人工智能基礎(chǔ)01-緒論

人工智能原理合肥工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院王浩jsjxwangh@

主要教材材與參考考書人工智能能基礎(chǔ)(第2版)蔡自興、、蒙祖強(qiáng)強(qiáng)編著著

高等等教育出出版社人工智能能導(dǎo)論王王萬萬良編著著高高等教育育出版社社人工智能能——復(fù)雜問題題求解的的結(jié)構(gòu)和和策略（（第4版）GeorgeF.luger著史史忠植等等譯機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社人工智能能NilsJ..Nilsson著鄭扣扣根等譯譯機(jī)械工工業(yè)出版版社智能科學(xué)學(xué)史史忠植植著清清華華大學(xué)出出版社目錄第一章緒論第二章知識(shí)表示示第三章搜搜索技技術(shù)第四章推推理技技術(shù)第五章機(jī)機(jī)器學(xué)學(xué)習(xí)第六章專專家系系統(tǒng)第七章自自動(dòng)規(guī)規(guī)劃系統(tǒng)統(tǒng)第八章自自然語語言理解解第九章智智能控控制第十章人人工工智能程程序設(shè)計(jì)計(jì)1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展21世紀(jì)紀(jì)最具有有發(fā)展前前景和最最具影響響力的兩兩大帶頭頭學(xué)科群群：生命科學(xué)學(xué)群；信息科學(xué)學(xué)群；人工智能能：是上上述兩個(gè)個(gè)學(xué)科群群中最重重要、最最精彩、、且最具具前景的的交叉領(lǐng)領(lǐng)域1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展1.1..1人工智能能的定義義人工智能能——ArtificialIntelligence，AI定義1.1智能（Intelligent）人的智能能是他們們理解和和學(xué)習(xí)事事務(wù)的能能力。智智能是思思考和理理解能力力而不是是本能的的做事能能力。定義1.2智能機(jī)器器（IntelligentMachine）智能機(jī)器器是一種種能夠呈呈現(xiàn)人類類智能行行為的機(jī)機(jī)器。1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展2006年人機(jī)機(jī)中國(guó)象象棋大戰(zhàn)戰(zhàn)1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展定義1.3人工智能能（Nilsson）人工智能能是關(guān)于于知識(shí)的的科學(xué)（（知識(shí)的的表示、、知識(shí)的的獲取以以及知識(shí)識(shí)的運(yùn)用用）。定義1.4人工智能能(學(xué)科)人工智能能(學(xué)科)是計(jì)算機(jī)機(jī)科學(xué)中中涉及研研究、設(shè)設(shè)計(jì)和應(yīng)應(yīng)用智能能機(jī)器的的一個(gè)分分支。它它的近期期主要目目標(biāo)在于于研究用用機(jī)器來來模仿和和執(zhí)行人人腦的某某些智力力功能，，并開發(fā)發(fā)相關(guān)理理論和技技術(shù)。1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展定義1.5人工智能能(能力)人工智能能(能力)是智能機(jī)機(jī)器所執(zhí)執(zhí)行的通通常與人人類智能能有關(guān)的的智能行行為，如如判斷、、推理、、證明、、識(shí)別、、感知、、理解、、通信、、設(shè)計(jì)、、思考、、規(guī)劃、、學(xué)習(xí)和和問題求求解等思思維活動(dòng)動(dòng)。TheTuringTest1950:AlanTuring的文章““ComputingMachineryandIntelligence..”Mind,Vol.59,,No.236,,pp.433--460提出圖靈靈測(cè)試1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展1.1..2人工智能能的起源源和發(fā)展展1.