人工智能及应用_ch1.ppt

人工智能及应用,人工智能简介知识表示确定性推理不确定性推理搜索方法,主要参考书,王万森人工智能原理及应用北京：电子工业出版社，2000林尧瑞人工智能导论北京：清华大学出版社，1989王永庆人工智能原理与方法西安：西安交大出版社，1998朱福喜人工智能原理武汉：武汉大学出版社，2002,主要参考书,蔡自兴人工智能及其应用北京：清华大学出版社，1996GeorgeELuger著，史忠植等译人工智能北京：机械工业出版社，2004NilsJ.Nilsson.ArtificialIntelligence(影印).机械工业出版社周昌乐心脑计算举要北京：清华大学出版社，2003,考核方式,作业：自己选定一个问题，通过人工智能的方法解决考试：,第一章人工智能简介,人工智能的定义人工智能的产生与发展人工智能研究的基本内容及特点人工智能的研究和应用领域人工智能的学派人工智能的发展趋势,人工智能的定义,人工智能目标：用机器（计算机）来模仿人类的智能行为。智能的产生是科技界关注的四大基本问题（物质的本质、宇宙的起源、生命的本质）,人工智能的定义,工业革命：蒸汽机为标志,原料,机器,产品,实质是用机器延伸人类的体能,信息,知识,问题求解,智能,实质是用机器延伸人类的智能,革命？：人工智能,什么是智能,智能的科学定义目前还没有，有待于人类对人脑奥秘的探索。通俗的说智能是一种认识客观事物和运用知识解决问题的综合能力。,对智能认识的不同观点,智能来源于思维：强调人类的智能来自于人类大脑的思维活动。智能取决于可运用的知识：智能是从搜索空间中迅速找到一个满意解的能力。智能可由逐步进化来实现：智能取决于感知和行为，取决于对外界复杂环境的适应。,智能包括如下几个方面,人类认识和理解现实世界的能力：通过视觉、听觉、触觉等感官活动，接受并理解文字、图象、声音、语言等各种外界的“自然信息”。提出概念、建立方法、进行演绎和归纳推理、作出决策的能力：通过人脑的生理和心理活动，以及有关的信息处理过程，将感性知识抽象为理性知识，并能对事物的运动的规律进行分析、判断和推理。学习的能力：通过教育、训练等学习过程，日益丰富自身的知识和技能。自适应能力：对变化多端的外界环境能灵活地作出反映。,从生理角度认识智能,大脑皮层-高层次智能-记忆、思维等活动丘脑-中层次智能-感知活动小脑、脊髓-低层次智能-动作反应,人工智能,用人工的方法在机器（计算机）上实现人类的智能，或者说是人类智能在机器上的模拟，或者说是人类让机器具有类似人类的智能。机器智能测试-图灵测试,图灵测试,机器,人,主持人,人工智能的不同观点,如同其他新兴学科一样人工智能至今没有统一的定义：智能没有明确定义。智能活动的范围较广。从不同学科的角度看，对人工智能理解不同。所以人工智能有很多不同的观点符号主义-逻辑学派连接主义-仿生学派行为主义-生理学派,人工智能定义,学科：人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支，它的近期目标在于用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术。功能：人工智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划学习和问题求解等思维活动。,人工智能的目标,1978年索罗门(A.Sloman)提出了三个主要目标：对智能行为有效解释的理论分析解释人类智能构造智能人工制品,远期目标,远期目标：揭示人类智能的机理并再此基础上用智能机器模拟、延伸和扩展人类智能。脑科学认知科学计算机科学系统科学微电子，控制科学神经生理学,近期目标,使机器更聪明。即在强大的计算能力的基础上能够运用知识处理问题，模拟人类的智能行为。判断理解设计思考规划学习决策推理证明识别感知,人工智能的产生与发展-孕育,人工智能的孕育期亚里斯多得创立演绎法，奠定形式逻辑的基础。培根创立了归纳法。莱布尼茨把形式逻辑符号化，奠定数理逻辑的基础。帕斯卡的加法器和巴贝奇的差分机和分析机布尔创立的布尔代数图灵的自动机理论冯.诺依曼的计算机体系结构第一台电子计算机ENIAC维纳的控制论香农的信息论麦克洛奇的神经网络模型（MP模型）,人工智能的产生与发展-孕育,以上的一切为人工智能的产生从思想上、理论上和物质上奠定了基础。,人类的梦想,数理逻辑、信息论、自动机理论、控制论,计算机,人工智能的产生与发展-形成,1956年在美国达特莫斯大学由麦卡锡（数学、计算机）、明斯基（数学、神经）、洛切斯基（IBM）、香农（BELL）组织邀请了兰得、卡内基、MIT等学校和公司的研究人员在达特莫斯大学举办了学术研讨会，会议的议题是用机器模拟人类智能。麦卡锡第一次提出“人工智能”(ArtificialIntelligence),人工智能的产生与发展-形成,卡内基-兰得（心理学小组：纽厄尔，西蒙）1957-逻辑理论机（LT）通过心理学实验，总结人类在解决问题时的思维过程，并归结为三个阶段：解题的计划根据记忆的公理、定理和解题计划组织解题过程在解题过程中不断进行方法和目标分析修正解题计划1960-通用问题求解（GPS）,人工智能的产生与发展-形成,IBM工程课题研究小组（塞缪尔）1956年开发具有自学习、自组织和自适应的西洋跳棋程序，经训练1959年击败塞缪尔本人，1962年击败一个州冠军MIT小组（麦卡锡，明斯基）1958年-行动规划咨询系统1960年-LISP语言1961年-,人工智能的产生与发展-形成,其他1965年-鲁滨逊的归结原理1965年-费根鲍姆开始研究化学专家系统DENDRAL，1968年投入使用1969年-国际人工智能联合会（IJCAI）1970年-创刊,人工智能的产生与发展-知识应用,人工智能发展初期研究人员对其前景十分看好，西蒙曾预言：10年内计算机将成为世界冠军10年内计算机将证明未发现的数学定理10年内计算机将谱写出具有优秀作曲家水平的乐曲10年内大多数心理学理论将在计算机上形成,人工智能的产生与发展-知识应用,但人工智能很快遇到了困难塞缪尔的下棋程序在与世界冠军对弈时1：4败北使用归结原理证明连续函数之和是连续函数10万步没有结果机器翻译出现奇异的结果神经生理学研究-人脑有10的11次方个神经元，但机器无法实现,人工智能的产生与发展-知识应用,人工智能的发展在70年代遇到困难1971年-英国剑桥大