進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),人工智能(AI)正在以前所未有的速度的進(jìn)展,AI的各種技術(shù)、各態(tài)能力、各行業(yè)應(yīng)用等,沖擊著人類社會(huì)和人類文明。因此,現(xiàn)今AI隨著學(xué)科技術(shù)與方法、應(yīng)用場(chǎng)景與領(lǐng)域等的演進(jìn)與發(fā)展,使得AI學(xué)科的分類方法顯得多種多樣、繁雜多維。事實(shí)上,人工智能(AI)是一個(gè)相對(duì)寬泛的概念,只要人類通過(guò)創(chuàng)意能使機(jī)器或裝置(可統(tǒng)稱“智能體”)輸出如學(xué)習(xí)、推理、決策等相關(guān)功能,表現(xiàn)出智能的,均應(yīng)成為人工智能的范疇。鑒于此,根據(jù)人工智能(AI)的發(fā)展進(jìn)程,結(jié)合目前AI在技術(shù)、方法、能力、應(yīng)用等諸方面的表現(xiàn)與呈現(xiàn),下述介紹AI學(xué)科比較常用的分類方法,且能夠重點(diǎn)反映出AI學(xué)科的主要概貌。
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一、相對(duì)于AI領(lǐng)域輪廓方面的分類方法
所謂AI領(lǐng)域輪廓方面,主要是指AI學(xué)科在研究、發(fā)展進(jìn)程中對(duì)于名稱說(shuō)、學(xué)術(shù)論、方法論等方面的一些叫法或稱呼,以對(duì)人工智能領(lǐng)域有一個(gè)清晰的輪廓感。
1、基于AI物理環(huán)境處理方式的分類方法
基于物理環(huán)境處理方式的分類方法,可把AI分為具身式AI(Embodied AI)和非具身式AI(Noon-Embodied AI)兩類,其含義及特點(diǎn)詳見下表1-1。它們突出的差異體現(xiàn)在對(duì)智能體身體的依賴上和對(duì)環(huán)境處理方式上等。不得不說(shuō)的一個(gè)現(xiàn)象,現(xiàn)今已把非具身式AI變成了AI的代名詞,這主要是因?yàn)樯墒秸Z(yǔ)言模型的火爆而致,如Open AI的GPT-4、DeepSeek的R1等。事實(shí)上,具身式AI的發(fā)展也同樣火爆,如工業(yè)機(jī)器人及其它應(yīng)用或服務(wù)機(jī)器人(狗)等。
表 1-1:關(guān)于具身式AI和非具身式AI
2、基于AI能力表現(xiàn)水平的分類方法
基于AI能力表現(xiàn)水平的分類方法,可將AI分為弱人工智能(ANI,Artificial Narrow Intelligence)、強(qiáng)人工智能(AGI,Artificial General Intelligence)和超級(jí)人工智能(ASI,Artificial Super Intelligence)三類,其含義及特點(diǎn)詳見下表1-2的描述。事實(shí)上,目前AI仍處于ANI階段。強(qiáng)人工智能(AGI)也稱為通用人工智能,是人類目前在追求的方向。真正的AGI其突出特征是將使智能體具有自主意識(shí),此時(shí)的AI將伴生倫理與安全問(wèn)題,人類必須要能駕馭AI。但若到了ASI階段將對(duì)人類智能能力帶來(lái)巨大的考驗(yàn)。
表 1-2:關(guān)于AI能力表現(xiàn)水平的AI分類
3、基于AI學(xué)術(shù)方法的分類方法
基于AI學(xué)術(shù)方法的分類方法,可將AI分為符號(hào)主義AI(Symbolic AI)、連接主義AI(Connectionism AI)和行為主義AI(Behavior-Based AI)三類,其含義及特點(diǎn)詳見下表1-3的描述。事實(shí)上,符號(hào)主義AI、連接主義AI和行為主義AI是AI在學(xué)術(shù)研究與實(shí)踐中依次發(fā)展起來(lái)的,然而隨著AI的發(fā)展目前三者也在融合發(fā)展之中。
表 1-3:關(guān)于AI學(xué)術(shù)方法的分類
二、相對(duì)于AI技術(shù)方面的分類方法
所謂AI技術(shù)方面,主要是指AI最基礎(chǔ)的、最本能的技術(shù),體現(xiàn)在AI對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)能力、對(duì)輸入信息模態(tài)的處理能力等方面,基于這些技術(shù)方面,彰顯的是AI的感知、認(rèn)知與決策的核心技術(shù)能力。除此之外,AI的其它技術(shù)僅是這些核心技術(shù)的支撐或承載。
1、基于AI的學(xué)習(xí)能力的分類方法
就基于AI的學(xué)習(xí)能力的分類方法,可分為機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)類AI和深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)類AI、強(qiáng)化學(xué)習(xí)(RL,Reinforcement Learning)類AI和聯(lián)邦學(xué)習(xí)(FL,Federated Learning)類AI等,它們的含義及特征詳見下表2-1-1所描述。
表 2-1-1:關(guān)于AI的學(xué)習(xí)能力的分類
機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)類從學(xué)習(xí)方法上又可以進(jìn)一步分為監(jiān)督學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)和半監(jiān)督學(xué)習(xí),含義及特點(diǎn)詳見下表2-1-2的對(duì)比。深度學(xué)習(xí)(DL)是ML的一個(gè)子集,它采用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)特征自動(dòng)提取突破了傳統(tǒng)算法的局限。DL所采用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)常用的有:卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN,Convolutional Neural Networks)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN,Recurrent neural network)、長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)(LSTM,Long Short-Term Memory Network)和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN,Generative Adversarial Network)等。下表2-1-3給出了各神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征對(duì)比。
