《人工智能》大学课件

课程简介/r/n•/r/n先修课程:/r/nー计算机科学中涉及编程、数据结构和算法分析的课程;/r/n一概率统计、离散数学、计算机数学基础/r/n•/r/n成绩组成/r/nー实验+报告:/r/n50%/r/n一期末考试:/r/n50%/r/n参考书目/r/n•/r/nDavidL.Poole,/r/n《人工智能/r/n——/r/n计算/r/nAgent/r/n基础》,机械工业出版社,/r/n2015/r/n年/r/n石纯ー,黄昌宁等,《人工智能原理》,清华大学出版社,/r/n1993/r/n年/r/nN./r/nJ.Nilsson.ArtificialIntelligence:ANewSynthesis.MorganKanfmann,1998;/r/n机械工业出社,/r/n1999/r/n年/r/n蔡自兴,徐光佑,《人工智能及其应用》（第二版）,清华大学出版社,/r/n1997/r/n年/r/nStuartJ.RUSSELL,PeterNovig,/r/n人工智能-ー种现代的方法（第/r/n2/r/n版）,清华大学出版社,/r/n2006/r/n年/r/nGeorgeF.Luger/r/n著,史忠植等译,《人工智能/r/n——/r/n复杂问题求解的结构和策略》（原书第/r/n5/r/n版）机械工业出版社,/r/n2006/r/n年/r/n2022/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/ni/r/n要参考文献/r/nIJCAI,/r/n世界人工智能大会,两年一次/r/nAAAI,/r/n美国一年一次的年会/r/nArtificialIntelligence/r/nComputationalIntelligence/r/nIEEETransactionsonPatternanalysisandMachineIntelligence/r/nIEEEIntelligentSystems/r/n国内/r/n•/r/n计算/r/n机学报/r/n软件学报/r/n自动化学报/r/n中国科学/r/nE/r/n辑信息科学/r/n模式识别与人工智能/r/n相对于天皴河流,人类幵凿了叫做运河的人工河流;相对于天然卫星,人类制造了人造卫星;相对于天然纤维,人类发明了维呢绒和涤绒等人造纤维;相对于天然心脏、天然婴儿、自然受精和自然四肢等,人类创造了人工心脏、试管婴儿、/r/n人工受精/r/n和假肢等人造物品/r/n(artifacts)/r/n〇/r/n我们要/r/n探讨的/r/n人生/r/n智能又称为机器智能或计算机智能;无论它/r/n取喊个/r/n超/r/n\都表明它所包含的“智能”都是人为制造的或由机器和计算机表现出来的ー种智能,以区别于自然智能,特别是人类智能。由此可见,人工智能本质上有别于自然智能,是ー种由人工手段/r/n唐/r/n仿的人造智能。/r/n

/r/n什么是人工智能/r/n•/r/n人工智能/r/n(ArtificialIntelligence,/r/nAI)/r/n:/r/n一ー/r/n是指用计算机模拟或实现的智能,因此人工智能又称机器智能。/r/n•/r/n科学定义,还没有统一的认之/r/n•/r/n部分学者对/r/nAI/r/n概念的描述,/r/n可以/r/n看］故是他们各自对人工智能的理解。 /r/n究ク/r/n——/r/n广义地讲,人工智能是关于人造物的智能行为,而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为/r/n(Nilsson,/r/n1998/r/n年)。/r/n /r/nStuartRussell/r/n和/r/nPeterNorvig/r/n把已有的/r/nー/r/n些人工智能定义分为/r/n4/r/n类:像人一样思考的系统、像/r/n人/r/nー/r/n样行动的系统、理性地思考的系统、理性地行动的系统/r/n(2003/r/n年)。 /r/n・/r/nコ/r/n