孕育時(shí)期期（1956年前）公元前384--322亞里士多多德（Aristotle）形形式邏輯輯三段段論20世紀(jì)30~40年代數(shù)理邏輯輯維維納（（Wiener）、弗雷雷治、羅羅素等為為代表對(duì)對(duì)發(fā)展數(shù)數(shù)理邏輯輯學(xué)科的的貢獻(xiàn)計(jì)算模型型丘丘奇(Church)、圖靈和和其它一一些人關(guān)關(guān)于計(jì)算算本質(zhì)的的思想，，為人工工智能的的形成產(chǎn)產(chǎn)生了重重要影響響。1943年麥麥卡洛克克和皮茨茨神神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)模型→連接主主義學(xué)派派1948年維維納控控制論→行為主義義學(xué)派1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展1.1..2人工智能能的起源源和發(fā)展展2.形成時(shí)期期（1956~1976年）1956年夏季，，McCarthy、Minsky、Lochester、Shannon，人類歷歷史上第第一次人人工智能能研討會(huì)會(huì)在美國(guó)國(guó)的達(dá)特特茅斯(Dartmouth)大學(xué)舉行行，標(biāo)志志著人工工智能學(xué)學(xué)科的誕誕生。1965年Feigenbaum專家系統(tǒng)統(tǒng)DENDRAL1969年召開了了第一屆屆國(guó)際人人工智能能聯(lián)合會(huì)會(huì)議(InternationalJointConferenceonAI,IJCAI),,此后每?jī)蓛赡暾匍_開一次。。1970年《人工智能能》國(guó)際雜志志(InternationalJournalofAI)創(chuàng)刊。1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展1.1..2人工智能能的起源源和發(fā)展展3.暗淡時(shí)期期（1966~1974年）盲目樂觀觀：機(jī)器器翻譯，，定理證證明（數(shù)數(shù)學(xué)原理理）、跳跳棋程序序、模式式識(shí)別（（字符、、積木結(jié)結(jié)構(gòu)）、、通用解解題程序序（GPS）預(yù)言：2000年機(jī)器智智能超過過人類巨大困難難：神經(jīng)經(jīng)元數(shù)目目1010,Thespiritiswillingbutthefleshisweak（心有余余而力不不足）→俄→Thewineisgoodbutthemeatisspoiled1971年詹姆姆士綜合合報(bào)告，，“人人工智能能即使不不是騙局局，也是是庸人自自擾”1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展1.1..2人工智能能的起源源和發(fā)展展4.知識(shí)應(yīng)用用時(shí)期（（1970~1988年）Feigenbaum專家系統(tǒng)統(tǒng)1968年，DENDRAL1972~1976年MYCIN1977年第五五屆人工工智能聯(lián)聯(lián)合會(huì)議議知知識(shí)工程程（KnowledgeEngineering）1981年日本本第第五代代智能計(jì)計(jì)算機(jī)計(jì)計(jì)劃1.1人工智能能的定義義和發(fā)展展1.1..2人工智能能的起源源和發(fā)展展5.集成發(fā)展展時(shí)期（（1986年至今））專家系統(tǒng)統(tǒng)問題：：缺乏常常識(shí)知識(shí)識(shí)、應(yīng)用用領(lǐng)域狹狹窄、知知識(shí)獲取取困難、、推理機(jī)機(jī)制單一一、缺少少學(xué)習(xí)能能力、未未能分布布處理。。

機(jī)器學(xué)習(xí)習(xí)、計(jì)算算智能（（神經(jīng)計(jì)計(jì)算、進(jìn)進(jìn)化計(jì)算算、自然然計(jì)算、、免疫計(jì)計(jì)算、群群計(jì)算））、智能能體（Agent）、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)智能三大流派派：綜合合集成、、優(yōu)勢(shì)互互補(bǔ)、共共同發(fā)展展1.2人工智能能的各種種認(rèn)知觀觀1.2..1人工智能能的主要要學(xué)派1.符號(hào)主義義又稱邏輯輯主義（（Logicism）、心理理學(xué)派（（Psychlogism）、計(jì)算算機(jī)學(xué)派派（Computerism）基本原理理：物理理符號(hào)系系統(tǒng)（即即符號(hào)操操作系統(tǒng)統(tǒng)）假設(shè)設(shè)和有限限合理性性原理。。