浅谈智能科学——人工神经网络及其发展中的哲学思考

人工神经网络是人工智能科学的重大研究领域之一,并在二十世纪科学技术所得了重大成果。近年来,国际学术界掀起了研究人工神经网络的热潮,但其神经网络模拟的对象需进一步的理解。有鉴于此,本文从哲学的角度对人工神经网络的产生背景、发展进行了初步的讨论。

浅谈智能科学——

人工神经网络及其发展中的哲学思考

张茜

(川大学电气信息学院 6 0 6 )四 1 0 4【摘要 l x神经网络是人工智能科学的重大研究领域之一，在二十 a -并世纪科学技术所得了重大成果。近年来，国际学术界掀起了研究人工神经网络的热潮，但其神经网络模拟的对象需进一步的理解。有鉴于此，

解决的问题，取得了成功。 18并 94年 H no itn等人将模拟退火算法引入到神经网络中，出了 B 1 man网络模型 ( M网络 ) 19提 0t n z B。 92年， ol d用模拟生物进化的方式提出了遗传算法，来求解复 H ln a用杂的优化问题。 19 94年 A gle等在前人进化策略理论的基础 nen i上，出一种进化算法建立反馈神经网络，功地应用到模式识提成别、自动控制等方面；95把人工神经网络与模糊逻辑理论相结 19年合提出了模糊神经网络，得神经网络的研究取得了突破性进展。使 5人工神经网络的近期发展和在我国的发展概况。随着理论工、作的发展，神经网络的应用研究也取得了突破性进展，计算机视觉、在 自然语言理解、优化计算、智能控制、式识别、经计算机、模神知识推理专家系统与人工智能等领域得到了应用。许多国际著名公司也纷纷卷入对神经网络的研究， It、 M、i esH C如 n lB S mn、N。神经计算机产品 eI e开始走向商用阶段，国防、业和科研部门选用。在这种刺激和需被企求下，人工神经网络定会取得新的突破，来又一个高潮。迎二、工神经网络发展中的若干思考人

本文从哲学的角度对人工神经网络的产生背景、发展进行了初步的讨论。 【键词】工神经网络；经网络模拟；工智能关人神人

人工神经网络 ( r f i ua Ne r )简称 A N,称为 A t c l rl t k, i a Ne wo i N也

神经网络 ( s,由大量简单的神经元按一定方式连接形成的 NN )是 智能仿生动态网络。作为崭新的边沿交叉学科，的产生和发展它有着深刻的科学背景和社会背景。一

、

人工神经网络的发

展背景和简史

人工神经网络的研究始于二十世纪 4 O年代初。半个多世纪以来，历了兴起、潮与萧条、潮及稳步发展的远为曲折的道经高高路。为了更好地将 A NN应用到各个领域，必要如实地了解有 A N的发展历史，观地评价 A N的应用成果。下面将多人工 N客 N神经网络发展道路上的著名学者和发展历史做个简单的介绍。l人工神经网络的诞生。 l4、 9 3年，理学家 W.. culc心 SM c l h o

人工神经网络是一门高度综合的学科，的研究涉及到神经它科学、算机科学、制学、息论、规模集成电路技术、理学、计控信大物 心理学、物学、学、物进化论等诸多领域。从哲学的角度分生哲生析人工神经网络的发展，助于把握科学发展的大趋势，助于更有有进一步了解新技术的发展动因。以下是作者从哲学的角度分析人工神经网络的发展而得到的若干思考：l人工神经网络的应用是否体现了人与机器的关系。有心理、

和数理逻辑学家 w. it提出了 M— P模型。 P ts 14 9 9年，理学家 D O. e b根据心理学条件反射机理，出心 . Hb提了学习规律即著名的 Heb学习法则，:果两个神经元都处于 b即如兴奋激活状态，么彼此的突肋连结权就会得到增强。Heb规则那 b

对以后学习计算模型的研究产生了深远的影响。 2人工神经网络的兴起和第一次高潮。 2世纪 5年代末， .、 0 0 F R sn lt计了著名的“知机”这是一种多层神经网络。首次 oeba设 t感，

