1.2-人工智能的诞生与发展.pdf

人工智能人工智能 人工智能人工智能 丁世飞丁世飞 中国矿业大学中国矿业大学 计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院 人工智能人工智能 第一章第一章 绪绪 论论 1 1 人工智能的定义人工智能的定义 1 2 人工智能的诞生及发展人工智能的诞生及发展 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 3 1 2 人工智能的诞生及发展人工智能的诞生及发展 The birth and development of AI 1 2 1 孕育期孕育期 1956年以前的时期年以前的时期 Gestation period before 1956 虽然人工智能是一个年轻的领域 但虽然人工智能是一个年轻的领域 但 是它继承了数学 哲学 语言学 计算机是它继承了数学 哲学 语言学 计算机 科学 认知科学等许多其它学科的思想 科学 认知科学等许多其它学科的思想 观点和技术 因此 说到人工智能的历史 观点和技术 因此 说到人工智能的历史 不能只从这门学科本身形成的时候算起 不能只从这门学科本身形成的时候算起 而应该上溯几千年 追溯历史上一些伟大而应该上溯几千年 追溯历史上一些伟大 的科学家和思想家所作的贡献 他们创造的科学家和思想家所作的贡献 他们创造 的精神财富和物质财富为今天的人工智能的精神财富和物质财富为今天的人工智能 研究作了长足和充分的准备 研究作了长足和充分的准备 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 4 他的主要贡献是为他的主要贡献是为形式逻辑形式逻辑奠定了基础奠定了基础 形式逻辑形式逻辑 是一切推理活动的最基本的出发点是一切推理活动的最基本的出发点 他的代表作是他的代表作是 工具论工具论 共六篇共六篇 在这些著作中在这些著作中 他他最早给出最早给出 了形式逻辑的一些基本规律了形式逻辑的一些基本规律 如矛盾律如矛盾律 排中律排中律 并且实际上已经提到了同一律和充足理由律并且实际上已经提到了同一律和充足理由律 Aristotle的最著名的创造应该是现人都熟悉的的最著名的创造应该是现人都熟悉的三段三段 论法论法 它是演绎法的第一个逻辑体系它是演绎法的第一个逻辑体系 给思维过程给思维过程 形式化作了开端形式化作了开端 因而也给作为一门科学的形式逻因而也给作为一门科学的形式逻 辑作了开端辑作了开端 Aristotle亚里士多德亚里士多德 公元前公元前384 前前322 古希腊伟大的哲学家古希腊伟大的哲学家 思想家思想家 著名学者著名学者 Plato 柏拉图柏拉图 的学生的学生 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 5 Bacon 培根培根 1561 1626 他的主要贡献他的主要贡献比较全面而详细地比较全面而详细地提出了提出了归纳归纳 法法 成为和成为和Aristotle的演绎法相辅相成的思维法的演绎法相辅相成的思维法 则则 培根认为培根认为 科学的任务就是发现和发展新的东科学的任务就是发现和发展新的东 西西 所以逻辑学应当成为发明的逻辑所以逻辑学应当成为发明的逻辑 发现的发现的 逻辑逻辑 他认为亚里士多德他认为亚里士多德 工具论工具论 没有完成没有完成 这个任务这个任务 因而他写了因而他写了 新工具新工具 一书一书 但是但是 Bacon本人有点走极端本人有点走极端 否认演绎法的作用否认演绎法的作用 Bacon的另一个功绩是强调了知识的作用的另一个功绩是强调了知识的作用 著名著名 的警句的警句 知识就是力量知识就是力量 是他提出的是他提出的 英国哲学家英国哲学家 逻辑学家逻辑学家和自然科学家和自然科学家 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 6 他的主要贡献是制成了世界第一台会演算的机他的主要贡献是制成了世界第一台会演算的机 械械加法器加法器并获得实际应用并获得实际应用 帕斯卡亦曾与其他的数学家建立了概率论和组帕斯卡亦曾与其他的数学家建立了概率论和组 合论的基础合论的基础 著名的著名的Pascal程序设计程序设计 语言就是为了纪念这位语言就是为了纪念这位 学者而命名的学者而命名的 Pascal帕斯卡 帕斯卡 1623 1662 法国的数学家和物理学家 法国的数学家和物理学家 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 7 