人工智能发展史课件

XXXXXXXXX人工智能发展史The history of artificial intelligence1 CONTENTS人工智能概述人工智能概述起源与发展起源与发展形成的学派形成的学派内容、方法、应用内容、方法、应用目录2人工智能概述人工智能概述131.人工智能是一门交叉学科。2.目前还没有统一的定义。3.一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机器智能、计算机智能。一、何为人工智能？一、何为人工智能？广广义义地地讲讲：人人工工智智能能是是关关于于人人造造物物的的智智能能行行为为,而而智智能能行行为为包包括括知知觉觉、推推理理、学学习习、交交流流和和在在复复杂杂环环境境中中的的行行为为(Nilsson,1998(Nilsson,1998年年)。Stuart Stuart RussellRussell和和Peter Peter NorvigNorvig把把已已有有的的一一些些人人工工智智能能定定义义分分为为4 4类类:像像人人一一样样思思考考的的系系统统、像像人人一一样样行行动动的的系系统统、理性地思考的系统、理性地思考的系统、理性地行动的系统理性地行动的系统(2003(2003年年)。广义分类二、人工智能的几种定义 智能机器是一种能够呈现人类智智能机器是一种能够呈现人类智能行为的机器。能行为的机器。02040503012.智能机器（IntelligentMachine）人工智能人工智能(学科学科)是计算机科学是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期主机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术。并开发相关理论和技术。4.人工智能(学科)人的智能是他们理解和学习事务人的智能是他们理解和学习事务的能力。智能的能力。智能是思考和理解能力思考和理解能力而不是本能的做事能力。而不是本能的做事能力。1.智能（Intelligent）人工智能是关于知识的科学人工智能是关于知识的科学（知识的表示、知识的获取（知识的表示、知识的获取以及知识的运用）。以及知识的运用）。3.人工智能（Nilsson）人工智能人工智能(能力能力)是智能机器所执行是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为，的通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。学习和问题求解等思维活动。5.人工智能(能力)二、人工智能的几种定义马文明斯基(Marvin Minsky):“人工智能就是让机器来完成那些如果由人来做则需要智能的事情的科学”u“人工智能之父”u1927 u1969年获图灵奖,u获此殊荣的第一位人工智能学者 u1969年获图灵奖,1991年获IJCAI终身成就奖。他在人工智能、认知心理学、数学、计算语言学、机器人学等领域都做出了杰出贡献。他创建了MIT的AI实验室、还是MIT的Media实验室奠基人。人工智能的起源与发展人工智能的起源与发展28一、孕育时期01公元前384-322亚里士多德（Aristotle）形式逻辑三段论1956年前02数理逻辑、维纳弗雷治、罗素等为代表对发展数理逻辑学科的贡献丘奇(Church)、图灵和其它一些人关于计算本质的思想，为人工智能的形成产生了重要影响20世纪3040年代03麦卡洛克和皮麦卡洛克和皮茨茨 神经网络神经网络模型模型 连接主连接主义学派义学派1943年04 维纳维纳 控制论控制论 行为主义学行为主义学派派 1948年年二、形成时期（19561976年）1956年人类历史上第一次人工智能研讨会在美国的达特茅斯大学举行，标志着人工智能学科的诞生。1965年1969年1970年Feigenbaum专家系统DENDRAL召开了第一届国际人工智能联合会议，此后每两年召开一次。人工智能国际杂志(InternationalJournalofAI)创刊。三、暗淡时期（19661974年）010203机机器器翻翻译译，定定理理证证明明、跳跳棋棋程程序序、模式识别、通用解题程序（模式识别、通用解题程序（GPS）2000年机器智能超过人类年机器智能超过人类神经元数目神经元数目10 的的10次方次方暗淡时期盲目乐观盲目乐观 预言预言巨大的困难巨大的困难四、知识应用期（19701988年）专家系统1三大问题2新的新的问题问题3实现了实现了人工智能从理论研究走向专门知识应用人工智能从理论研究走向专门知识应用，是，是AI发展史上的一次发展史上的一次重重要突破与转折。