《人工智能概述》PPT課件.ppt

1、第一章人工智能概述1.1人工智能1.2人工智能研究的意義、目標(biāo)和戰(zhàn)略1.3人工智能學(xué)科范疇1.4人工智能研究?jī)?nèi)容1.5人工智能研究路徑和方法1.6人工智能基本技術(shù)1.7人工智能應(yīng)用1.8人工智能領(lǐng)域和研究方向1.9人工智能開發(fā)概述，1.1人工智能人工智能(AI) 1.1.1人工智能概念的一般說(shuō)明部分學(xué)者人工智能概念的說(shuō)明：人工智能決策人工智能(Rich Knight，1991)是研究計(jì)算機(jī)在牙齒階段如何做到的。人工智能(Winston，1992)是使感知、推理和行動(dòng)成為可能的計(jì)算。從廣義上說(shuō)，人工智能(Nilsson，1998)是關(guān)于人工制品的智能行為，包括地殼、推理、學(xué)習(xí)、交流和復(fù)雜環(huán)境中的

2、行動(dòng)(Nilsson，1998)。Stuart Russell和Peter Norvig將現(xiàn)有的一些人工智能定義分為像人一樣思考的系統(tǒng)、像人一樣行動(dòng)的系統(tǒng)、理性思考的系統(tǒng)和理性行動(dòng)的系統(tǒng)(2003)的四個(gè)茄子類別。1.1.2圖靈測(cè)試和漢語(yǔ)房圖靈測(cè)試(Turing Test)、約翰席勒的“漢語(yǔ)房”(John Searle)、1.1.3大腦智能和群體智能大腦(主要是人類大腦)的宏觀心理集體行為所表現(xiàn)出的智能大腦智能和軍隊(duì)智能是不同級(jí)別的智能。大腦智能是個(gè)人智能(Individual Intelligence，II)。軍用智能是一種社會(huì)智能(SI)或系統(tǒng)智能(SI)。1.1.4符號(hào)智能和計(jì)算智能1。

3、符號(hào)智能符號(hào)智能是符號(hào)人工智能，模擬大腦智能的人工智能，也就是傳統(tǒng)人工智能或經(jīng)典人工智能。符號(hào)智能以符號(hào)形式的知識(shí)和信息為基礎(chǔ)，主要通過(guò)邏輯推理利用知識(shí)解決問(wèn)題。符號(hào)智能的主要內(nèi)容是構(gòu)成所謂知識(shí)工程(knowledge acquisition、知識(shí)表示、知識(shí)組織和管理以及知識(shí)運(yùn)用)的技術(shù)，2 .計(jì)算智能計(jì)算智能是計(jì)算人工智能、基于模擬的智能的人工智能。計(jì)算智能基于數(shù)值數(shù)據(jù)，主要通過(guò)數(shù)值計(jì)算解決算法問(wèn)題。計(jì)算智能的主要內(nèi)容包括神經(jīng)計(jì)算(NC)、進(jìn)化計(jì)算(進(jìn)化計(jì)算、Evolutionary Computation、EC和遺傳算法)。EP)、進(jìn)化戰(zhàn)略(ES)等)、免疫計(jì)算(immune comput

4、ation)、粒子群計(jì)算(Particle Swarm Algorithm)、1.2人工智能研究的意義、目標(biāo)和戰(zhàn)略1.2信息社會(huì)緊急要求；自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)；有益于探索人類自身智力的奧秘。1.2.2人工智能研究目標(biāo)和戰(zhàn)略研究目標(biāo)是創(chuàng)建智能機(jī)器和智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能社會(huì)。具體來(lái)說(shuō)，就是讓電腦不僅具備大腦智能和軍隊(duì)智能，還具備查看、聽(tīng)、說(shuō)、寫等的認(rèn)識(shí)和溝通能力。研究戰(zhàn)略是部分或一定程度地實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能，使用智能技術(shù)解決各種實(shí)際問(wèn)題，特別是工程問(wèn)題。因此，可以使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更靈活、更好地使用、更有用。成為人類智能信息處理工具，逐步擴(kuò)大人的智能，持續(xù)擴(kuò)展，逐步實(shí)現(xiàn)智能。1.3人工智能學(xué)科范疇人工智能信

5、息技術(shù)領(lǐng)域的重要學(xué)科組成。目前，人工智能屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的前沿領(lǐng)域，也屬于信息處理及自動(dòng)化技術(shù)的前沿領(lǐng)域。還包括智能科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理科學(xué)、大腦和神經(jīng)科學(xué)、生命科學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、邏輯學(xué)、行為科學(xué)、教育科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、水利科學(xué)、控制論、科學(xué)方法、哲學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域。人工智能實(shí)際上是全面的交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科。1.4人工智能研究?jī)?nèi)容1.5.1搜索和解決1.5.2學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)1.5.3知識(shí)和推理1.5.4發(fā)明和創(chuàng)造1.5.5識(shí)別和更換1.5.6內(nèi)存和關(guān)聯(lián)1.5.7系統(tǒng)和構(gòu)建1符號(hào)推理1.5.2生理模擬，神經(jīng)計(jì)算1.5.3行為模擬，進(jìn)化控制1.5 調(diào)度和配置1.7.3機(jī)器清理證明1.7.4自動(dòng)計(jì)算

