人工智能概述

1、人工智能基础人工智能基础主讲：江耿豪人工智能基础人工智能基础本节要点本节要点一自然智能与人工智能二人工智能的应用领域三人工智能的定义四人工智能的起源和学派人工智能基础人工智能基础一、自然智能与人工智能一、自然智能与人工智能人工智能（artificial intelligence, AI） 自然智能 生物智能 人类智能问：下列哪些能力是人类智能包含的基本能力？a) 感知能力b) 记忆与思维能力c) 学习和自适应能力d) 行为能力人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域 模式识别 计算机视觉 问题求解 自动定理证明 专家系统 自然语言理解 机器学习 机器人学与自动规划

2、人工神经网络 智能检索人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域1、模式识别、模式识别（pattern recognition）模式（pattern）具有某种特定性质的观察对象。人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域模式识别是用计算机模拟人的各种识别能力，使计算机能够对给定的事物进行鉴别，并把它归入与其相似的模式中。视觉、听觉能力图形图像、语音识别 人工智能基础人工智能基础人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域体验模式识别的应用：1、百度手写输入法（在插件管理中启用“手写输入”）2、讯飞语音输入法PC版3、在

3、线网页输入体验 http:/ 计算机视觉是研究为完成在复杂的环境中运动和在复杂的场景中识别物体，需要哪些视觉信息，以及如何从图像中获取这些信息的科学领域。人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域两维的图像三维空间的三维对象图像几何尺寸、形状、距离、运动速度、多个对象间的相互关系 人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域计算机视觉主要的应用领域：计算机视觉主要的应用领域： 过程自动控制工业机器人； 导航无人驾驶汽车、移动机器人等； 检测事件视频智能监控、人群计数等； 组织信息图像序列数据库的检索； 物体或环境的建模医学图像分析、地形学建模；

4、 交互作为人机交互设备的输入端； 自动检测制造业的应用。 人工智能基础人工智能基础举例：谷歌自主汽车人工智能基础人工智能基础v举例：Leap：手势操作系统：手势操作系统 http:/ 身份认证安保中的指纹或人脸身份认证b) 车牌检测高速路摄像头自动检测超速车辆车牌号。c) 运动分析通过对图像序列（视频）的处理，对其中运动物体的速度、方位等作出预估，即实现运动物体的跟踪。d) OCR 从扫描的图片中提取书面文本。e) 场景重建通过输入图像或视频对场景进行3D建模。 人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域3、问题求解、问题求解人工智能最早的尝试是求解智力难题和下棋程序

5、。基本方法：状态搜索、问题归约举例：一个农夫携带一只狼、一头山羊和一筐卷心菜，要从东岸过河到西岸。岸边有一条小船，只有农夫自己能划船，而且除了农夫以外，每次只能再带一样东西过河。在整个渡河过程中，无论什么情况，若农夫不在场时，则不允许狼和山羊单独相处，否则山羊会遭殃；山羊也不得与卷心菜放在一起，否则山羊会吃卷心菜。请问，农夫如何才能把它们全部安全摆渡到西岸？ 人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域举例：下棋程序1997年5月11日, IBM公司生产的世界上第一台超级国际象棋电脑“”击败了人类有史以来最伟大的国际象棋棋王卡斯帕罗夫。 深蓝(DeepBlue),是IB

6、M第五代大型机,有256颗CPU,平均每秒可计算棋局变化2OO万步。深蓝人工智能基础人工智能基础v问题求解技术在教育中的应用 智能组卷系统 智能排课系统人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域4、自动定理证明、自动定理证明 1956年，年，Newell(艾伦艾伦.纽厄尔纽厄尔)和和Simon(西蒙西蒙)设计程序设计程序Logic Theorist(Logic Theorist(逻辑理论家逻辑理论家) )证明了证明了数学原数学原理理第二章中的三十八条定理，又于第二章中的三十八条定理，又于19631963年证明了该章中的年证明了该章中的全部五十二条定理，走上了以计算机程

7、序来模拟人类思维的全部五十二条定理，走上了以计算机程序来模拟人类思维的道路。道路。逻辑程序设计语言逻辑程序设计语言PROLOG人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域5、专家系统、专家系统 专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术，根据某个领域一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以解决那些需要专家决策的复杂问题。 教学专家系统智能授导系统（ITS）智能教学系统体验汽车故障诊断专家系统：39人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域6、自然语言

8、理解自然语言理解 自然语言理解就是研究如何让计算机理解人类自然语言的一个研究领域。 回答有关提问 摘要生成和文本释义 机器翻译，即把用某一种自然语言表示的信息自动地翻译为另一种自然语言l Google翻译，网址：http:/ 百度在线翻译，网址：http:/ 聊天机器人ELIZA，网址：http:/www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html 人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域7、自动规划与机器人学、自动规划与机器人学()自动规划 规划是人类生产和社会活动的重要形式。自动规划旨在为活动实体（人、组织和机器）设计合理的活动序列。 人工智能基础人工

9、智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域7、自动规划与机器人学、自动规划与机器人学()机器人学 第一代机器人 第二代机器人（自适应机器人） 第三代机器人（智能机器人）l 视频1：机器人舞蹈人工智能基础人工智能基础机器人竞赛机器人竞赛目的：研究型探索/教育型普及+娱乐比赛：广茂达杯智能机器人大赛RoboCup（机器人世界杯赛）FIRACup（国际机器人足球联盟赛）NOC（全国中小学信息技术创新与实践活动） 虚拟机器人足球竞赛人工智能基础人工智能基础主要的机器人比赛项目主要的机器人比赛项目v比赛项目 足球比赛 灭火比赛 创新制作比赛 机器人擂台赛 机器人戏剧表演比赛 视频2：机器人竞赛

10、人工智能基础人工智能基础机器人足球比赛仿真平台机器人足球比赛仿真平台AI-RCJ体验：虚拟机器人足球赛人工智能基础人工智能基础二、人工智能的应用领域二、人工智能的应用领域8、机器学习、机器学习 机器学习是研究如何使用计算机来模拟人类学习活动的研究领域。更严格地说，就是研究计算机获取新知识和新技能，识别现有知识，不断改善性能，实现自我完善的方法。 9、人工神经网络、人工神经网络从实现智能的基本思路上看，人工神经网络与专家系统的最大区别在于专家系统属于人类智能的功能模拟，而人工神经网络则偏重对人脑结构的模拟。10、智能检索、智能检索人工智能基础人工智能基础三、人工智能的定义三、人工智能的定义 定义

11、定义1 智能机器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的机器。定义定义2 人工智能人工智能(学科学科)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。它的近期主要目标是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。定义定义3 人工智能人工智能(能力能力)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。定义定义4 人工智能（artificial intelligence）又称机器智能（machine intelligence）,是计算机科学中一门新兴的边缘学科，研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动。人工智能基础人工智能基础四、人工智能的起源和学派四、人工智能的起源和学派 1956年，达特茅斯(Dartmouth)大学，第一次人工智能研讨会人工智能基础人工智能基础v人工智能三大学派 符号主义符号主义又称为逻辑主义、心理学派或计算机学派，其原理主要为物理符号系统假设和有限合理性原理。 联结主义联结主义又称为仿生学派或生理学派，其原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法