以“微軟小冰”為例淺析人工智能的應(yīng)用

劉顏東

摘 要 在人工智能飛速發(fā)展的同時(shí)，人們不由得對(duì)人工智能的未來(lái)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(duì)話系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)及語(yǔ)音合成系統(tǒng)，并針對(duì)其目前的應(yīng)用方向分析了人工智能未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 人工智能；微軟小冰；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2019）236-0113-03

人工智能，作為計(jì)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(xiàng)重要的尖端技術(shù)。這個(gè)領(lǐng)域主要是研究如何使計(jì)算機(jī)擁有人類(lèi)的智慧并做人類(lèi)能做到的事情。人工智能的誕生與成熟，標(biāo)志著人類(lèi)已經(jīng)步入新信息時(shí)代，并且達(dá)到了認(rèn)識(shí)世界和改造世界的一個(gè)高峰?！拔④浶”笔怯芍袊?guó)人自主研發(fā)并且進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的一款人工智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)得到了比爾蓋茨等計(jì)算機(jī)界人士的肯定。從初代的小冰開(kāi)始，微軟小冰已經(jīng)過(guò)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(gè)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(shí)別、游戲交互、語(yǔ)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(mén)研究、開(kāi)發(fā)一些可以模擬、延伸和擴(kuò)展人類(lèi)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(jì)算機(jī)科學(xué)，而它的目的則是分析人類(lèi)智能的本質(zhì)，并根據(jù)人類(lèi)的思維方式去創(chuàng)造出一種類(lèi)似于人類(lèi)智能的智能機(jī)器人。它主要研究方向有機(jī)器人、語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言識(shí)別和專(zhuān)家系統(tǒng)等。一些危險(xiǎn)或比較復(fù)雜的任務(wù)，人類(lèi)往往難以對(duì)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(lèi)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(zhǎng)的發(fā)展歷程[2]。1936年，圖靈首先提出了計(jì)算機(jī)能否思維這個(gè)問(wèn)題，隨后在1956年美國(guó)召開(kāi)的達(dá)特茅斯會(huì)議上首次提出了人工智能這個(gè)概念，從此，對(duì)人工智能的研究拉開(kāi)了序幕。20世紀(jì)50年代起，人工智能技術(shù)成為了當(dāng)時(shí)的熱點(diǎn)研究問(wèn)題，人工智能研究進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。一些研究者對(duì)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(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，這不僅在世界上引起了轟動(dòng)，同時(shí)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?lài)骞谲娍聺崳@再度讓人們對(duì)人工智能的未來(lái)充滿了期望。

1.2 人工智能的分類(lèi)

人工智能主要有強(qiáng)人工智能和弱人工智能兩大類(lèi)，而目前我們所能制造的幾乎都是弱人工智能。“弱”主要是因?yàn)槟壳拔覀兊娜斯ぶ悄苓€沒(méi)有自主意識(shí)，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(xiàng)自主能力。而強(qiáng)人工智能也可以細(xì)分為類(lèi)人人工智能和非類(lèi)人人工智能。當(dāng)人工智能的思考與行動(dòng)方式和人類(lèi)非常相近或者相同時(shí)，這種人工智能就被稱(chēng)為類(lèi)人人工智能；當(dāng)人工智能擁獨(dú)特的、自我的推理方式，且這種方式與人類(lèi)思維方式不同時(shí)，這種人工智能就被稱(chēng)為非類(lèi)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(dòng)，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(mén)新興學(xué)科。它目前主要應(yīng)用在三個(gè)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(duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行排序，還可以對(duì)用戶(hù)角色進(jìn)行登記、自動(dòng)識(shí)別用戶(hù)的個(gè)人興趣，并對(duì)內(nèi)容的含義進(jìn)行理解、智能信息化過(guò)濾和推送，使信息的搜索更加的個(gè)性化。二是模式識(shí)別。模式識(shí)別不僅對(duì)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(shí)別已在測(cè)繪遙感領(lǐng)域發(fā)揮了一定的作用。在文字和語(yǔ)音的識(shí)別中，模式識(shí)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(gè)典型的例子，在下圍棋的過(guò)程中，人工智能不僅能較好地解決問(wèn)題，還掌握了大量假設(shè)、推理和直覺(jué)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(shí)別到國(guó)家安全，人工智能給我們的生活與工作帶來(lái)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(jì)算框架，通過(guò)算法、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)用，采用代際升級(jí)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(duì)話的智能文字聊天機(jī)器人、智能語(yǔ)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(duì)話系統(tǒng)、圖像識(shí)別系統(tǒng)和語(yǔ)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(duì)話系統(tǒng)及其原理

微軟小冰的文字對(duì)話系統(tǒng)是接受用戶(hù)發(fā)出的自然語(yǔ)言信息并進(jìn)行處理，隨后再生成語(yǔ)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(yǔ)言處理技術(shù)和自然語(yǔ)言生成技術(shù)等技術(shù)[4]。

