对话机器人诞生，打开人机交互大门

刘朝晖

1989年12月4日，日本工业技术院电子技术综合研究所宣布，研制出两个具有高技能和智能的工业用机器人，其中一个被称之为“与人对话型机器人”，这个机器人可使用火柴、酒精灯、乳钵、乳棒等代替人来完成火焰反应试验，最大的特点是可与人进行对话，协调作业。当它遇到不能处理的复杂情况时，可用声音向人请教。

这种“与人对话型机器人”，其实就是聊天机器人。机器与人进行对话的技术，最早可以追溯到1950年的图灵测试，已经走过了 70多年的时间。聊天机器人自从1966年问世也已经发展了很长的时间，但是真正引起全球的关注和期待，还是2022年底出现的ChatGTP。

回顾对话机器人的发展历史，首先要提及的就是著名的图灵测试。1950年，计算机科学之父艾伦·图灵（Alan Turing）发表了具有里程碑意义的论文《电脑能思考吗？》，第一次提出“机器思维”的概念，即图灵测试。他说，如果一台机器能够与人类展开对话，而不被辨别出其机器身份，那么可以说这台机器具有智能。

虽然说用图灵测试来评测对话系统目前存在很多的争议，但不妨碍图灵测试的思路引领了几十年间对话系统的发展。

在 1964 年至 1966 年间，麻省理工学院人工智能实验室的德裔美国计算机科学家约瑟夫·维森鲍姆（Joseph Weizenbaum）开发了历史上第一个聊天机器人—— ELIZA，实现了计算机与人通过文本的交流。用户可以使用打字机输入人类的自然语言，获得来自机器的响应。

事实上，维森鲍姆仅用 200 行代码就实现了这一过程，使 ELIZA能够让人产生被机器聆听、理解的错觉。ELIZA主要是用在临床治疗中，模仿心理医生对患者提供咨询服务。当时只是用一些关键字的识别，但反响很大。

2013年，日本可对话的Kirobo机器人随同日本首位进驻国际空间站的宇航员一同前往太空。

在随后的几十年里，众多的聊天机器人开发者在维森鲍姆的模型的基础上进行构建，力求实现更像人类的交互。通过图灵测试已经成为一个共同的目标，即测试新机器人与人类评委的对话能力。

1981 年，日本开展第五代计算机项目，旨在制造出能够与人对话、翻译语言、解释图像，并且能像人一样推理的机器。随后，英国、美国也纷纷响应，人工智能迎来又一次大发展时期。本文开头所述的日本“与人对话型机器人”正是在这一段时期内诞生的。

1988 年诞生的一款名为Jabberwacky的聊天机器人，旨在以有趣的方式模拟自然的人类对话，被认为使用了一种称为“上下文模式匹配”的人工智能技术。1992年诞生的Dr. Sbaitso聊天机器人是将 AI 融入聊天机器人的最早尝试之一，并以其全语音操作的聊天程序而闻名。

时间跨越到 1995 年，业界诞生了一个非常聪明的，而且很有知名度的对话机器人 Alice。这款机器人三次获得了罗伯纳奖，与当年同类产品相比具有很大的竞争优势。

这个机器人是一种自然语言处理聊天机器人，日常对话都可以应付，不过本质上它的原理是基于模式匹配。这类对话机器人的功能，基本都是基于关键字的识别或者是模式匹配来构建对话系统。

从20世纪80年代中期开始，机器学习成为人工智能的新方向。机器学习将人工智能的重心从“制造”智能转移到“习得”智能。相应地，模式识别理论方法也取得了巨大进步，相关技术广泛应用于搜索引擎、机器翻译、语音识别、人脸识别等领域。

这一时期，基于机器学习自然语言理解方法百花齐放，出现了很多经典的机器学习模型。但是，傳统的机器学习也很快遇到了瓶颈，特别是在语音识别和图像分类方面，准确率无法得到很大的提升，所以这些系统基本上转向了基于大数据和深度学习的技术，比如现在大家熟知的Google Home、Siri 等助手类机器人。

最近几年随着人工智能研究再度兴起，人机对话的研究也越来越火热。基于深度学习技术，使得端到端的对话系统变得可行。对话相关技术的逐步成熟也引发了工业界研发对话产品的热潮，产品类型主要包括语音助手、智能音箱和闲聊软件。2017 年开始，对话系统大规模在行业落地应用，也有人称 2017 年是对话机器人的元年。

2018年，OpenAI发表了一篇论文，介绍了一个名为“生成式预训练变换器”的新型语言学习模型，简称GPT。之前的语言学习模型，基本都需要人为去监督，或者人为设定一些标签，但GPT不需要了，只要把一堆数据放进去，它就可以自我学习。

ChatGPT于2022年11月推出，在两个月时间内月活量突破了1亿人。

其后一年推出的GPT-2，在文本内容生成方面表现出了强大的天赋：阅读摘要、聊天、续写、编故事，甚至生成假新闻、钓鱼邮件或在网上进行角色扮演等，通通不在话下。在“变得更大”之后，GPT-2 的确展现出了普适而强大的能力，并在多个特定的语言建模任务上实现了那时的最佳性能。GPT-3几乎可以完成自然语言处理的绝大部分任务，例如面向问题的搜索、阅读理解、语义推断、机器翻译、文章生成和自动问答等等。其后的GPT-3.5还加入了一个人工反馈的机制，就是聊天时告诉你聊得是好还是不好。

在此基础上，ChatGPT于2022年11月推出，在两个月时间内月活量突破了1亿人，扩张速度史上最快，成为了聊天机器人新一代顶流。

我们相信，随着人工智能技术的发展，我们未来一定能与更聪明的对话机器人交流，享受到人机交互的更多乐趣，让对话机器人更好地为我们服务。