人工智能的定义

人工智能丁世飞中国矿业大学教材及参考书教材：

史忠植,王文杰.人工智能，国防工业出版社,2007主要参考书：1.王士同.人工智能教程,电子工业出版社,20062.蔡自兴,徐光祐.人工智能及其应用，清华大学出版社,2004结业安排平时成绩----30分其中包括：作业、考勤、课堂提问等期末成绩----70分以本课程期末考试成绩为主要依据。学期成绩----100分学期成绩(100)=平时成绩（30）+期末考试(70)第一章绪论1.1人工智能的定义1.2人工智能的诞生及发展第一章绪论1.1人工智能的定义

人工智能(ArtificialIntelligence，简记为AI)是当前科学技术迅速发展及新思想、新理论、新技术不断涌现的形势下产生的一个学科，也是一门涉及数学、计算机科学、哲学、认知心理学和心理学、信息论、控制论等学科的交叉和边缘学科。本章的主要任务是讨论智能、人工智能的基本概念，并对人工智能的发展历史、研究目标、研究内容、研究途径及研究领域进行简要的讨论。1.1人工智能的定义6什么是智能？智能的本质是什么？这是古今中外许多哲学家、脑科学家一直在努力探索和研究的问题，但至今仍然没有完全解决，以致被列为自然界四大奥秘(物质的本质、宇宙的起源、生命的本质、智能的发生)之一。目前人们大多是把对人脑的已有认识与智能的外在表现结合起来，从不同的角度、不同的侧面、用不同的方法来对智能进行研究的，提出的观点亦不相同。其中影响较大的主要有思维理论、知识阈值理论及进化理论等。

1.1.1智能7Thinkingtheory

思维理论来自认知科学(CognitiveScience,CS)。CS又称为思维科学，它是研究人们认识客观世界的规律和方法的一门科学，其目的在于揭开大脑思维功能的奥秘。该理论认为智能的核心是思维，人的一切智慧或智能都来自于大脑的思维活动，人类的一切知识都是人们思维的产物，因而通过对思维规律与方法的研究可望揭示智能的本质。8Thinkingtheory思维科学是一门综合性的交叉学科，故需要多种学科的配合研究。可以从心理学、人工智能、计算机科学、数学、生理学及文学艺术等方面着手来研究人的思维过程的规律。思维科学的应用领域十分广泛，涉及科学语言学、模式识别、人工智能、教育学、情报学、管理学、文字学等学科的研究1990年史忠植提出了人类思维的层次模型，表明人类思维有感知思维、形象思维、抽象思维，并构成层次关系。感知思维是简单的思维形态，它通过人的眼、耳、鼻、舌、身感知器官产生表象，形成初级的思维。感知思维中知觉的表达是关键。形象思维主要是用典型化的方法进行概括，并用形象材料来思维，可以高度并行处理。抽象思维以物理符号系统为理论基础，用语言表述抽象的概念。由于注意的作用，使其处理基本上是串行的。9Knowledgethresholdtheory