/r/n怎么定义人工智能?/r/n马攵/r/n・/r/n朗斯基/r/n(MarvinMinsky):/r/n“人工智怩就是让机器来党感那/r/n些あ累/r/n由人来做则需要智惋的事情的科学’’/r/n“A!/r/n冋观是科学曾经经/r/n利难的问襲之一”/r/n“A!/r/n冋观是科学曾经经/r/n利难的问襲之一”/r/n(1982)/r/n1927/r/n2016.1/r/n明斯專/r/n1969/r/n年获图灵奖,/r/n1991/r/n1927/r/n2016.1/r/n明斯專/r/n1969/r/n年获图灵奖,/r/n1991/r/n年获/r/nIJCAI/r/n终身成就奖。他在人工智能、认知心理学、数学、计算语/r/n言/r/n学、/r/n机/r/n器/r/n人/r/n学等领域都做岀了杰岀贡献。他创建了/r/nMIT/r/n的/r/nAI/r/n实验室、还是/r/nMIT/r/n的/r/nMedia/r/n实验室奠基人。 /r/n«/r/n1969/r/n年获图灵奖,获此殊荣的第一位人工智能学者/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n马文明斯基/r/n(MarvinMinsky)/r/n智能的特征?/r/n・/r/n智能有哪些具体特征?/r/n，其冇感知他力（系姚输入）:/r/n机器视觉,机器听觉,/r/n像语音识别/r/n，其冇记忆与陶维能カ:/r/n思维是智能的根本原因,思维是一个动态的过程。思维分为:逻辑思维,形象思维和顿悟思维。/r/n，具冇学习施カ及自适应能カ:/r/n适应环境的变换、积累/r/n经验的能力/r/n，具冇行为施カ（系姚输出）/r/n:/r/n对外界的智能化反应/r/n两个界定:/r/n灵/r/n测试/r/n和中文屋子/r/n灵/r/n测试/r/n/r/nTuringTest/r/n英国数学/r/n家阿兰/r/n・/r/n图灵/r/n(AlanTuring)/r/n提出了现称为“图灵测试"/r/n(TuringTest)/r/n的方法。简单来讲,图灵测试的做法是:让/r/n一位/r/n测试者分别/r/n与一/r/n台サ算机/r/n和一/r/n个人进行交谈(当时是用电传打字机),而测试者事先并不知道/r/n哪ー个/r/n是人,/r/n哪一个/r/n是计算机。如果交谈后测试者走/r/n同哪ー/r/n个被测者是人,/r/n哪ー个/r/n是计算机,则可以认为这台被测的计/r/n算/r/n机具有智能。/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/nHUMAN/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/nHUMAN/r/nAlSYSTEM/r/n※如果/r/n测试主持人能分辨出人和机器的概率小于/r/n50%,/r/n则认为机器具有了智能/r/nHUMANINTERROGATOR/r/n•/r/n计算机科学理论的创始人/r/n•/r/n•/r/n计算机科学理论的创始人/r/n•/r/n1912/r/n年出生于英国伦敦,/r/n1954/r/n年去世,享/r/n问题中的应用”,提出图灵机理论/r/n阿/r/n伦/r/n・/r/n图/r/n灵/r/n(AlanTuring)/r/n年/r/n42/r/n岁/r/n1936/r/n年发表论文“论可计算数及其在判定/r/n1950/r/n年在/r/n《/r/nMIND/r/n》/r/n发表论文《计算机器与智能》,阐述了计算机可以具有智能的想/r/n法,提出图灵测试/r/n1966/r/n年为纪念图灵的杰出贡献,/r/nACM/r/n设立/r/n灵奖/r/n图灵/r/n(AlanTuring)/r/nAssociationforComputingMachinery/r/n(美国计算机协会)/r/n图灵/r/n(AlanTuring)/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n的范/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n的范/r/n和提问的标准/r/n灵测试”没有规定问题/r/n仅反映/r/n了/r/n结果的比较,无涉及思维过程/r/n没指出是什么人/r/n争论:/r/n通过/r/n了图灵/r/n检验的电脑就具备思维能力了么/r/n约翰西尔勒/r/n美国哲学家约翰/r/n・/r/n西尔勒/r/n（JohnSearle,/r/n1980/r/n年）对于“图灵测试”提出了异议。他用ー个现在称为/r/n“/r/n中文屋子/r/n”/r/n的假设,试图说明即便是/r/n一台/r/n计算机通过了图灵测试,也不能说它就真的具有智能/r/nc/r/n中文/r/n屋/r/n子/r/n(Chineseroom,theChineseroomargument)/r/n又称作华语房间,是由美国哲学家/r/n约翰希/r/n尔勒/r/n(/r/nJohn/r/nSearle/r/n)/r/n在/r/n1980/r/n年/r/n设计的/r/n一/r/n个思维试验以推翻/r/n强人工智能/r/n(机能/r/n主/r/n义)提出的过强主张:只要计算机拥有了适/r/n当/r/n的程序,理论上就可/r/n以/r/n说计算机拥有专的认知状态以及可/r/n以/r/n像/r/n人/r/nー/r/n样地进行理解活动/r/nq/r/n短^/r/n其实验可表示为:/r/nー/r/n个人手中拿着一本象形文字对照手册,身处 中所提及的房子中。而另一人则在房间外向此/r/n房间发送象形文字问题。房间内的人只需按照对照手册,返回手册上的象形文字答案,房间外的人就会以为房间内的人是个会思维的象形文字专家。然而实际上房子内的人可能对象形文字ー窍不通,更谈不上什么智能思维。/r/n(WfcoeveorwMmr■/r/nib/r/n(WfcoeveorwMmr■/r/nib/r/nthat/r/nkxxbis/r/ntsnWhttotClUDmnote/r/nリ/r/n人/r/na/r/n頭/r/nL/r/n支代マい/r/n不懂/r/n模仿/r/n约翰/r/n・/r/n不懂/r/n模仿/r/n约翰/r/n・/r/n西尔勒/r/n2022/r/n年一/r/n2023/r/n年最新/r/n中文屋子/r/n故事/r/n理解/r/n程序举例/r/n・/r/n两个事实:/r/n(1)/r/n“一个人进入餐馆并订了一份汉堡。当汉堡端来时发现被烘脆了,此人暴怒地离开餐馆,没有付帐或留下小费。”〈同/r/n(2)/r/n“一个人进入餐馆并订トー份汉堡。当汉堡端来时发现他非常喜欢,う且在离开餐馆付帐前,给了女服务员很多小费。/r/n作为对“理解’‘故事的检验,可以向计算机询问,在每/r/n一/r/n种情况下,此人是否吃了汉堡。/r/nAI/r/n的本质问题/r/n研究如何制造出人造的智能机器或系统,来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。/r/n2022/r/n年一/r/n2023/r/n年最新/r/n数学认知科学经济学脑科学神经科学/r/n数学认知科学经济学脑科学神经科学/r/nAI/r/n基础/r/n心理学计算机工程控制论/r/n辑/r/n吾言学/r/n孕育期/r/n（/r/n1956/r/n年以前）/r/n• /r/n我国古代先人/r/n孕育期/r/n（/r/n1956/r/n年以前）/r/n• /r/n我国古代先人/r/n对/r/n答墟机器的逛恕和/r/n创/r/n造/r/n＞/r/n王子$耳オ的/r/n4/r/n代机考人;/r/n据《列子/r/n・/r/n汤/r/n问》记载,传说周穆王在西巡途中,遇到/r/n一位名叫偃师的能工巧匠。偃师献上ー个/r/n»/r/nれ南本:/r/n东汉张衡/r/nン/r/n木牛/r/n・/r/n马:/r/n鲁班?诸葛亮?/r/n会歌舞表演的“假倡”，“钢（抑）其颐则歌合律，捧其手则舞应节,千变万化,惟意所适”。/r/n"的中，耳弟的値农机ン/r/n据《墨子/r/n・/r/n鲁问》/r/n记教,“公输子（鲁班）削竹木以为鹊”，“三日不下”。他还造了能载人的大木莺，在战争中担任侦查的任务。/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n人工智能的/r/n发/r/n展概况/r/n孕育期/r/n(/r/n1956/r/n年以前)/r/n・/r/n亚里斯多德/r/n(/r/nAristotle,/r/n公元前/r/n384——322)/r/n：/r/n古希腊伟大的哲学家和思想家,创立了演绎法。给出了形势逻辑的基本规律/r/n・/r/n英国哲学家、自然科学家培根:系统地给出了归纳法“知识就是カ/r/n・/r/n"/r/n•/r/n/r/n•/r/n/r/n莱布尼茨/r/n（G.W.Leibnitz,/r/n1646/r/n1716):/r/n德国数学家和哲学家把形式逻辑/r/n符号化,奠定了数理逻辑的基础/r/n(四则运算计算器)/r/n・/r/n图灵/r/n(A.M.Turing,/r/n1912——1954);/r/n英国数学家,/r/n1936/r/n年创立了自动机理论/r/n自动机理论亦称图灵机,是一个理论计算机模型。/r/n又于/r/n1950/r/n年,/r/n发表题为《计算/r/n机能思维吗?》的著名论文,明确提出了“机器能思维”的观点。/r/n•/r/n莫克利/r/n(J.W.Mauchly,/r/n1907——1980):/r/n美国数学家、电子数字计算机的先駆,与他的研究生埃克特/r/n(J.P.Eckert)/r/n合作，/r/n1946/r/n年研制成功了世界上第一台通用电子计算机/r/nENIAC./r/n