起源：數(shù)數(shù)理邏輯輯認(rèn)為認(rèn)知知是一種種符號(hào)處處理的過過程，人人類思維維過程也也可用某某種符號(hào)號(hào)來描述述，思維維就是計(jì)計(jì)算，認(rèn)認(rèn)知就是是計(jì)算。。LISP語言、PROLOG語言、自自然語言言理解、、機(jī)器定定理證明明、專家家系統(tǒng)。。domainsperson,,another==symbolpredicateslikes(person,,another)).clauseslikes(jack,sussan).likes(john,marry)..likes(tom,,cathy).likes(tom,,ellen).likes(jack,X)iflikes(tom,,X)).【事實(shí)】Jack喜歡SussanJohn喜歡MarryTom喜歡CathyTom喜歡Ellen【規(guī)則】如果Tom喜歡X，那么Jack喜歡X1.2人工智能能的各種種認(rèn)知觀觀1.2..1人工智能能的主要要學(xué)派2.連接主義義又稱仿生生學(xué)派（（Bionicsism）、生理理學(xué)派（（Physiologism）基本原理理：神經(jīng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及及神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)間的的連接機(jī)機(jī)制和學(xué)學(xué)習(xí)算法法。起源：仿仿生學(xué)人人腦模模型認(rèn)為人類類認(rèn)知活活動(dòng)主要要基于大大腦神經(jīng)經(jīng)元的活活動(dòng)。1.2人工智能能的各種種認(rèn)知觀觀1.2..1人工智能能的主要要學(xué)派3.行為主義義又稱進(jìn)化化主義（（Evolutionism）、控制制論學(xué)派派（Cyberneticism）基本原理理：控制制論及感感知-動(dòng)作模式式控制系系統(tǒng)起源：控控制論1.2人工智能能的各種種認(rèn)知觀觀1.2..2對(duì)人工智智能的爭(zhēng)爭(zhēng)論1.對(duì)人工智智能理論論的爭(zhēng)論論符號(hào)主義義：人的的認(rèn)知基基元是符符號(hào)，認(rèn)認(rèn)知過程程即是符符號(hào)操作作過程。。AI的核心：：知識(shí)表表示、知知識(shí)推理理和知識(shí)識(shí)運(yùn)用連接主義義：人的的思維基基元是神神經(jīng)元。。神經(jīng)元元連接的的大腦工工作模式式行為主義義：只能能取決于于感知和和行為。。不需要要知識(shí)、、不需要要推理。。智能行為為只能在在現(xiàn)實(shí)世世界中與與環(huán)境交交互作用用而表現(xiàn)現(xiàn)出來。。2.對(duì)人工智智能方法法的爭(zhēng)論論符號(hào)主義義：功能能模擬連接主義義：結(jié)構(gòu)構(gòu)模擬行為主義義：行為為模擬1.3人類智能能與人工工智能1.3..1研究認(rèn)知知過程的的任務(wù)探求高層層次思維維決策與與初級(jí)信信息處理理的關(guān)系系，并用用計(jì)算機(jī)機(jī)程序來來模擬人人的思維維策略水水平，而而用計(jì)算算機(jī)語言言模擬人人的初級(jí)級(jí)信息處處理過程程。思維策略略初級(jí)信息息處理生理過程程計(jì)算機(jī)程程序計(jì)算機(jī)語語言計(jì)算機(jī)硬硬件人類認(rèn)知知活動(dòng)計(jì)算機(jī)1.3人類智能能與人工工智能1.3..2智能信息息處理系系統(tǒng)的假假設(shè)令T表示時(shí)間間變量，，x表示認(rèn)知知操作，，x的變化△x為當(dāng)前機(jī)機(jī)體狀態(tài)態(tài)S（機(jī)體的的生理和和心理以以及大腦腦的記憶憶等）和和外界刺刺激R的函數(shù)。。當(dāng)外界界刺激作作用到處處于某一一特定狀狀態(tài)的機(jī)機(jī)體時(shí)，，便發(fā)生生變化，，即T→T+1x→x+△x△x=f((S,R)1.3人類智能能與人工工智能1.3..2智能信息息處理系系統(tǒng)的假假設(shè)信息處理理系統(tǒng)又又叫符號(hào)號(hào)操作系系統(tǒng)或物物理符號(hào)號(hào)系統(tǒng)。。所謂符符號(hào)就是是模式。。