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人工智能:从经典计算机到量子计算机,弱AI进阶到强AI时代?

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  人工智能(Artificial Intelligence,缩写AI),通常指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。计算机是为AI提供必要的技术基础,它决定人工智能的上限空间。人工智能分为弱人工智能和强人工智能,从弱AI进阶到强AI,代表着人类使用的经典计算机,过渡到量子计算机,强人工智能时代才能真正到来。

  强(AI)与弱(AI)最大的区别:

  观点认为,强人工智能(强AI)是有可能制造出真正能推理和解决问题的智能机器人,并且,这样的机器人是有知觉的,有自我的意识,像人类一样去思考,学习。

  弱人工智能(弱AI)是这些机器看起来像智能的,像餐厅的送餐机器人,前台的迎宾机器人,可以导引,也可进行语音交互,是最初级的智能化。

  在未来,要达到强人工智能的技术,计算机作为技术基础。唯有突破经典计算机的界限,进入量子学领域,使用量子计算机作为最底层的技术基础,进阶到强人工智能的时代。

  

  那么,经典计算机与量子计算机有什么区别?为什么说强人工智能对应量子计算机的发展?

  它们的最大区别是,量子计算机的运行机制是不确定的概率论,像人类面对着不确定的未来,不知道下一秒会发生什么,但依然会做出各种各样的决定。

  而经典计算机的运行是确定的结果论,像流水线上的生产设备,按照100%的固定程序来工作,一目了然。

  另外,量子计算机的运算能力非常强大,可将几十万年的运算时间将缩短为几秒钟,运算速度也是超级计算机(一种超大型电子计算机)的百亿倍。

  1、经典计算机迭代75年

  电子计算机的发明和使用,是第三次技术革命的标志,意味着,人类开始进互联网时代,国与国,人与人之间,紧密联系起来。

  目前,计算机发展到现在,将近75年历程,属于第四代计算机。

  第一代:电子管计算机

  第二代:晶体管计算机

  第三代计算机-中小规模的集成电路

  第四代计算机-大和超大规模的集成电路

  

  第一代:电子管计算机

  2、经典计算机理论基础:二进制,开和关。

  第一代电子管计算机,是在1946年,计算机之父“图灵”,为发明出计算机,提供了丰富的理论基础,才使之成为可能。

  人类历史上的第一台通用计算机“ENIAC”,这2.4米高的庞然大物才被造出来,就是所谓的电子管计算机。

  其最核心的工作原理是最简单的加法运算,二进制,用0和1把所有的整数都表示出来,进行运算,分别代表电子元件的两种不同状态。

  换句话说,二极管有一个“关”的状态和一个“开”的状态。用“关”来代表0,用“开”来代表1,它是一种100%的对和错的运算机制。

  3、经典计算机的技术局限

  而在今天,计算机的芯片集成度不断提高,遵循着摩尔定律,像我们的手机,尺寸越来越小,计算速度越来越快,当手机无法做的更小,芯片达到最小的纳米级别,就会碰到瓶颈,逼近物理极限。

  

  芯片

  到那时候,人们还如何提高计算机的运算速度呢?

  只能通过改变最底层的理论基础,进入量子世界,遵循另一套自然法则,利用量子特定的定律,不断提升计算机的运算能力,才能打开新的局面。

  就像牛顿力学、万有引力解释着宏观世界,爱因斯坦的相对论、光电效应解释着微观世界一样。

  经典计算机解释着对与错的运算机制,量子计算机解释着不确定性的概率运算机制。

  4、量子计算机的理论:薛定谔的猫

  量子物理学应用,有这样一个实验:在一个盒子里有一只猫,及少量的放射性物质,放射性物质会衰变,并放出毒气。

  衰变存在概率,有50%的概率放射性物质会衰变并放出毒气使猫致死,“同时”有50%的概率放射性物质不会衰变,猫将活下来。

  放射性物质到底衰变,还是不衰变,我们不知道,它是概率性的。同一时间下,发生的两种不同的概率性事件。

  只要时间一瞬而过,必然会出现一种结果,“毒死”或“活着”。人类的生命状态也是最接近“薛定谔的猫”理论的,我们能预知下一秒会发生什么,但会不会发生,是一种概率性事件。

  

  薛定谔的猫

  其量子计算机的运算机制,也是如此。同一秒钟,量子开关,既可以处于开的状态,也可以处于关的状态,通过随机概率的变化来运算。经典计算机,在同一秒钟,只有一种状态,关和开,二选一。

  就像人们经常用“排除法”做判断,经典计算机要运算到最后,才得出结果,排除一个错误的答案。而量子计算机,用概率运算到某个节点,已经排除一个错误的答案,运算速度必然很快。

  所以,量子计算机的运算机制更符合强人工智能(强AI)的定义,它能真正地做出概率性般的推理和判断,解决问题,像人一样去思考,做各种不同的选择。

  目前,人工智能的技术基础,是由经典计算机构成,只能算弱人工智能。

  像商用机器人行业,机器人的自动避障功能,其设置好避障的距离和范围,当障碍物进入到范围之内,才开始启动避障功能,没有预判功能。

  5、量子计算机的发展趋势

  当下量子计算机的发展,也是各国的主要研究领域,在国家层面上,10月16日下午,中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行了第二十四次集体学习,其中就有关于科技创新,就有加快发展量子科技,作战略谋划和系统布局。

  

  量子计算机

  未来,我们会从互联网时代会进入到物联网时代,其量子计算机在人工智能领域的作用不可估量。

  当下,互联网时代,信息与信息之间的快速流动、传递和接收。未来,物联网时代,事物与事物之间的迅速连接、识别和互动。

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