自1950年阿蘭·圖靈在其開創(chuàng)性論文——《計算機器與智能》中首次提出“機器能思考嗎？”這個問題以來，人工智能（AI）的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，也尚未實現(xiàn)其“通用人工智能（Artificial General Intelligence）”的目標(biāo)。

然而，該領(lǐng)域仍然取得了令人難以置信的進步，例如：IBM深藍機器人擊敗世界上最優(yōu)秀的象棋手、自動駕駛汽車的誕生，以及谷歌DeepMind的AlphaGo擊敗世界最佳圍棋手……目前的成就展示了過去超過65年來最優(yōu)秀的研發(fā)成果。

值得關(guān)注的是，在這段時間，存在兩個有詳細記錄的“人工智能的冬天（AI Winters）”，幾乎完全推翻了人們早期對人工智能的美好預(yù)期。導(dǎo)致人工智能冬天的因素之一是炒作與實際的根本進步之間的差距。

過去幾年來，有推測稱另一個人工智能冬天可能正在來臨。那么，哪些因素可能引發(fā)下一個人工智能的冬天？有什么能幫助我們避免下一個人工智能的冬天？

1.第一個人工智能冬天

在1974年之前的幾年里，人工智能領(lǐng)域的研究乏善可陳，令人失望，在與該領(lǐng)域一直所吹噓的成果做比較時尤甚。

例如，在1970年，麻省理工學(xué)院的一名數(shù)學(xué)家Marvin Minsky在接受《生活雜志》采訪時表示：“在3到8年內(nèi)，我們將制造出一臺具有一個普通人一般智力的機器。”事后看來，這在當(dāng)時是一個非常大膽，而又莽撞的宣言。

1974年，第一個人工智能的冬天出現(xiàn)，這主要由Lighthill撰寫的一篇報告引發(fā)。

報告發(fā)表于1973年，受英國科學(xué)研究委員會委托進行，旨在對當(dāng)時的人工智能研究狀況提供一個公正的評估。

在這份報告中，James Lighthill批評了人工智能并未實現(xiàn)其“宏偉目標(biāo)”，并高度批判了機器人技術(shù)和語言處理等基本領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究進展。報道指出：“該領(lǐng)域到目前為止沒有獲得任何其承諾將產(chǎn)生的重大影響的發(fā)現(xiàn)。”

Lighthill的報告激起了英國和美國學(xué)術(shù)機構(gòu)對人工智能大量的信心喪失，導(dǎo)致大規(guī)模的資金消減，最終引發(fā)第一個人工智能冬天的到來。

在表象的背后，值得注意的是，致使人工智能產(chǎn)業(yè)進入第一個冬天的其實是硬件問題。正如麻省理工學(xué)院約翰·麥卡錫的一名博士生——Hans Moravec所述，“計算機距表現(xiàn)出智力，仍有數(shù)百萬倍的差距。”

2.第二個人工智能冬天

在1980年第一次人工智能冬天結(jié)束后，多家公司采用了一種名為“專家系統(tǒng)”的人工智能形式。

專家系統(tǒng)是一種機器，能回答問題，并能解決許多特定領(lǐng)域知識的問題，似乎展示出了人工智能早期做出的承諾。

這些系統(tǒng)運行在名為Lisp的特定人工智能機器上。在很大程度上，Lisp機器價格昂貴，且作為一種高度專業(yè)化的機器，其選擇了一種狹隘的方式實現(xiàn)人工智能，以利用真實、有用的應(yīng)用程序來展示解決方案，試圖縮小實際成果與期望之間的差距。

在1987年，這種昂貴機器的市場崩塌了。這主要源于蘋果公司和IBM公司臺式計算機的崛起，為人們提供了更能買得起、更為精密、有更廣泛用途的計算機。

與此同時，美國國防部高等研究計劃局（DARPA）的新領(lǐng)導(dǎo)層大規(guī)模地削減了對人工智能產(chǎn)業(yè)的資金注入，因為他們認(rèn)為專家系統(tǒng)等當(dāng)前的方法無非就是“聰明的編程”。