/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n1946/r/nJ.W/r/n，/r/nXN/r/nNhuchley/r/n人工智能的发展概况/r/n孕育期/r/n(/r/n1956/r/n年以前)/r/n•/r/n麦克洛奇/r/n(W.McCulloch)/r/n和皮兹/r/n(W.Pitts):/r/n美国神经生理学/r/n家,于/r/n1943/r/n年建成了第一个神经网络模型/r/n(MP/r/n模型)。/r/n维纳/r/n(N.Wiener,/r/n1/r/n874—1/r/n956)/r/n:/r/n美国著名数学家、控制论创始人。/r/n1948/r/n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。/r/n1/r/n用/r/n香家,美国数学家,/r/n1948/r/n年发表《通讯的数学理论》,代表“信息论”的诞生/r/n可见,/r/n在人工智能诞生之前,一些著名科学家就已经创立/r/n了数理逻辑、神经网络模型和控制论,并发明了通用电子/r/n数字计算机。为人工智能的诞生准备了必要的思想、理论/r/n和物质技术条件。/r/n

/r/n人工智能的/r/n发/r/n展概况/r/n形成期/r/n(/r/n19567970/r/n年)/r/nAI/r/n诞生于一次历史性的聚会/r/n(Dartmouth/r/n人工智能夏季研讨会)/r/n地点;/r/n美国达特茅斯/r/n(Dartmouth)/r/n大学/r/n目的:/r/n为使计算机变得更“聪明”,或者说使计算机具有智能/r/n发起人:/r/n麦卡锡!/r/nJ.McCarthy)/r/n,/r/nDartmouth/r/n的年轻数学家、计算机专家,后为/r/n明斯基/r/n(M.L.Minsky)/r/n,/r/n哈佛大学数学家、神经学家,后为/r/nMIT/r/n教授/r/n洛切斯特/r/n(N.Lochester),IBM/r/n公司信息中心负责人/r/n香农/r/n(C.E.Shannon),/r/n贝尔实验室信息部数学研究员/r/n参加人:/r/n莫尔/r/n(T.more)/r/n、/r/n塞缪尔/r/n(A.L.Samuel),IBM/r/n公司/r/n塞尔夫里奇/r/n(O.Selfridge)/r/n、/r/n索罗蒙夫/r/n(R.Solomonff)/r/n,/r/nMIT/r/n纽厄尔/r/n(A.Newell),/r/n兰德/r/n(RAND)/r/n公司/r/n西蒙/r/n(H.A.Simon),/r/n卡内基/r/n(Carnagie)/r/n梅隆大学/r/n会议结果: /r/n•/r/n由麦卡锡提议正式采用了/r/n“ArtificialIntelligence”/r/n这一术语/r/n人工智能/r/ni/r/n漫展概况/r/n形成期/r/n（/r/n19567970/r/n年）/r/n像人ー样思考的系统理性思考的系统/r/n /r/n像人/r/nー/r/n样行动的系/r/n艱/r/n舜行为的系统/r/n会议上的ー些人物/r/n西蒙/r/n西蒙/r/n(H.A.Simon)/r/n口符号/r/n主义学派的创始人之一/r/nロ开/r/n创了机器定理证明的学科领域/r/n口最早/r/n的/r/nAI/r/n语言/r/nIPL/r/nロ开发/r/n了“通用问题求解系统”/r/nGPS/r/n麦卡锡/r/n(J.McCarthy)/r/n»/r/n首次提出人工智能的概念/r/n,发明。一口剪枝算法/r/nル/r/n提出人工智能语言/r/nLisp/r/n,提出情景演算理论/r/n明斯基/r/n(M.L.Minsky)/r/n口提出/r/n思维如何萌发并形成的基本理论/r/n口建造/r/n第一个神经网络模拟器,学习如何穿过速宫/r/n口最早/r/n提出/r/nagen/r/n啲概/r/n口提出/r/n知识表示的框架理论/r/n纽厄尔