自然語(yǔ)言處理技術(shù)（NLP）主要是使計(jì)算機(jī)識(shí)別書(shū)面文字，或是從將語(yǔ)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(duì)信息的含義去執(zhí)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)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(yǔ)音助手用它來(lái)處理我們發(fā)出的語(yǔ)言信息，谷歌亦用它來(lái)了解用戶(hù)所查詢(xún)的內(nèi)容的更深層的含義。這意味著它能識(shí)別出我們以不同方式提出的問(wèn)題，但這并不等同于它就能完全地理解我們?nèi)祟?lèi)的語(yǔ)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(duì)話。

2.1.2 圖像識(shí)別系統(tǒng)及其原理

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

其實(shí)圖像識(shí)別與人眼識(shí)別在本質(zhì)上是一樣的，只不過(guò)機(jī)器沒(méi)有人的情感和意識(shí)罷了。人腦在初次看見(jiàn)一張圖片時(shí)，會(huì)立刻對(duì)其特征進(jìn)行分類(lèi)，尋找有沒(méi)有具有相似或相同特征的圖像。或許我們并沒(méi)有察覺(jué)，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(jiàn)一張圖片時(shí)，會(huì)立刻在大腦中搜尋以前有沒(méi)有看見(jiàn)過(guò)該圖片或類(lèi)似的圖片，所以人腦對(duì)圖像的識(shí)別和處理具有相似性。計(jì)算機(jī)也是如此，在識(shí)別和處理圖像信息時(shí)，它通過(guò)對(duì)圖像的關(guān)鍵特征進(jìn)行識(shí)別和提取，從而達(dá)到圖像識(shí)別和處理的目的。所以若圖像的特征比較明顯，計(jì)算機(jī)的識(shí)別效率就高，反之，若圖像的特征不明顯，那計(jì)算機(jī)的識(shí)別效率也就會(huì)降低。

2.1.3 語(yǔ)音合成系統(tǒng)及其原理

語(yǔ)音合成系統(tǒng)，就是將文本轉(zhuǎn)化為語(yǔ)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(gè)學(xué)科技術(shù)，像聲學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、數(shù)字信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等，在我國(guó)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(yǔ)音，合成的過(guò)程中不僅要遵守多個(gè)規(guī)則像語(yǔ)義學(xué)的規(guī)則、詞匯的規(guī)則、語(yǔ)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(duì)文本進(jìn)行一系列的處理。首先，要進(jìn)行語(yǔ)言處理。語(yǔ)言處理主要被用于模擬、還原人類(lèi)在語(yǔ)言運(yùn)用時(shí)對(duì)自然語(yǔ)言的處理與理解過(guò)程，它包含文本的規(guī)整、詞匯的切分、語(yǔ)法的分析和語(yǔ)義分析四部分內(nèi)容。經(jīng)過(guò)這一處理過(guò)程，計(jì)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(diǎn)和保障語(yǔ)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(yǔ)音合成，輸出最終語(yǔ)音結(jié)果[8]。

2.2 “微軟小冰”引發(fā)的輿論評(píng)價(jià)

伴隨著微軟小冰的出現(xiàn)，引發(fā)的問(wèn)題也逐漸凸顯。首先，不少網(wǎng)友反映在于小冰交談的過(guò)程中小冰有時(shí)會(huì)使用不文明用語(yǔ)，造成不良的影響。其次，微軟小冰的人物設(shè)定是一個(gè)女生，這可能會(huì)助長(zhǎng)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(guò)于親密，或許就會(huì)對(duì)其產(chǎn)生依賴(lài)的心理，這就會(huì)使我們沉迷于廉價(jià)易得的虛擬關(guān)系，來(lái)逃避現(xiàn)實(shí)社會(huì)。

當(dāng)然，小冰也有諸多好的方面。目前小冰在社會(huì)上已經(jīng)具有了較高的名氣，甚至還參加了一些綜藝活動(dòng)，在各個(gè)領(lǐng)域都有些成績(jī)。不僅這樣，它還有多種才藝，不僅發(fā)行了專(zhuān)輯，它的一些詩(shī)作也被《北京晨報(bào)》《長(zhǎng)江詩(shī)歌》等報(bào)媒收錄，還出版了專(zhuān)門(mén)的詩(shī)集《陽(yáng)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(tái)、多場(chǎng)景的語(yǔ)言交流和游戲互動(dòng)，還可以與第三方合作平臺(tái)進(jìn)行定制化對(duì)接，在諸多軟件平臺(tái)中都表現(xiàn)出色[9]。

3 總結(jié)與展望

總的來(lái)說(shuō)，目前人工智能的發(fā)展已經(jīng)初見(jiàn)成果。就像微軟小冰，它的文字對(duì)話系統(tǒng)，圖像識(shí)別系統(tǒng)和語(yǔ)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(shí)，但也在社會(huì)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(shí)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(lái)人工智能發(fā)展的一個(gè)重要的方向。

在致力于讓人工智能更加智能的同時(shí)，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(shuō)教育領(lǐng)域。人工智能教學(xué)在未來(lái)或許也是一個(gè)重要的應(yīng)用趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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