【正文】 第 1 章 人工智能概述 人工智能原理 主 講：匡迎春 李明 授課班級：農(nóng)業(yè)電氣化與自動化 第 1 章 人工智能概述 ? 按時(shí)上課 ? 認(rèn)真完成作業(yè) ? 閱讀相關(guān)資料 課程要求 第 1 章 人工智能概述 課程主要介紹如下方面的內(nèi)容 : ? 緒論 ? 知識表示 ? 搜索技術(shù) ? 推理技術(shù) ? 機(jī)器學(xué)習(xí) ? 專家系統(tǒng) ? 其他 課程主要內(nèi)容 第 1 章 人工智能概述 《 人工智能技術(shù)導(dǎo)論 》（第三版），廉師友 等， 2022年，西安電子科技大學(xué)出版社 。（主要教材） 參考書： ? 《人工智能導(dǎo)論》，林堯瑞，馬少平編著，清華大學(xué)出版社， 1989年 5月第 1版， 1998年 3月第 7次印刷 ? 《人工智能導(dǎo)論》，劉峽壁， 2022年，國防工業(yè)出版社 《人工智能原理》，石純一等， 1993年，清華大學(xué)出版社 《人工智能引論》， ，李衛(wèi)華等譯， 1986年，廣東科技出版社 教材及主要參考書 第 1 章 人工智能概述 ? IJCAI，世界人工智能大會， 2年一次 International Joint Conference on Artificial Intellience ? AAAI， 美國一年一次的年會 ? AI Journal ? SIGKDD ? … AI的會議及雜志 第 1 章 人工智能概述 第 1 章 人工智能概述 什么是人工智能 人工智能的研究意義、目標(biāo)和策略 人工智能的學(xué)科范疇 人工智能的研究內(nèi)容 人工智能的研究途徑與方法 人工智能的基本技術(shù) 人工智能的應(yīng)用 人工智能的分支領(lǐng)域與研究方向 人工智能的發(fā)展概況 習(xí)題一 第 1 章 人工智能概述 什么是人工智能 什么是智能？ 智能是腦特別是人腦的屬性或者說產(chǎn)物。 智能的基礎(chǔ)是知識（沒有知識的智能不可想象）。 智能的關(guān)鍵是思維（知識是思維產(chǎn)生的）。 智能取決于感知和行為。 結(jié)論 內(nèi)涵：智能＝知識＋思維 外延：智能就是發(fā)現(xiàn)規(guī)律、運(yùn)用規(guī)律和分析問題、解決問題的能力 第 1 章 人工智能概述 智能的特征 ? 具有感知能力，感知是人類最基本的生理、心理現(xiàn)象，是獲取外界信息的基本途徑。 ? 具有記憶和思維能力，思維可分為邏輯思維、形象思維和頓悟思維。 ? 具有學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力。 ? 具有行為能力。 第 1 章 人工智能概述 顧名思義 ,人工智能就是人造智能 , 其英文表示是“ Artificial Intelligence” , 簡稱 AI。 “ 人工智能 ” 一詞目前是指用計(jì)算機(jī)模擬或?qū)崿F(xiàn)的智能 , 因此人工智能又稱機(jī)器智能 。 當(dāng)然 , 這只是對人工智能的字面解釋或一般解釋 。 關(guān)于人工智能的科學(xué)定義 , 學(xué)術(shù)界目前還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識 。下面是部分學(xué)者對人工智能概念的描述 , 可以看做是他們各自對人工智能所下的定義 。 第 1 章 人工智能概述 —— 人工智能是那些與人的思維相關(guān)的活動 , 諸如決策 、 問題求解和學(xué)習(xí)等的自動化 (Bellman, 1978年 )。 —— 人工智能是一種計(jì)算機(jī)能夠思維 , 使機(jī)器具有智力的激動人心的新嘗試 (Haugeland,1985年 )。 —— 人工智能是研究如何讓計(jì)算機(jī)做現(xiàn)階段只有人才能做得好的事情 (Rich Knight, 1991年 )。 —— 人工智能是那些使知覺、 推理和行為成為可能的計(jì)算的研究 (Winston, 1992年 )。 第 1 章 人工智能概述 —— 廣義地講 , 人工智能是關(guān)于人造物的智能行為 , 而智能行為包括知覺 、 推理 、 學(xué)習(xí) 、 交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為(Nilsson, 1998年 )。 —— Stuart Russell和 Peter Norvig則把已有的一些人工智能定義分為 4類 (2022年 )。 類人思維方法 理性思維系統(tǒng) 類人行為方法 理性行為系統(tǒng) 第 1 章 人工智能概述 上述定義雖然都指出了人工智能的一些特征 , 但用它們卻難以界定一臺計(jì)算機(jī)是否具有智能 。 因?yàn)橐缍C(jī)器是否具有智能 , 必然要涉及到什么是智能的問題 ,但這卻是一個(gè)難以準(zhǔn)確回答的問題 。 人工智能 —— 是一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器 、 智能系統(tǒng) ， 使它能模擬 、 拓展 、 延伸人類智能的學(xué)科 。 第 1 章 人工智能概述 關(guān)于如何界定機(jī)器智能 , 早在人工智能學(xué)科還未正式誕生之前的 1950年 , 計(jì)算機(jī)科學(xué)創(chuàng)始人之一的英國數(shù)學(xué)家阿蘭 〃 圖靈 (Alan Turing)就提出了現(xiàn)稱為 “ 圖靈測試 ” (Turing Test)的方法 。 ? Alan Turing, “Computing Machinery and Intelligence”, Mind, 59:433 – 460, 1950. ? 問題 : “ Can machines think?” ? 為此， Turing設(shè)計(jì)了著名的 Turing Test 測試主持人 被測機(jī)器 被測人 小于 50%？ Turing測試 Turing測試存在的問題 ? 僅反映了結(jié)果的比較，沒涉及思維過程 ? 沒指出是什么人 第 1 章 人工智能概述 約翰 〃 西爾勒和“中文屋子” 對于“圖靈測試” , 美國哲學(xué)家約翰 〃 西爾勒 (John Searle, 1980年 )提出了異議。他用一個(gè)現(xiàn)在稱為“中文屋子”的假設(shè) , 試圖說明即便是一臺計(jì)算機(jī)通過了圖靈測試 , 也不能說它就真的具有智能。 第 1 章 人工智能概述 群智能是有別于腦智能的。 事實(shí)上 , 它們是屬于不同層次的智能。腦智能是一種個(gè)體智能 (Individual Intelligence,II), 而群智能是一種社會智能 (Social Intelligence,SI), 或者說是系統(tǒng)智能 (System Intelligence,SI)。但對于人腦來說 , 宏觀心理 (或者語言 )層次上的腦智能與神經(jīng)元層次上的群智能又有密切的關(guān)系 —— 正是微觀生理層次上低級的神經(jīng)元的群智能形成了宏觀心理層次上高級的腦智能。 第 1 章 人工智能概述 1. 符號智能就是符號人工智能 , 它是模擬腦智能的人工智能 , 也就是所說的傳統(tǒng)人工智能或經(jīng)典人工智能 。 符號智能以符號形式的知識和信息為基礎(chǔ) , 主要通過邏輯推理 ， 運(yùn)用知識進(jìn)行問題求解 。 符號智能的主要內(nèi)容包括知識獲取 (knowledge acquisition)、 知識表示 (knowledge representation)、 知識組織與管理和知識運(yùn)用等技術(shù) ， 以及基于知識的智能系統(tǒng)等 。 第 1 章 人工智能概述 2. 計(jì)算智能就是計(jì)算人工智能 , 它是模擬群智能的人工智能 。計(jì)算智能以數(shù)值數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) , 主要通過數(shù)值計(jì)算 ， 運(yùn)用算法進(jìn)行問題求解 。 計(jì)算智能的主要內(nèi)容包括 : 神經(jīng)計(jì)算 (Neural Computation, NC) 、 進(jìn) 化 計(jì) 算 (Evolutionary Computation, EC, 包括遺傳算法 (Geic Algorithm, GA)、 進(jìn) 化 規(guī) 劃 (Evolutionary Planning, EP) 、 進(jìn) 化 策 略(Evolutionary Strategies, ES)等 )、 免疫計(jì)算 (immune putation)、 粒群算法 (Particle Swarm Algorithm, PSA)、 蟻群算法 (Ant Colony Algorithm, ACA)、 自然計(jì)算 (Natural Computation, NC)以及人工生命 (Artificial Life, AL)等 。 計(jì)算智能主要研究各類優(yōu)化搜索算法 , 是當(dāng)前人工智能學(xué)科中一個(gè)十分活躍的分支領(lǐng)域 。 第 1 章 人工智能概述 人工智能的研究意義、目標(biāo)和策略 現(xiàn)在的普通計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的智能還相當(dāng)?shù)拖?, 譬如缺乏自適應(yīng) 、 自學(xué)習(xí) 、 自優(yōu)化等能力 , 也缺乏社會常識或?qū)I(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(jìn)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(fù)雜和越來越廣泛的社會需求 。 既然計(jì)算機(jī)和人腦一樣都可進(jìn)行信息處理 , 那么是否能讓計(jì)算機(jī)同人腦一樣也具有智能呢 ？ 第 1 章 人工智能概述 研究人工智能也是當(dāng)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(jìn)入了信息化時(shí)代 。 信息化的進(jìn)一步發(fā)展 , 就必須有智能技術(shù)的支持 。 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)展就必然是智能化 。 事實(shí)上 ,智能化將是繼機(jī)械化 、 自動化之后 , 人類生產(chǎn)和生活中的又一個(gè)技術(shù)特征 。 第 1 章 人工智能概述 人工智能作為一門學(xué)科 , 其研究目標(biāo)就是制造智能機(jī)器和智能系統(tǒng) , 實(shí)現(xiàn)智能化社會 。 具體來講 , 就是要使計(jì)算機(jī)不僅具有腦智能和群智能 , 還要具有看 、 聽 、 說 、 寫等感知和交流能力 。 簡言之 , 就是要使計(jì)