/r/n(A.Newell)

/r/n口符号/r/n主义学派的创

始人之一

/r/nロ西/r/n蒙的学生与同事

/r/n□1975/r/n年与西蒙同获

图灵奖/r/n. /r/n /r/n一/r/n.■ /r/n./r/n2022/r/n年:/r/n2023/r/n年最新/r/n./r/n人工智能的发展概况/r/n•/r/n2/r/n.形成期/r/n(/r/n1956——1970/r/n年)/r/n//r/n心理学小组/r/n■/r/n1957/r/n年，西蒙和纽厄尔等人的心理学小组研制了一个称为逻辑理论机/r/n(LogicTheoryMachine,/r/n简称/r/nLT)/r/n的殽号/r/nえな证明/r/n程序。/r/n■/r/nえな证明/r/n程序。/r/n■/r/n1960/r/n年研制了通用问/r/nneralProblemSolving)/r/n程序。/r/n微程舟的殻射是乂馍伤人実冏败求解的规程卄地的,本像親ケ人仲顧域。/r/n在它能处理的有限类别的问题/r/n中,它显示出程序决定的子目标及可能采取的行动的次/r/n序,与人类求解同样问题是类似的。因此,/r/nGPS/r/n是第一/r/n个案说了〃候人ー科思考”方依的"格。/r/n

/r/n人工智能的发展概况/r/n•2./r/n形成期/r/n（/r/n1956/r/n——/r/n1970/r/n年）/r/n/旧/r/nM/r/n工程小组/r/n■/r/n1956/r/n年,塞缪尔在旧/r/nM704/r/n计算机上研制成功了具有/r/n《号

习、/r/n・/r/n做無和/r/na/r/n速成/r/n能力的/r/nあ评感祺/r/n程序。/r/nー这个程序可以从棋谱中学习/r/nメ/r/n也可以在下棋过程中积累经验、提高棋艺。/r/n出テ/r/n一通过不断学习,该程序/r/n1959/r/n年击败了塞缪尔本人/r/n-1962/r/n年又击败了一个州的冠军。/r/n//r/nMIT/r/n・/r/n小组/r/n■/r/n1960/r/n年,麦卡锡研制了人工智能语言/r/nLISP/r/n。/r/n人工智能的爰展概况/r/n形成期/r/n1970/r/n年）/r/n仅用了/r/n3/r/n・/r/n5/r/n分钟就证明了/r/n鲁宾逊/r/n人工智能的爰展概况/r/n形成期/r/n1970/r/n年）/r/n仅用了/r/n3/r/n・/r/n5/r/n分钟就证明了/r/n鲁宾逊/r/n（J.ARobin/r/n条定理/r/n1965/r/n年/r/n1965/r/n年/r/n系统/r/nDENDRAL,/r/n用于质谱仪分析有机化合物的分子结构/r/n）提出了归结（消解）/r/n1958/r/n年,/r/n美籍华/r/n人数/r/n理逻辑学家王浩在旧/r/nM-740/r/n计算机上/r/nJointConferenceonAl,IJCAI）/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n人工智能的发展概况/r/n・/r/n3./r/n暗淡期/r/n（/r/n1966——1974/r/n年）/r/n//r/n失败的预杳给人工福能的声誉造成重大伤鲁/r/n“20/r/n年内,机器将能做人所能做的一切”/r/n西蒙/r/n!965/r/n“在/r/n3~8/r/n年时间里,我们将研制出具有普通人智力的计算机。这样的机器能读莎士比亚的著作,会给汽车上润滑油,会玩弄政治权术,能讲笑话,会争吵……它的智力将无以伦比。”/r/n明斯基/r/n1977/r/n1/r/nT/r/n靖津富安展/r/n现/r/n、ロ

人工智冃匕/r/n旳发/r/n展概况/r/n•3./r/n暗淡期/r/n(/r/n1966——1974/r/n年)/r/n•3./r/n本博弃方面:/r/n塞缪尔的下棋程序在与世界冠军对弈时,/r/n5/r/n局败了/r/n4/r/n局。/r/nをダ双祗明方面:/r/n发现鲁宾逊归结法的能力有限。当用归结原理证明两个连续函数之和还是连续函数时，推了/r/n10/r/n万步也没证出结果。/r/nA/r/n机看/r/n物/r/n件方あ:/r/n发现并不那么简单,甚至会闹出笑话。例如,把“心有余而力不足”/r/n(/r/nThespiritiswillingbutthefleshisweek)/r/n的英语句子翻译成俄语,再翻译回来时竟变成了“酒是好的,肉变质了"/r/n(/r/nThe/r/nvodkaisstrongbutmeatis/r/nroOec）/r/n（/r/n问题/r/n出/r/n现/r/n的原因/r/nSpiHtr）/r/n精神/r/n2）/r/nA/r/n同/r/nq/r/n求解方面:/r/n对于不良结构，会产生组合爆炸问题。/r/n左朴修士双な方面;/r/n研究发现人脑有/r/n1/r/n。”抽以上的神经元,在现有技术条件下用机器从结构上模拟人脑是根本不可能的。/r/n在英国，剑桥大学的詹姆教授指责“人工智能研究不是骗局,也是庸人/r/n自扰”。从此,形势急转直下,在全世界范围内人工智能研究陷入困/r/n境、落入低谷。/r/n

