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人工智能的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。在古代的神話傳說中，技藝高超的工匠可以制作人造人，并為其賦予智能或意識(shí)。現(xiàn)代意義上的AI始于古典哲學(xué)家用機(jī)械符號(hào)處理的觀點(diǎn)解釋人類思考過程的嘗試。20世紀(jì)40年代基于抽象數(shù)學(xué)推理的可編程數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)明使一批科學(xué)家開始嚴(yán)肅地探討構(gòu)造一個(gè)電子大腦的可能性。 1956年，在達(dá)特茅斯學(xué)院舉行的一次會(huì)議上正式確立了人工智能的研究領(lǐng)域。會(huì)議的參加者在接下來的數(shù)十年間是AI研究的領(lǐng)軍人物。他們中有許多人預(yù)言，經(jīng)過一代人的努力，與人類具有同等智能水平的機(jī)器將會(huì)出現(xiàn)。同時(shí)，上千萬美元被投入到AI研究中，以期實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。 研究人員發(fā)現(xiàn)自己大大低估了這一工程的難度，人工智慧史上共出現(xiàn)過好幾次低潮。由于James Lighthill爵士的批評(píng)和國(guó)會(huì)方面的壓力，美國(guó)和英國(guó)政府于1973年停止向沒有明確目標(biāo)的人工智能研究項(xiàng)目撥款。七年之后受到日本政府研究規(guī)劃的刺激，美國(guó)政府和企業(yè)再次在AI領(lǐng)域投入數(shù)十億研究經(jīng)費(fèi)，但這些投資者在80年代末重新撤回了投資。AI研究領(lǐng)域諸如此類的高潮和低谷不斷交替出現(xiàn)；至今仍有人對(duì)AI的前景作出異常樂觀的預(yù)測(cè)。 盡管在政府官僚和風(fēng)投資本家那里經(jīng)歷了大起大落，AI領(lǐng)域仍在取得進(jìn)展。某些在20世紀(jì)70年代被認(rèn)為不可能解決的問題今天已經(jīng)獲得了圓滿解決并已成功應(yīng)用在商業(yè)產(chǎn)品上。與第一代AI研究人員的樂觀估計(jì)不同，具有與人類同等智能水平的機(jī)器至今仍未出現(xiàn)。圖靈在1950年發(fā)表的一篇催生現(xiàn)代智能機(jī)器研究的著名論文中稱，“我們只能看到眼前的一小段距離……但是，我們可以看到仍有許多工作要做”。 ”先驅(qū)McCorduck寫道：“某種形式上的人工智能是一個(gè)遍布于西方知識(shí)分子歷史的觀點(diǎn)，是一個(gè)急需被實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想，”先民對(duì)人工智能的追求表現(xiàn)在諸多神話，傳說，故事，預(yù)言以及制作機(jī)器人偶（自動(dòng)機(jī)）的實(shí)踐之中。神話，幻想和預(yù)言中的AI希臘神話中已經(jīng)出現(xiàn)了機(jī)械人和人造人，如赫淮斯托斯的黃金機(jī)器人和皮格馬利翁的伽拉忒亞。中世紀(jì)出現(xiàn)了使用巫術(shù)或煉金術(shù)將意識(shí)賦予無生命物質(zhì)的傳說，如賈比爾的Takwin，帕拉塞爾蘇斯的何蒙庫(kù)魯茲和Judah Loew的魔像。19世紀(jì)的幻想小說中出現(xiàn)了人造人和會(huì)思考的機(jī)器之類題材，例如瑪麗·雪萊的《弗蘭肯斯坦》和卡雷爾·恰佩克的《羅素姆的萬能機(jī)器人》。]Samuel Butler的《機(jī)器中的達(dá)爾文（Darwin among the Machines）》一文（1863）探討了機(jī)器通過自然選擇進(jìn)化出智能的可能性。至今人工智能仍然是科幻小說的重要元素。自動(dòng)人偶 加扎利的可編程自動(dòng)人偶(1206年) 許多文明中都有創(chuàng)造自動(dòng)人偶的杰出工匠，例如偃師（中國(guó)西周），希羅（希臘），加扎利和Wolfgang von Kempelen等等。已知最古老的“機(jī)器人”是古埃及和古希臘的圣像，忠實(shí)的信徒認(rèn)為工匠為這些神像賦予了思想，使它們具有智慧和激情。