【正文】 第 1章 人工智能概述 第 1章 人工智能概述 人工智能的概念 人工智能的研究途徑與方法 人工智能的分支領域 人工智能的基本技術 人工智能的發(fā)展概況 第 1章 人工智能概述 人工智能的概念 什么是人工智能 顧名思義 ， 人工智能就是人造智能 ， 其英文表示是 “ ArtificialIntelligence”， 簡稱 AI。 當然 ， 這只是人工智能的字面解釋或廣義解釋 。 目前的 “ 人工智能 ”一詞是指用計算機模擬或實現(xiàn)的智能 ， 同時 ， 人工智能又是一個學科名稱 。 第 1章 人工智能概述 作為學科 ， 人工智能研究的是如何使機器 （ 計算機 ）具有智能的科學和技術 ， 特別是自然智能如何在計算機上實現(xiàn)或再現(xiàn)的科學和技術 。 因此 ， 從學科角度講 ，當前的人工智能是計算機科學的一個分支 。 人工智能雖然是計算機科學的一個分支 ， 但它的研究卻不僅涉及到計算機科學 ， 而且還涉及到腦科學 、神經(jīng)生理學 、 心理學 、 語言學 、 邏輯學 、 認知 (思維 )科學 、 行為科學 、 生命科學和數(shù)學 ， 以及信息論 、 控制論和系統(tǒng)論等許多學科領域 。 第 1章 人工智能概述 為什么要研究人工智能 我們知道 ， 計算機是迄今為止最有效的信息處理工具 ， 以至于人們稱它為 “ 電腦 ” 。 但現(xiàn)在的普通計算機系統(tǒng)的智能還相當?shù)拖?， 譬如缺乏自適應 、 自學習 、 自優(yōu)化等能力 ， 也缺乏社會常識或專業(yè)知識等 ，而只能是被動地按照人們?yōu)樗孪劝才藕玫墓ぷ鞑襟E進行工作 。 因而它的功能和作用就受到很大的限制 ，難以滿足越來越復雜和越來越廣泛的社會需求 。 既然計算機和人腦一樣都可進行信息處理 ， 那么是否也能讓計算機同人腦一樣也具有智能呢 ？ 這正是人們研究人工智能的初衷 。 第 1章 人工智能概述 研究人工智能也是當前信息化社會的迫切要求 。我們知道 ， 人類社會現(xiàn)在已經(jīng)進入了信息化時代 。 信息化的進一步發(fā)展 ， 就必須有智能技術的支持 。 例如 ，當前迅速發(fā)展著的國際互聯(lián)網(wǎng) (Inter)就強烈地需要智能技術 。 特別是當我們要在 Inter上構筑信息高速公路時 ， 其中有許多技術問題就要用人工智能的方法去解決 。 這就是說 ， 人工智能技術在 Inter和未來的信息高速公路上將發(fā)揮重要作用 。 第 1章 人工智能概述 智能化也是自動化發(fā)展的必然趨勢 。 自動化發(fā)展到一定水平 ， 再向前發(fā)展就是智能化 ， 即智能化是繼機械化 、 自動化之后 ， 人類生產(chǎn)和生活中的又一個技術特征 。 另外 ， 研究人工智能 ， 對探索人類自身智能的奧秘也可提供有益的幫助 。 因為我們可以通過電腦對人腦進行模擬 ， 從而揭示人腦的工作原理 ， 發(fā)現(xiàn)自然智能的淵源 。 第 1章 人工智能概述 人工智能的目標 人工智能的研究目標可分為遠期目標和近期目標 。遠期目標是要制造智能機器 。 具體來講 ， 就是要使計算機具有看 、 聽 、 說 、 寫等感知和交互功能 ， 具有聯(lián)想 、 推理 、 理解 、 學習等高級思維能力 ， 還要有分析問題 、 解決問題和發(fā)明創(chuàng)造的能力 。 