/r/n1974/r/n年）/r/n该批评对人工智能的发/r/n了重要的影响/r/n了感知机无法解决异或这方面研究的悲观态度了停滞期。/r/n暗淡期/r/n(/r/n1966/r/n在以后的二十年,感知机的研究方向被忽视/r/n基于符号的知识表示成为主流/r/n1974/r/n年）/r/n该批评对人工智能的发/r/n了重要的影响/r/n了感知机无法解决异或这方面研究的悲观态度了停滞期。/r/n暗淡期/r/n(/r/n1966/r/n在以后的二十年,感知机的研究方向被忽视/r/n基于符号的知识表示成为主流/r/n基于逻辑的推理成为主要研究方向/r/nMinsky/r/n的批评/r/n•/r/n1969/r/n年/r/nM.Minsky/r/n和/r/nS.Papert/r/n在《感知机》ー书中指出/r/n(XOR)/r/n问题的缺陷,并表示出对使得神经网络的研究从兴起期进入/r/n. /r/n 一/r/n.■ /r/n./r/n2022/r/n年二/r/n2023/r/n年最新/r/n./r/n人工智能的发展概况/r/n发展概况/r/n人工智能的/r/n发展概况/r/n•3./r/n暗淡期/r/n（/r/n1966-1974/r/n年）/r/n//r/n当时的人工曾施存在三个オ面的局限性/r/n/r/n知会局限權;/r/n早期开发的人工智能程序中包含了太少的主题知识,甚至没有知识,而且只采用简单的句法处理。/r/n•/r/n静该局限施ア/r/n求解方法和步骤的局限性使得设计的人工智能程/r/n序在实际上无法求得问题的解答,或者只能得到简单问题的解答,而这种简单问题并不需要人工智能的参与。/r/n•/r/n他构局很施,，/r/n用于产生智能行为的人工智能系统或程序在一些/r/n基本结构上严重局限,如没有考虑不良结构,无法处理组合爆/r/n炸问题,因而只能用于解决比较简单的问题,影响到人工智能/r/n系统的推广应用。/r/n

/r/n人工智能的/r/n发/r/n展概况/r/n•4./r/n知识应用期/r/n（/r/n1970-1988/r/n年）/r/n//r/n以知识为中&的研究:/r/n・/r/nキ傢糸您/r/n实现了人工智能从理论研究走向实际应用,从一般思维规律探讨走向专门知识运用的重大突破,是/r/nAI/r/n发展史上的一次重要转折。/r/n费根鲍姆/r/n(/r/nE.A.Feigenbaum/r/n)/r/n•/r/n1972/r/n年,/r/n去做他好/r/n开始研究/r/nMYCIN/r/n医疗专家系统,并于/r/n费根鲍姆/r/n(/r/nE.A.Feigenbaum/r/n)/r/n・/r/n这ー时期,与专家系统同时发展的重要领域还/r/n有竹/r/n算机/r/n观觉和/r/n机看/r/n人,/r/n«藏得吉理解与机盘/r/n・/r/n伸/r/n等。/r/n

/r/n人工管能的发展概况/r/n•4./r/n知识应用期/r/n（/r/n1970—1988/r/n年）/r/n整个/r/n20/r/n世纪/r/n80/r/n年代,专家系统和知识工程在全世界得到了迅速发展。专家系统为企业等用户赢得了巨大的经济效益。/r/n在开发专家系统过程中,许多研究者获得共识,即人工智能系统是ー个知识处理系统,而/r/n加餌義琅、知我/r/n表ホ和和露利用則氏る人工图像糸鱼的三大泉/r/n・/r/n同题。/r/n//r/n新的问题/r/n:/r/n专家系统本身所存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知/r/n识、/r/n知识获取困难、推理方法单ー、/r/n没有分布式功能、/r/n识、/r/n知识获取困难、推理方法单ー、/r/n没有分布式功能、/r/n不能访问现存数据库等问题被逐渐暴露出来。/r/n

