《人工智能及其应用》第01章33

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,文学志 南京信息工程大学计软学院 2010年2月,#,课程简介,关于人工智能,人工智能是研究计算机实现智能的原理以及建造智能计算机的学科。,目标和任务,“人工智能”是计算机科学理论基础研究的重要组成部分，是计算机类专业的专业课。本课程是关于人工智能的引导性课程，介绍人工智能的基本理论、方法和技术，目的是使学生了解和掌握人工智能的基本概念和方法，为今后的更高级课程的学习、为将来在人工智能领域的进一步研究工作和软件实践奠定良好的基础。,先修课程,计算机程序设计基础、离散数学。,文学志 南京信息工程大学计软学院 2010年2月,1.1,人,人,工,工智能,的,的定义,与,与发展,1.2,人,人,类,类智能,与,与人工,智,智能,1.3,人,人,工,工智能,各,各学派,的,的认知,观,观,1.4,人,人,工,工智能,的,的研究,与,与应用,领,领域,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.1人工智,能,能的定,义,义,定义1,.,.1,（,（智能,机,机器（Intelligentmachine）,能够在,各,各类环,境,境中自,主,主地或,交,交互地,进,进行各,种,种拟人,任,任务（anthropomorphictask）,的,的机器,。,。,定义1,.,.2,（,（人工,智,智能（,学,学科）,）,）,人工智,能,能学科,是,是计算,机,机科学,中,中涉及,研,研究、,设,设计和,应,应用智,能,能机器,的,的一个,分,分支，,是,是一门,综,综合性,的,的交叉,学,学科和,边,边缘学,科,科。,定义1,.,.3,（,（人工,智,智能（,能,能力）,）,）,是智能,机,机器执,行,行的通,常,常与人,类,类智能,有,有关的,功,功能，,如,如判断,、,、推理,、,、证明,、,、识别,、,、感知,、,、理解,、,、设计,、,、思考,、,、规划,、,、学习,和,和问题,求,求解等,思,思维活,动,动。,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.2,人,人工,智,智能的,起,起源与,发,发展（1）,孕育期,公元前900,多,多年，,我,我国歌,舞,舞机器,人,人,公元前850,多,多年，,古,古希腊,关,关于制,造,造机器,人,人帮助,人,人们劳,动,动的神,话,话传说,古希腊,伟,伟大的,哲,哲学家,亚,亚里士,多,多德创,立,立的演,绎,绎法,德国数,学,学和哲,学,学家莱,布,布尼茨,奠,奠定的,数,数理逻,辑,辑基础,英国数,学,学家图,灵,灵创立,图,图灵机,模,模型,美国数,学,学家、,电,电子数,字,字计算,机,机的先,驱,驱莫克,利,利等人,研,研制成,功,功的世,界,界上第,一,一台通,用,用电子,计,计算机,此外,1943年，,美,美国神,经,经生理,学,学家麦,卡,卡锡和,皮,皮茨一,起,起研制,出,出了世,界,界上第,一,一个人,工,工神经,网,网络模,型,型，开,创,创了以,仿,仿生学,观,观点和,结,结构化,方,方法模,拟,拟人类,智,智能的,途,途径,1948年，,美,美国著,名,名数学,家,家维纳,创,创立了,控,控制论,，,，为以,行,行为模,拟,拟观点,研,研究人,工,工智能,奠,奠定了,理,理论和,技,技术基,础,础。,1950年，,图,图灵又,发,发表了,题,题为,计,计算机,能,能思维,吗,吗？,的,的著名,论,论文，,明,明确提,出,出了“,机,机器能,思,思维”,的,的观,点,点。,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.2,人,人工,智,智能的,起,起源与,发,发展（2）,形成期,（,（1956,1970年,）,）,1956年夏,季,季，达,特,特茅斯,（,（Dartmouth）大,学,学数学,家,家、计,算,算机专,家,家麦卡锡和他的3位朋,友,友：哈,佛,佛大学,数,数学家,、,、神经,学,学家明,斯,斯基，IBM,公,公司信,息,息中心,负,负责人洛切斯,特,特，贝尔,实,实验室,信,信息部,数,数学研,究,究员香农共同发,起,起在达,特,特茅斯,大,大学举,行,行了一,个,个为期,两,两个月,的,的夏季,学,学术研,讨,讨会（,用,用机器,模,模拟人,类,类智能,）,）人工智,能,能诞生,以人工,智,智能为,目,目标的3个研,究,究小组,纽厄尔,和,和西蒙,的,的卡内,基,基-兰,德,德小组,（,（心里,学,学小组,）,）,塞缪尔,的,的IBM公司,工,工程课,题,题研究,小,小组,明斯基,和,和麦卡,锡,锡的MIT研,究,究小组,3个小,组,组取得,的,的成就,领,领域,定理证,明,明、问,题,题求解,、,、博弈,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.2,人,人工,智,智能的,起,起源与,发,发展（3）,知识应,用,用期（197120世,纪,纪80,年,年代末,，,，低潮,期,期）,挫折和,教,教训,博弈方,面,面：塞缪,尔,尔的下,棋,棋程序,与,与世界,冠,冠军的,战,战绩：5战4,负,负,定理证,明,明：鲁滨,逊,逊归结,法,法的能,力,力有限,：,：用归,结,结原理,证,证明两,个,个连续,函,函数之,和,和还是,连,连续函,数,数时，,推,推了10万步,也,也没证,出,出结果,问题求,解,解方面：理想,的,的良结,构,构问题,，,，现实,的,的不良,结,结构问,题,题，产,生,生组合,爆,爆炸,机器翻,译,译：如，,把,把“心,有,有余而,力,力不足,”,”的英,语,语句子,“,“The spiritiswilling,butthe flesh is weak,”,”翻译,成,成俄语,，,，然后,再,再翻译,回,回来时,竟,竟变成,了,了“酒,是,是好,的，肉,变,变质了,”,”，即,英,英语句,子,子为“Thewineisgood butthemeatisspoiled”.,以人工,智,智能为,目,目标的3个研,究,究小组,在神经,生,生理学,方,方面，研究,发,发现人,脑,脑由10111012个神经,元,元组成,，,，在现,有,有技术,条,条件,下用机,器,器从结,构,构上模,拟,拟人脑,是,是根本,不,不可能,的,的。