一個(gè)完善善的符號(hào)號(hào)系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)具有下下列6種基本功功能：(1)輸入符號(hào)號(hào)(input))；(2)輸出符號(hào)號(hào)(output);(3)存儲(chǔ)符號(hào)號(hào)(store));(4)復(fù)制符號(hào)號(hào)(copy);;(5)建立符號(hào)號(hào)結(jié)構(gòu)：：通過找找出各符符號(hào)間的的關(guān)系，，在符號(hào)號(hào)系統(tǒng)中中形成符符號(hào)結(jié)構(gòu)構(gòu)；(6)條件性遷遷移(conditionaltransfer)):根據(jù)已有有符號(hào)，，繼續(xù)完完成活動(dòng)動(dòng)過程。。1.3人類智能能與人工工智能1.3..2智能信息息處理系系統(tǒng)的假假設(shè)如果一個(gè)個(gè)物理符符號(hào)系統(tǒng)統(tǒng)具有上上述全部部6種功能，，能夠完完成這個(gè)個(gè)全過程程，那么么它就是是一個(gè)完完整的物物理符號(hào)號(hào)系統(tǒng)。。人具有有上述6種功能；；現(xiàn)代計(jì)計(jì)算機(jī)也也具備物物理符號(hào)號(hào)系統(tǒng)的的這6種功能。。任何一個(gè)個(gè)系統(tǒng)，，如果它它能表現(xiàn)現(xiàn)出智能能，那么么它就必必定能夠夠執(zhí)行上上述6種功能。。反之，，任何系系統(tǒng)如果果具有這這6種功能，，那么它它就能夠夠表現(xiàn)出出智能；；這種智智能指的的是人類類所具有有的那種種智能。。把這個(gè)個(gè)假設(shè)稱稱為物理符號(hào)號(hào)系統(tǒng)的的假設(shè)。1.3人類智能能與人工工智能1.3..2智能信息息處理系系統(tǒng)的假假設(shè)物理符號(hào)號(hào)系統(tǒng)3個(gè)推論推論一既既然人人具有智智能，那那么他(她)就一定是是個(gè)物理理符號(hào)系系統(tǒng)。人人之所以以能夠表表現(xiàn)出智智能，就就是基于于他的信信息處理理過程。。推論二既既然計(jì)算算機(jī)是一一個(gè)物理理符號(hào)系系統(tǒng)，它它就一定定能夠表表現(xiàn)出智智能。這這是人工工智能的的基本條條件。推論三既既然人是是一個(gè)物物理符號(hào)號(hào)系統(tǒng)，，計(jì)算機(jī)機(jī)也是一一個(gè)物理理符號(hào)系系統(tǒng)，那那么就能能夠用計(jì)計(jì)算機(jī)來來模擬人人的活動(dòng)動(dòng)。1.3人類智能能與人工工智能1.3..3人類智能能的計(jì)算算機(jī)模擬擬物理符號(hào)號(hào)系統(tǒng)假假設(shè)的推推論一告告訴人們們，人有有智能，，所以他他是一個(gè)個(gè)物理符符號(hào)系統(tǒng)統(tǒng)；推論論三指出出，可以以編寫出出計(jì)算機(jī)機(jī)程序去去模擬人人類的思思維活動(dòng)動(dòng)。這就就是說，，人和計(jì)計(jì)算機(jī)這這兩個(gè)物物理符號(hào)號(hào)系統(tǒng)所所使用的的物理符符號(hào)是相相同的，，因而計(jì)計(jì)算機(jī)可可以模擬擬人類的的智能活活動(dòng)過程程。圖靈測(cè)試試1.4人工智能能的研究究目標(biāo)和和內(nèi)容1.4..1人工智能能的研究究目標(biāo)一般研究究目標(biāo)：：（1）更好地地理解人人類智能能，通過過編寫程程序來模模仿和檢檢驗(yàn)有關(guān)關(guān)人類智智能的理理論。（2）創(chuàng)造有有用靈巧巧的程序序，該程程序能夠夠執(zhí)行一一般需要要人類專專家才能能實(shí)現(xiàn)的的任務(wù)。。

近期目標(biāo)標(biāo)：建造造智能計(jì)計(jì)算機(jī)以以代替人人類的某某些智力力活動(dòng)。。遠(yuǎn)期目標(biāo)標(biāo)：用自自動(dòng)機(jī)模模仿人類類思維活活動(dòng)和智智力功能能。1.4人工智能能的研究究目標(biāo)和和內(nèi)容1.4..2人工智能能研究的的基本內(nèi)內(nèi)容1.認(rèn)知建模模認(rèn)知的5種類型：：①信息處理理過程②心理上的的符號(hào)計(jì)計(jì)算③問題求解解④思維⑤諸如知覺覺、記憶憶、思考考、判斷斷、推理理、學(xué)習(xí)習(xí)、想象象、問題題求解、、概念形形成和語語言使用用等關(guān)聯(lián)聯(lián)活動(dòng)。。認(rèn)知科學(xué)學(xué)（思維維科學(xué)））說明人人類在認(rèn)認(rèn)知過程程中是如如何進(jìn)行行信息加加工的。。1.4人工智能能的研究究目標(biāo)和和內(nèi)容1.4..2人工智能能研究的的基本內(nèi)內(nèi)容2.知識(shí)表示示人類知識(shí)識(shí)概念化化、形式式化或模模型化。。