/r/n人工皙籠的发展概况/r/n•/r/n5/r/n.集成发展期/r/n(/r/n1986/r/n年以来)/r/n•/r/n神经网络的复兴:/r/n•/r/n5/r/n.集成发展期/r/n(/r/n1986/r/n年以来)/r/n•/r/n神经网络的复兴:/r/nHopfield/r/n设计研制了/r/nHopfield/r/n网的电路,较好地解决了著名的 /r/n毫/r/nTSP(Travelling-Salesman-Problem/r/n)/r/n问题,引起了较大的轰动。/r/n美国加州理工学院物理学家/r/nJ.J.Hop/r/n行/r/neld/r/n教授/r/n经网络研究带来了新的希望。/r/n-1986/r/n年,/r/nRumelhart,Hinton/r/n提出多层感知机与反向传播/r/n(BP)/r/n美国加州理工学院物理学家/r/nJ.J.Hop/r/n行/r/neld/r/n教授/r/n经网络研究带来了新的希望。/r/n5/r/n.集成发展期/r/n(/r/n1986/r/n年以来)/r/n1995/r/n年,/r/nVapnik/r/n提出/r/nSupportVectorMachine(SVM)/r/n〇/r/n1997/r/n年/r/n5/r/n月/r/n11/r/n日/r/n,/r/n由旧/r/nM/r/n研制的超级计算机“深蓝”首次击败了国际象棋特级大师卡斯帕洛夫。/r/n2011/r/n年,旧/r/nM/r/n超级电脑“沃森”亮相美/r/n最受欢迎的智力竞赛节目《危险边缘》/r/n战胜该节目两位最成功的选手。/r/n2000/r/n年,中国科学院计算所开发出知识发现系统/r/nMSMiner/r/n2011/r/n年,旧/r/nM/r/n超级电脑“沃森”亮相美/r/n最受欢迎的智力竞赛节目《危险边缘》/r/n战胜该节目两位最成功的选手。/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n人工智能研究形成了三大学派/r/n不同学科对人工智能的理解不同,产生了不同的学派/r/n符号主义/r/n(Symb/r/n〇/r/nlicism)/r/n,/r/n又称/r/n为逻辑主义、心理学派/r/n或/r/n计算机学派,/r/n它认为符号是人类的认识基元,同时人/r/n的认识过程即是对符号的计算推理的过程。/r/n其研究内容是基于逻辑的知识表示和推理尊术。/r/n联结主义/r/n(Connectionism)/r/n,/r/n取/r/n称/r/n为仿生学派/r/n或/r/n生理学派,/r/n它认为/r/n人的/r/n认识基元是神经元,认识的过程就是/r/n人/r/n脑进行信息处理的过程。/r/n主要研究内容是神经网络。/r/n行为主义/r/n(Actionism)/r/n,/r/n又称进化主义/r/n或/r/n控制论学派,/r/n其主要原理是智能取决于感知和行为,它不需要知识,不需要表示,不需要推理,智能行为是通过与现实外界环境的交互作用体现出来的。/r/n研究重点是模拟人的各/r/n瞥/r/n控制行为。 /r/n・/r/n

/r/n将号至义/r/n又称:逻辑主义、心理学派或计算机学派/r/n原理:物理符号系统（即符号操作系统）假设和有限合理性原理/r/n起源：源于数理逻辑/r/n学派代表：纽厄尔、西蒙和尼尔逊等/r/n符号主义的基本理论/r/n嵬钥/r/n/r/n认为人的认知基元是符号,认知过程即符号操作过程。/r/n/r/n认为人是ー个物理符号系统,计算机也是ー个物理符号系统,因此,能用计算机来模拟人的智能行为。/r/n认为知识是信息的ー种形式,是构成智能的基础。人

工智能的核心问题是知识表示、知识推理和知识应用/r/n

/r/n鲁梅尔哈特等/r/n连结主义基本理论/r/n学派代表:卡洛克/r/n认为思维基元是神经元,而不是符号处理过程/r/n起源:源于仿生学,特别是人脑模型的研究/r/n又称：仿生学派或生理学派/r/n原理:神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法/r/n认为人脑不同于电脑,并提出连结主义的大脑工作模式用于取代符号操作的电脑工作模式/r/n。/r/n鲁梅尔哈特等/r/n连结主义基本理论/r/n学派代表:卡洛克/r/n认为思维基元是神经元,而不是符号处理过程/r/n起源:源于仿生学,特别是人脑模型的研究/r/n又称：仿生学派或生理学派/r/n原理:神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法/r/n认为人脑不同于电脑,并提出连结主义的大脑工作模式用于取代符号操作的电脑工作模式/r/n。/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n连/r/n接主/r/n义/r/n行为主义/r/n又称:进化主义或控制论学派/r/n原理:控制论及感知一动作型控制系统/r/n起源:源于控制论/r/n学派代表作：布鲁克斯/r/n（Brooks）/r/n的六足行走机器人,ー个基于感知一动作模式的模拟昆虫行为的控制系统/r/n行为主义基本理论 /r/n^^1/r/n认为智能取决于感知和行动（所以被称为行为主义），提出智能行为的“感知一动作”模式;/r/n/r/n认为智能不需要知识、不需要表示、不需要推理;人工智能可以象人类智能一样逐步进化（所以称为进化主义）；智能行为只能在现实世界中与周围环境交互作用而表现出来。/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n三大学派的/r/n综/r/n合集成/r/n•/r/n随着研究和应用的深入,人们又逐步认识/r/n到,三个学派各有所长,各有所短,应相/r/n人工智能的发展/r/n互结合、取长补短，综合集成。不同学派间的争/r/n论进ー/r/n步促/r/nー/r/n /r/n /r/n

/r/n人工智能的发展/r/n智能信息处理系统假设/r/n人可以看成智能信息处理系统/r/nAI/r/n能模拟人类智能/r/n情感的描述/r/n还包括:常识表达与理解/r/n感知能力（视觉、听觉、嗅觉、触觉）/r/nSixbasicfunctions:Input;Output;Store;Copy;Constructsymbolstructure;Conditionaltransfer/r/n智能信息处理系统假设/r/n人可以看成智能信息处理系统/r/nAI/r/n能模拟人类智能/r/n情感的描述/r/n还包括:常识表达与理解/r/n感知能力（视觉、听觉、嗅觉、触觉）/r/nSixbasicfunctions:Input;Output;Store;Copy;Constructsymbolstructure;Conditionaltransfer/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n人类智能与人工智能/r/n人工智能的目的/r/n通过计算机技术模拟人脑智能,替代人类解决生产、生活中的具体问题。/r/n通过计算机技术延伸人类智力,提高人类解决生产、生活中的具体问题的能力。/r/n通过计算机技术研究和推动人类智力发展/r/n•/r/n人工智能科学想要解决的问题,是让电脑也具有人类那种听、说、读、写、思考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题等等能力。换言之,/r/n彝/r/n智能是电脑科学的ー个重要分支,/r/n2/r/n它的近期目标是让电脑更聪明、更有用,它的远期目标是使电脑变成/r/n“像/r/n人ー样具有智能的机/r/n器”。/r/n

