【正文】 人工智能的分支領(lǐng)域與研究方向 ? 從模擬的智能層次和所用的方法來看： ? 符號智能：圖搜索、自動推理、不確定性推理、知識工程、符號學(xué)習(xí)等 ? 計算智能：神經(jīng)計算、進(jìn)化計算、免疫計算、蟻群算法、粒群算法、自然計算 ? 另外，智能 Agent也是人工智能的一個新興的重要領(lǐng)域，是以符號智能和計算智能為基礎(chǔ)的更高一級的人工智能 人工智能的分支領(lǐng)域與研究方向 ? 從模擬的腦智能或腦功能來看： ? 機(jī)器學(xué)習(xí)：符號學(xué)習(xí)、連接學(xué)習(xí)、統(tǒng)計學(xué)習(xí)等 ? 機(jī)器感知：計算機(jī)視覺、計算機(jī)聽覺、模式識別、圖像識別與理解、語音識別、自然語言處理等 ? 機(jī)器聯(lián)想 ? 機(jī)器推理 ? 機(jī)器行為 人工智能的分支領(lǐng)域與研究方向 ? 從應(yīng)用角度看：如上節(jié)所述， AI中有難題求解等數(shù)十種分支領(lǐng)域和研究方向 ? 從系統(tǒng)角度看： ? 智能計算機(jī)系統(tǒng)：智能硬件平臺、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)：基于知識的智能系統(tǒng)、基于算法的智能系統(tǒng)、兼有知識和算法的智能系統(tǒng)、分布式人工智能系統(tǒng) 人工智能的分支領(lǐng)域與研究方向 ? 從基礎(chǔ)理論看：數(shù)理邏輯、多種非標(biāo)準(zhǔn)邏輯、圖論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊集、粗糙集、概率統(tǒng)計 (貝葉斯統(tǒng)計決策理論 )和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論與支持向量機(jī)、形式語言與自動機(jī)等 提綱 ? 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 人工智能的發(fā)展概況 ? 人工智能學(xué)科正式誕生于 1956年： 1956年夏季， 由美國 Dartmouth大學(xué)的麥卡錫、哈佛大學(xué)的明斯基、 IBM公司信息研究中心的洛切斯特、貝爾實驗室的申農(nóng)共同發(fā)起，邀請 IBM公司的莫爾和塞繆爾、麻省理工學(xué)院的塞爾夫里奇和索羅門夫以及蘭德公司和卡內(nèi)基工科大學(xué)的紐厄爾、西蒙等，共十位來自數(shù)學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、信息論和計算機(jī)等方面的學(xué)者和工程師，在 Dartmouth大學(xué)召開了一次歷時兩個月的研究會，會上正式采用了“人工智能”這一術(shù)語 人工智能的發(fā)展概況 ? 人工智能學(xué)科的產(chǎn)生： ? 實際上是邏輯學(xué)、心理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、腦科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科發(fā)展的必然趨勢和必然結(jié)果 ? 單就計算機(jī)來看，其功能從數(shù)值計算到數(shù)據(jù)處理，再下去必然是知識處理 ? 當(dāng)時的水平已具有智能的表現(xiàn)：能自動地進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理 人工智能的發(fā)展概況 ? 符號主義途徑發(fā)展概況： ? 1956年，美國的紐厄爾、肖和西蒙合作編制了一個名為邏輯理論機(jī) (LT)的計算機(jī)程序系統(tǒng)。在這方面一個著名的成果是我國數(shù)學(xué)家吳文俊教授1977 ? 定理證明器，它研究一切可判定問題的證明方法 ? 計算機(jī)輔助證明，它是以計算機(jī)為輔助工具，利用機(jī)器的高速度和大容量，幫助人完成手工證明中難以完成的大量計算、推理和窮舉 人工智能的應(yīng)用 ? 自動程序設(shè)計： ? 讓計算機(jī)設(shè)計程序：就是人只要給出關(guān)于某程序要求的非常高級的描述，計算機(jī)就會自動生成一個能完成這個要求目標(biāo)的具體程序 ? 相當(dāng)于給機(jī)器配置了一個“超級編譯系統(tǒng)”，它能夠?qū)Ω呒壝枋鲞M(jìn)行處理，通過規(guī)劃過程，生成所需的程序 ? 自動程序設(shè)計還包括程序自動驗證，即自動證明所設(shè)計程序的正確性 人工智能的應(yīng)用 ? 機(jī)器翻譯： ? 