11-人工智能的定义23

1、人工智能丁世飞中国矿业大学D教材及参参考书教材：史忠植,王文杰杰.人工智能能，国防工工业出版版社,2007主要参考考书：1.王士士同.人工智能能教程,电子工工业出版版社,20062.蔡自兴, 徐光光祐.人工智能能及其应应用，清华大大学出版版社,2004结业安排排平时成绩绩-30分其中包括括：作业业、考勤勤、课堂堂提问等等期末成绩绩-70分以本课程程期末考考试成绩绩为主要要依据。学期成绩绩-100分学期成绩绩(100)=平时成成绩（30）+期末考考试(70)第一章绪绪论论1.1人人工智智能的定定义1.2人人工智智能的诞诞生及发发展第一章绪绪论论1.1人人工智智能的定定义人工智能能(Artific

2、ial Intelligence，简记为AI)是当前科科学技术术迅速发发展及新新思想、新理论论、新技技术不断断涌现的的形势下下产生的的一个学学科，也也是一门门涉及数数学、计计算机科科学、哲哲学、认认知心理理学和心心理学、信息论论、控制制论等学学科的交交叉和边边缘学科科。本章的主主要任务务是讨论论智能、人工智智能的基基本概念念，并对对人工智智能的发发展历史史、研究究目标、研究内内容、研研究途径径及研究究领域进进行简要要的讨论论。1.1人人工工智能的的定义6什么是智智能？智智能的本本质是什什么？这是古今今中外许许多哲学学家、脑脑科学家家一直在在努力探探索和研研究的问问题，但但至今仍仍然没有有完全解

3、解决，以以致被列列为自然然界四大大奥秘(物质的本本质、宇宇宙的起起源、生生命的本本质、智智能的发发生)之一。目前人们们大多是是把对人人脑的已已有认识识与智能能的外在在表现结结合起来来，从不不同的角角度、不不同的侧侧面、用用不同的的方法来来对智能能进行研研究的，提出的的观点亦亦不相同同。其中中影响较较大的主主要有思维理论论、知识识阈值理理论及进进化理论论等。1.1.1智能7Thinkingtheory思维理论论来自认知知科学(CognitiveScience,CS)。CS又称为思思维科学学，它是是研究人人们认识识客观世世界的规规律和方方法的一一门科学学，其目目的在于于揭开大大脑思维维功能的的奥秘

4、。该理论论认为智智能的核核心是思思维，人人的一切切智慧或或智能都都来自于于大脑的的思维活活动，人人类的一一切知识识都是人人们思维维的产物物，因而而通过对对思维规规律与方方法的研研究可望望揭示智智能的本本质。8Thinkingtheory思维科学学是一门门综合性性的交叉叉学科，故需要要多种学学科的配配合研究究。可以以从心理理学、人人工智能能、计算算机科学学、数学学、生理理学及文文学艺术术等方面面着手来来研究人人的思维维过程的的规律。思维科科学的应应用领域域十分广广泛，涉涉及科学学语言学学、模式式识别、人工智智能、教教育学、情报学学、管理理学、文文字学等等学科的的研究1990年史忠忠植提出出了人类

5、类思维的的层次模模型，表表明人类类思维有有感知思思维、形形象思维维、抽象象思维，并构成成层次关关系。感感知思维维是简单单的思维维形态，它通过过人的眼眼、耳、鼻、舌舌、身感感知器官官产生表表象，形形成初级级的思维维。感知知思维中中知觉的的表达是是关键。形象思思维主要要是用典典型化的的方法进进行概括括，并用用形象材材料来思思维，可可以高度度并行处处理。抽抽象思维维以物理理符号系系统为理理论基础础，用语语言表述述抽象的的概念。由于注注意的作作用，使使其处理理基本上上是串行行的。9Knowledgethresholdtheory知识阈值值理论着重强调调知识对对于智能能的重要要意义和和作用，认为智能行为

6、为取决于于知识的的数量及及其一般般化的程程度，一个系系统之所所以有智智能是因因为它具具有可运运用的知知识。在在此认识识的基础础上，它它把智能能定义为为：智能就是是在巨大大的搜索索空间中中迅速找找到一个个满意解解的能力力。这一理理论在人人工智能能的发展展史中有有着重要要的影响响，知识识工程、专家系系统等都都是在这这一理论论的影响响下发展展起来的的。10Evolutionarytheory进化理论论是由美国国麻省理理工学院院(MIT)的布鲁克克(R.A. Brook)教授提出出来的。该理论论认为人人的本质质能力是是在动态态环境中中的行走走能力、对外界界事物的的感知能能力、维维持生命命和繁衍衍生息的

7、的能力，正是这这些能力力对智能能的发展展提供了了基础，因此智智能是某某种复杂杂系统所所浮现的的性质。该理论论的核心心是用控控制取代代表示，从而取取消概念念、模型型及显式式表示的的知识(Intelligencewithoutrepresentation,Intelligence withoutreasoning)，否定抽象象对于智智能及智智能模拟拟的必要要性，强强调分层层结构对对于智能能进化的的可能性性与必要要性。11综合上述述各种观观点，可可以认为为智能是是知识与与智力的的总和。其中，知识是是一切智智能行为为的基础础，而智智力是获获取知识识并运用用知识求求解问题题的能力力，即在在任意给给定的环