簡言之 ， 也就是使計算機像人一樣具有自動發(fā)現(xiàn)規(guī)律和利用規(guī)律的能力 ， 或者說具有自動獲取知識和利用知識的能力 ， 從而擴展和延伸人的智能 。 第 1章 人工智能概述 從目前的技術水平來看 ， 要全面實現(xiàn)上述目標 ，還存在很多困難 。 人工智能的近期目標是實現(xiàn)機器智能 ， 即先部分地或某種程度地實現(xiàn)機器的智能 ， 從而使現(xiàn)有的計算機更靈活 、 更好用和更有用 ， 成為人類的智能化信息處理工具 。 第 1章 人工智能概述 人工智能的表現(xiàn)形式 人工智能的表現(xiàn)形式至少有這么幾種：智能軟件 、智能設備 、 智能網(wǎng)絡 、 智能計算機 、 智能機器人和更一般的 Agent等 。 智能軟件的范圍比較廣泛 ， 譬如：它可以是一個完整的智能軟件系統(tǒng) ， 如專家系統(tǒng) 、 知識庫系統(tǒng)等；也可以是具有一定智能的程序模塊 ， 如推理程序 、 學習程序等 ， 這種程序可以作為其它程序系統(tǒng)的子程序；智能軟件還可以是有一定知識或智能的應用軟件 ， 如字處理軟件 Word就有一定的英語語法知識 ， 所以在英文文稿的錄入 、 編輯過程中 ， Word就表現(xiàn)出一定的智能 。 第 1章 人工智能概述 智能設備包括具有一定智能的儀器 、 儀表 、 機器 、設施等 。 如采用智能控制的機床 、 汽車 、 武器裝備 、家用電器等 。 這種設備實際上是被嵌入了某種智能軟件的設備 。 智能網(wǎng)絡也就是智能化的信息網(wǎng)絡 。 具體來講 ，從網(wǎng)絡的構建 、 管理 、 控制 、 信息傳輸 ， 到網(wǎng)上信息發(fā)布和檢索以及人機接口等 ， 都是智能化的 。 智能計算機如前所述，而智能機器人則是一種擬人化的智能機器。 第 1章 人工智能概述 人工智能的研究途徑與方法 結構模擬 ， 神經(jīng)計算 所謂結構模擬 ， 就是根據(jù)人腦的生理結構和工作機理 ， 實現(xiàn)計算機的智能 ， 即人工智能 。 我們知道 ，人腦的生理結構是由大量神經(jīng)細胞組成的神經(jīng)網(wǎng)絡 。人腦是由大約 1011 個神經(jīng)細胞組成的一個動態(tài)的 、開放的 、 高度復雜的巨系統(tǒng) ， 以致于人們至今對它的生理結構和工作機理還未完全弄清楚 。 第 1章 人工智能概述 功能模擬 ， 符號推演 由于人腦的奧秘至今還未徹底揭開 ， 所以 ， 人們就在當前的數(shù)字計算機上 ， 對人腦從功能上進行模擬 ，實現(xiàn)人工智能 。 這種途徑稱為功能模擬法 。 具體來講 ， 功能模擬法就是以人腦的心理模型 ，將問題或知識表示成某種邏輯網(wǎng)絡 ， 采用符號推演的方法 ， 實現(xiàn)搜索 、 推理 、 學習等功能 ， 從宏觀上來模擬人腦的思維 ， 實現(xiàn)機器智能 。 第 1章 人工智能概述 行為模擬 ， 控制進化 除了上述兩種研究途徑和方法外 ， 還有一種基于感知 行為模型的研究途徑和方法 。 我們稱其為行為模擬法 。這種方法是模擬人在控制過程中的智能活動和行為特性 ，如自尋優(yōu) 、 自適應 、 自學習 、 自組織等 ， 來研究和實現(xiàn)人工智能 。 基于這一方法研究人工智能的典型代表要算MIT的 ， 他研制的六足行走