人工智能1-緒論課件

電子與信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系電子與信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程之一、也是自動(dòng)化、電子信息工程等專業(yè)的選修課程．如何用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人類智能，即如何用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)諸如問(wèn)題求解、規(guī)劃推理、模式識(shí)別、知識(shí)工程、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等只有人類才具備的"智能"，使得計(jì)算機(jī)更好得為人類服務(wù)。課程簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支課程簡(jiǎn)介考試筆試開(kāi)卷考試筆試第1講人工智能概述

(Chapter1OverviewofAI)第1講人工智能概述

(Chapter1OvervOutline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?StuartRussell,PeterNorvig.“ArtificialIntelligence:AModernApproach”.PearsonEducation,2002.中譯本：《人工智能—一種現(xiàn)代方法(第二版)》，姜哲等譯,人民郵電出版社,2004StuartRussell,PeterNorvig.蔡自興，徐光佑.人工智能及其應(yīng)用(第三版).北京：清華大學(xué)出版社，2004.陸汝鈐.人工智能(上、下冊(cè)).科學(xué)出版社，2000.史忠植.高級(jí)人工智能(第二版).科學(xué)出版社,2006.蔡自興，徐光佑.人工智能及其應(yīng)用(第三版).北京：清Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?定義1智能機(jī)器

能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種擬人任務(wù)(anthropomorphictasks)的機(jī)器。定義2人工智能(學(xué)科)

計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來(lái)模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開(kāi)發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。定義3人工智能(能力)

智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類智能有關(guān)的智能行為，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)和問(wèn)題求解等思維活動(dòng)。定義1智能機(jī)器定義4

一種使計(jì)算機(jī)能夠思維，使機(jī)器具有智力的激動(dòng)人心的新嘗試（Haugeland,1985）。定義5

那些與人的思維、決策、問(wèn)題求解和學(xué)習(xí)等有關(guān)活動(dòng)的自動(dòng)化（Bellman,1978）。定義6

用計(jì)算模型研究智力行為（Charniak和McDermott,1985）。定義7

研究那些使理解、推理和行為成為可能的計(jì)算（Winston,1992）。定義4和5涉及擬人思維定義6和7與理性思維有關(guān)定義4一種使計(jì)算機(jī)能夠思維，使機(jī)器具有智力的激動(dòng)人心的定義8

一種能夠執(zhí)行需要人的智能的創(chuàng)造性機(jī)器的技術(shù)（Kurzwell,1990）。定義9

研究如何使計(jì)算機(jī)做事讓人過(guò)得更好（Rick和Knight,1991）。定義10

一門(mén)通過(guò)計(jì)算過(guò)程力圖理解和模仿智能行為的學(xué)科（Schalkoff,1990）。定義11

計(jì)算機(jī)科學(xué)中與智能行為的自動(dòng)化有關(guān)的一個(gè)分支（Luger和Stubblefield,1993）。定義8和9涉及擬人行為定義10和11與學(xué)科范圍有關(guān)定義8一種能夠執(zhí)行需要人的智能的創(chuàng)造性機(jī)器的技術(shù)（KuOutline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?哲學(xué)（428B.C.－現(xiàn)在）

意識(shí)、思維的理性部分的形式化……數(shù)學(xué)（800－現(xiàn)在）

邏輯、計(jì)算、概率……經(jīng)濟(jì)學(xué)（1776－現(xiàn)在）

決策、博弈、運(yùn)籌學(xué)……神經(jīng)科學(xué)（1861－現(xiàn)在）

簡(jiǎn)單細(xì)胞的集合能夠?qū)е滤季S、意識(shí)和行動(dòng)1.AI的基礎(chǔ)哲學(xué)（428B.C.－現(xiàn)在）1.AI的基礎(chǔ)

心理學(xué)(1879－現(xiàn)在)

認(rèn)知心理學(xué)：大腦當(dāng)作信息處理裝置

實(shí)驗(yàn)心理學(xué)：1879年Wundt在萊比錫大學(xué)首創(chuàng)控制論(1948－現(xiàn)在)：1948年Viener

語(yǔ)言學(xué)(1957－現(xiàn)在)：Shinner，喬姆斯基理論心理學(xué)(1879－現(xiàn)在)

計(jì)算機(jī)工程(1940-現(xiàn)在)

電動(dòng)機(jī)械式計(jì)算機(jī)HeathRobinson

：

1940年圖靈研究組，用于破譯德軍情報(bào)真空電子管通用機(jī)器Colossus：1943年圖靈研究組可編程計(jì)算機(jī)Z-3：1941年德國(guó)的KonradZuse

計(jì)算機(jī)工程(1940-現(xiàn)在)2.AI的萌芽古希臘偉大的哲學(xué)家、思想家，Plato（柏拉圖）的學(xué)生代表作《工具論》對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：為形式邏輯奠定了基礎(chǔ)，而形式邏輯是一切推理活動(dòng)的最基本的出發(fā)點(diǎn)。Aristotle(亞里士多德)

（公元前384－322）2.AI的萌芽古希臘偉大的哲學(xué)家、思想家，Plato（柏Aristotle對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)(續(xù))

“三段論”

以真言判斷為其前提的一種演繹推理，借助于一個(gè)共同項(xiàng)，把兩個(gè)直言判斷聯(lián)系起來(lái)，而得出結(jié)論。例如：一切金屬都是能夠熔解的；鐵是金屬；所以，鐵是能夠熔解的。

“演繹法”“模態(tài)邏輯”……【說(shuō)明】：古希臘文化是人類民主、科學(xué)的啟蒙，對(duì)整個(gè)人類做出了十分巨大的貢獻(xiàn)！Aristotle對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)(續(xù))英國(guó)哲學(xué)家、自然科學(xué)家著名口號(hào)：“知識(shí)就是力量”代表作：《新工具》對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：系統(tǒng)地提出了“歸納法”，成為和Aristotle演繹法相輔相成的思維法則。20世紀(jì)70年代末，Stanford大學(xué)Feigenbaum提出專家系統(tǒng)時(shí)，以Bacon的口號(hào)為重要依據(jù)。……Bacon（培根）（1561－1626）英國(guó)哲學(xué)家、自然科學(xué)家Bacon（培根）德國(guó)數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：關(guān)于“數(shù)理邏輯”的思想，把形式邏輯符號(hào)化，從而能對(duì)人的思維進(jìn)行運(yùn)算和推理。提出的計(jì)劃：建立一種通用的符號(hào)語(yǔ)言，以及一種在此基礎(chǔ)上進(jìn)行推理的演算?！璍eibnitz(萊布尼茨)

（1646－1716）德國(guó)數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家Leibnitz(萊布尼茨)美籍奧地利數(shù)理邏輯學(xué)家對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：研究數(shù)理邏輯中的一些根本性問(wèn)題，即“形式系統(tǒng)的完備性和可判定性”。1930年證明：一階謂詞演算的完備性定理。1931年證明了兩條不完備性定理：提出人的思維形式化和機(jī)械化的某些極限，在理論上證明了有些事情是做不到的。……Godel(哥德?tīng)?（1906－1978）美籍奧地利數(shù)理邏輯學(xué)家Godel(哥德?tīng)?英國(guó)數(shù)學(xué)家1936年提出一種理想計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型—“圖靈機(jī)”。對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：1950年提出著名的“圖靈實(shí)驗(yàn)”。給出智能標(biāo)準(zhǔn)的明確定義：把人和計(jì)算機(jī)分處兩個(gè)不同的房間，并且互相對(duì)話，如果作為人的一方不能判斷對(duì)方是人還是計(jì)算機(jī)，則那臺(tái)計(jì)算機(jī)就達(dá)到了人的智能?！璗uring(圖靈)（1912－1954）英國(guó)數(shù)學(xué)家Turing(圖靈)1946年研制成功世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“ENIAC”對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：為人工智能研究奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)……JohnVonNouma

(約翰·馮·諾依曼)（1903－1957）

1946年研制成功世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“ENIAC”JW.S.Mcculloch(麥克洛奇)&W.Pitts(皮茲)1943年，結(jié)合了神經(jīng)生理學(xué)和數(shù)理邏輯的研究，提出了M-P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。1943年建立第一個(gè)“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型”開(kāi)創(chuàng)微觀AI——通過(guò)模擬人腦來(lái)實(shí)現(xiàn)智能W.S.Mcculloch(麥克洛奇)&W.Pit美國(guó)數(shù)學(xué)家1948年創(chuàng)立“信息論”對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：信息論認(rèn)為人的心理活動(dòng)可通過(guò)信息的形式加以研究，并提出了描述人的心理活動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。信息論和心理學(xué)的結(jié)合構(gòu)成了當(dāng)代AI研究的一個(gè)重要潮流——宏觀人工智能研究……克勞德·香農(nóng)(ClaudeElwoodShannon1916-2001)信息論是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究信息、信息熵、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)壓縮等問(wèn)題的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。美國(guó)數(shù)學(xué)家克勞德·香農(nóng)信息論是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?美國(guó)的人工智能之父麥卡錫

