人工智能概述PPT

,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,第五级,*,*,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,第五级,主讲教师：胡晶晶 软件学院,E_mail：,参考教材：,玩耍编程中的人工智能技术,Mat buckland 清华大学出版社,玩耍人工智能其次版,John David Fuge北京邮电大学大学出版社,人工智能原理与方法,王永庆 西安交通大学出版社,人工智能及其应用 蔡自兴 徐光祐 清华大学出版社,1,第,1,章 绪论,2,玩耍人工智能Game AI是人工智能AI科学技术领域一个新兴的、活泼的学科分支。,计算机玩耍,人工智能技术,认知心理学,多学科相结合的产物，并正在成为玩耍开发中的核心技术,3,争论内容,其争论内容是如何将人工智能的理论、方法和技术应用于开发智能玩耍、提高玩耍角色的智能水平，主要包括智能玩耍角色的行动、感知、反响、心情、记忆、学习的理论方法和技术。,4,目前的玩耍软件过于留意多媒体表现技术中的图形渲染处理，却无视了对玩耍智能水平的提高，这严峻限制了玩耍的消遣性，减弱产品的核心竞争力。,背景,5,缘由,玩耍软件最重要的特征和核心竞争力是其消遣性，而提高其消遣性的最根本途径是乐观争论如何将玩耍人工智能技术效应用于智能玩耍的开发，即提高玩耍场景中虚拟角色的智能水平。,单纯追求实时而逼真的图形表现效果，会消耗大量有限的计算资源，但生成的玩耍角色虽然具有逼真的外形，却常常表现出不合理的愚蠢行为，严峻降低了消遣性，使用户丧失兴趣。,虽然计算机图形学的进展仍是计算机玩耍的重要推动力，但愈趋近于实时而逼真的图形效果时，难度就愈大，取得突破性进展的概率也就愈低，而且，效用递减规律已使绝大多数用户无法区分这些技术间的区分。,6,人工智能方法可行性,计算机图形学与人工智能的交融和结合为创立智能的、自主的、逼真的、实时的、可交互的玩耍角色供给了新模型和新算法，从而更全面提高玩耍的消遣性。,计算机硬件性能的不断提高和人工智能软、硬件技术的不断进展和成熟，为在计算机玩耍中大量应用简单的、计算代价大的玩耍人工智能技术成为可能。,随着计算机玩耍的不断进展与创新以及用户对其要求和品尝的提升，需要有新的标准衡量其水平，而玩耍的智能性的重要性正在更加凸显，并终将成为其主要评价标准。,玩耍软件的多媒体表现技术实现严峻依靠其运行的硬件平台，难于移植，而人工智能技术被应用于玩耍的规律层面上，与平台硬件无关，易于移植。,7,1.1 计算机玩耍的角色,角色亦作脚色，指在表演艺术形式中演员依据脚本演绎虚构人物或人格面具 的行为，也指被扮演的虚构人物。,玩家角色Player Character,PC：行为由玩家通过操纵杆等输入设备掌握的玩耍角色。,非玩家角色(NPC)：其他角色,8,角色的行为掌握,每一个角色至少有一个与他关联的掌握器，掌握器可以在不同的角色间共享。,掌握器犹如角色的大脑，输入是玩耍世界的状态信息，输出是影响玩耍世界并导致非玩家角色相应行为的动作选择。,玩家角色的掌握器：解释玩家操纵杆各种操作的机制；玩家的大脑。,非玩家角色的掌握器(NPC)：多种形式，并具有不同的功能。重点描述,9,大局部玩家并不关心是何种机制产生了非玩家角色的外表、运动以及行为，他们仅关心最终“结果”。,非玩家角色最终目的：为了玩家取得消遣效果。NPC大多被设定去执行一些简洁的任务。,目前，期盼NPC具备人的智能。,典型问题：“路径规划”怎样使非玩家从一个地方移动到另一个地方？,10,1.2 玩耍系统构造,玩耍状态,仿真器,渲染器,掌握器,体系构造图,更新,信息,信息,信息,行动,11,玩耍状态：描述玩耍世界中全部物体及其状态信息,仿真器：“玩耍物理学”，制定玩耍状态如何转变的规章,渲染器：利用玩耍中物体的几何关系及纹理供给对玩耍状态的描绘,掌握器：负责选择角色的行动,12,非玩家角色具备的力量,行动,感知,感知四周世界，做出行动决策,反响式掌握器能够用来创立很多有效行为,无记忆的反响式掌握器行动选择仅建立在对当前玩耍世界状态感知的根底上,具有记忆的反响式掌握器理论上可实现任何可计算的行为,13,非玩家角色掌握器的设计方法,直接遵循一组预先编制好的行动规章,自动搜寻,学习力量,14,1.3 人工智能AI，Artificial Intelligence,通俗地说，智能是一种生疏客观事物和运用学问解决问题的综合力量。至于其准确定义，还有待于对人脑奇妙的彻底提醒。,15,智能是一种综合力量。具体地说，它包含的各种力量如下:,智能具有感知力量,智能具有记忆与思维力量,智能具有学习和自适应力量,智能具有行为力量,智能所包含的力量,16,综合各种不同的人工智能观点，可以从“力量”和“学科”两个方面对人工智能进展定义。