從siri
談人工智慧技術的應用
秦元培摘要：隨著蘋果iphone5
的發布，其中的
siri
語音助理無疑成為了其中的一大亮點。作為人工智慧技術的一種現實應用，
siri
實現了人機對話、資訊檢索、語音識別等只有在科幻電影裡才出現的場景。在滿足了使用者對於人工智慧技術的好奇心之後，各大平台仿效
siri
的應用陸續放出。國內的小
i機械人更是被譽為「中文語音
siri
」。本文將以
siri
為切入點，以聊天機械人為例，講述人工智慧技術在現實生活中的應用。
關鍵字：人工智慧技術 聊天機械人 alice
機械人 中文分詞
以蘋果的iphone
、谷歌的
andriod
和微軟的
windows phone
，為代表的移動手機平台正在逐步改變著我們的生活方式。很多時候，人們更喜歡開啟手機使用各種各樣的應用（
）來滿足我們不同的需求。不久以前，
iphone5
發布的時候，人們驚奇地發現，
iphone5
擁有乙個神奇的應用
siri
。通過siri
，人們可以實現在科幻電影裡才能看到的場景，那就是我們的手機似乎可以像人一樣思考，人們可以和手機聊天、讓手機幫自己做事，似乎這一切都是那麼的智慧型、神秘。其實，
siri
的背後是一門古老而又現代的技術，那就是人工智慧。
人工智慧的研究是從 1956
年正式開始的， 這一年在達特茅斯大學召開的會議上正式使用了「人工智慧」
(artificial intelligence
，ai)
這個術語。人工智慧也稱機器智慧型，它是電腦科學、控制論、資訊理論、神經生理學、心理學、語言學等多 種學科互相滲透而發展起來的一門綜合性學科。 從計算機應用系統的角度出發，人工智慧是研究如何製造智慧型機器或智慧型系統，來模擬人類智慧型 活動的能力，以延伸人們智慧型的科學。如果僅從技術的角度來看，人工智慧要解決的問題是如何使電腦表現智慧型化，使電腦能更靈活方效地為人類服務。只要電腦能夠表現出與人類相似的智慧型行為
,就算是達到了目的，而不在乎在這過程中電腦是依靠 某種演算法還是真正理解了。人工智慧就是電腦科學中涉及研究、設計和應用智慧型機器的—個分支，人工智慧的目標就是研究怎樣用電腦來模仿和執行人腦的某些智力功能，並開發相關的技術產品，建立有關的理論。
人工智慧技術的發展經歷了漫長的過程。50
年代以後，當「人工智慧」的概念被第一次提出後，人工智慧技術開始興起，主要研究方向是機器定理證明等問題。在這個階段，由於過分強調問題的解決方法，而忽略了知識的重要性，人工智慧曾經一度被冷落。而
60年代末到
70年代初，專家系統的出現，讓人工智慧的研究進入新的高潮。到了
80年代，隨著第五代計算機的誕生，人工智慧技術得到了很好的發展。在這一時期，世界上第乙個聊天機械人「阿爾貝特」出現了。雖然聊天機械人並不完全等同於人工智慧（其實
alice
、邏輯推理、博弈、資訊感應與辨證處理等領域，這一嶄新的技術可以說已經很常見了，但是為什麼會因為siri
而備受關注呢？原因就在於
siri
讓我們離人工智慧更近、更生活化，那麼
siri
究竟是不是人工智慧技術呢？
siri是乙個語音助理，和
alice
等聊天機械人類似，是乙個可以實現和人交流程式。從技術角度來看，
alice
採用一種叫做人工智慧標記語言（
aiml
）的語言，來組織自己的語料資料。通過大量的預製模版，實現對使用者問題的作答。但是，作為聊天機械人，在滿足使用者的好奇心時的同時，不得不面對人們的思考和質疑：難道機械人會思考？機械人有邏輯？事實上，即使最聰明的
alice
，和大多數機械人一樣，沒有記憶，他只能對於使用者此刻的問題作出回答，上下文之間並沒有關聯。但是大量的事實說明
,憑藉這樣看似簡單的偽智慧型，機械人完全可以和人順利地完成交談，而不被人發現自己是在和乙個機器聊天。例如由英國科學家羅洛·卡潘特發明的「喬治」，據說它是世界上最聰明的「聊天機械人」
,「喬治」不僅會說
40種語言
,並且能夠同時和數百人一起進行聊天。「喬治」能夠在聊天時開玩笑、回答問題、表露感情、和網民們進行關於愛情、生活和宇宙等各種話題的討論。「喬治」說話那麼逗趣、那麼真實、以致於許多和它聊天的人都將它當成乙個「真人」。據悉
,到目前為止「喬治」已和全球大約
200萬人聊過天呢
!假如你剛才還在對聊天機械人智慧型程度存在懷疑，那麼現在，你是不是開始懷疑自己的判斷了？那麼從某種意義上來說，它展現出來的聰明與狡黠，會不會意味著——
我們人類的思維和語言也許沒有這麼難模仿？會不會意味著
——人類的語言習慣可以被總結複製，然後再將這個規律用在人類身上？ 假如是這樣，那麼或許某一天，電影《黑客帝國》裡的場景真的會出現。人類製造了機械人，機械人卻叛變，與人類爆發戰爭。會思考的電腦控制了人腦，人類則在電腦的欺騙下生活？
了解了alice
的奧秘，我們就來說說
siri
。siri
和alice
的機制基本相同，首先會根據使用者輸入的資訊在資料庫裡選擇匹配的內容，然後經過一定演算法處理以後返回給使用者。這裡主要涉及以下技術：語音識別技術，負責將語音轉化為文字；資料庫，負責組織一定形式的資料，便於機械人提取知識；對於
