初步了解人工智能

学习目标

完成本单元后，您将能够：

说明了解人工智能基本概念的重要性。
了解人工智能定义困难的挑战。
描述人工智能能够执行的任务类型。
定义术语人工智能。

Trailcast

如果您想收听本模块的录音，请使用以下播放器。听完这段录音后，记得返回每个单元，查看资源，然后完成相关评估。

是时候熟练掌握 AI 了

多年来，人工智能 (AI) 一直是众多小说作者和科幻迷心中的梦。但很长一段时间以来，大多数人都没有认真看待 AI，因为人们总觉得它只会出现在遥远的未来。研究人员和计算机科学家并没有在等待，他们一直在努力将人工智能变为现实。事实上，有些人认为我们已经进入了 AI 时代。

一个人坐在打字机前的特写画面，采用有趣的 2D 矢量艺术风格绘制。

场景：一所大学的教室，背景是一块黑板，上面画着一个神经网络的草图。画面的前景是一名大学生在电脑上打字，采用有趣的 2D 矢量艺术风格绘制。”

[在 stability.ai 上使用 DreamStudio 通过 AI 生成的图像。第一幅画的提示：“一个人坐在打字机前的特写画面，采用有趣的 2D 矢量艺术风格绘制。”第二幅画的提示：“场景：一所大学的教室，背景是一块黑板，上面画着一个神经网络的草图。”画面的前景是一名大学生在电脑上打字，采用有趣的 2D 矢量艺术风格绘制”]

目前还尚不清楚 AI 将在我们日常生活中占据多大的比重。然而，可以确定的是，为了使我们能够与 AI 进行有意义的对话，我们需要一个共享词汇表并构建一个坚实的核心概念基础。目前，如果您找 10 个人来定义人工智能，则可能会得到 10 种不同的答案。在这个徽章中，我们试图通过探索 AI 当前的能力来达成一致的定义。我们还研究了计算机科学家是如何创造出能够完成如此惊人壮举的 AI 系统。

定义 AI 时存在的难点

定义 AI 的第一步是认识到我们当前对 AI 的概念可能存在误解。在科幻小说和电影中，AI 一直被塑造成一个一心想征服世界的邪恶体，但这并没有什么效果。

不光只有科幻小说会让我们对 AI 产生复杂想法。一般而言，我们人类往往对自己评价很高；将自身视作衡量其他一切的基准。因此，当我们谈及人工智能时，我们会忍不住将其与我们自己的智力进行比较。问题在于，人类并不是唯一有智慧的存在体。各种动物，从乌鸦到章鱼，都使用工具和方法来执行复杂的任务。如果时间足够，哪怕是黏菌也能解决难题。

随着我们开始弄清动物群体智力水平的广泛性，我们也开始认识到人类智力巨大的多样性。也许您曾遇到过这样一个人，他非常善于在公众面前进行演讲，但却无法用数学计算来拯救自己。或者，您还认识这样一个人，他总是能察觉到您处于焦虑中，但常常会被足球绊倒。重点是，人类的智力是以多种专门的形式表现出来的。我们需要以同样的方式看待人工智能。特定类型的 AI 善于执行特定种类的任务。因此，让我们先仔细研究我们所说的人工智能在现如今能做些什么，再来定义它。

AI 能力的主要类型

目前，并不存在擅长所有领域的单一 AI。通用型 AI 的概念仍然遥遥无期。相反，经过多年努力，我们开发了几个专门用于执行特定任务的 AI 系统。他们所执行的任务通常属于少数几个更广泛的类别。

数值预测

您最近看天气预报了吗？您会根据预报的是雨天还是晴天来决定是否带伞出门。尽管天气预报已有数千年的历史，但 AI 的预报效果要优于以往任何一种方法。

有效的预测可以帮助您解答各种各样的问题。该客户是否会续订？您的身体有问题？今晚的用电需求会很高吗？

AI 通常采用 0（不会发生）到 1（完全会发生）之间的值的形式进行预测。数值预测不仅包括百分比值，AI 还可以预测任何数值，例如美元。也许您的公司想预测下一季度的销售额，或者想为您提供的最新服务找到最优定价：Widget+。作为消费者，您可能已经被这些数值预测所影响，甚至超过您的想象。想象一下您计划的一次海外旅行：机票、酒店房间、拼车和旅行平安保险都可能由 AI 定价，它使供需平衡达到最佳。

