stu-kj第1章+人工智能概述

第1章人工智能概述第1章人人工智智能概述述1956年正式提提出人工工智能（artificialintelligence,AI））这个术语语并把它它作为一一门新兴兴科学的的名称。。20世纪三大科学技术成就：空间技术原子能技术人工智能2第1章人人工智智能概述述1.1人工智能能的基本本概念1.2人工智能能的发展展简史1.3人工智能能研究的的基本内内容1.4人工智能能的主要要研究领领域3第1章人人工智智能概述述1.1人工智能能的基本本概念1.2人工智能能的发展展简史1.3人工智能能研究的的基本内内容1.4人工智能能的主要要研究领领域41.1..1智能的概概念自然界四四大奥秘秘：物质质的本质质、宇宙宙的起源源、生命命的本质质、智能能的发生生。对智能还还没有确确切的定定义，主主要流派派有：（1）思维理理论：智智能的核核心是思思维（2）知识阈阈值理论论：智能能取决于于知识的的数量及及一般化化程度（3）进化理理论：用用控制取代代知识的的表示智能是知识与智力的总和知识是一一切智能能行为的的基础获取知识识并应用用知识求求解问题题的能力力5感知能力力：通过视觉觉、听觉觉、触觉觉、嗅觉觉等感觉觉器官感感知外部部世界的的能力。。80%以上信息息通过视视觉得到到，10%信息通过过听觉得得到。1.1..2智能的特特征存储由感感知器官官感知到到的外部部信息以以及由思思维所产产生的知知识对记忆的的信息进进行处理理2.记忆与思思维能力力6（1）逻辑思思维（抽抽象思维维）依靠逻辑辑进行思思维。思维过程程是串行的。容易形式化。思维过程程具有严严密性、、可靠性性。1.1..2智能的特特征（2）形象思维维（直感感思维））依据直觉觉。思维过程程是并行协同同式的。形式化困困难。在信息变变形或缺缺少的情情况下仍仍有可能能得到比比较满意意的结果果。74.行为能力力（表达能力力）1.1..2智能的特特征（3）顿悟思思维（灵灵感思维维）不定期的的突发性性。非线性的独创性性及模糊糊性。穿插于形形象思维维与逻辑辑思维之之中。3.学习能力

学习既可能是自觉的、有意识的，也可能是不自觉的、无意识的；既可以是有教师指导的，也可以是通过自己实践的。人们的感感知能力力：用于于信息的的输入。。行为能力力：信息息的输出出。8人工智能能：用人工工的方法法在机器器（计算算机）上上实现的的智能；；或者说说是人们们使机器器具有类类似于人人的智能能。1.1..3人工智能能人工智能能学科：一门研研究如何何构造智智能机器器（智能能计算机机）或智智能系统统，使它它能模拟拟、延伸伸、扩展展人类智智能的学学科。图灵测试试：1950年图灵发发表的《计算机与与智能》中设计了了一个测测试，用用以说明明人工智智能的概概念。9第1章人人工智智能概述述1.1人工智能能的基本本概念1.2人工智能能的发展展简史1.3人工智能能研究的的基本内内容1.4人工智能能的主要要研究领领域101.2人工智能能的发展展简史1.2..1孕育（1956年之前））公元前，，亚里斯斯多德（（Aristotle））：三段论培根（F.Bacon）：：归纳法莱布尼茨茨（G.W.Leibnitz）：万能符号号、推理理计算布尔（G.Boole）：：用符号语语言描述述思维活活动的基基本推理理法则1936年，图灵灵：图灵灵机1943年，麦克克洛奇（（W.McCulloch））、匹兹(W.Pitts)：：M－P模型111.2人工智能能的发展展简史1.2..1孕育（1956年之前））美国爱荷荷华州立立大学的的阿塔纳纳索夫教教授和他他的研究究生贝瑞瑞在1937年至1941年间开发发的世界界上第一一台电子子计算机机“阿塔塔纳索夫夫－贝瑞瑞计算机机（Atanasoff-BerryComputer，，ABC）”为人工智智能的研研究奠定定了物质质基础。。阿塔纳索索夫贝瑞121.2..2形成（1956年－1969年）1956年夏，当当时美国国达特茅茅斯大学学数学助助教、现现任斯坦坦福大学学教授麦卡锡和哈佛大大学数学学和神经经学家、、现任MIT教授明斯斯基、IBM公司信息息研究中中心负责责人洛切斯特特、贝尔实验验室信息息部数学学研究员员香农共同发起起，邀请请普林斯斯顿大学学莫尔和和IBM公司塞缪尔、MIT的塞尔夫里里奇和索索罗莫夫夫以及兰德德公司和和卡内基基－梅隆隆大学的的纽厄尔、西蒙等10名年轻学学者在达达特莫斯斯大学召召开了两两个月的的学术研研讨会，，讨论机机器智能能问题。。会上经麦麦卡锡提提议正式式采用““人工智智能”这这一术语语，标志志着人工工智能学学科正式式诞生。。