1章講：人工智能的誕生40

人工智能

ArtificialIntelligence

主講黃芳hfang@2015.3人工智能能課程教教學(xué)主要內(nèi)容容:人工智能能的研究究與發(fā)展展知識表示示方法確定性推推理智能計算算專家系統(tǒng)統(tǒng)課程要求求教學(xué)方式式：理論論(26))+實(shí)踐(6)考核方式式：考試試(70%%)+作業(yè)和實(shí)實(shí)驗(yàn)(30%%)課程學(xué)分分：2教材及參參考書：：[1]《《人工智能能及其應(yīng)應(yīng)用》，第四版版，蔡自自興，徐徐光祐．．本科生生用書．．清華大大學(xué)出版版社，2010[2]《《ArtificialIntelligence:ANewSynthesis》》.N.J.Nilsson.MorganKaufmann,,1998;;機(jī)械工業(yè)業(yè)出社，，1999[3]《《人工智能能及其在在決策系系統(tǒng)中的的應(yīng)用》．蔡自興興．國防防科技大大學(xué)出版版社，2006[4]《《專家系統(tǒng)統(tǒng)》，蔡自興興，JohnDurkin，龔濤．．原理、、設(shè)計與與應(yīng)用．．科學(xué)出出版社，，2005人工智能能PK人類智能能第一講：：人工智智能的誕誕生主講黃黃芳芳hfang@..cn2015.3美夢能否否成真？？人類夢想想發(fā)明各各種機(jī)械械工具和和動力機(jī)機(jī)器，協(xié)協(xié)助甚至至代替人人們從事事各種體體力勞動動。18世紀(jì)第一一次工業(yè)業(yè)革命中中，瓦特特發(fā)明的的蒸汽機(jī)機(jī)開辟了了利用機(jī)機(jī)器動力力代替人人力和畜畜力的新新紀(jì)元。。此后，，顯著減減輕體力力勞動和和實(shí)現(xiàn)生生產(chǎn)過程程自動化化才成為為可能。。美夢能否否成真？？人類同樣樣夢想發(fā)發(fā)明各種種智能工工具和智智能機(jī)器器，協(xié)助助甚至代代替人們們從事各各種腦力力勞動。。20世紀(jì)40年代計算算機(jī)的發(fā)發(fā)明和50年代人工工智能的的出現(xiàn)開開辟了利利用智能能機(jī)器代代替人類類從事腦腦力勞動動的新紀(jì)紀(jì)元。此此后，顯顯著減輕輕腦力勞勞動和實(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)過程智智能化才才成為可可能。人工智能能與人類類智能你認(rèn)為人工智能是否能夠超過人類智能？人工智能能與人類類智能由于人類類對機(jī)器器人“不信任感感”擔(dān)心使用用機(jī)器人人帶來失失業(yè)的恐恐懼，擔(dān)擔(dān)心“機(jī)器人的的智能將將要超過過人類，，從而反反客為主主，要統(tǒng)統(tǒng)治人類類”，給人類造造成心理理威脅。。機(jī)器智能能不是生生命現(xiàn)象象，而是是一種人人為的機(jī)機(jī)械模仿仿。未來的高高智能機(jī)機(jī)器人的的某些功功能，很很可能會會超過人人，但從從總體上上看，機(jī)機(jī)器人智智不能超超過人類類智能。。主要內(nèi)容容1.什么是人人工智能能?2.人工智能能是如何何發(fā)展起起來的？3.人類智能能與人工工智能的的關(guān)系如如何？智能？？什么是智智能？自然智能能人類大腦腦是如何何實(shí)現(xiàn)智智能的?兩大難題題之一：：宇宙起起源、人人腦奧秘秘對人腦奧奧秘知之之甚少人腦結(jié)構(gòu)構(gòu)：含有有1011-12個（千億億-萬億個））神經(jīng)元元，而且且呈現(xiàn)并并行分布布大腦功能能：記憶憶、思維維、觀察察、分析析等對智能的的嚴(yán)格定定義有待待于人腦腦奧秘的的進(jìn)一步步揭示與與認(rèn)識人工（man--made）制品相對于天天然河流流，人類類開鑿了了運(yùn)河；；相對于于天然衛(wèi)衛(wèi)星（如如地球的的衛(wèi)星—月亮），，人類制制造了人人造衛(wèi)星星；相對對于天然然纖維（（如棉花花、蠶絲絲和羊毛毛），人人類發(fā)明明了維呢呢絨和滌滌絨等人人造纖維維；相對對于天然然心臟、、自然受受精和自自然四肢肢等，人人類創(chuàng)造造了人工工心臟、、人工受受精（試試管嬰兒兒）、和和假肢等等人造物物品……2009年7月，英國國宣布成成功利用用人類干干細(xì)胞培培育出成成熟精子子（人工工精子））。