爱华网人工智能、智能控制与未来社会等若干问题的探索
摘要：人工智能是一门边沿学科，属于自然科学和社会科学的交叉。人工智能的发展促进自动控制向智能控制方向发展，智能控制是人工智能和自动控制的重要部分和研究领域，并被认为是通向自主机器递阶道路上自动控制的顶层，象征着自动化的未来。
关键词：现代科学技术革命；人工智能；智能控制；未来社会
随着科学技术革命的发展，自动控制技术装置、电子计算机、人工智能、智能控制将普遍应用于社会生活的各个方面，将出现生产智能化、组织管理智能化、生活环境智能化。这就要求人们按照当代和未来社会发展的需要进行更有成效的知识和精神生产。因此，人工智能、智能控制作为具有广阔应用前景的学科，已经不单纯是个别哲学家或理论自然科学家的职业嗜好，而是现代科学技术革命发展的需要[1][2]。
一、人工智能
随着1941年以来电子计算机的发展，从50年代早期人们开始注意到人类智能与机器之间的联系。1955年末，Newell和Simon做了一个名为“逻辑专家”（Logic Theorist）的程序，它对AI研究领域产生的影响使其成为AI发展史中一个重要的里程碑，被许多人认为是第一个AI程序。1956年，被认为是人工智能之父的John McCarthy组织了一次学会，将许多对机器智能感兴趣的专家学者聚集在一起进行了一个月的讨论。他请他们到 Vermont参加“Dartmouth人工智能夏季研究会”，并提出人工智能就是要让机器的行为看起来就像是人所表现出的智能行为一样。从那时起，这个领域被命名为“人工智能”。1958年McCarthy宣布了他的新成果： LISP（LISt Processing）语言，很快就为大多数AI开发者采纳。70年代专家系统被开发出来，该系统可以预测在一定条件下某种解的概率，被用于股市预测，帮助医生诊断疾病，以及指示矿工确定矿藏位置等。70年代另一个进展是David Marr提出了机器视觉方面的新理论。
在理论探索方面，美国学者Zadeh首创模糊逻辑，它可以从不确定的条件做出决策；还有神经网络，被视为实现人工智能的可能途径。同时在实际应用方面也进行了大量的研究，并取得了可喜的成果[3][4]。
人工智能（Artificial Intelligence），是计算机科学的一个分支，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的
技术科学。它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习、机器视觉等等。人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展，一方面又转向更有意义、更加困难的目标[5]。
二、智能控制
人工智能的发展促进自动控制向智能控制方向发展，智能控制代表了自动控制的最新发展阶段，也是应用计算机模拟人类智能实现人类脑力劳动和体力劳动自动化的一个重要领域。
由于传统的控制理论（包括古典的和近代的）主要涉及对伺服机构有关的系统或装置进行操作与数学运算，而人工智能所关心的主要与符号运算、逻辑推理即计算智能有关，在相当长的时间内，很少有人提到过控制理论与人工智能的联系。1965年，著名的美籍华裔科学家傅京孙（K S Fu）教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制理论；然后，他又于1971年论述了人工智能和自动控制的交接关系。由于傅先生的重要贡献，他已成为国际公认的智能控制的先行者和奠基人。1967年，利昂兹（Leondes）等人首次正式使用“智能控制”一词，这一术语的出现要比“人工智能”晚11年，比“机器人”晚47年[6]。1987年1月，在美国费城由IEEE控制系统学会与计算机学会联合召开了第一届智能控制国际会议，这标志着智能控制作为一门新学科正式建立起来。
在理论结构上，智能控制具有十分明显的跨学科（多元）结构特点。
（1）自从傅京孙教授1971年提出把智能控制作为人工智能和自动控制的交结领域以来，许多研究人员试图建立起智能控制这一新学科。这可以用二元交集结构来表示；也可以用离散数学和人工智能中常用的谓词公式之合取来表示，即
IC=AI∧AC
式中，各子集（或合取项）的含义如下：AI—人工智能(Artificial Intelligence)；AC—自动控制(Automatic Control)；IC—智能控制(Intelligent Control)；∧表示连词“与”符号。
（2）萨里迪斯于1977年提出另一种智能控制结构，他把傅京孙教授的智能控制扩展为三元结构，即把智能控制看作为人工智能、自动控制和运筹学的交接，可以用下式来表示：
IC=AI∧AC∧OR
式中，各子集（或合取项）的含义如下：AI—人工智能（Artificial Intelligence）；AC—自动控制（Automatic Control）；OR—运筹学（Operation Research）；IC—智能控制（Intelligent Control）；∧表示连词“与”符号。
在提出三元结构的同时，萨里迪斯还提出分级智能控制系统，指出它主要由3个智能级组成。
第一级：组织级，它代表系统的主导思想，并由人工智能起控制作用。
第二级：协调级，是上一级（第一级）和下一级（第三级）间的接口，由人工智能和运筹学起控制作用。
第三级：执行级，是智能控制系统的最低层级，要求具有很高的精度，并由控制理论进行控制。
（3）蔡自兴教授根据信息技术的飞速发展，发现信息论是解释智能的一种手段，控制论、系统论和信息论是紧密相互作用的，信息论已成为控制智能机器的工具，信息熵成为智能控制的测度，信息论参与智能控制的全过程，并对执行级起到核心作用，基于此，蔡自兴教授提出四元智能控制结构，把智能控制看作自动控制、人工智能、信息论和运筹学4个学科的交集，可表示如下：
IC=AI∧AC∧OR∧IT
式中各子集（或合取项）的含义如下：AI—人工智能（Artificial Intelligence）；AC—自动控制（Automatic Control）；OR—运筹学（Operation Research）；IT—信息论（Information Theory）；IC—智能控制（Intelligent Control）；∧表示连词“与”符号[7]。
从学科结构的观点看，智能控制的四元交集结构是最具有代表性的一种集成思想。在智能控制领域内已集成了许多不同的控制方案，如模糊自学习神经控制就集成了模糊控制、学习控制和神经控制等技术。
智能控制获得迅速发展，并已初具学科体系，包括基础理论、技术方法和实际应用诸方面。在基础理论方面，涉及传统人工智能的知识表示和推理、计算智能（如模糊计算、神经计算和进化计算等）和机器学习等。在技术方法方面，从递阶控制、专家控制、模糊控制、神经控制、学习控制、仿人控制和进化控制等系统加以研究。在实际应用方面，从实验室到工业现场，从家用电器到火箭制导，从制造业到采矿业，从飞行器到武器控制，从轧钢机到邮件处理机，从工业机器人到康复假肢等等都具有十分广泛的应用。
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