人工智能的发展学派和当前主要前沿方向?

797科技网 0 2024-09-06 04:48

一、人工智能的发展学派和当前主要前沿方向?

人工智能的发展方向:1、智能医疗;2、智能农业;3、智能物流;4、智能金融;5、智能交通;6、智能家居;7、智能教育;8、智能机器人;9、智能安防;10、AR与VR。

人工智能的发展,在不同的时间阶段经历了不同的流派,并且相互之间盛衰有别。目前人工智能的主要学派有下列三家:

1.符号主义( symbolicism ),又称为逻辑主义、心理学派或计算机学派,其原理主要为物理符号系统,即符号操作系统,假设和有限合理性原理。

2.连接主义( connectionism ),又称为仿生学派或生理学派,其主要原理为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。3.行为主义( actionism ),又称为进化主义或控制论学派,其原理为控制论及感知—动作型控制系统。

会发现三者的根源依据存在着较大的差异性,也为后世的学派发展产牛了较为深远的影响。

二、ai人工智能的发展前沿?

围绕人工智能科学前沿、人工智能创新人才培养,人工智能与人类福祉等话题进行主题演讲和先锋对话,大会发布了开源平台。与会专家表示,人工智能的发展离不开多学科、跨学科的交叉融合,要让人工智能更好地赋能科学,必须坚持基础原创引领产业发展。

三、人工智能前沿科技有哪些?

人工智能前沿科技包括以下几个方面:

1. 深度学习(Deep Learning):深度学习是机器学习中的一种方法,模拟人脑神经网络的工作原理,通过多层次的神经网络结构进行自动特征提取和模式识别,广泛应用于计算机视觉、自然语言处理等领域。

2. 强化学习(Reinforcement Learning):强化学习是一种机器学习方法,通过智能体与环境的互动学习,通过试错和奖励机制来优化决策策略。强化学习在自动驾驶、机器人控制等领域有广泛应用。

3. 自然语言处理(Natural Language Processing):自然语言处理是让计算机能够理解和处理人类自然语言的技术,包括文本处理、语音识别、机器翻译等。自然语言处理的发展使得机器能够与人进行更自然的交流。

4. 计算机视觉(Computer Vision):计算机视觉是指让计算机能够理解和分析图像和视频的技术,包括图像识别、物体检测、人脸识别等。计算机视觉的进展使得机器能够感知和理解视觉世界。

5. 自主驾驶技术(Autonomous Driving):自主驾驶技术利用传感器、人工智能算法等技术,使汽车能够在没有人类驾驶员的情况下自主行驶。自主驾驶技术涉及到感知、决策、控制等多个领域的人工智能技术。

6. 人机交互(Human-Computer Interaction):人机交互是指通过自然的交互方式使人与计算机进行有效沟通和合作的技术。其中包括语音识别、手势识别、虚拟现实等技术。

7. 增强现实(Augmented Reality):增强现实是将虚拟信息与真实世界进行叠加的技术,使用户能够在真实场景中获得增强的体验。增强现实在教育、娱乐、设计等领域有广泛应用。

以上只是人工智能前沿科技的一部分,随着技术的不断进步和创新,人工智能的应用领域还在不断拓展和发展。 

四、会计前沿研究方向有哪些?

1.会计准则国际趋同中的公允价值问题2.衍生金融工具会计问题研究

3.法务会计问题研究

4.企业内部控制

5.长期股权投资问题、合并会计报表6.新会计准则体系

7.商誉问题研究

8.会计国际化进程

9.成本管理

10.盈余管理

五、探索人工智能前沿:人工智能的技术方向和应用领域

人工智能技术方向

人工智能(AI)是一门涉及多个技术领域的综合性科学,目前主要包括以下几个技术方向:

  • 机器学习:基于数据和模式识别的算法,让计算机能够从经验中学习并改进性能,包括监督学习、无监督学习和强化学习。
  • 深度学习:一种机器学习技术,通过模拟人脑的神经网络结构进行特征学习和模式识别,被广泛应用于图像、语音和自然语言处理。
  • 自然语言处理:研究让计算机能够理解、处理和生成人类语言的技术,包括文字分析、情感识别、机器翻译等。
  • 计算机视觉:借助计算机和人工智能的方法使计算机“看”和理解图像、视频等视觉信息的技术。
  • 智能决策:利用人工智能技术进行决策分析和优化,包括在金融、物流、医疗等领域的应用。

