人工智能第一章绪论3.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,参考书目,1,人工智能原理 刘叙华 姜云飞,吉林大学出版社,2,人工智能原理,美,尼尔逊,科学出版社,3,人工智能导论 何华灿,西北大学出版社,4,人工智能原理与方法 王永庆,西安交通大学出版社,第一章 绪论,人工智能,Artificial Intelligence-AI,是计算机科学、控制论、信息论、神经心理学、哲学、语言学等多种学科基础上发展起来的本章的主要内容,智能,人工智能的基本概念,人工智能的研究目标、内容、途径、研究领域,1.1,什么是人工智能,1,人脑的智能被列为自然界四大奥秘之一,物质的本质 宇宙的起源,生命的本质 智能的发生,2,对人脑研究主要有三种方法,思维理论：来自认知科学，认为智能的核心是思维，通过对思维规律与方法的研究揭示智能的本质斐波那切数列,知识阈值理论：认为智能行为取决于知识的数量以及一般化的程度提出智能就是在巨大搜索空间中迅速找到一个满意解的能力进化理论：核心是用控制取代表示，从而取消概念、模型及显示表示的知识，否定抽象对智能及智能模型的必要性，强调分层结构对智能进化的可能性与必要性。

3,智能：智能是知识与智力的总和其中知识是一切智能行为的基础，而智力是获取知识并运用知识求解问题的能力是头脑中思维活动的具体体现4,智能的特征,(1),具有感知能力：指人们通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力感知是人类最基本的生理、心理现象，是获取外部信息的基本途径，人类大约,80%,以上的外界信息是通过视觉得到的，有,10%,是通过听觉得到的，所以感知是产生智能活动的前提与必要条件盲人摸象,(2),具有记忆与思维的能力,记忆用于存储由感觉器官感知到的外部信息以及由思维所产生的知识思维用于对记忆的信息进行处理，利用已有的知识对信息进行分析、计算、比较、判断、推理、联想、决策等思维可分为：逻辑思维,形象思维,顿悟思维,逻辑思维：又称抽象思维，它是一种根据逻辑规则对信息进行处理的理性思维方式，反映了人们对抽象的、间接的、概括的方式认识客观世界的过程逻辑思维的特点,:,依靠逻辑进行思维,思维过程是串行的、表现为一个线性过程,容易形式化，用符号串表达出来,思维过程具有严密性、可靠性,形象思维：又称有感思维，它是一种以客观现象为思维对象，以感性形象认识为思维材料，以意向为主要思维工具，以指导创造物化形象的实践为主要目的的思维活动。

形象思维的特点：,主要是依据直觉，靠感觉形象进行思维,思维过程是并行协同式的，表现为一个非线性过程,形式化困难,不精确,在信息变形或缺少的情况下仍有可能得到比较满意的结果,顿悟思维,:,又称灵感思维，它是一种显意识与潜意识相互作用的思维方式顿悟思维特点,:,具有不定期的突发性,具有非线性的独创性及模糊性,它穿插于形象思维与逻辑思维之中，起着突破、创新、升华的作用3),具有学习能力及自适应能力,(4),具有行为能力：人通过语言、表情、眼神、形体、动作对外界的刺激做出反应，传达某个信息，称为行为能力或表达能力5,人工智能：是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫与美国,IBM,公司的,RS/6000SP,（深蓝）计算机系统于,97,年,5,月,3,日,5,月,11,日进行了六局的,“,人机大战,”,，最终,“,深蓝,”,以,3.5,比,2.5,击败对手图灵的梦想 询问者,-,人 智者,-,机器,询问者：你的,14,行诗的首行为,“,你如同夏日,”,，你不觉得,“,春日,”,更好吗？,智 者：它不合韵询问者：,“,冬日,”,如何？他完全合韵。