/r/n•/r/n机器思维/r/n•/r/n机器感知性与行为/r/nCognitionmodeling/r/n（认知建模）/r/nKnowledgeRepresentation/r/n（知识表示）/r/nKnowledgeReasoning/r/n（知识推理）/r/nKnowledgeApplication/r/n（知识应用）/r/nMachinePerception/r/n（机器感知）/r/nMachinethinking/r/n（机器思维）/r/nMachinelearning/r/n（机器学习）/r/nMachinebehavior/r/n（机器彳亍为）/r/nIntelligentsystemconstructing/r/n（智能系统构建）/r/n

/r/nFunctionsimulation/r/n（功能模拟法）/r/nConstructionsimulation/r/n（结构模拟法/r/n）/r/nBehaviorsimulation/r/n（行为模拟法）/r/nIntegrationsimulation/r/n（集成模拟法）/r/nMechanismsimulation/r/n（机制模拟法）/r/n人工智能的研究与应用领域/r/nProblemSolving/r/n问题求解/r/nLogicReasoning/r/n&/r/nAutomaticTheoremProving/r/n逻巔推理与自动定理证明 亠/r/nNaturalLanguageUnderstanding/r/n自然语言理角翠/r/nAutomaticProgramming/r/n自动定理证明/r/nMachineLearning/r/n机器学习/r/nExpertSystem(ES)/r/n专家系统/r/nArtificialNeuralNetwork(ANN)/r/n人工神经网络/r/nRobotics/r/n机器人学/r/nPatternRecognition/r/n模式识别/r/nComputerVision/r/n计算机视觉/r/nIntelligentControl/r/n(智能控制) ア/r/n

/r/n专家系统是人工智能领域中与实际应用相结合最活跃的ー个分支。/r/n1977/r/n年以后专家系统的研究是基于知识的/r/n一/r/n人们事先把某些专家的知识总结出来,分成事实和规贝リ,以适当的形式存入计算机,建立起知识库。/r/nー/r/n根据这些专门的知识,系统可以对输入的原始数据进行推理,作出判断和决策,因此能起到专家的作用。/r/n随着人工智能整体水平的提高:专家系统的研究也获得了很大的发展。/r/n一/r/n正在开发的新一代专家系统有分布式专家系统和协同式专家系统等;/r/nー/r/n在新一代专家系统中,不但采用基于规则的知识表示,而且还采用基于模型的原理。 ー/r/n・/r/n自动地获取知识/r/n•/r/n直接向书本学习/r/n・/r/n自动地获取知识/r/n•/r/n直接向书本学习/r/n•/r/n通过与人谈话学习/r/n•/r/n通过对环境的观察学习/r/n-在实践中实现自我完善/r/n-/r/n克服人们在学习中存在的局限意力分散等。 /r/nU/r/n研究的三个方面/r/n一人类学习机理/r/n一学习方法/r/n-/r/n建立面向具体任务的学习系统/r/nリ如容易忘记,效率低以及注/r/n机器学习就是要使计算机具有获取新知识,学习新技巧,并在实践中不断完善改进的能力,包括/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n）机器学习/r/n•/r/n/r/nー个学习过程本质上是学习系统把导师或专家提供的信息转换成能被系统理解并应用的形式。按系统对导师的依赖程度可将学习方法分为以下几种:/r/n-/r/n(/r/na)/r/n机械式学习/r/n(RoteLearning)/r/n：/r/n导师完成全部转换工作,系统只负责存贮。/r/n-(b)/r/n讲授式学习/r/n(Learningfrominstruction)/r/n：/r/n学习系统对导师提供的信息有一定的选择能力,并予以形式化。目前大多数基于知识的系统用这种方法建立知识犀ー/r/n-/r/n(/r/nc)/r/n类比学习/r/n(Learningbyanalogy)/r/n：/r/n已知源域和目标域,且知道这两个域中已有某些满足相似度度量的知识与求解方法,则通过类比学习能将源域中的知识与求解方法转换到目标域中去。例如著名的鲁琵福类比就是通过将原子结构(目标)同太阳系(源)进行类比,从而发现原子结构的奥秘。 一/r/n