,从力量的角度来看，人工智能是相对于人的自然智能而言的，所谓人工智能是指用人工的方法在机器计算机上实现的智能；,从学科的角度来看，人工智能是作为一个学科名称来使用的，所谓人工智能是一门争论如何构造智能机器或智能系统，使它能模拟、延长和扩展人类智能的学科。,什么是人工智能AI,17,图灵测试,如何衡量机器是否具有智能？,18,人工智能的产生与进展,孕育期,形成期,学问应用期,综合集成期,人工智能的诞生1956年John McCarthy,进展阶段,19,机器学习主要争论如何使计算机能够模拟或实现人类的学习功能。,人工智能的争论和应用领域,1.机器学习,自然语言理解Natural Language Processing主要争论如何使计算机能够理解和生成自然语言。,2.自然语言理解,20,专家系统Expert System，简称ES是一种基于学问的智能系统，它将领域专家的阅历用学问表示方法表示出来，并放入学问库中，供推理机使用。,3.专家系统,所谓模式识别就是使计算机能够对给定的事物进展鉴别，并把它归入与其一样或相像的模式中。,4.模式识别,21,计算机视觉Computer Vision的主要争论目标是使计算机具有通过二维图像认知三维环境信息的力量。,5.计算机视觉,机器人Robots是一种可再编程的多功能操作装置。机器人学是一种综合性技术学科，人工智能的全部技术几乎都可以在这个领域得到应用。,6.机器人学,22,博弈Game Playing是一个有关对策和斗智问题的争论领域。,7.博弈,自动定理证明Automatic Theorem Proving就是让计算机模拟人类证明定理的方法，自动实现象人类证明定理那样的非数值符号演算过程。,8.自动定理证明,23,自动程序设计Automatic Programming是一种让计算机把用高级形式语言或自然语言描述的程序自动转换成可执行程序的技术。,9.自动程序设计,智能掌握Intelligent Control是指那种无需或需要尽可能少的人的干预就能独立地驱动智能机器实现其目标的自动掌握。,10.智能掌握,24,智能决策支持系统Intelligent Decision Support System是指那种在传统决策支持系统中增加了相应的智能部件的决策支持系统。,11.智能决策支持系统,人工神经网络Artificial Neural Network，简称 ANN是一个用大量的简洁处理单元经广泛并行互连所构成的人工网络，用于模拟人脑神经系统的构造和功能。,12.人工神经网络,25,学问觉察Knowledge Discovery in Database和数据挖掘Data Mining是在数据库的根底上实现的一种学问觉察系统。,13.学问觉察和数据挖掘,分布式人工智能Distributed Artificial Intelligence，简称DAI主要争论在规律或物理上分散的智能系统之间如何相互协调各自的智能行为，实现问题的并行求解。,14.分布式人工智能,26,人工智能争论的根本内容,1.认知建模,所谓认知可一般地认为是和情感、动机、意志相对应的理智或生疏过程，或者说是为了肯定目的，在肯定的心理构造中进展的信息加工过程。,27,所谓机器感知，就是要让计算机具有类似于人的感知力量，如视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉。,2.机器感知,3.机器思维,所谓机器思维，就是让计算机能够对感知到的外界信息和自己产生的内部信息进展思维性加工。,28,所谓机器学习就是让计算机能够像人那样自动地猎取新学问，并在实践中不断地完善自我和增加力量。,4.机器学习,5.机器行为,所谓机器行为就是让计算机能够具有像人那样的行动和表达力量，如走、跑、拿、说、唱、写、画等.,29,无论是人工智能的近期目标还是远期目标，都需要建立智能系统或构造智能机器，因此需要开展对系统模型、构造技术、构造工具及语言环境等方面的争论。,6.智能系统与智能计算机,30,人工智能争论的特点,学问的重要性,重视推理,承受启发式搜寻,承受数学概率处理不确定问题,利用“机器学习”自动猎取学问,31,玩耍人工智能game，AI,不肯定满足通用性,只要使角色的行为在某些场合合理,争论角色高层行为的产生问题,通过建立拥有大量学问的掌握器来操纵典型方法，符合学术界AI,1.4 玩耍人工智能,32,玩耍人工智能的分类,工程学,搜寻,模拟学,遗传算法,神经网络,33,实现途径与学习内容,基于学问的专家掌握器专家系统,搜寻启发式,计算智能,机器学习,34,谢 谢！,35,