智能化是信息化的新动向.ppt

1、Page 1,智能化是信息化的新动向,涂序彦 中国人工智能学会学术指导委员会 北京科技大学 信息工程学院,2007.5,Page 2,一、引言 二、“智能化”的基本内涵 三、“人工智能”的学科内容 四、“智能化”的水平评估 五、“智能化”与“信息化”的关系 六、人工智能的发展方向 七、结论 八、主要参考文献,目 录,Page 3,一、引言,“智能化”已成为当前和今后各学科、各领域、各部门、各行业的新方法、新技术、新产品的发展动向、开发策略及显著标志。 例如：智能控制、智能管理、智能决策、智能通信、智能信息网络、智能信息处理、智能自动化、智能计算机、智能机器人、智能仪表、智能工具、智能家电、智能

2、游戏、智能玩具、智能交通、智能汽车、智能建筑、智能大厦、智能小区 但是，在理论上，应用上，都还有许多问题，需要进一步研究和讨论。如： 什么是“智能化”？基本内涵是什么？ “智能化”与“人工智能”的关系如何？ “智能化”、“信息化”、“自动化”的关系如何？,Page 4,“智能化”意味着什么？其基本内涵有二方面： 1. “人工智能”与各学科、各领域相结合， 产生与发展新学科及相应的新理论、新方法、新技术。 例如：“大系统理论”与“人工智能”相结合产生与发展“大系统控制论” LSST + AI LSC 式中： LSST大系统理论(Large Scale System Theory) “+”表示“结

3、合” AI人工智能(Artificial Intelligence) “”表示“产生与发展” LSC大系统控制论(Large System Cybernetics),二、智能化的基本内涵,Page 5,相应的新理论、新方法、新技术： “广义模型”理论与建模技术 “大型专家系统”设计理论与实现技术 “大系统智能控制”理论、方法和技术 “大系统智能管理”理论、方法和技术 类似地 MS + AI IM “管理科学”与“人工智能”相结合，可产生与发展“智能管理”新学科及相应的新理论、新方法、新技术。,Page 6,2. “人工智能”应用于各部门、各行业，设计与构建各种新系统、新产品、新产业。 例如：“

4、人工智能”应用于“计算机游戏”行业，设计与制作“智能游戏”产品，开发“智能游戏”产业。 AI + CG IG 式中：AI人工智能(Artificial Intelligence) “+”表示“用于” CG计算机游戏(Computer Game) “”表示设计与制作 IG智能游戏(Intelligent Game) 以及相应的“智能游戏”，“智能玩具”新系统、新产品、新产业,Page 7,类似地， “人工智能”应用于“企业资源计划”，可研究与开发各种 “智能企业资源计划”新系统、新产品、发展新产业。 AI+ ERP IERP 式中： AI人工智能(Artificial Intelligence)

5、 “+”表示“用于” ERP企业资源计划(Enterprise Resources Plan) “”表示研究与开发 IERP智能企业资源计划(Intelligent Enterprise Resources Plan),Page 8,三、人工智能的学科内容,什么是“人工智能”？其学科内容如何？ 1“人工智能”意味着：非“自然智能”， AINI 式中： AI人工智能(Artificial Intelligence) NI自然智能(Natural Intelligence) NI= HI, BI 式中： NI自然智能(Natural Intelligence) HI人的智能(Human Intel

6、ligence) BI生物智能(Biological Intelligence)， 如：蚂蚁智能,Page 9,人工智能是对“自然智能”（特别是“人的智能”）的模拟、延伸或扩展。 AI=SEE NI ( HI ) 式中： SEE模拟、 延伸、 扩展 (Simulation, Extension, Expansion) “人工智能”可能小于、类似于、大于“人的智能” 例如， “电脑棋手战胜象棋大师”。 “软件人”代替“人”进入信息网络，进行信息对抗。,Page 10,2“人工智能”的学科内容 已从 传统的“狭义人工智能” 发展为 现代的“广义人工智能”: NAI GAI 式中： NAI狭义人工智