3.知識(shí)推理理從一些已已知判斷斷或前提提推導(dǎo)出出一個(gè)新新的判斷斷或結(jié)論論的思維維過程。。4.知識(shí)應(yīng)用用專家系統(tǒng)統(tǒng)、自然然語言理理解，…

1.4人工智能能的研究究目標(biāo)和和內(nèi)容1.4..2人工智能能研究的的基本內(nèi)內(nèi)容5.機(jī)器感知知機(jī)器有類類似于人人的感覺覺，如機(jī)機(jī)器視覺覺、機(jī)器器聽覺

6.機(jī)器思維維對(duì)傳感信信息和機(jī)機(jī)器內(nèi)部部的工作作信息進(jìn)進(jìn)行有目目的的處處理。7.機(jī)器學(xué)習(xí)習(xí)使機(jī)器（（計(jì)算機(jī)機(jī)）具有有學(xué)習(xí)新新知識(shí)和和新技術(shù)術(shù)，并在在實(shí)踐中中不斷改改進(jìn)和完完善的能能力。1.4人工智能能的研究究目標(biāo)和和內(nèi)容1.4..2人工智能能研究的的基本內(nèi)內(nèi)容8.機(jī)器行為為智能系統(tǒng)統(tǒng)（計(jì)算算機(jī)、機(jī)機(jī)器人））具有表表達(dá)能力力和行動(dòng)動(dòng)能力。。

9.智能系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)建開展對(duì)模模型、系系統(tǒng)構(gòu)造造與分析析技術(shù)、、系統(tǒng)開開發(fā)環(huán)境境和構(gòu)造造工具以以及人工工智能語語言等的的研究。。1.5人工智能能研究的的主要方方法1.功能模擬擬法以符號(hào)處處理為核核心對(duì)人人腦功能能進(jìn)行模模擬。

2.結(jié)構(gòu)模擬擬法通過神經(jīng)經(jīng)元之間間的連接接以及神神經(jīng)元間間的秉性性處理，，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)人腦智智能的模模擬。3.行為模擬擬法智能行為為的感知知-動(dòng)作模式式。4.集成模擬擬法1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域1.問題求解解與博弈弈人工智能能的第一一個(gè)大成成就是發(fā)發(fā)展了能能夠求解解難題的的下棋(如國(guó)際象象棋)程序，它它包含問問題的表表示、分分解、搜搜索與歸歸約等。。2.邏輯推理理與定理理證明邏輯推理理是人工工智能研研究中最最持久的的子領(lǐng)域域之一，，特別重重要的是是要找到到一些方方法，只只把注意意力集中中在一個(gè)個(gè)大型數(shù)數(shù)據(jù)庫中中的有關(guān)關(guān)事實(shí)上上，留意意可信的的證明，，并在出出現(xiàn)新信信息時(shí)適適時(shí)修正正這些證證明。定理證明明的研究究在人工工智能方方法的發(fā)發(fā)展中曾曾經(jīng)產(chǎn)生生過重要要的影響響。我國(guó)國(guó)人工智智能大師師吳文俊俊院士提提出并實(shí)實(shí)現(xiàn)了幾幾何定理理機(jī)器證證明的方方法，被被國(guó)際上上承認(rèn)為為“吳氏氏方法””，是定定理證明明的又一一標(biāo)志性性成果。。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域3.計(jì)算智能能神經(jīng)計(jì)算算、模糊糊計(jì)算、、進(jìn)化計(jì)計(jì)算、粒粒子群計(jì)計(jì)算、自自然計(jì)算算、免疫疫計(jì)算等等。進(jìn)化計(jì)算算(EvolutionaryComputation)是指一類類以達(dá)爾爾文進(jìn)化化論為依依據(jù)來設(shè)設(shè)計(jì)、控控制和優(yōu)優(yōu)化人工工系統(tǒng)的的技術(shù)和和方法的的總稱，，它包括括遺傳算算法、進(jìn)進(jìn)化策略略和進(jìn)化化規(guī)劃。。4.分布式人人工智能能與Agent分布式計(jì)計(jì)算與人人工智能能的結(jié)合合，創(chuàng)建建一種能能夠描述述自然系系統(tǒng)和社社會(huì)系統(tǒng)統(tǒng)的精確確概念模模型。