他改进了他改进了Pascal的的加法器加法器 做出了能作四则运算做出了能作四则运算 的手摇计算器的手摇计算器 在计算工具的历史上占有一席位在计算工具的历史上占有一席位 置置 提出了他认为是和中国的提出了他认为是和中国的 先天八卦先天八卦 相吻相吻 合的二进制合的二进制 影响到后代计算技术的发展影响到后代计算技术的发展 Leibnitz最主要的贡献最主要的贡献 这里所说的贡献均指对这里所说的贡献均指对AI 的发展而言的发展而言 还是他提出的关于还是他提出的关于数理逻辑数理逻辑的思想的思想 把形式逻辑符号化把形式逻辑符号化 从而能对从而能对 人的思维进行运算和推理人的思维进行运算和推理 这是一个伟大的思想这是一个伟大的思想 后来后来 的数理逻辑的产生和发展的数理逻辑的产生和发展 基本上走了他提出的道路基本上走了他提出的道路 Leibnitz莱布尼茨莱布尼茨 1646 1716 德 国数学家 和哲学家德 国数学家 和哲学家 和和 Newton 牛顿牛顿 并列为微积分并列为微积分 的发明者的发明者 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 8 他的主要贡献是初步实现了他的主要贡献是初步实现了Leibnitz关于思维符关于思维符 号化和数学化的思想号化和数学化的思想 他的逻辑著作有他的逻辑著作有 逻辑的数学分析逻辑的数学分析 论演绎推论演绎推 理理的的演算演算法法 1847 和和 思维规律研究思维规律研究 1854 提出了一种崭新的提出了一种崭新的抽象抽象代数系统代数系统 被后世称为被后世称为布尔代数布尔代数 凡是传统逻辑能处理的凡是传统逻辑能处理的 问题问题 布尔代数都能处理布尔代数都能处理 而某些能用布尔代而某些能用布尔代 数处理的问题数处理的问题 用传统逻辑处理却极其困难用传统逻辑处理却极其困难 Boole 布尔布尔 1815 1864 英国数学家 逻辑学家 英国数学家 逻辑学家 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 9 他在耶那大学期间构造了命题逻辑的第一个公理他在耶那大学期间构造了命题逻辑的第一个公理 系统系统 从而形成了完整的从而形成了完整的命题逻辑命题逻辑 他又首先使用量词他又首先使用量词 创建了创建了谓词逻辑谓词逻辑 他是最早他是最早 提出通过把算术建立在逻辑基础上使算术形式化提出通过把算术建立在逻辑基础上使算术形式化 的人的人 奠定了奠定了数学证明论数学证明论中的中的基础基础 弗雷格弗雷格还是还是语义学语义学的前驱的前驱 他首先指出应该把他首先指出应该把 意义意义 和和 指称指称 区别开来区别开来 Frege 弗雷格弗雷格 1848 1925 德国数学家和逻辑学家德国数学家和逻辑学家 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 10 G del 歌德尔歌德尔 1906 1978 他研究数理逻辑中一些带根本性的问题他研究数理逻辑中一些带根本性的问题 即即形式系统的形式系统的 完备性和可判定性问题完备性和可判定性问题 他在他在1930年证明了一阶谓词演算的完备性定理年证明了一阶谓词演算的完备性定理 接着又接着又 在在1931年证明了 任何包含初等数论的形式系统年证明了 任何包含初等数论的形式系统 如果如果 它是无矛盾的它是无矛盾的 那末一定是不完备的那末一定是不完备的 他的第二条不完他的第二条不完 备性定理是 如果这种形式系统是无矛盾的那末这种无备性定理是 如果这种形式系统是无矛盾的那末这种无 矛盾性一定不能在本系统中得到证明矛盾性一定不能在本系统中得到证明 G del的这两条定理彻底摧毁了的这两条定理彻底摧毁了Hilbert 希尔伯特希尔伯特 的建立的建立 无矛盾数学体系的纲领无矛盾数学体系的纲领 它们对人工智能研究的意义在它们对人工智能研究的意义在 于于 指出了把人的思维形式化和机械化的某些极限指出了把人的思维形式化和机械化的某些极限 在在 理论上证明了有些事情是做不到的理论上证明了有些事情是做不到的 美籍奥地利数理辑学家 美籍奥地利数理辑学家 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 11 他于他于1936年提出了一种理想计算机的数学模型年提出了一种理想计算机的数学模型 后世通称之为后世通称之为图灵机图灵机 现已公认现已公认 所有可计算所有可计算 函数都能用图灵机计算函数都能用图灵机计算 这就是所谓这就是所谓Church Turing论题论题 Turing的这项工作为后来出现的的这项工作为后来出现的 