人工智能ArtificialIntelligence第一章

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1、人 工 智 能Artificial Intelligence第 一 章史忠植 中国科学院计算技术研究所http:/ 论 Introduction2021-5-27 1史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 2 内 容 提 要1.1 什 么 是 人 工 智 能1.2 人 工 智 能 的 起 源 与 发 展 历 史1.3 人 工 智 能 研 究 的 基 本 内 容1.4 人 工 智 能 研 究 的 主 要 学 派1.5 人 工 智 能 的 应 用1.6 小 结 和 展 望 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 3 人

2、 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 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 4

3、 人 工 智 能qStuart Russell和 Peter Norvig把 当前 有 关 AI的 定 义 分 成 四 类 ：类 人 思 维 方 法 理 性 思 维 系 统 类 人 行 为 方 法 理 性 行 为 系 统 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 5 类 人 行 为 方 法 Kurzwell提 出 人 工 智 能 认 为 人 工 智 能 是 一 门 技术 ， 它 创 造 出 够 完 成 一 定 任 务 的 机 器 ， 而 当 我们 人 类 对 这 些 任 务 进 行 处 理 的 时 候 ， 需 要 一 定的 智 能 。 方 法 ： 对 于 人 类 做 的 比

4、较 好 的 智 能 任 务 ， 让 计算 机 来 完 成 最 著 名 的 就 是 Turing测 试 定 理 证 明下 国 际 象 棋做 外 科 手 术诊 断 疾 病 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 6 Turing测 试 测 试 者 A， 被 测 试 者 B与 C。 A是 人 ， B与 C一 个 是 人 ， 另 一 个 是 计算 机 。 A提 出 问 题 ， B与 C分 别 回 答 。 如 果 B与 C的 回 答 ， 使 得 A无 法 区 分 是人 的 回 答 还 是 计 算 机 的 回 答 ， 则 计算 机 具 有 了 智 能 。 Turing测 试 第 一 次

5、 给 出 了 检 验 计 算机 是 否 具 有 智 能 的 哲 学 说 法 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 7 类 人 思 维 方 法qBellman提 出 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 。q主 要 采 用 的 是 认 知 模 型 的 方 法 -是 关 于 人 类 思 维 工 作 原理 的 可 检 测 的 理 论 。 q如 果 说 某 个 程 序 能 够 像 人 一 样 思 考 ， 那 么 就 必 须 以 某 种方 式 确 定 人 是 如 何 思 考 的 。 为 确

6、定 人 类 思 维 的 内 部 是 怎样 工 作 的 ， 可 以 有 两 种 方 法 ： 通 过 内 省 （ introspection）-在 人 思 考 过 程 中 ， 掌 握 人 自 己 的 想 法 ； 或 者 通 过 心理 学 实 验 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 8 理 性 思 维 方 法q1985年 Charniak和 McDermott提 出 人 工 智 能 是 用 计 算 模 型研 究 智 力 能 力 。 这 是 一 种 理 性 思 维 方 法 。q一 个 系 统 如 果 能 根 据 它 所 知 的 信 息 (知 识 、 时 间 、 资 源 等 )能

7、 够 做 出 最 好 的 决 策 ， 这 就 是 理 性 的q当 知 识 是 完 全 的 ， 并 且 资 源 是 无 限 的 时 候 ， 就 是 所 谓 的逻 辑 推 理 。q当 知 识 是 不 完 全 的 ， 或 者 资 源 有 限 时 ， 就 是 理 性 的 行 为 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 9 理 性 行 为 方 法q 尼 尔 森 （ Nilsson） 认 为 人 工 智 能 关 心 的 是 人 工 制 品 中 的 智 能 行 为 。这 种 人 工 制 品 主 要 指 能 够 动 作 的 主 体 （ agent） 。q 行 为 上 的 理 性 指 的