Agent是處在某某個(gè)環(huán)境境中的計(jì)計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)，該該系統(tǒng)有有能力在在這個(gè)環(huán)環(huán)境中自自主行動(dòng)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)其設(shè)計(jì)計(jì)目標(biāo)。。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域5.自動(dòng)程序序設(shè)計(jì)對(duì)自動(dòng)程程序設(shè)計(jì)計(jì)的研究究不僅可可以促進(jìn)進(jìn)半自動(dòng)動(dòng)軟件開開發(fā)系統(tǒng)統(tǒng)的發(fā)展展，而且且也使通通過修正正自身數(shù)數(shù)碼進(jìn)行行學(xué)習(xí)(即修正它它們的性性能)的人工智智能系統(tǒng)統(tǒng)得到發(fā)發(fā)展。程程序理論論方面的的有關(guān)研研究工作作對(duì)人工工智能的的所有研研究工作作都是很很重要的的。自動(dòng)程序序設(shè)計(jì)研研究的重重大貢獻(xiàn)獻(xiàn)之一是是作為問問題求解解策略的的調(diào)整概概念。已已經(jīng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，對(duì)程程序設(shè)計(jì)計(jì)或機(jī)器器人控制制問題，，先產(chǎn)生生一個(gè)不不費(fèi)事的的有錯(cuò)誤誤的解，，然后再再修改它它(使它正確確工作)，這種做做法一般般要比堅(jiān)堅(jiān)持要求求第一個(gè)個(gè)解就完完全沒有有缺陷的的做法有有效得多多。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域6.專家系統(tǒng)統(tǒng)一般地說說，專家家系統(tǒng)是是一個(gè)智智能計(jì)算算機(jī)程序序系統(tǒng)，，其內(nèi)部部具有大大量專家家水平的的某個(gè)領(lǐng)領(lǐng)域知識(shí)識(shí)與經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，能夠夠利用人人類專家家的知識(shí)識(shí)和解決決問題的的方法來來解決該該領(lǐng)域的的問題。。發(fā)展專家家系統(tǒng)的的關(guān)鍵是是表達(dá)和和運(yùn)用專專家知識(shí)識(shí)，即來來自人類類專家的的并已被被證明對(duì)對(duì)解決有有關(guān)領(lǐng)域域內(nèi)的典典型問題題是有用用的事實(shí)實(shí)和過程程。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域7.機(jī)器學(xué)習(xí)習(xí)學(xué)習(xí)是人人類智能能的主要要標(biāo)志和和獲得知知識(shí)的基基本手段段；機(jī)器器學(xué)習(xí)(自動(dòng)獲取取新的事事實(shí)及新新的推理理算法)是使計(jì)算算機(jī)具有有智能的的根本途途徑；機(jī)機(jī)器學(xué)習(xí)習(xí)還有助助于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)人類學(xué)學(xué)習(xí)的機(jī)機(jī)理和揭揭示人腦腦的奧秘秘。學(xué)習(xí)習(xí)是一個(gè)個(gè)有特定定目的的的知識(shí)獲獲取過程程，其內(nèi)內(nèi)部表現(xiàn)現(xiàn)為新知知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)的不斷斷建立和和修改，，而外部部表現(xiàn)為為性能的的改善。。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域8.自然語言言理解語言處理理也是人人工智能能的早期期研究領(lǐng)領(lǐng)域之一一，并引引起了進(jìn)進(jìn)一步的的重視。。語言的的生成和和理解是是一個(gè)極極為復(fù)雜雜的編碼碼和解碼碼問題。。一個(gè)能理理解自然然語言信信息的計(jì)計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)看起起來就像像一個(gè)人人一樣需需要有上上下文知知識(shí)以及及根據(jù)這這些上下下文知識(shí)識(shí)和信息息用信息息發(fā)生器器進(jìn)行推推理的過過程。