电子计算机建立了理论根据电子计算机建立了理论根据 1950年年10月月 图灵发表了题为图灵发表了题为 机器能思考机器能思考 吗吗 的论文的论文 在计算机科学界引起巨大震撼在计算机科学界引起巨大震撼 为人工智能的创立奠定了基础为人工智能的创立奠定了基础 Turing 图灵图灵 1912 1954 英国数学家英国数学家 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 12 图灵还设计了著名的图灵还设计了著名的 模仿游戏试验模仿游戏试验 后人称之为后人称之为 图灵测试图灵测试 Turing test 1954年年 图灵自杀身亡图灵自杀身亡 1966年设立年设立ACM图灵奖图灵奖 计算机界的计算机界的 最高国际奖最高国际奖 ACM Association for Computing Machinery 美国计算机学会 美国计算机学会 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 13 他和他和Eckert等人共同发明了电子数字计算机等人共同发明了电子数字计算机 这项划时代的成这项划时代的成 果为人工智能研究奠定了物质基础果为人工智能研究奠定了物质基础 电子计算机的研制成功是许多代人坚持不懈电子计算机的研制成功是许多代人坚持不懈 地努力的结果地努力的结果 从从1642年年Pascal的加法器的加法器 到到1673年的年的Leibnitz的四则运算器的四则运算器 从从1832 年年Babbage的的分析器分析器 到到1889年年Hollerith 穿孔卡计算机穿孔卡计算机 人类的智慧之花一朵比一朵人类的智慧之花一朵比一朵 更鲜艳更鲜艳 终于在终于在1946年给出了胜利的果实 年给出了胜利的果实 第一台电子计算机第一台电子计算机ENIAC 在此之后在此之后 又有又有 不少人为之奋斗不少人为之奋斗 其中贡献最卓著的其中贡献最卓著的 也许是也许是Von Neumann 冯冯 诺依曼诺依曼 目前世目前世 界上占统治地位的依然是冯界上占统治地位的依然是冯 诺依曼计算机诺依曼计算机 冯冯 诺依曼诺依曼 Von Neumann 美国数学家 美国数学家 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 14 McCulloch 美国神经生理学家美国神经生理学家 他和他和Pitts一一 起起 在在1943年建成了第一个神经网络数学模型年建成了第一个神经网络数学模型 McCulloch和和Pitts的理论开创了微观人工智能的理论开创了微观人工智能 即用模拟人脑来实现智能的研究即用模拟人脑来实现智能的研究 Wiener 维纳维纳 1894 1964 美国数学家美国数学家 他他于于 1948年发表年发表的控制论的控制论 Cybernetics或动物与机或动物与机 器中的控制与通信器中的控制与通信 论文论文 不但开创了不但开创了近代控近代控 制论制论 而且为人工智能的行为主义学派树立了而且为人工智能的行为主义学派树立了 信息的里程碑信息的里程碑 Shannon 香农香农 1916 美国数学家美国数学家 他于他于 1948年发表了年发表了 通讯的数学理论通讯的数学理论 这是一个这是一个 标志标志 代表了一门新学科代表了一门新学科 信息论信息论 的诞生的诞生 信息论对心理学产生了很大的影响信息论对心理学产生了很大的影响 而心理学而心理学 又是人工智能研究的重要支柱又是人工智能研究的重要支柱 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 15 正如任何历史一样正如任何历史一样 人工智能的历史被迫集人工智能的历史被迫集 中于少数的人物和事件中于少数的人物和事件 而忽略了其它的同而忽略了其它的同 样重要的人物和事件样重要的人物和事件 我们相信我们相信 读者从这读者从这 里至少可以得到一条概要的线索里至少可以得到一条概要的线索 看到这门看到这门 学科产生的主要背景学科产生的主要背景 由上面的叙述不难看出由上面的叙述不难看出 人工智能的产生和人工智能的产生和 发展绝不是偶然的发展绝不是偶然的 它是科学技术发展的必它是科学技术发展的必 然产物然产物 是历史赋予科学工作者的一项光荣是历史赋予科学工作者的一项光荣 而艰巨的使命而艰巨的使命 客观上的条件已经基本具备客观上的条件已经基本具备 何时出现只是一个时间以及由谁来领头倡导何时出现只是一个时间以及由谁来领头倡导 的问题的问题 