知识阈值理论着重强调知识对于智能的重要意义和作用，认为智能行为取决于知识的数量及其一般化的程度，一个系统之所以有智能是因为它具有可运用的知识。在此认识的基础上，它把智能定义为：智能就是在巨大的搜索空间中迅速找到一个满意解的能力。这一理论在人工智能的发展史中有着重要的影响，知识工程、专家系统等都是在这一理论的影响下发展起来的。10Evolutionarytheory进化理论是由美国麻省省理工学院(MIT)的布鲁克(R.A.Brook)教授提出来的的。该理论认认为人的本质质能力是在动动态环境中的的行走能力、、对外界事物物的感知能力力、维持生命命和繁衍生息息的能力，正正是这些能力力对智能的发发展提供了基基础，因此智智能是某种复复杂系统所浮浮现的性质。。该理论的核核心是用控制制取代表示，，从而取消概概念、模型及及显式表示的的知识(Intelligencewithoutrepresentation,Intelligencewithoutreasoning)，否定抽象对于于智能及智能能模拟的必要要性，强调分分层结构对于于智能进化的的可能性与必必要性。11综合上述各种种观点，可以以认为智能是是知识与智力力的总和。其其中，知识是是一切智能行行为的基础，，而智力是获获取知识并运运用知识求解解问题的能力力，即在任意意给定的环境境和目标的条条件下，正确确制订决策和和实现目标的的能力，它来来自人脑的思思维活动。12智能具有下列列特征:1.具有感知知能力(Perceivingability)vision(80%)+hearing(10%)+touching+smelling+…2.记忆与思维能能力(Memorizingandthinkingability)analysis+computation+comparison+judgment+inference+association+decision-making+……logicalthinkingthinkingintermsofimageinspirationthinking3.学习能力及自自适应能力(Learningandself-adapting)4.具有行为能力力(Actingability)13C1:类人行为系统统(Systemsthatactlikehuman)定义1人工工智能是制造造能够完成需需要人的智能能才能完成的的任务的机器器的技术(“Theartofcreatingmachinesthatperformfunctionsthatrequiresintelligencewhenperformedbypeople”)(Kurzweil，1990)。。定义2人人工智能是研研究如何让计计算机做现阶阶段人类才能能做得更好的的事情(Thestudyofhowtomakecomputersdothingsatwhich,atthemoment,peoplearebetter”)(Rick和Knight，1991)。人人工智能能的定义14这种观点与图灵测试的观点很吻合合,是一种类类人行为定义义的方法.1950年年,阿兰••图灵(AlanTuring)突出图灵测试试,为智能能提供一个满满足可操作要要求的定义.图灵测试试用人类的表表现来衡量假假设的智能机机器的表现,这无疑是评评价智能行为为的最好且唯唯一的标准.图灵测试的基基本过程图灵称为“模模仿游戏”的的测试是这样样进行的:将将一个人与与一台机器置置于一间房间间中，而与另另外一个人分分隔开来，并并把后一个人人称为询问者者。询问者不不能直接见到到屋中任一方方，也不能与与他们说话，，因此，他不不知道到底哪哪一个实体是是机器，只可可以通过一个个类似终端的的文本设备与与他们联系。。15然后,让询问问者仅根据通通过这个仪器器提问收到的的答案辨别出出哪个是计算算机，哪个是是人。如果询询问者不能区区别出机器和和人，那么根根据图灵的理理论，就可可以认为这个个机器是智能能的。一台机器要通通过图灵测试试，它需要有有下面的能力力：自然语言处理理:实现用用自然语言与与计算机进行行交流;知识表示:存存储它知道道的或听到的的、看到的；；自动推理：能能根据存储的的信息回答问问题，并提出出新的结论；；机器学习：能能适应新的环环境，并能检检测和推断新新的模式；计算机视觉：：可以感知物物体；机器人技术：：可以操纵和和移动物体。。16图灵测试的重重要特征：它给出了一个个客观的智能能概念，也就就是根据对一一系列特定问问题的反应来来决定是否是是智能体的行行为。这为判判断智能提供供了一个标准准，从而避免免了有关部门门智能：“真真正”特征的的必然争论。。这项实验使我我们免于受到到诸如以下目目前无法回答答的问题的牵牵制：计算机机使用的内部部处理方法是是否恰当或者者机器是否是是否真的意识识到其动作。。通过使使询问问者只只关注注回答答问题题的内内容，，消除除了有有利于于生物物体的的偏置置。17定义3人人工智智能是是一种种使计计算机机能够够思维、使机机器具具有智智力的的激动动人心心的新新尝试试(“Theexcitingnewefforttomakecomputersthink…machineswithminds,inthefullandliteralsense””)（（Haugeland，，1985）。。定义4人人工智智能是是那些些与人人的思维、决策策、问问题求求解和和学习习等有有关活活动的的自动动化(“Theautomationofactivitiesthatweassociatewithhumanthinking,activitiessuchasdecisionmaking,problemsolving,learning…””)(Bellman，1978)。。C2:类人思思维系系统(Systemsthatthinklikehumans)18C3:理性思思维系系统(Systemsthatthinkrationally)定义5人人工智智能是是用计计算模模型对对智力力行为为进行行的研研究(“Thestudyofmentalfacultiesthroughtheuseofcomputationalmodels””)(Charniak和McDermoth，1985)。定义6人人工智智能是是研究究那些些使理理解、、推理理和行行为成成为可可能的的计算算(“Thestudyofthecomputationsthatmakeitpossibletoperceive,reason,andact”)(Winston，1992)。19C4:理性行为为系统(Systemsthatactrationally)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(“Afieldofstudythatseekstoexplainandemulateintelligentbehaviorintermsofcomputationalprocesses”)(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(“Thebranchofcomputersciencethatisconcernedwiththeautomationofintelligentbehavior”)(Luger和Stubblefield，，1993)。。20人人工智能能学科人工智能学科科是计算机科学学中涉及研究究、设计和应应用智能机器的一个分支。。所谓的智能机机器就是能够够在各类环境境中自主地或或交互地执行行各种拟人任任务的机器。。人工智能学学科包括研究究如何设计和和构造智能机机器(智能计计算机)或智智能系统，使使它能模拟、延伸、、扩展人类智智能；如何在这种种智能机器(计算机)上上来实现人类类智能，使机器具有类类似于人的智智能；如何来应用这种智能机器。21从另一个角度度来看，人工工智能是研究究怎样使计算机来模仿仿人脑所从事的推理理、证明、识识别、理解、、设计、学习习、思考、规