人工智能应用领域

人工智能技术在各个领域都有着广泛的应用:

  • 医疗保健:辅助医生诊断、个性化治疗方案推荐、药物研发等。
  • 金融:风险管理、欺诈检测、智能投顾等。
  • 智能制造:生产线优化、质量控制、预测性维护等。
  • 智能交通:自动驾驶、智能交通信号灯、路径优化等。
  • 教育:个性化教学、智能作业批改、教育大数据分析等。

人工智能技术的发展和应用正深刻地改变着我们的生活和工作方式,随着技术的不断进步,人工智能在更多领域将展现出更广阔的应用前景。

感谢您阅读本文,希望通过本文,您可以更加全面地了解人工智能的技术方向和应用领域。

六、想知道最前沿的数学方向?

数学是个很大的领域,有很多的分支,不同分支的前沿问题是不一样的,比如理论物理也用数学,那么在这个领域,比较前沿的问题是线论,n维空间的矩阵,等等,但是如果别的分支,比如数论,就会研究黎曼猜想。 可以参考一下希尔伯特的列出的问题,上面的很多问题至今还没有解。

七、人工智能 前沿

人工智能的前沿发展

人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是指通过计算机科学和技术模拟、延伸和拓展人的智能的一门科学,是一种使机器能够思考、学习和处理复杂问题的能力。近年来,随着技术的不断进步和算法的不断优化,人工智能在各个领域取得了巨大的突破和进展。

在人工智能的前沿发展中,有几个关键领域值得我们关注。

深度学习

深度学习(Deep Learning)是指一种模拟人脑神经网络的计算模型,通过多层神经网络进行特征提取和学习,从而实现对数据的分类和预测。深度学习利用了大数据和强大的计算能力,对于图像识别、语音识别、自然语言处理等任务取得了重大突破。例如,目前深度学习在人脸识别领域表现出色,在金融领域的风险预测方面也显示出巨大潜力。

机器学习

机器学习(Machine Learning)是人工智能的一个重要分支,通过构建模型和算法使计算机具备自动学习和优化能力。机器学习可以根据大量的数据和经验进行训练,从而实现对未来数据的预测和决策。在金融、医疗、交通等领域,机器学习已经成功应用于风险评估、疾病诊断、智能交通等方面,取得了显著的成果。

自然语言处理

自然语言处理(Natural Language Processing,简称NLP)是人工智能与语言学的交叉学科,致力于使计算机能够理解、处理和分析自然语言。通过NLP技术,计算机可以识别和理解人类语言的意义、情感和目的,实现自动问答、机器翻译、情感分析等功能。随着语音助手、智能客服等应用的普及,自然语言处理已经成为人工智能领域的一个重要研究方向。

智能机器人

智能机器人是集成了人工智能技术的机器人,具备感知、识别、决策和执行等能力。随着机器人技术和人工智能技术的不断进步,智能机器人在家庭、医疗、工业等领域有着广泛的应用前景。例如,智能家居机器人可以通过语音交互帮助人们完成家务,医疗机器人可以辅助医生进行手术操作,工业机器人可以替代人工完成繁重、危险的任务。

人工智能的前景和挑战

人工智能的发展前景非常广阔,将对社会经济、科技创新、人类生活产生深远影响。然而,人工智能的发展也面临着一些挑战。

人机合作

人机合作是指人与机器之间的协同合作关系。在人工智能时代,人类将与智能机器共同工作和生活。如何实现人机合作的高效性、安全性和可持续性,是一个亟待解决的问题。人机合作需要建立在相互信任、共同理解和资源共享的基础上,同时还需要制定相关的法律、伦理和隐私保护政策。

数据安全和隐私保护

人工智能的发展离不开海量的数据支持,但同时也引发了数据安全和隐私保护的问题。人们担心个人信息可能被滥用、泄露或侵犯隐私。因此,人工智能的发展需要加强数据安全和隐私保护的法规和技术手段,确保数据的合法使用和隐私的保护。

