分布式人工智能与智能体-智能科学
人工智能学科研究的基本内容及主要研究领域
人工智能学科研究的基本内容及主要研究领域一、人工智能研究的基本内容(1)知识表示人工智能研究的目的是要建立一个能模拟人类智能行为的系统,但知识是一切智能行为的基础,因此首先要研究知识表示方法。
只有这样才能把只是存储到计算机中去,供求解现实问题使用。
知识表示方法可分为两类:符号表示法(用各种包含具体含义的符号以各种不同的方式和顺序组合起来表示知识的方法)和连接机制表示法(用神经网络表示知识)。
(2)机器感知所谓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。
机器感知是机器获取外部信息的基本途径。
(3)机器思维所谓机器思维是指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。
(4)机器学习机器学习就是研究如何使计算机具有类似于人的学习能力,使它能通过学习自动的获取知识。
(5)机器行为机器行为主要是指计算机的表达能力,即“说”、“写”、“画”等能力。
对于智能机器人,它还应具有人的四肢功能,即能走路、能取物、能操作等。
二、人工智能的主要研究领域目前,随着智能科学和技术的发展和计算机网络技术的广泛应用,人工智能技术应用到越来越多的领域。
下面简要介绍几个主要领域:(1)自动定理证明自动定理证明是人工智能中最先进行研究并得到成功应用的一个研究领域,同时它也为人工智能的发展起到了重要的推动作用。
实际上,除了数学定理证明以外,医疗诊断、信息检索、问题求解等许多非数学领域问题,都可以转化为定理证明问题。
(2)博弈诸如下棋、打牌、战争等一类竞争性的智能活动称为博弈(game playing)。
人工智能研究博弈的目的并不是为了让计算机与人进行下棋、打牌之类的游戏,而是通过对博弈的研究来检验某些人工智能技术是否能实现对人类智慧的模拟,促进人工智能技术的深入研究。
(3)模式识别模式识别(pattern recognition)是一门研究对象描述和分类方法的学科。
分析和识别的模式可以是信号、图象或者普通数据。
蔡自兴_人工智能课后答案
人工智能作业题1 - 1 什么是人工智能?试从学科和能力两方面加以说明。
1 - 4 现在人工智能有哪些学派?它们的任知观是什么?1 - 6 人工智能的主要研究和应用领域是什么?其中,哪些是新的研究热点?2 - 6 用谓词演算公式表示下列英文句子 ( 多用而不是省用不同谓词和项。
例如不要用单一的谓词字母来表示每个句子 ) 。
A computer system is intelligent if it can perform a task which,if performed by a human, requires intelligence.2 - 7 把下列语句表示成语义网络描述:(1) All man are mortal.(2) Every cloud has a silver liming.(3) All branch managers of DEC participate in a profit-sharing plan.2 - 9 试构造一个描述你的寝室或办公室的框架系统。
补充题:1 、张某被盗,公安局派出五个侦察员去调查。
研究案情时,侦察员 A 说“赵与钱中至少有一人作案”;侦察员 B 说“钱与孙中至少有一人作案”;侦察员 C 说“孙与李中至少有一人作案”;侦察员 D 说“赵与孙中至少有一人与此案无关”;侦察员 E 说“钱与李中至少有一人与此案无关”。
如果这五个侦察员的话都是可信的,试用归结演绎推理求出谁是盗窃犯。
3 -4 如何通过消解反演求取问题的答案?3 - 11 规则演绎系统和产生式系统有哪几种推理方式?各自的特点为何?3 - 6 下列语句是一些几何定理,把这些语句表示为基于规则的几何证明系统的产生式规则:(1) 两个全等三角形的各对应角相等。
(2) 两个全等三角形的各对应边相等。
3 - 17 把下列句子变换成子句形式:4 - 1 计算智能的含义是什么?它涉及哪些研究分支?4 - 6 构作一个神经网络,用于计算含有两个输入的 XOP 函数。
人工智能原理及技术2.1 智能化智能体-智能体与环境
智能体-体系结构
• 体系结构:某个具备物理传感器和执行器 的计算装置。
• 例如:一台计算机,一辆自动驾驶汽车
• 体系结构为程序提供来自传感器的感知信 息,运行程序,并把程序计算出的行动决 策送达执行器。
举例:真空吸尘器世界
• 感知(Perceps): 位置 和内容,例如: [A, Dirty]
• 行动(Actions): 向左移动、 向右移动、 吸 灰尘、 什么都不做
举例:真空吸尘器世界(续)
function Vacuum-Agent([location, status]) returns an action if status = Dirty then return Suck else if lห้องสมุดไป่ตู้cation = A then return Right else if location = B then return Left
执行器 actuators
2
智能体与环境的交互作用
智能体举例
人类智能体
传感器:眼睛、耳朵等 执行器:手、腿等
机器人智能体
传感器:摄像头、红外测距仪等 执行器:各种马达等
自动驾驶汽车
传感器:摄像头、激光雷达等 执行器:加速器、制动器、方向盘等
智能体定义
• 智能体:给定感知序列---求取行动 通过智能体函数来实现,抽象的数学表示: [f: P* A] 智能体函数通过具体的智能体程序来实现, 并在智能体自身的结构上运行 可以把智能体定义为: 智能体 = 体系结构 + 程序
第2章 智能化智能体
