人工智能及其应用

1.1 定义和发展
– 知识表示（Knowledge Representation） 状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法…
– 推理搜索（Searching & Reasoning） 启发式搜索、消解原理、不确定性推理…
– 计算智能（Computational Intelligence） 模糊计算、神经计算、进化计算…
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1.2 人类智能和人工智能
1.2.1 智能信息处理系统的假设
人是一种智能信息处理系统 物理符号系统的六种基本功能
❖ 联结主义（Connectionism）：认为人工神经网络的 基本单元是神经元，而不是符号处理过程。认知过程 是由神经网络构成的，是并行分布的。
❖ 行为主义（Actionism）：认为人工智能源于控制论。 智能取决于感知和行动，提出智能行为的“感知—动 作”模式。行为主义者认为智能不需要知识、不需要 表示、不需要推理。
– 构成技术（系统与语言） 产生式系统、LISP语言、Prolog语言…
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1.2 人类智能和人工智能
1.2 人类智能和人工智能
思维策略
计算机软件
初级信息处理
机器指令
生理过程
(a) 人类
计算机硬件
(b) 计算机
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1.1 定义和发展
发展期（1970年~）
– 进一步研究AI基本原理方法和技术 – 进行实用化研究
• 智力测验、下棋、机器翻译（人工智能程序） • 专家系统与知识工程 • 智能机器人、智能控制 • 机器学习、计算智能、人工神经网络、行为主义 – 从“一枝独秀”到“百花齐放”
❖ 1986年11月中国计算机学会人工智能与模式识别专 业委员会成立
❖ 1987年6月中国计算机学软件专业委员会智能学组 （知识工程）
❖ 1993年 智能机器人委员会成立
❖ 1995年 智能自动化委员会成立
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学术刊物
1.1 定义和发展
❖ 计算机学报 J. of Computer ❖ 自动化学报 J. of Automation ❖ 控制理论与应用 Control Theory & Application ❖ 计算机研究与发展 Research & Development of
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1.1 定义和发展
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕育期（1956年前）
– 数理逻辑学科（弗雷治、维纳等 ） – 计算的新思想（丘奇、图灵 等）
形成期（1956--1970年）
– 1956年，第一次人工智能的研讨会 – 1969年，第一届国际人工智能联合会议 – 1970年，《人工智能》国际杂志创刊
❖（4）高等人工智能，史忠植 ❖（5）人工智能，王文杰
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第一章 绪论
1.1 人工智能的定义和发展 1.2 人类智能和人工智能 1.3 人工智能的各种认知观 1.4 人工智能的研究与应用领域 1.5 课程概要
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• 智能系统 • 智能机器人 • 智能信息处理（模式识别） • 智能控制
– 吴文俊院士（几何定理证明的“吴氏方法”）
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三种观点
1.1 定义和发展
❖ 符号主义(Symbolicism)：认为人类的智能的基本单 元是符号，认知过程是符号表示下的符号运算，从而 思维就成了符号运算。大多数比较成功的专家系统是 建立在符号主义的基础上（知识的表示）。
❖ 教材：《人工智能及其应用》 清华大学出版社（第三版）
蔡自兴 徐光佑
❖ 参考书：
❖（1）Nils J·Nilsson: 人工智能（英文版），机 械工业出版社 （或中文版）
❖（2） Georgr F.Luger：人工智能：复杂问题求解的 结构和策略（英文版），机械工业出版社 （或中文 版）
❖（3）张仰森：人工智能原理与应用，高等教育出 版社
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1.1 定义和发展
1.1 人工智能的定义和发展
1.1.1 人工智能的定义几种定义
智能机器（intelligent machine） 人工智能（学科） 人工智能（能力） 人工智能（拟人思维、行为 ） 人工智能（理性思维、行为 ）
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几种定义
1.1 定义和发展
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AI学科的某些问题
1.1 定义和发展
1. AI研究目标
❖ 近期目标：建造智能机器，以代替人类的部分智力劳动 ❖ 远期目标：用自动机模仿人类的思维过程和智能行为
2. AI主题--通用问题求解
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10来自百度文库
人工智能的基本技术
Computer ❖ 模式识别与人工智能 Pattern Recognition & AI ❖ 机器人 Robot ❖ 信息与控制 Information & Control ❖ 控制与决策 Control & Decision ❖ 计算机世界 Computer World ❖ 计算机科学 Computer Science
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1.1 定义和发展
1.1.3 中国的AI研究
学术组织
❖ 1978年 把“智能模拟”列入国家科学发展规划
❖ 1980年4月 中国自动化学会模式识别与人工智能专 业委员会成立
❖ 1980年8月 “高校人工智能研讨会”
❖ 1981年9月 成立CAAI
❖ 1986年5月 中国软件行业协会人工智能协会成立
❖ 斯坦福大学的Nilsson提出人工智能是关于知识的科学 （知识的表示、知识的获取以及知识的运用） ❖ 人工智能（学科）是计算机科学中涉及研究、设计和 应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究 用机器来模仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关 理论和技术。 ❖ 人工智能（能力）是智能机器所执行的通常与人类智 能有关的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理 解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。