李彥佑

摘要：在計算機技術日益發(fā)展完善的當今時代，人工智能作為后起之秀，以肉眼可見的速度在短短五十年內(nèi)風靡了全球并引領了世界的發(fā)展，從圖靈測試開始，人工智能進入大家的視野，數(shù)學理論則作為計算機人工智能發(fā)展的基石，為計算機人工智能的發(fā)展提供了堅實的理論基礎，但現(xiàn)如今計算機人工智能仍有數(shù)學方面的瓶頸亟待突破，本文將以“2018世界人工智能大會在上海開幕”為例，從計算機人工智能發(fā)展觀點、數(shù)學在計算機人工智能發(fā)展中的應用、數(shù)學對計算機人工智能發(fā)展的重要性三個方面分析數(shù)學與計算機人工智能發(fā)展緊密關系。

關鍵詞：2018世界人工智能大會；數(shù)學；人工智能發(fā)展；重要性

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）09-0211-02

1 2018世界人工智能大會中的計算機人工智能發(fā)展觀點

1.1 人工智能的發(fā)展正朝向大社交時代

“人工智能的發(fā)展正朝向大社交時代”這一觀點由騰訊公司首席執(zhí)行官馬化騰提出?，F(xiàn)如今，科技貫穿了我們的生活，我們?nèi)粘５囊?、食、住、行、用無一不存在著科技的身影，人工智能作為領先科技中的佼佼者，逐漸的進入了大眾的視野，進入了我們?nèi)粘５纳?。在現(xiàn)如今這個網(wǎng)絡時代人工智能作為社交平臺，既便捷了人與人之間的溝通交流，更搭建了人與物共同交流的平臺，人工智能正在人與人，人與物之中提供服務的紐帶。以微信為例，微信月活躍用戶已經(jīng)突破十億大關，那么人與網(wǎng)絡的接點就在10億數(shù)量級，10億數(shù)量級的人機交互的關鍵就在于人工智能對于信息的處理，因此，人工智能的發(fā)展正朝向著人機交互的大社交時代發(fā)展。

1.2 人工智能讓生活更健康

“人工智能讓生活更健康”這一觀點由阿里集團創(chuàng)始人馬云提出。就現(xiàn)如今人工智能發(fā)展形勢來看，人工智能滲入到日常說的方方面面指日可待，當人工智能技術代替了簡單的生產(chǎn)力，改變了生產(chǎn)關系的輸入與輸出之時，是否會導致整個社會生產(chǎn)無法有序進行，或者換個說法，人與人工智能的關系在整個生產(chǎn)過程中是什么樣的，這個問題是計算機人工智能發(fā)展過程中注定會面臨的問題，那么如何平衡在社會生產(chǎn)和生活過程中計算機人工智能和人的關系就顯得至關重要。因此人工智能的發(fā)展將成為人們生活更健康的前提條件[1]。

2 數(shù)學在計算機人工智能發(fā)展過程中的應用

2.1 數(shù)學在計算機人工智能編程方面的應用

隨著計算機人工智能技術的飛速發(fā)展，計算機人工智能編程就變得愈發(fā)重要，計算機人工智能主要依賴于機器學習，機器學習的關鍵就在于程序的編寫，機器學習與認知同人類的學習與認知相類似，都是先通過觀察，發(fā)現(xiàn)相同特征，進而得到“知識”，但計算機人工智能在獲取知識的同時，會存在著一定的偏差，就像初生嬰兒那樣，但初生嬰兒能夠學習并漸漸地適應環(huán)境，應付各種復雜情況，這對程序的編寫而言無疑是一種挑戰(zhàn)。

計算機人工智能編程語言主要基于數(shù)學邏輯，那么數(shù)學能力就成為了計算機人工智能編程的基礎。數(shù)學對于程序員而言是與計算機對話的特殊語言，數(shù)學邏輯能將復雜的問題轉換成簡單的程序語言，從而將整個人工智能計算體系完整的組合在一起，可以說程序員的數(shù)學能力決定著計算機人工智能的解決問題能力，程序員的數(shù)學能力較差時，計算機人工智能程序的編寫往往是脫離實際，與解決問題相背離；而相反，程序員的數(shù)學能力較強時，計算機人工智能程序的編寫往往是致力于解決最終實際問題，所以數(shù)學是人工智能發(fā)展的關鍵，也可以說是數(shù)學規(guī)范了人工智能的發(fā)展，那么如何將數(shù)學更為廣泛地應用于計算機人工智能的發(fā)展是接下來計人工智能面臨的最嚴峻的問題[2]。