JohnMcCarthy（麥卡錫）1971年圖靈獎(jiǎng)獲得者。1927年9月出生于美國(guó)波士頓。1948年加州理工大學(xué)獲數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位。1951年普林斯頓獲數(shù)學(xué)博士學(xué)位。曾供職于普林斯頓，斯坦福,Dartmouth和MIT。1962年，加入斯坦福大學(xué)，并創(chuàng)建了斯坦福人工智能實(shí)驗(yàn)室，工作直到2000年退休。美國(guó)的人工智能之父麥卡錫1927年9月出生于美國(guó)波士頓。1956年夏天Boston，Dartmouth(達(dá)特茅斯)學(xué)院McCarthy召集與會(huì)人員數(shù)學(xué)家McCarthy信息學(xué)家Shannon心理學(xué)家和神經(jīng)生理學(xué)家Lochester(IBM信息研究中心負(fù)責(zé)人）,Moore（IBM）,Solomonff（MIT）計(jì)算機(jī)科學(xué)家Simon,Newell,Samuel,Minsky（哈佛）,Selfridge（MIT）。1.AI的誕生1956年夏天1.AI的誕生

McCarthy在此次會(huì)議上提議正式使用：

ArtificialIntelligence（簡(jiǎn)稱AI），標(biāo)志著“人工智能”作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科正式誕生。McCarthy在此次會(huì)議上提議正式使用：Artifici2.AI曲折的發(fā)展歷程早期的熱情、巨大的期望（1952-1969）現(xiàn)實(shí)的困境（1966-1973）基于知識(shí)的系統(tǒng)：力量的鑰匙？(1969–1979)AI成為工業(yè)(1980–現(xiàn)在)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸(1986–現(xiàn)在)AI成為科學(xué)(1987–現(xiàn)在)IntelligentAgent的出現(xiàn)(1995–現(xiàn)在)……2.AI曲折的發(fā)展歷程早期的熱情、巨大的期望（1952-第一階段：早期的熱情、巨大的期望

(1952～1969)自然語(yǔ)言的機(jī)器翻譯1953年，美國(guó)喬治大學(xué)，1954年IBM公司在701計(jì)算機(jī)上做俄譯英的公開(kāi)表演。此時(shí)，前蘇聯(lián)、中國(guó)也開(kāi)展機(jī)器翻譯的研究。利用計(jì)算機(jī)證明數(shù)學(xué)定理1956年，Newell和Simon，用程序LogicTheorist證明《數(shù)學(xué)原理》第二章中的38條定理，1963年證明全部52條定理。

（人工智能的真正開(kāi)端）1956年，Samuel研制了第一個(gè)跳棋程序具有學(xué)習(xí)功能，打敗一個(gè)州冠軍。第一階段：早期的熱情、巨大的期望

(1956年，Selfridge研制第一個(gè)字符識(shí)別程序。1959年，提出功能更強(qiáng)的模式識(shí)別。1957年，Newell，Shaw和Simon研究不依賴具體領(lǐng)域的通用解題程序GPS(GeneralProblemSolving）1965年，Robinson提出消解法（即歸結(jié)原理），掀起研究計(jì)算機(jī)定理證明的又一次高潮。1956年，Selfridge研制第一個(gè)字符識(shí)別程序。195Newell,Simon等人過(guò)于樂(lè)觀不出10年，計(jì)算機(jī)將成為世界象棋冠軍。不出10年，計(jì)算機(jī)將發(fā)現(xiàn)和證明重要的數(shù)學(xué)定理。不出10年，計(jì)算機(jī)將能譜寫(xiě)具有優(yōu)秀作曲家水平的樂(lè)曲。不出10年，大多數(shù)心理學(xué)理論將在計(jì)算機(jī)上形成。有人甚至斷言，20世紀(jì)80年代將全面實(shí)現(xiàn)AI，2000年機(jī)器智能超過(guò)人?！?/p>

Newell,Simon等人過(guò)于樂(lè)觀不出10年，計(jì)算機(jī)將成第二階段：現(xiàn)實(shí)的困境(1966～1973)消解法（歸結(jié)原理）能力有限

例如：證明兩個(gè)連續(xù)函數(shù)之和仍是連續(xù)函數(shù)，推了10萬(wàn)步還沒(méi)有推出。

Sauel的下棋程序，1965年，世界冠軍Helmann獲得四連勝。機(jī)器翻譯鬧出不少笑話

有人挖苦說(shuō)，美國(guó)花了2000萬(wàn)美元為機(jī)器翻譯立了一塊“墓碑”。第二階段：現(xiàn)實(shí)的困境(1966～1973)消解法（歸結(jié)原理機(jī)器翻譯鬧出的笑話舉例：“Thespiritiswillingbutthefleshisweak”“心有余而力不足”機(jī)器翻譯過(guò)程：英語(yǔ)－>俄語(yǔ)－>英語(yǔ)結(jié)果被譯為：“Thevodkaisgoodbutthemeatisspoiled”“伏特加是好的，肉變質(zhì)了”。“Outofsight,outofmind”“眼不見(jiàn)心不煩”將其翻譯成俄語(yǔ)，“又瞎又瘋”。……機(jī)器翻譯鬧出的笑話舉例：“Thespiritiswil從神經(jīng)生理學(xué)角度研究AI，存在不可逾越的困難。人腦有1010以上個(gè)神經(jīng)元，能否將1010個(gè)機(jī)器組成一個(gè)聯(lián)合運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)？1973年，英國(guó)發(fā)表了Lighthillreport，認(rèn)為AI的研究即使不是騙局，至少也是庸人自擾。終止了英國(guó)的AI研究。IBM公司也取消了本公司范圍內(nèi)的AI研究活動(dòng)。從神經(jīng)生理學(xué)角度研究AI，存在不可逾越的困難。人腦有1010第三階段KBS:力量的鑰匙?(1969-1979)Newell,Simon等老一輩AI專家，關(guān)心的是“通用的、萬(wàn)能的符號(hào)邏輯運(yùn)算體系”——物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)。Nilsson更進(jìn)一步提出，物理符號(hào)體系的核心方法是邏輯演繹方法。他的口號(hào)——“命題主義”，主張一切AI研究應(yīng)在一個(gè)類似邏輯的形式框架內(nèi)進(jìn)行。1968年，Stanford年輕教授Feigenbaum主持的專家系統(tǒng)DENDRAL問(wèn)世，開(kāi)創(chuàng)了AI的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，以知識(shí)為基礎(chǔ)的專家咨詢系統(tǒng)（KBS）。第三階段KBS:力量的鑰匙?(1969-1979)Newe1994年度圖靈獎(jiǎng)得主。1965年世界上第一個(gè)專家系統(tǒng)程序DENDRAL。DENDRAL中保存著化學(xué)家的知識(shí)和質(zhì)譜儀的知識(shí)，可以根據(jù)給定的有機(jī)化合物的分子式和質(zhì)譜圖，從幾千種可能的分子結(jié)構(gòu)中挑選出一個(gè)正確的分子結(jié)構(gòu)。驗(yàn)證了費(fèi)根鮑姆關(guān)于知識(shí)工程的理論的正確性為專家系統(tǒng)軟件的發(fā)展和應(yīng)用開(kāi)辟了道路，逐漸形成具有相當(dāng)規(guī)模的市場(chǎng)，其應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)部門(mén)。愛(ài)德華·費(fèi)根鮑姆(EdwardAlbertFeigenbaum)1994年度圖靈獎(jiǎng)得主。愛(ài)德華·費(fèi)根鮑姆(EdwardAl人工智能研究的一個(gè)歷史性突破。醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)：MYCIN。名言：“知識(shí)中蘊(yùn)藏著力量”(“IntheKnowledgeliesthepower”)。于培根的名言"知識(shí)就是力量"意義相近，但更確切：知識(shí)只有被人所發(fā)掘和掌握時(shí)，才能生成力量。1963年《ComputersandThought》世界上第一本有關(guān)人工智能的經(jīng)典性專著。80年代《TheHandbookofArtificialIntelligence》內(nèi)容涵蓋人工智能的理論與實(shí)踐的方方面面，是從事人工智能研究和開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)人員必備的參考書(shū)。人工智能研究的一個(gè)歷史性突破。Feigenbaum及其提出的KBS的主要貢獻(xiàn)在IJCAI-1977上，F(xiàn)eigenbaum提出知識(shí)工程、專家系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)工具Feigenbaum認(rèn)為，萬(wàn)能的邏輯體系從根本上說(shuō)是不可能的，其最大弱點(diǎn)就是缺乏知識(shí)，缺乏人類在幾千年的文明史上積累起來(lái)的知識(shí)。Feigenbaum的主要貢獻(xiàn)：知識(shí)工程是1977-1987AI中最有成就的分支之一在恢復(fù)和推進(jìn)AI的社會(huì)形象方面起了很大作用Feigenbaum及其提出的KBS的主要貢獻(xiàn)在IJCAI-第四階段：AI成為工業(yè)(1980–現(xiàn)在)專家系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)工具1981年，日本的“第五代計(jì)算機(jī)”計(jì)劃英國(guó)的AlveyReport建議恢復(fù)投資AI提出“基于知識(shí)的智能系統(tǒng)”（IntelligentKnowledgeBasedSystem,IKBS）第四階段：AI成為工業(yè)(1980–現(xiàn)在)專家系統(tǒng)及其開(kāi)第五階段：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸(1986-現(xiàn)在)1969年，Bryson提出反向傳播算法1982年，Hopfield神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)