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 16 1 2 2 形成及第一个兴旺期 形成及第一个兴旺期 1956 1966 The formation and first blossom period 1956年夏天年夏天 在美国在美国Dartmouth大学大学 由年由年 轻的数学助教轻的数学助教McCarthy 和他的三位朋友 和他的三位朋友 M L Minsky 哈佛大学的数学家 哈佛大学的数学家 N Lochester IBM公司信息研究中心的负责公司信息研究中心的负责 人人 C E Shannon 贝尔实验室 贝尔实验室 T More和和A L Samuel IBM公司公司 O Selfridge和和R Solomonff MIT A Newell和和H A Simon CMU 召开召开了一次研讨会了一次研讨会 workshop 讨论关于 讨论关于 机器智能的有关问题 历时两个月 机器智能的有关问题 历时两个月 邀请了邀请了 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 17 经经McCarthy提议提议 在会上正式决定使用在会上正式决定使用 Artificial Intelligence 一词来概括这个研一词来概括这个研 究方向究方向 因此因此 1956年的这个年的这个研讨会研讨会可以看可以看 作是作是人工智能作为一门独立的学科正式诞生人工智能作为一门独立的学科正式诞生 的日子的日子 而而McCarthy本人在美国也常常被人本人在美国也常常被人 们看作是们看作是 人工智能之父人工智能之父 Dartmouth研讨会并没有导致任何新的突破研讨会并没有导致任何新的突破 然而它却使得所有的这些大人物变得相互熟然而它却使得所有的这些大人物变得相互熟 悉悉 在接下来的在接下来的20年里年里 人工智能领域正是人工智能领域正是 由这些人及他们所在的麻省理工学院由这些人及他们所在的麻省理工学院 卡内卡内 基基 梅隆大学梅隆大学 斯坦福大学和斯坦福大学和IBM的学生及同的学生及同 事们所统治的事们所统治的 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 18 自这次会议之后的自这次会议之后的10多年间 人工智能多年间 人工智能 的研究取得了许多引人注目的成就 的研究取得了许多引人注目的成就 特别是 特别是 这次会议后这次会议后 在美国很快形成在美国很快形成 了了3个从事人工智能研究的中心个从事人工智能研究的中心 以以A Newell和和H A Simon为首的为首的卡卡 内基内基 梅隆梅隆大学大学 CMU 研究组研究组 以以Samuel为首的为首的IBM公司研究组公司研究组 以以McCarthy和和M L Minsky为首的为首的 麻省理工学院麻省理工学院 MIT 研究组 研究组 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 19 CMU Carnegie Mellon University 研究组研究组的研究成果的研究成果 1956年 年 NeweIl和和Simon等人首先取得突破 等人首先取得突破 他们编制的程序他们编制的程序Logic Theorist证明了 数学证明了 数学 原理 第二章中的原理 第二章中的38条定理条定理 后来经过改进 后来经过改进 又于又于1963年证明了该章中的全部年证明了该章中的全部52条定理 这条定理 这 一工作受到了人们的高度评价一工作受到了人们的高度评价 被认为是计算被认为是计算 机模拟人的高级思维活动的一个重大成果机模拟人的高级思维活动的一个重大成果 是是 人工智能的真正开端 人工智能的真正开端 从从1957年开始 年开始 Newell Shaw和和Simon等人就等人就 开始研究一种不依赖于具体领域的通用解题程开始研究一种不依赖于具体领域的通用解题程 序 称为序 称为GPS General Problem Solver GPS 的研究前后持续了的研究前后持续了10年年 最后的版本发表于最后的版本发表于 1969年年 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 20 IBM International Business Machines 研究组研究组的研究成果的研究成果 1956年年 Samuel研制了跳棋程序 该程序具有研制了跳棋程序 该程序具有 学习功能 能够从棋谱中学习 也能在实践中学习功能 能够从棋谱中学习 也能在实践中 总结经验 提高棋艺 它在总结经验 