赫耳墨斯·特里斯墨吉斯忒斯（赫耳墨斯·特里斯墨吉斯忒斯）寫道“當(dāng)發(fā)現(xiàn)神的本性時(shí)，人就能夠重現(xiàn)他”形式推理 人工智能的基本假設(shè)是人類的思考過程可以機(jī)械化。對(duì)于機(jī)械化推理（即所謂“形式推理（formal reasoning）”）的研究已有很長(zhǎng)歷史。中國(guó)，印度和希臘哲學(xué)家均已在公元前的第一個(gè)千年里提出了形式推理的結(jié)構(gòu)化方法。他們的想法為后世的哲學(xué)家所繼承和發(fā)展，其中著名的有亞里士多德（對(duì)三段論邏輯進(jìn)行了形式分析），歐幾里得（其著作《幾何原本》是形式推理的典范），花剌子密（代數(shù)學(xué)的先驅(qū)，“algorithm”一詞由他的名字演變而來）以及一些歐洲經(jīng)院哲學(xué)家，如奧卡姆的威廉和鄧斯·司各脫。 馬略卡哲學(xué)家拉蒙·柳利（1232-1315）開發(fā)了一些“邏輯機(jī)”，試圖通過邏輯方法獲取知識(shí)。 柳利的機(jī)器能夠?qū)⒒镜模瑹o可否認(rèn)的真理通過機(jī)械手段用簡(jiǎn)單的邏輯操作進(jìn)行組合，以求生成所有可能的知識(shí)。Llull的工作對(duì)萊布尼茲產(chǎn)生了很大影響，后者進(jìn)一步發(fā)展了他的思想。 
萊布尼茲猜測(cè)人類的思想可以簡(jiǎn)化為機(jī)械計(jì)算 在17世紀(jì)中，萊布尼茲，托馬斯·霍布斯和笛卡兒嘗試將理性的思考系統(tǒng)化為代數(shù)學(xué)或幾何學(xué)那樣的體系。霍布斯在其著作《利維坦》中有一句名言：“推理就是計(jì)算（reason is nothing but reckoning）。” 萊布尼茲設(shè)想了一種用于推理的普適語言（他的通用表意文字），能將推理規(guī)約為計(jì)算，從而使“哲學(xué)家之間，就像會(huì)計(jì)師之間一樣，不再需要爭(zhēng)辯。他們只需拿出鉛筆放在石板上，然后向?qū)Ψ秸f（如果想要的話，可以請(qǐng)一位朋友作為證人）：“我們開始算吧”。 這些哲學(xué)家已經(jīng)開始明確提出形式符號(hào)系統(tǒng)的假設(shè)，而這一假設(shè)將成為AI研究的指導(dǎo)思想。 在20世紀(jì)，數(shù)理邏輯研究上的突破使得人工智能好像呼之欲出。這方面的基礎(chǔ)著作包括布爾的《思維的定律》與弗雷格的《概念文字》。基于弗雷格的系統(tǒng)，羅素和懷特海在他們于1913年出版的巨著《數(shù)學(xué)原理》中對(duì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)給出了形式化描述。這一成就激勵(lì)了希爾伯特，后者向20世紀(jì)20年代和30年代的數(shù)學(xué)家提出了一個(gè)基礎(chǔ)性的難題：“能否將所有的數(shù)學(xué)推理形式化?” 這個(gè)問題的最終回答由哥德爾不完備定理，圖靈機(jī)和Alonzo Church的λ演算給出。他們的答案令人震驚：首先，他們證明了數(shù)理邏輯的局限性；其次（這一點(diǎn)對(duì)AI更重要），他們的工作隱含了任何形式的數(shù)學(xué)推理都能在這些限制之下機(jī)械化的可能性。
在摩爾學(xué)校的電氣工程的ENIAC計(jì)算機(jī) 邱奇-圖靈論題暗示，一臺(tái)僅能處理0和1這樣簡(jiǎn)單二元符號(hào)的機(jī)械設(shè)備能夠模擬任意數(shù)學(xué)推理過程。這里最關(guān)鍵的靈感是圖靈機(jī)：這一看似簡(jiǎn)單的理論構(gòu)造抓住了抽象符號(hào)處理的本質(zhì)。這一創(chuàng)造激發(fā)科學(xué)家們探討讓機(jī)器思考的可能。計(jì)算機(jī)科學(xué)用于計(jì)算的機(jī)器古已有之；歷史上許多數(shù)學(xué)家對(duì)其作出了改進(jìn)。19世紀(jì)初，查爾斯·巴貝奇設(shè)計(jì)了一臺(tái)可編程計(jì)算機(jī)（“分析機(jī)”），但未能建造出來。愛達(dá)·勒芙蕾絲預(yù)言，這臺(tái)機(jī)器“將創(chuàng)作出無限復(fù)雜，無限寬廣的精妙的科學(xué)樂章”。（她常被認(rèn)為是第一個(gè)程序員，因?yàn)樗粝碌囊恍┕P記完整地描述了使用這一機(jī)器計(jì)算伯努利數(shù)的方法。） 第一批現(xiàn)代計(jì)算機(jī)是二戰(zhàn)期間建造的大型譯碼機(jī)（包括Z3，ENIAC和Colossus等）。后兩個(gè)機(jī)器的理論基礎(chǔ)是圖靈和約翰·馮·諾伊曼提出和發(fā)展的學(xué)說。 人工智能的誕生：1943 - 1956