（成功的求解了旅行商問(wèn)題）1986年，Rumelhart&McClelland：主編論文集—ParallelDistributedProcessing

形成“聯(lián)接主義”方法，與“符號(hào)主義”方法形成互補(bǔ)第五階段：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸(1986-現(xiàn)在)1969年，Br第六階段:AI成為科學(xué)（1987－現(xiàn)在）AI理論應(yīng)建立在嚴(yán)密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上

嚴(yán)格的定理、確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，不靠直覺(jué)與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用相關(guān)，而不是與玩具樣例相關(guān)機(jī)器學(xué)習(xí)不應(yīng)與信息論分離不確定性推理不應(yīng)與隨機(jī)模型分離搜索不應(yīng)和經(jīng)典的優(yōu)化及控制分離自動(dòng)推理不應(yīng)和形式化方法分離在方法論上，AI已成為堅(jiān)實(shí)的科學(xué)方法利用Internet和共享測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)及代碼，AI系統(tǒng)的重復(fù)實(shí)驗(yàn)成為可能第六階段:AI成為科學(xué)（1987－現(xiàn)在）AI理論應(yīng)建立在第七階段:IntelligentAgent的出現(xiàn)(1995-現(xiàn)在)Internet：最重要的IntelligentAgent環(huán)境之一AI成為搜索引擎、推薦系統(tǒng)、商務(wù)智能系統(tǒng)的基本工具“Agent的觀點(diǎn)”：將AI領(lǐng)域目前分離的子領(lǐng)域重新組織為一個(gè)有機(jī)整體Russell&Norvig.AI:AModernApproachPoolsetal.1998Nilsson,1998……第七階段:IntelligentAgent的出現(xiàn)(19Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?1、人類認(rèn)知過(guò)程探求高層次思維決策與初級(jí)信息處理的關(guān)系用計(jì)算機(jī)程序模擬人的思維策略水平，用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言模擬人的初級(jí)信息處理過(guò)程。研究認(rèn)知過(guò)程的主要任務(wù)1、人類認(rèn)知過(guò)程探求高層次思維決策與初級(jí)信息處理的關(guān)系研究認(rèn)2、智能信息處理系統(tǒng)的假設(shè)信息處理系統(tǒng)：符號(hào)操作系統(tǒng)(SymbolOperationSystem)

物理符號(hào)系統(tǒng)(PhysicalSymbolSystem)。

符號(hào)：模式(pattern)。

2、智能信息處理系統(tǒng)的假設(shè)信息處理系統(tǒng)：(1)輸入符號(hào)(input)(2)輸出符號(hào)(output)(3)存儲(chǔ)符號(hào)(store)(4)復(fù)制符號(hào)(copy)(5)建立符號(hào)結(jié)構(gòu)通過(guò)找出各符號(hào)間的關(guān)系，在符號(hào)系統(tǒng)中形成符號(hào)結(jié)構(gòu)(6)條件性遷移(conditionaltransfer)根據(jù)已有符號(hào)，繼續(xù)完成活動(dòng)過(guò)程。一個(gè)完善的符號(hào)系統(tǒng)應(yīng)具有6種基本功能：(1)輸入符號(hào)(input)一個(gè)完善的符號(hào)系統(tǒng)應(yīng)具有6種基如果一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)具有上述全部6種功能，能夠完成這個(gè)全過(guò)程，那么它就是一個(gè)完整的物理符號(hào)系統(tǒng)。人具有上述6種功能；現(xiàn)代計(jì)算機(jī)也具備物理符號(hào)系統(tǒng)的這6種功能。把人看成一個(gè)智能信息處理系統(tǒng)如果一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)具有上述全部6種功能，能夠完成這個(gè)全過(guò)程任何一個(gè)系統(tǒng)，如果它能表現(xiàn)出智能，那么它就必定能夠執(zhí)行上述6種功能。反之，任何系統(tǒng)如果具有這6種功能，那么它就能夠表現(xiàn)出智能；智能是指人類所具有的智能。物理符號(hào)系統(tǒng)的假設(shè)任何一個(gè)系統(tǒng)，如果它能表現(xiàn)出智能，那么它就必定能夠執(zhí)行上述6推論1

既然人具有智能，那么他(她)就一定是個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)。推論2

既然計(jì)算機(jī)是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，它就一定能夠表現(xiàn)出智能。（人工智能的基本條件）

推論3

既然人是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)也是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，那么就能夠用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的活動(dòng)。物理符號(hào)系統(tǒng)3個(gè)推論推論1既然人具有智能，那么他(她)就一定是個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)認(rèn)知生理學(xué)認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)知信息學(xué)認(rèn)知工程學(xué)

人類的認(rèn)知行為具有不同的層次認(rèn)知生理學(xué)人類的認(rèn)知行為具有不同的層次研究認(rèn)知行為的生理過(guò)程研究人的神經(jīng)系統(tǒng)(神經(jīng)元、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和大腦)的活動(dòng)認(rèn)知科學(xué)研究的底層

認(rèn)知生理學(xué)研究認(rèn)知行為的心理活動(dòng)主要研究人的思維策略認(rèn)知科學(xué)研究的頂層認(rèn)知心理學(xué)研究認(rèn)知行為的生理過(guò)程認(rèn)知生理學(xué)研究認(rèn)知行為的心理活動(dòng)認(rèn)知心研究人的認(rèn)知行為在人體內(nèi)的初級(jí)信息處理主要研究人的認(rèn)知行為如何通過(guò)初級(jí)信息自然處理，由生理活動(dòng)變?yōu)樾睦砘顒?dòng)及其逆過(guò)程，即由心理活動(dòng)變?yōu)樯硇袨?。認(rèn)知活動(dòng)的中間層，承上啟下。認(rèn)知信息學(xué)研究人的認(rèn)知行為在人體內(nèi)的初級(jí)信息處理認(rèn)知信息學(xué)研究認(rèn)知行為的信息加工處理主要研究如何通過(guò)以計(jì)算機(jī)為中心的人工信息處理系統(tǒng)，對(duì)人的各種認(rèn)知行為（如知覺(jué)、思維、記憶、語(yǔ)言、學(xué)習(xí)、理解、推理、識(shí)別等）進(jìn)行信息處理。研究認(rèn)知科學(xué)和認(rèn)知行為的工具現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)和現(xiàn)代認(rèn)知生理學(xué)的重要研究手段。認(rèn)知工程學(xué)研究認(rèn)知行為的信息加工處理認(rèn)知工程學(xué)機(jī)器智能可以模擬人類智能智能計(jì)算機(jī)的功能

下棋、證明定理、翻譯語(yǔ)言文字和解決難題等

神經(jīng)計(jì)算機(jī)(neuralcomputer)

能以類似人類的方式進(jìn)行“思考”，力圖重建人腦的形象。通過(guò)對(duì)量子計(jì)算(quantumcomputing)的研究，產(chǎn)生量子計(jì)算機(jī)。3、人類智能的計(jì)算機(jī)模擬機(jī)器智能可以模擬人類智能3、人類智能的計(jì)算機(jī)模擬1950年，圖靈發(fā)表《計(jì)算機(jī)能思考嗎？》，給人工智能下一個(gè)定義，而且論證了人工智能的可能性。如果一臺(tái)機(jī)器能夠通過(guò)圖靈實(shí)驗(yàn)，那它是智慧的。圖靈實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)：讓人在不看外型的情況下不能區(qū)別是機(jī)器的行為還是人的行為時(shí)，這個(gè)機(jī)器就是智慧的。圖靈實(shí)驗(yàn)1950年，圖靈發(fā)表《計(jì)算機(jī)能思考嗎？》，給人工智能下一個(gè)定游戲由一男(A)、一女(B)和一名詢問(wèn)者(C)進(jìn)行；C與A、B被隔離，通過(guò)電傳打字機(jī)與A、B對(duì)話。詢問(wèn)者只知道二人的稱呼是X，Y，通過(guò)提問(wèn)以及回答來(lái)判斷，最終作出“X是A，Y是B”或者“X是B，Y是A”的結(jié)論。游戲中，A必須盡力使C判斷錯(cuò)誤，而B(niǎo)的任務(wù)是幫助C。當(dāng)一個(gè)機(jī)器代替了游戲中的A，并且機(jī)器將試圖使得C相信它是一個(gè)人。如果機(jī)器通過(guò)了圖靈測(cè)試，就認(rèn)為它是"智慧"的。圖靈測(cè)試游戲由一男(A)、一女(B)和一名詢問(wèn)者(C)進(jìn)行；圖靈測(cè)試Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?