8、 是 已 知 某 些 信 念 ， 执 行 某 些 动 作 以 达 到 某 个 目 标 。主 体 （ agent） 可 以 看 作 是 可 以 进 行 感 知 和 执 行 动 作 的 某 个 系 统 。在 这 种 方 法 中 ， 人 工 智 能 可 以 认 为 就 是 研 究 和 建 造 理 性 主 体（ agent） 。q 在 “ 理 性 思 维 ” 方 法 中 ， 它 所 强 调 的 是 正 确 的 推 理 。 做 出 正 确 的 推理 有 时 被 作 为 理 性 主 体 （ agent） 的 一 部 分 。 另 一 方 面 ， 正 确 的 推 理 并 不 是 理 性 的 全 部 ， 因 为

9、 在 有 些 情 景 下 ， 往 往 没 有 某 个 行 为 一 定是 正 确 的 ， 而 其 他 的 是 错 误 的 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 10 内 容 提 要1.1 什 么 是 人 工 智 能1.2 人 工 智 能 的 起 源 与 发 展 历 史1.3 人 工 智 能 研 究 的 基 本 内 容1.4 人 工 智 能 研 究 的 主 要 学 派1.5 人 工 智 能 的 应 用1.6 小 结 和 展 望 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 11 人 工 智 能 的 诞 生n 1956: 世 界 上 第 一 次 正 式 的 A

10、I会 议 美 国 的 Dartmouth College， 为 期 2月 John McCarthy 正 式 提 出 “ Artificial Intelligence”这 一 术 语 著 名 参 加 者 ： J.McCarthy、 C.Shannon、 M.Minsky、N.Wiener、 W.McCulloch、 S.Papert 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 12 人 工 智 能 的 发 展1958: Newell和 Simon的 四 个 预 测 十 年 内 ， 计 算 机 将 成 为 世 界 象 棋 冠 军 十 年 内 ， 计 算 机 将 发 现 或 证

11、明 有 意 义 的 数 学 定 理 十 年 内 ， 计 算 机 将 能 谱 写 优 美 的 乐 曲 十 年 内 ， 计 算 机 将 能 实 现 大 多 数 的 心 理 学 理 论1959: Frank Rosenblatt提 出 感 知 器 模 型 （ Perceptron Model) 1959: MIT AI Lab正 式 成 立 （ Minsky和 McCarthy） 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 13 人 工 智 能 的 发 展n 专 家 系 统 时 期1962: McCarthy调 到 Stanford, 1963年 创 建 Stanford AI La

12、b1963: M. Ross Quillian开 创 语 义 网 络 （ Semantic Nets)1965: Feigenbaum 掌 管 Stanford AI Lab; Noftsker 掌 管 MIT AI Lab1965: MIT的 Joseph Weizenbaum研 制 出 ELIZA1965-83: Feigenbaum和 Lederberg启 动 DENDRAL工 程1966: ALPAC的 负 面 报 告 造 成 美 国 政 府 取 消 对 机 器 翻 译 的 资 助1969: Minsky 和 Papert的 感 知 机 造 成 美 国 政 府 取 消 对 神 经 网

13、络 研 究 的 资 助 。 1969: SRI研 制 出 机 器 人 Shakey 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 14 人 工 智 能 的 发 展n 自 然 语 言 处 理1970: Stanford的 Terry Winograd等 研 制 出 （ ETAOIN） SHRDLU1970: Colmerauer研 制 出 PROLOG语 言 的 解 释 系 统1972: DARPA取 消 Stanford大 学 机 器 人 研 究 (Shakey)的 资 助 。1972: Mycin工 程 启 动1973: James Lighthill爵 士 的 负 面 报 告

14、 使 得 英 国 政 府 取 消 对 AI研 究 的 资 助1976: DARPA 取 消 对 语 音 识 别 研 究 的 资 助1976: Greenblatt研 制 出 第 一 台 LISP机 CONS 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 15 人 工 智 能 的 发 展1976: Doug Lenat的 数 学 积 分 系 统 AM1977: SRI启 动 PROSPECTOR 工 程 帮 助 地 质 专 家 探 测 和 解 释 矿 物 1978年 发 现 钼 矿 脉 (molybdenum vein)1977: Edward Feigenbaum正 式 提 出

