劉顏東

摘 要 在人工智能飛速發(fā)展的同時，人們不由得對人工智能的未來充滿了期待，文章以微軟小冰為例，介紹了它的三大系統(tǒng)：文字對話系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)及語音合成系統(tǒng)，并針對其目前的應(yīng)用方向分析了人工智能未來的應(yīng)用趨勢。

關(guān)鍵詞 人工智能；微軟小冰；應(yīng)用

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）236-0113-03

人工智能，作為計算機(jī)學(xué)科的重要分支之一，目前在世界上已經(jīng)成為了一項重要的尖端技術(shù)。這個領(lǐng)域主要是研究如何使計算機(jī)擁有人類的智慧并做人類能做到的事情。人工智能的誕生與成熟，標(biāo)志著人類已經(jīng)步入新信息時代，并且達(dá)到了認(rèn)識世界和改造世界的一個高峰?！拔④浶”笔怯芍袊俗灾餮邪l(fā)并且進(jìn)入國際市場的一款人工智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)得到了比爾蓋茨等計算機(jī)界人士的肯定。從初代的小冰開始，微軟小冰已經(jīng)過六次版本更新，每一次都有較新的改良和突破。微軟小冰主要是一個聊天機(jī)器人，但又不僅僅具有智能聊天的功能，它也具有圖像識別、游戲交互、語音交流、文藝創(chuàng)作等多種多樣的其他功能。

1 人工智能概述

人工智能是一門研究、開發(fā)一些可以模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的科學(xué)[ 1 ]。它是屬于計算機(jī)科學(xué)，而它的目的則是分析人類智能的本質(zhì)，并根據(jù)人類的思維方式去創(chuàng)造出一種類似于人類智能的智能機(jī)器人。它主要研究方向有機(jī)器人、語音識別、圖像識別、自然語言識別和專家系統(tǒng)等。一些危險或比較復(fù)雜的任務(wù)，人類往往難以對其進(jìn)行處理，因此人工智能的出現(xiàn)具有很大的意義，它們可以替代人類去完成這些任務(wù)。

1.1 人工智能的發(fā)展歷程

人工智能從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)歷了很長的發(fā)展歷程[2]。1936年，圖靈首先提出了計算機(jī)能否思維這個問題，隨后在1956年美國召開的達(dá)特茅斯會議上首次提出了人工智能這個概念，從此，對人工智能的研究拉開了序幕。20世紀(jì)50年代起，人工智能技術(shù)成為了當(dāng)時的熱點研究問題，人工智能研究進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的時期。一些研究者對人工智能的很多領(lǐng)域都進(jìn)行了很深入的探討和研究，但隨后人工智能就進(jìn)入了低谷階段。20世紀(jì)90年代，人工智能再度逆襲，IBM公司研發(fā)的“深藍(lán)”機(jī)器人在比賽中以3.5：2.5的比分擊敗了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，這不僅在世界上引起了轟動，同時也將人工智能的發(fā)展帶入“春天”。隨后，人工智能飛速發(fā)展，直到2017年圍棋人工智能AlphaGo以3：0完勝圍棋冠軍柯潔，這再度讓人們對人工智能的未來充滿了期望。

1.2 人工智能的分類

人工智能主要有強(qiáng)人工智能和弱人工智能兩大類，而目前我們所能制造的幾乎都是弱人工智能?！叭酢敝饕且驗槟壳拔覀兊娜斯ぶ悄苓€沒有自主意識，不能真正意義上的達(dá)到“智能”。強(qiáng)人工智能則不同，它具有多項自主能力。而強(qiáng)人工智能也可以細(xì)分為類人人工智能和非類人人工智能。當(dāng)人工智能的思考與行動方式和人類非常相近或者相同時，這種人工智能就被稱為類人人工智能；當(dāng)人工智能擁獨特的、自我的推理方式，且這種方式與人類思維方式不同時，這種人工智能就被稱為非類人人工智能。前者的自主性很強(qiáng)，既可以按照事先設(shè)定好的程序行動，也可以在特定條件下根據(jù)情況自己決定任務(wù)和方式。