(1)符號(hào)主義(Symbolicism)

(2)聯(lián)結(jié)主義(Connectionism)

(3)行為主義(Actionism)1、

人工智能的主要學(xué)派(1)符號(hào)主義(Symbolicism)1、

人工智能符號(hào)主義(Symbolicism)，邏輯主義(Logicism)、心理學(xué)派(Psychlogism)或計(jì)算機(jī)學(xué)派(Computerism)

物理符號(hào)系統(tǒng)(即符號(hào)操作系統(tǒng))假設(shè)和有限合理性原理。聯(lián)結(jié)主義(Connectionism)，仿生學(xué)派(Bionicsism)、生理學(xué)派(Physiologism)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間的連接機(jī)制與學(xué)習(xí)算法。行為主義(Actionism)，進(jìn)化主義(Evolutionism)、控制論學(xué)派(Cyberneticsism)控制論及感知-動(dòng)作型控制系統(tǒng)。符號(hào)主義(Symbolicism)，邏輯主義(Logicis2對(duì)人工智能發(fā)展歷史的不同看法符號(hào)主義人工智能源于數(shù)理邏輯。在1956年首先采用“人工智能”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。啟發(fā)式算法→專家系統(tǒng)→知識(shí)工程理論與技術(shù)長(zhǎng)期一枝獨(dú)秀，為人工智能的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)，尤其是專家系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，為人工智能走向工程應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際具有特別重要意義。人工智能的主流派。代表有紐厄爾、肖、西蒙和尼爾遜(Nilsson)等。2對(duì)人工智能發(fā)展歷史的不同看法符號(hào)主義聯(lián)結(jié)主義人工智能源于仿生學(xué)，特別是人腦模型的研究。1943年，生理學(xué)家麥卡洛克(McCulloch)和數(shù)理邏輯學(xué)家皮茨(Pitts)創(chuàng)立的腦模型，即MP模型。60-70年代，對(duì)以感知機(jī)(perceptron)為代表的腦模型的研究出現(xiàn)熱潮，在70年代后期至80年代初期落入低潮。Hopfield教授在1982年和1984年發(fā)表兩篇重要論文，提出用硬件模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，聯(lián)結(jié)主義又重新抬頭。1986年魯梅爾哈特(Rumelhart)等人提出多層網(wǎng)絡(luò)中的反向傳播(BP)算法。此后，從模型到算法，從理論分析到工程實(shí)現(xiàn)，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)走向市場(chǎng)打下基礎(chǔ)。對(duì)ANN的研究熱情仍然不減。聯(lián)結(jié)主義行為主義人工智能源于控制論?？刂普撍枷朐缭?0-50年代就成為時(shí)代思潮的重要部分，影響了早期的人工智能工作者。60-70年代，控制論系統(tǒng)的研究取得一定進(jìn)展80年代誕生了智能控制和智能機(jī)器人系統(tǒng)。近年來(lái)，以人工智能新學(xué)派的面孔出現(xiàn)，引起許多人的興趣與研究。行為主義3

對(duì)人工智能基本理論的爭(zhēng)論符號(hào)主義人的認(rèn)知基元是符號(hào)，認(rèn)知過(guò)程即符號(hào)操作過(guò)程。人是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)也是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)。能用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的智能行為用計(jì)算機(jī)的符號(hào)操作來(lái)模擬人的認(rèn)知過(guò)程。人的思維是可操作的。知識(shí)是信息的一種形式，是構(gòu)成智能的基礎(chǔ)。人工智能的核心問(wèn)題是知識(shí)表示、知識(shí)推理和知識(shí)運(yùn)用。知識(shí)可用符號(hào)表示，也可用符號(hào)進(jìn)行推理，能建立起基于知識(shí)的人類智能和機(jī)器智能的統(tǒng)一理論體系。3

對(duì)人工智能基本理論的爭(zhēng)論符號(hào)主義

聯(lián)結(jié)主義人的思維基元是神經(jīng)元，而不是符號(hào)處理過(guò)程。對(duì)物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)持反對(duì)意見(jiàn)，認(rèn)為人腦不同于電腦并提出聯(lián)結(jié)主義的大腦工作模式，以取代符號(hào)操作的電腦工作模式。

聯(lián)結(jié)主義行為主義智能取決于感知和行動(dòng)(所以稱為行為主義)提出智能行為的“感知-動(dòng)作”模式。智能不需要知識(shí)、不需要表示、不需要推理；人工智能可以象人類智能一樣逐步進(jìn)化(稱為進(jìn)化主義)；智能行為只能在現(xiàn)實(shí)世界中與周圍環(huán)境交互作用而表現(xiàn)出來(lái)。符號(hào)主義(還包括聯(lián)結(jié)主義)對(duì)真實(shí)世界客觀事物的描述及其智能行為工作模式是過(guò)于簡(jiǎn)化的抽象，不能真實(shí)地反映客觀存在。行為主義4

對(duì)人工智能技術(shù)路線的爭(zhēng)論如何在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)人工智能系統(tǒng)、研制智能機(jī)器和開(kāi)發(fā)智能產(chǎn)品沿著什么技術(shù)路線和策略來(lái)發(fā)展人工智能存在不同的派別，不同的路線專用路線、通用路線硬件路線、軟件路線4

對(duì)人工智能技術(shù)路線的爭(zhēng)論如何在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)人工智能系專用路線研制與開(kāi)發(fā)專用的智能計(jì)算機(jī)、人工智能軟件、專用開(kāi)發(fā)工具、人工智能語(yǔ)言和其它專用設(shè)備。

通用路線通用的計(jì)算機(jī)硬件和軟件能夠?qū)θ斯ぶ悄荛_(kāi)發(fā)提供有效的支持，能夠解決廣泛的和一般的人工智能問(wèn)題。強(qiáng)調(diào)人工智能應(yīng)用系統(tǒng)和人工智能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，應(yīng)與計(jì)算機(jī)主體技術(shù)和主流技術(shù)相結(jié)合。把知識(shí)工程視為軟件工程的一個(gè)分支。

專用路線硬件路線人工智能的發(fā)展主要依靠硬件技術(shù)。智能機(jī)器的開(kāi)發(fā)主要有賴于各種智能硬件、智能工具及固化技術(shù)。

軟件路線

強(qiáng)調(diào)人工智能的發(fā)展主要依靠軟件技術(shù)。認(rèn)為智能機(jī)器的研制主要在于開(kāi)發(fā)各種智能軟件、工具及其應(yīng)用系統(tǒng)。硬件路線5AI研究的5個(gè)基本問(wèn)題1987年5月，在MIT召開(kāi)了AI專題討論會(huì)，幾位主要代表人物闡述了對(duì)AI基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)，評(píng)價(jià)有關(guān)基礎(chǔ)性工作。1991年《ArtificialIntelligence》(1991,Vol.47)發(fā)表了AI基礎(chǔ)研究專輯。其中，Kirsh提出了AI的五個(gè)基本問(wèn)題：知識(shí)與概念化是不是AI的核心？認(rèn)知能力能否與載體分開(kāi)來(lái)研究？認(rèn)知的軌跡是否可用類自然語(yǔ)言來(lái)描述？學(xué)習(xí)能否與認(rèn)知分開(kāi)來(lái)研究？所有的認(rèn)知是否有一種統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)？針對(duì)上述五個(gè)基本問(wèn)題，各個(gè)流派都做出不同的回答。5AI研究的5個(gè)基本問(wèn)題1987年5月，在MIT召開(kāi)了A6智能的本質(zhì)是什么？計(jì)算機(jī)所完成的高速數(shù)字計(jì)算，不算高級(jí)的智能行為現(xiàn)實(shí)世界要處理的大多數(shù)問(wèn)題并非數(shù)值計(jì)算自然語(yǔ)言理解和翻譯圖形、圖象、聲音的理解決策管理、醫(yī)療診斷……需要將計(jì)算機(jī)從“數(shù)值世界”推廣到“知識(shí)世界”，即從“數(shù)據(jù)處理范圍”擴(kuò)展到“符號(hào)知識(shí)處理范疇”“試探性的搜索、啟發(fā)式的、不精確的、模糊的、甚至允許出現(xiàn)錯(cuò)誤的推理方法才更符合人類的思維過(guò)程……6智能的本質(zhì)是什么？計(jì)算機(jī)所完成的高速數(shù)字計(jì)算，不算高級(jí)Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?1.問(wèn)題求解人工智能的第一個(gè)大成就是發(fā)展了能夠求解難題的下棋(如國(guó)際象棋)程序。在下棋程序中應(yīng)用的某些技術(shù)，如向前看幾步，并把困難的問(wèn)題分成一些比較容易的子問(wèn)題，發(fā)展成為人工智能基本技術(shù)——搜索和問(wèn)題歸約。今天的計(jì)算機(jī)程序能夠下錦標(biāo)賽水平的各種方盤(pán)棋、十五子棋和國(guó)際象棋。另一種問(wèn)題求解程序把各種數(shù)學(xué)公式符號(hào)匯編在一起，其性能達(dá)到很高的水平，并正在為許多科學(xué)家和工程師所應(yīng)用。1.問(wèn)題求解人工智能的第一個(gè)大成就是發(fā)展了能夠求解難題的2.邏輯推理與定理證明人工智能研究中最持久的子領(lǐng)域之一。找到一些方法，只把注意力集中在一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)中的有關(guān)事實(shí)上，留意可信的證明，并在出現(xiàn)新信息時(shí)適時(shí)修正這些證明。1976年7月，美國(guó)的阿佩爾(K.Appel)等人合作解決了長(zhǎng)達(dá)124年之久的難題--四色定理。三臺(tái)大型計(jì)算機(jī)，1200小時(shí)CPU時(shí)間，并對(duì)中間結(jié)果進(jìn)行人為反復(fù)修改500多處。四色定理的成功證明曾轟動(dòng)計(jì)算機(jī)界。2.邏輯推理與定理證明人工智能研究中最持久的子領(lǐng)域之一。13.自然語(yǔ)言理解NLP(NaturalLanguageProcessing)