要突破与转折。1972-1976年，费根鲍姆研制年，费根鲍姆研制MYCIN专家系统专家系统，用于协助内科医生诊断，用于协助内科医生诊断细菌感染疾病，并提供最佳处方。细菌感染疾病，并提供最佳处方。1976年，斯坦福大学的杜达等人研制年，斯坦福大学的杜达等人研制地质勘探专家系统地质勘探专家系统PROSPECTOR。在开发专家系统过程中，许多研究者获得在开发专家系统过程中，许多研究者获得共识，即人工智能系统是一个知识处理系共识，即人工智能系统是一个知识处理系统，统，而知识获取、知识表示和知识利用则而知识获取、知识表示和知识利用则成为人工智能系统的三大基本问题。成为人工智能系统的三大基本问题。专专家家系系统统本本身身所所存存在在的的应应用用领领域域狭狭窄窄、缺缺乏乏常常识识性性知知识识、知知识识获获取取困困难难、推推理理方方法法单单一一、没没有有分分布布式式功功能能、不不能能访访问问现现存存数数据库等问题被逐渐暴露出来。据库等问题被逐渐暴露出来。五、集成发展期（集成发展期（集成发展期（集成发展期（19861986年以来）年以来）年以来）年以来）神经网络的复兴：神经网络的复兴：-1982年，年，Hopfield模型提出。模型提出。1984年，年，J.Hopfield设计研制了设计研制了Hopfield网的电路，网的电路，较好地解决了著名的较好地解决了著名的 TSP（TravellingSalesmanProblem）问）问题，引起了较大的轰动。题，引起了较大的轰动。-1986年，年，Rumelhart,Hinton 提出多层感提出多层感知机与反向传播知机与反向传播(BP)学习算法，该方法学习算法，该方法克服了感知器非线性不可分类问题，给克服了感知器非线性不可分类问题，给神经网络研究带来了新的希望。神经网络研究带来了新的希望。美国加州理工学院美国加州理工学院物理学家物理学家J.J.Hopfield教授教授五、进入新世纪1956年夏出席达特茅斯会议的部分代表于50年后重逢2006，AI 50周年会议（美国）莫尔，麦卡锡，明斯基，塞尔夫里奇，索罗蒙夫 五、人工智能在中国的发展19811981年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期得不到国内科技界的认同，只能挂靠中国社会科学院得不到国内科技界的认同，只能挂靠中国社会科学院哲学研究所，直到哲学研究所，直到20042004年，才得以年，才得以“返祖归宗返祖归宗”，挂，挂靠到中国科学技术协会。靠到中国科学技术协会。19851985年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而在苏联却受到批判；我国人工智能也与在苏联却受到批判；我国人工智能也与“特异功能特异功能”一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。希望的曙光l1986年清华大学校务委员会经过长期和三次讨论后，决定同意在清华大学出版社出版人工智能著作。l我国首部人工智能、机器人学和智能控制著作分别于1987年、1988年和1990年在清华大学出版社、中南工业大学出版社和电子工业出版社问世。破土而出据不完全统计，现在全国已编著出版了50多部人工智能、40多部智能控制和近50部机器人学的教材/专著。从1987年到1999年五、五、人工智能在中国的发展人工智能在中国的发展五、人工智能在中国的发展从 2000年到 2006年五、五、人工智能在中国的发展人工智能在中国的发展从从 2007年年到到 2010年年五、人工智能在中国的发展 人工智能研究起步较晚人工智能研究起步较晚 1978年把“智能模拟”纳入国家研究计划。1984年召开了智能计算机及其系统学术讨论会智能计算机及其系统学术讨论会。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。1993年起，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，并与国家国民经济国家国民经济和科技发展的重大需求相结合，和科技发展的重大需求相结合，力求做出更大贡献。