人工智能基础 (PPT 58张)

大学计算机基础——沈阳药科大学
人工智能的核心在于“智能”，我们可以将智 能理解为记忆与思维的能力、感知的能力、行为能 力和具有学习和适应的能力。从“能力”的角度上 讲，人工智能是相对于人的自然智能而言的，是指 用人工的方法在计算机上实现的智能。从科学的角 度来讲，人工智能是一门研究如何构造智能机器或 智能系统，使它能模拟，延伸和扩展人类智能的学 科。
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三、人工智能的主要研究学派
表 8-1 人工智能学派 学派 符号主义 观点 人类认知和思维的基本单元是符号，而认知过程就 是在符号表示上的一种运算。符号主义致力于用计算机 的符号操作来模拟人的认知过程，实现人工智能。 连接主义 神经元是大脑神经系统和行为反应的基本单元。基 于神经网络的智能模拟方法就是通过大量的非线性并 行处理器来模拟人脑中众多的神经元，用处理器的复杂 连接关系来模拟人脑中众多神经元之间的突触行为，在 一定程度上实现了人脑形象思维的功能的模拟。 行为主义 智能取决于感知和行动，提出了智能行为的“感知 —动作”模型；智能不需要知识，不需要表示，不需要 推理；人工智能可以像人类智能那样逐步进化。 布鲁克 机器虫 明斯基 MP 人工神经网络 模型 代表人物 & 成果 西蒙，纽厄尔 逻辑理论机
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3.模式识别：模式识别是研究如何从庞大的信息中提 取特征，应用计算机对某一范畴内的事物依据特征 进行自动的识别和分类。模式识别是人工智能的重 要组成部分，它本身又分为文字识别、语音识别、 生物特征识别、图像分析等许多分支。 4.智能数据库：智能数据库是研究利用人的推理、想 象、记忆原理，实现对数据库的存储、搜索和修改。 智能数据库通过有效的组织，能够满足人们快速检 索和修改数据库的要求。
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3.知识应用期（1970年—20世纪80年代末） 进入二十世纪70年代后，人工智能转向了以知识为 中心的研究。专家系统实现了人工智能从理论研究 走向实际应用的突破。是人工智能发展历程中的一 次重大转折。 4.从学派分离走向综合（20世纪80年代末—本世纪初） 人工智能技术被更广泛的应用到各个领域并取得了 卓越的成绩。人工智能技术开始被用于导弹系统和 其它先进武器，同时它也进入了我们的个人计算机， 能够进行自然语言处理，机器翻译和语音识别的智 能电脑的增加吸引了公众的兴趣。
生命科学群和信息科学群是当今世界最具有发 展力的两大学科群，而人工智能（Artificial Intelligence, AI）则是这两个学科群中最重要、最 具前景的交叉领域。人工智能是一门由计算机科学、 控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、 数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合 性新学科。
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四、我国人工智能研究的历史
人工智能研究在我国起步相对较晚，纳入国家 计划的“智能模拟”研究始于1978年；1984年召 开了智能计算机及其系统的全国学术讨论会；1986 年起把智能计算机系统、智能机器人和智能信息处 理等重大项目列入国家高技术研究计划； 1981年 起，相继成立了中国人工智能学会（CAAI）等学 术团体；1989年首次召开的中国人工智能联合会议 （CJCAI）；1993年起，又把智能控制和智能自动 化等项目列入国家科技攀登计划。进入21世纪后， 已有更多的人工智能与智能系统研究获得各种基金 计划支持。
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二、人工智能的发展历程
1.孕育期（1956年以前） 1946年，在美国诞生了世界上第一台电子数字计算机 ENIAC。在同一时代，控制论和信息论创立，生物学家设计 了脑模型。这些成果都为人工智能学科的诞生奠定了理论与 实验基础。 2.形成期（1956年—1970年） 1956年，人工智能的研究取得了两项重大突破。第一项是 纽厄尔、肖（Shaw）和西蒙研究组编制的逻辑理论程序LT （Logic Theory Machine），可以模拟人们用数理逻辑证 明定理的思想。第二项是IBM工程研究组的塞缪尔研制的西 洋跳棋程序。这个程序可以像一个优秀棋手那样，向前看几 步来下棋，并且能在下棋过程中积累经验，不断提高棋艺。 1959年，这个程序战胜了设计者本人，1962年它又击败了 美国一个州的跳棋冠军。
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六、人工智能的主要研究方向 人工智能的研究包括智能机器人、模式识别、自然 语言处理和专家系统等方向。 1.问题求解：我们通过对人们求解问题的一般规律、 求解问题的思路的研究，编制一个智能程序，让它 依照人类解决问题的方法与思维模式去解决问题。 2.自然语言处理：自然语言处理（Natural Language Processing，NLP）也是人工智能的早期研究领域 之一，自然语言处理主要研究如何使计算机能够理 解和生成自然语言。自然语言处理通常与模式识别， 计算机视觉等技术相结合，应用在文字识别和语音 识别等系统中。
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五、人工智能技术与实现方法
人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。 一种是工程学方法（Engineering approach），它采用传 统的编程技术，使系统呈现智能的效果，而不考虑所用方法 是否与人或动物机体所用的方法相同。工程学方法已在一些 领域取得了一定的成果，如文字识别、 电脑下棋等。采用 这种方法，需要我们详细规定程序逻辑，逻辑简单的时候很 容易实现，一旦程序逻辑复杂繁琐，就很容易出现错误。 另一种是模拟法（Modeling approach），它不仅要看效果， 还要求实现方法也和人类或生物机体所用的方法相同或相类 似。遗传算法（Generic Algorithm，简称GA）和人工神 经网络（Artificial Neural Network，简称ANN）都属于这 种方法。
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章人工智能
医药院校药学类规划教材——计算机在药学中的应用
目录
沈 阳 药 科 大 学 计 算 中 心
第一节 人工智能基础
第二节 人工神经网络
第三节 生物医药机器人
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第一节 人工智能基础
第一节 人工智能基础
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大学计算机基础——沈阳药科大学
一、人工智能的概念和由来