,人工智,能,能的本,质,质、理,论,论、思,想,想和机,理,理受到,了,了来自,哲,哲学、,心,心理学,、,、神经,学,学等社,会,会,各界的,责,责难、,怀,怀疑和,批,批评。,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.2,人,人工,智,智能的,起,起源与,发,发展（3）,以知识,是,是为中,心,心的研,究,究（20世纪70年,代,代至80年代,）,）,专家系,统,统,是一个,具,具有大,量,量专门,知,知识，,并,并能够,利,利用这,些,些知识,去,去解决,特,特定领,域,域中需,要,要专家,才,才能解,决,决的那,些,些问题,的,的计算,机,机程序,。,。实现,了,了人工,智,智能从,理,理论研,究,究走向,实,实际应,用,用，从,一,一般思,维,维规律,探,探讨走,向,向专门,知,知识运,用,用的重,大,大突破,，,，是人,工,工智能,发,发展史,上,上的一,次,次重大,转,转折。,1976年费,根,根鲍姆,领,领导研,制,制成功,的,的MYCIN,专,专家系,统,统,可,可以协,助,助内科,医,医生诊,断,断、治,疗,疗细菌,感,感染疾,病,病,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.2,人,人工,智,智能的,起,起源与,发,发展（4）,从学派,分,分立走,向,向综合,（,（20,世,世纪80年代,末,末至本,世,世纪初,）,）,基于知,识,识工程,的,的符号,主,主义学,派,派,基于人,工,工神经,网,网络的,联,联结主,义,义学派,基于控,制,制论的,行,行为主,义,义学派,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.2,人,人工,智,智能的,起,起源与,发,发展（5）,智能科,学,学技术,学,学科的,兴,兴起（,本,本世纪,初,初到现,在,在）,由对人,工,工智能,的,的单一,研,研究走,向,向以自然智,能,能、人工智,能,能、集成智,能,能为一体,的,的协同智,能,能研究；,由人工,智,智能学,科,科的独,立,立研究,走,走向重,视,视与脑科学、认知科,学,学等学科,的,的交叉,研,研究,由多个,不,不同学,派,派的分,立,立研究,走,走向多,学,学派的,综,综合研,究,究,由对个,体,体、集,中,中智能,的,的研究,走,走向对,群,群体、,分,分布智,能,能的研,究,究,集成智,能,能：自然智,能,能与人,工,工智能,通,通过协,调,调配合,所,所集成,的,的智能,协同智,能,能：个体智,能,能相互,协,协调所,涌,涌现的,群,群体智,能,能。,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.2,人,人工,智,智能的,起,起源与,发,发展（6）,人工智,能,能在我,国,国,1978年,开,开始设,立,立人工,智,智能的,研,研究课,题,题,主要在,定,定理证,明,明、汉,语,语自然,语,语言理,解,解、机,器,器人和,专,专家系,统,统方面,取,取得一,批,批,研,研究成,果,果,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.1,.,.2,人,人工,智,智能的,起,起源与,发,发展（7）,人工智,能,能的目,标,标,远期目,标,标,制造智,能,能机器,，,，即能,够,够在各,类,类环境,中,中自动,地,地或交,互,互地执,行,行各种,拟,拟人任,务,务（anthropomorphictasks）,的,的机器,。,。,近期目,标,标,实现机,器,器智能,，,，即先,部,部分地,或,或某种,程,程度地,实,实现机,器,器的智,能,能,eg：1）深,蓝,蓝巨型,机,机&世,界,界象棋,冠,冠军,2）自,动,动驾驶,汽,汽车,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,1.2人类智,能,能与人,工,工智能,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,符号处,理,理系统,的,的六种,基,基本功,能,能,符号处,理,理系统,信息处,理,理系统,又,又叫符,号,号操作,系,系统(SymbolOperation System),或,或物理,符,符号系,统,统(Physical SymbolSystem,),)。所,谓,谓符号,就,就是模,式,式(pattern,),)。,符号操,作,作系统,任,任务及,功,功能：辨认,相,相同的,符,符号和,区,区别不,同,同的符,号,号,6种基,本,本功能,(1),输,输入符,号,号(input)；,(2),输,输出符,号,号(output),;,;,(3),存,存储符,号,号(store);,(4),复,复制符,号,号(copy,),);,(5),建,建立符,号,号结构,：,：通过,找,找出各,符,符号间,的,的关系,，,，在符,号,号系统,中,中形成,符,符号结,构,构；,(6),条,条件性,迁,迁移(conditionaltransfer),:,:根据,已,已有符,号,号，继,续,续完成,活,活动过,程,程。,1.2,.,.1,智,智能,信,信息处,理,理系统,的,的假设,文学志,南,南京信,息,息工程,大,大学计,软,软学院2010年2月,物理符,号,号系统,的,的假设,任何一,个,个系统,，,，如果,它,它能表,现,现出智,能,能，那,么,么它就,必,必定能,够,够执行,上,上述6,种,种功能,。,。反之,，,，任何,系,系统如,果,果具有,这,这6种,功,功能，,那,那么它,就,就能够,表,表现