教学课件 人工智能--戚玉涛

内容提要
第一章：绪论
1.人工智能的定义与发展 2.人工智能的各种认知观 3.人类智能与人工智能 4.人工智能的研究与应用领域 5.课程概要
人工智能的定义与发展
• 工业革命：体力解放 ➢机械化 ➢自动化 ➢现代工业（计算机化）
• 信息革命：脑力解放？ ➢信息化 ➢过度信息化？ ➢脑力劳动的自动化？ ➢……人工智能
Artificial Intelligence (AI)
人工智能
第一章：绪论
关于课程
• 课程类型：必修课，计算机类学科基础课 • 课时：46 • 学分：3 • 先修课程：离散数学、程序设计基础、数据
结构
• 教材
蔡自兴 , 徐光祐 主编.《人工智能及其应
用》. 北京：清华大学出版社，2010年5月第 四版.
人工智能的定义与发展
• 重大挑战
Computer: High performance Low intelligence
虹鳉鱼
《Scientific American》，2005
人工智能的定义与发展
• 人工智能的定义与发展 ✓什么是智能？ ✓智能的特征？ ✓什么是人工智能？ ✓图灵测试 ✓人工智能的起源与发展
✓人工智能是用计算模型研究智力行为（Charniak 和McDermott,1985）
✓人工智能是一种能够执行需要人的智能的创造 性机器的技术（Kurzwell,1990）
✓人工智能是一门通过计算过程力图理解和模仿
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓人工智能研究如何使计算机做事让人过得更好 （Rick和Knight,1991）
✓ 人工智能能力：从智能能力的角度来说，人工 智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关 的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓人工智能是那些与人的思维、决策、问题求解 和学习等有关活动的自动化（Bellman,1978）
✓人工智能是一种使计算机能够思维，使机器具 有智力的激动人心的新尝试（Haugeland,1985）
✓ 希尔勒的中文屋子：若问 题是用中文而不是用英文？
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
人工智能的起源与发展
• 50多年来，人工智能走过了一条起伏和曲 折的发展道路。回顾历史，可以按照不同 时期的主要特征，将其产生与发展过程分 为5个阶段。
✓ 1. 孕育期（1956年以前） ✓ 2. 形成期（1956----1970年） ✓ 3. 暗淡期（1966---- 1974年） ✓ 4. 知识应用期（ 1970---- 1988年） ✓ 5. 集成发展期（1986年以来）
• 图灵测试的问题：
问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：请再次回答，你会下国
际象棋吗？
答：是的。
笨机器！
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
图灵测试
• 图灵测试的问题：
问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：你会下国际象棋吗？
答：是的，我不是已经说过 了吗？
• 1.孕育期（1956年以前）
✓我国古代先人对智能机器的遐想 和创造
➢三千多年前的古代机器人：据《列 子·汤问》记载，传说周穆王在西 巡途中，遇到一位名叫偃师的能工 巧匠。偃师献上一个会歌舞表演的 “假倡” ，“钡（抑）其颐则歌 合律，捧其手则舞应节，千变万化， 惟意所适” 。
✓人工智能是ຫໍສະໝຸດ Baidu究那些使理解、推理和行为成为 可能的计算（Winston,1992）
✓人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化 有关的一个分支（Luger和Stubblefield,1993）
✓……
图灵测试
• Turing测试：1950年图灵提 出了著名的“图灵测试”， 一种测试机器是不是具备人 类智能的方法。
什么是智能？
• 智能的本质是什么？
✓ 模仿，理解，学习，思维，推理，行为……
• 三种关于智能的观点
✓ 思维理论：思维是智能的核心。通过对思维规律与思 维方法的研究可望揭示智能的本质。
✓ 知识阈值理论：智能行为取决于知识的数量及其一般化 的程度。智能就是在巨大的知识空间中迅速找到一个 满意解的能力
✓ 进化理论： MIT布鲁克（R.A.Brook）教授认为对外界 事物的感知能力、对动态环境的适应能力是智能的重要 基础和组成部分。
问：请再次回答，你会下国 际象棋吗？
答：你烦不烦，干嘛老提同 样的问题。
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
图灵测试
• Turing测试存在的问题
✓ “图灵测试”没有规定问 题的范围和提问的标准
✓ 仅反映了结果的比较，无 涉及思维过程
✓ 没指出是什么人
✓ 争论：通过了图灵检验的 电脑就具备思维能力了么 ？
智能的特征？
• 智能有哪些具体特征？
✓ 具有感知能力（系统输入）: 机器视觉，机器听觉，图像 语音识别……
✓ 具有记忆与思维能力：思维是智能的根本原因，思维是 一个动态的过程。思维分为：逻辑思维，形象思维和顿 悟思维。
✓ 具有学习能力及自适应能力：适应环境的变换、积累经 验的能力
✓ 具有行为能力（系统输出）：对外界的智能化反应
什么是智能？
• 智能（Intelligence）：
✓ 智能是知识与智力的总和 ✓ 知识是智能行为的基础 ✓ 智力是获取知识、运用知识的能力，它来自于人脑的
思维活动 ✓ 对外界事物的感知能力是智能的重要基础及组成部分
• 人类大脑是如何实现智能的？
✓ 两大难题之一：宇宙起源、人脑奥秘 ✓ 目前对人脑奥秘知之甚少
关于课程
• 考核方式 ✓ 成绩评定方法： ➢期末考试＋平时成绩 ✓ 考试方式： ➢闭卷 ✓ 各教学环节占总分的比例 ➢ 期末考试占考试成绩的80% ➢平时成绩占20%。
内容提要
第一章：绪论
1.人工智能的定义与发展 2.人工智能的各种认知观 3.人类智能与人工智能 4.人工智能的研究与应用领域 5.课程概要
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓ 形式化定义：目前还没有。因为人工智能的严 格定义依赖于对智能的定义，而智能本身也还 无严格定义。
✓ 一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器 （计算机）上实现的智能，或称机器智能
✓ 人工智能学科：从学科的角度来说，人工智能 是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使 之能模拟、延伸、扩展人类智能的学科