8、环境和目目标的条条件下，正确制制订决策策和实现现目标的的能力，它来自自人脑的的思维活活动。12智能具有有下列特特征:1.具有有感知能能力(Perceiving ability)vision(80%)+hearing(10%)+touching+smelling+2.记忆与思思维能力力(Memorizing andthinkingability)analysis+ computation +comparison+ judgment+ inference+ association +decision-making+ logical thinkingthinkingintermsofimageins

9、piration thinking3.学习能力力及自适适应能力力(Learningand self-adapting)4.具有行为为能力(Actingability)13C1:类人行为为系统(Systems thatact likehuman)定义1人人工智智能是制制造能够够完成需需要人的的智能才才能完成成的任务务的机器器的技术术(“Theart of creating machines thatperformfunctionsthatrequiresintelligencewhenperformedbypeople”)(Kurzweil，1990)。定义2人人工工智能是是研究如如何让计计算机

10、做做现阶段段人类才才能做得得更好的的事情(Thestudyofhow to makecomputers do thingsatwhich,atthe moment,people arebetter”)(Rick和Knight，1991)。1.1.2人人工智智能的定定义14这种观点点与图灵测试试的观点很很吻合,是一种种类人行行为定义义的方法法.1950年,阿阿兰图灵(Alan Turing)突出图灵灵测试, 为智智能提供供一个满满足可操操作要求求的定义义.图图灵测试试用人类类的表现现来衡量量假设的的智能机机器的表表现,这这无疑是是评价智智能行为为的最好好且唯一一的标准准.图灵测试试的基本本过程图

11、灵称为为“模仿仿游戏”的测试试是这样样进行的的:将将一个人人与一台台机器置置于一间间房间中中，而与与另外一一个人分分隔开来来，并把把后一个个人称为为询问者者。询问问者不能能直接见见到屋中中任一方方，也不不能与他他们说话话，因此此，他不不知道到到底哪一一个实体体是机器器，只可可以通过过一个类类似终端端的文本本设备与与他们联联系。15然后,让让询问者者仅根据据通过这这个仪器器提问收收到的答答案辨别别出哪个个是计算算机，哪哪个是人人。如果果询问者者不能区区别出机机器和人人，那么么根据图图灵的理理论，就就可以以认为这这个机器器是智能能的。一台机器器要通过过图灵测测试，它它需要有有下面的的能力：自然语言

12、言处理: 实现现用自然然语言与与计算机机进行交交流;知识表示示:存存储它知知道的或或听到的的、看到到的；自动推理理：能根根据存储储的信息息回答问问题，并并提出新新的结论论；机器学习习：能适适应新的的环境，并能检检测和推推断新的的模式；计算机视视觉：可可以感知知物体；机器人技技术：可可以操纵纵和移动动物体。16图灵测试试的重要要特征：它给出了了一个客客观的智智能概念念，也就就是根据据对一系系列特定定问题的的反应来来决定是是否是智智能体的的行为。这为判判断智能能提供了了一个标标准，从从而避免免了有关关部门智智能：“真正”特征的的必然争争论。这项实验验使我们们免于受受到诸如如以下目目前无法法回答的的

13、问题的的牵制：计算机机使用的的内部处处理方法法是否恰恰当或者者机器是是否是否否真的意意识到其其动作。通过使询询问者只只关注回回答问题题的内容容，消除除了有利利于生物物体的偏偏置。17定义3人人工智智能是一一种使计计算机能能够思维、使机器器具有智智力的激激动人心心的新尝尝试(“Theexcitingnew efforttomake computersthinkmachineswith minds,inthefullandliteralsense”)（Haugeland，1985）。定义4人人工智智能是那那些与人人的思维、决策、问题求求解和学学习等有有关活动动的自动动化(“Theautomatio

14、nofactivities thatweassociate withhumanthinking, activitiessuchasdecisionmaking, problemsolving,learning”)(Bellman，1978)。C2:类人思维维系统(Systems thatthinklikehumans)18C3:理性思维维系统(Systems thatthinkrationally)定义5人人工智智能是用用计算模模型对智智力行为为进行的的研究(“Thestudyofmental facultiesthrough theuseofcomputationalmodels”)(Cha

15、rniak和McDermoth，1985)。定义6人人工智智能是研研究那些些使理解解、推理理和行为为成为可可能的计计算(“Thestudyofthe computationsthat makeitpossibletoperceive, reason,and act”)(Winston，1992)。19C4:理性行为为系统(Systems thatactrationally)定义7人人工智智能是一一门通过过计算过过程力图图解释和和模仿智智能行为为的学科科(“A field of study thatseekstoexplainandemulateintelligentbehaviorinterm

16、sofcomputational processes”)(Schalkoff，1990 )。定义8人人工智智能是计计算机科科学中与与智能行行为的自自动化有有关的一一个分支支(“Thebranch of computer sciencethatisconcernedwiththeautomationofintelligentbehavior”)(Luger和Stubblefield，1993)。201.1.3人人工智智能学科科人工智能能学科是计算机机科学中中涉及研研究、设设计和应应用智能机器器的一个分分支。所谓的智智能机器器就是能能够在各各类环境境中自主主地或交交互地执执行各种种拟人任任务的机机器。人人工智能能学科包包括研究究如何设设计和构构造智能能机器(智能计计算机)或智能能系统，使它能能模拟、延延伸、扩扩展人类类智能；如何在在这种智智能机器器(计算算机)上上来实现现人类智智能，使机器具具有类似似于人的的智能；如何来来应用这种智能机器器。21从另一个个角度来来看，人人工智能能是研究究怎样使使计