人工智能论文.doc

湖 南 农 业 大 学全日制普通本科生论文人工智能的发展与运用 学生姓名：陈永和学生号：201141842114年级专业：2011级计算机1班指导老师及职称： 戴小鹏 老师学 院：信息科学技术学院湖南长沙2015年5月人工高智能的发展与运用陈永和 (湖南农业大学信科院计算机科学与技术系2011级1班)摘要：随着科学技术的发展，我们身边的许多东西都已经发展到了智能时代，电视是智能的，手机是智能的，智能冰箱，智能空调，智能扫地机器人，智能穿戴设备等等。智能产品已经渗入到人类生活的许多方面，改变着我们的生活方式，影响着我们的生活。随着人工智能的不断发展，相信它在将来将会有更广泛的运用，人类将会进入到一个崭新的智能时代。关键词：人工智能 发展 运用1. 简介人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。2. 人工智能的发展史第一阶段：20世纪50年代人工智能的兴起和冷落。1956年夏天，美国的酒味心理学家、数学家、计算机科学家、信息论学家和神经学家在达特茅斯大学举办了一次长达两个月的研讨会，讨论关于机器智能的有关问题。与会者提议证实采用“人工智能”这一术语。这次会议具有重要的历史意义，它标志着人工智能学科的诞生。在这期间，人工智能的研究取得了许多令人瞩目的成就，如机器定理证明、跳棋程序、LISP表处理语言等。由于揭发推理能力有限，以及其翻译失败等，是人工智能走入低谷。这一阶段的特点是：重视问题求解的方法，忽视知识重要性。第二阶段：20世界60年代末到70年代，专家系统的出现使人工智能研究出现新高潮，DENDAL化学质谱分析系统、MTCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR探矿系统，Hearsay-II语言理解系统等专家系统的研究和开发，将仍能够智能引向实用化。1969年召开的第一届国际人工智能联合会议，标志着人工智能这一新兴学科得到了世界的承认。1968年“归结推理方法”的出现，在当时曾被说成是重大突破，可这些都未能成为现实。知道1977年费根鲍姆提出了“知识工程”概念，知识表示，知识利用和知识获取则为人工智系统的三个基本问题。第三阶段：20世纪80年代，随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大发展。日本1982年开始了“第五代计算机研制计划”，即“知识信息处理计算机系统LIPS”，其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。虽然，此计划最终失败，但它的开展形成了一股研究人工智能的狂潮。 第四阶段：20世纪80年代末，精神网络飞速发展。1987年，美国召开第一次精神网络国际会议，宣告了这一新学科的诞生。此后，各国在精神网络方面的投资逐渐增大，精神网络迅速发展起来。 第五阶段：20世纪90年代，人工智能出现了新的研究高潮。由于网络技术特别是国际互联网的技术发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解，而且研究多个智能主体的多目标问题求解，将人工智能面向实用。3. 人工智能的研究领域主要研究领域有专家系统，机器学习，模式识别，自然语言理解，自动定理证明，自动程序设计，机器人学，博弈，智能决定支持系统和人工神经网络。人工智能是一种外向型的学科，它不但要求研究它的人懂得人工智能的知识，而且要求有比较扎实的数学基础，哲学和生物学基础，只有这样才可能让一台什么也不知道的机器模拟人的思维。因为人工智能的研究领域十分广阔，它总的来说是面向应用的，也就说什么地方有人在工作，它就可以用在什么地方，因为人工智能的最根本目的还是要模拟人类的思维。4. 人工智能的具体运用人工智能在许多方面都有着运用，专家系统是目前人工智能中最活跃，最有成效的一个研究领域，它是一种基于知识的系统，它从人类专家那里获得知识，并用来解决只有专家才能解决的困难问题。