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电子信息新技术系列讲座报告班级 学号 姓名 2014年12月人工智能一：人工智能(AI)的定义：人工智能(ArtificialIntelligence)，英文缩写为AI。主要是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的-f-新的技术科学。人工智能是计算机科学技术的前沿科技领域，是自然科学进入信息时代的产物，它企图了解智能的认识实质，并生产出一种新型的、以类人智能模式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等具体科学。最终使智能机器具有通常与人类智能有关的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题解等思维活动。约翰麦卡锡(JohnMcCarthy，1927年9月4日生于波士顿)作为人工智能的“教父，毕生致力于研究人工智能。于1948年按时完成加州理工学院的学业，然后到普林斯顿大学研究生院深造。1948年9月，他参加了一个“脑行为机制”的专题讨论会。会上，冯诺伊曼发表了一篇关于自复制自动机的论文，提出了可以复制自身的机器的设想，这激起了麦卡锡的极大兴趣和好奇心，开始尝试在计算机上模拟人的智能。他发起并成功举办了成为人工智能起点的“达特茅斯会议(DartmouthConference)，提出了人工智能较早的定义：人工智能是指人造机器所表现出来的类似人的智能行为，即自主智能性。在对计算机能智能化，即否思维、能否理解问题的研究过程中，JR毽；尔在心灵、大脑与程序一文中首次将人工智能划分为“弱人工智能和“强人工智能”。他认为，“就弱人工智能而言，计算机在心灵研究中的主要价值是为我们提供一个强有力的工具；就强人工智能而言，计算机不只是研究心灵的工具，更确切地说，带有正确程序的计算机其实就是一个心灵。”随后发展成人工智能的两个学派，“弱人工智能观点认为机器不能思维，不可能制造出能真正地推理(Reasoning)和解决问题(Problemsolving)的智能机器，但电脑可以部分地模拟人脑的思维活动；强人工智能观点认为机器能够思维，能制造出真正地推理(Reasoning)和解决问题(Problemsolving)的智能机器，电脑可以完全模拟进而代替人脑的思维活动。二：人工智能的社会功能：人工智能经过50多年曲折的发展，在“人类活动的所有各方面包括工作的性质，学习的方法，政府的结构，战争的手段，艺术创作以及人类对自我的概念等产生深远的影响”（1），产生了积极的社会功能和社会后果，主要包括以下三个方面：第一，人工智能促进了科学、技术、哲学的融合人工智能是多学科多领域的共同作用的产物，人工智能也导致了许多新兴学科的发展和融合。例如，融合了认知科学、神经网络科学、信息科学、计算机科学、信息论、控制论。人工智能的研究成果表明，虽然人工智能尚未解开任何古老的心灵认识之谜，但是它为我们提供了规范和拓宽哲学想象力的新方法。然而，科学一般也会存在不能解决的问题，需要借助哲学的方法论。并且，尽管科学是从哲学中逐步演化而来，哲学同样也不能替代科学解答具体科学的问题。两者相互交叉，相互作用，科学有哲学的外延部分，哲学有科学的理论基础。第二，人工智能使科学更贴近人本身计算机心理学家认为，人工智能可以帮助我们认识心灵它是什么，它是怎样工作。人工智能再将这些被认识到的基本常识性知识形式化(用某种形式语言，如用编程语言，表示为形式得当的公式)，并且将其公理化(这里的公理表示的是物理世界和社会现实中的普遍真理)，继而把它推广到常识性思维中去。人工智能也使人更仔细的关注大脑，包括：脑部内部结构，利用建立计算机模型揭示一个已知的(单细胞的或多细胞的)神经解剖学结构，解读怎样使大脑能够加工某些特定类型的信息；同时，进行外部功能模仿，使表象更与人接近，促使更深层地研究人的本质，更全面地探究认知科学。第三，人工智能代替人完成了许多工作在哲学对社会的需求分析下，人工智能取得了比较丰硕的成果。