15、知 识 工 程 作 为 一 门 学 科 在 1977年 IJCAI会 议 上 1979: Stanford研 制 出 第 一 台 计 算 机 控 制 的 汽 车1980: 第 一 届 美 国 AI协 会 会 议 （ AAAI） 在 Stanford召 开 。1980: John McDermott的 XCON专 家 系 统 用 于 配 置 VAX 机 器 系 统 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 16 人 工 智 能 的 发 展n 知 识 工 程 时 期1981: 日 本 政 府 宣 布 日 本 五 代 机 （ 即 智 能 计 算 机 ）1982: John Hopf

16、ield 掀 起 神 经 网 络 的 研 究1983: MCC （ Microelectronics and Computer Technology Corporation） 成 立 （ Bobby Inman 任 主 任 ）1984: Doug Lenat在 Bobby Ray Inman的 劝 说 下 在 MCC开 始Cyc的 研 究1986: Thinking Machines Inc 研 制 联 结 机 器 1987: LISP机 器 市 场 开 始 暗 淡1988: 386芯 片 使 得 PC机 速 度 可 以 与 LISP机 器 媲 美 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智

17、能 ： 绪 论 17 人 工 智 能 的 发 展n 分 布 式 人 工 智 能1992: 日 本 政 府 宣 布 五 代 机 计 划 失 败 。 随 后 启 动 RWC计 划 （ Real World Computing Project）1993: Shoham提 出 AOP,Agent-Oriented Programming1994: 中 科 院 计 算 所 多 主 体 系 统1997: IBM 深 蓝 II (Deep Blue)击 败 Garry Kasparov2000: Jade， Jack， Zeus， AgentBuild 中 科 院 计 算 所 多 主 体 环 境 MAGE

18、2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 18 人 工 智 能 的 发 展n 机 器 学 习 和 数 据 挖 掘1989： 数 据 集 知 识 发 现 KDD1991： Pawlak 粗 糙 集 专 著1992： 波 兰 Kiekrz召 开 第 一 届 粗 糙 集 国 际 讨 论 会1995: Vapnik提 出 SVM 2000: 知 识 发 现 系 统 MSMiner2005： 第 一 届 IEEE国 际 粒 度 计 算 大 会 在 北 京 召 开2012： 纽 约 时 报 网 站 刊 载 文 章 称 ， “ 大 数 据 时 代 ” 已 经降 临 。 美 国 政 府 拨

19、款 2亿 美 元 启 动 “ 大 数 据 研 究 和 发 展 倡 议 ” 计 划 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 19 人 工 智 能 的 发 展n 智 能 科 学 2002: 提 出 智 能 科 学 新 概 念 建 立 智 能 科 学 网 站 :/ 2006: 出 版 智 能 科 学 专 著 2008： 新 加 坡 世 界 学 术 出 版 社 出 版 智 能 科 学 系 列 丛 书 2010: 智 能 科 学 刊 物 IJIS 2013： 欧 盟 启 动 “ 人 类 大 脑 计 划 ” 美 国 启 动 “ BRAIN” 计 划 2021-5-27 史 忠 植 人

20、工 智 能 ： 绪 论 20 内 容 提 要1.1 什 么 是 人 工 智 能1.2 人 工 智 能 的 起 源 与 发 展 历 史1.3 人 工 智 能 研 究 的 基 本 内 容1.4 人 工 智 能 研 究 的 主 要 学 派1.5 人 工 智 能 的 应 用1.6 小 结 和 展 望 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 21 人 工 智 能 研 究 的 基 本 内 容 人 工 智 能 研 究 的 基 本 内 容 认 知 建 模 知 识 表 示 自 动 推 理 机 器 学 习 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 22 2021-5-27 史