五、人工智能在中国的发展进入新世纪 出现新动向出现新动向 “我深信，以人工智能和模式识别为带头的这门新学科，将为人类迈进智能自动化时期做出奠基性贡献。”宋健（1988）AI仍属于计算机科学的一个分支？是否已形成“智能科学”新学科？人工智能形成的学派人工智能形成的学派322一、符号主义符号主义又称：逻辑主义、心理学派或计又称：逻辑主义、心理学派或计算机学派算机学派原理：物理符号系统假设和有限原理：物理符号系统假设和有限合理性原理合理性原理起源：源于数理逻辑起源：源于数理逻辑学派代表：纽厄尔、西蒙和尼尔学派代表：纽厄尔、西蒙和尼尔逊等逊等认认为为人人的的认认知知基基元元是是符符号号，认知过程即符号操作过程。认知过程即符号操作过程。认为人是一个物理符号系统，计算认为人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符机也是一个物理符 号系统，因此，号系统，因此，能用计算机来模拟人的智能行为。能用计算机来模拟人的智能行为。认为知识是信息的一种形式，是认为知识是信息的一种形式，是构成智能的基础。人构成智能的基础。人 工智能的核工智能的核心问题是知识表示、知识推理。心问题是知识表示、知识推理。二、连接主义原理：神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。起源：源于仿生学，特别是人脑模型的研究。学派代表：卡洛克、皮茨、Hopfield、鲁梅尔哈特等。连结主义基本理论：认为思维基元是神经元，而不是符号处理过程。认为人脑不同于电脑，并提出连结主义的大脑工作模式，用于取代符号操作的电脑工作模式。三、行为主义又称：又称：进化主义或控制论学派原理：原理：控制论及感知动作型控制系统起源：起源：源于控制论学派代表作：学派代表作：布鲁克斯(Brooks)的六足行走机器人，一个基于感 知-动作模式的模拟昆虫行为的控制系统行为主义基本理论行为主义基本理论u认为智能取决于感知和行动认为智能取决于感知和行动(所以被称为行为主义所以被称为行为主义)，提出智能行，提出智能行 为的为的“感知感知动作动作”模式；模式；u认为智能不需要知识、不需要表示、不需要推理；认为智能不需要知识、不需要表示、不需要推理；人工智能可以人工智能可以 象人类智能一样逐步进化象人类智能一样逐步进化(所以称所以称为进化主义为进化主义)；智能行为只能在；智能行为只能在 现实世界中与周现实世界中与周围环境交互作用而表现出来。围环境交互作用而表现出来。四、三大学派的综合集成符号主义连接主义行为主义随随着着研研究究和和应应用用的的深深入入，人人们们又又逐逐步步认认识识到到，三三个个学学派派各各有有所所长长，各各有有所所短短，应应相相互互结结合合、取取长长补补短短，综综合合集集成成。不同学派间的争论进一步促进了人工智能的发展人工智能研究的内容、人工智能研究的内容、方法及应用方法及应用427一、研究内容Cognition modeling(认知建模)Knowledge Representation(知识表示)Knowledge Reasoning(知识推理)Knowledge Application(知识应用)Machine Perception(机器感知)Machine thinking(机器思维)Machine learning(机器学习机器学习)Machine behavior(机器行为机器行为)Intelligent system constructing(智能系统构建智能系统构建)I二、研究方法Functionsimulation(功能模拟法)Construction simulation(结构模拟法）结构模拟法）Behaviorsimulation(行为模拟法)Integration simulation(集成模拟法集成模拟法)1234三、研究与应用领域ProblemSolving问题求解1LogicReasoning&AutomaticTheoremProving逻辑推理与自动定理证明2NaturalLanguageUnderstanding自然语言理解3AutomaticProgramming自动定理证明4MachineLearning机器学习5ExpertSystem(ES)专家系统6研究与应用领域p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日