IBM 702:第一代AI研究者使用的電腦 在20世紀(jì)40年代和50年代，來自不同領(lǐng)域（數(shù)學(xué)，心理學(xué)，工程學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)和政治學(xué)）的一批科學(xué)家開始探討制造人工大腦的可能性。1956年，人工智能被確立為一門學(xué)科。控制論與早期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最初的人工智能研究是30年代末到50年代初的一系列科學(xué)進(jìn)展交匯的產(chǎn)物。神經(jīng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)大腦是由神經(jīng)元組成的電子網(wǎng)絡(luò)，其激勵(lì)電平只存在“有”和“無”兩種狀態(tài)，不存在中間狀態(tài)。維納的控制論描述了電子網(wǎng)絡(luò)的控制和穩(wěn)定性。克勞德·香農(nóng)提出的信息論則描述了數(shù)字信號(hào)（即高低電平代表的二進(jìn)制信號(hào)）。圖靈的計(jì)算理論證明數(shù)字信號(hào)足以描述任何形式的計(jì)算。這些密切相關(guān)的想法暗示了構(gòu)建電子大腦的可能性。 這一階段的工作包括一些機(jī)器人的研發(fā)，例如W. Grey Walter的“烏龜（turtles）”，還有“約翰霍普金斯獸”（Johns Hopkins Beast）。這些機(jī)器并未使用計(jì)算機(jī)，數(shù)字電路和符號(hào)推理；控制它們的是純粹的模擬電路。Walter Pitts和Warren McCulloch分析了理想化的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，并且指出了它們進(jìn)行簡(jiǎn)單邏輯運(yùn)算的機(jī)制。他們是最早描述所謂“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的學(xué)者。馬文·明斯基是他們的學(xué)生，當(dāng)時(shí)是一名24歲的研究生。1951年他與Dean Edmonds一道建造了第一臺(tái)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)，稱為SNARC。在接下來的五十年中，明斯基是AI領(lǐng)域最重要的領(lǐng)導(dǎo)者和創(chuàng)新者之一。 游戲AI 1951年，Christopher Strachey使用曼徹斯特大學(xué)的Ferranti Mark 1機(jī)器寫出了一個(gè)西洋跳棋（checkers）程序；Dietrich Prinz則寫出了一個(gè)國(guó)際象棋程序。亞瑟·山謬爾（Arthur Samuel）在五十年代中期和六十年代初開發(fā)的西洋棋程序的棋力已經(jīng)可以挑戰(zhàn)具有相當(dāng)水平的業(yè)余愛好者。游戲AI一直被認(rèn)為是評(píng)價(jià)AI進(jìn)展的一種標(biāo)準(zhǔn)。 圖靈測(cè)試 1950年，圖靈發(fā)表了一篇?jiǎng)潟r(shí)代的論文，文中預(yù)言了創(chuàng)造出具有真正智能的機(jī)器的可能性。由于注意到“智能”這一概念難以確切定義，他提出了著名的圖靈測(cè)試：如果一臺(tái)機(jī)器能夠與人類展開對(duì)話（通過電傳設(shè)備）而不能被辨別出其機(jī)器身份，那么稱這臺(tái)機(jī)器具有智能。這一簡(jiǎn)化使得圖靈能夠令人信服地說明“思考的機(jī)器”是可能的。論文中還回答了對(duì)這一假說的各種常見質(zhì)疑。圖靈測(cè)試是人工智能哲學(xué)方面第一個(gè)嚴(yán)肅的提案。 