麦卡锡锡因而被被称为人人工智能能之父。。此后，美美国形成成了多个个人工智智能研究究组织，，如纽厄厄尔和西西蒙的CarnegieRAND协作组，，明斯基基和麦卡卡锡的MIT研究组，，塞缪尔尔的IBM工程研究究组等。。131.2..2形成（1956年－1969年）1956年以后，，人工智智能的研研究在机机器学习习、定理理证明、、模式识识别、问问题求解解、专家家系统及及人工智智能语言言等方面面都取得得了许多多引人瞩瞩目的成成就。。1969年，成立立了国际际人工智智能联合合会议（InternationalJointConferencesonArtificialIntelligence，IJCAI）。1970年，创刊刊了国际际性的人人工智能能杂志（ArtificialIntelligence）。141.2..3发展（1970年－）20世纪60年代末，，人工智智能研究究遇到困困难，如如机器翻翻译。1966年美国顾顾问委员员会的报报告裁定定：还不不存在通通用的科科学文本本机器翻翻译，也也没有很很近的实实现前景景。英国国、美国国中断了了大部分分机器翻翻译项目目的资助助。1977年，费根根鲍姆在在第五届届国际人人工智能能联合会会议上提提出了““知识工工程”概概念，推推动了知知识为中中心的研研究。1981年，日本本宣布第第五代计计算机发发展计划划，并在在1991年展出了了研制的的PSI－－3智能工作作站和由由PSI－－3构成的模模型机系系统。我国自1978年开始把把“智能能模拟””作为国国家科学学技术发发展规划划的主要要研究课课题。1981年成立了了中国人人工智能能学会。现在，人人工智能能已经成成为计算算机、航航空航天天、军事事装备、、工业等等众多领领域的关关键技术术。15第1章人人工智智能概述述1.1人工智能能的基本本概念1.2人工智能能的发展展简史1.3人工智能能研究的的基本内内容1.4人工智能能的主要要研究领领域161.3人工智能能研究的的基本内内容知识表示示知识表示示：将人类知知识形式式化或者者模型化化。知识表示示方法：符号表表示法、、连接机机制表示示法。符号表示示法：用各种种包含具具体含义义的符号号，以各各种不同同的方式式和顺序序组合起起来表示示知识的的一类方方法。例例如，一一阶谓词词逻辑、、产生式式等。连接机制制表示法法：把各种种物理对对象以不不同的方方式及顺顺序连接接起来，，并在其其间互相相传递及及加工各各种包含含具体意意义的信信息，以以此来表表示相关关的概念念及知识识。例如如，神经经网络等等。172.机机器感知知2.机器感知知机器感知知：使机机器（计计算机））具有类类似于人人的感知知能力。。以机器器视觉(machinevision)与机器听听觉为主主。1.3人工智能能研究的的基本内内容3.机器思维维机器思维维：对通通过感知知得来的的外部信信息及机机器内部部的各种种工作信信息进行行有目的的的处理理。182.机机器感知知4.机器学习习机器学习习（machinelearning）：研究如何何使计算算机具有有类似于于人的学学习能力力，使它它能通过过学习自自动地获获取知识识。1957年，Rosenblatt研制成功功了感知知机。1.3人工智能能研究的的基本内内容5.机器行为为机器行为为：计算算机的表表达能力力，即““说”、、“写””、“画画”等能能力。19第1章人人工智智能概述述1.1人工智能能的基本本概念1.2人工智能能的发展展简史1.3人工智能能研究的的基本内内容1.4人工智能能的主要要研究领领域201.4人工智能能的主要要研究领领域1.自动定理理证明

定理证明明的实质质是证明明由前提提P得到结论论Q的永真性性。1958年，王浩浩证明了了有关命命题演算算的全部部定理（（220条）、谓谓词演算算中150条定理的的85%。1965年鲁宾逊逊（Robinson）提出了归归结原理理，使机机器定理理证明成成为现实实。我国著名名数学家家、中国国科学院院吴文俊俊院士把把几何代代数化，，建立了了一套机机器证明明方法，，被称为为“吴方方法”。。211.4人工智能能的主要要研究领领域2.博弈下棋、打打牌、战战争等一一类竞争争性的智智能活动动。1956年，塞缪缪尔研制制出跳棋棋程序。。1991年8月，IBM公司研制制的DeepThought2计算机系系统与澳澳大利亚亚象棋冠冠军约翰翰森（D.Johansen）举行了一一场人机机对抗赛赛，以1：1平局告终终。1996年2月月10日至17日，IBM公司的““深蓝””计算机机系统与与卡斯帕帕罗夫进进行了六六局比赛赛，以3.5比比2.5的总比分分赢得这这场世人人瞩目的的“人机机大战””的胜利利。