第1章绪论_人工智能.ppt

人工智能与专家系统,信 息 系: 办公: Email:,教学内容：本章首先介绍人工智能的定义、发展概况及相关学派和他们的认知观，接着讨论人工智能的研究和应用领域 教学重点： 1．从不同科学或学科出发对人工智能进行定义； 2．介绍人工智能的起源与发展过程； 3．讨论人工智能与人类智能的关系； 4．简介目前人工智能的主要学派； 5．简介人工智能所研究的范围与应用领域第1章 绪论,第1章 绪论,教学难点：怎么样理解人工智能？人工智能作为一门学科有什么意义？人工智能的主要学派与其争论焦点 教学要求：重点掌握人工智能的几种定义，掌握目前人工智能的三个主要学派及对人工智能的理解，一般了解人工智能的主要研究范围和应用领域第1章 绪论,1.1人工智能的定义和发展,1. 前言---我们的时代 2. 智能的概念与特征 3. 人工智能的定义 4. 人工智能的起源与发展 5. 人工智能的研究目标及其研究内容,我们已跨进21世纪的新时代，牛顿、达尔文 、爱因斯坦、图灵……一代代大师、伟人在我们的身后；展现在我们的面前是科学发现和技术发明的海洋1. 前言---我们的时代,自然条件：在我们面前，有着可供人类使用的三大战略资源，它们是：——？ 即 物质、能源、信息； 由此，产生了促进人类文明的三要素： 即 材料、动力、知识。

过去，理性的力量使人类走出了神秘的阴影，认识并利用了物质文化、能量转换和信息控制，以科学和技术推动了文明的不断跃升 例如，人类发现并释放了原子中蕴藏的巨大能量； 现代人类已登上了先人们久已渴望亲临的月球； 在我们时代，已发明了便于处理各种信息的电脑； 还有，我们人类已发现了控制生命活动的基因……,引 语,“未来，人类的创造力将揭露更多的天机，科学和技术将开拓新的文明，人们将不再为资源短缺而不安，信息的运动速度将把一切都变为短暂我们将寻找人类的祖籍，我们将寻找心灵的居所，我们将寻觅地外生命的摇篮，我们将登陆火星并移民太空，我们将走向宇宙诞生的圣地…… ‘现在’是‘过去’和‘未来’的中转站,我们面对‘时空宝鉴’遥望未来,将会见到一个梦想不到的全新世界 ——摘自[科技创造未来](Future On Science) (徐冠华主编,北京理工大学出版社),引 语,人类在二十世纪取得了被誉为对未来影响最为深远的三大前沿科学技术成就，它们是——？ 即： 宇航空间技术 原子能技术 人工智能 其中，人工智能是由一群年轻学者首先提出来的二十世纪造就了三大前沿科学技术成就,,1.1人工智能的定义和发展,1. 前言---我们的时代 2. 智能的概念与特征 3. 人工智能的定义 4. 人工智能的起源与发展 5. 人工智能的研究目标及其研究内容,自然界四大奥秘： 物质的本质; 宇宙的起源; 生命的本质; 智能的发生。

2.智能的概念与特征,自然智能: 指人类和一些动物所具有的智力和行为能力 人类的自然智能（简称智能）: 指人类在认识客观世界中，由思维过程和脑力活动所表现出的综合能力 人类大脑是如何实现智能的 两大难题之一：宇宙起源、人脑奥秘 对人脑奥秘知之甚少 对人脑奥秘知道什么 结构：1011-12 量级的神经元，分布并行 功能：记忆、思维、观察、分析 等 对智能的严格定义 有待于人脑奥秘的揭示，进一步认识，也就产生了许多争议2.智能的概念与特征,2.智能的概念与特征,获取知识并应用知识求解问题的能力,（1）智能定义主要流派有： 思维理论：智能的核心 —— 思维 知识阈值理论：智能的基础 —— 知识 进化理论（MIT，R.A.Brooks, 人造机器虫研究)： 智能的基础——感知、行为、进化 “不需知识的智能”、“没有推理的智能” 智能是知识与智力的总和,知识是一切智能行为的基础,（2）智能的层次结构 高层智能：以大脑皮层（抑制中枢）为主，主要完成记忆、思维等活动 中层智能：以丘脑（感觉中枢）为主，主要完成感知活动 低层智能：以小脑、脊髓为主，主要完成动作反应活动 不同观点在层次结构中的对应关系 思维理论 知识阈值理论 进化理论,2.智能的概念与特征,,,,Text,Text,Text,,Text,Text,2.智能的概念与特征,,（3）智能的特征,感知能力,记忆思维能力,行为能力,学习能力,指人们通过视觉、听觉、触觉、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%以上信息通过视觉得到，10%信息通过听觉得到 所以感知是智能的前提与必要条件Text,Text,Text,,Text,Text,2.智能的概念与特征,,（3）智能的特征,感知能力,记忆思维能力,行为能力,学习能力,,思维方式： 抽象思维（逻辑思维）：根据逻辑规则对信息和知识进行处理的理性思维方式例如，逻辑推理等 形象思维（直感思维）：基于形象概念，根据感性形象认识材料对客观现象进行处理的一种思维方式例如，图像、景物识别等 灵感思维（顿悟思维）：是一种显意识和潜意识相互作用的思维方式例如，因灵感而顿时开窍2.智能的概念与特征,,,,,Text,Text,Text,,Text,Text,2.智能的概念与特征,,（3）智能的特征,感知能力,记忆思维能力,行为能力,学习能力,,,,Text,Text,Text,,Text,Text,2.智能的概念与特征,,（3）智能的特征,感知能力,记忆思维能力,行为能力,学习能力,感知--动作方式：对简单、紧急信息,,1.1人工智能的定义和发展,1. 前言---我们的时代 2. 智能的概念与特征 3. 人工智能的定义 4. 人工智能的起源与发展 5. 人工智能的研究目标及其研究内容,人工智能，顾名思义，即用人工制造的方法，实现智能机器或在机器上实现的智能系统。