人工制品品人工，即即人造的的，不是是自然的的。例子：人工湖，，人工河河（運(yùn)河河），人人工纖維維，人造造衛(wèi)星，，人工肢肢腿（假假肢假腿腿），人人工腦，，人工心心臟，人人工魚（（轉(zhuǎn)基因因魚），，克隆羊羊、克隆隆牛，各各種轉(zhuǎn)基基因食品品……人工智能能—機(jī)器人？？星球大戰(zhàn)戰(zhàn)木牛流馬馬銅壺漏刻刻—鐃神報時時什么是人人工智能能?人工智能能—ArtificialIntelligence((AI))眾說紛紜紜目前還沒沒有統(tǒng)一一的定義義AI的嚴(yán)格定定義依賴賴于對智智能的定定義即要定義義人工智智能，首首先應(yīng)該該定義智智能但智能本本身也還還無嚴(yán)格格定義因此，應(yīng)應(yīng)當(dāng)首先先研究人人類的自自然智能能一般解釋釋：人工工智能就就是用人工的的方法在在機(jī)器（計算機(jī)機(jī)）上實(shí)現(xiàn)的的智能，或稱機(jī)機(jī)器智能能、計算算機(jī)智能能。知識與智智能知識人們通過過體驗(yàn)、、學(xué)習(xí)或或聯(lián)想而而知曉的的對客觀觀世界規(guī)規(guī)律性的的認(rèn)識，包括事事實(shí)、條條件、過過程、規(guī)規(guī)則、關(guān)關(guān)系和規(guī)規(guī)律等。。智能一種應(yīng)用用知識對對一定環(huán)環(huán)境或問問題進(jìn)行行處理的的能力或者進(jìn)行行抽象象思考的的能力。智能機(jī)器器能夠在各各類環(huán)境境中自主地或交互互地執(zhí)行行各種擬人任務(wù)務(wù)的機(jī)器。。人工智能能的不同同定義AI((能力)智能機(jī)器器所執(zhí)行行的通常常與人類類智能有有關(guān)的智能行為為，如判斷斷、推理理、證明明、識別別、感知知、理解解、通信信、設(shè)計計、思考考、規(guī)劃劃、學(xué)習(xí)習(xí)和問題題求解等等思維活動動。AI((學(xué)科)計算機(jī)科科學(xué)中涉及研研究、設(shè)設(shè)計和應(yīng)應(yīng)用智能機(jī)器器的一個分支。它的近近期目標(biāo)標(biāo)在于研研究用機(jī)機(jī)器來模模仿和執(zhí)執(zhí)行人腦腦的某些些功能，，并開發(fā)發(fā)相關(guān)理理論和技技術(shù)。2.人工智能能是如何何發(fā)展的的？孕育育期期（（1956年前）形成成期期（（1956－1970年）暗淡淡期期（（1966－1974年）知識應(yīng)用用期（（1970－1988年）集成發(fā)展展期（（1986年至今））2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—孕育期孕育期（1956以前）亞里斯多多德（公公元前384—322）：古希希臘偉大大的哲學(xué)學(xué)家和思思想家，，創(chuàng)立了了演繹法法。他提提出的三三段論至至今仍然然是演繹推理理的最基本本出發(fā)點(diǎn)點(diǎn)。萊布尼茨茨(1646—1716)：德國數(shù)數(shù)學(xué)家和和哲學(xué)家家，把形形式邏輯輯符號化化，奠定定了數(shù)理邏輯輯的基礎(chǔ)。。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—孕育期圖靈(1912—1954)：英國數(shù)數(shù)學(xué)家，，1936年創(chuàng)立了了自動機(jī)理理論亦稱圖靈靈機(jī)，1950年在其著著作《計算機(jī)器器與智能能》中首次提提出“機(jī)器也能能思維”，被譽(yù)為為“人工智能能之父”。