這標(biāo)志著第二個人工智能冬天的開始，這個冬天一直持續(xù)到了1993年。

3.第三個人工智能冬天會到來嗎？

自1993年以來，人工智能領(lǐng)域取得了越來越令人矚目的進步。

1997年，IBM公司的深藍系統(tǒng)成為第一個打敗世界象棋冠軍加里﹒卡斯帕羅夫的計算機象棋選手。

2005年，一臺斯坦福無人駕駛機器人未經(jīng)“踩點兒”，便經(jīng)一條沙漠道路自動駕駛131英里，贏得DARPA自動駕駛機器人挑戰(zhàn)賽。

最近，在2016年初，谷歌旗下DeepMind的AlphaGo擊敗了世界最優(yōu)秀的圍棋選手。

這些都是人工智能成績斐然的極好例子。然而，可以肯定的說，如果沒有與之并存的計算機芯片中硅晶體管的指數(shù)級增長，也就是俗稱的摩爾定律，所有這些成就都不可能發(fā)生。

正如前文所強調(diào)的，早期人工智能研究面對的一個普遍問題是嚴(yán)重缺乏計算能力，它們受限于硬件，而不是人類智力或能力。

在過去25年里，隨著計算能力顯著提高，我們在人工智能方面取得的進步也齊頭并進。

然而，令人擔(dān)憂的是，我們正在接近一個芯片上可以安裝晶體管數(shù)量的理論上的物理界限。事實上，去年，英特爾披露，其正在放緩?fù)瞥鲂滦酒圃旒夹g(shù)的步伐，因其難以在節(jié)約成本的情況下繼續(xù)縮小晶體管體積。簡而言之，摩爾定律的終點即將來臨。

4.量子計算，防止下一個冬天的到來

有一些短期解決方案將能確保計算能力的繼續(xù)增長，從而促進人工智能的進步。

例如，在2017年中期，谷歌宣布，其已開發(fā)一款專門的人工智能芯片，名為“云TPU”，該芯片對深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和執(zhí)行進行了優(yōu)化。

本月早些時候，亞馬遜宣布，其正在為Alexa（人工智能私人助理）開發(fā)自已的芯片。同時，目前還有眾多初創(chuàng)公司試圖調(diào)整芯片設(shè)計，以適應(yīng)專門的人工智能應(yīng)用程序。

然而，這些僅是短期解決方案。當(dāng)我們用盡了能優(yōu)化傳統(tǒng)芯片設(shè)計的方案之后又會怎么樣呢？我們會見到另一個人工智能冬天嗎？

答案是肯定的，除非量子計算能超越經(jīng)典計算，并找到更為堅實的答案。量子計算是一種量子比特疊加和糾纏產(chǎn)生的現(xiàn)象，能夠大幅減少計算時間。而隨著更多量子比特的增加，將帶來計算能力的指數(shù)級增長。

但是到目前，可實現(xiàn)“量子霸權(quán)”、比傳統(tǒng)計算機更加高效的量子計算機還不存在。幸運的是，許多不同的科技公司和初創(chuàng)企業(yè)正將大量資源投入到建造量子芯片上。

IBM量子計算機原型

回顧人工智能的發(fā)展歷史，我們已看到人工智能的實際進步并不與其大肆宣傳的期望同步的例子。

這種差距很大程度上是因為缺少訓(xùn)練和執(zhí)行人工智能算法的計算能力而引起的。于是，緊隨而來的便是兩個人工智能冬天的出現(xiàn)，主要表現(xiàn)為資金投入枯竭和普遍的情緒波動。

如果我們在真正的“量子霸權(quán)”到來之前就達到了傳統(tǒng)計算能力的極限，恐怕未來還會出現(xiàn)第三個人工智能的冬天。

人工智能研究人員正努力解決的問題日益復(fù)雜，并推動著我們?nèi)崿F(xiàn)阿蘭·圖靈對人工通用人工智能的愿景。然而，仍存在大量工作要做。同時，沒有量子計算的幫助，我們將很能實現(xiàn)人工智能的全部潛力。