提高棋艺 它在1959年打败了年打败了 Samuel本人 又在本人 又在1962年打败了美国康涅狄克年打败了美国康涅狄克 州的冠军州的冠军 全美第四名全美第四名 由于该程序是在由于该程序是在IBM701计算机上实现的计算机上实现的 它它 的胜利竟使的胜利竟使IBM公司的股票价值上涨了公司的股票价值上涨了15 又由于它是一个早期的十分成功的非数值计算又由于它是一个早期的十分成功的非数值计算 的例子的例子 据说据说IBM公司的设计师们在它的启发公司的设计师们在它的启发 下在计算机的指令中加进了逻辑运算功能下在计算机的指令中加进了逻辑运算功能 并并 使其它计算机公司竞相效仿 使其它计算机公司竞相效仿 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 21 MIT 研究组研究组的研究成果的研究成果 1958年 年 McCarthy和和M L Minsky相继来到麻相继来到麻 省理工学院工作 省理工学院工作 McCarthy做出了三个关键性的贡献做出了三个关键性的贡献 1958年年 McCarthy定义了定义了高级语言高级语言Lisp 在 在人工智人工智 能编程语言中占统治地位能编程语言中占统治地位 也是 也是继继FORTRAN之后之后 现在仍然使用的语言中历史最长的现在仍然使用的语言中历史最长的 发明了发明了分时技术分时技术 1961年 世界上第一个分时系统年 世界上第一个分时系统 CTSS研制成功 研制成功 1969年 在美国年 在美国MAC项目的资助下 项目的资助下 第二代第二代CTSS系统系统Multics成功推出 其负责人成功推出 其负责人 Fenando Corbato获获1990年度的图灵奖 年度的图灵奖 同样是在同样是在1958年 年 McCarthy发表了题为发表了题为 具有常识 具有常识 的程序 的程序 的论文 文中描述了一个被看作是第一个的论文 文中描述了一个被看作是第一个 完整的人工智能系统的假设程序完整的人工智能系统的假设程序Advice Taker 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 22 MIT 研究组研究组的研究成果的研究成果 1961年年 Minsky发表了一篇名为发表了一篇名为 迈向人工智 迈向人工智 能的步骤 能的步骤 的论文的论文 对当时人工智能的研究起对当时人工智能的研究起 了推动作用 了推动作用 Minsky指导了许多学生 这些学生都选择局指导了许多学生 这些学生都选择局 限于需要智能的问题来加以解决限于需要智能的问题来加以解决 1963年年 James Slagle的的SAINT程序能够解决一程序能够解决一 年级微积分课程中典型的闭区间积分问题年级微积分课程中典型的闭区间积分问题 1968年年 Tom Evan的的ANALOGY程序解决了程序解决了 IQ测试中的几何类比问题测试中的几何类比问题 1968年年 Bertram Raphael的的SIR 语义信息检语义信息检 索索 能够接受非常有限的英文子集中的陈述并能够接受非常有限的英文子集中的陈述并 据此回答问题据此回答问题 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 23 AI领域领域的图灵奖获得者的图灵奖获得者 1969年年 Marvin Minsky 马文马文 明斯基明斯基 1971年年 John McCarthy 约翰约翰 麦卡锡麦卡锡 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 24 AI领域领域的图灵奖获得者的图灵奖获得者 1975年年 Allen Newell 艾伦艾伦 纽厄尔纽厄尔 Herbert A Simon 赫伯特赫伯特 西蒙西蒙 1994年年 E D Feigenbaum 爱德华爱德华 费根鲍姆费根鲍姆 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 25 AI领域领域的图灵奖获得者的图灵奖获得者 2000年年 Les Andrew Chi Chih Yao 姚期智姚期智 计算理论 包括计算理论 包括伪随机数伪随机数生生 成 密码学与通信复杂度 成 密码学与通信复杂度 获奖感言 获奖感言 图灵奖 图灵奖 A M Turing Award 和太 和太 太是我人生最成功的两件事 姚期智于太是我人生最成功的两件事 姚期智于1972年年 获得美国哈佛大学物理博士学位 本以为终身投获得美国哈佛大学物理博士学位 本以为终身投 