人工智能导论课件前言绪论第1章

1、人工智能导论Introduction to artificial intelligence人工智能导论Introduction to artifici前 言作为计算机科学与技术的一个重要的研究与应用分支，人工智能（Artificial Intelligence，AI）的发展几起几落，终于迎来了高速发展、硕果累累的时期。毫无疑问，一如当年的电脑，之后的网络与因特网，接着的物联网、云计算与大数据，今天，人工智能与这些主题一样，是每个高校学生甚至社会人所必须关注、学习和重视的知识与现实。前 言作为计算机科学与技术的一个重要的研究与应用分支，人工前 言人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的

2、理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学，它试图了解人类智能的实质，并生产出新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括专家系统、机器人、图像识别与处理、自然语言处理等。可以想象，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考，甚至也可能超过人的智能。前 言人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理前 言人工智能是一门极富挑战性的科学，包括十分广泛的知识内容。本书介绍的人工智能主要技术与应用包括：大数据思维、搜索算法、知识表示、专家系统、机器学习、深度学习、机器人技术、智能图像处理、自然语言处理和自动规划等方面。前 言人

3、工智能是一门极富挑战性的科学，包括十分广泛的知识内前 言本书较为系统、全面地介绍了人工智能的相关概念与理论，既简明扼要地介绍了这一学科的基础知识与应用技术，也对自然语言处理、神经网络与深度学习等内容进行了拓展，可以帮助读者扎扎实实打好人工智能的知识基础。本书是为高等院校计算机类专业“人工智能导论”课程全新设计编写，针对高校相关专业学生的培养需求，本书分引言、基础知识、基于知识的系统和高级专题等四部分，读者可依照学习进度与需求，做适当选择。前 言本书较为系统、全面地介绍了人工智能的相关概念与理论，前 言第一部分 引言，包含绪论（基本概念）、人工智能+领域应用。第二部分 基础知识，包括大数据思维、

4、搜索算法、知识表示。第三部分 基于知识的系统，包括专家系统、机器学习、深度学习。第四部分 高级专题，包括机器人技术、智能图像处理、自然语 言处理、自动规划。前 言第一部分 引言，包含绪论（基本概念）、人工智能+领前 言每个学习单元在编写时都遵循下列要点：（1）安排有精选的导读案例，以深入浅出方式，引发学习者的自我学习兴趣；（2）介绍基本观念或解释原理，让学习者能切实理解和掌握人工智能的基本原理及相关应用知识；（3）提供浅显易懂的案例，注重培养扎实的基本理论知识，重视培养学习方法；（4）思维与实践并进，为学习者提供了低认知负荷的自我评量题目，让学习者在自我成就中建构人工智能的基本观念与技术。前

5、言每个学习单元在编写时都遵循下列要点：前 言虽然已经进入电子时代，但我们仍然竭力倡导看书。为各章设计的作业（四选一标准选择题）并不难，学生只要认真阅读各章内容，所有题目都能准确回答，并且，在书的附录部分提供了作业参考答案，供读者对比思考。本课程的教学进度设计见课程教学进度表，该表可作为教师授课和学生学习的参考。实际执行时，应按照教学大纲编排教学进度和校历中关于本学期节假日的安排，确定本课程的教学进度。前 言虽然已经进入电子时代，但我们仍然竭力倡导看书。为各章前 言本课程的教学评测可以从这样几个方面入手，即：（1）每章课文之前的导读案例（12项）；（2）结合每章课文的课后作业（四选一标准选择题，

6、12项）；（3）结合平时考勤；（4）任课老师认为必要的其他考核方法。本书特色鲜明、易读易学，适合高等院校相关专业学生学习，也适合对人工智能相关领域感兴趣的读者阅读参考。前 言本课程的教学评测可以从这样几个方面入手，即：人工智能导论Introduction to artificial intelligence人工智能导论Introduction to artifici人工智能导论Introduction to artificial intelligence人工智能导论Introduction to artifici第1章 绪 论第1章 绪 论1什么是人工智能2人工智能发展历史3人工智能的研究4人