莫克(1907—1980)：美國數(shù)數(shù)學(xué)家、、電子數(shù)數(shù)字計算算機(jī)的先先驅(qū)，1946年研制成成功了世世界上第第一臺通通用電子子數(shù)字計計算機(jī)ENIAC。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—孕育期麥克洛奇奇和皮茲茲：美國國神經(jīng)生生理學(xué)家家，1943年建成第第一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)模型(MP模型)。維納(1874—1956)：美國著著名數(shù)學(xué)學(xué)家、控制論創(chuàng)始人。。1948年創(chuàng)立了了控制論論?？刂浦普搶θ巳斯ぶ悄苣艿挠绊戫?，形成成了行為為主義學(xué)學(xué)派。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—形成期形成期（1956-1970）AI誕生于一一次歷史史性的聚聚會—達(dá)特茅斯斯會議1956年夏季，，年輕的的美國學(xué)學(xué)者麥卡卡錫、明明斯基、、朗徹斯斯特和香香農(nóng)共同同發(fā)起，，邀請莫莫爾、塞塞繆爾、、紐厄厄爾和西西蒙等參參加在美美國達(dá)特特茅斯大大學(xué)舉辦辦了一一次長達(dá)達(dá)2個多月的的研討會會，熱烈烈地討論論用機(jī)器器模擬人人類智能能的問題題。會上上，首次次使用了了“人工智能能”這一術(shù)語語。這是是人類歷歷史上第第一次人人工智智能研討討會，標(biāo)標(biāo)志著人人工智能能學(xué)科的的誕生，，具有十十分重要要的歷史史意義。。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—形成期形成期（1956-1970）迅速發(fā)展展，過于于樂觀1956年，塞繆繆爾在IBM計算機(jī)上上研制成成功了具具有自學(xué)學(xué)習(xí)、自自組織和和自適應(yīng)應(yīng)能力的的西洋跳跳棋程序序。1957年，紐厄厄爾、肖肖(Shaw)和西蒙等等研制了了一個稱稱為邏輯輯理論機(jī)機(jī)（LT)的數(shù)學(xué)定定理證明明程序。。1958年，麥卡卡錫建立立了行動動規(guī)劃咨咨詢系統(tǒng)統(tǒng)。1960年紐厄爾爾等研制制了通用用問題求求解(GPS)程序。麥麥卡錫研研制了人人工智能能語言LISP。1961年，明斯斯基發(fā)表表了“走向人工工智能的的步驟”的論文，，推動了了人工智智能的發(fā)發(fā)展。1965年，魯賓賓遜提出出了歸結(jié)結(jié)（消解解）原理理。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—暗淡期暗淡期（1966－1974）過高預(yù)言言的失敗敗，給AI的聲譽(yù)造造成重重大傷害害。“20年內(nèi)，機(jī)機(jī)器將能能做人所所能做的的一切。。”——西蒙，1965“在3～8年時間里里，我們們將研制制出具有有普通人人智力的的計算機(jī)機(jī)。這樣樣的機(jī)器器能讀懂懂莎士比比亞的著著作，會會給汽車車上潤滑滑油，會會玩弄政政治權(quán)術(shù)術(shù)，能講講笑話，，會爭吵吵?！闹橇αo以以倫比。?！薄魉够?，，19772.人工智能能的起源源與發(fā)展展—暗淡期塞繆爾的的下棋程程序在與與世界冠冠軍對弈弈時，以以1比4告負(fù)。歸結(jié)法的的能力有有限。當(dāng)當(dāng)用歸結(jié)結(jié)原理證證明“兩連續(xù)函函數(shù)之和和仍然是是連續(xù)函函數(shù)”時，推了了10萬步也沒沒證明出出結(jié)果來來。把“心有余而而力不足足”(Thespiritiswillingbutthefleshisweak)的英語句句子翻譯譯成俄語語，再翻翻譯回來來時竟變變成了“酒是好的的，肉變變質(zhì)了”英國劍橋橋大學(xué)數(shù)數(shù)學(xué)家詹詹姆士按按照英國國政府的的旨意，，發(fā)表一一份關(guān)于于人工智智能的綜綜合報告告，聲稱稱人工智能能即使不不是騙局局也是庸庸人自擾擾。