例如：人工智能改变了传授计算机科学和实施软件研发的方式；人工智能使语音识别系统、库存控制系统、监视系统、机器人和搜索引擎等具体应用成为可能；人工智能改变了人类的生活，改变了人类工作和娱乐的真正本质，使人类从单一的计算和重复的思维中解放出来，开始真正的智性思维：人工智能的发展颠覆了人类对传统智能、意识和人类未来命运的构想，进入的新的信息智能时代。人工智能也完成许多人类无法完成的物理极限，在航空和水下探测等领域，都有人无法到达的物理极限，人类研究出小型智能机器人代替人登月，在人为设置的程序下，采集了信息和数据，带回了部分有用的实体。三：人工智能本质：人工智能研究的基础是人，而人又是什么?“人是一种对自己的存在不断进行自我认识、自我探究的存在物。（2）从人类开始思维世界的同时也在认识人本身，主要从物质和精神两个方面追问。史料证明，世界演化的过程中形成了物种，猿人通过对自然世界的改造从众多物种中进化出来形成了智能的人，又因为人的智性意识使人的进化从自然转向了人本身，产生了形式化的人的本质力量。人类现在又试图用人工智能的科学方式将人的本质力量这一种无形的能力展现出来，并将人的本质力量发展壮大。自然界的人化就是人的本质力量的自然对象化过程。以一种物质的力量作用于自然界，改造自然界，这一过程就是人类通过实践创造对象世界，占有自然界的过程，其结果则产生了获得人的本质的自然界。这种获得了人的主观性、人的本质的自然界，就是所谓的“人化自然”，为人工智能实现提供了可能。因而，人工智能也是人的本质力量对象化的一种形式，试图将人的本质力量(包括人的自然力、智力、意志、情感、创造力等的总和)形式化为统一的逻辑符号形式，通过形式化对象显示虚拟性的存在形态。于是，人的本质力量对象化为人工智能形式化提供了哲学理论支撑，使人工智能成为可能。四：人工智能的特点：1、智能具有感知能力 感知能力是指人们通过视觉、听觉、味觉、触觉等感觉器官感知外部世界的能力。人类的大脑具备感知能力，通过感知获取外部信息。如果没有感知，人类无法获取前提知识，也就不可能引发各种智能行为。因此，感知是智能活动的必要条件。 2、智能具有记忆和思维能力 记忆和思维是人脑最重要的功能，它们是人具有智能的根本原因，需要同时具备。记忆用于存储由感官器官感知到的外部信息以及由思维所产生的知识；思维用于对记忆的信息进行处理，利用已有知识对信息进行分析、计算、比较、判断、联想及对策等。思维是一个动态过程，是获取知识及运用知识求解问题的根本途径。而思维又分为几种：逻辑思维（抽象思维）、形象思维（直感思维）以及顿悟思维。 3、智能具有学习能力、自适应能力及行为能力 学习能力是指通过指导、实践等过程来丰富自身的知识和技巧的能力；自适应能力是指在各种环境下都能保持同等效率的能力；行为能力是指可以把思维决策转化为行动的能力。五：发展前景及应用：目前，人工智能技术在美国、欧洲和日本依然飞速发展。在 AI技术领域十分跃跃的 IBM 公司，已经为加州劳伦斯利佛摩尔国家实验室制 造了 ASCI White 电脑，号称具有人脑的千分之一的智力能力。而正在开发的更为强大的新超级电脑“蓝色牛仔”（BlueJean），据其研究主任保罗霍恩称，“蓝色牛仔”的智力水平将大致与人脑相当。随着AI技术的发展，现代几乎各种技术的发展都涉及到了人工智能技术，可以说人工智能已经广泛应用到许多领域，其典型的应用包 括： 3.1符号计算计算机最主要的用途之一就是科学计算, 科学计算可分为两类:一 类是纯数值的计算,例如求函数的值; 另一类是符号计算,又称代数运算,这是一种智能化的计算,处理的是符号。符号可以代表整数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式、函数、集合等。随着计算机的普及和人工 智能的发展, 相继出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件, 其中Mathematic 和 Maple 是它们的代表。由于它们都是用 C 语言写成的, 所 以可以在绝大多数计算机上使用。3.2 模式识别 模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读。这里,我们把环境与客体统称为“模式”。