一个友善的机器人驾驶出租车的特写画面，采用平面 2D 线条艺术风格绘制。

[在 stability.ai 上使用 DreamStudio 通过 AI 生成的图像，并配有提示：“一个友善的机器人驾驶出租车的特写画面，采用平面 2D 线条艺术风格绘制。”]

分类

热狗是三明治吗？这个问题引发了长时间的氛围友好的哲学辩论，旨在探讨我们如何对事物进行分类。但在现实世界中，面临的风险可能要高得多。这种植物是可食用的还是有毒的？那封电子邮件是合法的还是一种网络诈骗手段？分类通常是采取某种行动的第一步，是一项极其宝贵的技能。

因此，计算机科学家努力打造擅长对数据进行分类的 AI 并不奇怪。辨别植物和钓鱼电子邮件只是冰山一角。金融机构需要标记欺诈性交易。医疗专家必须诊断疾病。社交媒体平台希望识别恶意评论。所有这些都是分类问题的例子。AI 可以有效地进行初步分类，然后由专业人士接手。

通常，AI 分类器可以做得和人类一样好，甚至更好。话虽如此，每种分类器也只擅长一类细分任务。因此，擅长检测钓鱼电子邮件的 AI 并不能很好地识别出真鱼的图片。

一些 AI 擅长在不断变化的环境中导航，这可能意味着可在自动驾驶（免提）模式下进行真实导航。由 AI 驱动的汽车已经能够在车道上保持居中，并在高速公路上保持安全距离。它们能够应对道路上的弯道、半挂式卡车带来的阵风以及交通状况造成的突然停车。

能够适应不断变化的环境条件的 AI 在现实世界中应用极其广泛。例如，企业每天都需要生产产品并将产品交付给客户。这项工作的完成速度取决于许多市场因素：材料可获性、制造能力、现有库存、运输成本，甚至实时交通状况。即使条件发生变化，AI 也能够优化供应链。

别忘了机器人！即使是普通的扫地机器人也可以避开楼梯和椅子。在更大的范围内，装配线配备了机器人，随着时间的推移，其变得更快、更高效。这些机器人能够适应生产方式的变化，而无需斥巨资重新编程。研究人员正在制造能够穿越受灾区域的救援机器人，比如倒塌的建筑物。一种能够挤过微小裂缝的履带式机器人可以为受困的人提供援助并带来希望。

语言处理

2022 年 11 月 30 日，《韦氏词典》的每日一词是本质。那些学会了这个词的人在沟通这一可能是最重要的技能上略有改善。同一天，ChatGPT 问世，这是一种展示通信技能的人工智能。它能够针对几乎任何主题写下长篇大论。这些回复看起来像是同一个人写的。ChatGPT 是一种能力出众的 AI，可以诠释日常语言并以某种有意义的方式对其采取行动。这在业界被称为自然语言处理，或者简称为 NLP。

自然语言处理依赖于对单词如何组合使用的理解，这使得 AI 能够提取出单词背后的含义。例如，您想将一份文档从英文翻译成德文。或者您希望简要概述长篇科学论文。AI 都能完成。

NLP 是生成式 AI 的重要组成部分，这是 AI 的一个子类别，可将单词转化为独特的图像、声音，当然也可以是其他单词。生成式 AI 是一项极具颠覆性的技术，我们用了一个完整的徽章来介绍，即生成式 AI 基础知识。接下来您可以看看这个徽章。

总结

人工智能可以被理解为计算机执行通常与人类直觉、推断和推理相关的技能的能力。在这方面，AI 技能非常专业，并划分为一些大类，如数值预测和语言处理。

既然您已经了解了 AI 包含的内容（以及不包含的内容），那么您可以进一步探索计算机科学家和研究人员是如何创造 AI 的。

需要帮助？

了解更多