入物理研究 却在美国遇到了研究数学 后来成入物理研究 却在美国遇到了研究数学 后来成 为他妻子的储枫 耳濡目染下 姚期智开始接触为他妻子的储枫 耳濡目染下 姚期智开始接触 计算机科学 并有感计算机比物理学更适合自己计算机科学 并有感计算机比物理学更适合自己 发展 于是在发展 于是在1973年转投这门科学 年转投这门科学 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 26 AI领域领域的图灵奖获得者的图灵奖获得者 姚期智姚期智 1946年年12月月 24日出生于上海 幼年日出生于上海 幼年 随父母去台湾省 随父母去台湾省 1967 年在台湾大学毕业以后 年在台湾大学毕业以后 去美国深造 去美国深造 1972年取年取 得哈佛大学物理学博士得哈佛大学物理学博士 学位 学位 1975年在伊利诺年在伊利诺 大学取得计算机科学博大学取得计算机科学博 士学位 士学位 曾先后于麻省理工学曾先后于麻省理工学 院 斯坦福大学 加州院 斯坦福大学 加州 大学伯克利分校从事教大学伯克利分校从事教 学与研究 学与研究 1986年加盟普林斯顿年加盟普林斯顿 大学 曾担任计算机系大学 曾担任计算机系 首席教授 首席教授 2004年年9月归国 成为月归国 成为 清华大学全职教授 清华大学全职教授 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 27 AI领域领域的图灵奖获得者的图灵奖获得者 2010年年 Les Valiant 莱斯利 瓦里安特 在计算理论方面 特别是机在计算理论方面 特别是机 器学习领域中的器学习领域中的概率近似正概率近似正 确理论确理论的开创性贡献 枚举的开创性贡献 枚举 和计算和计算 代数复杂性 并行和分布式代数复杂性 并行和分布式 系统方面的其他贡献 系统方面的其他贡献 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 28 其它研究成果其它研究成果 在自动定理领域 在自动定理领域 1965年年 Robinson独辟蹊独辟蹊 径 提出了与传统的自然演绎法完全不同的径 提出了与传统的自然演绎法完全不同的 消解法 当时被公认为是一项重大突破 掀消解法 当时被公认为是一项重大突破 掀 起了研究计算机定理证明的又一次高潮起了研究计算机定理证明的又一次高潮 在神经网络领域 在神经网络领域 1957年 年 F Rosenblatt在在 M P模型的基础上提出了感知机模型的基础上提出了感知机 Perceptron 模型 把神经网络研究从纯理论探讨发展到模型 把神经网络研究从纯理论探讨发展到 工程实现 工程实现 1962年 年 F Rosenblatt又给出了又给出了 两层感知器的收敛定理 此外 还有许多人两层感知器的收敛定理 此外 还有许多人 在神经计算的结构和实现思想方面做出了很在神经计算的结构和实现思想方面做出了很 大贡献 这些工作掀起人工神经网络研究的大贡献 这些工作掀起人工神经网络研究的 高潮 高潮 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 29 一连串的胜利使人们兴奋起来一连串的胜利使人们兴奋起来 醉心于人醉心于人 工智能远景的专家们作出了种种乐观的预工智能远景的专家们作出了种种乐观的预 言言 1958年年 Newell和和Simon充满自信地充满自信地 说 说 不出十年不出十年 计算机将成为世界象棋冠军计算机将成为世界象棋冠军 除非规定除非规定 不让它参加比赛不让它参加比赛 不出十年不出十年 计算机将发现并证明那时还没有被证明计算机将发现并证明那时还没有被证明 的数学定理的数学定理 不出十年不出十年 计算机将谱写出具有较高美学价值并得计算机将谱写出具有较高美学价值并得 到评论家认可的乐曲到评论家认可的乐曲 不出十年不出十年 大多数心理学家的理论将采用计算机程大多数心理学家的理论将采用计算机程 序来形成序来形成 有些人甚至断言 照此趋势下去有些人甚至断言 照此趋势下去 80年代年代 将是全面实现人工智能的年代将是全面实现人工智能的年代 到了公元到了公元 2000年年 机器的智能就可以超过人了机器的智能就可以超过人了 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 30 1 2 3 萧条波折期 萧条波折期 1967年 年 70年代中期 年代中期 The Winter and fluctuating period 但是但是 初战告捷的欢乐只是暂时的初战告捷的欢乐只是暂时的 