/r/n(d)/r/n归纳/r/n学/r/n习/r/n(Learningfrominduction)/r/n：/r/n环/r/n境所提供的是关于大量/r/n实/r/n例的/r/n输/r/n入和/r/n输/r/n出的描述,学/r/n习/r/n元/r/n进/r/n行推理/r/n归/r/n类和共性的分析,抽象出一般的概念和/r/n规则/r/n,使/r/n这/r/n些新概念、新/r/n规则/r/n能/r/n蕴/r/n涵所有/r/n实/r/n例。/r/n这/r/n种学/r/n习/r/n所接受的/r/n实/r/n例,不/r/n仅/r/n有正例,也有反例,但/r/n这/r/n些反例被告之是/r/n错误/r/n的,它/r/n们/r/n不属于噪音或矛盾,它/r/n们对/r/n学/r/n习/r/n的作用,有/r/n时/r/n甚至比正例/r/n还/r/n重要。/r/n(e)/r/n观/r/n察/r/n发现/r/n式学/r/n习/r/n(Learningbyobservation/r/n&/r/ndiscovery):/r/n是/r/n归纳/r/n学/r/n习/r/n的高ー/r/n层/r/n次,它所接受的/r/n实/r/n例中含有噪音和矛盾,需由学/r/n习/r/n元/r/n对/r/n它/r/n们鉴/r/n别、提/r/n纯/r/n,而且/r/n对实/r/n例/r/n间/r/n的相互/r/n联/r/n系/r/n进/r/n行分析,/r/n实现/r/n概念聚类,或/r/n发现/r/n新的概念和定律,因而有/r/n创/r/n新的成分。/r/n近年来下列各种学/r/n习/r/n方法: /r/nノレ^/r/n基于解/r/n释/r/n的学/r/n习/r/n基于事例的学/r/n习/r/n基于概念的学/r/n习/r/n基于神/r/n经/r/n网/r/n络/r/n的学/r/n习/r/n遗传/r/n学/r/n习/r/n等等 /r/n58/r/n感知外界功能的模拟/r/n对文字和二维图象的识别方/r/n图形识别/r/nー早期的模式识别研究エ/r/n是人工智能最早的研究领域之一,目前主要集中在图形识别和语音识别上。/r/n60/r/n年代中期起,机器视觉方面的研究开始转向解释和描述复杂的三维景物这一更困难的课题上;/r/n感知外界功能的模拟/r/n对文字和二维图象的识别方/r/n图形识别/r/nー早期的模式识别研究エ/r/n是人工智能最早的研究领域之一,目前主要集中在图形识别和语音识别上。/r/n60/r/n年代中期起,机器视觉方面的研究开始转向解释和描述复杂的三维景物这一更困难的课题上;/r/n目前研究的热点是活动目标的识别和分析,它是物景分析走/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n模式识别/r/n(PatternRecognition)/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n(3)/r/n模式识别/r/n(PatternRecognition)/r/n•/r/n语/r/n音识别/r/nー/r/n开始于/r/n50/r/n年代初期/r/n1952/r/n年美国贝尔实验室的戴维斯/r/n(/r/nDavis)/r/n等人成功地进行了/r/n0-90/r/n个数字的语音识别实验/r/n1962/r/n年日本研制成功第一个连续多位数字语音识别装置/r/n1969/r/n年日本的板仓斋藤提出了线性预测方法,对语音识别和合成技术的发展起到了推动作用/r/n70/r/n年代以来,各种语音识别装置相继出现,性能良好的能识别单词的声音识别系统已进入实用阶段/r/n一/r/n神经网络用于语音识别也已取得成功/r/n(4)/r/n自然语后理解/r/n(/r/nNaturalLanguageUnderstanding)/r/n•/r/n由于自然语言的多义性,在人机交互信息的过程中不得不使用某些经过严格定义的非自然语言,给使用带来很多不便。/r/n•/r/n研究如何让计算机理解人类自然语言:/r/nー计算机能正确理解人们用自然语言输入的信息,并能正确回答信息中的有关问题/r/n・/r/n对输入信息,计算机能产生相应的摘要,能用不同词语复述输入信息的内容/r/n—/r/n机器翻译/r/n2022/r/n年—/r/n2023/r/n年最新/r/n(5)/r/n自动定理证明/r/n(AutomaticTheoremProving)/r/n•/r/n金金工智熊电甬个重要研究领域,它在发展人工智能的方法ー定理证明的实质是对前提/r/nP/r/n和结论/r/nQ/r/n证明/r/nPfQ/r/n的永真性/r/n•/r/n直接证明/r/nP-Q/r/n的永真性一般来说是比较困难的,通常采用的是反证法。/r/n一海伯伦/r/n(/r/nHerbrand)/r/n与鲁宾逊/r/n(Robinson)/r/n在这方面先后进行了卓有感慈的研究,提出了相应的理论与方法,为自动定理证明奠定了理论基础/r/n。/r/n /r/n除场自/r/n«/r/n鲁宾逊提出的归结原理使定理证明得以在计算机上实现,对机器推理作出了重要贡献。/r/n所以对自动定理证明的研究/r/nー很多非数学领域的任务如医疗诊断、信息检索、规划制定和难题求/r/n所以对自动定理证明的研究/r/n聲,鄆瞿/r/n必转化/r/n成一个定理证明问题。/ヽ有目遍乂/r/n。/r/n•/r/n自动定理证明的方法/r/n可分/r/n为四类:/r/n-/r/n⑻自然演绎法/r/n•/r/n它的基本思想是依据推理规则,从前提和公理中可以推出许多定理,如果待证的定理恰在其中则定理得证。/r/n•/r/n此法的缺点是证明过程中推出的无用定理数目几乎是按推导级数的指数函数增长的,因此自然演绎法中最严重的问题是组合爆炸。 /r/nた匕ノ/r/n-/r/n(/r/nb)/r/n判定法/r/n•/r/n对求解/r/nー/r/n类问题,找出统ー的计算机上可实现的算法解。/r/n

/r/n•/r/n(c)/r/n定理证明器/r/nー/r/n它研究一切可判定问题的证明方法;/r/n-/r/n1960/r/n年王浩提出了解决命题逻辑的王浩算法;/r/n一/r/n1965/r/n年鲁宾逊提出解决一阶谓词逻辑的消解原理;/r/n./r/n(d)/r/n计算机辅助证明/r/n"/r