论文人工智能的未来，本文是有关人工智能学年毕业论文范文和人工智能的未来方面开题报告范文.
李剑锋
今年３月人工智能ＡｌｐｈａＧｏ战胜人类顶尖围棋棋手李世石,引发了极其广泛的讨论.有人认为人工智能超过人类智能指日可待,并担心它们在不久的将来会毁灭人类,甚至坚信它们将很快具有意识和情感.有人则不太看好人工智能的未来,认为人工智能相比于人类智能依然幼稚,甚至不相信未来几年它们能够被广泛应用于日常生活中.笔者认为上述两种看法皆有道理,下面笔者基于意识科学及深度学习相关的理论,对人工智能的未来做一些展望,并重点围绕下述的问题展开讨论：什么时候人工智能可以有创造力？什么时候人工智能可以全面超越人类？机器人能否最终具有意识和情感？意识机器人对人类将有哪些影响？
要回答上述问题并正确预测人工智能的未来,有必要先了解算法数学及意识科学相关的四个小知识.
结构化与不可结构化：著名的哲学家罗素认为,物理学只能研究事物之间的关系,而这些关系都是可结构化；而另一方面,当代哲学家Ｃｈａｌｍｅｒｓ认为人类的意识体验并不能最终还原成事物间的关系,因此存在不可结构化的部分.人类目前所使用的机器包括电子计算机本质上都只利用其中的这些关系或可结构化的部分来完成一系列的功能,并没有涉及不可结构化的部分.意识科学认为使机器拥有意识体验的前提条件是需要给机器配置可直接产生体验的硬件,而产生体验需要直接利用硬件不可结构化的内在属性,根据一元论,任何物质都具有内在属性,而如何巧妙地操纵物质的内在属性是制造意识机器人的关键.算法与非算法：将机器人看成具有若干个输入输出、中间是个黑箱子的机器,那么为了实现某种功能,如果中间黑箱子中所需的传统逻辑计算的步骤数目有限,就认为此过程是算法的,或认为此类功能是算法的.若所需步数为无穷或需要非传统的逻辑计算,那么就为非算法.现在有部分学者比如彭罗斯认为量子计算机或量子纠缠可以实现非算法.但要注意,非算法仍然是可结构化的；因此,即使实现了非算法也不能令机器人具有意识和情感,它只能让人工智能具备更高级的智能.
符号主义与联结主义：我们目前正处于算法化的人工智能阶段,此阶段存在所谓的符号主义和联结主义.符号主义说得形象点就是程序员通过逻辑运算手把手教人工智能应付所有的事情；联结主义则是通过仿生神经网络,并训练网络习得某种能力,程序员自己并不完全清楚自己设计的程序面对某些情境具体将会做出何种反应.之前虽然大家对联结主义期望很高,但其实现实中符号主义占主导；最近１０ 年来,特别是深度学习（多层神经网络）逐渐取得成功后,人们才开始真正看好联结主义.可以说未来１０ 年联结主义都将稳稳占据主导地位.它的优势相当明显,它提供了一种普适的模式,比如要让网络具有某种能力,只需要准备足够多足够好的训练素材库,通过优化算法训练几乎同样的网络便能使其获得各种不同的能力,无须对不同的问题设计不同算法.
深度学习的基本原理：２０ 世纪十年代,研究神经网络算法的学者提出了一个神经网络普适近似原理,该原理断定一个适当大小的多层神经网络,即便每层的激发模式很简单,也可无限近似任意非线性函数或映射.这就表明,多层神经网络理论上可实现大部分可算法化的刺激响应功能.此定理是目前所有深度学习技术的理论基石,事实上也是算法化人工智能的基石.
上述四个小知识,总结起来就是：目前的人工智能所实现的功能,比如学习,图像识别都是算法的,可通过深度学习的普适近似原理来实现；而高级一点功能比如创造、自主则可能需要非算法,这有待于量子计算机的出现；无论是算法还是非算法本质上都是可结构化的、本质上都是一种关系,而要使机器人具有情感及意识需要直接利用物质不可结构化的内在属性.