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—知識應(yīng)用用期知識應(yīng)用用期（1970－1988年）專家系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人人工智能能從理論論研究走走向?qū)ｉT門知識應(yīng)應(yīng)用，是是AI發(fā)展史上上的一次次重要突突破與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折。1972-1976年，費(fèi)根根鮑姆研研制MYCIN專家系統(tǒng)統(tǒng)，用于于協(xié)助內(nèi)內(nèi)科醫(yī)生生診斷細(xì)細(xì)菌感染染疾病，，并提供供最佳處處方。1976年，斯坦坦福大學(xué)學(xué)的杜達(dá)達(dá)等人研研制地質(zhì)質(zhì)勘探專專家系統(tǒng)統(tǒng)PROSPECTOR。計算機(jī)視視覺、機(jī)機(jī)器人、、自然語語言理解解、機(jī)器器翻譯等等AI應(yīng)用研究究獲得發(fā)發(fā)展。同時也出出現(xiàn)新的的問題2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—集成發(fā)展展期集成發(fā)展展時期（1986-）專家系統(tǒng)統(tǒng)的不足足：應(yīng)用用領(lǐng)域狹狹窄、缺缺乏常識識性知識識、知識識獲取困困難、推推理方法法單一、、沒有分分布式功功能、不不能訪問問現(xiàn)存數(shù)數(shù)據(jù)庫等等，促進(jìn)進(jìn)專家系系統(tǒng)的改改進(jìn)與發(fā)發(fā)展。機(jī)器學(xué)習(xí)習(xí)、人工工神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、智智能機(jī)器器人和行行為主義義研究趨趨向熱烈烈和深入入。智能計算算(CI）彌補(bǔ)了了人工智智能中在在數(shù)學(xué)理理論和計計算上的的不足，，更新和和豐富了了人工智智能理論論框架，，使人工工智能進(jìn)進(jìn)入一個個新的發(fā)發(fā)展時期期。人工智能能的時代代已經(jīng)到到來“尤金””在2012年圖靈靈誕辰100周周年的比比賽上，，以29.2%%的成績績，險些些通過圖圖靈測試試。庫茲韋爾爾預(yù)言,在2045年年跨越人人工智能能超過人人類智能能的“奇奇點(diǎn)”。蘋果于2011年正式推推出人工工智能計計劃CALO的Siri語音助理理，推廣廣到億萬萬人的手手機(jī)上。。2012年，多倫倫多大學(xué)學(xué)的GeofferyHinton宣布在機(jī)機(jī)器深度度學(xué)習(xí)領(lǐng)領(lǐng)域（DeepLearning）達(dá)成重重大突破破，模擬擬人類神神經(jīng)元的的重要發(fā)發(fā)明憶阻阻器，和和高通的的神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)芯片片也相繼繼誕生，，人工智智能研究究的軟硬硬件條件件，都已已基本具具備。人工智能能的時代代已經(jīng)到到來Hinton與與庫茲韋韋爾一起起加入Google的的X實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室，谷歌的的戰(zhàn)略則則開始瘋瘋狂向人人工智能能傾斜。。IBM推推出超級級計算機(jī)機(jī)Watson，并在在電視智智力競賽賽中戰(zhàn)勝勝人類對對手，該公司司將語音音識別的的精度提提高了30%，，并推出出類Siri功功能“Cortana個人助助理”。。中國的玩玩家百度度深度學(xué)學(xué)習(xí)研究究院，公公布了““百度度大腦””項(xiàng)目，，宣布該該項(xiàng)目已已能模擬擬人腦的的200億個神經(jīng)經(jīng)元，達(dá)達(dá)到兩三三歲孩童童的智力力水平——這意味著著百度的的進(jìn)度已已經(jīng)是谷谷歌此前前10億個神經(jīng)經(jīng)元的20倍，在不不聲不響響中做到到了全球球領(lǐng)先。。