【人工智能课件】人工智能概述

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1、人工智能上海交通大学计算机系卢宏涛2003年9月教材《人工智能技术导论》廉师友编著，西安电子科技大学出版社参考书《人工智能原理·方法·应用》，王永庆编，西安交大出版社《人工智能基础》，邵军力等编著，电子工业出版社第一章人工智能概述1.1人工智能的概念1.1.1什么是人工智能（1）人工智能（ArtificialIntelligence)是指由计算机实现的人造智能。人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能。作为一门学科，人工智能可定义为：人工智能是一门研究如何构造智能机器（智能计算机）或智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。（2）人

2、工智能是一门交叉边缘学科，与人工智能有关的学科有：计算机科学、数学、哲学、语言学、神经生理学、神经心理学、脑科学、认知科学、逻辑学、控制论等第一章人工智能概述（3）什么是人的智能？智能是人脑的属性和产物。智能具有的主要特征：A、具有感知能力。通过视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉感知外部世界。B、具有记忆与思维能力。记忆能存储由感知器官感知到的外部信息以及有思维所产生的知识。思维用于对记忆的信息进行处理。思维可分为逻辑思维和形象思维。C、具有学习能力及自适应能力。D、具有行为能力。第一章人工智能概述1.1.2为什么要研究人工智能1、现有计算机系统的局限性。

3、智能低下、缺乏自学习、自适应能力。2、人类智能的局限性。学习能力因人而异、学习速度慢、效率低。3、信息化社会的迫切要求。1.1.3人工智能的目标近期目标：使现有的电子数字计算机能模拟人类的部分智能行为。远期目标：够造智能计算机，使计算机具有看、听、说等感知和交互能、具有联想、推理、理解、学习等高级思维能力，还要有分析问题、解决问题和发明创造的能力。第一章人工智能概述1.2人工智能的研究途径与方法1.2.1结构模拟（神经计算、生理学派、连接主义）模拟人脑的神经网络结构实现智能。主要特征：1、通过神经元之间的并行协同作用实现信息处理，具有并行性、动态性、

4、全局性。2、通过神经元间分布式的物理联接存储信息。联想记忆、容错性。3、通过神经元间连接强度的动态调整实现自学习和自适应功能。4、善于模拟人类的形象思维过程。第一章人工智能概述1.2.2功能模拟（符号主义、心理学派、逻辑学派）以人脑的心理模型为基础，将问题或知识表示成某种逻辑网络，采用符号推演的方法，实现搜索、推理和学习等功能。主要特征：1、立足于逻辑运算和符号操作，适合于模拟人的逻辑思维过程。2、知识用显式的符号表示，容易表达人的心理模型。3、现有的数字计算机可以方便地实现高速的符号处理。4、能与传统的符号数据库进行链接，易于模块化。5、以知识为基

5、础。第一章人工智能概述1.2.3行为模拟（行为主义、进化主义、控制论学派）基于感知-行为模型的研究途径和方法。强调智能系统与环境的交互，认为智能取决于感知和行动。智能行为可以不要知识。第一章人工智能概述1.3人工智能的分支领域1.3.1基于脑功能模拟的领域划分1、机器感知（信息输入）。使计算机具有类似于人的感知能力，能通过“感知”直接从外界获取信息。机器视觉、机器听觉。相关学科：模式识别、语音识别。2、机器联想。基于内容的联想，与具体存储位置无关。联想存储技术。3、机器推理。又称为计算机推理、自动推理，是人工智能的核心课题之一。自然演绎推理、归结演绎

6、推理、基于非经典逻辑的推理。4、机器学习。使机器自己获取知识。对书本知识的学习、对客观规律的发现、对自身行为的修正。机器学习分为：机械学习、指导学习、解释学习、类比学习、示例学习、发现学习等。这些属于符号学习。另外还有神经网络学习。第一章人工智能概述5、机器理解。图形理解（物景分析）、自然语言理解。理解是感知的延伸和深化。6、机器行为（信息输出）。计算机的表达能力及类似于人四肢的功能，能走路、取物、操作等。机器人行动规划1.3.2基于实现技术的领域划分1。知识工程与符号处理技术。2。神经网络技术第一章人工智能概述1.3.3基于应用领域的领域划分1、难

7、题求解。路径规划、组合优化、博弈等难题求解。NP(NondeterministicPolynomial)和NPC问题。难题求解技术能促进人工智能其他领域的发展。2、自动定理证明。机器定理证明。吴文俊，四色问题。3、自动程序设计。自动程序综合和自动程序验证。4、自动翻译。机器翻译。自然语言理解。5、智能控制。自动控制与人工智能的结合。专家智能控制、模糊控制、神经控制。6、智能管理。人工智能与管理科学、系统工程和计算机技术的结合。7、智能决策。人工智能应用于决策支持系统。8、智能通讯。在通讯的各个环节和层次上实现智能化。如网控、转接、信息转换等。使通讯网

8、随时运行于最佳状态。第一章人工智能概述9、智能仿真。仿真是在三种类型知识-描述性知识、目的性知识和处理知识的