1.3 人工智能的應(yīng)用

人工智能是綜合了多種學(xué)科領(lǐng)域的一門新興學(xué)科。它目前主要應(yīng)用在三個方面：一是智能檢索。與傳統(tǒng)檢索不同，智能檢索是結(jié)合了人工智能的新型檢索方式。它即可以像傳統(tǒng)檢索那樣快速地檢索并對相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行排序，還可以對用戶角色進(jìn)行登記、自動識別用戶的個人興趣，并對內(nèi)容的含義進(jìn)行理解、智能信息化過濾和推送，使信息的搜索更加的個性化。二是模式識別。模式識別不僅對科學(xué)研究有所幫助，還極大地方便了人們的生活。目前，模式識別已在測繪遙感領(lǐng)域發(fā)揮了一定的作用。在文字和語音的識別中，模式識別也是非常重要的一種技術(shù)。三是智能推理。我們熟知的下棋程序就是其中一個典型的例子，在下圍棋的過程中，人工智能不僅能較好地解決問題，還掌握了大量假設(shè)、推理和直覺的技巧。除此之外，人工智能在方法面面都發(fā)揮了巨大的作用。從人臉識別到國家安全，人工智能給我們的生活與工作帶來了極大的方便。

2 人工智能的應(yīng)用

“微軟小冰”是微軟（亞洲）互聯(lián)網(wǎng)工程院基于2014年提出建立的情感計算框架，通過算法、云計算和大數(shù)據(jù)的綜合運用，采用代際升級的方式，逐步形成向EQ方向發(fā)展的完整人工智能體系。作為微軟人工智能三大全球產(chǎn)業(yè)線之一，它的產(chǎn)品形態(tài)涉及到各種層次，如可對話的智能文字聊天機(jī)器人、智能語音助手、人工智能創(chuàng)造內(nèi)容提供者和一系列垂直領(lǐng)域解決方案[3]。

2.1 “微軟小冰”的主要交互系統(tǒng)及其技術(shù)原理

微軟小冰的交互系統(tǒng)主要分為文字對話系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)和語音合成系統(tǒng)三大系統(tǒng)，它們的主要交互方式和原理如下。

2.1.1 文字對話系統(tǒng)及其原理

微軟小冰的文字對話系統(tǒng)是接受用戶發(fā)出的自然語言信息并進(jìn)行處理，隨后再生成語言進(jìn)行反饋回復(fù)的系統(tǒng)。而在該系統(tǒng)中主要用到了自然語言處理技術(shù)和自然語言生成技術(shù)等技術(shù)[4]。

自然語言處理技術(shù)（NLP）主要是使計算機(jī)識別書面文字，或是從將語音信息轉(zhuǎn)化為文本，或是從文件中讀取相關(guān)的信息。隨后再針對信息的含義去執(zhí)行對應(yīng)的動作[5]。目前NLP已經(jīng)被應(yīng)用到了許多地方。例如，智能手機(jī)上的智能語音助手用它來處理我們發(fā)出的語言信息，谷歌亦用它來了解用戶所查詢的內(nèi)容的更深層的含義。這意味著它能識別出我們以不同方式提出的問題，但這并不等同于它就能完全地理解我們?nèi)祟惖恼Z言。它只是能接受我們發(fā)出的信息并做出相應(yīng)的回復(fù)，這種反饋機(jī)制的深度是有限的，所以我們并不能期望能與它們進(jìn)行一定深度的對話。

2.1.2 圖像識別系統(tǒng)及其原理

圖像識別技術(shù)是人工智能研究中的一項很重要的技術(shù)。從第三代開始，微軟小冰增加了這項技術(shù)的應(yīng)用[6]。從文字識別到圖像處理識別，再到物體識別，圖像識別技術(shù)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展。在面對大量的圖像信息時，人的肉眼往往難以分辨，但圖像識別技術(shù)可以識別和處理大量的文字信息，能有效地解決人的肉眼識別率低的問題[7]。

其實圖像識別與人眼識別在本質(zhì)上是一樣的，只不過機(jī)器沒有人的情感和意識罷了。人腦在初次看見一張圖片時，會立刻對其特征進(jìn)行分類，尋找有沒有具有相似或相同特征的圖像?；蛟S我們并沒有察覺，但我們的大腦一直都在做著這些事情。并且，人腦在第一次看見一張圖片時，會立刻在大腦中搜尋以前有沒有看見過該圖片或類似的圖片，所以人腦對圖像的識別和處理具有相似性。計算機(jī)也是如此，在識別和處理圖像信息時，它通過對圖像的關(guān)鍵特征進(jìn)行識別和提取，從而達(dá)到圖像識別和處理的目的。所以若圖像的特征比較明顯，計算機(jī)的識別效率就高，反之，若圖像的特征不明顯，那計算機(jī)的識別效率也就會降低。