222007年台北国国际发明明暨技术术交易展展览上，，第三代代智能机机器人DOC现场表演演下棋。。1.4人工智能能的主要要研究领领域231.4人工智能能的主要要研究领领域模式识别别（patternrecognition）：研究对象象描述和和分类方方法的学学科。分分析和识识别的模模式可以以是信号号、图象象或者普普通数据据。文字识别别：邮政政编码、、车牌识识别、汉汉字识别别。人脸识别别：反恐恐、商业业。物体识别别：导弹弹、机器器人。3.模式识别别241.4人工智能能的主要要研究领领域4.专家系统统专家系统统模拟人人类专家家求解问问题的思思维过程程求解领领域内的的各种问问题，其其水平可可以达到到甚至超超过人类类专家的的水平。。1965年费根鲍鲍姆研究究小组开开始研制制第一个个专家系系统——分析化合合物分子子结构的的DENDRAL，1968年完成并并投入使使用。1971年MIT开发成功功求解一一些数学学问题的的MYCSYMA专家系统统。拉特特格尔大大学开发发的清光光眼诊断断与治疗疗的专家家系统CASNET。。1972年斯坦福大大学肖特里菲菲等人开开始研制制用于诊诊断和治治疗感染染性疾病病的专家家系统MYCIN。1976年斯坦福福研究所所开始开开发探矿矿专家系系统PROSPECTOR，1980年首次实实地分析析华盛顿顿某山区区地质资资料，发发现了一一个钼矿矿。1981年斯坦福福大学研研制成功功专家系系统AM，能模拟人人类进行行概括、、抽象和和归纳推推理，发发现某些些数论的的概念和和定理。。251.4人工智能能的主要要研究领领域5.机器人20世纪60年代初，研制制出尤尼尼梅特和和沃莎特特兰两种种机器人人。机器人发发展：程程序控制制机器人人（第一一代）、、自适适应机器器人（第第二代））、智能能机器人人（现代代）。26仿人形机机器人表表演舞蹈蹈千手观观音2007年9月月26日，南京京青少年年活动中中心科技技馆展示示大厅里里，来自自中国科科技大学学的8个20多厘米高高的机器器人表演演《千手观音音》，它们的的手臂、、身躯随随着节奏奏依次或或伸展或或摇摆，，还能够够蹲起直直立。1.4人工智能能的主要要研究领领域271.4人工智能能的主要要研究领领域6.机器视觉觉

机器视觉觉(machinevision)或计算机机视觉(computervision))是用机器器代替人人眼睛进进行测量量和判断断。机器视觉觉系统是是指通过过图像摄摄取装置置将被摄摄取的目目标转换换成图像像信号，，传送给给专用的的图像处处理系统统，根据据像素分分布和宽宽度、颜颜色等信信息，转转换成数数字信号号，抽取取目标的的特征，，根据判判别结果果控制现现场的设设备动作作。机器视觉觉应用在在半导体体及电子子、汽车车、冶金金、制药药、食品品饮料、、印刷、、包装、、零配件件装配及及制造质质量检测测等。281.4人工智能能的主要要研究领领域7.自然语言言理解研究如何何让计算算机理解解人类自自然语言言，包括括回答问问题、生生成摘要要、翻译译等。1957年，在苏苏联人造造卫星成成功发射射的刺激激下,美国国家家研究会会大力支支持对俄俄科技论论文的计计算机翻翻译。人人们最初初以为机机器翻译译只要将将双向词词典及一一些词法法知识放放进计算算机就行行了。后后来发现现有时会会出现十十分荒谬谬的错误误。291.4人工智能能的主要要研究领领域8.自动程序序设计程序综合合：用户只需需要告诉诉计算机机要“做做什么””，无无须说明明“怎么么做”，，计算机机就可自自动实现现程序的的设计。。程序正确确性的验验证：研究出出一套理理论和方方法，通通过运用用这套理理论和方方法就可可以证明明程序的的正确性性。301.4人工智能能的主要要研究领领域9.智能信息息检索智能信息息检索系系统的功功能：(1)能理解自自然语言言。(2)具有推理理能力。。(3)系统拥有有一定的的常识性性知识。。10.数据挖掘掘与知识识发现数据挖掘掘的目的的是从数数据库中中找出有有意义的的模式(一组规则则、聚类类、决策策树、依依赖网络络或其他他方式表表示的知知识)。数据挖掘掘过程：：数据预预处理、、建模、、模型评评估及模模型应用用。311.4人工智能能的主要要研究领领域11.组合优化化问题组合优化化问题：旅行商商问题、、生产计计划与调调度、物物流中的的车辆调调度、智智能交通通、通信信中的路路由调度度、计算算机网络络信息调调度等NP完全问题题：用目前前知道的的最好的的方法求求解，问问题求解解需要花花费的时时间是随随问题规规