1.3 人工智能研究進展及領域

人工智能日漸發展，使得更多的人投入研究中，與多種學科的相互滲透使它成為了一門新興學科，在許多領域有著廣泛的應用。下面羅列出其中的一些典型技術應用。

1.問題求解

人工智能的第一大成功應用就是下棋程序。1997年5月，一臺名為“深藍”的計算機挑戰國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，最終以一定的優勢取得了勝利，成為首個在標準比賽時限內擊敗國際象棋世界冠軍的電腦系統。這個事件的發生讓我們看到了人工智能的前途，也讓我們知道了人工智能未來的發展趨勢。現在，人工智能程序已經可以根據搜索解答空間來尋找更優質的解決方案，并且人工智能技術的運用可以獲得比人為思考解決事物更全面、更快速的效果。

2.邏輯推理與定理證明

邏輯推理與定理證明在人工智能研究領域中有著較為長久的歷史，如果我們能夠找到一些方法，重點關注在大型的數據庫中存在的相關事實上，并將可信的證明記錄下來，能夠在遇到新信息的時候，及時地做出正確的修正。許多類似于醫療診斷和信息檢索等非形式化的工作，都可以加以形式化進行解決。

邏輯推理與定理證明的研究在人工智能方法的發展中曾經產生過非常重要的影響。在國際上公認的“吳氏算法”（幾何定理機器證明方法）就是由我國人工智能大師吳文俊院士提出并實現的，是定理證明研究中又一里程碑式的成果。

3.自然語言處理

自然語言處理是人工智能技術應用于實際領域的典型范例。如果一個計算機系統能夠像人一樣，理解上下文信息，并根據已知信息進行推理，那么，它就已經具備了理解自然語言信息的能力。許多年來，有很多學者投入這一領域的研究，也收到了很大成效。

目前，自然語言處理主要研究的是：計算機系統如何根據已知的主題和對話情景，在結合大量的常識——世界知識和期望作用的基礎上，生成和理解自然語言。實現這個功能所需要的編碼和解碼過程極其復雜，如果能夠在這個問題上取得突破性的進展，那么人工智能將進一步走進人們的生活中。

4.智能信息檢索技術

當今計算機科學與技術研究的焦點問題是信息獲取技術，如何將人工智能技術與智能信息檢索技術進行很好的融合，是人工智能走向廣泛實際應用的契機與突破口。目前，智能信息檢索系統還有以下3個缺陷。第一，難以建立一個能夠理解用自然語言表達的詢問系統；第二，假設成功預設機器能夠理解的形式化詢問來規避語言理解問題，如何依據存儲的事實給出答案的問題成為我們面臨的第二個難題；第三，需要理解的問題和給出的答案都可能超出該學科領域建立的數據庫所涵蓋的知識。科技的發展，短時間內自然科學知識的激增，智能檢索系統的研究與優化為今后科技的持續快速發展保駕護航。

5.專家系統

專家系統是人工智能研究領域中最活躍、最有成效的一個方向，它具有特定領域內大量的知識與經驗。眾所周知，人類專家由于具有豐富的知識，然后把它們運用于實際案例中，才能以一個比較好的方式去解決實際問題。那么，如果能給計算機程序裝載豐富的知識庫，讓它們應用這些知識，也應該可以解決人類專家所解決的問題，而且可能因為這樣的機器所存儲的知識量巨大，它們對某些問題的處理往往會比人為處理更準確、更高效。反之，系統的這一優勢也可以幫助人類專家發現推理過程中的錯漏，進行改正。

專家領域發展的關鍵性問題在于如何正確表達和運用專家的知識，目前專家系統用來代替人類進行智能管理與決策，未來將以更成熟的技術性能和更高智力水平的決策與咨詢能力為目標，推動人類的發展和社會的進步。

6.自動程序設計

研究自動程序設計有利于人工智能系統和半自動軟件開發系統兩者的發展。自動程序設計研究有很多重大的貢獻，其中之一是作為問題求解策略的調整概念。經過大量的相關研究我們發現，在面臨程序設計或機器人控制問題時，先給出一個不費事的但有錯誤的解，然后再進行修正，直至系統可以正確工作，相較于直接給出一個沒有任何缺陷的解更加有效。

7.機器人學

越來越多的科學家將研究方向轉向機器人的應用研究，例如，如何利用人工智能技術操作機器人裝置的研究。在機器人中的應用，從手臂的最佳移動到實現機器人目標的動作序列的規劃方法，無一例外地應用了人工智能技術。

智能機器人的研究和應用體現出廣泛的學科交叉特點，目前一些涉及眾多領域知識的機器人系統已經成功建立起來。同時，機器人和機器人學的研究對人工智能的發展產生了深遠的影響。

8.神經網絡

神經網絡是一種模擬人腦神經網絡以期達到人類學習能力的技術。神經網絡已經被應用于各個行業，解決了諸如銷售預測、客戶研究、數據驗證、風險管理等當前社會的很多問題。

9.數據挖掘與知識發現

知識信息處理的主要內容是如何準確地獲取知識。綜合運用統計學、粗糙集、模糊數學、機器學習和專家系統等多種學習手段和方法進行有效的數據挖掘，經過選取數據集、數據預處理、數據分析從大量數據中挖掘出模式和信息。數據挖掘為構建信息之間關系提供可能，為構建各種各樣的假說提供支撐，在眾多領域都得到了廣泛的應用，對個人、企業、政府乃至整個國家都有重要的影響。

10.人工生命

人工生命（AL，Artificial Life）通過計算機和精密機械等手段人工模擬生命系統，造出能夠表現自然生命系統行為特征的仿真系統以供生命科學的研究。很早以前，有科學家認為生命僅僅是一種表現形式，我們可以通過人工的方法以另一種表現形式來體現生命。1987年，第一次國際人工生命會議的召開標志著人工生命這一全新研究領域的誕生。宏觀上講，人工生命和人工智能有相似之處，它們都是工程技術和生命科學的結合，兩者相互聯系、相互制約。但從微觀上看，兩者還是有一定差別的，前者主要模擬生命的繁衍、進化和突變過程，而后者主要模擬的是人腦推理、規劃、學習、判斷等思維活動。