第一章 什么是人工智能?

人工智能（AI）不仅仅是像《我，机器人》电影中的机器人所表现的那样（见图1)，它的范围比这更大，是计算机科学和工程的研究领域。现在，它已经成为我们生活的一部分。人工智能有很多不同的类型。AI让计算机等机器变得聪明，并可以模仿人类的行为。

图 1.电影中的AI机器人

现在，支持AI的计算机可以像人类一样阅读和书写文本，这种技术被称为自然语言处理（NLP）。事实上，我们无时无刻不在与“机器”进行互动和交流，它们就像我们中的一员。这一技术又叫做AI语音识别。除了语言处理的能力之外，科学家们还让计算机做了只有人类可以完成的事情，我们称之为 "高阶认知能力"，比如思考、推理和决策。研究表明，人脑的这些能力主要是源于其神经元（人脑的基本元素）之间的特殊交互方式。科学家们通过实现神经网络之间所谓的 "大脑式计算"，使计算机具备这些高阶认知能力。为了实现这些示例，AI使用了多种算法分析数据。图2展示了AI技术如何模仿人类行动的例子。在图2的左边，呈现的是AI直接模仿人类行为的案例，例如语音识别、计算机视觉与模式识别等。

图2.AI技术模仿人类行动的例子

AI，作为我们语言中的一个常用词，在我们的日常生活中也扮演着至关重要的角色，它们的应用几乎无处不在。例如人工智能在许多游戏中被用于控制非玩家角色（NPC）或机器人。人工智能甚至被用于我们的智能手机中，例如与Siri对话。事实上，几乎所有你在任何时刻看到或做的事情都在某种程度上被人工智能所支持。比如你正在阅读的这个读本，是的，这读本就是一个支持人工智能的计算机程序的产物。人工智能已经成为现代文明每一个产品的整个生命周期的一部分。请随意指出你此时可能看到的任何东西，我们确信AI技术或环境等一定是生产过程的一部分。这些并不限于你玩的游戏或者你使用的智能手机。

当初引入AI的时候，是为了让人类的工作更加高效。在读本中，我们举了一些关于AI的例子和事实。在危机和流行病爆发期间，AI实际上正在“拯救”人类的生命，比如新冠肺炎疫情。在这种情况下，人工智能可以成为我们的超级英雄，试图通过不同的方式来保护我们的安全。因此，要想真正领会AI，我们需要了解它。通过了解AI，你也有可能成为像孙悟空一样的超级英雄，在未来利用人工智能来拯救生命。然而，作为第一步，我们需要一起了解AI，并学习如何通过它成为超级英雄。因此，读本试图用一种简单而有趣的方式，解释人工智能的基本知识。它还介绍了来自不同国家在新冠肺炎疫情防控阶段应用人工智能的生动故事。

让我们学习这个读本，准备好成为未来的超级英雄吧!

故事 1: 人工智能的历史

AI的历史可以追溯到一个非常遥远的时代，那时没有智能手机，没有互联网。哲学家们将人类的思维描述为一个符号系统。古希腊人曾有过关于机器人的神话，而埃及人则建立了一些自动化系统（能自己工作的系统），但那时还没有“人工智能”这个词。 1952年，阿瑟·塞缪尔，做出了第一个电脑下棋的游戏程序，也是第一个可以自主学习的电脑程序，这让世界为之惊讶。这台计算机比我们现在所知道的计算机大得多（见图3）。经过几年时间，特别是在1956年，“人工智能”一词在美国新罕布什尔州汉诺威市达特茅斯学院的一次会议上被提出。三年后，麻省理工学院（MIT）人工智能实验室建成。后来，在互联网和智能芯片等新技术的帮助下，人工智能开始变得更加有用，也更加容易被使用。现在，我们在任何地方（比如医院）和我们每天使用的东西（比如智能手机）中，都可以看到人工智能的身影。

图3.第一个电脑下棋游戏程序

反思练习

数据挖掘是人工智能的重要组成部分。从“挖掘”这个词，你几乎可以猜到它的含义。如果你了解了采煤或采油的过程，请试着提出你自己对数据挖掘的定义，并与教科书上的数据挖掘定义进行比较。