智能機械的的發(fā)展史new

1、智能機械的的發(fā)展史我們來談智能機械，不妨先認知機械和智能。機械，源自于希臘語之Mechine及拉丁文Machina，原指“巧妙的設(shè)計”，作為一般性的機械概念，可以追溯到古羅馬時期，主要是為了區(qū)別與手工工具?，F(xiàn)代中文之“機械”一詞為機構(gòu)為英語之（Mechanism）和機器（Machine）的總稱。機械就是能幫人們降低工作難度或省力的工具裝置，像筷子、掃帚以及鑷子一類的物品都可以被稱為機械，他們是簡單機械。而復(fù)雜機械就是由兩種或兩種以上的簡單機械構(gòu)成。通常把這些比較復(fù)雜的機械叫做機器。從結(jié)構(gòu)和運動的觀點來看，機構(gòu)和機器并無區(qū)別，泛稱為機械。智能，作為一個心理學(xué)名詞，即從感覺到記憶到思維這一過程，稱

2、為“智慧”，智慧的結(jié)果就產(chǎn)生了行為和語言，將行為和語言的表達過程稱為“能力”，兩者合稱“智能”，將感覺、去記、回憶、思維、語言、行為的整個過程稱為智能過程，它是智力和能力的表現(xiàn)。它們分別又可以用“智商”和“能商”來描述其在個體中發(fā)揮智能的程度?！扒樯獭笨梢哉{(diào)整智商和能商的正確發(fā)揮，或控制二者恰到好處地發(fā)揮它們的作用。隨著人類社會的不斷進步與發(fā)展，特別是自從十九世紀英國的工業(yè)革命以來，我們的科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，可以說是人類史上最快的發(fā)展階段。這期間無不得益于蒸汽機、內(nèi)燃機等一系列機械機器的發(fā)明和應(yīng)用。到二十世紀末以及二十一世初葉，隨著材料科學(xué)、計算機科學(xué)等多學(xué)科的突飛猛進，機械領(lǐng)域更是進入了一個新

3、的階段。隨之而來便是智能機械這個名詞。機械不在單單做相對簡單機械往復(fù)運動，機械被人類賦予生命，即智能化。下面討論并簡述智能機械的發(fā)展史。智能機械，就是在機體中嵌入或者黏貼傳感器和制動器，并具有對制動器有控制作用的控制裝置，從而能感知外界環(huán)境的變化以及自身的實際狀態(tài)，并能通過自身的感知做出判斷、發(fā)出指令、執(zhí)行和完成動作，實現(xiàn)動態(tài)或在線狀態(tài)下的自動檢測、自診斷、自監(jiān)控、自修復(fù)以及自適應(yīng)等多種功能。12世紀末至13世紀初，西班牙的深化學(xué)家和邏輯學(xué)家RomenLuee試圖制造能解決各種問題的的通用邏輯機。17世紀法國物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家B.Pascal制成了世界上第一臺會演算的機械加法器并獲得實際應(yīng)用。隨

4、后德國數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家G.W.Leibnize在這臺加法器的基礎(chǔ)上發(fā)展并制成進行全部四則運算的計算器。他還提出了邏輯機的設(shè)計思想，即通過符號體系，對對象的特征進行推理，這種“萬能符號”和“推理計算”的思想是現(xiàn)代“思考”機器的萌芽，因而他增被后人譽為是數(shù)理邏輯的奠基人。19世紀英國數(shù)學(xué)和力學(xué)家C.Babbage致力于差分機和分析機的研究，雖因條件限制未能完全實現(xiàn)，但其設(shè)計思想不愧為當時智能機械的最高成就。 進入20世紀后，智能機械相繼出現(xiàn)了若干開創(chuàng)性的工作。1936年，年僅24歲得英國數(shù)學(xué)家A.M.Turing(圖靈)在他的一篇題為“理想計算機”的論文中，提出了著名的圖靈機模式。1945年他進一步

5、論述電子數(shù)字設(shè)計思想。1950年又在“計算機能思維嗎？”一文中提出了機器能夠思維的論述?？梢哉f這些都是圖靈為智能機械所做出的杰出貢獻。1938年德國青年工程師Zuse研制成了第一臺累計數(shù)學(xué)計算器Z-1，后來又進行了改進，到1945年他又發(fā)明了Planka.kel程序語言。此外，1946年美國科學(xué)家J.W.Mauchly等人研制成功了世界上第一臺電子數(shù)字計算器ENIAC。還有同一時代的美國數(shù)學(xué)家N.Wiener控制論的創(chuàng)立，美國數(shù)學(xué)家C.E.Shannon信息論的創(chuàng)立，這一切都為智能機械的發(fā)展做出了巨大貢獻。 到了1956年，在美國的Dartmouth大學(xué)的一次歷史性聚會被認為是人工智能學(xué)科正式

6、誕生的標志，從此在美國開始形成了以智能機械為研究對象的幾個研究組，如Newell和Simon的Carnegie-RAND協(xié)作組，Samuel和Gelernter的IBM公司工程課題研究小組，Minsky和McCarthy的MIT研究組等。這一時期的智能機械的研究工作主要在下述幾個方面。 1957年A.Newell、J.Shaw和H.Simon等人的心里小組編制出一個稱為邏輯理論機LT(logic theory machine)的數(shù)學(xué)定理證明程序。當時該程序證明了B.A.W.Russell和A.N.Whitehead的數(shù)學(xué)原理一書第二章的38個定理（1963修訂的程序在大機器上終于證明了該章中全

