人工智能的研究与应用领域

定义1.1 智能机器(intelligent machine) 能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务
(anthropomorphic tasks)的机器。 例子1：能够模拟人的思维，进行博弈的计算机。1997年5月11日，
一个名为"深蓝"(Deep Blue)的ＩＢＭ计算机系统战胜当时的国际象棋 世界冠军盖利.卡斯帕罗夫（Garry Kasparov）。
4. 人工智能在我国的发展
1.2 人类智能与人工智能
1.2.1 智能信息处理系统的假设和认知的研究 层次
• 人的心理活动具有不同的层次，它可以与 计算机的层次相比较，如图1.1所示：
思维策略
计算机程序
初级信息处理
计算机语言
生理过程 （a）人类
计算机硬件 （a）计算机
• 智能信息处理系统的假设
物理符号系统的假设伴随有3个推论， 或称为附带条件。
机“埃尼阿克”（ENIAC）研制成功。 2. 形成期（1956－1970） • 1956年夏季，美国的达特茅斯大学第一次人工智能
研讨会，标志着人工智能学科的诞生。
• 1969年，召开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。
3. 发展期（1970－） • 1968年，“专家系统和知识工程之父”费根鲍
姆（Feigenbaum）研制出第一个专家系统 Dendral，用于质谱仪分析有机化合物的分子 结构。
• 1972年－1976年，费根鲍姆小组又开发成功 Mycin医疗专家系统，用于抗生素药物治疗。
• 1977年，费根鲍姆进一步提出知识工程的概念。 • 知识表示、知识利用和知识获取则成为人工智
能系统的三个基本问题。
不同科学或学科背景的学者对人工智能有不同的理 解，提出不同的观点，人们称这些观点为符号主义 (Symbolism)、连接主义(Connectionism)和行为主义 (Actionism)等，或者叫做逻辑学派(Logicism)、仿生学 派(Bionicsism)和生理学派(Physiologism)。此外还有 计算机学派、心理学派和语言学派等。我们将在1.3节 中综述他们的主要观点。这里，我们结合自己的理解来 定义人工智能。这些定义是比较狭义的。
1.1 人工只能的定义与发展
1.1.1 人工智能的定义 国际上人工智能研究作为一门科学的前沿和交叉学
科，但像许多新兴学科一样，人工智能至今尚无统一的 定义。要给人工智能下个准确的定义是困难的。人类的 许多活动，如解算题、猜谜语、进行讨论、编制计划和 编写计算机程序，甚至驾驶汽车和骑自行车等等，都需 要"智能"。如果机器能够执行这种任务，就可以认为机 器已具有某种性质的"人工智能"。
定义1.7 人工智能是研究那些使理解、推理和行为成为 可能的计算（Winston，1992）。
定义1.8 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）。
定义1.9 人工智能研究如何使计算机做事让人过得更好 （Rich和Knight，1991）。
定义1.10 人工智能是一门通过计算过程力图理解和模仿 智能行为的学科（Schalkoff，1990）。
例子2：能够进行深海探测的潜水机器人。 例子3：在星际探险中的移动机器人，如美国研制的火星探测车。 定义1.2 人工智能 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）,本书中首先从学科的界定来定义： ·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。 从人工智能所实现的功能来定义： ·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。
定义1.11 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）。
1.1.ห้องสมุดไป่ตู้ 人工智能的起源与发展
人工智能的发展是以硬件与软件为基础。
它的发展经历了漫长的发展历程。人们从很早 就已开始研究自身的思维形成，早在亚里士多 德(公元前384-322年)在着手解释和编注他称 之为三段论的演绎推理时就迈出了向人工智能 发展的早期步伐，可以看作为原始的知识表达 规范。 （什么是三段论？三段论是以真言判断
定义1.4 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）。
定义1.5 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）。
定义1.6 人工智能是用计算模型进行研究智力行为 （Charniak和McDermott，1985）。
推论一:既然人具有智能，那么他(她) 就一定是个物理符号系统。
推论二:既然计算机是一个物理符号 系统，它就一定能够表现出智能。
推论三:既然人是一个物理符号系统， 计算机也是一个物理符号系统，那么我 们就能够用计算机来模拟人的活动。
控制论之父维纳1940年主张计算机五原则。维纳 在1940年写给朋友的一封信中，对现代计算机的设计 曾提出了几条原则：(1)不是模拟式，而是数字式；(2) 由电子元件构成，尽量减少机械部件；(3)采用二进制， 而不是十进制；(4)内部存放计算表；(5)在计算机内 部存贮数据。这些原则是十分正确的。
为其前提的一种演绎推理，它借助于一个共同 项，把两个直言判断联系起来，从而得出结论。 例如：一切金属都是能够熔解的；铁是金属； 所以，铁是能够熔解的 ）
1. 孕育时期 • 20世纪30年代和40年代，两件重要的事：数理逻辑
和关于计算的新思想。
• 20世纪40年代，贝尔实验室M系列继电器计算机。 • 1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算
1940年，维纳开始考虑计算机如何能像大脑一样 工作。他发现了二者的相似性。维纳认为计算机是一 个进行信息处理和信息转换的系统，只要这个系统能 得到数据，机器本身就应该能做几乎任何事情。而且 计算机本身并不一定要用齿轮，导线，轴，电机等部 件制成。麻省理工学院的一位教授为了证实维纳的这 个观点，甚至用石块和卫生纸卷制造过一台简单的能 运行的计算机。维纳系统地创建了控制论，根据这一 理论，一个机械系统完全能进行运算和记忆。