• 智能体和环境 • 理性的概念 • 环境的本质(PEAS、环境的类型) • 智能体的类型
智能体(Agent)
多智能体
分布式计算是一门计算机科学,一种计算方法,和集中式计算是相对的。
它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分,然后把这些部分分配给许多计算机进行处理,最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。
这样可以节约整体计算时间,大大提高计算效率。
分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence),简称DAI,它是人工智能和分布式计算相结合的产物。
DAI的提出,适应了设计并建立大型复杂智能系统以及计算机支持协同工作(CSCW)的需要。
目前,DAI的研究大约可划分为两个基本范畴:一是分布式问题求解(Distributed Problem Solving,DPS);另一个是关于多智能体系统(Multi Agent System,MAS)实现技术的研究。
分布式问题求解:往往针对待解决的总问题,将其分解为若干子任务,并为每个子任务设计一个问题求解的子系统。
这里,首先需要智能地确定一个分配策略:如何把总工作任务在一群模块(Module)或者节点(Node)之间进行子任务分配;其次需要智能地确定一个工作任务协同的策略:要在基于分散、松耦合知识源的基础上,实现对问题的合作求解。
这里所谓“分散”的概念是指任务的控制操作和可利用的信息都是分布的,没有全局控制和全局数据;知识源分布在不同的处理节点上,数据、信息、知识和问题的答案可以按照某种规则予以共享。
(松耦合系统通常是基于消息的系统,此时客户端和远程服务并不知道对方是如何实现的。
客户端和服务之间的通讯由消息的架构支配。
只要消息符合协商的架构,则客户端或服务的实现就可以根据需要进行更改,而不必担心会破坏对方。
)(3)主动性(Proactive):对于外界环境的改变,智能体能主动采取活动的能力。
(4)社会性(Social ) : 智能体具有与其它智能体或人进行合作的能力,不同的智能体可根据各自的意图与其它智能体进行交互,以达到解决问题的目的。
基于分布式人工智能的智能体技术探讨
在生活中,可以看到很多智能体。
例如在十字路口,一个可以根据路口各个车道车流量智能地设置红绿灯的时间控制器;在某高层建筑中多个电梯形成电梯组,电梯组就是一个智能体,当用户按下按钮之后,电梯组就会响应用户请求,决定某一部电梯到相应的楼层。
一、智能体的定义智能体英文名是agent,字面意思就是具有智能的实体,智能体这一名词是由麻省理工学院的著名计算机学家、人工智能学科创始人之一的Minsky提出来的,他在《Society of Mind》一书中将社会与社会行为概念引入计算系统。
对于智能体的概述,不同国家的研究者从不同的研究方面给出了定义,但不是唯一的,在此对智能体的概述进行总结归纳:一个智能体应该具有代表自己或其他实体的操作;应该能够感知外界环境;同时可以通过知识或者推理实现某种特定的目的。
与此同时,很多定义都强调智能体应该是一种嵌入在环境中的、持久化的计算机实体。
从Wooldridge博士对智能体的定义可以看出,他提出了智能体应该具备的一些特点,也就是一个智能体通常具备以下五种基本特性:自治性、反应性、主动性、社会性、进化性。
在我们的生活中到处都有各类智能体,如手机、智能冰箱、扫地机、小度、小爱同学,也有我们人自己。
具体实例如表1所示:表1智能体实例名称人类智能体机器智能体软件智能体感受器眼、耳和其他器官实现一系列预先设定的任务或计划击键、文件内容、网络包执行器手、脚、声音等执行器屏幕显示、写文件、发送网络包二、智能体的属性智能体也可理解为给定它所感知的和它所拥有的先验知识,以一种被期望最大化其性能指标的方式运行。
所以智能体如果能实现其功能,就需要在环境中依据感知后形成一系列的动作,这一系列的动作由一系列状态而引起环境发生变化,如果该系列变化是所期望的,则该智能体表现良好。
基于此智能体理解,它的属性通常归结于PEAS,即性能、环境、执行器和传感器。
PEAS的分析如表2所示:表2PEAS分析智能体无人驾驶汽车卫星图像分析系统网上购物性能安全性、时间、合法驾驶、舒适性正确的图像归类价格、质量、合理性、效率环境道路、其他汽车、行人、路标轨道卫星的下行信道网站、厂商、货主执行器转向、加速器、制动器、信号、喇叭、显示器场景归类的显示商品展示、跟随URL、填单传感器相机、声呐、GPS、速度计、里程计、加速度计、引擎传感器、操作盘颜色像素阵列网页(文本、图像、脚本)智能体执行器执行的是一种理性的动作,所谓理性是指对于每一个给定的感知序列,智能体能够基于已知的感知序列提供的信息,和智能体已有的先验知识,选择能使其性能指示最大化的行为。
人工智能答案终极版
人工智能复习参考(2015工程硕士)第1章绪论1-1.什么是人工智能?它的研究目标是什么?人工智能(Artificial Intelligence),简称AI,又称机器智能(Machine Intelligence,MI),主要研究用人工的方法和技术开发智能机器或智能系统,以模仿、延伸和扩展人的智能、生物智能、自然智能,实现机器的智能行为。
近期目标:人工智能的近期目标是实现机器智能。
即先部分地或某种程度地实现机器智能,从而使现有的计算机更灵活好用和更聪明有用。
远期目标:人工智能的远期目标是要制造智能机器。
具体讲就是使计算机具有看、听、说、写等感知和交互能力,具有联想、学习、推理、理解、学习等高级思维能力,还要有分析问题解决问题和发明创造的能力。
1-2.人工智能有哪些研究方法和途径?简单描述它们的特点。
