人工智能緒論(ppt72頁)(編輯修改稿)
2025-03-10 15:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù)的興起 ? 目前，一個以人工智能為核心，以自然智能、人工智能、集成智能為一體的新的智能科學(xué)技術(shù)學(xué)科正在逐步興起，并引起了人們的極大關(guān)注。 ? 該學(xué)科研究的主要特征包括以下幾個方面： ? (1) 由對人工智能的單一研究走向以自然智能、人工智能、集成智能為一體的協(xié)同研究； ? (2) 由人工智能學(xué)科的獨立研究走向重視與腦科學(xué)、認知科學(xué)、等學(xué)科的交叉研究； ? (3) 由多個不同學(xué)派的獨立研究走向多學(xué)派的綜合研究； ? (4) 由對個體、集中智能的研究走向?qū)θ后w、分布智能的研究。 21 AI研究中的不同學(xué)派 ? 符號主義學(xué)派（邏輯主義、心理學(xué)派） ? 主要觀點： AI起源于數(shù)理邏輯，人類認知的基元是符號，認知過程是符號表示上的一種運算 ? 代表性成果： 厄爾和西蒙等人研制的稱為邏輯理論機的數(shù)學(xué)定理證明程序LT ? 代表人物： 紐厄爾、肖、西蒙和尼爾遜 (Nilsson)等 ? 連接主義學(xué)派（仿生學(xué)派或心理學(xué)派） ? 主要觀點： AI起源于仿生學(xué)，特別是人腦模型，人類認知的基元是神經(jīng)元，認知過程是神經(jīng)元的連接活動過程 ? 代表性成果： 由麥克洛奇和皮茲創(chuàng)立的腦模型，即 MP模型 ? 代表人物： 麥克洛奇和皮茲 ? 行為主義學(xué)派（進化主義、控制論學(xué)派） ? 主要觀點： AI起源于控制論，智能取決于感知和行為，取決于對外界復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)，而不是推理。 ? 代表性成果： Brooks教授研制的機器蟲 ? 代表人物： Brooks教授 22 AI研究中的不同學(xué)派 不同學(xué)派的理論之爭 ? 符號主義 ? 智能的基礎(chǔ)是知識，其核心是知識表示和知識推理；知識可用符號表示，也可用符號進行推理，因而可以建立基于知識的人類智能和機器智能的統(tǒng)一的理論體系。 ? 連接主義 ? 思維的基元是神經(jīng)元，而不是符號；思維過程是神經(jīng)元的聯(lián)結(jié)活動過程，而不是符號運算過程；反對符號主義關(guān)于物理符號系統(tǒng)的假設(shè)。 ? 行為主義 ? 智能取決于感知和行動，提出了智能行為的“感知 — 動作”模型；智能不需要知識、不需要表示、不需要推理；人工智能可以像人類智能那樣逐步進化 23 AI研究中的不同學(xué)派 不同學(xué)派的方法之爭 ? 符號主義 ? 功能模擬 ? 構(gòu)造能夠模擬大腦功能的智能系統(tǒng)。 相當(dāng)于“鳥飛” ? 連接主義 ? 結(jié)構(gòu)模擬 ? 構(gòu)造模擬大腦結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 相當(dāng)于“飛鳥” ? 行為主義 ? 行為模擬 ? 構(gòu)造具有進化能力的智能系統(tǒng)。 相當(dāng)于“由猿到人” 24 AI的研究內(nèi)容 ? 搜索技術(shù) ? 知識表示 ? 規(guī)劃方法 ? 機器學(xué)習(xí) ? 認知科學(xué) 25 AI的研究內(nèi)容（續(xù) 1） ? 自然語言理解與機器翻譯 ? 專家系統(tǒng)與知識工程 ? 定理證明 ? 博弈 ? 機器人 ? 數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn) 26 AI的研究內(nèi)容（續(xù) 2） ? 多 Agent系統(tǒng) ? 復(fù)雜系統(tǒng) ? 足球機器人 ? 人機交互技術(shù) 27 人工智能取得的一些成果 ? 四十多年來，人工智能的研究雖然步履艱難，但也取得了一些很突出的成績。下面列舉一些實例。 28 定理證明 ? 50年代中期，世界上最早的啟發(fā)式程序“邏輯理論家”，證明了數(shù)學(xué)名著《數(shù)學(xué)原理》中的 38個定理。經(jīng)改進后， 62年證明了該書中全部的 52個定理。被認為是用計算機探討人類智力活動的第一個真正的成果。 29 四色定理的證明 ? 四色定理 ? 從 1852年發(fā)現(xiàn)四色問題，世界上很多著名的科學(xué)家試圖證明，當(dāng)一直未能完成。 ? 1976年 6月，哈肯在美國伊利諾斯大學(xué)的兩臺不同的電子計算機上，用了 1200個小時，作了 100億次判斷，終于完成了四色定理的證明，從而解決了一個歷時 100多年的問題，轟動了世界。 30 定理證明的“吳方法” ? 2023年我國最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者吳文俊教授，提出了“數(shù)學(xué)機器化”。 ? 1977年，吳文俊關(guān)于平面幾何定理的機械化證明首次取得成功。 ? 創(chuàng)立了定理機器證明的 “吳方法”。 31 通用問題求解器（ GPS） ? 從 1957年開始， Newell等人開始研究一種不依賴于具體領(lǐng)域的通用解題程序，這個程序的設(shè)計是從模仿人類問題求解的規(guī)程開始的。在它能處理的有限類別的問題中，它顯示出程序決定的子目標及可能采取的行動的次序，與人類求解同樣問題是類似的。因此， GPS很可能是第一個實現(xiàn)了“像人一樣思考”方法的程序。 32 專家系統(tǒng) ? 人類之所以能求解問題，是因為人類具有知識。 ? 專家系統(tǒng)就是把有關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业闹R整理出來，讓計算機利用這些知識求解專門領(lǐng)域的問題。 ? 1968年世界上第一個專家系統(tǒng) DENDRAL問世。 ? MYCIN，一個著名的醫(yī)療診斷專家系統(tǒng) 33 第一個商用專家系統(tǒng)： R1 ? 世界上第一個成功的商用專家系統(tǒng)，1982年開始正式在 DEC公司使用。該程序幫助為新計算機系統(tǒng)配置訂單；到1986年為止，估計它為公司每年節(jié)省了 4千萬美元。 34 海灣戰(zhàn)爭中的專家系統(tǒng) ? 在 1991年的海灣危機中，美國軍隊使用專家系統(tǒng)用于自動的后勤規(guī)劃和運輸日程安排。這項工作同時涉及到 50000個車輛、貨物和人，而且必須考慮到起點、目的地、路徑以及解決所有參數(shù)之間的沖突。 AI規(guī)劃技術(shù)使得一個計劃可以在幾小時內(nèi)產(chǎn)生，而用舊的方法需要花費幾個星期。 35 數(shù)字識別 ? 清華大學(xué)智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室采用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法研制的數(shù)字識別系統(tǒng)，用于 2023年我國人口普查。對普查數(shù)據(jù)進行自動識別，錯誤率達到了萬分之一以下的高水平。
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