2.2 數(shù)學在計算機人工智能編碼方面的應用

數(shù)學是計算機人工智能發(fā)展的基礎與源動力，尤其體現(xiàn)在計算機人工智能編碼方面，計算機編碼是人工智能發(fā)展的前提，只有計算機編碼準確無誤，信息才能有效順暢地在人工智能程序之間進行傳遞，也就是說編碼相當于是計算機的一種語言，計算機編碼大部分是由二進制實現(xiàn)，二進制就是最為淺顯的數(shù)學原理，二進制從古至今都是數(shù)學上被廣泛應用的一種數(shù)制，從我國古代“九連環(huán)”的逢二進一，到現(xiàn)如今計算機編碼的逢二進一，都是應用了數(shù)學法則“二進制”，因此，可以說數(shù)學在計算機方面的應用，促進了人工智能更好更快的發(fā)展。

2.3 數(shù)學在計算機人工智能圖形學方面的應用

計算機人工智能在圖形學方面也和數(shù)學知識有著緊密的聯(lián)系，無論是人工智能的模型制作，還是智能圖形識別技術，究其根本都是數(shù)學知識的應用，比如VR應用中的模型都是通過成千上萬個面片進行極致渲染組成，宏觀上看是一個細節(jié)極為豐富精良的模型，微觀上看實則是一個一個微小的由三點連成的面片所組成，而這每個微小的面片也正是通過數(shù)學計算匯聚成了一個完整的整體。蘋果系統(tǒng)推出的新功能——測距儀，也是與數(shù)學有這莫大的聯(lián)系，其原理是通過計算機人工智能對平面圖形進行識別，從而和系統(tǒng)預設圖形進行數(shù)學方面的比對，最后輸出距離參數(shù)，數(shù)學在計算機人工智能圖形學方面的應用可謂是愈發(fā)方便了我們的日常生活。

3 數(shù)學對計算機人工智能發(fā)展的重要性

“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之變、生物之謎、日用之繁，無不應用數(shù)學?！边@是華羅庚先生對數(shù)學的看法，這也正如現(xiàn)在發(fā)展勢如破竹的人工智能，人工智能在數(shù)學的基礎上更加方便了人們的生活，數(shù)學在人工智能方面也有著更為廣泛的應用空間。

3.1 數(shù)學是計算機人工智能發(fā)展的源動力

抽象的數(shù)學定理應用于計算機解決實際問題的事件當中，就發(fā)展成為了人工智能。數(shù)學中的經(jīng)典學科，諸如高等數(shù)學、線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、微積分等等為計算機人工智能的發(fā)展添磚加瓦，成為了計算機人工智能發(fā)展的源動力。甚至于著名的數(shù)學難題“四色問題”也最終被計算機所證明?！八纳珕栴}”一直以來被譽為世界近代三大數(shù)學難題之一，其內(nèi)容為“平面內(nèi)不可出現(xiàn)交叉而沒有公共點的兩條直線”，但是自從計算機被發(fā)明出來以后，計算水平不斷提高，加之當時的“人工智能”人機交互的愈發(fā)成熟，“四色問題”猜想的證明愈發(fā)變的輕松了起來，證明“四色問題”所應用到的人機交互正是人工智能的雛形，可見數(shù)學在早期人工智能發(fā)展的道路上就肩負起了重要的責任。

現(xiàn)如今，計算機人工智能依托各類數(shù)學理論在制定各種標準和積累數(shù)據(jù)資料方面已經(jīng)發(fā)展的趨于成熟，比如著名的谷歌圍棋機器人——AlphaGo，其通過以數(shù)學算法為基礎的深度學習，在2016年以總分4比1戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍李世石，在2017年連續(xù)60局無一例外的戰(zhàn)勝來自中國、日本、韓國的各大圍棋高手，同年3比0大比分戰(zhàn)勝世界排名第一的圍棋高手柯潔，AlphaGo在圍棋方面的天賦離不開數(shù)學基礎算法，不斷的深度學習圍棋高深的技法讓AlphaGo擁有了超強的圍棋技藝，從落子到評估棋局，數(shù)學算法擔當起例最重要的職責，其實數(shù)學算法給予了計算機人工智能多個選擇，通過深度學習，計算機人工智能選擇最優(yōu)方案，這就是AlphaGo得以戰(zhàn)勝人類的原理，人腦也可以在小范圍內(nèi)將所有可能情況一一列舉，但畢竟人腦不是機器，人工智能算法可以在極短時間將所有可能情況一一列舉，范圍遠遠超過人腦，并且不費吹灰之力，計算機人工智能操控的AlphaGo通過簡單的校對、選擇、執(zhí)行就可以將圍棋的隨機性元素降到最低，多次的訓練與算法的調(diào)整重組讓其“大腦網(wǎng)絡”發(fā)展趨于成熟，從而進一步懂得了如何進行思考，如何做出選擇。因此計算機人工智能在數(shù)據(jù)積累和標準化判斷方面，足以領先人腦。