人工智能的早期研究領(lǐng)域之一。能夠從內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)回答提出的問(wèn)題的程序，程序通過(guò)閱讀文本材料和建立內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠把句子從一種語(yǔ)言翻譯為另一種語(yǔ)言，執(zhí)行給出的指令和獲取知識(shí)等。能夠在一定程度上翻譯從話筒輸入的口頭指令。目前研究的主要課題：在翻譯句子時(shí)，以主題和對(duì)話情況為基礎(chǔ)，注意大量的一般常識(shí)--世界知識(shí)和期望作用的重要性。人工智能在語(yǔ)言翻譯與語(yǔ)音理解程序方面已經(jīng)取得的成就，發(fā)展為人類自然語(yǔ)言處理的新概念。3.自然語(yǔ)言理解NLP(NaturalLanguage4.自動(dòng)程序設(shè)計(jì)一個(gè)重要研究領(lǐng)域。已研制出能夠以各種不同的目的描述(例如輸入/輸出對(duì)，高級(jí)語(yǔ)言描述，甚至自然語(yǔ)言描述算法)來(lái)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序。對(duì)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)的研究不僅可以促進(jìn)半自動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展，也使通過(guò)修正自身數(shù)碼進(jìn)行學(xué)習(xí)(即修正它們的性能)的人工智能系統(tǒng)得到發(fā)展。自動(dòng)編制一份程序來(lái)獲得某種指定結(jié)果的任務(wù)同證明一份給定程序?qū)@得某種指定結(jié)果的任務(wù)緊密相關(guān)（程序驗(yàn)證）4.自動(dòng)程序設(shè)計(jì)一個(gè)重要研究領(lǐng)域。5.專家系統(tǒng)一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，內(nèi)部具有大量專家水平的某個(gè)領(lǐng)域知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問(wèn)題的方法來(lái)解決該領(lǐng)域的問(wèn)題。一個(gè)具有大量專門(mén)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，應(yīng)用人工智能技術(shù)，根據(jù)某個(gè)領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)人類專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過(guò)程，以解決需要專家決定的復(fù)雜問(wèn)題。在某個(gè)領(lǐng)域的專家與系統(tǒng)設(shè)計(jì)者之間經(jīng)過(guò)艱苦的反復(fù)交換意見(jiàn)之后建立起來(lái)。當(dāng)前的研究涉及有關(guān)專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各種問(wèn)題。5.專家系統(tǒng)一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，內(nèi)部具有大量專家水平的發(fā)展專家系統(tǒng)的關(guān)鍵是表達(dá)和運(yùn)用專家知識(shí)，即來(lái)自人類專家的并能解決有關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的典型問(wèn)題的事實(shí)和過(guò)程。和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序最本質(zhì)的區(qū)別：專家系統(tǒng)所要解決的問(wèn)題一般沒(méi)有算法解，經(jīng)常在不完全、不精確或不確定的信息基礎(chǔ)上作出結(jié)論?？梢越鉀Q的問(wèn)題包括：解釋、預(yù)測(cè)、診斷、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、監(jiān)視、修理、指導(dǎo)和控制等。高性能的專家系統(tǒng)已從學(xué)術(shù)研究進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用研究。隨著人工智能整體水平的提高，專家系統(tǒng)也獲得發(fā)展。正在開(kāi)發(fā)的新一代專家系統(tǒng)有分布式專家系統(tǒng)和協(xié)同式專家系統(tǒng)等。發(fā)展專家系統(tǒng)的關(guān)鍵是表達(dá)和運(yùn)用專家知識(shí)，即來(lái)自人類專家的并能6.機(jī)器學(xué)習(xí)人工智能研究上最突出和最重要的一個(gè)方面。學(xué)習(xí)是人類智能的主要標(biāo)志和獲得知識(shí)的基本手段。機(jī)器學(xué)習(xí)(自動(dòng)獲取新的事實(shí)及新的推理算法)使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑。香克(R.Shank)："一臺(tái)計(jì)算機(jī)若不會(huì)學(xué)習(xí)，就不能稱為具有智能?！皺C(jī)器學(xué)習(xí)有助于發(fā)現(xiàn)人類學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。6.機(jī)器學(xué)習(xí)人工智能研究上最突出和最重要的一個(gè)方面。7.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于馮?諾依曼(VanNeumann)體系結(jié)構(gòu)的局限性，數(shù)字計(jì)算機(jī)存在一些尚無(wú)法解決的問(wèn)題。人們一直在尋找新的信息處理機(jī)制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算就是其中之一。用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理直覺(jué)和形象思維信息具有比傳統(tǒng)處理方式好得多的效果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有著非常廣闊的科學(xué)背景，是眾多學(xué)科研究的綜合成果。對(duì)人腦神經(jīng)元和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，可能創(chuàng)造出新一代人工智能機(jī)--神經(jīng)計(jì)算機(jī)。7.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于馮?諾依曼(VanNeumann)體系8.機(jī)器人學(xué)人工智能研究日益受到重視的另一個(gè)分支包括對(duì)操作機(jī)器人裝置程序的研究。機(jī)器人和機(jī)器人學(xué)的研究促進(jìn)了許多人工智能思想的發(fā)展。智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用體現(xiàn)出廣泛的學(xué)科交叉，涉及眾多的課題，如機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)、機(jī)械、控制、智能、視覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、機(jī)器人裝配、惡劣環(huán)境下的機(jī)器人以及機(jī)器人語(yǔ)言等。機(jī)器人已在各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、旅游業(yè)、空中和海洋以及國(guó)防等領(lǐng)域獲得越來(lái)越普遍的應(yīng)用。8.機(jī)器人學(xué)人工智能研究日益受到重視的另一個(gè)分支9.模式識(shí)別用計(jì)算機(jī)代替人類或幫助人類感知模式對(duì)人類感知外界功能的模擬研究計(jì)算機(jī)模式識(shí)別系統(tǒng)，使一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有模擬人類通過(guò)感官接受外界信息、識(shí)別和理解周圍環(huán)境的感知能力。在模式識(shí)別領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法已經(jīng)成功地用于手寫(xiě)字符的識(shí)別、汽車牌照的識(shí)別、指紋識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等方面。9.模式識(shí)別用計(jì)算機(jī)代替人類或幫助人類感知模式10.機(jī)器視覺(jué)（計(jì)算機(jī)視覺(jué)）從模式識(shí)別的一個(gè)研究領(lǐng)域發(fā)展為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。機(jī)器視覺(jué)的前沿研究領(lǐng)域包括：實(shí)時(shí)并行處理、主動(dòng)式定性視覺(jué)、動(dòng)態(tài)和時(shí)變視覺(jué)、三維景物的建模與識(shí)別、實(shí)時(shí)圖象壓縮傳輸和復(fù)原、多光譜和彩色圖象的處理與解釋等。機(jī)器視覺(jué)已在機(jī)器人裝配、衛(wèi)星圖象處理、工業(yè)過(guò)程監(jiān)控、飛行器跟蹤和制導(dǎo)等領(lǐng)域獲得極為廣泛的應(yīng)用。10.機(jī)器視覺(jué)（計(jì)算機(jī)視覺(jué)）從模式識(shí)別的一個(gè)研究領(lǐng)域發(fā)11.智能控制一類無(wú)需(或需要盡可能少的)人的干預(yù)就能夠獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制?；蛘哒f(shuō)，智能控制是驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過(guò)程。自動(dòng)控制的最新發(fā)展階段，也是用計(jì)算機(jī)模擬人類智能的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。。智能控制的核心在高層控制，即組織級(jí)控制。任務(wù)是對(duì)實(shí)際環(huán)境或過(guò)程進(jìn)行組織（決策和規(guī)劃），實(shí)現(xiàn)廣義問(wèn)題求解。目前研究得較多的6個(gè)方面：智能機(jī)器人規(guī)劃與控制、智能過(guò)程規(guī)劃、智能過(guò)程控制、專家控制系統(tǒng)、語(yǔ)音控制以及智能儀器。11.智能控制一類無(wú)需(或需要盡可能少的)人的干預(yù)就能夠12.智能檢索系統(tǒng)研究智能檢索系統(tǒng)已成為科技持續(xù)快速發(fā)展的重要保證。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是儲(chǔ)存某學(xué)科大量事實(shí)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，可以回答用戶提出的有關(guān)該學(xué)科的各種問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)活躍的分支。為了有效地表示、存儲(chǔ)和檢索大量事實(shí)，已經(jīng)發(fā)展了許多技術(shù)。12.智能檢索系統(tǒng)研究智能檢索系統(tǒng)已成為科技持續(xù)快速發(fā)展的重13.智能調(diào)度與指揮確定最佳調(diào)度或組合的問(wèn)題是人類感興趣的又一類問(wèn)題。一個(gè)古典的問(wèn)題：推銷員旅行問(wèn)題。大多數(shù)這類問(wèn)題能夠從可能的組合或序列中選取一個(gè)答案，但組合或序列的范圍很大。試圖求解這類問(wèn)題的程序產(chǎn)生了一種組合爆炸的可能性。即使是大型計(jì)算機(jī)的容量也會(huì)被用光。智能組合調(diào)度與指揮方法已被應(yīng)用于汽車運(yùn)輸調(diào)度、列車的編組與指揮、空中交通管制以及軍事指揮等系統(tǒng)。13.智能調(diào)度與指揮確定最佳調(diào)度或組合的問(wèn)題是人類感興趣14.分布式人工智能(DistributedAI,DAI)與Agent分布式計(jì)算與人工智能結(jié)合的結(jié)果。DAI系統(tǒng)以魯棒性作為控制系統(tǒng)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，并具有互操作性，即不同的異構(gòu)系統(tǒng)在快速變化的環(huán)境中具有交換信息和協(xié)同工作的能力。分布式人工智能的研究目標(biāo)是要?jiǎng)?chuàng)建一種能夠描述自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的精確概念模型。多agent系統(tǒng)(MultiagentSystem,MAS)更能體現(xiàn)人類的社會(huì)智能，具有更大的靈活性和適應(yīng)性，更適合開(kāi)放和動(dòng)態(tài)的世界環(huán)境，已成為人工智能以至計(jì)算機(jī)科學(xué)和控制科學(xué)與工程的研究熱點(diǎn)。14.分布式人工智能(DistributedAI,DA15.計(jì)算智能與進(jìn)化計(jì)算計(jì)算智能(ComputingIntelligence)涉及神經(jīng)計(jì)算、模糊計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算等研究領(lǐng)域。進(jìn)化計(jì)算(EvolutionaryComputation)是指一類以達(dá)爾文進(jìn)化論為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)、控制和優(yōu)化人工系統(tǒng)的技術(shù)和方法的總稱包括遺傳算法(GeneticAlgorithms)、進(jìn)化策略(EvolutionaryStrategies)和進(jìn)化規(guī)劃(EvolutionaryProgramming)。15.計(jì)算智能與進(jìn)化計(jì)算計(jì)算智能(ComputingI16.數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)知識(shí)獲取是知識(shí)信息處理的關(guān)鍵問(wèn)題之一。數(shù)據(jù)挖掘通過(guò)綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、粗糙集、模糊數(shù)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和專家系統(tǒng)等多種學(xué)習(xí)手段和方法，從大量的數(shù)據(jù)中提煉出抽象的知識(shí)，揭示出蘊(yùn)涵在數(shù)據(jù)背后的客觀世界的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自動(dòng)獲取。數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)已獲廣泛應(yīng)用。16.數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)知識(shí)獲取是知識(shí)信息處理的關(guān)鍵問(wèn)17.人工生命(ArtificialLife,ALife)用計(jì)算機(jī)和精密機(jī)械等人工媒介生成或構(gòu)造出能夠表現(xiàn)自然生命系統(tǒng)行為特征的仿真系統(tǒng)或模型系統(tǒng)。自然生命系統(tǒng)行為具有自組織、自復(fù)制、自修復(fù)等特征以及形成這些特征的混沌動(dòng)力學(xué)、進(jìn)化和環(huán)境適應(yīng)。人工生命學(xué)科的研究?jī)?nèi)容包括：生命現(xiàn)象的仿生系統(tǒng)、人工建模與仿真、進(jìn)化動(dòng)力學(xué)、人工生命的計(jì)算理論、進(jìn)化與學(xué)習(xí)綜合系統(tǒng)以及人工生命的應(yīng)用等。17.人工生命(ArtificialLife,AL18.系統(tǒng)與語(yǔ)言工具除了實(shí)現(xiàn)智能的研究工作外，開(kāi)發(fā)新的方法也是人工智能研究的一個(gè)重要方面。人工智能對(duì)計(jì)算機(jī)界的某些最大貢獻(xiàn)已經(jīng)以派生的形式表現(xiàn)出來(lái)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一些概念，如分時(shí)系統(tǒng)、編目處理系統(tǒng)和交互調(diào)試系統(tǒng)等，已經(jīng)在人工智能研究中得到發(fā)展。18.系統(tǒng)與語(yǔ)言工具除了實(shí)現(xiàn)智能的研究工作外，開(kāi)發(fā)新的Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?1.對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響專家系統(tǒng)的效益

