对于智能科学与技术专业的认识

对于智能科学与技术专业的认识

——智能科学与技术专业简介

（引语）：在四位教授为我授课介绍了智能科学与技术的几个主要研究方向后，我对本专业都有了大致的认识，并以此对本专业进行论述。

1、 智能科学与技术简介

顾名思义，智能科学与技术分为智能科学与智能技术两大类，由于智能涉及许多哲学，心理学方面领域，智能科学与技术还存在研究智能哲学的一个方向。智能科学主要是对算法等理论层面的研究，是整个知识体系中最为重要的部分。智能技术主要研究人工智能在生活中的实现，让理论上的智能进入现实。

智能科学技术经过了几个时期的发展，一路上跌宕起伏，而现如今，随着科学界在对大脑、神经系统等生物科学的研究上取得了一个又一个重大突破，再加上随着信息技术的发展，人类社会中各种数据的不断累积，大数据时代到来，使智能科技终于迎来了发展的黄金时期！

智能科学技术的主要研究方向有环境感知（机器视觉等）、思维运作（自然语言处理等）、行为表现（机器人学等）。下面将简单论述这些研究方向。

2、 智能科学与技术研究方向

苏格拉底的宣言是：“认识你自己!”，这句铭刻于希腊圣城德尔斐神殿上的著名箴言，很符合我们需要做到的条件。智能的研究就是以我们人类自身为样本展开的，它的最终目的也是为了达到人类所拥有的大部分能力，拥有视觉、听觉、思维能力，并且制造出一种行动灵活的机器人不但能拥有以上能力，还能有灵活的行动能力。由此，智能科学技术分为了以下几个主要研究方向：

（1） 环境感知

1. 认知

人类的环境感知能力主要依靠自身的视觉系统，大部分高等生物体获取周围环境信息的途径就是依靠视觉。对视觉方面的研究是这个研究方向的重点（机器视觉）：机器视觉技术，是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多（来源：百度百科）。

2. 个人观点

机器视觉技术通过图像滤波(降噪)技术、边缘检测技术、特征检测与识别技术等进行图像处理，它在生活中已经得到了广泛的应用，如火车站、飞机场、高铁站甚至支付宝、手机解锁采用的人脸识别功能；一些应用软件上的智能识图功能；百度等公司正在研发的无人驾驶系统等。未来，机器视觉技术注定要超越人类本身的视觉系统，甚至可以拥有类似“透视”的能力，通过对某些物体外表的影像分析，推测其中的内部结构或者内容物等。

生物体对环境的感知方式并不只有视觉，还有触觉、听觉、嗅觉，还能通过皮肤等器官感受外界环境的温度，湿度等。这些领域都还有很大的研究空间，不论是应用于机器人还是其他领域，这些感觉技术都十分重要，比如：VR技术；通过发达的嗅觉技术，我们甚至可以根据“吸入”的特定环境条件下的空气分子信息分析附近非可视或者隐藏的生物体或者非生物体。

3. 总结

生物体的环境感知能力是多方面的，只有集所有感知途径于大成者，才会拥有极好的环境感知能力。

（2） 思维运作

1. 认知

生物体在进行思维活动时，往往需要通过共同的语言才能与他人进行交流，表达自己的思维。自然语言处理在思维运作的研究上极为基础和重要。

实现人机间自然语言通信意味着要使计算机既能理解自然语言文本的意义，也能以自然语言文本来表达给定的意图、思想等。前者称为自然语言理解，后者称为自然语言生成。自然语言处理大体包括了自然语言理解和自然语言生成两个部分。（来源：百度百科）

达到自然语言理解的前提就是要正确的将每一个句子分词，分为合理的语句结构，这样才让机器理解语言成为可能。

除此之外，让计算机拥有部分甚至全部类似人类的自主意识是研究思维运作的主要目标，也是一个争议极大的问题，由于人类对于意识、思维、大脑结构等方面的认知不够深入，赋予机器以人的思维在目前是难以实现的。

2. 个人观点

有关于语句分词技术方面，百度等搜索引擎可能做的比较好，因为搜索引擎只有能够正确的理解用户所搜内容后，才能正确返回最佳结果。笔者之前有过网站对搜索引擎优化经验（Search Engine Optimization，简称SEO）。

以百度为例，在搜索引擎中就有一种查看对搜索内容分词处理的方法：

首先在电脑上用百度搜索一些句子：1.一只金色的猪；2.小说阅读网。在得到的搜索结果中，每条结果底部都有一张百度快照的链接：

上面则是百度的分词处理结果。我们看到，关键词被添加了阴影，赋上了不同的背景颜色（百度用不同的背景颜色标注除了该词的词性）。

在进行自然语言理解时，恰当的分词有助于理解句子结构，让句子更加易懂，最终，让机器彻底理解整个句子的句意，理解更长的文本。

关于机器是否该拥有类似人甚至超越人的思维，我觉得这是完全有必要的。只有将机器赋予了人类所拥有的绝大部分功能，人类才能真正的从大部分劳力甚至部分脑力工作中解放，让人类把工作重心放到更为重要的工作上，推进社会更快的发展与进步。

3. 总结

机器的思维运作需要以语言为基础，在能分析语句结构，理解句意的基础下，才能进行一系列更高级的并且类似于人的思维活动，甚至产生思维。

（3） 行为表现

1. 认识

智能科学技术的具体行为表现主要集中在智能机器人领域，无论是环境感知、动作行为、判断思维能力，都是智能机器人所应该具备的。

我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人，它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的“活物”。其实，这个自控“活物”的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。

智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉，或称自整步电动机，它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。由此也可知，智能机器人至少要具备三个要素：感觉要素，反应要素和思考要素。

我们称这种机器人为自控机器人，以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果，控制论主张这样的事实：生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的，机器人是一种系统的功能描述，这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到，现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了。（来源：百度百科）

2. 个人观点

智能机器人将会代替人类做很多的事，大部分工作都可能会被它们取代，但人们大可不必对此产生危机感，认为机器人会跟人“抢饭碗”，智能机器人发明的初衷就是为了服务于人类的。

只有把机器人当作真正的生命体来创造，甚至无限让它的行为接近于真正的生物，才能在它的各个功能上做到最佳。

在讲师带领我们观看了许多国际上的优秀机器人公司的产品视频后，我发现它们的行为判断基本上只依赖于视觉所传达的信息，而忽略了其他感官系统，这可能会导致能力无法被机器人实现，在这一方面，我认为我们仍需努力。

3. 总结

几乎所有智能功能都可以集于机器人一体，作为智能科学技术最为重要的载体，未来的机器人一定会不断完善成为人类想看到的情况！