符號(hào)推理與“邏輯理論家”程序 50年代中期，隨著數(shù)字計(jì)算機(jī)的興起，一些科學(xué)家直覺地感到可以進(jìn)行數(shù)字操作的機(jī)器也應(yīng)當(dāng)可以進(jìn)行符號(hào)操作，而符號(hào)操作可能是人類思維的本質(zhì)。這是創(chuàng)造智能機(jī)器的一條新路。 1955年，艾倫·紐厄爾和后來榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的赫伯特·西蒙在J. C. Shaw的協(xié)助下開發(fā)了“邏輯理論家（Logic Theorist）”。這個(gè)程序能夠證明《數(shù)學(xué)原理》中前52個(gè)定理中的38個(gè)，其中某些證明比原著更加新穎和精巧。Simon認(rèn)為他們已經(jīng)“解決了神秘的心/身問題，解釋了物質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)如何獲得心靈的性質(zhì)。”（這一斷言的哲學(xué)立場(chǎng)后來被John Searle稱為“強(qiáng)人工智能”，即機(jī)器可以像人一樣具有思想。） 1956年達(dá)特茅斯會(huì)議：AI的誕生 1956年達(dá)特矛斯會(huì)議的組織者是馬文·閔斯基，約翰·麥卡錫和另兩位資深科學(xué)家克勞德·香農(nóng)以及內(nèi)森·羅徹斯特（Nathan Rochester），后者來自IBM。會(huì)議提出的斷言之一是“學(xué)習(xí)或者智能的任何其他特性的每一個(gè)方面都應(yīng)能被精確地加以描述，使得機(jī)器可以對(duì)其進(jìn)行模擬。” 與會(huì)者包括雷·索羅門諾夫（Ray Solomonoff），奧利佛·塞爾弗里奇（Oliver Selfridge），Trenchard More，亞瑟·山謬爾（Arthur Samuel），艾倫·紐厄爾和赫伯特·西蒙，他們中的每一位都將在AI研究的第一個(gè)十年中作出重要貢獻(xiàn)。會(huì)上紐厄爾和西蒙討論了“邏輯理論家”，而麥卡錫則說服與會(huì)者接受“人工智能”一詞作為本領(lǐng)域的名稱。1956年達(dá)特矛斯會(huì)議上AI的名稱和任務(wù)得以確定，同時(shí)出現(xiàn)了最初的成就和最早的一批研究者，因此這一事件被廣泛承認(rèn)為AI誕生的標(biāo)志。 黃金年代：1956 - 1974達(dá)特茅斯會(huì)議之后的數(shù)年是大發(fā)現(xiàn)的時(shí)代。對(duì)許多人而言，這一階段開發(fā)出的程序堪稱神奇：計(jì)算機(jī)可以解決代數(shù)應(yīng)用題，證明幾何定理，學(xué)習(xí)和使用英語。當(dāng)時(shí)大多數(shù)人幾乎無法相信機(jī)器能夠如此“智能”。研究者們?cè)谒较碌慕涣骱凸_發(fā)表的論文中表達(dá)出相當(dāng)樂觀的情緒，認(rèn)為具有完全智能的機(jī)器將在二十年內(nèi)出現(xiàn)。 DARPA（國(guó)防高等研究計(jì)劃署）等政府機(jī)構(gòu)向這一新興領(lǐng)域投入了大筆資金。研究工作從50年代后期到60年代涌現(xiàn)了大批成功的AI程序和新的研究方向。下面列舉其中最具影響的幾個(gè)。搜索式推理 許多AI程序使用相同的基本算法。為實(shí)現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)（例如贏得游戲或證明定理），它們一步步地前進(jìn)，就像在迷宮中尋找出路一般；如果遇到了死胡同則進(jìn)行回溯。這就是“搜索式推理”。 這一思想遇到的主要困難是，在很多問題中，“迷宮”里可能的線路總數(shù)是一個(gè)天文數(shù)字（所謂“指數(shù)爆炸”）。研究者使用啟發(fā)式算法去掉那些不太可能導(dǎo)出正確答案的支路，從而縮小搜索范圍。 艾倫·紐厄爾和赫伯特·西蒙試圖通過其“通用解題器（General Problem Solver）”程序，將這一算法推廣到一般情形。另一些基于搜索算法證明幾何與代數(shù)問題的程序也給人們留下了深刻印象，例如赫伯特·吉寧特（Herbert Gelernter）的幾何定理證明機(jī)（1958）和馬文·李·閔斯基的學(xué)生James Slagle開發(fā)的SAINT（1961）。