人工智能学习课件

Artificial Intelligence 人工智能
第8章 人机结合的智能系统
• 8.1计算机的特长与不足 • 8.2人的心智(human mind)的作用 • 8.3集成型模式识别系统的设计 • 8.4人机结合的互联网系统
8.1计算机的特长与不足
• 计算机技术的进展以及合作方法越来越丰富多彩、 巧妙灵活，但计算机所做的一切工作，都是那些 主要靠人脑完成的工作，应该看到计算机也有局 限性，不是什么样的问题都能解决，需要满足如 下条件：所要求解决的问题能用某种形式化的方 法加以描述；已经形式化了的问题能找到一个算 法去解决；这个算法能在计算机上加以实现。究 其原因，就是现在称之为传统的计算机只是一个 能对符号进行处理和运算的机器。
计算机是“死”的，而人是“活” 的
• 如果说Dreyfus是消极地看出用计算机来实现AI的 局限，那么Boden则是从积极方面看到人的意识 的作用，而且她的看法说明在心理学和AI之间相 互有所反馈，是比较辩证的。
• 至于Dreyfus所说的第4个领域，对计算机来说是 难以处理，而人善于处理的是这一领域的问题， 否则人就无法活下去。
性智
• 是一个人把握全局，定性进行预测、判断 的能力，是通过文学、艺术等方面的培养 与训练而形成的，我国古代的读书人所学 的功课中，包括琴、棋、书、画，对一个 人的修身养性起着重要的作用。
• 性智可以说是形象思维的结果，难以用电 脑模拟。人们对艺术、音乐、绘画等方面 的创作与鉴赏能力等都是形象思维的体现。
• ④ 那些非形式化的领域，包括有规律但无规则支 持的，人类的日常活动就属于这一领域。
《计算机不能做什么》
• 对于能够形式化的问题，即使看上去十分 繁复，只要能用数学表达，如几何定量证 明等问题，计算机就能完善地加以解决。
• 那些不能形式化的问题，看上去似乎很简 单，计算机就无能为力，以计算机为工具 解决不了日常生活中所遇到的大量问题。
• 从定性到定量的综合集成技术充分发挥与体现了 人机结合的思想，在综合集成的过程中人始终起 着主导的作用。
• 另外，专家在错综复杂的情况下做出的判断、提 出的假设以及专家的某些“点子”，是专家经验 积累而形成的知识，是人的“心智”的一种体现。
综合集成
• 我们可以认为，综合集成是人用计算机的 软、硬件来综合专家群体的定性认识及大 量专家系统所提供的结论及各种数据与信 息，经过加工处理，从而使之上升为对总 体的定量的认识。
• 综合集成的过程是相当复杂的，即使掌握 了大量的定性认识，也不是通过几个步骤、 几次处理就能达到对全局的定量认识。
结构不良的问题
• 因为复杂的、智能型的问题往往被称为结构不良 的问题（ill structured problem)，也就是说目 标、任务范围、计算机允许的操作都不具有明确 的定义，需要一种有反馈的过程来加以解决。
人、机结合的智能计算机体系
• 我国著名科学家钱学森很关心智能计算机 的工作，他在1992年3月给306主题专家组 负责人的信中讲到：“……我只想说一点： 我不以为能造出没有人实时参与的智能计 算机。所以奋斗目标不是中国智能计算机，
而是人、机结合的智能计算 机体系。”
8.2人的心智(human mind)的作用
• 结构不良的另外一种含义是针对被解决的问题而 言的，即所具有的知识是不完备或不一致的。例 如对于同一个问题，两个专家的看法可能完全不 同，发生了矛盾，这就必须靠人参与解决。
• 我们要追求的是人与机器相结合的智能系 统，强调的是人脑与电脑的结合了进一步说清楚人脑与电脑结合的重要 性与合理性，这里介绍我国哲学家熊十力 关于人的智慧的说法，他认为人的智慧， 通常叫做心智；而心智又可以分成两部分， 一部分叫做“性智”，一部分叫做“量 智”,见图。
量智
• 是通过对问题的分析、计算，通过科学的 训练而形成的智慧。
• 人们对理论的掌握与推导，用系统的方法 解决问题的能力都属于量智，是逻辑思维 的体现。分析现在的电脑的体系结构，用 电脑对量智进行模拟是有效的。
• 人工智能的研究表明用电脑模拟逻辑思维 可以取得成功；但是用现在的电脑模拟形 象思维基本上是行不通的。
人脑与电脑相结合
• 总而言之，明智的方法是人脑与电脑相结 合；性智由人来创造与实现，而与量智有 关的则由电脑来实现，这样是合理而又有 实效的途径。
• 从体系上讲，人作为一个成员，综合到整 个系统中去，利用并发挥人类和计算机各 自的长处，把人和计算机结合起来形成新 的体系。
人始终起着主导的作用
• 强调人在未来智能系统中的作用，是对传统人工 智能研究，也是对传统自动化研究目标的革命， 这将带来一系列在研究方向及研究课题上的变革。
• 该书的作者Dreyfus消极地看到了用计算机 来实现人工智能的局限性，那么人工智能 的工作似乎是白费功夫了。
情况并非如此
• 英国的一位计算心理学家Boden 从另外一 个观点来评价人工智能的成就，她认为： “AI的主要成就就在于明确地促使我们鉴赏 到人的心智（human mind）是极其巨大、 丰富与难以捉摸的。人们可以通过AI的途径 来了解人的心智的某些方面，例如人的创 造性的某些方面可以通过建立有关创造性 的计算机模型开始加以了解。”
• 说穿了，人具有意识与思维能力，计算机没有； 电脑（计算机）是“死”的而人脑是“活”的。
完全靠电脑是不够恰当的
• 人们从实践中认识到，以研制完全靠电脑 而不靠人的自主系统为目标，是不够恰当 的，这是以往的人工智能给予大家的教训。
• 1986年我国实施863高技术计划，在这个计 划的信息领域中，安排了“智能计算机” 主题，即306主题。当时863计划306专家 组的成员花了许多功夫讨论究竟能研制成 功具有何种程度的智能计算机。
智能活动分为4类
• 1979年美国出版的《计算机不能做什么》这本书 中指出了用计算机来实现人工智能的局限性。该 书把智能活动分为4类：
• ① 各种形式的初级联想型行为，刺激一反应等心 理学家最熟悉的领域；
• ② 数学思维的领域，问题可加以形式化，并完全 可以计算；
• ③ 复杂形式化系统，原则上可形式化而实际上无 法驾驭的行为，需要启发式规则支持；