人工智能基础及应用 课件 第1章 绪论

人工智能第1章绪论

1.1

人工智能及其衡量智能机器准则国家级一流本科线上线下混合式课程“人工智能”什么是人工智能？衡量智能机器的标准：图灵测试主要内容百度上说：“智能化”：是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用。智能家电智能楼宇智能交通能够制造和使用工具人类与动物的重要区别利用工具来减轻劳动强度，提高劳动效率。用人工的方法在机器上实现智能，这就是人工智能。如何在机器上实现人类智能，减轻脑力劳动者的劳动强度,提高效率脑力劳动者人工智能的定义

人工智能是一门研究如何构造智能机器（或智能系统），使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。英国数学家图灵（A.M.Turing,1921〜1954）图灵机——现代计算机的数学模型图灵奖——

计算机科学的最高奖衡量智能机器的标准：图灵测试可以通话，但彼此都看不到对方总结

人工智能的概念衡量智能机器的准则

作业：你觉得要实现人工智能，最重要的因素是什么？请给出你的理由请您设想，如何衡量机器是否具有“感性的思考”?（其中的相关名词等自主学习）第1章绪论

1.2

人工智能研究历史和研究途径人工智能主要内容一、人工智能的发展历史二、人工智能的研究途径

事物发展的一般规律一、人工智能的发展历史

1、孕育阶段（1956年之前）2、形成阶段（1956年〜1970年）3、发展阶段（1970年〜现在）二、人工智能的发展历史理论基础物质基础提出“人工智能”一词国际学术组织国际会议国际学术期刊逻辑程序设计语言PROLOG专家系统MYCIN等等机器翻译问题求解专家系统和知识工程自然语言理解机器学习计算智能生物计算等等人机棋类大战仿真机器人机器翻译“Timeflieslikeanarrow”“Thespiritiswillingbutthefleshisweak”“Thewineisgoodbutthemeatisspoiled”二、人工智能的主要研究途径（主要学派）符号主义(Symbolicism)：又称逻辑主义(Logicism)或计算机学派(Computerism)连接主义(Connectionism)：又称仿生学派(Bionicsism)行为主义(Actionism):又称进化主义(Evolutionism)1、符号主义（Symbolicism）方法：逻辑演绎智能的基本单元：符号思维：符号计算，认为人工智能源于数理逻辑理论体系："启发式算法→专家系统→知识工程理论与技术"2、连接主义(Connectionism)方法：仿生学的方法智能的基本单元：神经元认知过程是由神经元构成的网络的信息传递的过程原理：神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法3、行为主义(Actionism)方法：进化论的思想人工智能起源：控制论原理：控制论和机器学习算法总结

