【正文】 ，不算高級(jí)的智能行為 ? 現(xiàn)實(shí)世界要處理的大多數(shù)問題并非數(shù)值計(jì)算 – 自然語言理解和翻譯 – 圖形、圖象、聲音的理解 – 決策管理、醫(yī)療診斷 …… ? 需要將計(jì)算機(jī)從“數(shù)值世界”推廣到“知識(shí)世界”，即從“數(shù)據(jù)處理范圍”擴(kuò)展到“符號(hào)知識(shí)處理范疇” ? “試探性的搜索、啟發(fā)式的、不精確的、模糊的、甚至允許出現(xiàn)錯(cuò)誤的推理方法才更符合人類的思維過程 ? …… 72 人工智能原理 Outline ? 主要參考書目 ? AI的定義 ? AI的基礎(chǔ)及萌芽 ? AI的創(chuàng)立及發(fā)展 ? AI與人類智能 ? AI的研究流派 ? AI的研究范圍 ? AI對(duì)人類的影響 ? AI在中國 ? AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議 ? 73 人工智能原理 1. 問題求解 ? 人工智能的第一個(gè)大成就是發(fā)展了能夠求解難題的下棋 (如國際象棋 )程序。 ? 1991年 《 Artificial Intelligence》 (1991, )發(fā)表了 AI基礎(chǔ)研究專輯。 ? 認(rèn)為智能機(jī)器的研制主要在于開發(fā)各種智能軟件、工具及其應(yīng)用系統(tǒng)。 ? 智能機(jī)器的開發(fā)主要有賴于各種智能硬件、智能工具及固化技術(shù)。 ? 把知識(shí)工程視為軟件工程的一個(gè)分支。 通用路線 ? 通用的計(jì)算機(jī)硬件和軟件能夠?qū)θ斯ぶ悄荛_發(fā)提供有效的支持，能夠解決廣泛的和一般的人工智能問題。 ? 符號(hào)主義 (還包括聯(lián)結(jié)主義 )對(duì)真實(shí)世界客觀事物的描述及其智能行為工作模式是過于簡化的抽象，不能真實(shí)地反映客觀存在。 66 人工智能原理 行為主義 ? 智能取決于感知和行動(dòng) (所以稱為行為主義 ) ? 提出智能行為的“感知 動(dòng)作”模式。 65 人工智能原理 聯(lián)結(jié)主義 ? 人的思維基元是神經(jīng)元，而不是符號(hào)處理過程。 ? 人工智能的核心問題是知識(shí)表示、知識(shí)推理和知識(shí)運(yùn)用。 ? 人的思維是可操作的。 ? 人是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)也是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)。 ? 近年來，以人工智能新學(xué)派的面孔出現(xiàn)，引起許多人的興趣與研究。 ? 控制論思想早在 4050年代就成為時(shí)代思潮的重要部分，影響了早期的人工智能工作者。 ? 對(duì) ANN的研究熱情仍然不減。 ? 1986年魯梅爾哈特 (Rumelhart)等人提出多層網(wǎng)絡(luò)中的反向傳播 (BP)算法。 ? 6070年代，對(duì)以感知機(jī) (perceptron)為代表的腦模型的研究出現(xiàn)熱潮，在 70年代后期至 80年代初期落入低潮。 62 人工智能原理 聯(lián)結(jié)主義 ? 人工智能源于仿生學(xué)，特別是人腦模型的研究。 ? 人工智能的主流派。 ? 在 1956年首先采用“人工智能”這個(gè)術(shù)語。 ? 行為主義 (Actionism)，進(jìn)化主義 (Evolutionism)、控制論學(xué)派 (Cybericsism) ? 控制論及感知 動(dòng)作型控制系統(tǒng)。 圖靈測試 58 人工智能原理 Outline ?主要參考書目 ?AI的定義 ?AI的基礎(chǔ)及萌芽 ?AI的創(chuàng)立及發(fā)展 ?AI與人類智能 ?AI的研究流派 ?AI的研究范圍 ?AI對(duì)人類的影響 ?AI在中國 ?AI領(lǐng)域的著名期刊及會(huì)議 ? 