一、传统划分法1.符号主义:以人脑的心理模型为依据,将问题或知识表示成某种符号,采用符号推演的方法,宏观上模拟人脑的推理、联想、学习、计算等功能,实现人工智能。
2.连接主义:不仅要求机器产生的智能和人相同,产生的过程和机理也应该相同。
人或某些动物所具有的智能皆源自于大脑,通过对大脑微观结构的模拟达到对智能的模拟,这是一条很自然的研究人工智能的途径。
3.行为主义:模拟人在控制过程中的智能活动和行为特性,如自适应,自寻优、自学习、自组织等,以此来研究和实现人工智能。
二、现代划分法1.符号智能:是对智能和人工智能持狭义的观点,侧重于研究任何利用计算机软件来模拟人的抽象思维过程,并把思维过程看成是一个抽象的符号处理过程。
2.计算智能:计算机智能又重新回到依靠数值计算解决问题的轨道上来,它是对符号智能中符号推演的再次否定。
3.群体智能:它认同智能同样可以表现在群体的整体特性上,群体中每个个体的智能虽然很有限,但通过个体之间的分工协作和相互竞争,可以表现出很高的智能。
1-3.为什么能够用机器(计算机)模仿人的智能?假设:任何一个系统,如果它能够表现出智能,那么它就必定能够执行上述6种功能:输入符号;输出符号;存储符号;复制符号;建立符号结构;条件性迁移:反之,任何系统如果具有这6种功能,那么它就能够表现出智能,这种智能指的是人类所具有的那种智能。
智能科学与技术专业介绍
智能科学与技术专业介绍智能科学与技术是一门综合性学科,涵盖了人工智能、机器学习、自然语言处理、计算机视觉等多个领域。
它旨在研究和开发具备智能能力的系统和技术,以实现机器对人类的模仿和超越。
智能科学与技术的发展,不仅对科学研究和技术创新具有重要影响,也对社会和经济的发展产生了深远影响。
智能科学与技术的研究方向之一是人工智能。
人工智能是一种模拟和复制人类智能的技术和系统。
通过研究人类智能的本质和原理,人工智能的研究者试图开发出能够模拟和超越人类智能的机器系统。
人工智能的应用涉及到多个领域,包括机器人、自动驾驶、智能家居等。
人工智能的发展已经取得了显著的成果,例如语音识别、图像识别、自然语言处理等技术的突破,使得人机交互更加智能化和自然化。
另一个重要的研究方向是机器学习。
机器学习是一种通过计算机算法来使机器系统具备自主学习能力的技术。
通过对大量数据的学习和分析,机器学习的系统能够从中发现规律和模式,并根据这些规律和模式做出预测或决策。
机器学习的应用广泛,例如推荐系统、金融风险预测、医学诊断等。
随着数据的不断积累和计算能力的提升,机器学习的发展前景十分广阔。
自然语言处理是智能科学与技术的重要研究领域之一。
自然语言处理是一种利用计算机技术对人类语言进行处理和理解的技术。
通过对自然语言的分析和处理,计算机可以实现对文本的自动摘要、情感分析、机器翻译等功能。
自然语言处理的应用可以帮助人们更高效地处理和理解大量的文本信息,同时也可以为机器和人类之间的交互提供更加智能化和自然化的方式。
计算机视觉也是智能科学与技术的重要组成部分。
计算机视觉是一种利用计算机技术对图像和视频进行处理和理解的技术。
通过对图像和视频的分析和处理,计算机可以实现图像识别、目标检测、图像生成等功能。
计算机视觉的应用广泛,包括人脸识别、智能监控、无人驾驶等。
计算机视觉的发展使得机器对图像和视频的理解能力越来越强,为人们提供了更多便利和安全。
智能科学与技术是一门综合性的学科,涵盖了人工智能、机器学习、自然语言处理、计算机视觉等多个领域。
人工智能 智能科学与技术专业术语
人工智能智能科学与技术专业术语1. 人工智能简介人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学中的一个重要领域,旨在开发出具备智能的机器,使其能够像人类一样进行学习、推理、理解和决策等一系列复杂的任务。
人工智能的核心目标是让机器拥有和人类类似的智能水平。
2. 智能科学与技术智能科学与技术是研究和开发人工智能的学科领域,包括了数学、计算机科学、信息工程、神经科学以及认知科学等多个学科的交叉融合。
智能科学与技术旨在研究和开发能够模仿人类智能的机器和系统,通过模拟人脑中的认知过程实现对复杂问题的解决。
3. 专业术语以下是人工智能智能科学与技术专业中一些重要的术语:3.1 机器学习(Machine Learning)机器学习是人工智能的核心技术之一,指计算机程序利用大量数据来自动学习规律和模式,从而实现对未知数据的预测和决策。
机器学习可以分为监督学习、无监督学习和强化学习等不同类型。
3.2 深度学习(Deep Learning)深度学习是一种机器学习的方法,通过构建和训练大型神经网络模型来实现对复杂问题的处理。
深度学习模型通常包含多个隐藏层,能够自动学习特征表示,从而提高对数据的理解和处理能力。
3.3 神经网络(Neural Network)神经网络是模拟人脑中神经元网络结构的数学模型,用于实现机器学习和深度学习。
神经网络由多个节点和连接组成,每个节点代表一个神经元,通过权重和激活函数来模拟神经元之间的连接和神经传递。
3.4 自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)自然语言处理是人工智能领域中的一个重要方向,用于研究和开发使机器能够理解、处理和生成人类自然语言的技术和方法。
NLP包括了语音识别、文本分析、语义理解等多个子领域。
3.5 计算机视觉(Computer Vision)计算机视觉是人工智能中的一个重要研究领域,旨在使机器能够以类似于人类的方式进行视觉感知和理解。
基于分布式人工智能技术的多智能体系统设计
基于分布式人工智能技术的多智能体系统设计人工智能技术的飞速发展,为我们带来了诸多改变和创新,尤其是在多智能体系统(Multi-Agent Systems,MAS)设计领域。