6、機(jī)編程1.7.5機(jī)器翻譯1.7.6智能控制1.7.7智能管理1.7 . 7 . 11智能CAD 1.7.12智能制造1.7.13智能CAI 1.7.14智能人機(jī)介面1 . 7 .1.8從人工智能領(lǐng)域和研究方向模擬水平以及使用的方法來(lái)看，人工智能可分為兩個(gè)茄子主要領(lǐng)域：符號(hào)智能和計(jì)算智能。牙齒兩個(gè)領(lǐng)域分別有子領(lǐng)域和研究方向。符號(hào)智能包括圖片搜索、自動(dòng)推理、不確定性推理、知識(shí)工程、符號(hào)學(xué)習(xí)等。計(jì)算智能包括神經(jīng)計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算、免疫計(jì)算、蟻群計(jì)算、粒子群計(jì)算、自然計(jì)算等。智能代理也是人工智能內(nèi)新興的重要領(lǐng)域。智能代理或代理智能是基于符號(hào)智能和計(jì)算智能的高級(jí)人工智能。從模擬大腦智能或大腦功能來(lái)看，AI有

7、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器識(shí)別、機(jī)器聯(lián)想、機(jī)器推理、機(jī)器行為等分等領(lǐng)域。機(jī)器學(xué)習(xí)可以分為符號(hào)學(xué)習(xí)、連接學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)等很多研究領(lǐng)域和方向。機(jī)器識(shí)別可以分為計(jì)算機(jī)視覺(jué)、電腦聽(tīng)覺(jué)、模式識(shí)別、圖像識(shí)別和理解、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域和方向。從應(yīng)用節(jié)目的角度來(lái)看，如1.7節(jié)所述，AI有幾十個(gè)茄子分支領(lǐng)域和研究方向，如故障診斷。從系統(tǒng)的角度來(lái)看，有兩大類茄子：智能電腦系統(tǒng)和智能應(yīng)用系統(tǒng)。智能電腦系統(tǒng)可以分為智能硬件平臺(tái)、智能操作系統(tǒng)、智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。智能應(yīng)用系統(tǒng)可以分為基于知識(shí)的智能系統(tǒng)、基于算法的智能系統(tǒng)、同時(shí)具有知識(shí)和算法的智能系統(tǒng)等。還有分布式人工智能系統(tǒng)。在基本理論中，AI有數(shù)學(xué)邏輯和各種鄭智薰標(biāo)準(zhǔn)邏輯

8、、圖論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊集、粗糙集、概率統(tǒng)計(jì)(貝葉斯統(tǒng)計(jì)決策理論)和貝葉斯互聯(lián)網(wǎng)、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論和支持向量機(jī)、格式語(yǔ)言和自動(dòng)機(jī)領(lǐng)域及方向。1.9人工智能學(xué)科開發(fā)概述1.9.1人工智能學(xué)科生成1.9.2符號(hào)主義路徑開發(fā)概述1.9.3連接主義路徑開發(fā)概述1.9.4計(jì)算智能突變1.9.5智能代理放縱，1.9.6新思想、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，新領(lǐng)域、新方向不斷開拓。理論研究更加深入，應(yīng)用研究更加廣泛。研究組日益擴(kuò)大，社會(huì)影響越來(lái)越大。人工智能走向最終目標(biāo)的道路上仍有很多困難、問(wèn)題、挑戰(zhàn)，但前進(jìn)和發(fā)展畢竟是大勢(shì)所趨。智能交通，圖像識(shí)別系統(tǒng)，運(yùn)輸船屋骨寒冷，宋雪宇興旺。大川收雪下，世祖不同。(無(wú)標(biāo)題)白沙平州夜

9、晚海浪聲，春天用小樓相逢。朱魯韓雨離開歌聲流淚，腸子斷了，雨不能乘風(fēng)。betrayal Dave striver loved the university . he loved its ivy-covered clock towers，its ancient and sturdy brick，And its sun-splass one must pass an oral examination on ones dissertation . this was a test professor Edward hart enjoyed giving . Dave wanted desperatel

10、y to be a But he nees well before the dream Striver gave hart a penultimate copy of his thesis . hart read it And told Dave that it was absolutely first rate，And that he would ，professor Rodman signed . he slie She too signed，and then slid it in front of hart . hart didntmove . ed？Rodman said . hart

11、 still sat motionless . Dave felt slightly dizzy . Edward，are you going to sign？Later，hart sat alone in his office in his big leather chair，saddened by daves failure . he tried to think of ways he could help Dave achieve他在校園里還有一件使他高興的茄子事。也就是說(shuō)，大學(xué)里根本沒(méi)有商場(chǎng)里冷酷無(wú)情的考驗(yàn)。但事實(shí)并非如此。做學(xué)問(wèn)也要通過(guò)考試，有的考試和市場(chǎng)考試一樣無(wú)情。(威廉莎士比亞，哈姆雷特)最好的例子是論文答辯。為了獲得博士學(xué)位，成為博士，博士生必須通過(guò)論文的口試。愛(ài)德華哈特教授喜歡主持這種答辯考試。戴夫迫切地希望成為一名醫(yī)生。但是他必須讓個(gè)人在他論文的第一頁(yè)上簽下他們的名字，牙齒千金難買的簽名可以證明他通過(guò)了答復(fù)。其中一個(gè)簽名是Hart Foundation。哈特常說(shuō)，對(duì)戴夫本人和其他人來(lái)說(shuō)，幫助戴夫?qū)崿F(xiàn)他應(yīng)得的夢(mèng)想是光榮的。在回答之前，斯特拉維爾早就把他論文最后一名的第二份手稿寄給了哈特。哈特在讀完之后告訴戴夫論文水平絕對(duì)一流，在回答的時(shí)候他會(huì)很高興地在