還有一些程序通過搜索目標(biāo)和子目標(biāo)作出決策，如斯坦福大學(xué)為控制機(jī)器人Shakey而開發(fā)的STRIPS系統(tǒng)。 一個(gè)語義網(wǎng)的例子 自然語言AI研究的一個(gè)重要目標(biāo)是使計(jì)算機(jī)能夠通過自然語言（例如英語）進(jìn)行交流。早期的一個(gè)成功范例是Daniel Bobrow的程序STUDENT，它能夠解決高中程度的代數(shù)應(yīng)用題。 如果用節(jié)點(diǎn)表示語義概念（例如“房子”，“門”），用節(jié)點(diǎn)間的連線表示語義關(guān)系（例如“有 -- 一個(gè)”），就可以構(gòu)造出“語義網(wǎng)（semantic net）”。第一個(gè)使用語義網(wǎng)的AI程序由Ross Quillian開發(fā)；而最為成功（也是最有爭(zhēng)議）的一個(gè)則是Roger Schank的“概念關(guān)聯(lián)（Conceptual Dependency）”。 Joseph Weizenbaum的ELIZA是第一個(gè)聊天機(jī)器人，可能也是最有趣的會(huì)說英語的程序。與ELIZA“聊天”的用戶有時(shí)會(huì)誤以為自己是在和人類，而不是和一個(gè)程序，交談。但是實(shí)際上ELIZA根本不知道自己在說什么。它只是按固定套路作答，或者用符合語法的方式將問題復(fù)述一遍。 微世界60年代后期，麻省理工大學(xué)AI實(shí)驗(yàn)室的馬文·閔斯基和西摩爾·派普特建議AI研究者們專注于被稱為“微世界”的簡(jiǎn)單場(chǎng)景。他們指出在成熟的學(xué)科中往往使用簡(jiǎn)化模型幫助基本原則的理解，例如物理學(xué)中的光滑平面和完美剛體。許多這類研究的場(chǎng)景是“積木世界”，其中包括一個(gè)平面，上面擺放著一些不同形狀，尺寸和顏色的積木。 在這一指導(dǎo)思想下，傑拉德·傑伊·薩斯曼（研究組長(zhǎng)），Adolfo Guzman，大衛(wèi)·瓦爾茲（David Waltz，“約束傳播（constraint propagation）”的提出者），特別是Patrick Winston等人在機(jī)器視覺領(lǐng)域作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。同時(shí)，Minsky和Papert制作了一個(gè)會(huì)搭積木的機(jī)器臂，從而將“積木世界”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。微世界程序的最高成就是Terry Winograd的SHRDLU，它能用普通的英語句子與人交流，還能作出決策并執(zhí)行操作。 樂觀思潮第一代AI研究者們?cè)鞒隽巳缦骂A(yù)言:
1963年6月，MIT從新建立的ARPA（即后來的DARPA，國(guó)防高等研究計(jì)劃局）獲得了二百二十萬美元經(jīng)費(fèi)，用于資助MAC工程，其中包括Minsky和McCarthy五年前建立的AI研究組。此后ARPA每年提供三百萬美元，直到七十年代為止。ARPA還對(duì)艾倫·紐厄爾和赫伯特·西蒙在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的工作組以及斯坦福大學(xué)AI項(xiàng)目（由John McCarthy于1963年創(chuàng)建）進(jìn)行類似的資助。另一個(gè)重要的AI實(shí)驗(yàn)室于1965年由Donald Michie在愛丁堡大學(xué)建立。在接下來的許多年間，這四個(gè)研究機(jī)構(gòu)一直是AI學(xué)術(shù)界的研究（和經(jīng)費(fèi)）中心。 經(jīng)費(fèi)幾乎是無條件地提供的：時(shí)任ARPA主任的J. C. R. Licklider相信他的組織應(yīng)該“資助人，而不是項(xiàng)目”，并且允許研究者去做任何感興趣的方向。這導(dǎo)致了MIT無約無束的研究氛圍及其hacker文化的形成，但是好景不長(zhǎng)。 |
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