智 者：它确是合韵的，但没有人愿被比为,“,冬日,”,询问者：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗？,智 者：是的询问者：圣诞节是冬天的一个节日，我想匹克威克先生,对这个比喻不会介意吧智 者：我认为你不够严谨，,“,冬日,”,指的是一般的冬天,的日子，而不是某个特别的日子，如圣诞节6,人工智能的发展,人工智能是在,1956,年作为一门新兴学科而正式提出的在,50,多年的发展中，它经历了萌芽期、形成期和发展期三个阶段1),萌芽时期（,1956,年之前）,哲学家亚里斯多德,(,公元前,384,322),在他的名著,工具论,中提出了形式逻辑的一些主要定律，三段论至今仍是演绎推理的基本依据公,元,元,850,年,，,，,希,希,腊,腊,就,就,有,有,制,制,造,造,机,机,器,器,人,人,帮,帮,助,助,人,人,们,们,劳,劳,动,动,的,的,神,神,话,话,传,传,说,说,公,元,元,900,年,，,，,我,我,国,国,有,有,歌,歌,舞,舞,机,机,器,器,人,人,的,的,传,传,说,说,记,记,载,载,美,国,国,哲,哲,学,学,家,家,培,培,根,根,(1561,1626),曾,系,系,统,统,地,地,提,提,出,出,了,了,归,归,纳,纳,法,法,，,，,并,并,提,提,出,出,了,了,“,知,识,识,就,就,是,是,力,力,量,量,”,的,警,警,句,句,。

德,国,国,数,数,学,学,家,家,莱,莱,布,布,尼,尼,茨,茨,(1646,1716),提,出,出,了,了,万,万,能,能,符,符,号,号,和,和,推,推,理,理,计,计,算,算,的,的,思,思,想,想,英,国,国,逻,逻,辑,辑,学,学,家,家,布,布,尔,尔,(1815,1864),创,立,立,了,了,布,布,尔,尔,代,代,数,数,英,国,国,数,数,学,学,家,家,图,图,灵,灵,在,在,1936,年,提,提,出,出,了,了,图,图,灵,灵,机,机,美,国,国,神,神,经,经,学,学,家,家,麦,麦,克,克,洛,洛,奇,奇,与,与,匹,匹,兹,兹,在,在,1943,建,立,立,了,了,第,第,一,一,个,个,神,神,经,经,网,网,络,络,模,模,型,型,（,（,M-P,）,模,模,型,型,美,国,国,数,数,学,学,家,家,莫,莫,克,克,利,利,和,和,埃,埃,柯,柯,特,特,在,在,1946,研,制,制,出,出,第,第,一,一,台,台,计,计,算,算,机,机,2),形,成,成,时,时,期,期,（,（,1956,1969,）,1956,年,夏,夏,季,季,，,，,麻,麻,省,省,理,理,工,工,学,学,院,院,的,的,麦,麦,卡,卡,锡,锡,、,、,明,明,斯,斯,基,基,IBM,公司信息研,究,究中心的洛,切,切斯特,贝尔实验室,的,的香农发起,邀请,IBM,公司的莫尔,、,、赛缪尔,麻省理工学,院,院的塞尔夫,里,里奇、索罗,门,门夫,兰德公司纽,厄,厄尔,卡内基,梅隆大学的,西,西蒙,在达特莫斯,大,大学召开了,一,一次研讨会,，,，历时两个,月,月，提出了,“,人工智能,”,这一术语。

标,标志着一个,新,新学科的诞,生,生在机器学习,方,方面：塞缪,尔,尔于,1956,年研制出了,跳,跳棋程序,1959,年击败设计,者,者，,1962,年击败州冠,军,军,在定理证明,方,方面：美籍,华,华人数理逻,辑,辑学家王浩,于,于,1958,年在,IBM-740,机上用了,3,5min,证明了,数学原理,中的有关命,题,题,在模式识别,方,方面：,1959,年塞尔夫里,奇,奇推出了一,个,个模式识别,程,程序，,1965,年罗伯特编,制,制出了可分,辨,辨积木构造,的,的程序,在问题求解,方,方面：,1960,年纽厄尔等,人,人在总结心,理,理学试验的,基,基础上，编,制,制了通用问,题,题求解程序,GPS,在专家系统,方,方面：美国,斯,斯坦福大学,的,的费根鲍姆,，,，,1965,年开始专家,系,系统,DENDRAL,的研究，,1968,年投入使用,在人工智能,语,语言方面：,1960,年麦卡锡研,制,制出了,LISP,语言,(3),发展时期（,1970,年以后）,1972,年法国马塞,大,大学的科麦,瑞,瑞尔提出了,PROLOG,语言,1972,年斯坦福大,学,学的肖特里,菲,菲等研究制,造,造了用于诊,断,断和治疗感,染,染性疾病的,专,专家系统,MYCIN,1972,年的概念网结,构,构,1973,年等人的语义,网,网络结构,1974,年,M.Minsky,的框架系统,的,的分层组织,结,结构,1977,年提出了知识,工,工程,我国从,1978,年开始人工,智,智能课题的,研,研究，主要,在,在定理证明,、,、汉语自然,语,语言理解、,机,机器人及专,家,家系统方面,，,，并取得了,一,一些初步成,果,果。

