人工智能(AI)-哈尔滨理工大学

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图灵实验-模仿游戏
如果一台机器能够与人类展开对话（通过电传设备） 而不能被辨别出其机器身份，那么称这台机器具有智能。
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– 问： 请给我写出有关“第四号桥”主题的十四 行诗。 – 答：不要问我这道题，我从来不会写诗。 – 问：34957加70764等于多少？ – 答：（停30秒后）105721 – 问：你会下国际象棋吗？ – 答：是的。 – 问：我在我的K1处有棋子K；你仅在K6处有棋 子K，在R1处有棋子R。轮到你走，你应该下 哪步棋？
– Newell和Simon：
• 计算机科学是一门经验学科。可以把它称为实验科 学，但类似天文学、经济学和地质学，它的某些观 察和实验形式并不适合老一套实验方法 • 构造每一台新机器都是一种实验 • 机器和程序都不是黑盒，都是人造物，可以打开观 察内部，可以将结构和行为相联系
– AI与计算机科学相同，在范围 上是经验学科 – “干净”观点 与“邋遢”观点
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– 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。
• 你多半会想到，面前的这位是一部笨机器。 如果提问与回答呈现出另一种状态：
– 问： 你会下国际象棋吗？ – 答：是的。 2018/10/6 – 问：你会下国际象棋吗？
授课目的
• 介绍人工智能领域的基本概念 • 讲述人工智能研究的主要内容，如知识表 示、搜索原理、求解技术、机器学习等
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第一章 人工智能概述
• • • • •
人工智能定义 人工智能产生 人工智能发展历史 人工智能研究特点 人工智能研究内容
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第一章 人工智能概述
人工智能概述
课程设置
• 参考书
–蔡自兴，人工智能及其应用（第二版），清华 大学出版社，1996 –陆汝钤，人工智能，科学出版社，1995 –石纯一，人工智能原理，清华大学出版社， 1993 –史忠植，高级人工智能，科学出版社，1998 –胡运发，数据与知识工程导论，清华大学出版 社，2003
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• 符号智能与计算智能
– 符号智能以符号形式的知识和信息为基础，通过逻辑推理，运用知识进 行问题求解，包括知识获取、表示、组织与管理、运用。知识工程 – 计算智能模拟群智能。通过算法对问题进行求解。神经计算、进化计算、 进化规划、免疫计算、粒子群、人工生命等
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1956年提出Artificial Intelligence, AI
– Minsky: 人工智能是研究使机器做人能做的需 要智能的工作的一门学科 – G.F. Luger：人工智能是计算机科学中关于智 力行为自动化的分支
• 数据结构、算法、语言和程序设计
– Feigenbaum：只要告诉机器做什么，而不告 诉怎么做，机器若能完成就认为有智能 – 渡边慧：人类智能主要体现在演绎能力和归纳 能力，机器有这种能力就认为有智能 Page 14 –2018/10/6
• 智能机器
– 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。
• 人工智能
– 广义 人类智能行为规律、智能理论方面的研究。 – 狭义 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。
• 人工智能系统
– 是一个知识处理系统，知识表示、知识利用和知识获取是人工智能系统 的三个基本问题
• 人工智能与传统计算机程序区别
– AI研究对象为以符号表示的知识，而不是数值 – AI采用启发式推理方法 – AI的控制结构与领域知识分离，还允许出现不正确答案
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人工智能定义
• 人工智能理论基础
– 实干派
• 不需要理论基础 没有空气动力学也可以造飞机
• 人工智能定义
• • • • 人工智能产生 人工智能发展历史 人工智能研究特点 人工智能研究内容
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源自文库 人工智能定义
• 智能
– 人类进行判断、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的能力
• 脑智能和群智能
– 宏观心理层次的智能，如学习、发现、创造 等称为脑智能（Brain Intelligence, BI） – 群体行为表现出的智能，如蚁群觅食等，称为群智能（Swarm Intelligence, SI） – 脑智能为个体智能，群智能为系统智能
– 在《人为科学》中描述了一只蚂蚁的行为。尽 2018/10/6 Page 12 管路径十分复杂，但目标非常简单：尽快回到
中文屋
房外人所扮演的角色相当于程序员，房中人相当于计算机， 而手册则相当于计算机程序。而正如房中人不可能通过手册 理解中文一样，计算机也不可能通过程序来获得理解力
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– 符号主义
• 人类智能基本单元是符号，认知过程就是符号运算
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如一些专家系统，自然语言理解
系统 – 联接主义： 人工神经网络
• 智能的基本单元是神经元，减少知识表示问题，但 带来数值问题
– 行为主义：无知识，无表示的智能
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人工智能定义
但，至今未给出确切的关于AI的定义 原因：无法准确定义智能。 是人类有别于其他物种的属性，还是像学习、推理、 语言、感知、理解等 各种能力的集合 后天的还是先天的 学习过程中究竟发生了什么
对人类智能的不同理解 • Turing 智能实验, 1950，计算机器与智能 • 2018/10/6 Searle中文屋，心灵、大脑与程序，1980
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• 图灵
– 试图给出一种客观的智能概念，即已知的智能 行为是对一组具体问题的响应 – 防止我们受一些问题的牵制，如计算机是否使 用恰当的内部处理，机器对它的行为实际上是 否有意识 – 询问者只关心内容，排除有利于生物体的任何 偏向
• Herbert Simon