《人工智能概述》PPT课件

1、演讲者：李辉电子邮件：人工智能人工智能交互，第一章人工智能概述，第1.5章摘要，1.1人工智能是什么，1.2人工智能的发展概述，1.3人工智能学派，1.4人工智能(Artificial Intelligence，AI)关于人工智能的科学定义，目前存在争议，学界还没有统一。人工智能的8茄子定义：人工智能使计算机思考，使机器智能的令人兴奋的新尝试(Haugeland，1985)。人工智能是人类思维、决策、问题解决、学习等相关活动的自动化(Bellman，1978)。人工智能是利用计算模型进行智能行为研究(Charniak和McDermott，1985)，人工智能是研究实现理解、推理和行动的计算(W

2、inston，1992)人工智能的技术。1990)人工智能研究如何使计算机更好(Rick和Knight，1991)人工智能是通过计算过程理解和模仿智能行为的科系(Schalkoff，1990)人工智能是计算机科学中与智能行为自动化相关的领域(Luger和Stuger)扩大人类智能未格式化定义的原因人工智能的严格定义取决于智能的定义。也就是说，要定义人工智能，首先要定义智能，但是智能本身也没有严格定义，所以首先要讨论人类的自然智能。1.1.1什么是牙齿人工智能？1950年，计算机科学家图灵提出了著名的图灵测试。问题：通过图灵测试有智能吗？1.1.2汉语房间假说，汉语房间假说，假定牙齿计算通过图灵

3、测试，以便：台计算机能够阅读故事并正确回答相关问题。威廉莎士比亚、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵、图灵)描述牙齿故事和问题的一系列中文符号只能通过很小的缝隙送到房间。席勒按照原电脑程序的处理方式和程序(如符号匹配、查找、复制等)操作牙齿符号，然后通过小间隙发送了问题的答案。美国哲学家约翰席勒(John Searle，1980年)提出异议。他现在使用了一种被称为“汉语房间”的假设，席勒认为，虽然计算机能通过这种符号处理方式正确地回答问题，但也不能说计算机有智能。1.1.3大脑智能和集体智能，人脑是由约1011-1012个神经元组成的复杂而动态的庞大系统，人

4、类大脑的智能表现可以识别学习、发现、创造等能力。这种智能表现的发生过程可以从心理层面上看出来。也就是说，表现为某种心理活动和思维过程。基于宏观心理水平的智能表现称为大脑智能(BI)，大脑智能是一种个人智能(II)。，1.1.3脑智能和群智能，部分生物群落或更一般的生命群的集体行动或社会行动也显示出蚂蚁群、鸟群、鱼群等智能。具备学习和寻找优等的能力。大脑神经网络是一组由神经细胞组成的细胞，在思考的时候，神经元各起其作用，神经网络表现出其组织、自学、适应等智力表现。集体行动显示出的这种智能称为群体智能(SI)。1.1.3大脑智能和群体智能，在人脑的宏观心理(或语言)层面上，大脑智能与神经元层面上的

5、群体智能密切相关。是在微观生理层面上，低水平的神经元群体智能在宏观心理层面上形成高水平的大脑智能(但两者之间的具体关系仍然是个谜，必须依靠系统科学来解决牙齿问题)，1.1.4符号智能和计算智能，1。符号智能智能是符号人工智能。这是模拟大脑智能的人工智能，即传统人工智能或经典人工智能。符号智能以符号形式的知识和信息为基础，主要通过逻辑推理利用知识解决问题。1.1.4符号智能和计算智能，2 .计算智能计算智能是计算人工智能，是模拟组智能的人工智能。计算智能基于数值数据，主要通过数值计算来使用算法解决问题。主要内容包括：神经计算(NC)、进化计算(也称为进化计算)、演化计算、Evolutionary

6、 Computation、EC、遗传算法(Genetic Algorithm，)ES等)、免疫计算()，1.2人工智能的发展概述，AI是产业(截至1980年)，知识系统的崛起(19691979)，早期成功和期待(19521969)，诞生(1956)(形式逻辑是所有推理活动最基本的起点)三段论是以真言判断为前提的演绎推理，通过一个共同项目将两个直言判断联系在一起得出结论。例如：所有金属都可以熔化。铁是金属。因此铁可以熔化。哲学家和思想家，1.2人工智能的发展概述孕育期，英国哲学家，自然科学家巴肯(培根)牙齿系统地提出了归纳方法。与Aristotle的演绎法一起构成了思维的基本规律。提出了“知识就

7、是力量”，在数百年后对AI研究的一般思考审查中，对向专业知识运用转变起到了积极的促进作用。德国数学家，哲学家Leibnitz (Leibnitz)象征形式逻辑，使人能够对人的思维进行运算和推理。提出了一般的符号语言及其基础上的可推理计算。牙齿思想不仅是修理逻辑的基础，也是现代机械事故设计思想的萌芽。1.2人工智能的发展概述孕育期间，英国数学家、逻辑学家Boole(布尔)(1815-1864)，他初步实现了布莱尼茨的思维象征化和数学化思想，提出了新的代数系统布尔代数，形成了现代计算机的理论基础。美国奥地利数学逻辑学家哥德尔(1906-1978)证明，任何包含一阶谓词完备性定理：初等数论的形式体系

