[科普中國]-人工智能工作站

工作站是以個人計算環(huán)境和分布式網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境為基礎(chǔ)，其性能高于微型計算機的一類多功能計算機。人工智能工作站是一種專用工作站，用于智能應(yīng)用的研究開發(fā)，可以高效地運行人工智能語言和人工智能算法模型（深度學(xué)習(xí)模型）。

簡介人工智能工作站是研究解釋和模擬人類智能、 智能行為及其規(guī)律的一門學(xué)科。其主要任務(wù)是建立智能信息處理理論，進而設(shè)計可以展現(xiàn)某些近似于人類智能行為的計算系統(tǒng)。人工智能工作站是專門用于人工智能研究（如專家系統(tǒng)和基于知識的推理）的工作站，人工智能研究對于硬件要求比較高。人工智能工作站的配置一般高于通用工作站，如圖形工作站，處理器使用GPU的工作站，提供高速運算功能，適應(yīng)多媒體應(yīng)用的功能和知識處理功能。

運行環(huán)境分布式計算是充分利用網(wǎng)絡(luò)資源的計算模型。該模型旨在提供一套有組織的系統(tǒng)方法，以實現(xiàn)一種開放型的標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使程序和數(shù)據(jù)都具有透明的分布能力和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)能力，以及互操作性和可移植性的能力1。個人計算環(huán)境是指為個人使用計算機創(chuàng)造一個盡可能易學(xué)易用的工作環(huán)境， 為面向特定應(yīng)用領(lǐng)域的人員提供一個具有友好人機界面的高效率工作平臺。

分布式網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境是指工作站在進行信息處理的過程中，可以通過網(wǎng)絡(luò)與其它工作站或計算機互通信息和共享資源。有以下優(yōu)點：

提供應(yīng)用服務(wù)與工具，開發(fā)的程序可在不同機器、不同操作系統(tǒng)、不同網(wǎng)絡(luò)上運行。

提供的核心服務(wù)高效集成，并提供分布式時間服務(wù)和同步。

提供異構(gòu)環(huán)境下的互操作和移植手段，不同機器和操作系統(tǒng)上的程序間可進行進程間通信。

支持數(shù)據(jù)共享，通過分布式文件系統(tǒng)（DFC）可透明訪問DCE中任何文件，就像訪問本地文件一樣。

提供最細致的資源訪問控制手段及安全措施，可以確認某用戶是否有權(quán)訪問某資源。

應(yīng)用領(lǐng)域專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是早期人工智能的一個重要分支，它可以看作是一類具有專門知識和經(jīng)驗的計算機智能程序系統(tǒng)，一般采用人工智能中的知識表示和知識推理技術(shù)來模擬通常由領(lǐng)域?qū)＜也拍芙鉀Q的復(fù)雜問題。一般來說，專家系統(tǒng)=知識庫+推理機，因此專家系統(tǒng)也被稱為基于知識的系統(tǒng)。一個專家系統(tǒng)必須具備三要素：領(lǐng)域?qū)＜壹壷R、模擬專家思維、達到專家級的水平。一個專家系統(tǒng)主要由以下兩部分組成：一個稱為知識庫的知識集合，它包括要處理問題的領(lǐng)域知識；和一個稱為推理機的程序模塊，它包含一般問題求解過程所用的推理方法與控制策略的知識。推理是指從已有事實推出新事實(或結(jié)論)的過程。人類專家能夠高效率求解復(fù)雜問題，除了因為他們擁有大量的專門知識外，還表現(xiàn)為他們選擇知識和運用知識的能力方面。知識的運用方式稱為推理方法，知識的選擇過程稱為控制策略。由于專家系統(tǒng)的主要功能是模仿人類專家的智能活動，所以它還需要使用專家系統(tǒng)的用戶與專家系統(tǒng)在求解問題過程中進行對話。這個人機交互的對話包括兩個方面，一方面專家系統(tǒng)要像人類專家在診斷疾病或診斷機器故障時，與處理對象對話或通信一樣，通過詢問或觀察獲取更多信息；另一方面專家系統(tǒng)又要像人類專家一樣，為用戶解釋它是如何求解問題的，或者推理過程中結(jié)論獲得的理由，或者為什么所期望的結(jié)論沒有達到的原因。

知識推理

知識推理是指在計算機或智能系統(tǒng)中，模擬人類的智能推理方式，依據(jù)推理控制策略，利用形式化的知識進行機器思維和求解問題的過程。智能系統(tǒng)的知識推理過程是通過推理機來完成的，所謂推理機就是智能系統(tǒng)中用來實現(xiàn)推理的程序。推理機的基本任務(wù)就是在一定控制策略指導(dǎo)下，搜索知識庫中可用的知識，與數(shù)據(jù)庫匹配，產(chǎn)生或論證新的事實。搜索和匹配是推理機的兩大基本任務(wù)。對于一個性能良好的推理機，應(yīng)有如下基本要求：(1)高效率的搜索和匹配機制；(2)可控制性；(3)可觀測性；(4)啟發(fā)性。智能系統(tǒng)的知識推理包括兩個基本問題：一是推理方法；二是推理的控制策略。推理方法研究的是前提與結(jié)論之間的種種邏輯關(guān)系及其信度傳遞規(guī)律等；而控制策略的采用是為了限制和縮小搜索的空間，使原來的指數(shù)型困難問題在多項式時間內(nèi)求解。從問題求解角度來看，控制策略亦稱為求解策略，它包括推理策略和搜索策略兩大類。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

王慧維 - 副研究員 - 西南大學(xué)