59 人工智能原理 (1) 符號(hào)主義 (Symbolicism) (2) 聯(lián)結(jié)主義 (Connectionism) (3) 行為主義 (Actionism) 人工智能的主要學(xué)派 60 人工智能原理 ? 符號(hào)主義 (Symbolicism)，邏輯主義 (Logicism)、心理學(xué)派(Psychlogism)或計(jì)算機(jī)學(xué)派 (Computerism) ? 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。 ? 當(dāng)一個(gè)機(jī)器代替了游戲中的 A，并且機(jī)器將試圖使得 C相信它是一個(gè)人。 ? 詢問者只知道二人的稱呼是 X， Y，通過提問以及回答來判斷，最終作出“ X是 A， Y是 B‖或者“ X是 B， Y是 A‖的結(jié)論。 ? 圖靈實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)：讓人在不看外型的情況下不能區(qū)別是機(jī)器的行為還是人的行為時(shí)，這個(gè)機(jī)器就是智慧的。 人類智能的計(jì)算機(jī)模擬 56 人工智能原理 ? 1950年，圖靈發(fā)表 《 計(jì)算機(jī)能思考嗎？ 》 ，給人工智能下一個(gè)定義，而且論證了人工智能的可能性。 認(rèn)知工程學(xué) 55 人工智能原理 ? 機(jī)器智能可以模擬人類智能 ? 智能計(jì)算機(jī)的功能 ? 下棋、證明定理、翻譯語言文字和解決難題等 ? 神經(jīng)計(jì)算機(jī) (neural puter) ? 能以類似人類的方式進(jìn)行“思考”，力圖重建人腦的形象。 認(rèn)知信息學(xué) 54 人工智能原理 ? 研究認(rèn)知行為的信息加工處理 ? 主要研究如何通過以計(jì)算機(jī)為中心的人工信息處理系統(tǒng)，對(duì)人的各種認(rèn)知行為（如知覺、思維、記憶、語言、學(xué)習(xí)、理解、推理、識(shí)別等）進(jìn)行信息處理。 物理符號(hào)系統(tǒng) 3個(gè)推論 51 人工智能原理 ? 認(rèn)知生理學(xué) ? 認(rèn)知心理學(xué) ? 認(rèn)知信息學(xué) ? 認(rèn)知工程學(xué) 人類的認(rèn)知行為具有不同的層次 52 人工智能原理 ? 研究認(rèn)知行為的生理過程 ? 研究人的神經(jīng)系統(tǒng) (神經(jīng)元、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和大腦 )的活動(dòng) ? 認(rèn)知科學(xué)研究的 底層 認(rèn)知生理學(xué) ? 研究認(rèn)知行為的心理活動(dòng) ? 主要研究人的思維策略 ? 認(rèn)知科學(xué)研究的 頂層 認(rèn)知心理學(xué) 53 人工智能原理 ? 研究人的認(rèn)知行為在人體內(nèi)的初級(jí)信息處理 ? 主要研究人的認(rèn)知行為如何通過初級(jí)信息自然處理，由生理活動(dòng)變?yōu)樾睦砘顒?dòng)及其逆過程，即由心理活動(dòng)變?yōu)樯硇袨椤? 推論 2 既然計(jì)算機(jī)是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，它就一定能夠表現(xiàn)出智能。 ? 反之，任何系統(tǒng)如果具有這 6種功能，那么它就能夠表現(xiàn)出智能； ? 智能是指人類所具有的智能。 ? 人具有上述 6種功能； ? 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)也具備物理符號(hào)系統(tǒng)的這 6種功能。 