7、工智能时代需要的人才5人工智能与安全1什么是人工智能2人工智能发展历史3人工智能的研究4人工智能1大师与通用机器2人工智能学科的诞生3人工智能的发展历程4人工智能的社会必然性第一节1大师与通用机器2人工智能学科的诞生3人工智能的发展历程4人1.1 什么是人工智能计算机（computer），俗称电脑，曾被称为“智力工具”，因为它可以完成通常是由脑力劳动来执行的任务。计算机擅长快速计算、大量数据的处理，以及在大型信息库中搜索等工作。与人工完成这些工作相比，计算机要快得多，也准确得多。使用计算机是对人类智力的一大补充。1.1 什么是人工智能计算机（computer），俗称电脑输入你的标题描述Add

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10、 voluptatum deleniti atque corrupti quos dolores et quas.加入标题At vero eos et accusamus et iusto odio dignissimos ducimus qui blanditiis praesentium voluptatum deleniti atque corrupti quos dolores et quas.标题输入你的标题描述Add your title加入标题At v输入你的标题描述Add your title点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本50%30%20%10%输入你的标题描

11、述Add your title点击添加文本点击输入你的标题描述Add your titleContent 01Nullam quis ante. Etiam sit amet orci eget eros faucibus tincidunt. Duis leo.Content 02Nullam quis ante. Etiam sit amet orci eget eros faucibus tincidunt. Duis leo.Content 03Nullam quis ante. Etiam sit amet orci eget eros faucibus tincidunt. Dui

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13、酌情修改。1.在此框中选择粘贴，并选择只保留文字。您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后，在此框您，或者通过复制您的文本后，2.在此框中选择粘贴，并选择只保留文字。您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后，在此框您，或者通过复制您的文本后，3.在此框中选择粘贴，并选择只保留文字。您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后，在此框您，或者通过复制您的文本后，单击编辑标题4.在此框中选择粘贴，并选择只保留文字。您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后，在此框您，或者通过复制您的文本后，输入你的标题描述Add your title详写内容点击输入你的标题描述Add your title加入标题Ent

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22、文字内容单击此处添加标题请在此粘贴或者输入您的文字内容请在此粘贴或者输入您的文字内容单击此处添加标题请在此粘贴或者输入您的文字内容请在此粘贴或者输入您的文字内容单击此处添加标题请在此粘贴或者输入您的文字内容请在此粘贴或者输入您的文字内容单击此处添加标题请在此粘贴或者输入您的文字内容请在此粘贴或者输入您的文字内容单击此处添加标题请在此粘贴或者输入您的文字内容请在此粘贴或者输入您的文字内容输入你的标题描述Add your title单击此处添加标题输入你的标题描述Add your titleLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing eli

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32、on and creativity.输入你的标题描述Add your titleFrequent人工智能导论Introduction to artificial intelligence人工智能导论Introduction to artifici人工智能导论Introduction to artificial intelligence人工智能导论Introduction to artifici第一部分 引 言第一部分 引 言第1章 绪 论第1章 绪 论【导读案例】云计算四十年历史化蝶成茧讨论：【导读案例】云计算四十年历史化蝶成茧讨论：1什么是人工智能2人工智能发展历史3人工智能的研究4人工智能

33、时代需要的人才5人工智能与安全1什么是人工智能2人工智能发展历史3人工智能的研究4人工智能1人工智能定义2强人工智能与弱人工智能第1节1人工智能定义2强人工智能与弱人工智能第1节1.1 什么是人工智能作为计算机科学的一个分支，人工智能（AI）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，是一门自然科学、社会科学和技术科学交叉的边缘学科，它涉及的学科内容包括哲学和认知科学、数学、神经生理学、心理学、计算机科学、信息论、控制论、不定性论、仿生学、社会结构学与科学发展观等。1.1 什么是人工智能作为计算机科学的一个分支，人工智能（1.1 什么是人工智能人工智

34、能的研究范畴包括自然语言学习与处理、知识表现、智能搜索、推理、规划、机器学习、知识获取、组合调度、感知、模式识别、逻辑程序设计、软计算、不精确和不确定的管理、人工生命、神经网络、复杂系统、遗传算法、人类思维方式等。一般认为，人工智能最关键的难题还是机器自主创造性思维能力的塑造与提升。1.1 什么是人工智能人工智能的研究范畴包括自然语言学习与1.1 什么是人工智能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，甚至也可能超过人的智能。人工智能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。自从诞生以来，人工智能的理论和技术日益成熟