成功的專家系統(tǒng)能為它的建造者、擁有者和用戶帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

人工智能推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展

人工智能研究已經(jīng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的各個(gè)方面產(chǎn)生并將繼續(xù)產(chǎn)生較大影響。1.對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響專家系統(tǒng)的效益

成功的專家系統(tǒng)能為它的2.對(duì)社會(huì)的影響勞務(wù)就業(yè)問(wèn)題社會(huì)結(jié)構(gòu)變化“人-機(jī)器”的社會(huì)結(jié)構(gòu)，終將為“人-智能機(jī)器-機(jī)器”的社會(huì)結(jié)構(gòu)所取代。思維方式與觀念的變化心理上的威脅技術(shù)失控的危險(xiǎn)引起的法律問(wèn)題2.對(duì)社會(huì)的影響勞務(wù)就業(yè)問(wèn)題3.對(duì)文化的影響改善人類知識(shí)改善人類語(yǔ)言改善文化生活

3.對(duì)文化的影響改善人類知識(shí)Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?1.中國(guó)大陸的AI研究1984年錢(qián)學(xué)森提出思維的三大分類邏輯思維形象思維靈感思維中國(guó)大陸重要的AI研究機(jī)構(gòu)清華大學(xué)智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南京大學(xué)軟件新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中科院自動(dòng)化所模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室……1.中國(guó)大陸的AI研究1984年錢(qián)學(xué)森提出思維的三大分類中國(guó)大陸著名的老一輩AI專家張鈸院士：清華大學(xué)戴汝為院士：中科院自動(dòng)化所陸汝鈐院士：中科院數(shù)學(xué)所……中國(guó)大陸著名的老一輩AI專家2.中國(guó)香港的AI研究中國(guó)香港的著名AI研究機(jī)構(gòu)香港科技大學(xué)香港中文大學(xué)香港大學(xué)……中國(guó)香港的AI領(lǐng)軍人物L(fēng)inFangzhen（林方真）教授：香港科大在AI理論方面的研究成果引入注目擔(dān)任AAAI,IJCAI等頂級(jí)AI會(huì)議的PC……2.中國(guó)香港的AI研究中國(guó)香港的著名AI研究機(jī)構(gòu)Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?1.AI領(lǐng)域的著名期刊最頂級(jí)的AI期刊（部分）JournalofMachineLearningResearchArtificialIntelligence……權(quán)威的AI期刊（部分）ArtificialIntelligenceReviewAIMagazineMachineLearningComputationalIntelligence1.AI領(lǐng)域的著名期刊最頂級(jí)的AI期刊（部分）權(quán)威的AI期刊（續(xù)）JournalofAIResearchPatternRecognitionArtificialIntelligenceinMedicineIEEETrans.onPatternAnalysis&MachineIntelligenceIEEETrans.onKnowledge&DataEngineeringIEEETrans.onNeuralNetworksJournalofDataMining&KnowledgeDiscovery……權(quán)威的AI期刊（續(xù)）2.AI領(lǐng)域的著名會(huì)議最頂級(jí)的AI會(huì)議綜合類：AAAI,IJCAI專業(yè)類：UAI,ICML,NIPS,KDD,……知名的AI會(huì)議（部分）IAAI:InnovativeApplicationsinAI（與AAAI一起開(kāi)）ECAI:EuropeanConf.onAIECML:EuropeanConf.onMachineLearningPKDD(每年與ECML一起開(kāi)）2.AI領(lǐng)域的著名會(huì)議最頂級(jí)的AI會(huì)議知名的AI會(huì)議（續(xù)）ICCV:Intl.Conf.onComputerVisionCVPR:ComputerVision&PatternRecognitionICPR:Intl.Conf.onPatternRecognitionICDM:IEEEIntl.Conf.onDataMiningPAKDD:Pacific-AsiaConf.onKnowledgeDiscovery&DataMiningCIKM:ACMConf.onInformationandKnowledgeManagement……知名的AI會(huì)議（續(xù)）本章結(jié)束，謝謝！本章結(jié)束，謝謝！電子與信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系電子與信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程之一、也是自動(dòng)化、電子信息工程等專業(yè)的選修課程．如何用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人類智能，即如何用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)諸如問(wèn)題求解、規(guī)劃推理、模式識(shí)別、知識(shí)工程、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等只有人類才具備的"智能"，使得計(jì)算機(jī)更好得為人類服務(wù)。課程簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支課程簡(jiǎn)介考試筆試開(kāi)卷考試筆試第1講人工智能概述