7、部52個定理）。后來他們又揭示了人在解題時的思維過程大致可歸結(jié)為3個階段： 1 先想出大致的解題思路； 2 根據(jù)記憶中的公理、定理、和推理規(guī)則組織解題過程； 進行方法和目的的分析，修正解題計劃。 這種思維活動不僅求解數(shù)學(xué)題時如此，解決其他活動時也大致如此?；谶@一思想，他們于1960年又編制了能解10中類型不同課程的通用問題的求解程序GPS(general problem solving)。另外，還發(fā)明了編程的表處理技術(shù)和NSS國際象棋機。和這些工作有聯(lián)系的還包括Newell關(guān)于自適應(yīng)象棋機的論文，這些也是當時信息處理研究方面的巨大成就。后來他們的學(xué)生還做了許多工作，如人的口語學(xué)習(xí)和記憶的EP

8、AM模式（1959）、早期自然語言理解程序SAD-SAM等。此外他們還對啟發(fā)式求解方法進行了探討。 1956年，Samuel研究的具有自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)能力的西洋跳棋程序是IBM小組有影響的工作。這個程序可以像一個優(yōu)秀的棋手那樣，向前看幾步下棋。它還能學(xué)習(xí)棋譜，分析大約175000輻不同的棋局后，可猜測出書上所有的走步，準確度達48%，這是機器人模擬人類學(xué)習(xí)過程卓有成就的探索。1959年這個程序戰(zhàn)勝設(shè)計者本人，1962年還擊敗了美國一個州的跳棋大師。 在MIT小組，1959年MeCarthy發(fā)明的表（符號）處理語言LISP,成為智能機械中人工智能設(shè)計的主要語言，此后一直被廣泛采用。1958

9、年Selfrige等人的模式識別系統(tǒng)程序等，都對智能機械的研究產(chǎn)生有益的影響。20世紀80年代以來，智能機械的研究活動越來越受到重視。為了提示智能的有關(guān)原理，研究者們相繼對問題求解、博弈、定理證明、程序設(shè)計、機器視覺、自然語言理解等領(lǐng)域的課題進行了深入研究。 美國是現(xiàn)代智能機械的誕生地，早在1962年就研制出世界上第一臺工業(yè)智能機械，比起號稱"智能機械王國"的日本起步至少要早五六年。經(jīng)過30多年的發(fā)展，美國現(xiàn)已成為世界上的智能機械強國之一，基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)先進。綜觀它的發(fā)展史，道路是曲折的，不平坦的。由于美國政府從60年代到70年代中的十幾年期間，并沒有把工業(yè)智能機械列入重點

10、發(fā)展項目，只是在幾所大學(xué)和少數(shù)公司開展了一些研究工作。對于企業(yè)來說，在只看到眼前利益，政府又無財政支持的情況下，寧愿錯過良機，固守在使用剛性自動化裝置上，也不愿冒著風險，去應(yīng)用或制造智能機械。加上，當時美國失業(yè)率高達665，政府擔心發(fā)展智能機械會造成更多人失業(yè)，因此不予投資，也不組織研制智能機械，這不能不說是美國政府的戰(zhàn)略決策錯誤。70年代后期，美國政府和企業(yè)界雖有所重視，但在技術(shù)路線上仍把重點放在研究智能機械軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級智能機械的開發(fā)上，致使日本的工業(yè)智能機械后來居上，并在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用上及智能機械制造業(yè)上很快超過了美國，產(chǎn)品在國際市場上形成了較強的競爭力。

11、進入80年代之后，美國才感到形勢緊迫，政府和企業(yè)界才對智能機械真正重視起來，政策上也有所體現(xiàn)，一方面鼓勵工業(yè)界發(fā)展和應(yīng)用智能機械，另一方面制訂計劃、提高投資，增加智能機械的研究經(jīng)費，把智能機械看成美國再次工業(yè)化的特征，使美國的智能機械迅速發(fā)展。80年代中后期，隨著各大廠家應(yīng)用智能機械的技術(shù)日臻成熟，第一代智能機械的技術(shù)性能越來越滿足不了實際需要，美國開始生產(chǎn)帶有視覺、力覺的第二代智能機械，并很快占領(lǐng)了美國60的智能機械市場。 盡管美國在智能機械發(fā)展史上走過一條重視理論研究，忽視應(yīng)用開發(fā)研究的曲折道路，但是美國的智能機械技術(shù)在國際上仍一直處于領(lǐng)先地位。我們縱觀智能機械發(fā)展史，可以發(fā)現(xiàn)人類社會的進步與各國在科技上的激烈競爭。我們應(yīng)該打好基礎(chǔ)，為將來的工作和社會建設(shè)貢獻我們的力量。參考資料： 1陶治編著.話說智能機械.內(nèi)蒙古大學(xué)出版社.2000.9 2劉進長、辛健成編