35、，应用领域也不断扩大，可以预期，人工智能所带来的科技产品将会是人类智慧的“容器”，因此，人工智能是一门极富挑战性的学科。1.1 什么是人工智能人工智能是对人的意识、思维的信息过程1.1.1 人工智能定义人工智能的定义可以分为两部分，即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解，我们也会进一步考虑什么是人力所能及制造的，或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步，等等。至于什么是“智能”，问题就复杂多了，它涉及到诸如意识、自我、思维（包括无意识的思维）等等问题。事实上，人唯一了解的是人类本身的智能，但我们对自身智能的理解，对构成人的智能的必要元素也了解有限，很难准确定义出什么是“人工”制造

36、的“智能”。因此，人工智能的研究往往涉及对人的智能本身的研究，其他关于动物或人造系统的智能也普遍被认为是与人工智能相关的研究课题。1.1.1 人工智能定义人工智能的定义可以分为两部分，即“1.1.1 人工智能定义尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义：“人工智能是关于知识的学科怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而温斯顿教授认为：“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”这些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软

37、/硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。1.1.1 人工智能定义尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定1.1.1 人工智能定义20世纪七十年代以来，人工智能被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、人工智能），也被认为是21世纪三大尖端技术（基因工程、纳米科学、人工智能）之一，这是因为近三十年来人工智能获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果。人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，它是思维科学技术应用层次的一个分支。从思维观点看，人工智能不局限于逻辑思维，也要考虑形象思维、灵感思维，才能促进人工智能的突破性发展。1.1.1 人工智能定义20世纪七

38、十年代以来，人工智能被称1.1.2 强人工智能与弱人工智能对于人的思维模拟可以从两个方向进行：一是结构模拟，仿照人脑的结构机制，制造出“类人脑”的机器；二是功能模拟，从其人脑的功能过程进行模拟。现代电子计算机的产生便是对人脑思维功能的模拟，是对人脑思维的信息过程的模拟。1.1.2 强人工智能与弱人工智能对于人的思维模拟可以从两1.1.2 强人工智能与弱人工智能人工智能研究领域的一个较早流行的定义，是由约翰麦卡锡在1956年的达特茅斯会议上提出的，即：人工智能就是要让机器的行为看起来像是人类所表现出的智能行为一样。另一个定义是指：人工智能是人造机器所表现出来的智能性。总体来讲，对人工智能的定义大

39、多可划分为四类，即机器“像人一样思考”、“像人一样行动”、“理性地思考”和“理性地行动”。这里“行动”应广义地理解为采取行动，或制定行动的决策，而不是肢体动作。1.1.2 强人工智能与弱人工智能人工智能研究领域的一个较1.1.2 强人工智能与弱人工智能强人工智能（Bottom-Up AI），又称多元智能。研究人员希望人工智能最终能成为多元智能并且超越大部分人类的能力。有些人认为要达成以上目标，可能需要拟人化的特性，如人工意识或人工大脑。 上述问题被认为是人工智能完整性：为了解决其中一个问题，你必须解决全部的问题。即使一个简单和特定的任务，如机器翻译，要求机器按照作者的论点（推理），知道什么是被

40、人谈论（知识），忠实地再现作者的意图（情感计算）。因此，机器翻译被认为是具有人工智能完整性。1.1.2 强人工智能与弱人工智能强人工智能（Bottom1.1.2 强人工智能与弱人工智能强人工智能的观点认为有可能制造出真正能推理和解决问题的智能机器，并且这样的机器将被认为是有知觉的，有自我意识的。强人工智能可以有两类：（1）类人的人工智能，即机器的思考和推理就像人的思维一样；（2）非类人的人工智能，即机器产生了和人完全不一样的知觉和意识，使用和人完全不一样的推理方式。1.1.2 强人工智能与弱人工智能强人工智能的观点认为有可1.1.2 强人工智能与弱人工智能弱人工智能（Top-Down AI）观

41、点认为不可能制造出能真正地推理和解决问题的智能机器，这些机器只不过看起来像是智能的，但是并不真正拥有智能，也不会有自主意识。如今主流的研究活动都集中在弱人工智能上，并且一般认为这一研究领域已经取得可观的成就，而强人工智能的研究则处于停滞不前的状态。1.1.2 强人工智能与弱人工智能弱人工智能（Top-Do1大师与通用机器2人工智能学科的诞生3人工智能的发展历程4人工智能的社会必然性第2节1大师与通用机器2人工智能学科的诞生3人工智能的发展历程4人1.2 人工智能发展历史科学家已经制造出了汽车、火车、飞机、收音机这样无数的技术系统，它们模仿并拓展了人类身体器官的功能。但是，技术系统能不能模仿人类