1990,年，我国召,开,开了第一届,中,中国人工智,能,能联合会，,简,简称,CJCAI-ChineseJoint Conference onArtificial Intelligence,标志着我国,人,人工智能的,研,研究发展到,了,了一个新阶,段,段1.2,人工智能的,研,研究目标和,基,基本内容,1,近期与远期,目,目标,(1),近期目标：,使,使现有的电,子,子数字计算,机,机更,聪明、更有,用,用、使它不,仅,仅能做一般,的,的数值,计算及非数,值,值信息的数,据,据处理，而,且,且能运,用知识处理,问,问题，能模,拟,拟人类的部,分,分智能,行为2),远期目标：,构,构造智能计,算,算机,2,人工智能研,究,究的基本内,容,容,(1),机器感知：,使,使机器具有,类,类似于人的,感,感知能力，,视,视觉、听觉,为,为主2),机器思维：,是,是指对通过,感,感知得来的,外,外部信息及,机,机器内部的,各,各种工作信,息,息进行有目,的,的的处理,知识的表达,、,、组织、推,理,理、各种启,发,发式搜索及,控,控制策略、,神,神经网络3),机器学习：,获,获取新知识,，,，学习新技,巧,巧，在实践,中,中不断完善,、,、改进能力,。

4),机器行为：,说,说、写、画,、,、走路、取,物,物、操作等,(5),智能系统及,智,智能计算机,构,构造技术,1.3,人工智能的,研,研究途径,一种观点主,张,张用生物学,的,的方法研究,，,，搞清楚人,类,类智能的本,质,质，是以网,络,络连接为主,的,的连接机制,方,方法另一,种,种观点主张,通,通过运用计,算,算机科学的,方,方法进行研,究,究，实现人,类,类智能在计,算,算机上的模,拟,拟，称为以,符,符号处理为,核,核心的方法,1,以符号处理,为,为核心的方,法,法（自上向,下,下方法,-,符号主义）,起,起源于,20,世纪,50,年代中期，,是,是由纽厄尔,与,与西蒙等人,在,在研究通用,问,问题求解系,统,统,GPS,中首先提出,来,来的特征：,立足于逻辑,运,运算和符号,操,操作，适合,于,于模拟人的,逻,逻辑思维过,程,程，解决需,要,要进行逻辑,推,推理的复杂,问,问题,知识可用显,示,示的符号表,示,示,便于模块化,能与传统的,符,符号数据库,进,进行链接,可对推理结,论,论作出理解,，,，便于对各,种,种可能性进,行,行选择,有时非逻辑,推,推理在求解,问,问题中起重,要,要作用，人,的,的感知过程,主,主要是形象,思,思维,-,逻辑做不到,的,的，也是无,法,法用符号表,示,示的。

所以,单,单凭符号方,法,法来解决智,能,能中的所有,问,问题是不可,能,能的2,以网络连接,为,为主的连接,机,机制方法（,自,自下向上方,法,法，连接主,义,义）是在人,脑,脑神经元及,其,其相互连接,而,而成网络的,启,启示下，试,图,图通过许多,人,人工神经元,间,间的并行协,同,同作用来实,现,现对人类智,能,能的模拟特征：,通过神经元,之,之间的并行,协,协同作用实,现,现信息处理,，,，处理过程,具,具有并行性。