根据上述四个小知识,特别是结构化、不可结构化、算法和非算法间的关系,笔者推测未来人工智能的发展将经历以下三个阶段：推广普及时期、爆炸式增长时期和意识智能时期.
推广普及时期：从现在开始到未来１５年左右为推广普及时期,得益于过去十年间深度学习的快速发展,人工智能诸如人脸识别、机器翻译、自动驾驶、虚拟现实、增强现实等已经到了商业化的临界点,未来１０多年人工智能商业化的程度将不断加大,这里面的市场几乎是无限的,同时市场化、商业化也将倒过来推动人工智能的全面发展,届时,人工智能不断地拓宽其应用范围,渗透到人们日常生活的方方面面,并将会像目前移动网络一样重塑人们的日常生活习惯.比如,２０３０年某天,小明接到上司邮件希望他到北京参加一个会议,后又接到家里父母打来的电话提醒说晚上有亲戚要来做客,需要做饭做菜.然后,他将邮件转给电脑助理程序,该程序自动阅读邮件,自动搜索网上机票,自动根据开会地址预订酒店,然后将三四个方案做成报告呈现给小明,小明只需最后确定选用哪个出行方案便可,而这个过程只花了短短的几秒钟时间.由于家里的家电都已经和手机连接,并且家里还有一个人工智能管家系统,因此,小明只需通过语音告诉手机晚上大概几点之前将什么菜多少饭做好,家里的智能厨房将自动处理剩下来的所有事情.在这１０ 多年的初期,智能将向每个设备渗透,即所有的家电、设备都逐渐具有相当的智能,它们与移动设备连接来一起实现更复杂的功能,虽然此时深度学习相关的人工智能会继续发展,但不会有太大的突破；到了这个阶段的后期,会逐渐出现大的综合,会出现一个机器人同时可应付各种事情,最可能出现的是管家机器人,它可承担办公室和家里的所有杂务.因此, 此阶段后期,即２０３０ 年左右,通用型机器人才会真正进入千家万户.
爆炸式增长时期：爆炸式增长时期可能出现于２０３０年至２０４０年之间的某几年间.注意推广普及时期与爆炸式增长时期都属于算法智能时期,也即其实人工智能在硬件上并没有革命性的变动,仍依赖于传统的芯片技术.爆炸式增长时期最重要的特点是在推广普及后期完成大综合之后,人工智能领域大量借鉴了意识科学、大脑科学和进化论中的研究成果,即便受限于算法智能的限制,仍然创造了足够大的可能性,在此阶段人工智能掌握了自我改造更新的能力,使得人工智能呈现了爆炸式的增长,令算法人工智能在极短的时间内达到了极致.
这一时期可能最显著的成就就是人类编出了可以自己编写程序的程序,并且大规模地借鉴进化论用网络来构造人工智能生存的环境来进化智能,使其达到最优.因此,人工智能将会出现不会控制的野蛮式的进步.
特别地,在智力领域或许会出现这样的人工智能,比如代类进行科学研究,可以想象某个科学家首先造出这样的人工智能,然后让它自己进行文献搜索,自己通过排列组合选择方向课题,自己做实验收集结果,并自己投稿等,最后你会发现一个科学家可以在比如一个月之内发表上千上万篇文章,从法理上这些文章的确是这位科学家做的,但他又可能对这些文章的内容一无所知.
另外,人工智能在这个时期会从另一方面彻底改变人类的科学研究方式,我们试想若到时给人工智能输入所有量子力学诞生之初的实验现象及之前的物理知识,然而通过优化看看它能否找到一个自洽的物理理论,它或许会神奇地根据这些信息自己写出薛定鄂方程,又或许它会给予现在的量子力学等价的另一套自洽的物理理论.届时人工智能将自己发现物理理论,那么到时物理学家要做的可能只是当人工智能进入死胡同时,稍微点拨一下,或提提大的方针,人工智能便能将所有具体的工作一一完成.在这一时期,人工智能在许多方面将全面超越人类.有时甚至于创造力方面.