当人们当人们 进行了比较深入的工作以后进行了比较深入的工作以后 发现这里的困发现这里的困 难比原来想象的要严重得多难比原来想象的要严重得多 就定理证明来说就定理证明来说 1965年发明的消解法曾给年发明的消解法曾给 人们带来了希望人们带来了希望 可是可是 很快就发现了消解很快就发现了消解 法的能力也有限法的能力也有限 用消解法证明两个连续函用消解法证明两个连续函 数之和还是连续函数数之和还是连续函数 推了十万步也还没有推了十万步也还没有 推出来推出来 Samuel的下棋程序也不那么神气了的下棋程序也不那么神气了 当了州当了州 的冠军之后没有能进一步当上全国冠军的冠军之后没有能进一步当上全国冠军 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 31 最糟糕的恐怕还是机器翻译最糟糕的恐怕还是机器翻译 原先原先 人们曾以人们曾以 为只要用一部双向字典和某些语法知识即可很为只要用一部双向字典和某些语法知识即可很 快地解决自然语言之间的互译问题快地解决自然语言之间的互译问题 结果发现结果发现 机器翻译的文字阴差阳错机器翻译的文字阴差阳错 颠三倒四颠三倒四 著名的例子是 著名的例子是 再如 英语句子再如 英语句子 Out of sight out of mind 眼不眼不 见心不烦 译成俄文却成了 见心不烦 译成俄文却成了 又瞎又疯又瞎又疯 因此有人挖苦说 美国花因此有人挖苦说 美国花2000万美元为机器翻译立万美元为机器翻译立 了一块墓碑 了一块墓碑 这种情况的出现使英国 这种情况的出现使英国 美国政府撤美国政府撤 销了所有对于学术翻译项目的资助 销了所有对于学术翻译项目的资助 The spirit is willing but the flesh is weak 心心 有余而力不足有余而力不足 The vodka is good but the meat is spoiled 酒是好的 酒是好的 肉变质了肉变质了 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 32 种种困难使人们对人工智能的乐观情绪大大下种种困难使人们对人工智能的乐观情绪大大下 降了降了 在英国在英国 它受到了最大的打击它受到了最大的打击 英国曾英国曾 在这方面有一批出色的科学家在这方面有一批出色的科学家 其研究工作居其研究工作居 于世界前列于世界前列 可是在可是在1971年年 剑桥大学的应用数学家剑桥大学的应用数学家James 先生应政府的要求起草了先生应政府的要求起草了一份综合报告一份综合报告 这份这份 在在1972年发表的报告指责人工智能的研究即使年发表的报告指责人工智能的研究即使 不是骗局不是骗局 至少也是庸人自扰至少也是庸人自扰 报告被英国政报告被英国政 府采纳了府采纳了 于是于是 形势急转直下形势急转直下 人工智能的人工智能的 研究经费被削减研究经费被削减 研究机构被解散研究机构被解散 好端端的好端端的 局面被目光短浅的人一笔勾销局面被目光短浅的人一笔勾销 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 33 在人工智能的发源地美国在人工智能的发源地美国 原来对这一领域原来对这一领域 持保守态度的人变得更保守了持保守态度的人变得更保守了 IBM公司的人员曾在公司的人员曾在1956年夏天的那次会议年夏天的那次会议 上占了相当的比重上占了相当的比重 这些人在初期作的贡献这些人在初期作的贡献 不仅有不仅有Geiernter的平面几何证题程序的平面几何证题程序 而且而且 还有还有Bernstein的下棋程序的下棋程序 该程序曾被当时该程序曾被当时 的的 纽约时报纽约时报 时代时代 和和 美国科学美国科学 等报刊大事宣扬等报刊大事宣扬 但是但是 结局是意想不到的结局是意想不到的 IBM公司的负责公司的负责 人下令取消了本公司范围内的人工智能研究人下令取消了本公司范围内的人工智能研究 活动活动 理由很简单理由很简单 人工智能解决不了实际人工智能解决不了实际 问题问题 所有这一切使人工智能的研究一时陷入了困所有这一切使人工智能的研究一时陷入了困 难难 人工智能的形象大大降低人工智能的形象大大降低 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 34 该时期的主要成就该时期的主要成就 1968年 在美国年 在美国斯坦福大学斯坦福大学Feigenbaum的的主持主持 下 第一个成功的专家系统下 第一个成功的专家系统DENDRAL于于投入投入 