表 2-1-2:關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)采用的各種學(xué)習(xí)方法
表 2-1-3:關(guān)于深度學(xué)習(xí)(DL)采用的各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
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2、基于AI處理模態(tài)能力的分類方法
就基于AI處理模態(tài)能力的分類方法,主要可分為自然語(yǔ)言處理(NLP,Natural Language Processing )技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)(CV,Computer Vision)處理技術(shù)和多模態(tài)(MM,Multi-mode)技術(shù)等,其含義及特點(diǎn)詳見下表2-2的描述。自然語(yǔ)言處理技術(shù)提供語(yǔ)義理解能力;計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)提供視覺(jué)感知能力,多模態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)同。三者共同推動(dòng)AI從單一感知向綜合認(rèn)知演進(jìn)。
表 2-2:關(guān)于AI處理模態(tài)能力的分類
3、基于AI核心技術(shù)類型的分類方法
就基于AI核心技術(shù)類型的分類方法,可主要分為感知類技術(shù)(Perception Technologies)、認(rèn)知類技術(shù)(Cognition Technologies)和生成類技術(shù)(Generation Technologies)三類,其含義及特點(diǎn)詳見下表2-3的描述。顯然,AI核心技術(shù)是基于上述AI的學(xué)習(xí)能力技術(shù)和模態(tài)處理能力技術(shù)所呈現(xiàn)的。事實(shí)上這三類技術(shù)依次具有進(jìn)化的過(guò)程,進(jìn)而可以融合協(xié)作使用。一個(gè)突出的實(shí)例就是汽車自動(dòng)駕駛:攝像頭感知路況→認(rèn)知系統(tǒng)規(guī)劃路徑→生成控制指令。三類核心技術(shù)的深度整合,將非常有利于強(qiáng)人工智能即通用人工智能(AGI)的實(shí)現(xiàn)。
表 2-3:關(guān)于AI核心技術(shù)類型的分類
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三、相對(duì)于AI模型的分類
人工智能模型(AI模型)即“AI”的載體,也即智能體,人們通常都稱為AI模型。智能體是一種數(shù)學(xué)框架或算法結(jié)構(gòu),通過(guò)從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)規(guī)律或規(guī)則,實(shí)現(xiàn)對(duì)特定任務(wù)的預(yù)測(cè)、決策或生成能力。AI模型成為人工智能系統(tǒng)的核心組件,也是人工智能的“大腦”。AI模型的關(guān)鍵要素可詳見下表3-0。
表 3-0:AI模型的關(guān)鍵要素簡(jiǎn)述
1、基于AI建模特點(diǎn)的分類方法
基于AI建模特點(diǎn)的分類方法,可劃分為判別式AI模型(Discriminative Models)和生成式AI模型(Generative Models)兩類,其含義及特點(diǎn)詳見下表3-1-1的描述。判別式模型也稱決策式模型或分析式模型。大語(yǔ)言模型是生成式模型的特例,兩者異同詳見下表3-1-2中。
表 3-1-1:關(guān)于判別式AI模型和生成式AI模型
表 3-1-2:大語(yǔ)言AI模型與生成式AI模型的異同
2、基于AI的應(yīng)用范圍的分類方法
基于AI的應(yīng)用范圍的分類方法,可分為專用AI(Domain-Specific Artificial Intelligence)模型與通用AI(AGI,Artificial General Intelligence)模型,其含義是顯而易見的,具體含義及特點(diǎn)詳見下表3-2的描述。專用AI模型的典型實(shí)例如阿爾法狗(AlphaGo);而通用AI(AGI)的典型實(shí)例如GPT、deepseek,但它們也僅為AGI的最初級(jí)階段模型。
表 3-2:關(guān)于專用AI模型與通用AI模型
3、基于AI使用功能的分類方法
基于AI使用功能的分類方法,可將AI模型分為指令型(instruct model)AI模型和推理型(reasoning model)AI模型兩類,具體含義及特點(diǎn)詳見下表3-3的描述。指令型AI模型和推理型AI模型各有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的多樣化,未來(lái)這兩種模型將更多地融合在一起,共同推動(dòng)人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,尤其是通用AI(AGI)模型。
表 3-3:關(guān)于指令型AI模型和推理型AI模型
上述AI學(xué)科領(lǐng)域的分類方法,僅反映目前AI的概貌,可匯總于下表n中。當(dāng)然,也可能有其它的分類方法,隨著AI的發(fā)展可能會(huì)表現(xiàn)出更多的分類。
表 n:AI學(xué)科領(lǐng)域的分類方法匯總
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