人工智能1概要
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– 知识获取：研究机器如何从各种知识源获取知识。 – 问题求解：运用存贮于机器中的知识进行相应知识处
理。
1.1 什么是人工智能
不同学科对人工智能的理解不同，产生了不同的学派 • 符号主义（Symbolicism），又称为逻辑主义、心理学派
或计算机学派，它认为符号是人类的认识基元，同时人 的认识过程即是对符号的计算推理的过程。其研究内容 是基于逻辑的知识表示和推理技术。 • 联结主义（Connectionism），又称为仿生学派或生理学 派，它认为人的认识基元是神经元，认识的过程就是人 脑进行信息处理的过程。主要研究内容是神经网络。 • 行为主义（Actionism），又称进化主义或控制论学派， 其主要原理是智能取决于感知和行为，它不需要知识， 不需要表示，不需要推理，智能行为是通过与现实外界 环境的交互作用体现出来的。研究重点是模拟人的各种 控制行为。
人工智能及其应用
第一章 绪论
参考书籍
• 蔡自兴，徐光：《人工智能及其应用》（第四 版），清华大学出版社，2010年
• 李士勇：《模糊控制·神经控制和智能控制论》 （第2版），哈尔滨工业大学出版社，2006年
• Stuart Russell，Peter Norvig，《人工智能——一 种现代方法》，（英文影印版）人民邮电出版社， 2002，索取号为TP18-43/1
– 1986年鲁梅尔哈特（Rumelhart）等人提出多层网络中的反向传播 BP算法。
– 此后，联结主义势头大振，从模型到算法，从理论分析到工程实 现，为神经网络计算机走向市场打下基础。
1.1 什么是人工智能
• 行为主义认为：人工智能源于控制论。
– 控制论思想早在40～50年代就成为时代思潮的重要部分，影响了 早期的人工智能工作者。
1.1 什么是人工智能
• 智能是什么？
–将感觉、记忆、思维、语言、行为的整个过程称为智 能过程，它是智力和能力的表现。
–通俗地说，智能是个体认识客观事物和运用知识解决 问题的能力。
智能
智慧 能力
感觉 行为 语言
记忆
思维
1.1 什么是人工智能
• 逻辑思维的基础是概念、判断与推理，即将信息 抽象为概念，再根据逻辑规则进行逻辑推理。由 于概念可用符号表示，而逻辑推理宜按串行模式 进行，这一过程可以事先写成串行的指令由机器 完成。
• Rob Callan：《Artificial Intelligence》，Palgrave Macmillan，2003
• 韩立群，《人工神经网络教程》，北京 邮电大 学出版社，2006
目录
• 人工智能的定义 • 人工智能的发展进程 • 人工智能的计算机模拟 • 人工智能的目的 • 人工智能的研究方法 • 人工智能面临的难题 • 人工智能的发展趋势 • 人工智能在电力系统的应用
并在80年代取得了很大发展。 – 符号主义曾长期一枝独秀，为人工智能的发展作出重要贡献，
尤其是专家系统的成功开发与应用，为人工智能走向工程应用 和实现理论联系实际具有特别重要意义 。 – 这个学派的代表有纽厄尔、肖、西蒙和尼尔逊（Nilsson）等。
1.1 什么是人工智能
• 联结主义认为：人工智能源于人脑模型的研究。
模拟？ – 对结构模拟和行为模拟、感知思维和行为、对认知与学习以及逻
辑思维和形象思维等问题是否应分离研究？ – 是否有必要建立人工智能的统一理论系统？若有，又应以什么方
法为基础？
1.1 什么是人工智能
• 从表现形式的角度 机器智能，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。
• 从学科发展的角度 人工智能，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，其近期主要目标是用计算机来模 仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关理论和技 术。