但是計算機人工智能在認知和預測方面還略為稚嫩，就例如2016年3月微軟首先推出的計算機人工智能“聊天機器人”Tay，在這款人工智能聊天機器人推出初期，其深受人民追捧，人們在好奇心驅使下開始不斷的通過語言對Tay進行“教學”，這其中就不乏有一些別有用心之人開始向Tay傳遞種族歧視，性別歧視等過激言論，這也導致Tay沒過多久在推特賬號上已經(jīng)臟話連篇，涉及敏感話題。于是這款尚未成熟的產(chǎn)品，在上架24小時后終被下架，這也表明了計算機人工智能在認知和預測方面還尚有缺陷，需要通過更強大的數(shù)學算法為其攻克這一難題[3]。

3.2 數(shù)學的發(fā)展推動了計算機人工智能的發(fā)展

人工智能在短短的50年左右時間就幾乎滲透到人們生活的方方面面，數(shù)學與計算科學的功勞不容小覷，隨著各種抽象數(shù)學的應用領域愈發(fā)廣泛，越來越多全新的數(shù)學算法被創(chuàng)造出來，以支持計算機人工智能技術的發(fā)展。2018世界人工智能大會在上海開幕，主題之一就是應用算法創(chuàng)新來促進計算機人工智能產(chǎn)業(yè)的升級，緊隨其后的便是阿里巴巴以計算機人工智能為主題召開的“云棲大會”，人工智能被一次又一次的推向了技術巔峰。兩次會議無一例外都提到了算法的創(chuàng)新，可見算法的創(chuàng)新對現(xiàn)如今計算機人工智能的發(fā)展而言無疑是一個挑戰(zhàn)，而這個挑戰(zhàn)的基礎就建立在數(shù)學的發(fā)展之上。

由于數(shù)學的應用領域在不斷的實踐拓寬，因此計算機人工智能的發(fā)展必將更上一層臺階，創(chuàng)新算法引領的計算機人工智能崛起將再次掀起計算機技術的創(chuàng)新熱潮，這無論是對數(shù)學的發(fā)展而言，還是對計算機人工智能技術的發(fā)展而言，都將是一個長遠共贏的結果。

4 結語

人工智能發(fā)展得如火如荼，人們生活的各個方面都注入了人工智能的新鮮血液，極大地方便了人民的生活，使人們的生活與工作都變得既高效又便捷?？v觀全球，各個國家間的人工智能產(chǎn)業(yè)推進也在有條不紊地進行，值得一提的是以大疆無人機為首的一批中國新型計算機人工智能產(chǎn)業(yè)的崛起，穩(wěn)固了中國在世界人工智能技術發(fā)展中的地位，世界各國紛紛在中國建立人工智能研究所，意在合作與發(fā)展，例如：亞馬遜宣布在上海建立全球首個人工智能研究院，引用全球人才資源，以中國用戶為主要研究對象，微軟也將在上海成立微軟亞洲研究院上海分院，這意味著中國是人工智能發(fā)展較為領先的國家，但是縱使我國人工智能趨于領先水平，但是數(shù)學的發(fā)展與創(chuàng)新仍是我國計算機人工智能領域需要克服一大難關，著力于發(fā)展抽象數(shù)學理論在人工智能技術中的應用才是我國發(fā)展計算機人工智能的重中之重。

參考文獻

[1]王泓森.以“云計算”為例淺析數(shù)學運算能力對于人工智能的影響與作用[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017，（12）：58-60.

[2]許亮.基于大數(shù)據(jù)的“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學模型”對人工智能的影響[J].電視技術，2018，42（07）：82-95.

[3]趙月瑩.從數(shù)學思維角度淺析傳統(tǒng)數(shù)學運算在未來計算機科學與技術領域中人工智能方面的應用[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018，（04）：3-4.