(Chapter1OverviewofAI)第1講人工智能概述

(Chapter1OvervOutline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?StuartRussell,PeterNorvig.“ArtificialIntelligence:AModernApproach”.PearsonEducation,2002.中譯本：《人工智能—一種現(xiàn)代方法(第二版)》，姜哲等譯,人民郵電出版社,2004StuartRussell,PeterNorvig.蔡自興，徐光佑.人工智能及其應(yīng)用(第三版).北京：清華大學(xué)出版社，2004.陸汝鈐.人工智能(上、下冊(cè)).科學(xué)出版社，2000.史忠植.高級(jí)人工智能(第二版).科學(xué)出版社,2006.蔡自興，徐光佑.人工智能及其應(yīng)用(第三版).北京：清Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?定義1智能機(jī)器

能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種擬人任務(wù)(anthropomorphictasks)的機(jī)器。定義2人工智能(學(xué)科)

計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來(lái)模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開(kāi)發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。定義3人工智能(能力)

智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類智能有關(guān)的智能行為，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)和問(wèn)題求解等思維活動(dòng)。定義1智能機(jī)器定義4

一種使計(jì)算機(jī)能夠思維，使機(jī)器具有智力的激動(dòng)人心的新嘗試（Haugeland,1985）。定義5

那些與人的思維、決策、問(wèn)題求解和學(xué)習(xí)等有關(guān)活動(dòng)的自動(dòng)化（Bellman,1978）。定義6

用計(jì)算模型研究智力行為（Charniak和McDermott,1985）。定義7

研究那些使理解、推理和行為成為可能的計(jì)算（Winston,1992）。定義4和5涉及擬人思維定義6和7與理性思維有關(guān)定義4一種使計(jì)算機(jī)能夠思維，使機(jī)器具有智力的激動(dòng)人心的定義8

一種能夠執(zhí)行需要人的智能的創(chuàng)造性機(jī)器的技術(shù)（Kurzwell,1990）。定義9

研究如何使計(jì)算機(jī)做事讓人過(guò)得更好（Rick和Knight,1991）。定義10

一門(mén)通過(guò)計(jì)算過(guò)程力圖理解和模仿智能行為的學(xué)科（Schalkoff,1990）。定義11

計(jì)算機(jī)科學(xué)中與智能行為的自動(dòng)化有關(guān)的一個(gè)分支（Luger和Stubblefield,1993）。定義8和9涉及擬人行為定義10和11與學(xué)科范圍有關(guān)定義8一種能夠執(zhí)行需要人的智能的創(chuàng)造性機(jī)器的技術(shù)（KuOutline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?哲學(xué)（428B.C.－現(xiàn)在）

意識(shí)、思維的理性部分的形式化……數(shù)學(xué)（800－現(xiàn)在）

邏輯、計(jì)算、概率……經(jīng)濟(jì)學(xué)（1776－現(xiàn)在）

決策、博弈、運(yùn)籌學(xué)……神經(jīng)科學(xué)（1861－現(xiàn)在）

簡(jiǎn)單細(xì)胞的集合能夠?qū)е滤季S、意識(shí)和行動(dòng)1.AI的基礎(chǔ)哲學(xué)（428B.C.－現(xiàn)在）1.AI的基礎(chǔ)

心理學(xué)(1879－現(xiàn)在)

認(rèn)知心理學(xué)：大腦當(dāng)作信息處理裝置

實(shí)驗(yàn)心理學(xué)：1879年Wundt在萊比錫大學(xué)首創(chuàng)控制論(1948－現(xiàn)在)：1948年Viener

語(yǔ)言學(xué)(1957－現(xiàn)在)：Shinner，喬姆斯基理論心理學(xué)(1879－現(xiàn)在)

計(jì)算機(jī)工程(1940-現(xiàn)在)

電動(dòng)機(jī)械式計(jì)算機(jī)HeathRobinson

：

1940年圖靈研究組，用于破譯德軍情報(bào)真空電子管通用機(jī)器Colossus：1943年圖靈研究組可編程計(jì)算機(jī)Z-3：1941年德國(guó)的KonradZuse

計(jì)算機(jī)工程(1940-現(xiàn)在)2.AI的萌芽古希臘偉大的哲學(xué)家、思想家，Plato（柏拉圖）的學(xué)生代表作《工具論》對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：為形式邏輯奠定了基礎(chǔ)，而形式邏輯是一切推理活動(dòng)的最基本的出發(fā)點(diǎn)。Aristotle(亞里士多德)

（公元前384－322）2.AI的萌芽古希臘偉大的哲學(xué)家、思想家，Plato（柏Aristotle對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)(續(xù))

“三段論”

以真言判斷為其前提的一種演繹推理，借助于一個(gè)共同項(xiàng)，把兩個(gè)直言判斷聯(lián)系起來(lái)，而得出結(jié)論。例如：一切金屬都是能夠熔解的；鐵是金屬；所以，鐵是能夠熔解的。

“演繹法”“模態(tài)邏輯”……【說(shuō)明】：古希臘文化是人類民主、科學(xué)的啟蒙，對(duì)整個(gè)人類做出了十分巨大的貢獻(xiàn)！Aristotle對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)(續(xù))英國(guó)哲學(xué)家、自然科學(xué)家著名口號(hào)：“知識(shí)就是力量”代表作：《新工具》對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：系統(tǒng)地提出了“歸納法”，成為和Aristotle演繹法相輔相成的思維法則。20世紀(jì)70年代末，Stanford大學(xué)Feigenbaum提出專家系統(tǒng)時(shí)，以Bacon的口號(hào)為重要依據(jù)?！瑽acon（培根）（1561－1626）英國(guó)哲學(xué)家、自然科學(xué)家Bacon（培根）德國(guó)數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：關(guān)于“數(shù)理邏輯”的思想，把形式邏輯符號(hào)化，從而能對(duì)人的思維進(jìn)行運(yùn)算和推理。提出的計(jì)劃：建立一種通用的符號(hào)語(yǔ)言，以及一種在此基礎(chǔ)上進(jìn)行推理的演算。……Leibnitz(萊布尼茨)

（1646－1716）德國(guó)數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家Leibnitz(萊布尼茨)美籍奧地利數(shù)理邏輯學(xué)家對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：研究數(shù)理邏輯中的一些根本性問(wèn)題，即“形式系統(tǒng)的完備性和可判定性”。1930年證明：一階謂詞演算的完備性定理。1931年證明了兩條不完備性定理：提出人的思維形式化和機(jī)械化的某些極限，在理論上證明了有些事情是做不到的?！璆odel(哥德?tīng)?（1906－1978）美籍奧地利數(shù)理邏輯學(xué)家Godel(哥德?tīng)?英國(guó)數(shù)學(xué)家1936年提出一種理想計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型—“圖靈機(jī)”。對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：1950年提出著名的“圖靈實(shí)驗(yàn)”。給出智能標(biāo)準(zhǔn)的明確定義：把人和計(jì)算機(jī)分處兩個(gè)不同的房間，并且互相對(duì)話，如果作為人的一方不能判斷對(duì)方是人還是計(jì)算機(jī)，則那臺(tái)計(jì)算機(jī)就達(dá)到了人的智能?！璗uring(圖靈)（1912－1954）英國(guó)數(shù)學(xué)家Turing(圖靈)1946年研制成功世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“ENIAC”對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：為人工智能研究奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)……JohnVonNouma