理理解口頭頭的和書書寫語言言的計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)所取得得的某些些進(jìn)展，，其基礎(chǔ)礎(chǔ)就是有有關(guān)表示示上下文文知識(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)的某某些人工工智能思思想以及及根據(jù)這這些知識(shí)識(shí)進(jìn)行推推理的某某些技術(shù)術(shù)。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域9.機(jī)器人學(xué)學(xué)人工智能能研究日日益受到到重視的的另一個(gè)個(gè)分支是是機(jī)器人人學(xué)，其其中包括括對(duì)操作作機(jī)器人人裝置程程序的研研究。這這個(gè)領(lǐng)域域所研究究的問題題，從機(jī)機(jī)器人手手臂的最最佳移動(dòng)動(dòng)到實(shí)現(xiàn)現(xiàn)機(jī)器人人目標(biāo)的的動(dòng)作序序列的規(guī)規(guī)劃方法法，無所所不包。。目前已已經(jīng)建立立了一些些比較復(fù)復(fù)雜的機(jī)機(jī)器人系系統(tǒng)。機(jī)器人和和機(jī)器人人學(xué)的研研究促進(jìn)進(jìn)了許多多人工智智能思想想的發(fā)展展。智能機(jī)器器人的研研究和應(yīng)應(yīng)用體現(xiàn)現(xiàn)出廣泛泛的學(xué)科科交叉，，涉及眾眾多的課課題，機(jī)機(jī)器人已已在各領(lǐng)領(lǐng)域獲得得越來越越普遍的的應(yīng)用。。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域10.模式識(shí)別別人工智能能所研究究的模式式識(shí)別是是指用計(jì)計(jì)算機(jī)代代替人類類或幫助助人類感感知模式式，是對(duì)對(duì)人類感感知外界界功能的的模擬，，研究的的是計(jì)算算機(jī)模式式識(shí)別系系統(tǒng)，也也就是使使一個(gè)計(jì)計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)具有有模擬人人類通過過感官接接受外界界信息、、識(shí)別和和理解周周圍環(huán)境境的感知知能力。。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域11.機(jī)器視覺覺實(shí)驗(yàn)表明明，人類類接受外外界信息息的80%以上來自自視覺，，視覺對(duì)對(duì)人類是是非常重重要的。。機(jī)器視覺覺或計(jì)算算機(jī)視覺覺已從模模式識(shí)別別的一個(gè)個(gè)研究領(lǐng)領(lǐng)域發(fā)展展為一門門獨(dú)立的的學(xué)科；；在視覺覺方面，，已經(jīng)給給計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)裝裝上電視視輸入裝裝置以便便能夠““看見””周圍的的東西。。機(jī)器視覺覺的前沿沿研究領(lǐng)領(lǐng)域包括括實(shí)時(shí)并并行處理理、主動(dòng)動(dòng)式定性性視覺、、動(dòng)態(tài)和和時(shí)變視視覺、三三維景物物的建模模與識(shí)別別、實(shí)時(shí)時(shí)圖像壓壓縮傳輸輸和復(fù)原原、多光光譜和彩彩色圖像像的處理理與解釋釋等。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域12.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)處理直直覺和形形象思維維信息具具有比傳傳統(tǒng)處理理方式好好得多的的效果。。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)已在模模式識(shí)別別、圖象象處理、、組合優(yōu)優(yōu)化、自自動(dòng)控制制、信息息處理、、機(jī)器人人學(xué)和人人工智能能的其它它領(lǐng)域獲獲得日益益廣泛的的應(yīng)用。。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域13.智能控制制人工智能能的發(fā)展展促進(jìn)自自動(dòng)控制制向智能能控制發(fā)發(fā)展。