智能计算方法智能计算方法

智能计算方法引言在“人工智能”的概念被提出后，早期学派繁荣发展，各个学派的诞生、演变与兴衰，交织在一起，构成了人工智能领域的发展历程。本节课，我们将探究人工智能的三大学派——符号主义、连接主义、行为主义，通过其核心观点和主要理论、研究手段、主要成果，来一窥人工智能领域的基础思想。符号主义02连接主义03行为主义04课程目录思考06总结05学习目标01学习目标01学习目标了解几种智能计算方法的基本概念01掌握几种智能计算方法的核心思想02符号主义02符号主义符号主义(symbolicism)，是一种基于逻辑推理的智能模拟方法，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（即符号操作系统）假设和有限合理性原理。符号主义ContextualVisualWord推理期知识期学习期最后，由于知识仅依靠人类专家总结、提炼然后输入计算机的方式无法应对世界上几乎无穷无尽的知识，研究的重点又转为如何让机器自己学习知识、发现知识这个方向，这个时期就称为符号主义的“学习期”最初这派的学者并未过多考虑知识的来源问题，而是假设知识是先验地存储于黑盒之中的，重点解决的问题是利用现有的知识去做复杂的推理、规划、逻辑运算和判断，这个时期称为符号主义的“推理期”后来大家发现智能的体现并不能仅依靠推理来解决，先验的知识是更重要的一环，研究重点就转变为如何获取知识、表示知识和利用知识，这个时期称为符号主义的“知识期”符号主义符号主义认为，概念（命题等）不再是用自然语言来描述，而是通过所定义的“符号”及符号之间的关系来表示，所解决的问题就是构造一个证明来阐释其成立或者不成立。推理在这套高度概括、抽象、严格化和精确化的符号系统中，得到飞跃发展。亚里士多德：三段论纽厄尔、司马贺：逻辑理论家程序（LT）：对于使用形式语言去描述已知的前提且结论可通过有限步骤推理完成的定理，能够自动证明。启发式搜索：利用问题拥有的启发信息来引导搜索，达到减少搜索范围、降低问题复杂度的目的。推理期大前提：确定普适原则所有人都是会死的；小前提：确定个体事例苏格拉底是人；结论所以苏格拉底会死。符号主义ContextualVisualWord推理期发展到后期，大家发现智能的体现并不能仅依靠推理来解决，先验的知识是更重要的一环，研究重点就转变为如何获取知识、表示知识和利用知识，这个时期称为符号主义的“知识期”。知识期知识工程专家系统符号主义ContextualVisualWord由于知识仅依靠人类专家总结、提炼然后输入计算机的方式无法应对世界上几乎无穷无尽的知识，研究的重点又转为如何让机器自己学习知识、发现知识这个方向，这个时期就称为符号主义的“学习期”。学习期决策树举例机械式机器学习基于符号的机器学习连接主义03连接主义连接主义被业界称为“仿生学派”，这是因为它的其中一个研究重点在于人脑的运行机制，然后将研究结果应用到人工智能的分析中。他们主张模仿人类的神经元，用神经网络的连接机制实现人工智能。连接主义WarrenMcCullochWalterPittsf连接主义MP模型连接主义感知机1957年，康奈尔大学的实验心理学家罗森布拉特在一台IBM704计算机上模拟实现了一种他发明的叫作“感知机”的神经网络模型。这个模型看似只是简单地把一组M-P神经元平铺排列在一起，但是它可以做到不依靠人工编程，仅靠机器学习来完成一部分机器视觉和模式识别方面的任务。连接主义误差反向传播算法行为主义04“行为主义”在人类心理学领域中已出现过，在人工智能领域里，这个学派是以《控制论》的出版发行为起源标志的，因此又常被称为“控制论学派”（Cyberneticsism），根据其学说特点，有时候也被称作“进化主义学派”。行为主义行为主义控制论之父行为主义行为主义感知行动+=行为主义神经系统的工作原理信息理论控制理论逻辑计算机……自寻优、自适应、自镇定、自组织和自学习行为主义智能控制智能机器人系统总结05总结符号主义(symbolicism)，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（即符号操作系统）假设和有限合理性原理。连接主义(connectionism)，又称为仿生学派或生理学派，其主要原理为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。行为主义(actionism)，又称为进化主义或控制论学派，其原理为控制论及感知-动作型控制系统。总结研究人工智能的三大学派、三条途径发挥到各个领域，又各有所长。符号主义使用的是逻辑推理和演算的方法，可解释性好；连接主义使用的是生物仿生学的方法，通过模拟人脑去寻求智能；行为主义使用“感知—动作”的研究方法，通过环境反馈和智能行为之间的因果联系去寻找智能。思考题06思考题1、你能想到哪些关于三大主义的应用呢？思考题2、下列不属于连接主义的是（）

感知机BP神经网络LSTM

以上结果都不是A

B

C

D

单选题思考题3、智能计算方法包括（）

符号主义

连接主义

行为主义