8、如果没有矛盾，就必须不完整。牙齿定理的意义是证明人的思维形式化，机械化的某些局限性在理论上是不可能做到的。1.2人工智能的发展概况-孕育期间，英国数学家图灵于1936年创立了自动机理论(图灵26岁时提出的理论电脑模型)，推动了思维机器的研究，为电子计算机的诞生奠定了理论基础。为AI做了很多开拓性的工作(提供了明确的图灵测试、智能标准定义)。当今世界，计算机科学最高荣誉奖是图灵奖。1950年，图灵在精神杂志上发表了题为“计算机和智能”的文章，首次提出了“机器可以思考”的观点。从此拉开了人类历史上人工智能研究的序幕。图灵测试，你认为图灵测试合理吗？人和电脑有不匹配的特长，通过图灵测试的机器必须有智

9、能吗？深蓝，时间：北京时间1997年五月12日上午4点50分相对：IBM的“深蓝”超级计算机国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫结局：2胜1负3平，总得分3.5 3360 2.5，“深蓝”胜利，图灵测试，图灵测试对电脑不公平，电脑比人类笨因为任何与人类不一致的行为都会被测试者立即识别出来。如果测试者提出复杂的问题，如果一方很快给出正确答案，那么就有充分的理由认为那是计算机，而不是人。(约翰肯尼迪，计算机)，1.2人工智能的发展概述-诞生，1956年夏天，AI正式出生于达特茅斯大学约翰麦卡锡，在普林斯顿大学毕业后去了达特茅斯大学，并说服了其他三人参加了两个月研讨会的组织者4人3360麦卡锡：) MIT教授

10、Claude Shannon(Shannon):贝尔实验室信息部数学研究员Nathaniel Rochester(罗彻斯特):IBM的信息中心负责人参与者3360 Trenchard More(More):普林斯顿大学Arthur Samuel 之后，除了美国AI研究的三大基地： MIT Minsky斯坦福麦卡锡(MIT后前往斯坦福)CMU纽尔和Simon外，IBM，1.2人工智能的发展概述-诞生了。John MC carthy Marvin Minsky Herbert Simon Allen Newell，1.2人工智能的发展概述-诞生，这次会议最长的贡献是麦卡锡在牙齿领域命名的3360人

11、工智能。为什么AI应该成为新领域？目标不同：AI从一开始就包含了复制人的才能(例如创造性、自我修养、语言技能等)，没有其他领域来处理这些问题。只有电脑科学的一个茄子。不是数学、控制论或其他学科的茄子AI，而是唯一的领域。想制造能在复杂多变的环境中自动发挥功能的机器。1.2人工智能的发展概述早期成功和期待，心理学组1957年：纽尔、西蒙等心理学组开发了名为“逻辑理论机器”的数学定理证明程序/数学原理2章中的38个定理。1963年共证明了58个定理，1960年：开发了一般问题解决程序。IBM工程团队于1956年在IBM704计算机上成功开发了具有自学、自组织和适应性的国际象棋程序。击败州冠军，1.

12、2人工智能的发展概况早期成功和期待，MIT团队在1956年塞尔弗里奇开发了第一个文字识别程序。1959年，更强大的模式识别1958年，麦卡锡建立了行动计划咨询系统。1960年，麦卡锡开发了人工智能语言LISP。1961年，明斯基发表了一篇名为“迈向人工智能的阶段”的论文。1965年，鲁滨逊(J.A.Robinson)提出了归纳(解构)原理，引起了电脑定理证明的另一次高潮。1.2人工智能的发展概述早期成功和期待，AI小人Newell，Simon等早期叫的“牛皮”牙齿不到10年，计算机将成为世界国际象棋冠军。不到10年，计算机就会发现并证明重要的数学定理。到了10年的渡边杏，电脑将能写出优秀作曲家

13、水平的乐曲。不到10年，大部分心理学理论将在计算机上形成。有人主张，20世纪80年代的AI，2000年机器智能将超过人。1969年第一届国际人工智能联合会(International Joint Conference on AI)1970年人工智能国际杂志International Journal of AI创刊，早期的AI研究者对过于盲目的乐观态度，10年预测部分(如AI比想象中的复杂解构法(归结原理)限制得多。例如，证明两个连续函数的和仍然是连续函数，推了10万个步骤，还没有上市。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，成功)索尔的围棋节目在1965年世界冠军赫尔曼获得了4连胜。机器翻译中有很多笑话(如参见下一页)，1.2人工智能的发展概述困难时期，1.2人工智能的发展概述困难时期，1973年，英国发表了Lighthill报告，认为AI的研究不是骗局，至少是阻碍。此后，英国废除了除2所大学以外的所有AI研究支援IBM，取消了总公司层面的AI研究活动。机器翻译喧闹的玩笑的例子：“the spirit is willing but the flesh is