、歸納智能規(guī)律、總結(jié)智能理論。
(4)智能技術(shù)是指,設(shè)計(jì)與制造人工智能系統(tǒng)的手段、技能和方法。
(5)智能(intelligence)應(yīng)該是“能智”。即能知、能日、能推理、能理解、能應(yīng)用。
(6)智能是以知識(shí)為主線的三個(gè)環(huán)節(jié)的序貫過(guò)程。智能表現(xiàn)為知識(shí)在知識(shí)獲取、知識(shí)推理、知識(shí)應(yīng)用三類活動(dòng)中的定向流動(dòng)和逐級(jí)提升。
(7)智能首先遇到的問題是知識(shí)表示。人類智能的知識(shí)表示是在文化傳承中自然實(shí)現(xiàn)的,而人工智能的知識(shí)表示則依賴于專門的人為規(guī)定。這樣,智能的內(nèi)容就有四個(gè)部分:知識(shí)表示、知識(shí)獲取、知識(shí)推理、知識(shí)應(yīng)用。
(8)智能最簡(jiǎn)明最本質(zhì)的定義是:知識(shí)+推理。人類智能的特征是,知識(shí)用自然語(yǔ)言表示、推理在人腦中進(jìn)行;人工智能的特征是,知識(shí)用機(jī)器語(yǔ)言表示、推理用機(jī)器實(shí)現(xiàn)。
(9)人類智能的內(nèi)容主要有五個(gè):感官感知、信息檢索、人腦推理、實(shí)際問題解決方案、實(shí)際問題解決方案的執(zhí)行。
(10)人工智能是對(duì)人類智能的模仿與延伸,其主要內(nèi)容也相應(yīng)有五個(gè):機(jī)器感知、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、機(jī)器推理、專家系統(tǒng)、機(jī)器人。
(11)智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系由兩個(gè)理論和四種技術(shù)構(gòu)成。智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系涉及關(guān)于人類智能的科學(xué)、關(guān)于人工智能的科學(xué)、應(yīng)用人工智能的技術(shù),具體有腦科學(xué)理論、機(jī)器推理理論、機(jī)器感知技術(shù)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)。
(12)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育的課程設(shè)置的依據(jù)是智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系。應(yīng)該設(shè)置六門主干課程,即“腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)”、“機(jī)器學(xué)習(xí)”、“機(jī)器感知”、“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”、“專家系統(tǒng)”、“機(jī)器人”。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的多寡和側(cè)重視點(diǎn)的不同,還需要逐級(jí)分解(詳見表3)。例如,“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”被劃分為“信息檢索”和“數(shù)據(jù)挖掘”,與前者關(guān)聯(lián)的是“數(shù)據(jù)庫(kù)”、“萬(wàn)維網(wǎng)”和“語(yǔ)義網(wǎng)”,而后者的支撐基礎(chǔ)則是“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)”。
(13)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科可以分為三個(gè)研究方向。將智能科學(xué)與技術(shù)的知識(shí)體系的六個(gè)內(nèi)容分為三組,可將其作為智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的一級(jí)研究方向:智能理論與方法、知識(shí)處理、智能系統(tǒng)與應(yīng)用。