• 从实用主义的角度 计算智能，研究智能信息处理技术，以使计算机具有 与人类智能相类似的行为，如：判断、推理、证明、 识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习 和问题求解等思维活动。
– 60～70年代，控制论系统的研究取得一定进展，播下智能控制和 智能机器人的种子，并在80年代诞生了智能控制和智能机器人系 统。
– 行为主义是近年来才以人工智能新学派的面孔出现的，引起许多 人的兴趣与研究。
百度文库
1.1 什么是人工智能
• 不同学派对人工智能基本理论、技术路线的看法也是有争 论的。
– 沿着什么技术路线和策略来发展人工智能？ – 人工智能是否一定采用模拟人的智能的方法？若要模拟又该如何
• 20世纪40年代问世的第一台电子计算机就是这样 一种用机器模拟人脑逻辑思维的人工智能系统， 也是人类实现这一追求的重要里程碑。
1.1 什么是人工智能
• 人工智能(Artificial Intelligence)是相对人的自然 智能而言，即用人工的方法和技术，模仿、延伸 和扩展人的智能，实现某些“机器思维”。
• 作为一门学科，人工智能研究智能行为的计算模 型，研制具有感知、推理、学习、联想、决策等 思维活动的计算系统，解决需要人类专家才能处 理的复杂问题。
1.1 什么是人工智能
• 人工智能的研究内容包括三个方面
– 知识表达：研究如何在机器中表示知识，使知识形式 化、模型化，用以建立合适的符号逻辑系统。
1.1 什么是人工智能
• 符号主义认为：人工智能源于数理逻辑。
– 数理逻辑从19世纪末起就获迅速发展；到20世纪30年代开始用 于描述智能行为。
– 计算机出现后，在计算机上实现了逻辑演绎系统。 – 1956年，符号主义者首先采用“人工智能”这个术语。 – 后来又发展了启发式算法→专家系统→知识工程理论与技术，
– 代表性成果是1943年由生理学家麦卡洛克和数理逻辑学家皮茨创 立的脑模型，即MP模型。
– 60～70年代，尤其是对感知机（Perceptron）为代表的脑模型的 研究曾出现过热潮，由于当时的理论模型、生物原型和技术条件 的限制，脑模型研究在70年代后期至80年代初期落入低潮。
– Hopfield教授在1982年和1984年发表两篇重要论文，提出用硬件 模拟神经网络时，联结主义又重新抬头。
理。
1.1 什么是人工智能
不同学科对人工智能的理解不同，产生了不同的学派 • 符号主义（Symbolicism），又称为逻辑主义、心理学派
或计算机学派，它认为符号是人类的认识基元，同时人 的认识过程即是对符号的计算推理的过程。其研究内容 是基于逻辑的知识表示和推理技术。 • 联结主义（Connectionism），又称为仿生学派或生理学 派，它认为人的认识基元是神经元，认识的过程就是人 脑进行信息处理的过程。主要研究内容是神经网络。 • 行为主义（Actionism），又称进化主义或控制论学派， 其主要原理是智能取决于感知和行为，它不需要知识， 不需要表示，不需要推理，智能行为是通过与现实外界 环境的交互作用体现出来的。研究重点是模拟人的各种 控制行为。
人工智能及其应用
第一章 绪论
参考书籍
• 蔡自兴，徐光：《人工智能及其应用》（第四 版），清华大学出版社，2010年
• 李士勇：《模糊控制·神经控制和智能控制论》 （第2版），哈尔滨工业大学出版社，2006年
• Stuart Russell，Peter Norvig，《人工智能——一 种现代方法》，（英文影印版）人民邮电出版社， 2002，索取号为TP18-43/1
– 1986年鲁梅尔哈特（Rumelhart）等人提出多层网络中的反向传播 BP算法。
– 此后，联结主义势头大振，从模型到算法，从理论分析到工程实 现，为神经网络计算机走向市场打下基础。
1.1 什么是人工智能
• 行为主义认为：人工智能源于控制论。
– 控制论思想早在40～50年代就成为时代思潮的重要部分，影响了 早期的人工智能工作者。
1.1 什么是人工智能
• 智能是什么？
–将感觉、记忆、思维、语言、行为的整个过程称为智 能过程，它是智力和能力的表现。
–通俗地说，智能是个体认识客观事物和运用知识解决 问题的能力。
智能
智慧 能力
感觉 行为 语言
记忆
思维
1.1 什么是人工智能