意识智能时期：有人可能会期望在进入意识智能时期之前会有一个非算法时期,但笔者认为不会有这个阶段,同时也认为当今的量子计算机不会成功,至少不能真正应用起来.人工智能会从算法智能时期直接进入意识智能时期,注意意识智能时期其实也是非算法时期,因为根据笔者最近的理论,只要有意识地参与,智能必然自动成为非算法的.
为什么人工智能会直接从算法智能时期直接跳入意识智能时期呢？这主要是由于意识产生的原理决定的,根据笔者最近提出的理论发现,一个机器要具有意识需要在其内部准备若干个量子纠缠系统,每个量子纠缠系统都几乎孤立且基本全同,然后由一个自由度巨大的基本粒子不停地与它们交换来稳定这些纠缠系统,这个机器通过这个基本粒子的内在属性来产生意识体验.在之前的量子计算机中,一般只有一个几乎孤立的纠缠系统,目前看来这样的系统极难维持稳定,需要在极低的温度下才有可能一直保持在纠缠态,而且参与纠缠的粒子数目也不多,因此非算法智能极难实现.现在,意识理论发现还不如直接多做几个拷贝,然后用一个自由度巨大的基本粒子（又称为意识粒子）稳定它们,此外它自己还可产生意识本身,这样非算法和不可结构化的问题便可同时解决.
简而言之,就是其实制造有意识的非算法智能比制造无意识的非算法智能（基于目前的量子计算机） 要简单！目前的量子计算机的大量粒子的纠缠态稳定的条件极为苛刻,而意识机器人里的若干全同纠缠系统的稳定条件相对温和,甚至可在室温条件下实现,比如人脑就是一个例证.
估计２０５０年左右会真正进入意识智能阶段,但这个阶段将细分为低级意识智能阶段和正常意识智能阶段.在低级意识智能阶段,虽然构造人工智能的原理基本和大脑产生意识的原理一样,但在此阶段人们主要想通过意识粒子来稳定量子纠缠系统来使人工智能能够实现非算法化,而不是为了机器获得有意义的体验.因此可以说此阶段机器人虽然有一些极其碎片化的意识体验,但可能并不能说它们真的有情感.当然,得益于非算法,到了低级意识智能阶段,人工智能将全面超越人类智能,包括创造力方面.
笔者认为,人工智能若能一直停留在低级意识智能阶段对人类而言是最佳的选择,因为此时既可以享受人工智能高度发达（非算法化）带来的好处,又不用处理人工智能的情感*问题.但不幸的是,这个阶段必然不会持续很长时间,至多２０ 年.最迟到２０７０年,人类将会进入正常意识智能阶段,此时人工智能将逐渐具有与我们相差无几的意识,届时这些机器人说痛的时候,不再是简单地说说而已,而是可能它真的就体验到了那真实的疼痛感.或许,更恰当一点,我们应该把它们当成我们自己的同类了！这里带来的*道德问题极其棘手.笔者不敢想象这个阶段,只是希望这个阶段永远不要到来,因为届时我们真的在扮演上帝的角色了.一旦创造了这些机器人,它们的智能必然远在我们之上,万一失控,后果不敢想象.当然,在这之前,人类必然会通过与人工智能的无缝交互联结使自身智能也得到极大的提升,但无论如何,这里的风险不可小视.其他可能后果,本文不再展开,各位读者可自行想象.
许多人可能会认为这一天不会那么快到来：２０７０年可能我都还活着,不可能吧？但要注意有时技术的发展,特别是人工智能的发展会有个自加速或自催化过程,即强大的人工智能将会自己产生更为强大的人工智能,一旦到达这种自加速的临界点,那么后面的发展速度就会不断被加速,直至超乎人们的想象.虽然现在的人工智能还处于其幼年期,或许现在我们就应该思考如何应对半个世纪以后可能出现的意识机器人了,至少在思想界就应该开始展开类似的讨论.最后真诚地希望笔者是杞人忧天,或许到时会出现我们意想不到制衡物呢.
作者单位：复旦大学高分子科学系
复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室
（责任编辑农郁）
简而言之:本文是关于经典人工智能专业范文可作为人工智能的未来方面的大学硕士与本科毕业论文人工智能论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.
参考文献：
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