《人工智能及其应用》第01章
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《人工智ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及其应用》 第01章
2020年5月30日星期六
1.1 人工智能的定义与发展 1.2 人类智能与人工智能 1.3 人工智能各学派的认知观 1.4 人工智能的研究与应用领域
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.1 人工智能的定义
定义1.1 （智能机器（Intelligent machine））
1.1.2 人工智能的起源与发展（3）
•以知识是为中心的研究（20世纪70年代至80年代） 专家系统
是一个具有大量专门知识，并能够利用这些知识去解决特定领域中需要专家才 能解决的那些问题的计算机程序。实现了人工智能从理论研究走向实际应用，从 一般思维规律探讨走向专门知识运用的重大突破，是人工智能发展史上的一次重 大转折。
纽厄尔和西蒙的卡内基-兰德小组（心里学小组） 塞缪尔的IBM公司工程课题研究小组 明斯基和麦卡锡的MIT研究小组 •3个小组取得的成就领域 定理证明、问题求解、博弈
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（3）
知识应用期（1971——20世纪80年代末，低潮期）
o1976年费根鲍姆领导研制成功的MYCIN专家系统——可以 协助内科医生诊断、治疗细菌感染疾病
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（4）
从学派分立走向综合（20世纪80年代末至本世纪初）
•基于知识工程的符号主义学派 •基于人工神经网络的联结主义学派 •基于控制论的行为主义学派
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.2 人类智能与人工智能
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.2.1 智能信息处理系统的假设
符号处理系统的六种基本功能
•符号处理系统
信息处理系统又叫符号操作系统(Symbol Operation System)或物理符号系统 (Physical Symbol System)。所谓符号就是模式(pattern)。
•以人工智能为目标的3个研究小组 在神经生理学方面，研究发现人脑由1011~1012个神经元组成，在现有技术条件 下用机器从结构上模拟人脑是根本不可能的。 人工智能的本质、理论、思想和机理受到了来自哲学、心理学、神经学等社会 各界的责难、怀疑和批评。
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
此外 •1943年，美国神经生理学家麦卡锡和皮茨一起研制出了世界上第一个人工 神经网络模型，开创了以仿生学观点和结构化方法模拟人类智能的途径 •1948年，美国著名数学家维纳创立了控制论，为以行为模拟观点研究人工 智能奠定了理论和技术基础。 •1950年，图灵又发表了题为《计算机能思维吗？》的著名论文，明确提出 了“机器能思维” 的观点。
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（5）
智能科学技术学科的兴起（本世纪初到现在）
•由对人工智能的单一研究走向以自然智能、人工智能、集成 智能为一体的协同智能研究； •由人工智能学科的独立研究走向重视与脑科学、认知科学等 学科的交叉研究 •由多个不同学派的分立研究走向多学派的综合研究 •由对个体、集中智能的研究走向对群体、分布智能的研究
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（1）
孕育期
•公元前900多年，我国歌舞机器人 •公元前850多年，古希腊关于制造机器人帮助人们劳动的神话传说 •古希腊伟大的哲学家亚里士多德创立的演绎法 •德国数学和哲学家莱布尼茨奠定的数理逻辑基础 •英国数学家图灵创立图灵机模型 •美国数学家、电子数字计算机的先驱莫克利等人研制成功的世界上第一台 通用电子计算机
集成智能：自然智能与人工智能通过协调配合所集成的智能 协同智能：个体智能相互协调所涌现的群体智能。
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（6）
人工智能在我国
•1978年 开始设立人工智能的研究课题 •主要在定理证明、汉语自然语言理解、机器人和专家系统方面取得一批 研究成果
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
•1.1.2 人工智能的起源与发展（7）
人工智能的目标
•远期目标
制造智能机器，即能够在各类环境中自动地或交互地执行各种拟人任务（ anthropomorphic tasks）的机器。
•近期目标
实现机器智能，即先部分地或某种程度地实现机器的智能
eg：1）深蓝巨型机&世界象棋冠军 2）自动驾驶汽车
能够在各类环境中自主地或交互地进行各种拟人任务（anthropomorphic task）的机器。
定义1.2 （人工智能（学科））
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 ，是一门综合性的交叉学科和边缘学科。
定义1.3 （人工智能（能力））
是智能机器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。
•挫折和教训 博弈方面：塞缪尔的下棋程序与世界冠军的战绩：5战4负 定理证明：鲁滨逊归结法的能力有限：用归结原理证明两个连续函数之和还是 连续函数时，推了10万步也没证出结果 问题求解方面：理想的良结构问题，现实的不良结构问题，产生组合爆炸 机器翻译：如，把“心有余而力不足”的英语句子“The spirit is willing but the flesh is weak”翻译成俄语，然后再翻译回来时竟变成了“酒是好 的，肉变质了”，即英语句子为“The wine is good but the meat is spoiled”.