把“光陰似箭”的英語句子“ Time flies like an arrow”翻譯成日語，然后再翻譯回來的時候，竟變成了“蒼蠅喜歡箭”；又如，當(dāng)把“心有余而力不足”的英語句子“ The spirit is willing but the flesh is weak”翻譯成俄語，然后再翻譯回來時竟變成了“酒是好的，肉變質(zhì)了”，即“ The wine is good but the meat is spoiled” ? 機(jī)器翻譯并非想像的那么簡單，并使得人們認(rèn)識到，單純地依靠“查字典”的方法不可能解決翻譯問題，只有在對語義理解的基礎(chǔ)上，才能做到真正的翻譯，所以機(jī)器翻譯的真正實現(xiàn)，還要靠自然語言理解方面的突破 人工智能的應(yīng)用 ? 智能控制： ? 把人工智能技術(shù)引入控制領(lǐng)域，建立智能控制系統(tǒng) ? 智能控制具有兩個顯著的特點： ? 智能控制是同時具有知識表示的非數(shù)學(xué)廣義世界模型和傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型混合表示的控制過程 ? 智能控制的核心在高層控制，即組織級控制，其任務(wù)在于對實際環(huán)境或過程進(jìn)行組織，即決策與規(guī)劃，以實現(xiàn)廣義問題求解 人工智能的應(yīng)用 ? 智能控制 (續(xù) )： ? 智能控制系統(tǒng)的智能可歸納為以下幾方面： ? 先驗智能：有關(guān)控制對象及干擾的先驗知識，可以從一開始就考慮在控制系統(tǒng)的設(shè)計中 ? 反應(yīng)性智能：在實時監(jiān)控、辨識及診斷的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)及環(huán)境變化的正確反應(yīng)能力 ? 優(yōu)化智能： 包括對系統(tǒng)性能的先驗性優(yōu)化及反應(yīng) ? 組織與協(xié)調(diào)智能：表現(xiàn)為對并行耦合任務(wù)或子系統(tǒng)之間的有效管理與協(xié)調(diào) 人工智能的應(yīng)用 ? 智能控制 (續(xù) )： ? 智能控制的開發(fā)，目前認(rèn)為有以下途徑： ? 基于專家系統(tǒng)的專家智能控制 ? 基于模糊推理和計算的模糊控制 ? 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 ? 綜合以上三種方法的綜合型智能控制 人工智能的應(yīng)用 ? 智能管理： ? 把人工智能技術(shù)引入管理領(lǐng)域，建立智能管理系統(tǒng) ? 智能管理是人工智能與管理科學(xué)、系統(tǒng)工程、計算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)等多學(xué)科、多技術(shù)互相結(jié)合、互相滲透而產(chǎn)生的一門新技術(shù)、新學(xué)科 ? 研究如何提高計算機(jī)管理系統(tǒng)的智能水平，以及智能管理系統(tǒng)的設(shè)計理論、方法與實現(xiàn)技術(shù) 人工智能的應(yīng)用 ? 智能決策： ? 把人工智能技術(shù)引入決策過程，建立智能決策支持系統(tǒng) ? 智能決策支持系統(tǒng)由傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)再加上相應(yīng)的智能部件構(gòu)成，智能部件可以有多種模式，例如專家系統(tǒng)模式、知識庫系統(tǒng)模式等 ? 專家系統(tǒng)模式是把專家系統(tǒng)作為智能部件，這是目前比較流行的一種模式。這種“聯(lián)想”與人腦的聯(lián)想功能相差甚遠(yuǎn) ? 人腦的聯(lián)想功能基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的按內(nèi)容記憶方式，而非存儲地址 ? 當(dāng)前，采用一種稱為“聯(lián)想存儲”的技術(shù)來實現(xiàn)聯(lián)想功能 人工智能的研究內(nèi)容 ? 系統(tǒng)與建造：包括智能系統(tǒng)的分類、硬 /軟件體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計方法、實現(xiàn)語言工具與環(huán)境等 ? 應(yīng)用與工程：人工智能技術(shù)與實際應(yīng)用的接口，主要研究人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用形式、具體應(yīng)用工程項目等，涉及問題的分析、識別和表示，相應(yīng)求解方法和技術(shù)的選擇等 提綱 ? 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 人工智能的研究途徑與方法 ? 心理模擬，符號推演： ? 從人腦的宏觀心理層面入手，以智能行為的心理模型為依據(jù)，將問題或知識表示成某種邏輯網(wǎng)絡(luò)，采用符號推演的方法，模擬人腦的邏輯思維過程，實現(xiàn)人工智能 人工智