人工智能，英文Artificial Intelligence,简称AI3. 人工智能的定义,人工智能的定义,,人工智能（机器）,,,人工智能（能力）,人工智能（学科）,人工智能（科学）,,,,,,,,,人工智能（系统）,,,人工智能（机器）,能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务(anthropomorphic tasks)的智能机器 A kind of machine that can performs various anthropomorphic[ˌænθrəpəˈmɔ:fik] tasks in an environment by learning autonomously or interactively.,,人工智能（学科）,人工智能(学科)是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术 A branch of the computer science that deals with the research, design and application of the intelligent computer. Its major objective is to develop and use a machine to imitate some intellectual capabilities of human brain and to develop the related theories and techniques.,,人工智能（能力）,人工智能(能力)是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。

The ability of a machine (device) to perform functions that are normally associated with human intelligence, such as recognition, perception, cognition, reasoning, planning, learning,understanding, and problem-solving.,,人工智能（系统 ）,人工智能（系统 ）是能驱使或操纵智能机器达到目标的一个系统 A system that can drive (operate) intelligent machine to reach its goal.,,人工智能（科学）,它是研究人类智能行为本质，模拟人类和生物智力并实现各种IC智能系统的一门科学 A discipline that studies the essences of the human- being intelligent behavior, simulates the intelligence of human and living beings, and realizes various IC intelligent systems.,,人工智能：是一门研究如何构造智能机器（智能计算机）或智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。

1.1人工智能的定义和发展,1. 前言---我们的时代 2. 智能的概念与特征 3. 人工智能的定义 4. 人工智能的起源与发展 5. 人工智能的研究目标及其研究内,,,,,,,,,,,,,,,,,,1956年前,1956--1970年,1970年至今,孕育期,形成期,发展期,4.人工智能的起源与发展,,自远古以来，人类就有用机器代替人们脑力劳动的的幻想：公元前900多年我国有歌舞机器人流传的记载 公元前，亚里斯多德（Aristotle）：三段论 培根（F. Bacon）：归纳法 莱布尼茨（G. W. Leibnitz）：万能符号、推理计算 布尔（G. Boole）：用符号语言描述思维活动的基本推理法则 1936年，图灵：图灵机 1943年，麦克洛奇（W. McCulloch）、匹兹(W. Pitts)： M－P模型,,孕育期（1956年之前）,美国爱荷华州立大学的阿塔纳索夫教授和他的研究生贝瑞在1937年至1941年间开发的世界上第一台电子计算机“阿塔纳索夫－贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer，ABC）”为人工智能的研究奠定了物质基础阿塔纳索夫,贝瑞,孕育期（1956年之前）,克利(1907－1980)：美国数学家、电子数字计算机的先驱，他与埃克特(J.P.Eckert)合作，1946年研制成功了世界上第一台通用电子计算机ENIAC。

麦克洛奇和皮兹：美国神经生理学家，于1943年建成了第1个神经网络模型(MP模型) 维纳1874－1956) ：美国著名数学家、控制论创始人1948年创立了控制论控制论向人工智能的渗透，形成了行为主义学派 图灵又于1950年，发表了《计算机能思维吗？》，提出了“机器能思维”的观点孕育期（1956年之前）,,AI诞生于1次历史性的聚会 时间：1956年夏季 地点：达特莫斯 (Dartmouth) 大学 目的：为使计算机变得更“聪明”，或者说使计算机具有智能 发起人： 麦卡锡(J.McCarthy)：Dartmouth的年轻数学家、计算机专家，后为MIT教授 明斯基(M.L.Minsky)：哈佛大学数学家、神经学家，后为MIT教授 洛切斯特(N.Lochester)： IBM公司信息中心负责人 香农(C.E.Shannon)： 贝尔实验室信息部数学研究员形成期（1956-1969）,莫尔(T.more)、塞缪尔(A.L.Samuel)：IBM公司 塞尔夫里奇(O.Selfridge)、索罗蒙夫(R.Solomonff) ：MIT 纽厄尔(A.Newell)：兰德(RAND)公司 西蒙(H.A.Simon)：卡内基(Carnagie)工科大学。

会议结果：由麦卡锡提议正式采用了“Artificial Intelligence”这一术语。