用计算机实现模式（文 字、声音、人物、物体等）的自动识别，是开发智能机器的一个关键的突破口，也为人类认识自身智能提供线索。计算机识别的显著特点是速度 快、准确性和效率高。识别过程与人类的学习过程相似，以“语音识别”为例：语音识别就是让计算机能听懂人说的话，一个重要的例子就是七国语言（英、日、意、韩、法、德、中）口语自动翻译系统。该系统实现后，人 们出国预定旅馆、购买机票、在餐馆对话和兑换外币时，只要利用电话网络和国际互联网，就可用手机、电话等与“老外”通话。3.3 机器翻译 机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，用以完成这一过程的软件系统叫做机器翻译系统。目前，国内的机器翻译软件不下百种，根据这些软件的翻译特点，大致可以分为三大 类：词典翻译类、汉化翻译类和专业翻译类。词典类翻译软件的代表是 “金山词霸”，堪称是多快好省的电子词典，它可以迅速查询英文单词或 词组的词义并提供单词的发音，为用户了解单词或词组含义提供了极大的便利。汉化翻译软件的典型代表是“东方快车 2000”，它首先提出 了“智能汉化”的概念，使翻译软件的辅助翻译作用更加明显。3.4机器学习机器学习是机器具有智能的重要标志，同时也是机器获取知识的 根本途径。有人认为，一个计算机系统如果不具备学习功能，就不能称其为智能系统。机器学习主要研究如何使计算机能够模拟或实现人类 的学习功能。机器学习是一个难度较大的研究领域，它与认知科学、神经心理学、逻辑学等学科都有着密切的联系，并对人工智能的其他分 支，如专家系统、自然语言理解、自动推理、智能机器人、计算机视觉、计算机听觉等方面，也会起到重要的推动作用。六：个人感受：通知这次讲座，以及课后的资料查找，首先让我对人工智能有了一个初步的了解和认知，明白了人工智能的定义，来源，功能，本质，特点，发展前景及具体的应用方面，逐步从零开始，有了初步的感性认识。人工智能问题的求解是以知识表示为基础的。因此，只有通过对知识表示的学习，才能够达到用知识来改善程序的目的，也就是说用知识来帮助选择或限制程序搜索范围，帮助程序识别，判断与学习，使程序拥有更多的知识和智能行为。 由于人工智能所要解决的问题大部分不具备明确的解题步骤，而只能根据问题的实际情况不断寻找可利用的知识，一步一步的摸索前进，从而构造一条带代价较少的推理路线，使问题得到圆满的解决。而这一过程也就是搜索，其目的在于以尽可能低的耗费求得所需要的解。 谓词逻辑不仅可以用来表示事物的状态，属性，概念等事实性知识，也可以用来表示事 物的因果关系，即规则。其优点在于：表示自然，明确直观，精确的表示和推理，实现灵活已经知识的模块化表示。谓词逻辑表示的不足主要表现在：知识表示能力差，知识库管理困难，存在组合爆炸等。 关于机器学习，了解机器学习的概念，特征，基本模式和常用方法等，并且与人类学习做比较。借鉴机器学习的方法，相应的提高自己的学习效率，改善学习方法。在日后学习生活中，做到有目的，有结构的，有效的学习。 数据挖掘之所以能引起知识界的极大关注，其主要原因是人工智能涉及大量数据，人们把数据看做是形成知识的源泉，并且迫切需要将这些数据转化成有用的信息和知识。数据挖掘是知识发现自然演化的结果，因此在人工智能占有非常重要的地位。 智能主体（Agent）是实现知识处理系统的核心概念。Agent 的理论和技术，为分步开发系统的分析，设计和实现提供了一个崭新的途径，为解决复杂，动态，智能应用而提供一种新的计算手段，被誉为“软件开发和知识工程的又一重大突破”。 以上是通过一些了解对人工智能的初步认知，还需更加深入的了解，如有不对的地方，望老师指正。参考文献：1吴康迪.智能体技术人工智能的新飞跃J.科学对社会的 影响,2000,(1)2王文杰.人工智能原理与应用M.北京:人民邮电出版社,20043王万良.人工智能及其应用M.北京:高等教育出版社,20054蔡自兴.人工智能基础M.北京:清华大学出版社,19965张仰森.人工智能原理与应用M.北京:高等教育出版社,20046李陶深.人工智能M.重庆:重庆大学出版社,20027(美)库兹韦尔灵魂机器时代当计算机超过人类智能时【M】沈志彦，祁阿红，王晓东，译上海：上海译文f；版社，200668夏甄陶人是什么【M】北京：商务印书馆，20001