人工智能的研究历史

孕育、形成、发展人工智能的研究途径

符号主义连接主义行为主义作业：你认为在未来人工智能会给人类社会带来什么？你觉得未来的智能机器能够超越人类的智能吗？请给出理由。人工智能第1章绪论

1.3人工智能研究内容和研究领域一、人工智能的研究内容二、人工智能的研究领域主要内容一、人工智能的研究内容智能智能是什么?智能是怎样发生的？智能有什么特点？人工智能研究内容智能机器思维理论认为：智能是脑活动的产物，来自于大脑的思维活动。知识阈值理论认为：智能就是在巨大的搜索空间中迅速找到满意解的能力。有表达的智能或没有推理的智能认为：智能是某种复杂系统所浮现的性质，是没有表达的、没有推理的。智能是知识与智力的总和，知识是智能的基础，智力是获取并运用知识求解问题的能力。智能的发生与物质的本质、宇宙的起源、生命的本质被称为自然界的四大奥秘，至今也无法破解。1、具有感知能力2、具有记忆与思维的能力3、具有学习能力及自适应能力4、具有行为和表达能力1、机器感知：2、机器思维3、机器学习4、机器行为5、智能系统及其构造技术思维是一个动态过程，是获取知识以及运用知识求解问题的根本途径。思维逻辑思维：具有依靠逻辑进行、过程线性严谨可靠、易于形式化形象思维：具有依靠直觉，过程非线性（并行协同式），形式化困难，在缺少信息的情况下仍有可能得到比较满意的结果。顿悟思维：具有不定期的突发性、非线性的独创性及模糊性，起着突破、创新、升华的作用，目前还不能描述其产生和实现机理。人工智能的研究内容机器感知：所谓的机器感知就是使机器（计算机）具有类似于人的感知能力，其中以机器视觉和机器听觉为主。机器思维：所谓的机器思维是指对通过感知得来的外部信息及机器内部的各种工作信息进行有目的的处理。主要工作包括：知识表示、知识管理、推理、搜索及推理系统工作原理等。机器学习：机器学习就是使计算机具有获取新知识、学习新技巧，并在实践中不断完善和改进的能力，达到自动获取知识的能力，包括通过阅读、谈话、实践等各种方式去学习。机器行为：机器行为主要指机器的行动能力和表达能力，包括“动作”、“运动”、“说”、“写”、“画”等能力。智能系统及其构造技术：研究智能系统的模型、系统分析、系统构造技术、系统集成技术等。二、人工智能的研究领域1、问题求解：包括问题表示空间的研究、搜索策略的研究和归约策略的研究2、机器学习机器学习是指计算机自身具有学习能力，能够自动获取新的事实及新的推理算法。机器学习方法：机械式学习、讲授式学习、类比式学习、归纳式学习、观察发现式学习、基于解释的学习、基于事例的学习、基于概念的学习、基于神经网络的学习、遗传学习等3、专家系统专家系统专家系统的重要事件专家系统的发展路线：单一知识库多知识库集中式专家系统分布式专家系统手工获取方式半自动化式知识库推理机知识获取方系统构造：单一推理机多推理机确定性推理或简单的不确定性推理多种不确定性推理、非单调推理、模糊推理等4、自动定理证明著名成果：海伯伦（Herbrand）理论鲁滨逊（Robinson）理论我国的吴文俊院士的“吴方法”获2000年度国家最高科学技术奖获2000年度国家最高科学技术奖获2000年度国家最高科学技术奖5、自然语言理解：

就是研究如何让计算机理解人类自然语言的一个研究领域6、机器人学第一代机器人可编程控制机器人自动程序设计、机器视觉、模式识别、人工神经网络等等第二代机器人自适应机器人第三代机器人智能机器人研究内容机器感知：机器思维机器学习机器行为智能系统及其构造技术

总结：问题求解机器学习专家系统自动定理证明自然语言理解机器人学机器视觉研究领域作业：

你对人工智能的那个研究领域感兴趣？你认为这个研究领域的研究目标是什么？目前国内外学者研究到什么程度了？人工智能第1章

绪论

1.4智能的应用及未来人工智能的应用人工智能的未来人工智能面临的挑战人工智能发展带来的机遇主要内容一、人工智能的应用*智能是什么？*智能在哪里应用？*人工智能在哪里应用？自然科学里心理学家认为智能感觉记忆思维智慧行为语言能力知识智力自然界四大奥秘：智能的发生、物质的本质宇宙的起源、生命的本质无处不在无时不有AlphaGo2015年10月欧洲围棋冠军樊麾2016年3月世界围棋冠军李世石2017年5月世界围棋冠军排名世界第一柯洁2017年5月27日退役深度学习世界围棋顶尖高手2016年12月~2017年1月二、人工智能的未来人工智能可以分为：弱人工智能（ArtificialNarrowIntelligence，简称ANI）是指仅在单个领域较强的人工智能程序强人工智能（ArtificialGeneralIntelligence，简称AGI）是指能够达到人类级别的人工智能程序。二、人工智能的未来网络特征：

侧重于描述人类社会乃至物理社会广泛连接的状态

大数据特征：

侧重描述新社会状态下的内容形态和数字本位状态人工智能特征：

描述了新的社会创造物和广泛的机器介入的社会状态人类的新时代：虚拟现实技术三、人工智能面临的挑战机器的自主学习能力还需要突破机器意识处于零起步阶段人工智能技术的标准化、规范化等问题伦理、法律与社会问题、隐私保护等许多社会问题人类的控制能力问题四、人工智能发展带来的机遇

人工智能必将推动社会的发展和变革美国《国家人工智能发展与研究战略计划》（TheNationalArtificialIntelligenceResearchandDevelopmentStrategicPlan）《为人工智能的未来做好准备》（PreparingfortheFutureoftheArtificialIntelligence）中国国家“十三五”规划纲要，人工智能相关学科列入国家未来几年的重要发展战略。

《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》目的之一“加