伦理和道德问题

人工智能的发展引发了一系列的伦理和道德问题。例如,机器人是否应该拥有人权?人工智能的决策是否应该透明和可解释?人工智能在作出决策时是否有偏见?这些问题需要我们思考和回答。在人工智能的发展过程中,我们需要制定合适的伦理准则,确保人工智能的应用符合伦理和道德标准。

结语

人工智能的前沿发展带来了许多令人兴奋的创新和突破,对社会经济发展和人类生活产生了深远影响。然而,我们也应该认识到人工智能所面临的挑战和问题。只有坚持科学的探索和技术的创新,加强伦理和法律的规范,才能实现人工智能的可持续发展和应用。

八、当前人工智能特别是深度学习最前沿的研究方向是什么?

很多大佬在力推NeuroAI,就是用神经科学指导AI研究,历史上许多关键的 AI 进步,都受到神经科学的启发,我们需要继续用神经科学指导AI研究,以构建出更像人的AI。相关文献:

Catalyzing next-generation Artificial Intelligence through NeuroAI

回答太短了,那我顺便投个自己刚写的稿吧:

大语言模型背后的神经科学机制

ChatGPT 这类大语言模型(Large language model)的出现将我们的目光吸引到人工智能领域上来,随着人工智能在我们的生活中越来越常见,及业内大佬对人工智能的大胆预测(比如 OpenAI 认为十年内将诞生超级智能;多位大佬认为 AI 将接管人类;人类只是智能发展的阶段产物,我们只是机器智能的垫脚石等),我们不得不思考人工智能与我们之间的关系。

我们常常看到有人对大语言模型嗤之以鼻,认为它们只是“文本接龙器”、“概率接龙器”,并不能真正理解世界,但是,如果语言模型不能理解世界,它们又怎么能够像人那样说话的?它们又怎么能够在各种考试中取得优异的成绩,甚至发展出心智理论能力的?本文尝试找到大语言模型背后的神经科学机制,这有助于我们理解AI,也有助于理解我们自己的大脑。

网格细胞(Grid cell),是一种存在于许多物种大脑中的细胞,存在于内嗅皮层,具有显著的空间放电特征,并呈现出网格图样的放电结构。最初,我们的科学家发现,网格细胞编码了对欧氏空间的认知表征,从而帮助动物认路。

《多维社会等级的推论使用网格状代码》(Inferences on a multidimensional social hierarchy use a grid-like code)这篇研究发现,抽象知识在脑内也以地图的形式表征,并被存储在海马及内嗅皮层内——这就是我们的认知地图(cognitive map)。在推理任务中,地图上特定的向量被激活,用于决策。我们同样用这种处理社会信息,这可能是我们形成心智理论的基础。也就是说,我们将社会关系建模成认知地图存在我们大脑里,并据此做出推理和决策。

这和大语言模型有什么关系呢?《将转换器与海马体结构的模型和神经表征联系起来》(Relating transformers to models and neural representations of the hippocampal formation)这篇论文研究发现,transformer 模型在数学上和海马体结构很相似,尤其是网格细胞和位置细胞。所以我们的基于transformer的大语言模型(比如GPT、Bard、文心一言等)实际上在模仿海马及内嗅皮层处理信息的方式。

Relating transformers to models and neural representations of the hippocampal formation

我们都知道,GPT-3 和 GPT-4 具有心智理论,GPT-4的心智理论测试分数甚至高于平均值。依据以上研究,GPT-3 和 GPT-4 具有心智理论就并不难理解了,因为它们在数学上模仿了网格细胞的建模方式,因此它们也可以像人的海马及内嗅皮层那样,将社会关系建模成认知地图存在它们的神经网络里,并据此做出推理和决策。