近年来,随着分布式人工智能技术的兴起,研究者们开始着眼于利用分布式技术打造更为高效、可靠、智能的MAS。
本文就基于分布式人工智能技术,探讨多智能体系统设计的相关问题。
分布式人工智能技术的基本思想分布式人工智能技术是指将人工智能技术应用于分布式系统中的一种技术手段。
也就是说,当我们将人工智能技术结合分布式系统的思想时,就可以实现分布式人工智能技术。
在分布式人工智能技术中,每个节点都是独立的,通过相互之间的通信和协作,可以完成一些协同工作。
从而实现了分布式计算和智能化。
多智能体系统的设计多智能体系统是由多个自主智能体构成的系统。
每个智能体都可以独立完成某些任务,同时又可以通过与其他智能体的协作和通信完成更复杂的任务。
多智能体系统的设计是一个复杂而重要的领域,它需要涉及到多个学科和技术,例如分布式系统、智能化控制、相互作用和协调等。
最终的目标是实现系统整体效能的最大化。
基于分布式人工智能技术的多智能体系统设计的挑战基于分布式人工智能技术的多智能体系统设计,会面临许多挑战。
其一,分布式自主控制是一个难以解决的问题。
由于不同智能体之间存在相互影响和反馈,因此需要一种有效的自适应控制算法来控制整个系统。
其二,如何确保多智能体之间的通信和协作?这要求我们有一套完整且高效的通信协议,能够保证信息的准确、可靠地传输。
同时,还要确保信息的保密性和安全性。
其三,在分布式人工智能技术中,硬件资源受限,如何实现负载均衡和资源共享是一大挑战。
最后,如何实现一套统一的编程接口,快速、高效地开发分布式人工智能应用,也是一个需求和挑战。
这些都是需要重点研究和解决的问题。
分布式人工智能技术在多智能体系统设计中的应用多智能体系统可以应用于许多领域,例如智能制造、智慧交通、智慧医疗、智能物流等。
人工智能、智能科学与技术、机器人工程专业解析
人工智能、智能科学与技术、机器人工程专业解析疫情尚未结束,但高考和报考却不会推迟,所以大家各自珍重,加紧学习。
今天重点解析三个听起来比较热门的专业:人工智能、智能科学与技术、机器人工程。
《普通高等学校本科专业目录(2012年)》是高等教育工作的基本指导性文件之一。
它规定专业划分、名称及所属门类,是设置和调整专业、实施人才培养、安排招生、授予学位、指导就业,进行教育统计和人才需求预测等工作的重要依据。
本目录的学科门类,分设哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学12个学科门类。
专业类由修订前的73个增加到92个;专业由修订前的635种调减到506种。
也就是我们常说的,高考志愿一共涉及的,理论上是506个专业(专业类)。
我们今天重点讲的三个专业,都是在工学门类下的专业。
先看一下工学门类的总体情况,工学门类是包含专业最多的一个学科门类,工学门类下设专业类31个,169种专业。
其他的学科门类里面,包含专业比较多的有文学、医学、管理学。
文学门类下设专业类3个,76种专业;医学门类下设专业类11个,44种专业;管理学门类下设专业类9个,46种专业;工学门类的专业是多少?169种!相当于排名第二的文学和第三、第四的医学、管理学,加在一起还没有工学门类的专业多!!因此,工科门类,绝对是当之无愧的“报考人数最多”、“招生计划最多”的专业。
了解了学科背景,我们进入正题,先看一下“智能科学与技术”专业。
在讲座的维度马上,我们研究一个专业,从以下的几个方面切入和分析:它到底在工科门类的哪个专业类里面,哪些学校开设这个专业,专业是学什么的,以及就业对口走向是什么一、智能科学与技术首先这是计算机类的专业,计算机类的基本专业包括大家可能奇怪,智能科学与技术,说是计算机类专业,可是计算机类专业里面没有它呀??别急,上面发的,这是计算机类专业的“基本专业”,与基本专业对应的,还有两组,分别是“特设专业(T)”和“国家控制布点专业(K)”,智能科学与技术,就是这个“T”,它是计算机类专业的“特设专业”智能科学与技术专业属于计算机类专业,发源于2003年,最早由北大筹办,2004年开始招生。
人工智能答案终极版
人工智能复习参考(2015工程硕士)1-1.什么是人工智能?它的研究目标是什么?人工智能(Artificial Intelligence),简称AI,又称机器智能(Machine Intelligence,MI),主要研究用人工的方法和技术开发智能机器或智能系统,以模仿、延伸和扩展人的智能、生物智能、自然智能,实现机器的智能行为。
近期目标:人工智能的近期目标是实现机器智能。
即先部分地或某种程度地实现机器智能,从而使现有的计算机更灵活好用和更聪明有用。
远期目标:人工智能的远期目标是要制造智能机器。
具体讲就是使计算机具有看、听、说、写等感知和交互能力,具有联想、学习、推理、理解、学习等高级思维能力,还要有分析问题解决问题和发明创造的能力。
1-2.人工智能有哪些研究方法和途径?简单描述它们的特点。
一、传统划分法1.符号主义:以人脑的心理模型为依据,将问题或知识表示成某种符号,采用符号推演的方法,宏观上模拟人脑的推理、联想、学习、计算等功能,实现人工智能。
2.连接主义:不仅要求机器产生的智能和人相同,产生的过程和机理也应该相同。
人或某些动物所具有的智能皆源自于大脑,通过对大脑微观结构的模拟达到对智能的模拟,这是一条很自然的研究人工智能的途径。
3.行为主义:模拟人在控制过程中的智能活动和行为特性,如自适应,自寻优、自学习、自组织等,以此来研究和实现人工智能。
二、现代划分法1.符号智能:是对智能和人工智能持狭义的观点,侧重于研究任何利用计算机软件来模拟人的抽象思维过程,并把思维过程看成是一个抽象的符号处理过程。
2.计算智能:计算机智能又重新回到依靠数值计算解决问题的轨道上来,它是对符号智能中符号推演的再次否定。
