《人工智能初步》PPT课件

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1、人工智能初步培训讲稿引言人工智能(ArtificialIntelligence，缩写为AI)一词自从1956年在Dartmouth学会上提出至今，研究者们已经发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学，它涉及计算机知识、心理学和哲学。人工智能由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。引言何谓“复杂工作”？不同的时代、不同的人会有不同的理解。例如，繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的,而现代计算机不

2、但能完成这种计算,而且比人脑做得更快、更准确。当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”。复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的,人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标。引言人工智能在某种意义上，可以把它理解成为机器系统的智能，是机器调度各种知识来解决问题的一种能力。如果机器有了这种能力，这个机器就可以帮助人去做很多很多的事情，甚至是相当复杂的事情。已经出现的许多不同功能的机器人，可以在很多场合来完成本来应该由人

3、来完成的工作。例如，清洁机器人、机器人足球、在一些具有危险性的场合运用机器人替代人去完成危险的操作，等等。引言机器的智能，显然要介于植物和人类之间，它可以认识问题、解决问题，甚至能够抽象的认识世界、优化世界。唯一与人不一样的地方——它不能够像人一样进行创造性思维。人工智能是要把人的智能的机制和信息科学技术相结合。因此我们讲人工智能是生物学与信息学的一种交叉科学技术。引言目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学

4、以外,人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智能研究的主要内容人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示自动推理和搜索方法机器学习和知识获取知识处理系统自然语言理解计算机视觉智能机器人自动程序设计……知识表示知识表示是人工智能的基本问题之一，推理和搜索都与表示方法密切相关。常用的知识表示方法有：逻辑表示法、产生式表示法、语义网络表示法和框架表示法等。常识的表示受到人们的关注。已提出多种方法，如非单调推理、定性推理，从不同角度来表达常识和处理常识。自动推理和

5、搜索方法问题求解中的自动推理是知识的使用过程，由于存在多种知识表示方法，相应地有多种推理方法。推理过程一般可分为演绎推理和非演绎推理。谓词逻辑是演绎推理的基础。结构化表示下的继承性推理是非演绎性的。由于知识处理的需要，近几年来提出了多种非演泽的推理方法，如连接机制推理、类比推理、基于示例的推理、反绎推理和受限推理等。自动推理和搜索方法搜索是人工智能的一种问题求解方法，搜索策略决定着问题求解的一个推理步骤中知识被使用的优先关系。无信息导引的盲目搜索：广度优先，深度优先。利用经验知识导引的启发式搜索：启发式知识常由启发式函数

6、来表示，启发式知识利用得越充分，求解问题的搜索空间就越小。搜索方法的研究已经关注那些具有百万节点的超大规模的搜索问题。出现了诸如模拟退火、遗传算法、蚁群算法等优化搜索算法。机器学习和知识获取机器学习是人工智能的另一重要课题。机器学习是指在一定的知识表示意义下获取新知识的过程，按照学习机制的不同，主要有归纳学习、分析学习、连接机制学习和遗传学习等。机器学习是要使计算机能模拟人的学习行为，自动地通过学习获取知识和技能，不断改善性能，实现自我完善：三个方面的研究内容：（１）学习机理研究（２）学习方法研究（３）面向任务研究知识处

7、理系统知识处理系统主要由知识库和推理机组成知识库存储系统所需要的知识，当知识量较大而又有多种表示方法时，知识的合理组织与管理是重要的。在问题求解时，规定使用知识的基本方法和策略，推理过程中为记录结果或通信需要设置数据库或采用黑板机制。如果在知识库中存储的是某一领域(如医疗诊断)的专家知识，则这样的知识系统称为专家系统。为适应复杂问题的求解需要，单一的专家系统向多主体的分布式人工智能系统发展，这时知识共享、主体间的协作、矛盾的出现和处理将是研究的关键问题。自然语言理解自然语言处理自然语言的处理是人工智能技术应用于实际领域的

8、典型范例，经过多年艰苦努力，这一领域已获得了大量令人注目的成果。目前该领域的主要课题是：计算机系统如何以主题和对话情境为基础，注重大量的常识——世界知识和期望作用，生成和理解自然语言。这是一个极其复杂的编码和解码问题。智能信息检索技术受信息技术迅猛发展的影响，信息获取和精化技术已成为当代计算机科学与技术研究中迫切需要