人工智能发展历程：从三次波峰到两次波谷，探索AI的定义与未来
作者 | 周熠上海脑科学与类脑研究中心
张江实验室脑与智能科技研究院
仁者见之谓之仁，智者见之谓之智。
——《周易·系辞上》
名不正，则言不顺；言不顺，则事不成。
——《论语·子路》
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人工智能虽然仅有 60 多年历史，却已历经多次大起大落。从诞生开始，整个人工智能领域大致可认为经历了三次波峰，分别是 1956—1974 年、1980—1987 年以及 2011 年至今；经历了两次波谷，即 1974—1980 年和 1987—1993 年；还经历了一次相对平稳期，为 1993—2011 年。
谈到人工智能时，第一个无法回避的问题是：“究竟什么是人工智能？”这与人工智能的定义和范畴相关。通常人们不太愿意谈论定义，而是更倾向于听故事。然而，没有定义的故事，就如同没有根基的空中楼阁，或许看起来很美，但却并不稳固。
仔细探究的话，这个问题可分成两种有着相同结果的问法，一种是“人工智能是什么？”，另一种是“什么算人工智能？”。前者是关于定义的，也被称作内涵，是从大的方面到小的方面，从人工智能这个词开始，像抽丝一样一层一层地去解释它所蕴含的意思。范畴也称外延，后者是范畴。它由小及大，针对具体事物，如洗衣机、计算器、IBM 深蓝、人脸识别机、IBM、高考机器人等，去探讨这些事物是否属于人工智能研究的范畴。例如“水果”，在百度百科中，其定义为“多汁且主要味觉为甜味和酸味，可食用的植物果实”，这就是内涵定义。对于其外延而言，通常我们认为苹果、橙子、香蕉、葡萄这些属于水果，然而白菜、金鱼不属于。再比如“物理学”，百度百科对其内涵的定义是“研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科”。关于其外延，人们可以回答，电磁学、量子力学属于物理范畴，而元素周期表不属于。
水果外延：苹果、橙、葡萄、桃……
水果内涵：多汁且主要味觉为甜味和酸味，可食用的植物果实
大众通常觉得定义很简单，这很有意思，而科学家们却觉得定义很棘手。因为科学家们往往希望做到尽可能严谨，最好是毫无破绽。一旦将某个抽象概念具体化，就容易丢失一些内容，并且还会引发争议。以“水果”和“物理学”为例，苹果和橙子属于水果，它们既多汁，又有甜味和酸味，同时也是可食用的植物果实。西红柿和黄瓜算水果吗？它们应该算蔬菜吗？这或许不只是一个脑筋急转弯问题。1893 年，美国因争论西红柿是水果还是蔬菜而打了 6 年官司。当时的进口商品，若为蔬菜则需征收关税，而水果无需征收。最后，法院做出了如下判断：在植物学范畴内，西红柿属于水果；然而，依据日常生活中对“水果”和“蔬菜”的定义，西红柿被视为蔬菜，因此西红柿需要交税。与此同时，对于物理学而言，上述百度百科所给出的定义也值得进一步探讨。经典力学主要研究质点运动，所以它属于物理学这一点是比较容易理解的。但是，“磁”这种现象呢？它显然应当属于物理学研究的范畴吧。乍一看，它既非“物质运动最一般的规律”，也非“物质基本结构”，更像是一种“物理现象”。反之，倘若我们将“物理现象”加入到对物理学的定义中，这个定义就会显得很臃肿，因为可能有很多其他内容也需要添加进来。
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出于税收原因，在美国西红柿被法定为蔬菜 （图来自）
新生儿“人工智能”更是这样。在学术界，关于人工智能的定义，有着相当多的答案。尼尔逊（Nils ）认为：人工智能是关于知识的科学。经典的人工智能教材《人工智能——一种现代化方法》将其定义为“让智能体做正确的事情”，且进一步分为四类：一类是“像人一样思考的系统”；一类是“像人一样行动的系统”；一类是“理性思考的系统”；一类是“理性行动的系统”。我国 2018 年出版的《人工智能标准化白皮书》将其定义为“利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统”。
为了试图统一这些定义，我们提出两个观点。
首先，定义具有分层性，从首层开始能够持续地进行细化。“人工智能”这几个字，其本身就构成了一个第零层次的定义。而上一段中对“人工智能”的诸多定义，大多处于第一层，这些定义是用来解释第零层概念的。并且，这些处于第一层的定义还可以进一步细化为第二层以及更高层次的解释。
其次，概念及其外延并非绝对确定，存在广义和狭义的区分，对其理解也因人而异。更具数学性而言，一个概念相当于一个集合，集合中可能包含多个元素。然而，某个概念（即集合）具体包含哪些元素，可能存在不同看法。有的看法中该集合包含的元素较多，这属于相对广义的；有的看法中该集合包含的元素较少，这属于相对狭义的。当然，话说回来，这些不同的理解大致上应该相似。
我们用上述两个观点来回应“人工智能是什么？”这个疑问。如前文所述，“人工智能”本身属于首层的定义。从这几个字中，我们能够推断出它必定与“人工”和“智能”有关。“人工”意味着这是“人”借助某种“工具”所进行的制造、创造活动，比如说，构建出的一个系统。更进一步，“某种工具”指的是包含电子计算机在内的机器。“人工”与“智能”需相互联系。即这种由人使用机器制造出的系统需展现出一定的智能。综上，我们能得到关于人工智能的第一层定义。
人工智能是一门研究如何使用机器复现智能的学科。
其中，“智能”这个词最为关键，同时它的含义也最模糊。所以，我们采用之前提到的定义分层观点，在下面的章节中对“智能”进一步细化。
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