21、 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 23 认 知 认 知 是 和 情 感 、 动 机 、 意 志 等 相 对 的 理 智 或 认 识 过 程 。 美 国 心 理 学 家 Houston等 人 将 对 “ 认 知 ” 的 看 法 归 纳 为如 下 五 种 主 要 类 型 ： (1) 认 知 是 信 息 的 处 理 过 程 ； (2) 认 知 是 心 理 上 的 符 号 运 算 ； (3) 认 知 是 问 题 求 解 ； (4) 认 知 是 思 维 ； (5) 认 知 是 一 组 相 关 的 活 动 ， 如 知 觉 、 记 忆 、 思 维 、判 断 、 推 理 、 问 题 求 解 、 学 习 、

22、 想 象 、 概 念 形 成 、 语 言 使用 等 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 24 认 知 建 模 人 类 认 知 过 程 是 非 常 复 杂 的 ， 建 立 认 知 模 型 的 技术 常 称 为 认 知 建 模 ， 目 的 是 为 了 从 某 些 方 面 探 索 和研 究 人 的 思 维 机 制 ， 特 别 是 人 的 信 息 处 理 机 制 ， 同时 也 为 设 计 相 应 的 人 工 智 能 系 统 提 供 新 的 体 系 结 构和 技 术 方 法 。 认 知 科 学 用 计 算 机 研 究 人 的 信 息 处 理机 制 时 表 明 ， 在 计 算

23、机 的 输 入 和 输 出 之 间 存 在 着 由输 入 分 类 、 符 号 运 算 、 内 容 存 储 与 检 索 、 模 式 识 别等 方 面 组 成 的 实 在 的 信 息 处 理 过 程 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 25 知 识 表 示 人 类 的 智 能 活 动 过 程 主 要 是 一 个 获 得 并 运 用 知 识 的 过 程 ，知 识 是 智 能 的 基 础 。 人 们 通 过 实 践 ， 认 识 到 客 观 世 界 的 规 律 性， 经 过 加 工 整 理 、 解 释 、 挑 选 和 改 造 而 形 成 知 识 。 为 了 使 计 算机 具

24、有 智 能 ， 使 它 能 模 拟 人 类 的 智 能 行 为 ， 就 必 须 使 它 具 有 适当 形 式 表 示 的 知 识 。 知 识 表 示 是 人 工 智 能 中 一 个 十 分 重 要 的 研究 领 域 。 所 谓 知 识 表 示 实 际 上 是 对 知 识 的 一 种 描 述 ， 或 者 是 一 组 约定 ， 一 种 计 算 机 可 以 接 受 的 用 于 描 述 知 识 的 数 据 结 构 。 知 识 表示 是 研 究 机 器 表 示 知 识 的 可 行 的 、 有 效 的 、 通 用 的 原 则 和 方 法。 知 识 表 示 问 题 一 直 是 人 工 智 能 研 究 中 最

25、 活 跃 的 部 分 之 一 。 目前 ， 常 用 的 知 识 表 示 方 法 有 逻 辑 模 式 、 产 生 式 系 统 、 框 架 、 语义 网 络 、 状 态 空 间 、 面 向 对 象 、 连 接 主 义 等 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 26 自 动 推 理 演 绎 推 理 (deductive reasoning) 归 纳 推 理 (inductive reasoning) 反 绎 推 理 (abductive reasoning) 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 27 自 动 推 理从 一 个 或 几 个 已 知 的

26、判 断 (前 提 )逻 辑 地 推 论 出 一个 新 的 判 断 (结 论 )的 思 维 形 式 称 为 推 理 , 这 是 事物 的 客 观 联 系 在 意 识 中 的 反 映 。 人 解 决 问 题 就 是利 用 以 往 的 知 识 , 通 过 推 理 得 出 结 论 。 自 动 推 理的 理 论 和 技 术 是 程 序 推 导 、 程 序 正 确 性 证 明 、 专家 系 统 、 智 能 机 器 人 等 研 究 领 域 的 重 要 基 础 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 28 正 向 推 理n 正 向 推 理 又 叫 向 前 推 理 、 数 据 驱 动 的

