人工智能第一章 绪论

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1、第一章绪论从1956年正式提出人工智能学科算起，40多年来，取得长足的发展，成为一门广泛的交叉和前沿科学。总的说来，人工智能的目的就是让计算机这台机器能够象人一样思考。如果希望做出一台能够思考的机器，那就必须知道什么是思考，更进一步讲就是什么是智慧。什么样的机器才是智慧的呢？科学家已经作出了汽车，火车，飞机，收音机等等，它们模仿我们身体器官的功能，但是能不能模仿人类大脑的功能呢？到目前为止，我们也仅仅知道这个装在我们天灵盖里面的东西是由数十亿个神经细胞组成的器官，我们对这个东西知之甚少，模仿它或许是天下最困难的事情了。　　当计算机出现后，人类开始真正有了一个可以模拟人类思维

2、的工具，在以后的岁月中，无数科学家为这个目标努力着。现在人工智能已经不再是几个科学家的专利了，全世界几乎所有大学的计算机系都有人在研究这门学科，学习计算机的大学生也必须学习这样一门课程，在大家不懈的努力下，现在计算机似乎已经变得十分聪明了。例如，1997年5月，IBM公司研制的深蓝（DeepBlue）计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫（Kasparov）。大家或许不会注意到，在一些地方计算机帮助人进行其它原来只属于人类的工作，计算机以它的高速和准确为人类发挥着它的作用。人工智能始终是计算机科学的前沿学科，计算机编程语言和其它计算机软件都因为有了人工智能的进展而得以存在。　　

3、人工智能理论进入21世纪，正酝酿着新的突破--人工生命的提出，不仅意味着人类试图从传统的工程技术途径，而且将开辟生物工程技术途径，去发展人工智能；同时人工智能的发展，又将作为人工生命科学的重要支柱和推动力量。可以预言：人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能"制品"，并使之在越来越多的领域超越人类智能；人工智能将为发展国民经济和改善人类生活作出更大贡献。1.1人工智能的定义和发展1.1.1人工智能的定义　　国际上人工智能研究作为一门科学的前沿和交叉学科，但像许多新兴学科一样，人工智能至今尚无统一的定义。要给人工智能下个准确的定义是困难的。人类的许多活动，如解算题、猜谜

4、语、进行讨论、编制计划和编写计算机程序，甚至驾驶汽车和骑自行车等等，都需要"智能"。如果机器能够执行这种任务，就可以认为机器已具有某种性质的"人工智能"。　　不同科学或学科背景的学者对人工智能有不同的理解，提出不同的观点，人们称这些观点为符号主义(Symbolism)、连接主义(Connectionism)和行为主义(Actionism)等，或者叫做逻辑学派(Logicism)、仿生学派(Bionicsism)和生理学派(Physiologism)。此外还有计算机学派、心理学派和语言学派等。我们将在1.3节中综述他们的主要观点。这里，我们结合自己的理解来定义人工智能。这些定

5、义是比较狭义的。　　定义1智能机器(intelligentmachine)　　能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务(anthropomorphictasks)的机器。　　例子1：能够模拟人的思维，进行博弈的计算机。1997年5月11日，一个名为"深蓝"(DeepBlue)的ＩＢＭ计算机系统战胜当时的国际象棋世界冠军盖利.卡斯帕罗夫（GarryKasparov）。　　例子2：能够进行深海探测的潜水机器人。　　例子3：在星际探险中的移动机器人，如美国研制的火星探测车。　　定义2人工智能　　斯坦福大学的Nilsson提出人工智能是关于知识的科学（知识的表示、知识的获取以

6、及知识的运用）,本书中首先从学科的界定来定义：　　·人工智能（学科）是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关理论和技术。　　从人工智能所实现的功能来定义：　　·人工智能（能力）是智能机器所执行的通常与人类智能有关的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。1.1.2 人工智能的起源与发展　　人工智能的发展是以硬件与软件为基础。它的发展经历了漫长的发展历程。人们从很早就已开始研究自身的思维形成，早在亚里士多德(公元前384-322年)在着手解释和

7、编注他称之为三段论的演绎推理时就迈出了向人工智能发展的早期步伐，可以看作为原始的知识表达规范。 亚里士多德(公元前384-322年)　　什么是三段论？三段论是以真言判断为其前提的一种演绎推理，它借助于一个共同项，把两个直言判断联系起来，从而得出结论。例如：一切金属都是能够熔解的；铁是金属；所以，铁是能够熔解的。　　1.2 人类智能与人工智能1.2.1 研究认知过程的任务　　人的心理活动具有不同的层次，它可以与计算机的层次相比较，见图1.1。 　　心理活动的最高层级是思维策略，中间一层是初级信息处理，最低层级是生理过