2.1.3 語音合成系統(tǒng)及其原理

語音合成系統(tǒng)，就是將文本轉(zhuǎn)化為語音的形式輸出，從而使人工智能像人一樣可以正常交流。它包括了多個學(xué)科技術(shù)，像聲學(xué)、語言學(xué)、數(shù)字信號處理、計算機(jī)科學(xué)等，在我國的信息處理領(lǐng)域是十分先進(jìn)的。為了更好的合成高質(zhì)量的語音，合成的過程中不僅要遵守多個規(guī)則像語義學(xué)的規(guī)則、詞匯的規(guī)則、語音學(xué)的規(guī)則等，還要較好的理解文本的內(nèi)容。

然后還要針對文本進(jìn)行一系列的處理。首先，要進(jìn)行語言處理。語言處理主要被用于模擬、還原人類在語言運用時對自然語言的處理與理解過程，它包含文本的規(guī)整、詞匯的切分、語法的分析和語義分析四部分內(nèi)容。經(jīng)過這一處理過程，計算機(jī)可以完全理解給定的文本。其次，要進(jìn)行韻律處理。韻律處理的目的是規(guī)劃音段特點和保障語句的自然度。最后，要進(jìn)行聲音處理，根據(jù)前面的處理結(jié)果進(jìn)行語音合成，輸出最終語音結(jié)果[8]。

2.2 “微軟小冰”引發(fā)的輿論評價

伴隨著微軟小冰的出現(xiàn)，引發(fā)的問題也逐漸凸顯。首先，不少網(wǎng)友反映在于小冰交談的過程中小冰有時會使用不文明用語，造成不良的影響。其次，微軟小冰的人物設(shè)定是一個女生，這可能會助長男性物化女性的心理傾向。并且我們?nèi)绻c微軟小冰交談的過于親密，或許就會對其產(chǎn)生依賴的心理，這就會使我們沉迷于廉價易得的虛擬關(guān)系，來逃避現(xiàn)實社會。

當(dāng)然，小冰也有諸多好的方面。目前小冰在社會上已經(jīng)具有了較高的名氣，甚至還參加了一些綜藝活動，在各個領(lǐng)域都有些成績。不僅這樣，它還有多種才藝，不僅發(fā)行了專輯，它的一些詩作也被《北京晨報》《長江詩歌》等報媒收錄，還出版了專門的詩集《陽光失了玻璃窗》。除此之外，它在社交方面也表現(xiàn)地十分突出，不僅可以進(jìn)行跨平臺、多場景的語言交流和游戲互動，還可以與第三方合作平臺進(jìn)行定制化對接，在諸多軟件平臺中都表現(xiàn)出色[9]。

3 總結(jié)與展望

總的來說，目前人工智能的發(fā)展已經(jīng)初見成果。就像微軟小冰，它的文字對話系統(tǒng)，圖像識別系統(tǒng)和語音合成系統(tǒng)等都已經(jīng)較為成熟，雖然現(xiàn)在人工智能還不具有自主意識，但也在社會的許多領(lǐng)域發(fā)揮著不可忽視的作用。而如何讓人工智能擁有自主意識則變成了人工智能發(fā)展的一道障礙，目前許多科學(xué)家都致力于讓人工智能可以有自己的思想，這也是未來人工智能發(fā)展的一個重要的方向。

在致力于讓人工智能更加智能的同時，還可以擴(kuò)大人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域，讓人工智能可以應(yīng)用在更多的地方，比如說教育領(lǐng)域。人工智能教學(xué)在未來或許也是一個重要的應(yīng)用趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]本刊編輯部.人工智能概述[J].保密科學(xué)技術(shù)，2017（11）：8-9.

[2]鄒蕾，張先鋒.人工智能及其發(fā)展應(yīng)用[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2012（2）：11-13.

[3]陸飛.第六代微軟“小冰”正式發(fā)布[J].計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2018，44（15）：73.

[4]蔣茜謙.人工智能已經(jīng)掌握人類語言了嗎[J].計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2018，44（24）：16-17.

[5]張建華，陳家駿.自然語言生成綜述[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2006（8）：1-3，13.

[6]張文彬.微軟小冰進(jìn)化第三代擁有圖像識別能力[J].計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2015，41（15）：14-15.

[7]陳銀萍.基于人工智能中的圖像識別技術(shù)的分析[J].信息與電腦（理論版），2019（1）：165-166.

[8]馮哲，孫吉貴，張長勝，等.漢語語音合成的研究進(jìn)展[J].吉林大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版），2007（2）：198-206.

[9]李楓，謝鵬飛.AI機(jī)器人媒介角色的擬人化現(xiàn)象與思考——以微軟小冰為例[J].現(xiàn)代視聽，2018（2）：60-63.