3.群体智能:它认同智能同样可以表现在群体的整体特性上,群体中每个个体的智能虽然很有限,但通过个体之间的分工协作和相互竞争,可以表现出很高的智能。
1-3.为什么能够用机器(计算机)模仿人的智能?假设:任何一个系统,如果它能够表现出智能,那么它就必定能够执行上述6种功能:输入符号;输出符号;存储符号;复制符号;建立符号结构;条件性迁移:反之,任何系统如果具有这6种功能,那么它就能够表现出智能,这种智能指的是人类所具有的那种智能。
什么是智能体
1、什么是智能体所谓的Agent,在信息技术尤其是人工智能和计算机领域,可以看作是能够通过传感器感知其环境,并借助于执行器作用于该环境的任何事物。
Multi-Agent系统(MAS)是指多个Agent成员之间相互协调,相互服务,共同完成一个任务。
各Agent成员之间的活动是自治独立的,其自身的目标和行为不受其它Agent成员的限制,它们通过竞争和磋商等手段协商和解决相互之间的矛盾和冲突。
MAS主要研究目的是通过多个Agent 所组成的交互式团体来求解超出Agent个体能力的大规模复杂问题2、什么是强化学习强化学习(reinforcement learning)是人工智能中策略学习的一种,是一种重要的机器学习方法,又称再励学习、评价学习. 是从动物学习、参数扰动自适应控制等理论发展而来.所谓强化学习是指从环境状态到动作映射的学习,以使动作从环境中获得的累积奖赏值最大.该方法不同于监督学习技术那样通过正例、反例来告知采取何种行为,而是通过试错(trial and error)来发现最优行为策略。
常用的强化学习算法包括TD(Temporal Difference)算法、Q学习算法、Sarsa算法等。
3、什么是自组织如果一个系统靠外部指令而形成组织,就是他组织;如果不存在外部指令,系统按照相互默契的某种规则,各尽其责而又协调地自动地形成有序结构,就是自组织。
自组织现象无论在自然界还是在人类社会中都普遍存在。
一个系统自组织功能愈强,其保持和产生新功能的能力也就愈强。
它的研究对象主要是复杂自组织系统(生命系统、社会系统)的形成和发展机制问题,即在一定条件下,系统是如何自动地由无序走向有序,由低级有序走向高级有序的。
4、什么是协同进化两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。
一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。
5、遗传算法遗传算法(Genetic Algorithm)是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。
智能科学与技术讲解
智能科学与技术讲解
智能科学与技术是一个跨学科领域,它结合了计算机科学、认知科学、信息科学、控制科学、人工智能等多个学科的理论和方法,旨在研究智能系统的设计、开发和应用。
这个领域的前沿技术包括人工智能、机器学习、自然语言处理、机器人技术、智能控制等。
智能科学与技术的核心目标是创建能够模拟人类智能的机器或软件系统,使它们能够执行复杂的任务,如语言理解、图像识别、决策支持、自动推理等。
这些技术在社会各个领域都有广泛的应用,包括医疗、教育、交通、金融、制造业等。
在智能科学与技术的学习中,学生将接触到以下七个主要方面。
1.计算机科学基础:包括数据结构、算法、程序设计、操作系统、计算机网络等基础知识。
2.人工智能原理:涉及人工智能的历史、基本理论、主要算法(如搜索算法、知识表示、机器学习、深度学习等)。
3.机器学习:研究如何让计算机通过数据学习,包括监督学习、无监督学习、强化学习等。
4.自然语言处理:涉及计算机对人类语言的识别、理解和生成,包括语音识别、文本挖掘、机器翻译等。
5.机器人技术:研究机器人的设计、控制、感知和智能行为,以及机器人在不同环境中的应用。
6.智能控制系统:研究如何设计智能控制系统,使其能够自主决策和适应复杂的环境变化。
7.应用领域:探讨智能科学与技术在医疗、教育、交通、金融等领域的实际应用。
智能科学与技术专业的学生通常需要具备较强的数学和逻辑思维能力,同时也需要具备一定的编程和实践能力。
毕业后,他们可以在科研机构、高科技公司、教育机构等领域从事研究开发、技术创新、教育等工作。
随着人工智能技术的快速发展,智能科学与技术专业的毕业生需求量也在不断增加。
人工智者与科学之美总结
人工智者与科学之美总结在大多数数学科中存在着几个不同的研究领域,每个领域都有着特有的感兴趣的研究课题、研究技术和术语。
在人工智能中,这样的领域包括自然语言处理、自动定理证明、自动程序设计、智能检索、智能调度、机器学习、专家系统、机器人学、智能控制、模式识别、视觉系统、神经网络、agent、计算智能、问题求解、人工生命、人工智能方法、程序设计语言等。
在过去50多年里,已经建立了一些具有人工智能的计算机系统;例如,能够求解微分方程的,下棋的,设计分析集成电路的,合成人类自然语言的,检索情报的,诊断疾病以及控制控制太空飞行器、地面移动机器人和水下机器人的具有不同程度人工智能的计算机系统。
人工智能是一种外向型的学科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知识,而且要求有比较扎实的数学基础,哲学和生物学基础,只有这样才可能让一台什么也不知道的机器模拟人的思维。
因为人工智能的研究领域十分广阔,它总的来说是面向应用的,也就说什么地方有人在工作,它就可以用在什么地方,因为人工智能的最根本目的还是要模拟人类的思维。
参照人在各种活动中的功能,我们可以得到人工智能的领域也不过就是代替人的活动而已。
哪个领域有人进行的智力活动,哪个领域就是人工智能研究的领域。
人工智能就是为了应用机器的长处来帮助人类进行智力活动。
