数据和知识工程

1、知识表示与知识推理知识表示与知识推理数据挖掘数据挖掘 & 知识发现知识发现 知识表示能力知识表示能力 vs. 推理能力推理能力 tradeoffo 阿兰麦席森图灵图灵(Alan Mathison Turing) n 1912.6.23-1954.6.7n 英国数学家、逻辑学家n 1936年：o 图灵机图灵机 (Turing Machine)o 停机问题 vs. FOL的不可判定问题n 1950年：(Turing Test)o 人工智能之父o Dartmouth会议：n 1956年，一个长达2个月的暑期研讨班。o 与会者有包括C.Shannon在内的数学家、逻辑学家、认知学家、心理学家、

2、神经生理学家、计算机科学家等10人。o Marvin Minsky的神经网络模拟器、John McCarthy的搜索法、以及Herbert Simon和Allen Newell的“逻辑理论家”成为会上的3个亮点，分别讨论如何穿过迷宫、如何搜索推理、以及如何证明数学定理。o 在会议上，John McCarthy正式提出“人工智能” (Artificial Intelligence)这一术语。o 人工智能是相对人的自然智能而言，即用人工的方法和技术人工智能是相对人的自然智能而言，即用人工的方法和技术,模仿、模仿、延伸和扩展人的智能，研制具有感知、推理、学习、联想、决策等延伸和扩展人的智能，研制具有

3、感知、推理、学习、联想、决策等思维活动的计算系统，解决需要人类专家才能处理的复杂问题。思维活动的计算系统，解决需要人类专家才能处理的复杂问题。o 1958年，年，Newell和和Simon的四个预测的四个预测o 1959年，年，MIT AI Lab正式成立（正式成立（Minsky和和McCarthy）o 在专家系统、机器人、自然语言处理、知识工程等领域取得了长在专家系统、机器人、自然语言处理、知识工程等领域取得了长足的发展。足的发展。o 1981年，日本政府宣布日本五代机（年，日本政府宣布日本五代机（first-generation computer）计划（即智能计算机）。计划（即智能计算机）

4、。o 1992年，日本政府宣布五代机计划失败。人工智能进入一个低年，日本政府宣布五代机计划失败。人工智能进入一个低谷。谷。o 随着随着信息信息/知识社会的到来，人工智能领域再次兴旺起来。知识社会的到来，人工智能领域再次兴旺起来。Leslie Gabriel Valiant (1949-)（physical physical symbol system hypothesissymbol system hypothesis）o 符号主义认为：符号主义认为：n人的认知基元是符号，认知过程就是符号操作过程；人的认知基元是符号，认知过程就是符号操作过程；n人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统

5、，因此人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，因此就能够用计算机来模拟人的智能行为，即用计算机的符号操作就能够用计算机来模拟人的智能行为，即用计算机的符号操作来模拟人的认知过程。来模拟人的认知过程。n知识是信息的一种形式，是构成智能的基础；人工智能的核心知识是信息的一种形式，是构成智能的基础；人工智能的核心问题是问题是知识表示、知识推理和知识运用知识表示、知识推理和知识运用。知识可以用符号表示。知识可以用符号表示，也可以用符号进行推理，因而可能建立起基于知识的人类智，也可以用符号进行推理，因而可能建立起基于知识的人类智能和机器智能的统一理论体系。能和机器智能的统一理论体系。o 符号主

6、义曾长期一支独秀，为人工智能的发展作出了重要贡献。在符号主义曾长期一支独秀，为人工智能的发展作出了重要贡献。在其他学派出现之后，符号主义仍然是人工智能的主流学派。其他学派出现之后，符号主义仍然是人工智能的主流学派。o 连接主义认为：人工智能源于仿生学，特别是人脑模型连接主义认为：人工智能源于仿生学，特别是人脑模型的研究。认为思维的基元是神经元；把智能理解为相互的研究。认为思维的基元是神经元；把智能理解为相互联结的神经元竞争与协作的结果。联结的神经元竞争与协作的结果。o 连接主义研究非程序的、适应性的、大脑风格的信息处连接主义研究非程序的、适应性的、大脑风格的信息处理的本质和能力。人们也称它为神经计算。理的本质和能力。人们也称它为神经计算。o 2020世纪世纪60-7060-70年代，以感知机为代表的脑模型的研究。年代，以感知机为代表的脑模型的研究。o 19861986年，年，RumelhartRumelhart等提出多层网络中的反向传播算法（等提出多层网络中的反向传播算法（BPBP算法）；此后，连接主义势头大振。算法）；此后，连接主义势头大振。o 近年来迅速发展；大量的神经网络的机理、模型、近年来迅速发展；大量的神