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【導讀】近日，由清華大學人工智能研究院、北京智源人工智能研究院、清華—中國工程院知識智能聯(lián)合研究中心、阿里集團—新零售智能引擎事業(yè)群編寫的《人工智能之認知圖譜》報告正式發(fā)布。報告顯示，以知識圖譜、認知推理、邏輯表達等技術(shù)為支撐的認知圖譜是實現(xiàn)機器認知智能的使能器，不僅讓機器理解數(shù)據(jù)的本質(zhì)，還可以讓機器解釋現(xiàn)象的本質(zhì)。

1956 年，人工智能概念提出以后，經(jīng)過六十多年的發(fā)展，人工智能在計算能力、大數(shù)據(jù)和深度學習的支撐下取得顯著成果。根據(jù)人工智能解決問題的不同階段，人工智能發(fā)展歷程可以分為：計算智能、感知智能、認知智能、意識智能（見圖 1）。計算智能讓機器能存會算；感知智能讓機器能聽會說、能看會認；認知智能解決機器能理解會思考的問題；意識智能是近期圖靈獎獲得者 Manuel Blum 夫婦提出的全新思想，核心理念是構(gòu)造一個新型的可用數(shù)學建模、可計算的機器認知／意識模型。

圖 1人工智能發(fā)展的幾個階段

如何實現(xiàn)認知智能，清華大學唐杰教授提出了結(jié)合知識圖譜、認知推理、邏輯表達等關(guān)鍵技術(shù)的認知圖譜（Cognitive Graph）是一種有力的支撐手段，希望利用知識表示、推理和決策，包括人的認知來解決復雜問題。這個思路的基本思想是結(jié)合認知科學中的雙通道理論，在人腦的認知系統(tǒng)中存在兩個系統(tǒng)：System 1 和 System 2，如圖 2 所示。System 1 是一個直覺系統(tǒng)，它可以通過人對相關(guān)信息的一個直覺匹配尋找答案，它是非�？焖�、簡單的；而 System 2 是一個分析系統(tǒng)，它通過一定的推理、邏輯找到答案。

圖 2 雙通道理論框架

讓機器具備認知智能，其核心就是讓機器具備理解和解釋能力。這種能力的實現(xiàn)與大規(guī)模、結(jié)構(gòu)化的背景知識是密不可分的。結(jié)合認知心理學、腦科學和人類知識等，以知識圖譜、認知推理、邏輯表達等技術(shù)為支撐的認知圖譜是實現(xiàn)機器認知智能的使能器，利用結(jié)構(gòu)化的實體、概念、關(guān)系等構(gòu)成元素，不僅讓機器理解數(shù)據(jù)的本質(zhì)，還可以讓機器解釋現(xiàn)象的本質(zhì)。

報告圍繞認知圖譜及其 3 個技術(shù)領(lǐng)域（知識圖譜、認知推理、邏輯表達），從概念、發(fā)展歷程、關(guān)鍵技術(shù)（如圖 3 所示）、問題與挑戰(zhàn)、未來研究方向等方面展開介紹，并進行了論文研究主題分析、經(jīng)典論文解讀，以及技術(shù)情報深入挖掘，旨在為讀者了解認知圖譜領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應用研究的代表性成果、以及研究動向和進展提供信息窗口。

圖 3 認知圖譜報告技術(shù)概覽

報告借助 AMiner 科技情報大數(shù)據(jù)挖掘與服務系統(tǒng)平臺，不僅深入分析了認知圖譜領(lǐng)域的技術(shù)研究發(fā)展趨勢和創(chuàng)新熱點，以及中國的專利數(shù)據(jù)和國家自然科學基金項目支持情況，還從學者分布地圖、學術(shù)水平分析、國際合作分析、學者流動情況等維度，對比分析了中國和全球其他國家學者在該領(lǐng)域的發(fā)展狀況，并給出了相應的對策建議，旨在為中國的學科布局和科技人才隊伍建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐和指導。以下選取代表性的分析維度進行展示說明。