学家预见，1纪的心理学的高潮是人与机器关系研究。神经网 2世络的研究正是体现了心与脑的结合，工神经网络的问世标志着人认知科学、算机科学及人工智能的发展处于一个新的转折点。计 2人工神经网络能否模拟人脑的进化。人脑的进化不仅体现在、脑结构的改变及神经元的扩增上，而且更重要的是脑的思维功能的演进，体现在不断提升思维水平、思维的领域、象力、断能力、想判审美能力、言表达及掌握的能力、术的掌握及操

作能力等等方面。语技 认知的神经科学家在做实验时发现，经网络模拟究竟是否神可能已经聚焦于两种截然相反的观点。一种认为，目前为止，到我们对大脑的结构及其生理心理活动还不太清楚，谈不上对大脑更实行全方位的模拟。就模拟人脑的技术方法而言，代计算机的现信息处理、学计算模型存在着一定的局限性。数 但是另一种观点是，随着神经网络模拟的进步，某个子系统而就言，能模拟将逐步形成相关的模型，智分层次模拟，是人工智能发展这的必然途径。也许我们有一天会研制出一个“常人”机器人，可以模也拟出一个有明显个性的机器人来。虽然道路是曲折的，目标是清楚但的，技术是进步的。因而，经网络模拟将成为从可能走向现实、神由简走向复杂的中介，并最终模拟出类似于人类的机器人来。 人工神经网络本身就是一门边缘学科，的发展有更广阔的它科学背景，即是众多科研成果的综合产物，到目前为止，类亦。人大脑信号处理机制对人类自身来说，是一个黑盒子，揭示人脑仍要的奥秘需要许多专家的共同努力，人类智能行为不断深入研究，对 为人工神经网络发展提供丰富的理论源泉。【考文献】参 [] 1张德富，殷正坤[ 工神经网络的发展及其哲理 _学技术与辩 M]人科证法 .0 0 20 .

把神经网络研究的理论成果付诸到工程实现中。由于可应用于模式识别，想记忆等方面，联当时有上百家实验室投入此项研究。然而到了 6年代末，于多层神经网络尚未找到有效地计算工具， 0由 人们对神经网络的兴趣渐渐地转淡。人工神经网络的研究开始了长达二十年的沉寂时期。直到 16 9 0年， . i r w和 EH f提出 B W d o n .o 了自适应线性单元，可用于自适应滤波、测和模式识别。现已它预

在电力系统网络和其他控制领域有了较广泛的应用。至此，工人神经网络的研究工作进入了第一个高潮。 3人工神经网络发展的萧条期。 16、 99年，国人工智能学家美 Mii y和 P p r编写了影响很大的

r ns k ae t c如 rn (知机 )书， o5感一从理论上证明单层感知机的能力有限，且他们推测多层网络的感而知机能力也不过如此。他们的分析恰似一瓢冷水，很多学者感使到前途渺茫而纷纷改行，先参与研究的人员纷纷退出，这之后原在近 l年，经网络研究进入了一个缓慢发展的萧条期。 O神 尽管如此，人工神经网络的研究并没有停止.这期间，期问，在这 芬兰学者 TK hnn出了自组织映射理论，映了大脑神经细胞 .ooe提反的自组织特性、忆方式以及神经细胞兴奋刺激的规律；国学者记美 s . r sbr的自适应共振理论 ( R )日本学者 K F k s提 . G o se A g A T; .u uh i ma出了认知机模型；hnI nr则致力于神经网络有关数学理论的 Su hia c r i研究等，这些研究成果对以后的神经网络的发展产生了重要影响。 4人工神经网络发展的二次高潮。 1 8年： 94年，国生物、 92 18美物理学家 H pNd美国科学院院刊发表的两篇文章，力地推 of在有动了神经网络的研究，起了研究神经网络的第二次热潮。它引引 入了能量函数的概念，神经网络的稳定状态有了明确的度量；使用

模拟的电子器件构造了神经网络模型，用于数字式计算机不易并

E3 2张青贵 .工神经网络导论冲国水利水电出版社， 0 .人 2 4 0

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dk0j.html