42、大脑的功能呢？到目前为止，我们也仅仅知道这个装在人类大脑是由数十亿个神经细胞组成的器官，我们对它还知之甚少，模仿它或许是天下最困难的事情了。 人脑的外观1.2 人工智能发展历史科学家已经制造出了汽车、火车、飞机1.2.1 大师与通用机器艾伦麦席森图灵（Alan Mathison Turing，1912年6月23日-1954年6月7日），出生于英国伦敦帕丁顿，毕业于普林斯顿大学，是英国数学家、逻辑学家，被誉为“计算机科学之父”、“人工智能之父”，他是计算机逻辑的奠基者。1950年，图灵在其论文计算机器与智能中提出了著名的“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。 计算机科学之父，人工智能之父图灵1.2

43、.1 大师与通用机器艾伦麦席森图灵（Alan M1.2.1 大师与通用机器图灵测试的内容是，如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一系列问题，且被超过30%的测试者误认为是人类所答，则电脑通过测试。图灵思想为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。为了纪念图灵对计算机科学的巨大贡献，1966年，由美国计算机协会（ACM）设立一年一度的“图灵奖”，以表彰在计算机科学中做出突出贡献的人。图灵奖被喻为“计算机界的诺贝尔奖”。1.2.1 大师与通用机器图灵测试的内容是，如果电脑能在51.2.1 大师与通用机器约翰冯诺依曼（John von Neumann，1903年12月28日-1957年2月8日），

44、出生于匈牙利，毕业于苏黎世联邦工业大学，数学家，现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才，被后人称为“现代计算机之父”和“博弈论之父”。他在泛函分析、遍历理论、几何学、拓扑学和数值分析等众多数学领域及计算机学、量子力学和经济学中都有重大成就，也为第一颗原子弹和第一台电子计算机的研制做出了巨大贡献。 现代计算机之父，博弈论之父冯诺依曼1.2.1 大师与通用机器约翰冯诺依曼（John vo1.2.1 大师与通用机器电子计算机通称电脑，简称计算机，是一种通用的信息处理机器，它能执行可以充分详细描述的任何过程。用于描述解决特定问题的步骤序列称为算法，算法可以变成软件（程序），确定硬件（物

45、理机）能做什么和做了什么。创建软件的过程称为编程。几乎每个人都用过计算机，人们玩计算机游戏，或用计算机写文章、在线购物、听音乐或通过社交媒体与朋友联系。计算机被用于预测天气、设计飞机、制作电影、经营企业、完成金融交易和控制工厂等。1.2.1 大师与通用机器电子计算机通称电脑，简称计算机，1.2.1 大师与通用机器世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC诞生于1946年，中国的第一台电子计算机诞生于1958年。在2019年6月17日公布的全球超算500强榜单中，中国以拥有219台超级计算机，继续蝉联全球拥有超算数量最多的国家。 世界上第一台通用计算机ENIAC1.2.1 大师与通用机器世界上第一

46、台通用电子数字计算机E1.2.1 大师与通用机器但是，计算机到底是什么机器？一个计算设备怎么能执行这么多不同的任务呢？现代计算机可以被定义为“在可改变的程序的控制下，存储和操纵信息的机器”。该定义有两个关键要素：第一，计算机是用于操纵信息的设备。这意味着我们可以将信息存入计算机，计算机将信息转换为新的、有用的形式，然后显示或以其他方式输出信息。第二，计算机在可改变的程序的控制下运行。计算机不是唯一能操纵信息的机器。当你用简单的计算器来运算一组数字时，就是在输入信息（数字），处理信息（如计算连续的总和），然后输出信息（如显示）。1.2.1 大师与通用机器但是，计算机到底是什么机器？一个1.2.1

47、 大师与通用机器另一个简单的例子是油泵，给油箱加油时，油泵利用某些输入：当前每升汽油的价格和来自传感器的信号，读取汽油流入汽车油箱的速率。油泵将这个输入转换为加了多少汽油和应付多少钱的信息。但是，计算器或油泵并不是完整的计算机，尽管这些设备实际上可能包含有嵌入式计算机，与计算机不同，它们被构建为执行单个特定任务。1.2.1 大师与通用机器另一个简单的例子是油泵，给油箱加1.2.2 人工智能学科的诞生人工智能甚至可以追溯到古埃及。电子计算机的出现使信息存储和处理的各个方面都发生了革命，计算机理论的发展产生了计算机科学并最终促使了人工智能的出现。计算机这个用电子方式处理数据的发明，为人工智能的可能

