人工智能计算机的发展困境

人工智能计算机的发展困境 科技论坛 Theplightofthedevelopmentofcomputerartificialintelligence 唐伟 天津外国语大学教育技术与信息学院天津300204 TianjinForeignStudiesUniversitySchoolofEducafion~technologyandinformationserviceTianjin300204 摘要:上个世纪八十年代,第五代计算机,也就是人工智能计算机的研 究曾热极一时,然而时至今日,已经鲜有人提起第五代计算机了.本文 对第 五代计算机的主要特征进行了描述,从第五代计算机的核心技术…- 人工智能入手,对第五代计算机研究陷于困境的原因进行了探讨.在此 基础上,对 于人工智能的发展前景做出了自己的判断. 关键词:第五代计算机困境人工智能 Abstract:Theeightiesoflastcentury,thefifthgenerationcomputer-…Thatis, artificialintelligencecomputerstudieshaveheatextremely temporarily.Yettoday,hasfewpeoplementionthefifthgenerationcomputer.Inthispaperthemaincharacteristicsofthefifthgenerationcomputeru described.Fromthefifthgenerationcomputerwiththecoretechnologyartific ialintelligence,thereasonfortheplightofthefifthgenerationcomputer researchisdiscussed.Onthisbasis,Prospectsforthedevelopmentofartificiali ntelligencetomakeitsownjudgments. KeyWords:Thefifthgenerationcomputer;plight;artificialintelligence 上世纪八十年代,人们对第五代计算机投入了极大的热情. 然而,在沸沸扬扬热闹了几年之后,人们的热情逐渐减退了.之 所以会出现这样的情景,有多方面的原因,首先是第五代计算机 的研究雷声大雨点小,人们迟迟见不到实质性产品;其次是计算 机的应用领域日趋宽广,先是计算机多媒体技术异军突起,随后 因特网的发展如潮水般席卷全球,开创了计算机发展应用的新天 地. 1,从第一代到第四代 计算机的产生和蓬勃发展是人类科技史上的一大奇迹,它对 人类文明和社会进步的促进使以往的任何一项发明与之相比都大 为逊色.从一九四六年第一台电子计算机诞生到今天这短短的几 十年中,它不但已经成为推动技术进步,提高劳动生产率从而促 进经济发展的有效手段,而且由于其愈来愈广泛地进人家庭,它 也对人们的生活方式和思维方式的改变正在或即将产生深远的影 响. 人们习惯于将电子计算机的发展从四十年代中期到七十年代 中期划分为四代.代与代之间的化分依据主要是构成计算机硬件 核心部分的基本元器件的进步和变革.第一代电子计算机以电子 管为特征;第二代电子计算机以晶体管为特征;第三代电子计算 机以集成电路为特征;第四代电子计算机以大规模集成电路为特 征. 然而,几十年来计算机系统设计原理基本上没有变化,一直 以冯?诺依曼计算机为基础,其体系结构都是采用存储程序原理, 即按串行算法编写程序,串行处理数据和信息.本质上是把数 据,信息和知识本身所具有的空间多维性化为时间一维性.这不 仅大大限制了并行性的发挥,影响了算法和推理的速度,这也是 对人类智能机械的,线性的抽象和模拟,与人的天然智能和思维相 距甚远. 2人工智能计算机 前四代计算机的划分标准是按照组成计算机的基本物理器件 的不同来确定的,但是对第五代计算机而言,器件工艺不再是唯 一 的,甚至还不是最本质的划分标准.和前四代相比,第五代计 算机在设计思想,体系结构,应用领域等各方面都产生了革命性 变化. 依照人们的设想,第五代计算机应具有以下功能: 1)智能水准较高,可作为人的好助手,人机交往非常方便; 2)能部分地代替人的劳动,支持人开拓未知领域;3)可及时,方 便地取得,处理和提供各种形式的信息;4)能够模拟未知的状 况,帮助人建立新的知识.从用户的观点出发,第五代计算机应具 有以下功能:5)即使没有专门知识,也能方便地予以使用.即计 算机具有人类的常识,可采用自然语言进行人机信息交换;6)能 帮助人进行判断和决策,即计算机具有高度的推理和学习能力; 7)可灵活的构成适用于多种业务的系统,即计算机具有适应多样 化应用领域的灵活结构;8)用户的程序设计简单容易,这既是为 了解决现代计算机的瓶颈问题,又为了扩大计算机的应用领域; 9)具有工作可靠,适用方便的系统结构. 简言之,第五代计算机是一种期望能够在一定程度上打破冯 ?诺曼机的传统结构,集成度更高,速度更快,功能更齐全的人 工智能计算机.