这样定义专家系统：专家系统是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术、模拟人类专家求解问题的思维过程求解领域内的各种问题，其水平可以达到甚至超过人类专家的水平。专家系统是在关于人工智能的研究处于低潮时提出来的，由它的出现及其所显示出来的巨大潜能不仅使人工智能摆脱了困境，而且走上了发展时期。专家系统的分类有解释型，诊断型，预测型，设计型，规划型，控制型，监测型，维修型，教育型和调试型，而从体系上说它可分为集中式专家系统，分布式专家系统，神经网络专家系统，符号系统与神经网络结合的专家系统。名字可是不少，但是专家系统的基本结构图如下图所示：用户领域专家人机接口解释机构推理机知识获取机构数据库及管理系统知识库及管理系统人机接口部分就不做多的解释了，它只是一个用户界面而已。它的实现可不同的形式，也有可能是很复杂的。人们希望能够和人类专家那样和机器交流，不再使用简单的命令，而是用人类的语言完成交互工作，这就要求人机接口能够有自然语言理解的功能。但是专家系统能不能使用，好不好使用关键在中间的那一层，人可以思考，如果希望机器也能够象人那样思考，那么推理机制是必不可少的，而且它在很大程序上决定了这个专家系统的效率和可用性。就推理而言，一般分为精确推理与费精确推理。现在我们回到我们上面的专家系统基本结构图上来，我们知道人类的推理活动是基于一定知识进行的，我们解几何题的时候总是要知道一些基本的公理（或定理），医生看病的时候起码要有一点最起码的医学常识，这样才有进行推理的物质条件，推理是建立在具有知识的基础上进行的。4人工智能未来发展展望人工智能的近期研究目标在于建造智能计算机，用以代替人类从事脑力劳动，即使现有的计算机更聪明更有用。正是根据这一近期研究目标，我们才把人工智能理解为计算机科学的一个分支。人工智能还有它的远期研究目标，即探究人类智能和机器智能的基本原理，研究用自动机模拟人类的思维过程和智能行为。这个长期目标远远超出计算机科学的范畴，几乎涉及自然科学和社会科学的所有学科。在重新阐述我们的历史知识的过程中，哲学家、科学家和人工智能学家有机会努力解决知识的模糊性以及消除知识的不一致性。这种努力的结果，可能导致知识的某些改善，以便能够比较容易地推断出令人感兴趣的新的真理。人工智能研究尚存在不少问题。宏观与微观隔离。一方面是哲学、认知科学、思维科学和心理学等学科所研究的智能层次太高、太抽象；另一方面是人工智能逻辑符号、神经网络和行为主义所研究的智能层次太低。这两方面之间相距太远，中间还有许多层次未予研究，无法把宏观与微观有机地结合起来和相互渗透。全局与局部割裂。人类智能是脑系统的整体效应，有着丰富的层次和多个侧面。但是，符号主义只抓住人脑的抽象思维特性；连接主义只模仿人的形象思维特性；行为主义则着眼于人类智能行为特性及其进化过程。它们存在明显的局限性。必须从多层次、多因素、多维和全局观点来研究智能，才能克服上述局限性。理论和实际脱节。大脑的实际工作，在宏观上我们已知道得不少；但是智能的千姿百态，变幻莫测，复杂得难以理出清晰的头绪。在微观上，我们对大脑的工作机制却知之甚少，似是而非，使我们难以找出规律。在这种背景下提出的各种人工智能理论，只是部分人的主观猜想，能在某些方面表现出”智能”就算相当成功了。上述存在问题和其它问题说明，人脑的结构和功能要比人们想象的复杂得多，人工智能研究面临的困难要比我们估计的重大得多，人工智能研究的任务要比我们讨论过的艰巨得多。同时也说明，要从根本上了解人脑的结构和功能，解决面临的难题，完成人 工智能的研究任务，需要寻找和建立更新的人工智能框架和理论体系，打下人工智能进一步发展的理论基础。我们至少需要经过几代人的持续奋斗，进行多学科联合协作研究，才可能基本上解开”智能”之谜，使人工智能理论达到一个更高的水平。5 结论 发展至今，人工智能已在人类生活中扮演着一个非常重要的角色，许多人的生活都已经离不开人工智能产品，它对人们的生活产生了巨大的影响。随着人工智能的不断研究与发展，相信在未来的将来，他将会给我们的生活带来更大的改变，到时候人类将正真进入到一个人工智能时代，涌现出更多的人工智能产品，给人类生活带来更大