48、实现提供了一种媒介。1.2.2 人工智能学科的诞生人工智能甚至可以追溯到古埃及1.2.2 人工智能学科的诞生虽然计算机为人工智能提供了必要的技术基础，但人们直到上个世纪50年代早期才注意到人类智能与机器之间的联系。诺伯特维纳是最早研究反馈理论的美国人之一，反馈控制的一个大家熟悉的例子是自动调温器，它将收集到的房间温度与人们希望的温度比较并做出反应，将加热器开大或关小，从而控制环境温度。这项对反馈回路的研究重要性在于：维纳从理论上指出，所有的智能活动都是反馈机制的结果，而反馈机制是有可能用机器模拟的。这项发现对早期人工智能的发展影响很大。1.2.2 人工智能学科的诞生虽然计算机为人工智能提供了必

49、1.2.2 人工智能学科的诞生电子计算机的出现，使技术上最终可以创造出机器智能，人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工具，在以后的岁月中，无数科学家为这个目标努力着。如今，全世界几乎所有大学的计算机系都有人在研究这门学科，各个专业大学生也都开始学习这样一门课程，在大家不懈的努力下，计算机也似乎变得十分聪明了。1956年夏季，以麦卡赛、明斯基、罗切斯特和申农等为首的一批有远见卓识的年轻科学家在达特茅斯学会上聚会，共同研究和探讨用机器模拟智能的一系列有关问题，首次提出了“人工智能（AI）”这一术语，它标志着“人工智能”这门新兴学科的正式诞生。1.2.2 人工智能学科的诞生电子计算机的出现，使技术

50、上最1.2.2 人工智能学科的诞生1997年5月，IBM公司研制的深蓝计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫，这是人工智能技术的一次完美表现。 卡斯帕罗夫与深蓝对弈当中1.2.2 人工智能学科的诞生1997年5月，IBM公司研1.2.2 人工智能学科的诞生我国政府以及社会各界都高度重视人工智能学科的发展。2017年12月，人工智能入选“2017年度中国媒体十大流行语”。2019年6月17日，国家新一代人工智能治理专业委员会发布新一代人工智能治理原则发展负责任的人工智能，提出了人工智能治理的框架和行动指南。这是中国促进新一代人工智能健康发展，加强人工智能法律、伦理、社会问题研究，积极推动人工智能全球

51、治理的一项重要成果。1.2.2 人工智能学科的诞生我国政府以及社会各界都高度重1.2.3 人工智能的发展历程人工智能60余年的发展历程还是颇具周折的，大致可以划分为以下6个阶段： 人工智能发展历程1.2.3 人工智能的发展历程人工智能60余年的发展历程还1.2.3 人工智能的发展历程一是起步发展期：1956年20世纪60年代初。人工智能概念在首次被提出后，相继取得了一批令人瞩目的研究成果，如机器定理证明、跳棋程序、LISP表处理语言等，掀起了人工智能发展的第一个高潮。二是反思发展期：60 70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望，人们开始尝试更具挑战性的任务，并提

52、出了一些不切实际的研发目标。然而，接二连三的失败和预期目标的落空（例如无法用机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等），使人工智能的发展走入了低谷。1.2.3 人工智能的发展历程一是起步发展期：1956年1.2.3 人工智能的发展历程三是应用发展期：70年代初80年代中。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题，实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功，推动人工智能走入了应用发展的新高潮。四是低迷发展期：80年代中90年代中。随着人工智能的应用规模不断扩大，专家系

53、统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。1.2.3 人工智能的发展历程三是应用发展期：70年代初1.2.3 人工智能的发展历程五是稳步发展期：90年代中2010年。由于网络技术特别是因特网技术的发展，信息与数据的汇聚不断加速，因特网应用的不断普及加速了人工智能的创新研究，促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年IBM深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，2008年IBM提出“智慧地球”的概念，这些都是这一时期的标志性事件。1.2.3 人工智能的发展历程五是稳步发展期：90年代中1.2.3 人工智能的

54、发展历程六是蓬勃发展期：2011年至今。随着因特网、云计算、物联网、大数据等信息技术的发展，泛在感知数据和图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU）等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展，大幅跨越科学与应用之间的“技术鸿沟”，图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等具有广阔应用前景的人工智能技术突破了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术瓶颈，人工智能发展进入爆发式增长的新高潮。1.2.3 人工智能的发展历程六是蓬勃发展期：2011年至1.2.4 人工智能的社会必然性人工智能技术的发展反映了生产力发展的要求，它的产生有其必要性。（1）人工