它具有能够识别符号,文字,语言,声音,图形 和图像,便于与人直接对话的智能接口功能;具有学习,联想, 推理和解题的功能;具有存储,提供和理解知识的知识库管理功 能.也就是说,第五代计算机是一种更为接近人脑功能的,”能 听”,”会说”的知识信息处理机. 3.第五代计算机的困境 第五代计算机研究工作进展缓慢,迟迟没有突破性进展.之 所以这样,有如下几方面原因: 第五代计算机与前四代计算机相比最显着的不同点在于它是 人工智能计算机.由于人工智能是第五代计算机的核心技术,所 以在人工智能的研究取得较大进展以前,第五代计算机的研究也 就难以有所建树. 人类的智能活动过程分为两个步骤.首先是找到解决问题的 方法,其次是依照已有的方法去解决问题.前一个步骤的智能化 程度较高,就是我们平常所说的创造性劳动;后一个步骤的智能 化程度较低,就是我们平常所说的机械性劳动.人们大部分的活 动都是创造性劳动和机械性劳动的有机结合.而现在的计算机所 从事的工作还只是人类智能活动的第二个步骤. 人们想要用计算机解决一个特定问题之前,首先自己得知道 解决这一特定问题的方法,然后把这个方法告诉计算机,计算机 按照人们设计好的程序去运行,这样才能完成任务.也就是说, 第一个步骤是由人来完成的. 人类智能活动的第一个步骤实际上是一种应变能力.第五代 计算机的目标就是要使计算机具有应变能力,从而能够独立完成 问题求解的全部过程. 虽然人工智能专家们在计算机的智能化上做了大量工作,在 模式识别,自然语言理解,语音识别,专家系统建造等方面都有 不同程度的探索,但是仍然无法在计算机上真正实现人类智能活 动的第一个步骤.目前的人工智能系统都是按照事先编好的程序 解决问题的,都不能创造性地自己寻找解决问题的方法. 问题的主要症结在于我们对干自身智能的机理尚未完全搞清 楚. 另外,计算机多媒体技术以及计算机互联网络的日益成熟, 开创了极具发展潜力的新的产业,并吸引了大量优秀的计算机人 才投身其中,从而削弱了第五代计算机的研究力量.这也是一个 不可低估的原因. 4,结束语 随着网络技术的蓬勃发展和因特网应用的广泛普及,计算机 的研究和应用进入了一个崭新的阶段.这两项技术的日趋成熟标 志着一个时代的到来,这个时代就是网络时代.网络时代才是真正 意义上的电脑时代,因为若没有网络,计算机就不可能最终进入 千家万户;同时,网络时代才是真正意义上的信息时代,因为没 有网络,就不可能有效快捷地组织和使用信息.网络时代的到来 扫除了人们在新一代计算机研究中屡屡无功的沮丧.无论人工智 能计算机或是人工神经网络计算机的研究情况如何,事实上,计 ooo下转11页 9 科技论坛 下 王玮 中国铁通烟台分公司山东烟台264000 摘要:本文针对目前分组传送网的发展现状,对分组传送网生存性的几种关键技术(面向连接的T_MPLs网络保护机制,基于路径优化的等价多 路径保护机制以及基于路径计算单元(PCE)的多域生存性机制)进行了 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ,对各自的优势和具体的生存性策略分别进行了讨论和 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 .最后,提出 了目前分组传送网的生存性技术所面临的主要问题. 关键词:下一代分组传送网生存性路径计算单元ECMPT-MPLS 1,介绍 目前,传送网的生存性问题研究成为热点,已成为决定网络 应用前景的关键问题.与此同时,分组传送网(PTN)将成为多 业务融合承载网络的最佳选择,而分组传送网的生存性还没有深 入的研究. 下一代网络中的传送网将融合现有的光传送网~IIP/MPLS网 络的特点,实现对分组业务的高性能传送.围绕分组传送网(又 称为电信级以太网)架构,符合分组传送网技术性能标准的比较 热门的三种技术为:传送MPLS(T—MPLS),运营商骨干网传输 (PBT),运营商VLAN传输(PVT). 鉴于T—MPLS当前标准化程度较高,PBT当前数据面较 为成熟,控制面和管理面相对还不完善.T—MPLS在流量工程 (TE),业务质量(QoS),虚拟专用网(VPN)等方面具有优 势.T—MPLS的流量工程可实现路径选择,负载均衡,路径备份, 故障恢复,路径优先级等.另外T—MPLS可通过使用约束路由机 制,利用显式路由技术支持QoS,能支持RSVP(资源预留 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 )和 DiffServ(区分服务)两种Q0s机制.基于MPLS的QoS能控制网络带 宽,延迟,抖动和包丢失,以满足多种不同业务对服务质量的要 求,成为分组传送网提高网络可靠性的重要手段.基于流量工程 的T—MPLS的生存性机制当前已颁布了关于线性保护的G.813l*n 关 于共享保护环的G.8132,但对于具体实现技术当前国际上相关研 究工作和文献较少,这为国内PTN生存性相关研究的原创性和先 进性提供了难得的机遇. 2.