27、 推 理 ，从 已 知 的 数 据 /条 件 /中 间 结 论 出 发 推 导 出 新 的 结论 1. A G12. A G13. B G24. B G25. G1 & G2 G 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 29 反 向 推 理n 反 向 推 理 又 叫 向 后 推 理 、 面 向 目 标 的 推 理 ， 从结 论 （ 目 标 ） 出 发 推 导 结 论 （ 目 标 ） 的 前 提 条件 。 1. G G1 & G22. G1 A 3. G1 A 4. G2 B5. G2 B 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 30 机 器 学 习Sim

28、on对 学 习 的 定 义 是 ： “ 如 果 一 个 系 统 能 够 通 过 执 行 某 种过 程 而 改 进 它 的 性 能 ， 这 就 是 学 习 ” 。 这 个 说 法 的 要 点 是： 学 习 是 一 个 过 程 ， 其 二 ， 学 习 是 对 一 个 系 统 而 言 ， 其 三， 学 习 改 变 系 统 性 能 。 过 程 、 系 统 与 改 变 性 能 是 学 习 的 三个 的 要 点 。 对 上 述 说 法 ， 第 一 点 是 自 然 的 。 第 二 点 中 的 系统 则 相 当 复 杂 ， 一 般 是 指 一 台 计 算 机 ， 但 是 ， 也 可 以 是 计算 系 统 ，

29、甚 至 包 括 人 的 人 机 计 算 系 统 。 第 三 点 则 只 强 调 “改 进 系 统 性 能 ” ， 而 未 限 制 这 种 “ 改 进 ” 的 方 法 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 31 机 器 学 习 反 馈环 境 学 习 单 元 知 识 库 执 行 单 元 机 器 学 习 是 研 究 计 算 机 怎 样 模 拟 或 实 现 人 类 的 学 习 行 为 ，以 获 取 新 的 知 识 或 技 能 ， 重 新 组 织 已 有 的 知 识 结 构 使 之 不断 改 善 自 身 的 性 能 。 只 有 让 计 算 机 系 统 具 有 类 似 人 的 学

30、 习能 力 ， 才 有 可 能 实 现 人 类 水 平 的 人 工 智 能 。 机 器 学 习 是 人工 智 能 研 究 的 核 心 问 题 之 一 ， 是 当 前 人 工 智 能 理 论 研 究 和实 际 应 用 的 非 常 活 跃 的 研 究 领 域 。 IJCAI国 际 会 议 的 论 文qAutomated ReasoningqCase-based ReasoningqCognitive ModellingqConstraint SatisfactionqDistributed AIqComputer Game PlayingqKnowledge-based Applicationsq

31、Machine LearningqNatural Language ProcessingqPlanning and SchedulingqQualitative Reasoning and Diagnosis 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 32 IJCAI国 际 会 议 的 论 文qRobotics and PerceptionqSearchqSoftware AgentsqTemporal ReasoningqUncertainty and Probabilistic ReasoningqNeural NetworksqGenetic AlgorithmsqFu

32、zzy LogicqPhilosophy of AIqKnowledge RepresentationqKnowledge Acquisition and Expert Systems 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 33 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 34 内 容 提 要1.1 什 么 是 人 工 智 能1.2 人 工 智 能 的 起 源 与 发 展 历 史1.3 人 工 智 能 研 究 的 基 本 内 容1.4 人 工 智 能 研 究 的 主 要 学 派1.5 人 工 智 能 的 应 用1.6 小 结 和 展 望 AI研 究 的 主

33、 要 学 派 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 35 符 号 主 义n以 符 号 处 理 为 核 心 的 方 法q又 称 为 自 上 而 下 和 符 号 主 义 ,起 源 于 GPS,用 于 模 拟 人类 问 题 求 解 过 程 的 心 理 过 程 ,逐 渐 形 成 为 物 理 符 号 系统qAI的 目 标 就 是 实 现 机 器 智 能 ,而 计 算 机 自 身 具 有 符 号处 理 功 能 ,它 本 身 就 蕴 含 着 推 理 能 力 ,因 而 可 能 够 方 便地 模 拟 逻 辑 思 维 过 程q符 号 主 义 认 为 ： 人 类 智 能 的 基 本 单 元 是

