人工智能原理及MATLAB實現(xiàn) 課件 第1章 概述

第一章概述第一章概述1.1人工智能的定義與發(fā)展1.1.1人工智能的定義從思維基礎(chǔ)上講，它是人們長期以來探索研制能夠進(jìn)行計算、推理和其他思維活動的智能機(jī)器的必然結(jié)果；從理論基礎(chǔ)上講，它是信息論、控制論、系統(tǒng)工程論、計算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)和哲學(xué)等多學(xué)科相互滲透的結(jié)果；從物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)上講，它是電子計算機(jī)和電子技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的結(jié)果。第一章概述1.1人工智能的定義與發(fā)展1.1.1人工智能的定義近年來，許多人工智能和智能系統(tǒng)研究者認(rèn)為：人工智能（學(xué)科）是智能科學(xué)中涉及研究、設(shè)計及應(yīng)用智能機(jī)器和智能系統(tǒng)的一個分支，而智能科學(xué)是一門與計算機(jī)科學(xué)并行的學(xué)科。知識表示、知識利用和知識獲取是人工智能的三個基本問題。第一章概述1.1人工智能的定義與發(fā)展1.1.2人工智能的發(fā)展迄今，人工智能已獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用，深入滲透到其他學(xué)科和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，為這些學(xué)科和領(lǐng)域的發(fā)展作出功不可沒的貢獻(xiàn)，并為人工智能理論和應(yīng)用提供新的思路與借鑒。新出現(xiàn)的人工智能理論、方法和技術(shù)，其中包括人工智能三大學(xué)派，即稱號主義、連接主義和行為主義，已不再單槍匹馬打天下，而是攜手合作，走綜合集成、優(yōu)勢互補(bǔ)、共同發(fā)展的道路。有理由相信，人工智能研究工作者一定能夠抓住機(jī)遇，不負(fù)眾望，創(chuàng)造更多更大的新成果，開創(chuàng)人工智能發(fā)展的新時期。第一章概述1.2人工智能的技術(shù)特征1.利用搜索2.利用知識3.利用抽象4.利用推理5.利用學(xué)習(xí)6.遵循有限合理性原則第一章概述1.3人類智能的計算機(jī)模擬帕梅拉·麥考達(dá)克在其著名的人工智能歷史研究《機(jī)器思維》中曾經(jīng)提出：在復(fù)雜的機(jī)械裝置與智能之間存在著長期的聯(lián)系。人類很早就開始了機(jī)器智能的研究。從機(jī)械自動化開始，人們已對機(jī)器操作的復(fù)雜性與自身的智能活動進(jìn)行直接聯(lián)系。今天，新技術(shù)已使所建造機(jī)器的復(fù)雜性和智能大為提高。第一章概述1.3人類智能的計算機(jī)模擬對神經(jīng)型智能計算機(jī)的研究是又一人工智能新的范例，其研究進(jìn)展必將為模擬人類智能作出新的貢獻(xiàn)。神經(jīng)計算機(jī)能夠以類似人類的方式進(jìn)行“思考”，它力圖重建人腦的形象。第一章概述1.3人類智能的計算機(jī)模擬人腦器官能夠復(fù)制大量的交互作用，快速處理極其大量的信息，同時執(zhí)行多項任務(wù)。人們期望，對神經(jīng)計算機(jī)的研究將開發(fā)出神經(jīng)計算機(jī)，對量子計算的研究將誕生量子計算機(jī)，對光計算的研究將發(fā)明光子計算機(jī)。人們期望在不久的將來，使用光子或量子計算機(jī)取代現(xiàn)有的電子計算機(jī)，而光子和量子計算機(jī)將大大提高信息處理能力，模仿和呈現(xiàn)出更為高級的人工智能。第一章概述1.4人工智能的研究與應(yīng)用領(lǐng)域1.問題求解與博弈2.邏輯推理與定理證明3.計算智能4.分布式人工智能與Agent5.自動程序設(shè)計6.專家系統(tǒng)第一章概述1.4人工智能的研究與應(yīng)用領(lǐng)域7.機(jī)器學(xué)習(xí)8.模式識別9.機(jī)器視覺10.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)11.智能檢索第一章概述1.5人工智能之知識獲取基于知識工程的人工智能的發(fā)展，形成了人工智能的三個中心問題：知識表示（Represent）、知識應(yīng)用（Utieigation）和知識獲取（Acquisition）。第一章概述1.5人工智能之知識獲取什么叫作知識獲取呢？一般而論，知識獲取可以簡單地表述為從與領(lǐng)域?qū)＜业慕换ブ蝎@取知識。事實上，知識獲取的提出與形成是和知識緊密聯(lián)系在一起的。知識獲取的方式是多種多樣的，如與專家會談、觀察專家的問題求解過程、使用文本理解系統(tǒng)等。依據(jù)在知識獲取過程中自動化程度的高低不同，把知識獲取方式分為以下三種類型：人工知識獲取、半自動知識獲取和自動知識獲取。第一章概述1.5人工智能之知識獲取在人工智能或知識工程系統(tǒng)中，機(jī)器獲取知識的方法和途徑可分為三類。1.人工移植

（1）靜態(tài)移植

（2）動態(tài)移植第一章概述1.5人工智能之知識獲取在人工智能或知識工程系統(tǒng)中，機(jī)器獲取知識的方法和途徑可分為三類。2.機(jī)器學(xué)習(xí)（1）示教式學(xué)習(xí)（