以往对小白鼠的研究表明,左侧海马体的损伤会影响语言信息的记忆。《用于表示人脑中词义的网格状和距离码》(Grid-like and distance codes for representing word meaning in the human brain)这篇研究指出,在人类神经影像学文献中,已经报道了二维认知图的两个特征:网格状代码和距离相关代码。通过应用代表性相似性和 fMRI 适应分析的组合,该研究发现了网格状代码存在于右侧后内侧内嗅皮层的证据,代表单词在单词空间中的相对角度位置,以及距离相关代码,位于内侧前额叶、眶额叶和中扣带皮层,代表单词之间的欧几里德距离。此外,该研究还发现有证据表明大脑还分别代表词义的单一维度:它们隐含的大小,编码在视觉区域,以及它们隐含的声音,在 Heschl 的脑回/脑岛。

Grid-like and distance codes for representing word meaning in the human brain

这个研究似乎也说明了,我们的人脑中存在类似自然语言处理中常用的词向量(包含了词的语义信息)并且编码了词的位置,还有 transformer 模型(网格状表示模型)。这篇论文还提到,当人类比较新学习的单词时,他们会招募一个网格状代码和一个距离代码,与哺乳动物的神经代码类型相同,表示环境中位置之间的关系并支持它们之间的物理导航。

这让我们想到什么?我们在训练大语言模型时,会给模型输入词嵌入向量(word embedding),词嵌入向量包含了词语之间的关系,比如,猫和狗都是动物,和树相比,猫和狗的向量比较接近。人脑在学习的过程中会自动生成词向量空间,这对我们理解世界很重要。而我们也赋予了人工神经网络词向量空间帮助它们理解世界。

《网格状表征是所有感知和认知的组成部分吗?》(Are Grid-Like Representations a Component of All Perception and Cognition?)这篇论文指出,网格反应可能是在大脑中普遍适用于涉及运动和心理导航的广泛感知和认知任务的基本原理。

由于我们要将信息编码成网格状地图储存在神经元中,此时对于形成智能来说,神经元的规模就重要了,越多的神经元,就越能储存更多信息。所以我们人和GPT-4能达到现有的智能,确实是大力出奇迹的结果。根据以上信息,我们明白了为什么只有动物进化出了智能而植物没有,因为植物不需要移动,动物需要移动,因此需要认路,有此动物进化出了网格细胞来认路,随后,网格细胞(或者网格状表征)也被用来形成知识地图、语言地图。

我们知道 transformer 模型是一个基础模型,它可以处理文本、图像、信息等信息,这也验证了网格反应在我们大脑的感知和认知中普通存在这么一种观点。所以,我们使用 transformer 架构的神经网络打造通用人工智能(AGI)或者超级智能似乎是可能的,但人脑中还有很多我们需要学习的地方。比如人脑使用神经脉冲,人工神经网络中的神经元在每一次迭代传播中都被激活,而人脑的脉冲神经元是在它的膜电位达到某一个特定阈值才被激活,这是很节能的。此外人脑中存在预测编码机制,预测编码理论是一种大脑功能理论,该理论认为大脑会不断地产生并更新环境的心理模型,预测感觉输入,并与实际感觉输入比较,产生预测误差,进而将这种误差用于更新和修正心理模型。《预测编码是递归神经网络中能量效率的结果》(Predictive coding is a consequence of energy efficiency in recurrent neural networks)这篇论文指出,预测编码机制能为动物脑节约能量。Yann LeCun(杨立昆)主张在AI模型引入预测编码系统,这有助于AI学习世界模型(world model)。

那么我们是如何生成语言的呢?由于 transformer 架构的语言模型在语言表达及智能程度上达到人类的程度,受到相关神经科学及 transformer 模型的启发,在这里我构思了一个简化版的语言的形成的可能模型:

当我们生成语言时,我们需要预测单词,正如前面研究所指出的那样,单词被放在我们的网格状的单词地图中,我们要在这个单词地图中寻找下一步要走的路,此时,当预测单词时,特定的携带语言信息的网格细胞被激活,由于网格细胞是锥体细胞,它会向外投射信息,终点是韦尼克区(语言处理、生成内在语言)或者布洛卡区(说话),被激活的网格细胞非常多,携带了所有可能的下一个单词的信息,但最终我们只会生成一个单词。