• 逻辑思维的基础是概念、判断与推理，即将信息 抽象为概念，再根据逻辑规则进行逻辑推理。由 于概念可用符号表示，而逻辑推理宜按串行模式 进行，这一过程可以事先写成串行的指令由机器 完成。
• Rob Callan：《Artificial Intelligence》，Palgrave Macmillan，2003
• 韩立群，《人工神经网络教程》，北京 邮电大 学出版社，2006
目录
• 人工智能的定义 • 人工智能的发展进程 • 人工智能的计算机模拟 • 人工智能的目的 • 人工智能的研究方法 • 人工智能面临的难题 • 人工智能的发展趋势 • 人工智能在电力系统的应用
并在80年代取得了很大发展。 – 符号主义曾长期一枝独秀，为人工智能的发展作出重要贡献，
尤其是专家系统的成功开发与应用，为人工智能走向工程应用 和实现理论联系实际具有特别重要意义 。 – 这个学派的代表有纽厄尔、肖、西蒙和尼尔逊（Nilsson）等。
1.1 什么是人工智能
• 联结主义认为：人工智能源于人脑模型的研究。
模拟？ – 对结构模拟和行为模拟、感知思维和行为、对认知与学习以及逻
辑思维和形象思维等问题是否应分离研究？ – 是否有必要建立人工智能的统一理论系统？若有，又应以什么方
法为基础？
1.1 什么是人工智能
• 从表现形式的角度 机器智能，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。
• 从学科发展的角度 人工智能，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，其近期主要目标是用计算机来模 仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关理论和技 术。
• 从实用主义的角度 计算智能，研究智能信息处理技术，以使计算机具有 与人类智能相类似的行为，如：判断、推理、证明、 识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习 和问题求解等思维活动。
– 60～70年代，控制论系统的研究取得一定进展，播下智能控制和 智能机器人的种子，并在80年代诞生了智能控制和智能机器人系 统。
– 行为主义是近年来才以人工智能新学派的面孔出现的，引起许多 人的兴趣与研究。
百度文库
1.1 什么是人工智能
• 不同学派对人工智能基本理论、技术路线的看法也是有争 论的。
– 沿着什么技术路线和策略来发展人工智能？ – 人工智能是否一定采用模拟人的智能的方法？若要模拟又该如何
• 20世纪40年代问世的第一台电子计算机就是这样 一种用机器模拟人脑逻辑思维的人工智能系统， 也是人类实现这一追求的重要里程碑。
1.1 什么是人工智能
• 人工智能(Artificial Intelligence)是相对人的自然 智能而言，即用人工的方法和技术，模仿、延伸 和扩展人的智能，实现某些“机器思维”。
• 作为一门学科，人工智能研究智能行为的计算模 型，研制具有感知、推理、学习、联想、决策等 思维活动的计算系统，解决需要人类专家才能处 理的复杂问题。
1.1 什么是人工智能
• 人工智能的研究内容包括三个方面
– 知识表达：研究如何在机器中表示知识，使知识形式 化、模型化，用以建立合适的符号逻辑系统。
1.1 什么是人工智能
• 符号主义认为：人工智能源于数理逻辑。
– 数理逻辑从19世纪末起就获迅速发展；到20世纪30年代开始用 于描述智能行为。
– 计算机出现后，在计算机上实现了逻辑演绎系统。 – 1956年，符号主义者首先采用“人工智能”这个术语。 – 后来又发展了启发式算法→专家系统→知识工程理论与技术，
– 代表性成果是1943年由生理学家麦卡洛克和数理逻辑学家皮茨创 立的脑模型，即MP模型。
– 60～70年代，尤其是对感知机（Perceptron）为代表的脑模型的 研究曾出现过热潮，由于当时的理论模型、生物原型和技术条件 的限制，脑模型研究在70年代后期至80年代初期落入低潮。
– Hopfield教授在1982年和1984年发表两篇重要论文，提出用硬件 模拟神经网络时，联结主义又重新抬头。