34、 符 号 ， 认 知 过程 就 是 符 号 操 作 过 程 ， 从 而 思 维 就 是 符 号 计 算 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 36 符 号 主 义q主 要 特 征 :(1)立 足 于 逻 辑 运 算 和 符 号 操 作 ,适 合 于 模 拟 人 的 逻 辑思 维 过 程 ,解 决 需 要 逻 辑 推 理 的 复 杂 问 题(2)知 识 可 用 显 示 的 符 号 表 示 ,在 已 知 基 本 规 则 的 情 况下 ,无 需 输 入 大 量 的 细 节 知 识(3)便 于 模 块 化 ,当 个 别 事 实 发 生 变 化 时 ,易 于 修 改(4)能 与 传

35、 统 的 符 号 数 据 库 进 行 连 接(5)可 对 推 理 结 论 进 行 解 释 ,便 于 对 各 种 可 能 性 进 行 选择q缺 点可 以 解 决 逻 辑 思 维 ,但 对 于 形 象 思 维 难 于 模 拟 ， 信 息 表示 成 符 号 后 ,并 在 处 理 或 转 换 时 ,信 息 有 丢 失 的 情 况 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 37 连 接 主 义n 以 网 络 连 接 为 主 的 连 接 机 制 方 法q又 称 为 自 下 而 上 和 连 接 主 义 ,属 于 非 符 号 处 理 范 畴 .q在 现 实 中 ， 人 们 并 不 仅 仅 依

36、 靠 逻 辑 推 理 来 求 解 问 题 ，有 时 非 逻 辑 推 理 还 其 着 非 常 重 要 的 作 用q联 结 主 义 ： 人 工 智 能 可 以 通 过 仿 生 人 类 的 大 脑 的 结 构来 实 现 ， 它 研 究 的 内 容 就 是 神 经 网 络 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 38 连 接 主 义q主 要 特 征 :(1)通 过 神 经 元 之 间 的 并 行 协 作 实 现 信 息 处 理 ,处 理 过 程 具 有 并 行性 ,动 态 性 ,全 局 性(2)可 以 实 现 联 想 的 功 能 ,便 于 对 有 噪 声 的 信 息 进 行 处

37、 理(3)可 以 通 过 对 神 经 元 之 间 连 接 强 度 的 调 整 实 现 学 习 和 分 类 等(4)适 合 模 拟 人 类 的 形 象 思 维 过 程(5)求 解 问 题 时 ,可 以 较 快 的 得 到 一 个 近 似 解q缺 点不 适 合 于 解 决 逻 辑 思 维 , 体 现 结 构 固 定 和 组 成 方 案 单 一 的 系 统 也 不 适 合 多 种 知 识 的 开 发2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 39 行 为 主 义q行 为 主 义 又 称 为 进 化 主 义 或 控 制 论 学 派 ， 是 基 于 控 制论 和 “ 动 作 -感 知 ”

38、 型 控 制 系 统 的 人 工 智 能 学 派 ， 属于 非 符 号 处 理 方 法 q行 为 基 本 观 点 可 以 概 括 为 ： 1、 知 识 和 形 式 化 表 达 和 模 型 化 方 法 是 人 工 智 能 的 重要 障 碍 之 一 ； 2、 智 能 取 决 于 感 知 和 行 动 ， 应 直 接 利 用 机 器 对 环 境作 用 后 ， 环 境 对 作 用 的 响 应 为 原 形 3、 智 能 行 为 只 能 现 实 在 世 界 中 与 周 围 环 境 交 互 作 用而 表 现 出 来 4、 人 工 智 能 可 以 像 人 类 智 能 一 样 逐 步 进 化 ， 分 阶 段发 展