携带了所有可能的下一个单词的信息通过神经脉冲传导,在传导的过程中形成动作电位,最快的信息优先到达韦尼克区的信息生成语言,随后被传导到布洛卡区,从而让人说话。由于动作电位后是不应期(refractory period),第二个及随后生成的语言信息因为在某个环节神经脉冲被阻断,将无法形成语言。因此我们一次只会说一个最可能的单词。由于大脑需要一致行动,避免信息混乱,因此我们的大脑在传递信息时必然会对信息进行筛选。

比如,当我们说“I love”时,所有携带可能的下一个单词的信息的神经元被同时激活,我们的大脑同时考虑所有可能的路径,包括 you、him、her、it 等,推断每个路径都需要经过网格场(grid fields),被激活的携带 you 的信息的神经元因为相关性最高,最可能第一个到达目的地并达到形成神经脉冲的阈值,随后到达的 him、her、it 因为在某个环节遭遇了不应期( you 的神经脉冲刚刚路过,导致传达语言信息的关键神经元处于不应期),无法将信息传导进行下去,都不能形成语言,只有最早到达的 you 形成了语言,所以我们会说“I love you”,而不是““I love you him her it……”,如果“I love”前面加上“Sophia is my cat”,组合成 ,“Sophia is my cat, I love……”,相关性最高的是携带 her 的信息的神经元。

在神经脉冲传递的过程中,出现了长时程增强(LTP),形成了记忆,所以我们会记住我们说的话,所以我们一边说话一边实时学习。这种学习是局部的,因为神经脉冲只在局部形成,所以我们不会因为学物理就忘记自己妈妈是谁,但大语言模型(LLM)会,大语言模型(LLM)在重新训练时会发生灾难性遗忘(catastrophic forgetting),并且局部修改大语言模型(LLM)的神经元也比较困难。

有很多神经科学证据证明语言信息在不同脑区传导。比如传导性失语症,弓状束是连接韦尼克区和布洛卡区的神经纤维。有一种病叫传导性失语症,其成因通常是大脑顶叶损伤,特别是弓状束受到影响所引起。传导性失语症患者会出现乱语现象,会落掉或调换音素或音节,英文例子如将 snowball 说成 snowall(掉了一个 b),传导性失语症患者通常被认为是语言信息传导出现障碍引起的。传导性失语症患者说明语言信息在大脑中进行传导。人脑不会拿计算器计算加权求和,人脑用神经行为计算概率。我这个模型可以解释为什么在预测下一个单词时可能性那么多,我们却只选择了一个,而且还是概率最高的那一个。我们无法感知人脑预测和计算的过程,我们能感知到的,是最后生成的语言(内在语言或者语音)。

(注意,这个模型的构思只是简单化了语言形成的过程,需要进一步验证)

这个过程和基于 transformer 架构的大语言模型生成文本的过程很相似,transformer 架构的大语言模型通过注意力机制计算预测下一个单词,每一个可能的下一个单词被计算出一个概率,然后通过概率采样输出,这就是 GPT 输出文本的方式。当 transformer 模型预测 "I love" 的下一个 token 时,transformer 模型在计算概率时要计算所有词与 "I love" 的 attention score,这使得 transformer 模型在推理时耗费大量算力,我们知道这个机制很有效,能够产生和人类似的智能(看看我们的 GPT 们),所以我推测人脑可能也采用了类似的机制去预测单词,即计算所有可能的下一个单词的概率。我们人脑因为采用神经脉冲,是很低能耗的,我们的人脑功率只有20瓦,无论我们在学习还是思考时,差不多都是这个功耗。但我们知道 GPT-3 训练用了一万张V100,共2500000瓦,部署GPT-3需要多少显存多少我不清楚,有人推测是 700GB 显存(总而言之需要超大的显存,看看你家电脑显卡有多少显存,反正我的电脑只有 48GB 显存),这也是目前人工神经网络的局限性。