使用 使用 在世界范围内成立在世界范围内成立国际人工智能联合会国际人工智能联合会 IJCAI International Joint Conference on Artificial Intelligence 从从1969年开始 每两年召开一次年开始 每两年召开一次 国际会议 国际会议 这是人工智能发展史上的一个重要这是人工智能发展史上的一个重要 里程碑 它标志者人工智能这门新兴学科已经里程碑 它标志者人工智能这门新兴学科已经 得到了世界的肯定公认 得到了世界的肯定公认 1970年 国际性的人工智能杂志年 国际性的人工智能杂志 Artificial Intelligence 创刊 它对推动人工智能的发展 创刊 它对推动人工智能的发展 促进研究者们的交流起到了重要作用 促进研究者们的交流起到了重要作用 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 35 该时期的主要成就 续 该时期的主要成就 续 1972年年 法国马赛大学法国马赛大学A Cohermer和他领导和他领导 的研究小组研制成功第一个的研究小组研制成功第一个PROLOG系统系统 成为了继成为了继LISP语言之后的另一种重要的人工语言之后的另一种重要的人工 智能程序语言 智能程序语言 1972年年 斯坦福大学的斯坦福大学的E H Shortliffe研制了研制了 用 于 诊 断 和 治 疗 感 染 性 疾 病 的 专 家 系 统用 于 诊 断 和 治 疗 感 染 性 疾 病 的 专 家 系 统 MYCIN 1974年年 Minsky提出了框架理论 提出了框架理论 Shortliffe于于1975年提出并在年提出并在IMYCIN中应用了中应用了 不精确推理 不精确推理 Duda于于1976年提出并在年提出并在PROSPECTOR中应用中应用 的贝叶斯方法等等的贝叶斯方法等等 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 36 1 2 4 第二个兴旺期 第二个兴旺期 20世纪世纪70年代中期 年代中期 80年年 代中期 代中期 The second blossom period 但是 尽管社会的压力很大 却没能动摇人工智但是 尽管社会的压力很大 却没能动摇人工智 能研究先驱者的信念 能研究先驱者的信念 经过认真的反思 总结经过认真的反思 总结前前 一时期的经验和教训一时期的经验和教训 Feigenbaum 重新举起了重新举起了 Bacon 的旗帜的旗帜 知识就是力量知识就是力量 他的关于以知他的关于以知 识为中心开展人工智能研究的观点被大多人接受识为中心开展人工智能研究的观点被大多人接受 从此人工智能的研究又迎来了蓬勃发展的新时期 从此人工智能的研究又迎来了蓬勃发展的新时期 即以知识为中心的时期 即以知识为中心的时期 1977年 第五届国际人工智能联合会年 第五届国际人工智能联合会 5thIJCAI 上 上 Feigenbaum教授在一篇题为教授在一篇题为 人工智能的艺术 人工智能的艺术 知识工程课题及实例研究知识工程课题及实例研究 的特约文章中 系统的特约文章中 系统 地阐述了专家系统的思想 并提出了知识工程地阐述了专家系统的思想 并提出了知识工程 Knowledge Engineering 的概念 的概念 1 1 人工智能人工智能 的定义的定义 1 2 人工智能人工智能 的诞生及发展的诞生及发展 1 3 1 3 人工智能人工智能 的研究方法的研究方法 1 4 1 4 人工智能人工智能 的应用领域的应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 37 Feigenbaum认为认为 知识工程是研究知识信息知识工程是研究知识信息 处理的学科处理的学科 它应用人工智能的原理和方法它应用人工智能的原理和方法 对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供 了求解的途径了求解的途径 恰当地运用专家知识的获取恰当地运用专家知识的获取 表示表示 推理过程的构成与解释推理过程的构成与解释 是设计基于知是设计基于知 识的系统的重要技术问题识的系统的重要技术问题 至此至此 围绕着开发专家系统而开展的相关理论围绕着开发专家系统而开展的相关理论 方法方法 技术的研究形成了知识工程学科技术的研究形成了知识工程学科 知识知识 工程的研究使人工智能的研究从理论转向应用工程的研究使人工智能的研究从理论转向应用 从基于推理的模型转向基于知识的模型从基于推理的模型转向