人工智能研究的目的就是要模拟人类神经系统的功能。
近年来,人工智能的研究和应用出现了许多新的领域,它们是传统人工智能的延伸和扩展。
在新世纪开始的时候,这些新研究已引起人们的更密切关注。
这些新领域有分布式人工智能与艾真体(agent)、计算智能与进化计算、数据挖掘与知识发现,以及人工生命等。
下面逐一加以概略介绍。
1、分布式人工智能与艾真体分布式人工智能(distributed ai,dai)是分布式计算与人工智能结合的结果。
dai系统以鲁棒性作为控制系统质量的标准,并具有互操作性,即不同的异构系统在快速变化的环境中具有交换信息和协同工作的能力。
智能科学概述
智能科学概述智能科学是一门更大的包罗其它智能学科的科学,它由科学基础、技术和应用三个部分组成,每一部分又由许多学科构成。
智能科学研究智能的本质和实现技术, 是由脑科学、认知科学、人工智能等综合形成的交叉学科。
脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理,建立脑模型,揭示人脑的本质;认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学;人工智能研究用人工的方法和技术,模仿、延伸和扩展人的智能,实现机器智能。
智能科学不仅要进行功能仿真, 而且要从机理上研究、探索智能的新概念、新理论、新方法。
智能科学的研究对象具有下列一些明显的特征:1、复杂性智能科学要研究的对象,无论是自然科学和技术问题、社会和经济问题或是微观世界以至人的思维过程等都是很复杂或比较复杂的系统和很难或比较难以用传统方法处理的问题。
钱学森院士等提出的努放的复杂巨系统件既念,要把人类的智慧综合起来,形成一个称为“大成智慧工程”(metasynthetic engineering),就是一个非常复杂的巨系统,其复杂性可能是前所未有的。
2、交叉性智能科学及其许多分支都具有明显跨学科交叉特征。
正是这种交叉特征,融合了相关学科的长处,犹如生物界的杂交培育出优势群种一样,创造出更具有生命力的新兴学科。
3、非线性非线性经常伴随复杂性存在。
智能科学要研究的对象或系统,一般存在有严重的非线性,无法用线形方程和一般数学方法处理,甚至很难用非线性微分方程描述和处理。
4、拟人(仿生)性智能科学要研究的对象或系统往往是拟人或仿生系统。
例如,模拟人脑的思维活动和决策过程,模仿昆虫爬行过程、鸟的飞行和鱼的游动过程等。
研究这类对象时,需要借鉴脑科学和仿生学等学科的研究成果,并与其它相关学科密切结合。
5、不确定性不确定性又称模糊性,是指系统或问题含有不确定的结构、参数或其它信息。
如天气预报其下雨的可能性为45.6%。
这个预报则属结论的不确定性。
智能科学与技术大类
智能科学与技术大类智能科学与技术大类是指涵盖了人工智能、机器学习、自然语言处理、计算机视觉和智能控制等领域的一门综合性学科。
随着信息技术的迅速发展,智能科学与技术的研究和应用已经成为当今社会的热点和前沿领域。
本文将从智能科学与技术的定义、发展历程、应用领域以及未来发展趋势等方面进行探讨。
智能科学与技术的定义是一个广泛的概念,它主要研究如何使计算机系统具备类似人类智能的能力。
人工智能作为智能科学与技术的核心领域,旨在使计算机能够像人一样思考、学习和决策。
机器学习是实现人工智能的重要手段之一,通过让计算机从数据中学习并自动调整算法,使其能够逐渐改进和优化自身的性能。
自然语言处理和计算机视觉则是人工智能在语言和视觉方面的应用,使计算机能够理解和处理人类的语言和图像信息。
智能控制则是将人工智能技术应用于自动控制系统,实现对系统的智能化管理和优化。
智能科学与技术的发展历程可以追溯到上世纪50年代。
当时,计算机科学家们开始尝试用机器模拟人类的智能行为。
随着计算机硬件和算法的不断发展,人工智能逐渐成为一个独立的学科。
20世纪80年代,机器学习技术的兴起使得人工智能取得了重大突破,例如专家系统和神经网络等技术的应用。
21世纪以来,随着大数据和云计算等技术的快速发展,人工智能得到了广泛应用,智能科学与技术也迎来了空前的发展机遇。
智能科学与技术的应用领域非常广泛。
在医疗健康领域,人工智能可以用于医学影像诊断、辅助决策和个性化治疗等方面,提高医疗效率和诊疗准确性。
在交通运输领域,人工智能可以应用于智能交通管理、无人驾驶和物流配送等方面,提升交通安全和运输效率。
在金融领域,人工智能可以用于风险控制、投资决策和客户服务等方面,提供更加智能化的金融服务。
在制造业领域,人工智能可以应用于智能制造、工业机器人和质量控制等方面,提高生产效率和产品质量。
此外,智能科学与技术还在教育、安全、农业、环境保护等领域有着广泛的应用。
智能科学与技术的未来发展趋势令人充满期待。
人工智能、智能科学与技术、机器人工程专业解析
人工智能、智能科学与技术、机器人工程专业解析疫情尚未结束,但高考和报考却不会推迟,所以大家各自珍重,加紧学习。
今天重点解析三个听起来比较热门的专业:人工智能、智能科学与技术、机器人工程。
《普通高等学校本科专业目录(2012年)》是高等教育工作的基本指导性文件之一。
它规定专业划分、名称及所属门类,是设置和调整专业、实施人才培养、安排招生、授予学位、指导就业,进行教育统计和人才需求预测等工作的重要依据。
本目录的学科门类,分设哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学12个学科门类。
专业类由修订前的73个增加到92个;专业由修订前的635种调减到506种。
也就是我们常说的,高考志愿一共涉及的,理论上是506个专业(专业类)。
我们今天重点讲的三个专业,都是在工学门类下的专业。
先看一下工学门类的总体情况,工学门类是包含专业最多的一个学科门类,工学门类下设专业类31个,169种专业。
