《計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能課件（44頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2,人,*,2,人,*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,*,人工智能與專家系統(tǒng),*,2,人,1,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的智能與人工智能未來發(fā)展,湖北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 教授,武漢思維科學(xué)與智能系統(tǒng)學(xué)會(huì) 理事,熊才權(quán),2人1現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的智能與人工智能未來發(fā)展湖北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué),2,人,2,1,、人機(jī)大戰(zhàn),（,1,）,1991,年,8,月在悉尼第,12,屆國(guó)際人工

2、智能聯(lián)合會(huì)議上，,IBM,公司的,“,深思,II,”,以,1:1,平澳大利亞國(guó)際象棋冠軍約翰森時(shí)，人們對(duì)人工智能的水平還沒引起足夠的重視，,（,2,）,1997,年,5,月,IBM,公司的,“,Deeper Blue,”,以,3.5:2.5,總比分勝國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫時(shí)，引起了世人片嘩然。,“,深藍(lán),”,5,人研制小組的負(fù)責(zé)人是華裔科學(xué)家譚崇仁，主要研制人員還有許雄峰。,2,、為索尼公司大為露臉的智能機(jī)器狗,“,阿寶,”,，它能通過充滿靈性的動(dòng)作和聲音表達(dá)出自己的喜、怒、哀、樂和恐懼等多種感情，并且還能通過學(xué)習(xí)自我完善，形成與主人相適應(yīng)的習(xí)性。,2,、人工智能的幻想,（,1,）電影：,

3、人工智能,（,2,）電影：,我，機(jī)器人,幾個(gè)有趣的計(jì)算機(jī)智能例子,2人21、人機(jī)大戰(zhàn)幾個(gè)有趣的計(jì)算機(jī)智能例子,2,人,3,我們的問題,1,、人工智能研究什么？,2,、人工智能能超越人類智能嗎？,3,、我們的,人工智能,課程將要學(xué)些什么？,2人3我們的問題1、人工智能研究什么？,2,人,4,一、什么是人工智能,二、人工智能的起源和發(fā)展,三、智能計(jì)算機(jī)能做什么,四、人工智能的未來發(fā)展。,主要內(nèi)容,2人4一、什么是人工智能主要內(nèi)容,2,人,5,一、什么是人工智能？,1,、什么是智能？,智能是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界和改造世界的行動(dòng)中，由腦力勞動(dòng)表現(xiàn)出來的能力。它包括：,（,1,）通過視、聽、觸覺等感官活動(dòng)，

4、認(rèn)識(shí)并理解文字、圖像、聲音、語言的能力；,（感知）,（,2,）通過人腦活動(dòng)，將感性知識(shí)抽象為理性知識(shí)，并對(duì)事物運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析、判斷、推理和決策的能力；,（解決問題）,（,3,）通過教育、訓(xùn)練和學(xué)習(xí)過程，日益豐富自身的知識(shí)技能的學(xué)習(xí)能力；,（學(xué)習(xí)）,生命起源,天體演化,人腦思維,2人5一、什么是人工智能？1、什么是智能？生命起源天體演化人,2,人,6,2,、什么是人工智能？,人工智能,(Artificial Intelligence,，,AI),是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。它是是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。,（,1,）企圖了解智能的實(shí)質(zhì),（

5、,2,）生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器,2人62、什么是人工智能？,2,人,7,3,、強(qiáng)人工智能與弱人工智能,強(qiáng)人工智能,強(qiáng)人工智能觀點(diǎn)認(rèn)為有可能制造出真正能推理（,Reasoning,）和解決問題（,Problem_solving,）的智能機(jī)器，并且，這樣的機(jī)器能將被認(rèn)為是有知覺的，有自我意識(shí)的。強(qiáng)人工智能可以有兩類：,類人的人工智能，即機(jī)器的,思考,和推理就像人的思維一樣。,非類人的人工智能，即機(jī)器產(chǎn)生了和人完全不一樣的知覺和意識(shí)，使用和人完全不一樣的推理方式。,弱人工智能,弱人工智能觀點(diǎn)認(rèn)為不可能制造出能真正地推理（,Reasoning,）和解決問題（,Probl

6、em_solving,）的智能機(jī)器，這些機(jī)器只不過看起來像是智能的，但是并不真正擁有智能，也不會(huì)有自主意識(shí)。,主流科研集中在弱人工智能上，并且一般認(rèn)為這一研究領(lǐng)域已經(jīng)取得可觀的成就。強(qiáng)人工智能的研究則處于停滯不前的狀態(tài)下。,2人73、強(qiáng)人工智能與弱人工智能 強(qiáng)人工智能,2,人,8,知識(shí)工程,專家系統(tǒng),自動(dòng)程序設(shè)計(jì),機(jī)器翻譯,自動(dòng)定理證明,自然語言理解,機(jī)器人學(xué),計(jì)算機(jī)視覺,模式識(shí)別,人工智能程序,設(shè)計(jì)語言,數(shù)據(jù)庫智能查詢,機(jī)器學(xué)習(xí),博弈,4,、人工智能的研究領(lǐng)域,核心技術(shù),知識(shí)表達(dá),問題求解,2人8知識(shí)工程自動(dòng)程序設(shè)計(jì)機(jī)器翻譯自動(dòng)定理證明自然語言理解機(jī),2,人,9,二、人工智能的起源與發(fā)展,1