siri
來說，它的資料庫並不在本地，而是分布式的雲端，通過雲計算技術（以
為代表的網頁搜尋技術；②
以 wolfram alpha
為代表的知識搜尋技術；③以
wikipedia
為代表的
知識庫技術（包括其他百科，如電影百科等）；④
以yelp
為代表的問答以及推薦技術。），實現資料的整合和提取。和alice
等機械人不同的是，
siri
似乎可以拋棄繁瑣的語法結構，甚至思維模式也可以混亂，siri
會結合上下文結構去理解，它還會從人類語言史的角度出發，利用人工智慧系統去分析，並在絕大多數情況下領會你的意思。 在這一點上，siri
顯得更為智慧型，因為它更像人工智慧而不是聊天機械人。
國內的人工智慧技術研究相比較國外起步較晚，但是同樣取得了很多不凡的成就。以聊天機械人為例，清華大學圖書館的虛擬服務機械人「小圖」，能夠為使用者提供圖書資訊，實現虛擬化管理。此外，有國內著名軟體商贏思推出的小i
機械人，通過和qq、
msn、飛信等軟體商的合作，已經得到廣泛的應用。在移動網際網路的大潮中，小
i機械人先後推出了各大平台的版本，能夠為使用者提供聊天、天氣查詢、網頁搜尋、翻譯等類似於「
siri
」的功能，因此，小
i機械人被稱為中文語音「
siri
」。還有我們常常聽到的
qq機械人、飛信機械人都屬於聊天機械人。
由於中文語法的複雜、博大精深，對於中文的處理難度相對英語要大得多。英語由單詞構成，彼此之間通過空格而分開。但是中文是不具備這樣的特徵的，因此對中文的處理無疑是乙個具有挑戰性的問題。對於中文聊天機械人，首先要解決語料庫的問題，選擇什麼樣的資料結構來儲存資料顯得身份重要。其次，要解決乙個詞的問題，模擬國外的聊天機械人，我們有了中文分詞的研究。所謂分詞，就是把乙個句子分割成幾個具有明確意義的詞彙。分詞的方法目前主要有：字串匹配分詞（正向最大匹配法、逆向最大匹配法、最少切分、雙向最大匹配法）、理解分詞方法、統計分詞演算法。分詞中最大的難點是歧義詞和未登入詞的處理。對於未登入詞的處理，理論上我們可以利用機器學習技術加以消除。不僅僅是聊天機械人，中文分詞對於搜尋引擎、機器翻譯（mt）、語音合成、自動分類、自動摘要、自動校對等等，都需要用到中文分詞。中文分詞可以說是中文資訊處理的基礎。至此，我們應該明白了中文聊天機械人今後的方向，乙個是機器學習，乙個是基於雲計算的雲端資料探勘，兩者相互結合可以使機械人的知識庫變得強大起來。此外，還需要加強機械人在上下文關聯和輸出控制方面的機制，這樣我們的機械人才能更聰明，才能更好的為我們服務。
透過聊天機械人來談人工智慧無疑是淺顯而片面的，但是依靠聊天機械人的冰山一角，我們發現，人工智慧離我們的生活真的不遠，甚至說我們整天都在使用人工智慧。目前，人工智慧的推理功能已獲突破，學習及聯想功能正在研究之中，下一步就是模仿人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的並行化處理功能。人工神經網路是未來人工智慧應用的新領域，未來智慧型計算機的構成，可能就是作為主機的馮·諾依曼 型機與作為智慧型外圍的人工神經網路的結合。研究表明: 情感是智慧型的一部分，而不是與智慧型相分離的，因此人工智慧領域的下乙個突破可能在於賦予計算機情感能力。情感能力對於計算機與人的自然交往至關重要。
[1]田金萍《人工智慧發展綜述》
[2]鄭南寧院士談人工智慧的研究現狀《人工智慧與人類生活》 上海科技報/2010 年/10 月/22 日/第 b03 版
[3]王樹西、劉群、白碩《問答系統研究綜述》
[4]李德毅、肖俐平《網路時代的人工智慧》
[5]危輝、潘雲鶴《從知識表示到表示: 人工智慧認識論上的進步》
[6]樑子琳、丁潤偉《基於句類模型的人機對話系統語句庫設計》
[7]夏天《基於alice的漢語自然語言介面》
人工智慧技術及其應用初探
2019 02 12 17 31 13 一 人工智慧的應用背景 隨著數字時代的到來和資訊科技的不斷發展，產品銷售 醫療保障 教育培訓 交通運輸 安防 金融 環保等諸多領域的服務水平難以滿足人類對智慧型化的需求，需要研究 開發用於模擬 延伸和擴充套件人的智慧型化工具和技術，模擬人的思維和行為，代替人類...
人工智慧技術的發展
2020年是人工智慧技術發展的關鍵年。疫情之下，世界見證了人工智慧在抗擊疫情中發揮的積極作用。在歷史機遇下，ai已實現 質變和量變 正邁入與技術 產業融合創新的關鍵階段。格物斯坦小坦克認為人工智慧技術已進入全面發展時代。伴隨ai加速落地產業，產業價值得以全面釋放，ai進入融合創新發展的全新階段。近年...
人工智慧技術有哪些
人工智慧是研究 開發用於模擬 延伸和擴充套件人的智慧型的理論 方法 技術及應用系統的一門新的技術科學，是認知 決策 反饋的過程。人工智慧時刻改變著你我的生活，人工智慧包括十分廣泛的科學，它由不同的領域組成，目前，人工智慧技術包括大資料 計算機視覺 語音識別 自然語言處理 機器學習五大部分。人工智慧技...