47 人工智能原理 (1) 輸入符號(hào) (input) (2) 輸出符號(hào) (output) (3) 存儲(chǔ)符號(hào) (store) (4) 復(fù)制符號(hào) (copy) (5) 建立符號(hào)結(jié)構(gòu) 通過找出各符號(hào)間的關(guān)系，在符號(hào)系統(tǒng)中形成符號(hào)結(jié)構(gòu) (6) 條件性遷移 (conditional transfer) 根據(jù)已有符號(hào)，繼續(xù)完成活動(dòng)過程。 研究認(rèn)知過程的主要任務(wù) 46 人工智能原理 智能信息處理系統(tǒng)的假設(shè) 信息處理系統(tǒng)： 符號(hào)操作系統(tǒng) (Symbol Operation System) 物理符號(hào)系統(tǒng) (Physical Symbol System)。 39 人工智能原理 Feigenbaum及其提出的 KBS的主要貢獻(xiàn) ? 在 IJCAI1977上， Feigenbaum提出 知識(shí)工程、專家系統(tǒng)及其開發(fā)工具 ? Feigenbaum認(rèn)為， 萬能的邏輯體系從根本上說是不可能的，其最大弱點(diǎn)就是缺乏知識(shí)，缺乏人類在幾千年的文明史上積累起來的知識(shí) 。 ? 1963年 《 Computers and Thought》 世界上第一本有關(guān)人工智能的經(jīng)典性專著。 ? 名言：“知識(shí)中蘊(yùn)藏著力 量” (―In the Knowledge lies the power‖)。費(fèi)根鮑姆 (Edward Albert Feigenbaum) 38 人工智能原理 ? 人工智能研 究的一個(gè)歷史性突破。 ? 驗(yàn)證了費(fèi)根鮑姆 關(guān)于知識(shí)工程的理論的正確性 ? 為專家系統(tǒng)軟件的發(fā)展和應(yīng) 用開辟了道路，逐漸形成具有相當(dāng)規(guī)模的市場，其應(yīng)用遍及各個(gè) 領(lǐng)域、各個(gè)部門。 ? 1965年世界上第一個(gè)專家系統(tǒng)程序 DENDRAL。 ? 1968年， Stanford年輕教授 Feigenbaum主持的專家系統(tǒng)DENDRAL問世，開創(chuàng)了 AI的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域， 以知識(shí)為基礎(chǔ)的專家咨詢系統(tǒng)（ KBS）。 ? Nilsson更進(jìn)一步提出，物理符號(hào)體系的核心方法是 邏輯演繹方法 。 ? IBM公司也取消了本公司范圍內(nèi)的 AI研究活動(dòng)。人腦有1010以上個(gè)神經(jīng)元，能否將 1010個(gè)機(jī)器組成一個(gè)聯(lián)合運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)？ ? 1973年，英國發(fā)表了 Lighthill report，認(rèn)為 AI的研究即使不是騙局，至少也是庸人自擾。 ? “ Out of sight, out of mind‖ ? ―眼不見心不煩 ” ? 將其翻譯成俄語， “ 又瞎又瘋 ”。 ? 機(jī)器翻譯鬧出不少笑話 有人挖苦說，美國花了 2023萬美元為 機(jī)器翻譯 立了一塊“ 墓碑 ”。 …… 33 人工智能原理 第二階段：現(xiàn)實(shí)的困境 (1966～ 1973) ? 消解法（歸結(jié)原理）能力有限 例如：證明兩個(gè)連續(xù)函數(shù)之和仍是連續(xù)函數(shù)，推了 10萬步還沒有推出。 ? 不出 10年，大多數(shù) 心理學(xué)理論將在計(jì)算機(jī)上形成 。 ? 不出 10年，計(jì)算機(jī)將 發(fā)現(xiàn)和證明重要的數(shù)學(xué)定理 。 ? 1957年， Newell， Shaw和 Simon研究不依賴具體領(lǐng)域的通用解題程序 GPS(General Problem Solving） ? 1965年， Robinson提出消解法（即歸結(jié)原理），掀起研究計(jì)算機(jī)定理證明的又一次高潮。 31