分组传送网关键技术 2.1T—MPLS的生存性技术 T-MPLS的主要特性之一就是其完善的生存性技术.T—MPLS 网络生存性是保障T-MPLS网络性能的一个重要方面,主要包括基 于传送平面的保护倒换和基于控制平面的恢复.基于传送平面的 保护倒换主要有:线性保护倒换,共享保护环?基于控制平面的 恢复是指故障发生后,在控制平面的协调下,为业务重新计算工 作路径,或者预计算保护路径. T—MPLs的恢复技术由控制/管理平面来完成,采用基于 GMPLS/ASON的分布式控制平面技术,实现LSP的恢复,可以针 对任何拓扑结构,也可以与其他传送网技术层(如sDH,OTN, WDM)进行恢复技术的协调. 2.2路径计算单元(PCE)及其相应的网络生存性解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 基于PCE的多域保护恢复生存性技术要求对PCECP协议进行 扩展以协调不同域中的保护问题.当发生故障,控制平面发现故 障并上报故障路径信息,所在域的PCE根据上报的路径信息和各 个域的保护策略向相应的PCE发送恢复路径计算请求.当PCE收 到恢复路径计算请求后,计算满足业务等级和生存性要求的恢复 路径,并返回给请求PCE.经过各PCE的协作,计算出一条基于 多域的保护路径.因为域间的保护策略和机制可能不同,所以路 径的保护需要综合考虑各个PCE掌握的域信息,可以实施多种策 略.基于PCE的多域保护路径计算保证了域间的松耦合特性,又 满足跨域生存性问题灵活的解决,在未来多域光网络中具有重要 的现实意义. 2.3等价多路径技术(ECMP)及其生存性策略 在ECMP技术方面,T—MPLS提出之前并没有针对ECMP~术 生存性的专门讨论,但T—MPLS作为一种传送级的以太网技术,其 标准化组织在2008年特别提出将ECMP纳入其体系范围之内,目 的就是从等价多路径传输的角度来确保多条路径同时传递业务, 疏导流量,当一条链路出现问题之后能够实现快速的切换,以适 应下一代分组传送网运营的要求. 在ECMP基础上提出的OMP技术所指的是在静态配置网络路 由的基础上,通过定期泛洪的方式在网络运行之后重新收集链路 状态信息,用数学优化的方法调整多路径数量和组成方式,即用 一 种闭环控制的方式来改变网络的拥塞状况.该方法在ECMP的 基础上提升了网络性能,但也付出了额外的泛洪开销,提高了复 杂性,也更容易引起数据包的乱序和重排问题,影响服务质量. 因为ECMP方式引入了多路径传送技术,可以从两个层面上 来提高网络的生存性.在第一个层面上,ECMP方式可以保证网 络正常运转,处理节点故障,当链路或节点发生故障时,可以快 速寻找并倒换到另外的备用路径上传递业务,具体方式可以是1+1 或者1:1,所以天生都具有提高网络生存性的特征,在第二个层面 上,ECMP方式减轻网络中某些节点的拥塞状况,提高承载业务 的传送质量,因为这种方式将本来汇聚上来的业务流又按照一定 的优化方式重新打散,当某个节点的拥塞状况特别明显时,也可 以就近选择迂回路由,从而避开拥塞节点,实现了分布式传输. 3.结论 基于以上讨论,同时我们发现分组传送网的生存性机制在具 体实现时,需要同时考虑时延,丢包率,恢复率,恢复速度,算 法复杂性及要求的空闲容量(冗余度)大小等各方面,因此,在 实际网络体系中,有待进一步解决的问题包括: (1)随着网络技术的发展和融合,当前网络是一种多层面 且各层面均有各自的保护和恢复机制的网络结构,分组传送网如 T-MPLS与多层面间的生存机制协调问题. (2)在T—MPLS网络中,由于DiffServ模型在当前已经被认为是核 心网提供QoS保证的最好机制,因此,基于DiffServ的T—MPLS网 络自愈恢复和优先级恢复算法与实现机制也是研究的一个方向. (3)目前越来越多的应用,如电视会议,视频点播等需要组播 通信,因此,T-MPLS网络内组播业务的有效恢复机制与算法也是 必须解决的问题. (4)在当前面向连接的PTN网络中引入一些无连接的思想,以 充分保护网络的灵活性即提出PTN中基于路径优化的生存性提升 方案,在原有ECMP机制上加以改进. (5)用PCE技术提高多层多域的PTN的生存性.对于多层网 络环境下的生存性机制,不同生存性策略之间的协调将是一个 难点,协调不好将会造成恢复时间的增加,网络状态的劣化等问 题,T-MPLS网络统一的控制平面为多层网络生存性策略的协调创 造了条件. ooo上接9页 算机的发展从更广阔的背景上看可划分为单机时代与网络时代这 样两个时代. 网络时代的到来为人们进行广泛的交流创造了条件,从而最 终必将为一般意义上的人工智能计算机的研究和发展提供一个崭 新的契机. 参考文献 【l】(美)哈里.亨德森着,候然译,《人工智能——大脑的镜子》,上海科学技术 文献出版社,2008年1月. [2】韩小文,潘爱华,第五代计算机及其认知逻辑方法,《前沿科学》,20o7午第 1期. 【3】敖志刚,《人工智能及专家系统》,机械工业出版社,2OlO~-9Tj. 作者简介 唐伟,男,汉族,1963年1月生,山西长治人,天津外国语大学教育技术与信息学 院,副教授,研究方向为人工智能,网络文化. 11