39、 和 增 强 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 40 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 41 内 容 提 要1.1 什 么 是 人 工 智 能1.2 人 工 智 能 的 起 源 与 发 展 历 史1.3 人 工 智 能 研 究 的 基 本 内 容1.4 人 工 智 能 研 究 的 主 要 学 派1.5 人 工 智 能 的 应 用1.6 小 结 和 展 望 人 工 智 能 的 应 用 专 家 系 统 数 据 挖 掘 自 然 语 言 处 理 智 能 机 器 人 模 式 识 别 分 布 式 人 工 智 能 互 联 网 智 能 博 弈 2021-

40、5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 模 式 识 别分 布 式 人 工智 能互 联 网 智 能博 弈 42 n 当 前 ， 几 乎 所 有 的 科 学 与 技 术 的 分 支 都 在 共 享 着 人 工 智能 领 域 所 提 供 的 理 论 和 技 术 。 这 里 列 举 一 些 人 工 智 能 经典 的 、 有 代 表 性 和 有 重 要 影 响 的 应 用 领 域 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 43 内 容 提 要1.1 什 么 是 人 工 智 能1.2 人 工 智 能 的 起 源 与 发 展 历 史1.3 人 工 智 能 研 究 的 基 本

41、内 容1.4 人 工 智 能 研 究 的 主 要 学 派1.5 人 工 智 能 的 应 用1.6 小 结 和 展 望 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 44 小 结n 本 章 我 们 首 先 讨 论 了 什 么 是 人 工 智 能 智 能 的 问 题 。 人 工智 能 是 研 究 可 以 理 性 地 进 行 思 考 和 执 行 动 作 的 计 算 模 型的 学 科 ， 它 是 人 类 智 能 在 计 算 机 上 的 模 拟 。n 人 工 智 能 作 为 一 门 学 科 ， 经 历 了 孕 育 、 形 成 、 发 展 等 几个 阶 段 ， 并 且 还 在 不 断 的 发

42、 展 。 尽 管 人 工 智 能 也 创 造 出了 一 些 实 用 系 统 ， 但 我 们 不 得 不 承 认 这 些 远 未 达 到 人 类的 智 能 水 平 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 45 小 结n 知 识 表 示 、 推 理 、 学 习 、 智 能 搜 索 和 数 据 与 知 识 的 不 确 定性 处 理 是 人 工 智 能 基 本 的 研 究 领 域 ， 人 工 智 能 的 典 型 应 用领 域 包 括 专 家 系 统 、 数 据 挖 掘 、 自 然 语 言 处 理 、 智 能 机 器人 、 模 式 识 别 、 分 布 式 人 工 智 能 、 互

43、联 网 智 能 和 博 弈 等 。n 人 工 智 能 的 研 究 途 径 主 要 有 以 符 号 处 理 为 核 心 的 方 法 ， 以网 络 连 接 为 主 的 连 接 机 制 方 法 ， 以 及 以 感 知 和 动 作 为 主 的行 为 主 义 方 法 等 ， 这 些 方 法 的 集 成 和 综 合 已 经 成 为 当 今 人工 智 能 研 究 的 一 个 趋 势 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 46 展 望n进 入 21世 纪 ， 互 联 网 的 普 及 和 大 数 据 的 兴 起 又 一次 将 人 工 智 能 推 向 新 的 高 峰 。 基 于 大 数 据 、 赛 博空 间 （ cyberspace） 的 知 识 自 动 化 将 开 拓 人 类 向人 工 世 界 进 军 ， 深 度 开 发 大 数 据 和 智 力 资 源 ， 深化 农 业 和 工 业 的 智 能 革 命 。 脑 科 学 、 认 知 科 学 、人 工 智 能 等 学 科 交 叉 研 究 的 智 能 科 学 将 指 引 类 脑计 算 的 发 展 ， 实 现 人 类 水 平 的 人 工 智 能 。 2021-5-27 史 忠 植 人 工 智 能 ： 绪 论 47 Thank You人 工 智 能 http:/