张钹：人工智能是如何进化的？

从1956年，“人工智能”一词诞生，到上个世纪AI“深蓝”战胜棋王，再到现在的ChatGPT、智能驾驶，人工智能经过近70年的发展，不断更新迭代，让我们跟随中国人工智能奠基人、清华大学计算机系教授、中国科学院院士张钹，一起走进这部跨越时空的人工智能进化史。

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第一代人工智能

人工智能研究开展伊始，希望机器能像人类一样思考，是AI创始者们一开始对人工智能最朴素的期待。回想起人工能的诞生，张钹院士说：“我们解决很多问题都靠思考，所以最初就想让机器模拟人类的思考行为。”，1956年达特茅斯夏季研究项目提出符号AI的基本思路，纽维尔、西蒙等研究者提出物理符号系统假设，最终形成了基于知识和经验的符号推理模型，即知识驱动模型。

符号AI最开始的研究方向是研究推理的通用方法，是一种弱方法，由于道理太过笼统，没有办法深入落实，难以解决实际问题，在20世纪70年代，人工智能走向了低潮。此后，因“知识工程”和“专家系统”的提出，符号AI获得突破，它将人类智能行为聚焦于“专业知识”这一要素，做出了一系列成果。符号AI阶段的“机器学习”是基于对“知识”的归纳、推理等，并形成基于符号的AI学习机制，以“知识”为核心要素，达到一定的学习效果。

AI“深蓝”与国际象棋冠军对战

张钹院士介绍，符号AI，也就是第一代人工智能，只适用于完成信息比较完全、不确定性较小的工作，如：调度、规划、诊断等。以下国际象棋为例，下棋属于一种“完全信息博弈”行为，信息是完全确定的，要素与规则都固定且有限，这类工作第一代人工智能可以做得很好。但是第一代人工智能在面对不确定性较强的情况时明显不那么好用，如面对战争决策，人工智能难以辨别信息的真伪，更无法进一步生成成功的指令。此外，第一代人工智能的知识获取依赖于人工，费时、费力，很多问题有待进一步解决。

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第二代人工智能

在对人类智能行为的思考中，除符号AI的思考方向之外还有另一条道路：连接主义。连接主义认为，人类智能行为是通过神经网络中建立起的“刺激-响应”的连接而产生的，为AI研究者们提供了另一个思路。连接主义AI的发展一度因缺乏足够的理论支撑而陷入困境，却也在困境中不断发展出神经网络模型及其学习算法，为后来深度学习的理论与技术打下了基础，逐步开启了第二代人工智能时代。

AlphaGo对战世界围棋高手李世石

第二代人工智能以深度学习为基础，以数学工具为支撑，又称数据驱动方法。2011年5月，麦肯锡全球研究院发布报告《大数据：创新、竞争和生产力的下一个新领域》，是第一次由专业机构对大数据进行了系统的介绍与展望，“大数据”掀起了人工智能领域的又一次热潮。自二十一世纪初到2016年，人工智能领域迎来了大数据学习的时代。2016年，谷歌的围棋程序AlphaGO在韩国首尔战胜了世界围棋高手李世石，成为第二代人工智能的巅峰之作。AlphaGo的运行是“数据”“算法”与“算力”三个要素的共同作用，并没有“知识”的参与。

第二代人工智能的核心是“数据”，“比如我们现在的人脸识别，声音识别等 ，都是用数据通过学习来进行识别的”张钹院士为我们讲解到。在人工智能深度学习时代，我们可以通过数据进行分类、预测、挖掘等操作，“分类相当于模式识别，语音识别、人脸识别都是这个道理；同时还可以用来做预测，我们可以用过去的数据来预测未来的变化等等”。不过，第二代人工智能的脆弱性也很快显现出来：基于大数据机器学习的模式存在不安全、不可靠等弊病，非常容易受到干扰和欺骗。

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第三代人工智能

2016年以后，张钹院士提出发展第三代人工智能；2018年，清华大学设立人工智能研究院，对第三代人工智能进行深入研究探索。

张钹院士认为第一代人工智能运用知识、算法与算力；第二代人工智能运用数据、算法与算力；前两代人工智能都因要素的缺失而产生了不同的问题。经过前面两代人工智能的尝试与总结，张钹院士提出发展第三代人工智能，“必须把知识、数据、算法、算力”这四个要素同时运用。区别于国外重视数据的人工智能研究，国内的人工智能研究更加强调知识的重要性，认为人类知识的作用更加本质。

当我们进入基于大模型的生成式人工智能时代，即第三代人工智能，不再把文本当做数据来分析，文本采用了语义向量的表示方法。向量就是**的数，相比于原来的符号表示，计算机更容易操作，而且将对文本形式的处理变成为对文本内容（知识）的处理，现在的ChatGPT运用的就是这种处理方法。

张钹院士表示，发展第三代人工智能“中国思路”有属于我们自己的优势。如我们提出的将单空间与双空间结合的三空间融合模型会更有效地利用知识、数据、算法与算力这4个要素。张钹院士也强调，中国要加强人工智能基础理论的研究，在人工智能基础理论建立的基础上，才有可能发展出安全、可信、可靠和可扩展的人工智能技术，才能推动人工智能的创新应用和产业化发展。

他在四十多岁时跨界进入人工智能领域，被称为中国人工智能奠基人。

他与弟弟靠着越洋书信往来，撰写了中国科学家第一篇发表在国际顶刊的人工智能领域学术论文。

他以四十余年的坚持，熬过人工智能的冬天，创造了该领域多项全国第一。

他一生醉心科研，功成名就仍不身退，83岁时出任清华大学人工智能研究院院长，从未想过“休息”二字。

他教书育人六十余载，培养近90名博士生，四代博士同堂。

他近90年的人生经历了农业时代、工业时代和信息时代。

他就是清华大学计算机系教授，中国科学院院士张钹。

张钹，清华大学计算机系教授，中国科学院院士，清华大学人工智能研究院名誉院长。2011年德国汉堡大学授予自然科学名誉博士，获2014年度CCF（中国计算机学会）终身成就奖，2019年度吴文俊人工智能科学技术奖最高成就奖。

他从事人工智能、人工神经网络和机器学习等理论研究，和模式识别、知识工程和机器人等应用技术研究。在上述领域共发表学术论文200多篇和5部（章）专著。其科研成果获ICL欧洲人工智能奖等。此外，他是智能技术与系统国家重点实验室创建者之一，并于1990-1996年担任该实验室主任。

人工智能扑面而来，认识它，才能驾驭它，乘风破浪，驶向未来。什么是人工智能，它经过了怎样的历程，现在和将来会如何发展，又将如何影响人类社会和我们每个人？

4月23日晚7点，人文清华讲坛，中国科学院院士、中国人工智能研究的奠基人、清华大学计算机系教授张钹演讲《走进“无人区”-探索人工智能之路》，权威解读人工智能的过去、现在与未来。