7、,、人工智能的提出,1956,年美國(guó)的,Dartmouth,會(huì)議，,J.McCarthy,等人倡議開展人類思維活動(dòng)規(guī)律的研究，并為其命名為“人工智能”。,Minsky,首創(chuàng)框架理論,（人工智能之父）,LISP,語言的發(fā)明人,首次提出,AI,的概念,Simon,（政治學(xué)博士，心理學(xué)家，諾貝爾經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)）,“,通用問題求解系統(tǒng),”,GPS,最早的下棋程序之一,MATER,2人9二、人工智能的起源與發(fā)展1、人工智能的提出,2,人,10,邏輯理論基礎(chǔ)：,古希臘的,Aristotle,亞里士多德,(,前,384-322),的,形式邏輯,。,德國(guó)數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家,Leibnitz,布萊尼茨,(,1646-171

8、6),的,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。,計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)：計(jì)算思想,英國(guó)數(shù)學(xué)家,Turing(,圖靈,)(1912-1954),1936,年提出了一種理想計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型（圖靈機(jī)），,1950,年提出了圖靈試驗(yàn)，發(fā)表了“計(jì)算機(jī)與智能”的論文。,1966,年,ACM,設(shè)立圖靈獎(jiǎng)。,2,、史前研究，,1956,年之前,Turing(,圖靈,),2人10邏輯理論基礎(chǔ)：2、史前研究，1956年之前Turin,2,人,11,3,、人工智能的發(fā)展，,1956,年之后,60,年代,Simon,敘述了智能系統(tǒng)的特點(diǎn)：智能表示、智能推理、智能搜索。,Nilson,發(fā)表了,A

9、*,算法（搜索方法）,McCarthy,發(fā)明人工智能程序設(shè)計(jì)語言,Lisp,1965,年,Robinson,提出了歸結(jié)原理，（與傳統(tǒng)的自然演繹法完全不同的消解法）。,1968,年,Quillian,提出了語義網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)表示方法,1969,年,Minsky,出了一本書“感知機(jī)”，給當(dāng)時(shí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究結(jié)果判了死刑,1969,年召開了第一屆國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議,(International Joint Conference on AI,IJCAI),此后每?jī)赡暾匍_一次。,1970,年,人工智能,國(guó)際雜志,(International Journal of AI),創(chuàng)刊。這些對(duì)開展人工智能國(guó)際學(xué)術(shù)活動(dòng)

10、和交流、促進(jìn)人工智能的研究和發(fā)展起到積極作用。,2人113、人工智能的發(fā)展，1956年之后60年代Simon,2,人,12,智能行為支撐體與載體的研究,數(shù)字計(jì)算機(jī)研究取得突破性的進(jìn)展,提出了,AI,研究的支持語言,LISP,AI,的普適理論時(shí)代,3,、人工智能的發(fā)展，,1956,年之后,常規(guī)說法,:1946,年就由美國(guó)數(shù)學(xué)家莫希里（,Mauchly,）和?？绿兀?Echert,）研制出了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī),歷史真相,:,保加利亞裔副教授,Atanasoff,和 他的學(xué)生,Berry,在,1939,年造出了一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的樣機(jī),(,采用電子真空管，采用二進(jìn)制,),這臺(tái)機(jī)器被稱為,ABC(At

11、anasoff,Berry Computer),。,2人12智能行為支撐體與載體的研究AI 的普適理論時(shí)代 3、,2,人,13,智能行為基本規(guī)律的研究,Simon,夫婦在心理學(xué)研究中對(duì)啟發(fā)式信息在人類思維活動(dòng)中作用的發(fā)現(xiàn)（,1960,年）,Rosenblatt,的感知機(jī),在計(jì)算機(jī)上表現(xiàn)智能行為的理論與方法的研究,Shannon,的下棋程序,Newell,，,Shaw,和,Simon,的,GPS,王浩的機(jī)器定理證明（,1960,年）,Robinson,的歸結(jié)原理（,1965,年）,Nilsson,的,A,搜索算法（,1971,年）,Samuel,的下棋研究（,1967,年）,Selfbridge

12、,的地獄模型,Minsky,的語義信息處理（,1968,年）及感知機(jī)（,1969,年）,AI,的普適理論時(shí)代,2人13智能行為基本規(guī)律的研究AI 的普適理論時(shí)代,2,人,14,1977,年，以,Feigenbaum,為首的一批年輕科學(xué)家提出了知識(shí)工程的概念，以知識(shí)為基礎(chǔ)的,專家咨詢系統(tǒng),開始廣泛的應(yīng)用。,著名的有：,DENDRAL,化學(xué)分析專家系統(tǒng)（斯坦福大學(xué),1968,）,MACSYMA,符號(hào)數(shù)學(xué)專家系統(tǒng)（麻省理工,1971,）,MYCIN,診斷和治療細(xì)菌感染性血液病的專家咨詢系統(tǒng)（斯坦福大學(xué),1973,）,CASNET(Causal ASsciational Network),診斷和治療青