智智能控制制是一類類無需(或需要盡盡可能少少的)人的干預(yù)預(yù)就能夠夠獨(dú)立地地驅(qū)動(dòng)智智能機(jī)器器實(shí)現(xiàn)其其目標(biāo)的的自動(dòng)控控制。智能控制制是同時(shí)時(shí)具有以以知識(shí)表表示的非非數(shù)學(xué)廣廣義世界界模型和和數(shù)學(xué)公公式模型型表示的的混合控控制過程程，也往往往是含含有復(fù)雜雜性、不不完全性性、模糊糊性或不不確定性性以及不不存在已已知算法法的非數(shù)數(shù)學(xué)過程程，并以以知識(shí)進(jìn)進(jìn)行推理理，以啟啟發(fā)來引引導(dǎo)求解解過程。。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域14.智能調(diào)度度與指揮揮確定最佳佳調(diào)度或或組合的的問題是是人們感感興趣的的又一類類問題，，求解這這類問題題的程序序會(huì)產(chǎn)生生一種組組合爆炸炸的可能能性，這這時(shí)，即即使是大大型計(jì)算算機(jī)的容容量也會(huì)會(huì)被用光光。人工智能能學(xué)家們們?cè)?jīng)研研究過若若干組合合問題的的求解方方法。他他們的努努力集中中在使““時(shí)間-問題大小小”曲線線的變化化盡可能能緩慢地地增長(zhǎng)，，即使是是必須按按指數(shù)方方式增長(zhǎng)長(zhǎng)。有關(guān)關(guān)問題域域的知識(shí)識(shí)再次成成為比較較有效的的求解方方法的關(guān)關(guān)鍵。為為處理組組合問題題而發(fā)展展起來的的許多方方法對(duì)其其它組合合上不甚甚嚴(yán)重的的問題也也是有用用的。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域15.智能檢索索隨著科學(xué)學(xué)技術(shù)的的迅速發(fā)發(fā)展，出出現(xiàn)了““知識(shí)爆爆炸”的的情況，，研究智智能檢索索系統(tǒng)已已成為科科技持續(xù)續(xù)快速發(fā)發(fā)展的重重要保證證。智能信息息檢索系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)者們們將面臨臨以下幾幾個(gè)問題題。首先先，建立立一個(gè)能能夠理解解以自然然語言陳陳述的詢?cè)儐栂到y(tǒng)統(tǒng)本身就就存在不不少問題題。其次次，即使使能夠通通過規(guī)定定某些機(jī)機(jī)器能夠夠理解的的形式化化詢問語語句來回回避語言言理解問問題，但但仍然存存在一個(gè)個(gè)如何根根據(jù)存儲(chǔ)儲(chǔ)的事實(shí)實(shí)演繹出出答案的的問題。。第三，，理解詢?cè)儐柡脱菅堇[答案案所需要要的知識(shí)識(shí)都可能能超出該該學(xué)科領(lǐng)領(lǐng)域數(shù)據(jù)據(jù)庫所表表示的知知識(shí)。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域16.數(shù)據(jù)挖掘掘與知識(shí)識(shí)發(fā)現(xiàn)知識(shí)獲取取是知識(shí)識(shí)信息處處理的關(guān)關(guān)鍵問題題之一。。數(shù)據(jù)挖掘掘是通過過綜合運(yùn)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)計(jì)學(xué)、粗粗糙集、、模糊數(shù)數(shù)學(xué)、機(jī)機(jī)器學(xué)習(xí)習(xí)和專家家系統(tǒng)等等多種學(xué)學(xué)習(xí)手段段和方法法，從大大量的數(shù)數(shù)據(jù)中提提煉出抽抽象的知知識(shí)，從從而揭示示出蘊(yùn)涵涵在這些些數(shù)據(jù)背背后的客客觀世界界的內(nèi)在在聯(lián)系和和本質(zhì)規(guī)規(guī)律，實(shí)實(shí)現(xiàn)知識(shí)識(shí)的自動(dòng)動(dòng)獲取。。數(shù)據(jù)挖掘掘和知識(shí)識(shí)發(fā)現(xiàn)技技術(shù)已獲獲廣泛應(yīng)應(yīng)用。1.6人工智能能的研究究和應(yīng)用用領(lǐng)域17.人工生命命人工生命命(ArtificialLife,ALife)旨在用計(jì)計(jì)算機(jī)和和精密機(jī)機(jī)械等人人工媒介介生成或或構(gòu)造出出能夠表表現(xiàn)自