7、能(Narrow Artificial Intelligence) GAI广义人工智能(Generalized Artificial Intelligence),Page 11,“广义人工智能”是：多学派兼容、多层次结合、多智体分布的人工智能 GAI= MSAI, MLAI, MAAI 式中： GAI广义人工智能（Generalized AI） MSAI多学派人工智能(Multi-School AI) MLAI多层次人工智能(Multi-Layer AI) MAAI多智体人工智能(Multi-Agent AI),Page 12,广义人工智能GAI的学科体系,Page 13,广义人工智能的研究对

8、象,MSAI多学派人工智能 结构派、功能派、行为派兼容 MLAI多层次人工智能 思维层、感知层、行为层结合 MAAI多智体人工智能 慎思型、反应型、混合型协同,Page 14,广义人工智能的学科内容,MI机器智能（Machine Intelligence） MP机器感知（Machine Perception）, MT机器思维（Machine Thinking）, MB机器行为（Machine Behavior）。 IM智能机器（Generalized Intelligent Machine） PM感知机器（Perception Machine）, TM思维机器（Thinking Machine

9、）, BM行为机器（Behavior Machine）。,Page 15,广义人工智能的学科分支,MP机器感知 CV计算机视觉(Computer Vision) PR模式识别(Pattern Recognition) NLU自然语言理解(Natural Language Understanding) MT机器思维 ES专家系统(Expert System) KE知识工程(Knowledge Engineering) TP定理证明(Theorem Proving) MB机器行为 MG机器博奕(Machine Game) IC智能控制(Intelligent Control) NLG自然语言生成(

10、Natural Language Generation),PM感知机器 II智能仪表（Intelligent Instrument）RM识别机器（Recognition Machine）, IS工程感觉装置（Industrial sensor） TM思维机器 AN 人工神经网络(Artificial Neural Network) IC智能计算机(Intelligent Computer) AB人工脑(Artificial Brain) BM行为机器， IR智能机器人(Intelligent Robot) IM智能操作机(Intelligent Manipulator) IN智能网络(Inte

11、lligent Network),Page 16,四、智能化的水平评估,如何评估智能系统、智能产品的“智能化”水平？ 需要研究和建立评价标准的指标。 “智能水平”的评估应考虑二方面的准则： 1.性能准则 评估智能系统或“智能产品”是否具有仿生和拟人的智能特性和功能？ 如：自适应、自学习、自稳定、 自寻优、自协调、自组织、 自进化、自繁衍,Page 17,2. 技术准则 评估智能系统或智能产品是否应用人工智能的理论、方法、技术进行研究开发、设计建造？ 如：现代广义人工智能GAI体系中各学科分支： 专家系统、知识工程、人工神经网络、 模式识别、智能管理、智能通信、 智能决策、智能检测、智能信息处理

12、，,Page 18,如果智能系统或产品既满足性能准则又满足技术准则，且具有多种拟人智能特性，应用多向人工智能技术， 那么智能系统或产品的“智能化”水平较高。 如果智能系统或产品，仅满足性能或技术条件之一，仅具有单项智能特性，应用单项人工智能技术， 那么智能系统或产品的“智能化”水平较低。 关于智能系统或产品进行智能水平的评估，需要进一步研究量化指标与“智商”测试方法。,Page 19,五、智能化与信息化的关系,1“智能化”是“信息化”的升华， 是“信息化”发展的新阶段。 “信息化”是“智能化”的基础， 是实现“智能化”的奠基石。 2“信息化”意味着： “数字化”：数字技术广泛应用 如，数字地球

13、、信息高速公路 “电脑化”：计算机技术广泛应用 “自动化”：自动化技术广泛应用 “电子化”：电子技术广泛应用,Page 20,3“智能化”是“自动化”的发展方向； “自动化”是“智能化”的基础 如：智能自动化、智能控制、 智能仪表、智能机器人等 4“智能化”是“电脑化”的发展方向， “电脑化”是“智能化”的基础 如：智能计算机、智能计算、 智能软件、智能网络等 计算机“宝剑” 人工智能“高明剑法”,Page 21,六、人工智能的发展方向,“人工智能”将 从现代“广义人工智能” 向未来“智能科学技术”发展 GAI IST 式中： GAI广义人工智能 (Generalized Artificial Intelligence) IST智能科学技术 ( Intelligence Science 2001年 涂序彦，何华灿，钟义信，史忠植，蔡庆生，广义智