人工智能及专家系统(课件全集)第1章 人工智能概述

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1、敖志刚编制第1章人工智能概述第1章人工智能概述1．1人工智能的基本概念1．1．1智能1．1．2人类智能1．1．3人工智能1．1．4人工智能的研究目标1．2人工智能的科学体系与分支1．2．1人工智能的科学体系1．2．2人工智能的学科范畴1．2．3人工智能的应用领域第1章人工智能概述1．3工智能的技术方案与途径1．3．1人工智能的基本技术1．3．2人工智能的研究内容1．3．3人工智能的研究途径与方法1．4人工智能的产生与发展1．4．1人工智能的孕育期1．4．2人工智能的基础技术研究与形成期1．4．3人工智能的发展与应用期(1970年以后1．4．4人

2、工智能在我国的发展情况1．4．5人工智能的发展趋势与展望1．1人工智能的基本概念1．1．1智能“智力”：是运用知识解决问题的能力“智能”：是指知识的集合与智力的综合(或总和)，是静态的知识和动态的智力综合所体现的一种能力。智能具有收集、汇集、选择、理解和感觉信息的功能。智能过程：感觉、记忆、回忆、思维、语言、自适应、行为的整个过程。智能的概念是广义的。广义智能包括:人类智能、人工智能和集成智能。集成智能：是人类智能与人工智能相结合的人-机系统。广义智能信息系统论智能信息论广义智能论智能系统论感知信息论思维信息论行为信息论智能普存论智能层次论智能

3、进化论感知系统论思维系统论行为系统论智能的共性⑴智能的基本要素是“知识”。⑵智能是普遍存在的。人、动物、机器都可能有智能。⑶智能是多层的。高层智能(思维)、中层智能(感知)、基层智能(行为)。⑷智能是进化的。先天进化(遗传、变异)、后天进化(学习、知识推理)。⑸智能是相对的。不同的主体、客体、时间、空间、环境、条件有不同智能水平。⑹智能是智能系统的整体功能。1．１．２人类智能人类智能通常表现为感知力、观察力、记忆力、思维能力、语言表达能力、正确行动的能力等等，基本过程是：感觉→分析→判断→决策→行动。它是指人在认识与改造客观世界的活动中，由思维

4、过程和脑力活动所体现出的能力。包括思维能力、感知能力和行为能力思维能力人们通过脑的思维活动(如:记忆、联想、推理、计算、分析、比较、判断、决策、规划、学习、探索等)，对各种信息进行加工处理，将感性知识上升为理性知识。进一步积累与总结经验，形成概念、建立方法、制订计划、作出决策的能力；通过推理、论证或分析、计算，求解问题、作出结论的能力；通过学习、教育或训练、实践，从而增长知识、丰富经验、促进工作的能力。思维的结构模型图1-1思维的结构模型外部表象初级处理感觉表象初级处理外部表象形象源语言形象思维抽象思维输入记忆处理输出感知能力人们通过视觉、听觉

5、、触觉系统等，感知客观世界，获取感性知识的能力。例如，由眼、耳等感觉器官接受各种信息(如:文字、图象、物景、声音、语言等)，产生相应的冲动，沿外周神经传入中枢神经——脑，通过视觉、听觉中枢等，进行信息处理、模式识别、语言理等的智能活动的能力。行为能力人们通过效应器官(如:手、足以及发音器官等)，对外界刺激(输入信息)作出反应(输出信息),采取行动的能力。例如，根据仪表的显示信息，进行手动操作，或者对用户提出的问题作出回答或解释等。行为的智能特性表现在反应的灵活性与适应性。１．１．３　人工智能人工智能(AI)是一门研究机器智能和智能机器的新型的、

6、综合性的、具有强大生命力的边缘学科，它研究怎样让计算机或智能机器（包括硬件和软件）模仿、延伸和扩展人脑从事推理、规划、计算、思考、学习、等思维活动，解决迄今为止需要人类专家才能处理好的复杂问题。。人工智能程序和通常程序的比较人工智能程序通常计算机程序主要是符号处理主要是数字处理启发式搜索依靠算法控制结构和知识域相分离信息和控制联结在一起易于修改、更新和改变难以修改允许不正确的答案要求正确的答案人工智能的研究内容1．机器思维与思维机器机器思维，如:启发式程序、专家系统、知识工程、机器学习、机器证明、机器博弈等。思维机器，如:智能计算机，学习机、推

7、理机、博弈机、逻辑机、自动机，神经细胞模型、人工神经网络、脑模型等。2．机器感知与感知机器机器感知，如:文字、图象、物景、声音等模式识别与自然语言理解；计算机视觉、听觉、触觉等。感知机器，如:文字、图象、声音、语言的识别机、感知机;触觉感知器，平衡感知器，各种智能传感器等。3．机器行为与行为机器机器行为，如:自适应、自镇定、自寻优等智能控制、管理、决策行为，机器人在不确定的、动态环境中的“漫游”行为等。行为机器，如:智能控制器、智能效应器、智能执行机构、智能机械手、智能机器人等。人工智能计算机即第五代计算机，它是一种具有直接感知文字、图象、理解

8、自然语言、进行知识推理和逻辑判断的计算机，具有能听、能说、能看、能写、能计算、会规划、会设计、会思考、会推理、会学习等功能。需配备机器视觉、听觉、感觉