1.1　人工智能的概念

1.1.1　什么是智能

自古以来，中外思想家就没有停止过对“智能”概念的讨论。在《荀子·正名篇》中有这样的理解：所以知之在人者谓之知，知有所合谓之智；所以能之在人者谓之能，能有所合谓之能。其中，“智”指进行认识活动的某些心理特点，“能”指进行实际活动的某些心理特点。美国心理学家霍华德·加德纳（Howard Gardner）提出著名的“多元智能理论”：智能是多元的，每个人身上至少存在7项智能，即语言智能、数理逻辑智能、音乐智能、空间智能、身体运动智能、人际交往智能、自我认识智能。后来，加德纳又添加了第八项智能，即认识自然的智能。现在人们常用“智慧”“智力”“聪明”等词语描述智能。它们虽与智能同义，但概念上仍有所差别。

通常，“智能”被看作是智力与能力的总称。智力是实现智能的基础，能力是智能体完成某种活动所表现出的综合素质。简单而言，“智能”指在认知理解事物的前提下，有目的性地利用已积累的知识完成某一具体任务或目标。对机器而言，如围棋机器人AlphaGo在学完数百万围棋专家的棋谱后战胜了世界围棋冠军李世石，可以认为AlphaGo是智能的。

当然，上述有关机器是否智能的描述只是主观上的判断。既然如此，怎么从科学的角度阐述机器是否具备智能呢？计算机科学之父阿兰·麦席森·图灵（Alan Mathison Turing）替我们回答了这一问题。图灵于1950年发表一篇划时代的文章《计算机器与智能》（Computing Machinery and Intelligence），并在文中首次提出著名的“图灵测试”：将提问者与测试机器和受测试者相互隔开，测试机器和受测试者同时接受提问者的询问，并通过电传设备（如键盘、屏幕等）进行回复，如果这些回复中的30%不能够被提问者分清是来自测试机器还是受测试者，则可以认为测试机器具备智能。如今，“图灵测试”（图1-1）依旧被视为检测机器是否智能的一项准则，但截至目前仍然没有机器能通过严格意义上的图灵测试。

机器智能与人类智能最大的区别在于两者的载体不同。机器智能的载体是物质，即机器是由一些金属或非金属材料组成的，而人类智能的载体是人体，即真正的血肉之躯。两者虽有区别，但都具有感知能力、记忆与思维能力、学习能力和行为能力这四个特征。

（1）感知能力。感知能力一方面指人通过眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等感觉器官获取色彩、气味、声音等外界物理信息的能力；另一方面指人受经验、知识等影响而对外界刺激做出相关反应的能力。例如，销售员仅凭双手就能掂量出猪肉的质量，驾驶员凭借多年的经验而产生的“车感”“路感”等。相应地，机器主要是通过各类传感器（如视觉传感器、温度传感器、触觉传感器等）获取外界信息，进而具备感知能力。

（2）记忆与思维能力。记忆是人脑对经历事物的识记、保持、再现或再认，它是进行思维、想象等高级心理活动的基础。思维是通过思考对一些思维材料进行分析、概括、归纳、对比、判断、推理等的过程。机器的记忆主要是借助相关存储物质以及数据库等技术实现对信息的存储，机器的思维实质上是求解具体问题的能力，通过形式逻辑和数理逻辑的方法进行推理和决策，最终解决问题。

（3）学习能力。学习能力是指能够进行学习的各种能力和潜力的总和。对个体而言，学习能力包括容纳与储存知识及信息的种类和数量、行为活动模式种类的能力，以及新旧信息更替、泛化的能力等，具体表现在怎样学习，以及学习的效果如何等。机器学习则是通过构建相关学习模型和训练大量数据。

（4）行为能力。所谓行为就是人们通过动作、语言、情绪等表现形式对外界刺激做出的反应，如果将人看作是一个系统，那么感知能力就是这个系统的输入部分，记忆与思维能力和学习能力是这个系统的处理部分，而行为能力就是这个系统的输出部分。对于机器，它的行为能力通常指对外界反应做出的动作。