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（2）
形成期（1956——1970年）
•1956年夏季，达特茅斯（Dartmouth）大学数学家、计算机专家麦卡锡和 他的3位朋友：哈佛大学数学家、神经学家明斯基，IBM公司信息中心负责 人洛切斯特，贝尔实验室信息部数学研究员香农共同发起在达特茅斯大学 举行了一个为期两个月的夏季学术研讨会（用机器模拟人类智能）—— 人 工智能诞生 •以人工智能为目标的3个研究小组
2020年5月30日星期六
1.1 人工智能的定义与发展 1.2 人类智能与人工智能 1.3 人工智能各学派的认知观 1.4 人工智能的研究与应用领域
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.1 人工智能的定义
定义1.1 （智能机器（Intelligent machine））
1.1.2 人工智能的起源与发展（3）
•以知识是为中心的研究（20世纪70年代至80年代） 专家系统
是一个具有大量专门知识，并能够利用这些知识去解决特定领域中需要专家才 能解决的那些问题的计算机程序。实现了人工智能从理论研究走向实际应用，从 一般思维规律探讨走向专门知识运用的重大突破，是人工智能发展史上的一次重 大转折。
纽厄尔和西蒙的卡内基-兰德小组（心里学小组） 塞缪尔的IBM公司工程课题研究小组 明斯基和麦卡锡的MIT研究小组 •3个小组取得的成就领域 定理证明、问题求解、博弈
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（3）
知识应用期（1971——20世纪80年代末，低潮期）
o1976年费根鲍姆领导研制成功的MYCIN专家系统——可以 协助内科医生诊断、治疗细菌感染疾病
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（4）
从学派分立走向综合（20世纪80年代末至本世纪初）
•基于知识工程的符号主义学派 •基于人工神经网络的联结主义学派 •基于控制论的行为主义学派
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.2 人类智能与人工智能
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.2.1 智能信息处理系统的假设
符号处理系统的六种基本功能
•符号处理系统
信息处理系统又叫符号操作系统(Symbol Operation System)或物理符号系统 (Physical Symbol System)。所谓符号就是模式(pattern)。
•以人工智能为目标的3个研究小组 在神经生理学方面，研究发现人脑由1011~1012个神经元组成，在现有技术条件 下用机器从结构上模拟人脑是根本不可能的。 人工智能的本质、理论、思想和机理受到了来自哲学、心理学、神经学等社会 各界的责难、怀疑和批评。
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
此外 •1943年，美国神经生理学家麦卡锡和皮茨一起研制出了世界上第一个人工 神经网络模型，开创了以仿生学观点和结构化方法模拟人类智能的途径 •1948年，美国著名数学家维纳创立了控制论，为以行为模拟观点研究人工 智能奠定了理论和技术基础。 •1950年，图灵又发表了题为《计算机能思维吗？》的著名论文，明确提出 了“机器能思维” 的观点。
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（5）
智能科学技术学科的兴起（本世纪初到现在）
•由对人工智能的单一研究走向以自然智能、人工智能、集成 智能为一体的协同智能研究； •由人工智能学科的独立研究走向重视与脑科学、认知科学等 学科的交叉研究 •由多个不同学派的分立研究走向多学派的综合研究 •由对个体、集中智能的研究走向对群体、分布智能的研究
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（1）
孕育期
•公元前900多年，我国歌舞机器人 •公元前850多年，古希腊关于制造机器人帮助人们劳动的神话传说 •古希腊伟大的哲学家亚里士多德创立的演绎法 •德国数学和哲学家莱布尼茨奠定的数理逻辑基础 •英国数学家图灵创立图灵机模型 •美国数学家、电子数字计算机的先驱莫克利等人研制成功的世界上第一台 通用电子计算机
集成智能：自然智能与人工智能通过协调配合所集成的智能 协同智能：个体智能相互协调所涌现的群体智能。
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（6）
人工智能在我国
•1978年 开始设立人工智能的研究课题 •主要在定理证明、汉语自然语言理解、机器人和专家系统方面取得一批 研究成果
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
•1.1.2 人工智能的起源与发展（7）
人工智能的目标
•远期目标
制造智能机器，即能够在各类环境中自动地或交互地执行各种拟人任务（ anthropomorphic tasks）的机器。
•近期目标
实现机器智能，即先部分地或某种程度地实现机器的智能
eg：1）深蓝巨型机&世界象棋冠军 2）自动驾驶汽车
能够在各类环境中自主地或交互地进行各种拟人任务（anthropomorphic task）的机器。
定义1.2 （人工智能（学科））
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 ，是一门综合性的交叉学科和边缘学科。
定义1.3 （人工智能（能力））
是智能机器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。
•挫折和教训 博弈方面：塞缪尔的下棋程序与世界冠军的战绩：5战4负 定理证明：鲁滨逊归结法的能力有限：用归结原理证明两个连续函数之和还是 连续函数时，推了10万步也没证出结果 问题求解方面：理想的良结构问题，现实的不良结构问题，产生组合爆炸 机器翻译：如，把“心有余而力不足”的英语句子“The spirit is willing but the flesh is weak”翻译成俄语，然后再翻译回来时竟变成了“酒是好 的，肉变质了”，即英语句子为“The wine is good but the meat is spoiled”.
• 文学志 南京信息工程 大学计软学院 2010年2
1.1.2 人工智能的起源与发展（2）
形成期（1956——1970年）
•1956年夏季，达特茅斯（Dartmouth）大学数学家、计算机专家麦卡锡和 他的3位朋友：哈佛大学数学家、神经学家明斯基，IBM公司信息中心负责 人洛切斯特，贝尔实验室信息部数学研究员香农共同发起在达特茅斯大学 举行了一个为期两个月的夏季学术研讨会（用机器模拟人类智能）—— 人 工智能诞生 •以人工智能为目标的3个研究小组