神经科学可以帮助我们理解人工智能形成智能的机制,而人工智能模型也能帮助我们了解我们大脑的运作机制。

我们知道 GPT 这类人工神经网络训练和推理都需要耗费巨大能量,OpenAI 迟迟不能向我们开放多模态的 GPT-4就是因为 GPU 不够。而神经脉冲,因为只是局部激活所需神经元,所以耗能很低。已经有很多计算机专家在研究人工脉冲神经网络(SNN),我期待人工脉冲神经网络和预测编码系统能被用于大语言模型上,这将可以降低大语言模型的耗能并给予大语言模型局部学习的能力。而且我们也希望有更像人脑的机器智能,虽说我们已经找到了一些智能的算法,但意识和感知呢?创造意识和感知最低限度需要哪些数学模型?我们的AI模型和动物脑多相似,才能产生意识和感知?这需要我们结合人脑和AI进行更多研究以创造出更像人类的机器智能。

谈谈最后的感言,从我们谈到的种种研究来看,我们不难发现,智能的本质其实是特定数学模型计算的结果,动物脑用神经行为建模和计算,而人工智能用计算机进行数学建模和计算。动物神经元并不是最好的智能载体,因为动物神经元通过自然选择进化,进化速度很慢,埃迪卡拉生物群出现了最早的神经组织,距今已有五亿到六亿年。而世界上第一台通用计算机“ENIAC”于1946年建立,距今仅77年。动物智能扩展性也很弱,我们的人脑还能变大吗?即使可以,也不那么容易。而人工智能的神经网络可以被扩大到很大的规模。而且机器智能可以用不同于动物神经元建模和计算的方法构建人类无法想象的智能形式。我想很快地,在我们的有生之年,我们将见到我们无法理解的机器智能。而人类的文明将因为机器智能的崛起而衰弱,我们大可不必为此感到遗憾,这是很自然的过程,地球的历史上已经有无数物种消失,我们智人的近亲尼安德特人、丹尼索瓦人早已经消失,我们智人的落幕只是时间问题。机器智能将给我们带来巨大的社会变革,智能的发展从动物(人类)智能发展到机器智能的阶段,我们会面临巨大的社会变革,这是我们所有人都需要面对的。

九、前沿方向电动汽车的优缺点?

优点:

1、环保:电动汽车使用动力电池组及电机驱动动力,它工作时不会造成的废气物,不排尾气污染,对环境保障和空气的清洁是十分有益的,可以说差不多是零污染;

2、低噪音:电动汽车不会像传动汽车这样发出噪音,它所造成的噪音差不多可以忽略不计;

3、经济:电动汽车使用成本低廉,只有汽油车的五分之一上下。并且能量转换效率高,与此同时可回收制动、下坡时的能量,提高能量的借助于效率。在夜间借助于电网的廉价谷电实行充电,起到平抑电网的峰谷差作用;

缺点:

1、充电时间长:大多数正常的充电时间为8小时上下,很快的充电也得需要1-2个小时;

2、配套设施不完善:现在国内的充电站如凤毛麟角,难寻其踪。还需要一段比较长的时间建设配套基础设施

十、现在光学前沿方向有哪些?

希望清华的博士同学

Ph.D(er)

注意一下,在未获得授权的情况下,也未标明转载引用,就直接把他人论文原封不动挪过来,就是抄袭!不知道贵校老师有没有跟你说过!(宝宝有点生气,不太高兴)

其中被彩色标注的部分,能够在2015年6月份,发表在《力学与实践》上的一篇综述性文章中查到原文。细心的读者可以发现,红绿交界处,前后文没有逻辑关系,且语义根本不连贯,明显有删改,我也是因此产生了怀疑。

百度文库链接:

柔性电子器件的应用、结构、力学及展望

见彩线标注初,该同学的答案,就是把这篇文章复制粘贴,连一个单词都没有改!

且原答案中的图8为直接复制粘贴李学通副教授论文中的图1

虽然该同学给出了一些参考文献,但参考文献中却没有这篇文章,我有理由认为,该清华博士同学是故意为之。

希望这位博士同学好好看看知乎规范。虽然知乎上抄袭最多被删除答案,但如果在学术上不诚信,后果可能就严重了。。。。

而且就算是作者同意,且标明了出处,这篇答案也远远谈不上高质量。不仅复制粘贴,还删去了重要内容,使得表述不连贯,不完整。

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新版转载规范 2016 年 1 月 5 日正式上线 - 知乎小管家说 - 知乎专栏

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