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—進(jìn)入新世世紀(jì)1956年夏出席席達(dá)特茅茅斯會議議的部分分代表于于50年后重逢逢2006，AI50周年會議議（美國國）莫爾，麥麥卡錫，，明斯基基，塞爾爾夫里奇奇，索羅羅蒙夫2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—中國人工智能能在中國國的發(fā)展展1981年中國人人工智能能學(xué)會在在長沙艱艱難成立立，其后后長期得得不到國國內(nèi)科技技界的認(rèn)認(rèn)同，只只能掛靠靠中國社社會科學(xué)學(xué)院哲學(xué)學(xué)研究所所，直到到2004年，才得得以“返祖歸宗宗”，掛靠到到中國科科學(xué)技術(shù)術(shù)協(xié)會。。1985年前，人人工智能能在西方方國家得得到重視視和發(fā)展展，而在在蘇聯(lián)卻卻受到批批判；我我國人工工智能也也與“特異功能能”一起受到到質(zhì)疑，，人工智智能學(xué)科科群專著著不能公公開出版版。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—中國希望的曙曙光1986年清華大大學(xué)校務(wù)務(wù)委員會會經(jīng)過長長期和三三次討論論后，決決定同意意在清華華大學(xué)出出版社出出版人工工智能著著作。我國首部部人工智智能、機(jī)機(jī)器人學(xué)學(xué)和智能能控制著著作分別別于1987年、1988年和1990年在清華華大學(xué)出出版社、、中南工工業(yè)大學(xué)學(xué)出版社社和電子子工業(yè)出出版社問問世。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—中國破土而出出據(jù)不完全全統(tǒng)計，，現(xiàn)在全全國已編編著出版版了50多部人工工智能、、40多部智能能控制和和近50部機(jī)器人人學(xué)的教教材/專著。從1987年到1999年2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—中國從2000年到2006年從2007年到2010年2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—中國人工智能能研究起起步較晚晚1978年把“智能模擬擬”納入國家家研究計計劃。1984年召開了了智能計計算機(jī)及及其系統(tǒng)統(tǒng)學(xué)術(shù)討討論會。。1986年起把智智能計算算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)、智能能機(jī)器人人和智能能信息處處理等重重大項(xiàng)目目列入國國家高技技術(shù)研究究計劃。。1993年起，把把智能控控制和智智能自動動化等項(xiàng)項(xiàng)目列入入國家科科技攀登登計劃。。進(jìn)入21世紀(jì)后，，已有更更多的人人工智能能與智能能系統(tǒng)研研究獲得得各種基基金計劃劃支持，，并與國國家國民民經(jīng)濟(jì)和和科技發(fā)發(fā)展的重重大需求求相結(jié)合合，力求求做出更更大貢獻(xiàn)獻(xiàn)。2.人工智能能的起源源與發(fā)展展—中國進(jìn)入新世世紀(jì)出現(xiàn)新動動向請關(guān)注以以下2個問題：：“我深信，，以人工工智能和和模式識識別為帶帶頭的這這門新學(xué)學(xué)科，將將為人類類邁進(jìn)智智能自動動化時期期做出奠奠基性貢貢獻(xiàn)。””——宋?。?988）AI仍屬于計算機(jī)科學(xué)的一個分支？是否已形成“智能科學(xué)”新學(xué)科？3.人類智能能與人工工智能關(guān)關(guān)系？符號處理理系統(tǒng)的的六種基基