其他的学科门类里面,包含专业比较多的有文学、医学、管理学。
文学门类下设专业类3个,76种专业;医学门类下设专业类11个,44种专业;管理学门类下设专业类9个,46种专业;工学门类的专业是多少?169种!相当于排名第二的文学和第三、第四的医学、管理学,加在一起还没有工学门类的专业多!!因此,工科门类,绝对是当之无愧的“报考人数最多”、“招生计划最多”的专业。
了解了学科背景,我们进入正题,先看一下“智能科学与技术”专业。
在讲座的维度马上,我们研究一个专业,从以下的几个方面切入和分析:它到底在工科门类的哪个专业类里面,哪些学校开设这个专业,专业是学什么的,以及就业对口走向是什么一、智能科学与技术首先这是计算机类的专业,计算机类的基本专业包括大家可能奇怪,智能科学与技术,说是计算机类专业,可是计算机类专业里面没有它呀??别急,上面发的,这是计算机类专业的“基本专业”,与基本专业对应的,还有两组,分别是“特设专业(T)”和“国家控制布点专业(K)”,智能科学与技术,就是这个“T”,它是计算机类专业的“特设专业”智能科学与技术专业属于计算机类专业,发源于2003年,最早由北大筹办,2004年开始招生。
智能科学导论
智能科学导论智能科学导论是一门介绍智能科学的学科,它是对智能的本质、特性、原理、方法和应用进行全面、系统的研究。
智能科学导论涵盖了众多学科领域,如计算机科学、机器学习、人工智能、神经科学等,旨在探索和理解智能现象的本质,以及如何利用科学方法来模拟和实现智能。
智能是指具备思维、学习和适应能力的能力。
人类是地球上唯一具备智能的生物,而智能科学导论则是研究智能的学科。
这门学科的研究对象包括智能的产生机制、智能的本质特征、智能的发展过程以及智能在不同领域的应用。
智能科学导论的研究内容非常广泛,其中一个重要的方向是研究智能的本质。
智能的本质是指智能的基本属性和特征,以及智能与其他概念之间的关系。
通过研究智能的本质,可以更好地理解智能现象的本质和特点,并为智能的模拟和实现提供指导。
另一个重要的研究方向是智能的产生机制。
智能的产生机制是指智能的形成和发展的原因和过程。
通过研究智能的产生机制,可以揭示智能的内在规律和机理,为智能模拟和实现提供理论基础。
智能科学导论还包括智能的学习和适应能力的研究。
智能的学习和适应能力是智能的重要特征,也是智能与其他概念的区别之处。
通过研究智能的学习和适应能力,可以揭示智能的学习规律和机制,为智能系统的设计和优化提供依据。
智能科学导论的研究还涉及智能在不同领域的应用。
智能在计算机科学、机器人技术、自动控制、生物医学等领域都有广泛的应用。
通过研究智能在不同领域的应用,可以探索智能技术在解决实际问题中的作用,以及如何将智能技术与其他学科相结合,实现跨学科的合作和创新。
智能科学导论的研究方法主要包括理论研究和实验研究。
理论研究是指通过分析和推理来探索智能的本质和规律。
实验研究是指通过设计和实施实验来验证和验证理论的正确性和有效性。
理论研究和实验研究相互支持,共同推动智能科学导论的发展。
智能科学导论是一门重要的学科,它研究智能的本质、特性、原理、方法和应用。
通过研究智能科学导论,可以深入了解智能现象的本质和规律,为智能的模拟和实现提供理论和技术支持。
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“人工智能是计算机科学的一个分支,它的目标是构造能表现
出一定智能行为的智能体”。所以,智能智能体的研究应该是
人工智能的核心问题。
•斯坦福大学计算机科学系的 Hayes-Roth在IJCAI'95的特邀报
告中谈到:“智能的计算机智能体既是人工智能最初的目标,
也是人工智能最终的目标。”
2020/3/2
史忠植 人工智能:DAI与智能体
人工智能 Artificial Intelligence
第九章
分布式人工智能与智能体
Distributed AI & Agent
史忠植
中国科学院计算技术研究所 /
2020/3/2
史忠植 人工智能:DAI与智能体
1
内容提要
9.1 概述 9.2 分布式问题求解 9.3 智能体理论 9.4 智能体结构 9.5 智能体通信语言ACL 9.6 协调和协作 9.7 移动智能体 9.8 多智能体环境MAGE 9.9 小结
2020/3/2
史忠植 人工智能:DAI与智能体
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智能体
The agent function maps from percept histories to actions:
多智能体(agent 智能体, 主体)系统主要研究在逻辑 上或物理上分离的多个智能 体协调其智能行为,即知识、 目标、意图及规划等,实现 问题求解。可以看作是一种 由底向上设计的系统。
5
多智能体系统
关于智能体的研究不仅受到了人工智能研究人 员的关注,也吸引了数据通信、人机界面设计、 机器人、并行工程等各领域的研究人员的兴趣。 有人认为:“基于智能体的计算(Agent-Based Computing, 简称ABC), 将成为软件开发的下 一个重要的突破。”
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
[f: P* A]
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
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智能体的定义
在计算机和人工智能领域中,智能体可以看
作是一个实体,它通过传感器感知环境,通
过效应器作用于环境。