55、智能是工具进化的结果。与以前的劳动工具相比，人工智能的进步之一是它可以对大脑模拟。人工智能技术超越以往的技术，推动了生产力的发展。此外，与之前的生产工具相比，人工智能丰富了人的内心，强壮了人类的身体。人工智能比以前的工具吸收了更多的肢体功能，它高度模仿人类技能，拟人性强，具有拟人装置的特征。1.2.4 人工智能的社会必然性人工智能技术的发展反映了生1.2.4 人工智能的社会必然性（2）人工智能响应生产力发展要求。人工智能的传播产生了许多新行业，它们的发展速度和模式超越了以前。在生产过程中应用的任何重大科学和技术创新都需要发展生产工具、设施、工人和生产管理方法，从而进一步提高生产力、扩大能力和提

56、高人类在改变客观世界中的效率。人工智能作为一种辅助器具，协助人类重建客观世界，以最大限度地提高效率，符合生产力发展的要求。人工智能的快速发展，解放了人类的智能、身体能量等等，提高管理和机器生产效率，扩大工人的实际领域，丰富工人转换对象，从而提高生产力。1.2.4 人工智能的社会必然性（2）人工智能响应生产力发1.2.4 人工智能的社会必然性“AlphaGo（阿尔法狗）之父”哈萨比斯表示：“我提醒诸位，必须正确地使用人工智能。正确的两个原则是：人工智能必须用来造福全人类，而不能用于非法用途；人工智能技术不能仅为少数公司和少数人所使用，必须共享。” 赛前李世石与AlphaGo之父哈萨比斯握手1.2

57、.4 人工智能的社会必然性“AlphaGo（阿尔法狗1人工智能的研究领域2在计算机上的实现方法3人工智能发展的启示4新图灵测试第3节1人工智能的研究领域2在计算机上的实现方法3人工智能发展的启1.3 人工智能的研究繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的，如今计算机不但能完成这种计算，而且能够比人脑做得更快、更准确，因此，人们已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”。可见，复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的，人工智能的具体目标也随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新进展，另一方面又转向更有意义、更加困难的新目标。1.3 人工智能的研究繁重的科学和工程计算本来是

58、要人脑来承1.3.1 人工智能的研究领域用来研究人工智能的主要物质基础以及能够实现人工智能技术平台的机器就是计算机，人工智能的发展是和计算机科学技术以及其他很多科学的发展联系在一起的。人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习（深度学习）和知识获取、知识处理系统、自然语言处理、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计、数据挖掘等方面。 人工智能的相关领域1.3.1 人工智能的研究领域用来研究人工智能的主要物质基1.3.1 人工智能的研究领域（1）深度学习。这是无监督学习的一种，是基于现有的数据进行学习操作，是机器学习研究中的一个新的领域，其动机在于建立、模拟人脑进行分析

59、学习的神经网络，它模仿人脑的机制来解释数据，例如图像，声音和文本。1.3.1 人工智能的研究领域（1）深度学习。这是无监督学1.3.1 人工智能的研究领域现实生活中常常会有这样的问题：缺乏足够的先验知识，因此难以人工标注类别或进行人工类别标注的成本太高。很自然地，我们希望计算机能代我们完成这些工作，或至少提供一些帮助。根据类别未知(没有被标记)的训练样本解决模式识别中的各种问题，称之为无监督学习。1.3.1 人工智能的研究领域现实生活中常常会有这样的问题1.3.1 人工智能的研究领域（2）自然语言处理。这是用自然语言同计算机进行通讯的一种技术。作为人工智能的分支学科，研究用电子计算机模拟人的语

60、言交际过程，使计算机能理解和运用人类社会的自然语言如汉语、英语等，实现人机之间的自然语言通信，以代替人的部分脑力劳动，包括查询资料、解答问题、摘录文献、汇编资料以及一切有关自然语言信息的加工处理。1.3.1 人工智能的研究领域（2）自然语言处理。这是用自1.3.1 人工智能的研究领域（3）计算机视觉。是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图形处理，使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。1.3.1 人工智能的研究领域（3）计算机视觉。是指用摄影1.3.1 人工智能的研究领域计算机视觉就是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来代替大