13、光眼的專家咨詢系統(tǒng)（拉特格爾斯（,Rutgers,）大學(xué),70,年代中）,CADUCEUS(,原名,INTERNIST),醫(yī)療咨詢系統(tǒng)（匹茲堡大學(xué)）；,HEARSAY I,和,II,語音理解系統(tǒng)（卡內(nèi)基,-,梅隆大學(xué)）,PROSPECTOR,地質(zhì)勘探專家系統(tǒng)（斯坦福大學(xué),1976,）,XCON,計(jì)算機(jī)配置專家系統(tǒng)（卡內(nèi)基,-,梅隆大學(xué),1978,）,AI,的個(gè)性設(shè)計(jì)時(shí)代,Feigenbaum,2人141977年，以Feigenbaum為首的一批年輕科學(xué),2,人,15,巨型智能系統(tǒng),多學(xué)科交叉,人機(jī)協(xié)作,AI,的綜合集成時(shí)代,人工智能,邏輯學(xué),代數(shù)幾何,神經(jīng)生理學(xué),非線性科學(xué),控制論,生物學(xué),社

14、會(huì)學(xué),物理學(xué),心理學(xué),系統(tǒng)科學(xué),2人15巨型智能系統(tǒng)AI的綜合集成時(shí)代 人工智能邏輯學(xué)代數(shù)幾,2,人,16,符號(hào)主義,連接主義,行為主義,4,、人工智能的主要學(xué)派及其觀點(diǎn),2人16符號(hào)主義4、人工智能的主要學(xué)派及其觀點(diǎn),2,人,17,（,1,）符號(hào)主義,(Symbolicism),，又稱為邏輯主義,(Logicism),、心理學(xué)派,(Psychlogism),或計(jì)算機(jī)學(xué)派,(Computerism),，其原理主要為物理符號(hào)系統(tǒng),(,即符號(hào)操作系統(tǒng),),假設(shè)和有限合理性原理。這個(gè)學(xué)派的代表有紐厄爾、肖、西蒙和尼爾遜,(Nilsson),等。,主要特征,:,立足于邏輯運(yùn)算和符號(hào)操作，適合于模擬人的

15、邏輯思維過程，解決需要邏輯推理的復(fù)雜問題。,知識(shí)可用顯式的符號(hào)表示。,能與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接。,可對(duì)推理結(jié)論進(jìn)行解釋。,缺點(diǎn),:,可以解決邏輯思維，但對(duì)于形象思維難于模擬。,信息表示成符號(hào)后，在處理和轉(zhuǎn)換時(shí)有丟失的情況。,2人17（1）符號(hào)主義(Symbolicism)，又稱為邏輯,2,人,18,（,2,）聯(lián)結(jié)主義,(Connectionism),，又稱為仿生學(xué)派,(Bionicsism),或生理學(xué)派,(Physiologism),，其原理主要為神經(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。,主要特征：,通過神經(jīng)元實(shí)現(xiàn)信息處理，處理過程具有并行性，動(dòng)態(tài)性和全局性。,可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)想的功能，便于對(duì)有噪

16、聲的信息進(jìn)行處理。,可以通過對(duì)神經(jīng)元之間連接強(qiáng)度的調(diào)整實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和分類等。,適合模擬人的形象思維過程。,求解問題時(shí)，可以較快的得到一個(gè)近似解。,缺點(diǎn)：,不適合解決邏輯思維。,2人18（2）聯(lián)結(jié)主義(Connectionism)，又稱為,2,人,19,（,3,）行為主義,(Actionism),，又稱進(jìn)化主義,(Evolutionism),或控制論學(xué)派,(Cyberneticsism),，其原理為控制論及感知,-,動(dòng)作型控制系統(tǒng)。這一學(xué)派的代表作首推布魯克斯,(Brooks),的六足行走機(jī)器人，它被看做新一代的,“,控制論動(dòng)物,”,，是一個(gè)基于感知?jiǎng)幼髂Ｊ降哪M昆蟲行為的控制系統(tǒng)。,2人19（3）行為主義(Actionism)，又稱進(jìn)化主義(,2,人,20,80,年代，人工智能發(fā)展達(dá)到階段性的頂峰。,87,89,年世界大會(huì)有千人參加。硬件公司有上千個(gè)。并進(jìn)行,Lisp,硬件、,Lisp,機(jī)的研究。,在專家系統(tǒng)及其工具越來越商品化的過程中,國(guó)際軟件市場(chǎng)上形成了一門旨在生產(chǎn)和加工知識(shí)的新產(chǎn)業(yè),知識(shí)產(chǎn)業(yè)。應(yīng)該說，知識(shí)工程和專家系統(tǒng)是近十余年來人工智能研究中最有成就的分支之一。,同年代，,1986