An agent is anything that can be viewed as perceiving its environment through sensors and acting upon that environment through actuators
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
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任务分解
▪ 合同网络 ▪ 动态层次控制 ▪ 自然分解, 固定分配 ▪ 部分全局规划
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分布式问题求解中协作的分类
按节点间协作量的多少,协作分为三类: ▪ 全协作系统 ▪ 无协作系统 ▪ 半协作系统
常用的通信方式有: ▪ 共享全局存储器 ▪ 信息传递 ▪ 黑板模型
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
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内容提要
9.1 概述 9.2 分布式问题求解 9.3 智能体理论 9.4 智能体结构 9.5 智能体通信语言ACL 9.6 协调和协作 9.7 移动智能体 9.8 多智能体环境MAGE 9.9 小结
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结果共享
Lesser 和 Corkill 提出了结果共享方式。在结果共 享方式的系统中, 各结点通过共享部分结果相互协作, 系统 中的控制以数据为指导, 各结点在任何时刻进行的求解取决 于当时它本身拥有或从其它结点收到的数据和知识。
结果共享的求解方式适合于求解与任务有关的各子任务的 结果相互影响, 并且部分结果需要综合才能得出问题解的领域。 如分布式运输调度系统、分布式车辆监控实验系统DVMT
1) 系统中的数据、知识, 以及控制不但在逻辑 上, 而且在物理上是分布的, 既没有全局控 制, 也没有全局的数据存储。
2) 各个求解机构由计算机网络互连, 在问题求 解过程中, 通信代价要比求解问题的代价 低得多。
3) 系统中诸机构能够相互协作, 来求解单个 机构难以解决, 甚至不能解决的任务。
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两种协作方式: ▪ 任务分担 ▪ 结果共享
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任务分担
Smith 和Davis 提出了任务分担方式。在任务分担系统中, 结点之间通过分担执行整个任务的子任务而相互协作, 系统中 的控制以目标为指导, 各结点的处理目标是为了求解整个任务 的一部分。
任务分担的问题求解方式适合于求解具有层次结构的任务, 如工厂联合体生产规划、 数字逻辑电路设计、 医疗诊断。
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4
多智能体系统
• 20世纪90年代,多智能体系统(multi-agent systems多智能 体系统)的研究成为分布式人工智能研究的热点。多智能体系
统主要研究自主的智能智能体之间智能行为的协调,为了一个
共同的全局目标,协作进行问题求解。
• 基于智能智能体的概念,人们提出了一种新的人工智能定义:
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
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分布式问题求解系统分类
根据组织结构,分布式问题求解系统可以分 为三类:
▪ 层次结构类 ▪ 平行结构类 ▪ 混合结构类
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
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分布式问题求解过程
分布式问题求解过程可以分为四步: ▪ 任务分解 ▪ 任务分配 ▪ 子问题求解 ▪ 结果综合
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内容提要
9.1 概述 9.2 分布式问题求解 9.3 智能体理论 9.4 智能体结构 9.5 智能体通信语言ACL 9.6 协调和协作 9.7 移动智能体 9.8 多智能体环境MAGE 9.9 小结
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
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分布式问题求解
特点: 数据、知识、控制均分布在系统的各节点上, 既无全局控制,也无全局数据和知识存储。
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
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概述
分布式人工智能主要研究在逻辑上或物理 上分散的智能系统如何并行的、相互协作 地实现问题求解。
ห้องสมุดไป่ตู้
两种解决问题的方法: ▪ 自顶向下:分布式问题求解 ▪ 自底向上:基于智能体的方法
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史忠植 人工智能:DAI与智能体
3
分布智能系统的特色