(約翰·馮·諾依曼)（1903－1957）

1946年研制成功世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“ENIAC”JW.S.Mcculloch(麥克洛奇)&W.Pitts(皮茲)1943年，結(jié)合了神經(jīng)生理學(xué)和數(shù)理邏輯的研究，提出了M-P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。1943年建立第一個(gè)“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型”開(kāi)創(chuàng)微觀AI——通過(guò)模擬人腦來(lái)實(shí)現(xiàn)智能W.S.Mcculloch(麥克洛奇)&W.Pit美國(guó)數(shù)學(xué)家1948年創(chuàng)立“信息論”對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：信息論認(rèn)為人的心理活動(dòng)可通過(guò)信息的形式加以研究，并提出了描述人的心理活動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。信息論和心理學(xué)的結(jié)合構(gòu)成了當(dāng)代AI研究的一個(gè)重要潮流——宏觀人工智能研究……克勞德·香農(nóng)(ClaudeElwoodShannon1916-2001)信息論是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究信息、信息熵、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)壓縮等問(wèn)題的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。美國(guó)數(shù)學(xué)家克勞德·香農(nóng)信息論是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究Outline主要參考書(shū)目AI的定義AI的基礎(chǔ)及萌芽AI的創(chuàng)立及發(fā)展AI與人類智能AI的研究流派AI的研究范圍AI對(duì)人類的影響AI在中國(guó)AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議?Outline主要參考書(shū)目?美國(guó)的人工智能之父麥卡錫

JohnMcCarthy（麥卡錫）1971年圖靈獎(jiǎng)獲得者。1927年9月出生于美國(guó)波士頓。1948年加州理工大學(xué)獲數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位。1951年普林斯頓獲數(shù)學(xué)博士學(xué)位。曾供職于普林斯頓，斯坦福,Dartmouth和MIT。1962年，加入斯坦福大學(xué)，并創(chuàng)建了斯坦福人工智能實(shí)驗(yàn)室，工作直到2000年退休。美國(guó)的人工智能之父麥卡錫1927年9月出生于美國(guó)波士頓。1956年夏天Boston，Dartmouth(達(dá)特茅斯)學(xué)院McCarthy召集與會(huì)人員數(shù)學(xué)家McCarthy信息學(xué)家Shannon心理學(xué)家和神經(jīng)生理學(xué)家Lochester(IBM信息研究中心負(fù)責(zé)人）,Moore（IBM）,Solomonff（MIT）計(jì)算機(jī)科學(xué)家Simon,Newell,Samuel,Minsky（哈佛）,Selfridge（MIT）。1.AI的誕生1956年夏天1.AI的誕生

McCarthy在此次會(huì)議上提議正式使用：

ArtificialIntelligence（簡(jiǎn)稱AI），標(biāo)志著“人工智能”作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科正式誕生。McCarthy在此次會(huì)議上提議正式使用：Artifici2.AI曲折的發(fā)展歷程早期的熱情、巨大的期望（1952-1969）現(xiàn)實(shí)的困境（1966-1973）基于知識(shí)的系統(tǒng)：力量的鑰匙？(1969–1979)AI成為工業(yè)(1980–現(xiàn)在)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸(1986–現(xiàn)在)AI成為科學(xué)(1987–現(xiàn)在)IntelligentAgent的出現(xiàn)(1995–現(xiàn)在)……2.AI曲折的發(fā)展歷程早期的熱情、巨大的期望（1952-第一階段：早期的熱情、巨大的期望

(1952～1969)自然語(yǔ)言的機(jī)器翻譯1953年，美國(guó)喬治大學(xué)，1954年IBM公司在701計(jì)算機(jī)上做俄譯英的公開(kāi)表演。此時(shí)，前蘇聯(lián)、中國(guó)也開(kāi)展機(jī)器翻譯的研究。利用計(jì)算機(jī)證明數(shù)學(xué)定理1956年，Newell和Simon，用程序LogicTheorist證明《數(shù)學(xué)原理》第二章中的38條定理，1963年證明全部52條定理。

（人工智能的真正開(kāi)端）1956年，Samuel研制了第一個(gè)跳棋程序具有學(xué)習(xí)功能，打敗一個(gè)州冠軍。第一階段：早期的熱情、巨大的期望

(1956年，Selfridge研制第一個(gè)字符識(shí)別程序。1959年，提出功能更強(qiáng)的模式識(shí)別。1957年，Newell，Shaw和Simon研究不依賴具體領(lǐng)域的通用解題程序GPS(GeneralProblemSolving）1965年，Robinson提出消解法（即歸結(jié)原理），掀起研究計(jì)算機(jī)定理證明的又一次高潮。1956年，Selfridge研制第一個(gè)字符識(shí)別程序。195Newell,Simon等人過(guò)于樂(lè)觀不出10年，計(jì)算機(jī)將成為世界象棋冠軍。不出10年，計(jì)算機(jī)將發(fā)現(xiàn)和證明重要的數(shù)學(xué)定理。不出10年，計(jì)算機(jī)將能譜寫(xiě)具有優(yōu)秀作曲家水平的樂(lè)曲。不出10年，大多數(shù)心理學(xué)理論將在計(jì)算機(jī)上形成。有人甚至斷言，20世紀(jì)80年代將全面實(shí)現(xiàn)AI，2000年機(jī)器智能超過(guò)人?！?/p>

Newell,Simon等人過(guò)于樂(lè)觀不出10年，計(jì)算機(jī)將成第二階段：現(xiàn)實(shí)的困境(1966～1973)消解法（歸結(jié)原理）能力有限

例如：證明兩個(gè)連續(xù)函數(shù)之和仍是連續(xù)函數(shù)，推了10萬(wàn)步還沒(méi)有推出。

Sauel的下棋程序，1965年，世界冠軍Helmann獲得四連勝。機(jī)器翻譯鬧出不少笑話

有人挖苦說(shuō)，美國(guó)花了2000萬(wàn)美元為機(jī)器翻譯立了一塊“墓碑”。第二階段：現(xiàn)實(shí)的困境(1966～1973)消解法（歸結(jié)原理機(jī)器翻譯鬧出的笑話舉例：“Thespiritiswillingbutthefleshisweak”“心有余而力不足”機(jī)器翻譯過(guò)程：英語(yǔ)－>俄語(yǔ)－>英語(yǔ)結(jié)果被譯為：“Thevodkaisgoodbutthemeatisspoiled”“伏特加是好的，肉變質(zhì)了”?！癘utofsight,outofmind”“眼不見(jiàn)心不煩”將其翻譯成俄語(yǔ)，“又瞎又瘋”?！瓩C(jī)器翻譯鬧出的笑話舉例：“Thespiritiswil從神經(jīng)生理學(xué)角度研究AI，存在不可逾越的困難。人腦有1010以上個(gè)神經(jīng)元，能否將1010個(gè)機(jī)器組成一個(gè)聯(lián)合運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)？1973年，英國(guó)發(fā)表了Lighthillreport，認(rèn)為AI的研究即使不是騙局，至少也是庸人自擾。終止了英國(guó)的AI研究。IBM公司也取消了本公司范圍內(nèi)的AI研究活動(dòng)。從神經(jīng)生理學(xué)角度研究AI，存在不可逾越的困難。人腦有1010第三階段KBS:力量的鑰匙?(1969-1979)Newell,Simon等老一輩AI專家，關(guān)心的是“通用的、萬(wàn)能的符號(hào)邏輯運(yùn)算體系”——物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)。Nilsson更進(jìn)一步提出，物理符號(hào)體系的核心方法是邏輯演繹方法。他的口號(hào)——“命題主義”，主張一切AI研究應(yīng)在一個(gè)類似邏輯的形式框架內(nèi)進(jìn)行。1968年，Stanford年輕教授Feigenbaum主持的專家系統(tǒng)DENDRAL問(wèn)世，開(kāi)創(chuàng)了AI的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，以知識(shí)為基礎(chǔ)的專家咨詢系統(tǒng)（KBS）。第三階段KBS:力量的鑰匙?(1969-1979)Newe1994年度圖靈獎(jiǎng)得主。1965年世界上第一個(gè)專家系統(tǒng)程序DENDRAL。DENDRAL中保存著化學(xué)家的知識(shí)和質(zhì)譜儀的知識(shí)，可以根據(jù)給定的有機(jī)化合物的分子式和質(zhì)譜圖，從幾千種可能的分子結(jié)構(gòu)中挑選出一個(gè)正確的分子結(jié)構(gòu)。驗(yàn)證了費(fèi)根鮑姆關(guān)于知識(shí)工程的理論的正確性為專家系統(tǒng)軟件的發(fā)展和應(yīng)用開(kāi)辟了道路，逐漸形成具有相當(dāng)規(guī)模的市場(chǎng)，其應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)部門(mén)。愛(ài)德華·費(fèi)根鮑姆(EdwardAlbertFeigenbaum)1994年度圖靈獎(jiǎng)得主。愛(ài)德華·費(fèi)根鮑姆(EdwardAl人工智能研究的一個(gè)歷史性突破。醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)：MYCIN。名言：“知識(shí)中蘊(yùn)藏著力量”(“IntheKnowledgeliesthepower”)。于培根的名言"