第一讲(计算智能导论)

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1、人工智能计算智能智能信息处理研究所尚荣华计算主义随着数学和计算机技术的进展，计算的观念越来越显示其在各个领域的威力，从计算的角度审视世界，也已经成为我们在数字化时代生存的一种特殊的思维方式，主张在还原论哲学基础上建立计算主义，认为从物理世界、生命过程直到人类智能都是算法可计算的（Computable），甚至整个宇宙完全是由算法（Algorithm）支配的。1997年5月11日北京时间早晨4时50分，一台名叫“深蓝”的超级电脑在棋盘C4处落下最后一颗棋子，全世界都听到了震撼世纪的叫杀声──“将车”！这场举世瞩目的“人机大战”，终于以机器获胜的结局降下了帏幕。(卡斯帕罗夫)“深蓝”

2、是一台智能电脑，是人工智能的杰作。新闻媒体以挑衅性的标题不断地发问：电脑战胜是一个人，还是整个人类的智能？连棋王都认了输，下一次人类还将输掉什么？智慧输掉了，人类还剩些什么？于是，人工智能又一次成为万众关注的焦点，成为电脑科学界引以自豪的学科。“深蓝”的技术指标：32个CPU每个CPU有16个协处理器每个CPU有256M内存每个CPU的处理速度为200万步/秒每秒行棋速度：卡斯帕罗夫2步，“深蓝”2亿步。人工智能（AI）伴随着电脑诞生，在风风雨雨中走过了半个多世纪的艰难历程，已但经是枝繁叶茂、郁郁葱葱！人工智能的发展人工智能的萌芽（56年以前）人工智能的诞生（56-61年）人工

3、智能的发展（61年后）人工智能的萌芽阶段亚里斯多德(Aristotle384-322BC)，主要贡献为形而上学(metaphysics)和逻辑学两方面的思想。亚氏在逻辑主要成就包括主谓命題(statementinsubject-predicateform)及关于此类命題的逻辑推理方法，特別是三段论证(syllogism)。所谓「命題」就是真(true)或假(false)的句子，例如「蘇格拉底是人」，這是真的命題；至於问句「我的书在那里？」就不是命題了，它并沒有真假的意义可言。亚里斯多德与逻辑、推理逻辑只讨论命題，因它有真假可言。亚氏认为命題基本是由主詞(subject)与谓詞(

4、predicate)构成的，主詞是命題所描述的事物或主題，谓词則是描述主詞的词语。亚氏跟著提出四种比较复杂的主谓命題，它们都具有以下结构：量詞─主詞─系詞─谓詞。這里我们以符号S及P分別表示主詞及谓詞。系詞有两种：「是」或「不是」；量词亦有兩种：「所有」(all)或「有」(some)。亚里斯多德与逻辑、推理(A)所有S是P(或凡S是P)，例如「凡人是動物」；(B)凡S不是P，例如「凡貓不是狗」；(C)有S是P，例如「有花是白的」；(D)有S不是P，如有花不是白的。所谓「逻辑推論」，即指由前提推导出结论的正确(valid)的方法，在这种正确推论中，若前提为真，則结论亦必然为真。亚

5、里斯多德与逻辑、推理关于推論，亚氏特別讨论三段论证，這是由兩個(主謂命題)前提推出(主謂式)结论的方法。例如：(i)凡孔子的后代是人(ii)凡人皆会死，；因此凡孔子的后代会死。若写成普遍的形式，則是：(i)凡S是M;(ii)凡M是P，；因此凡S是P。这里(i)及(ii)是兩個前提，若這兩個前提为真，則以上推出的结论(凡S是P)亦必然地真，因此这个三段论证是正确的。2.归纳法Bacon(培根，1561-1626)在《新工具》中提出归纳法，提出“知识就是力量”,他十分重视科学实验，认为只有经过实验才能获得真正的知识。3.Turing图灵与人工智能艾伦·麦席森·图灵（Turing，1

6、912年6月23日-1954年6月7日），英国数学家。以“纸上下棋机”率先探讨了下棋与机器智能的联系，他还是举世公认的“人工智能之父”。3岁那年，他进行了在科学实验方面的首次尝试──把玩具木头人的胳膊掰下来种植到花园里，想让它们长成更多的木头人。8岁时，图灵尝试着写了一部科学著作，题名《关于一种显微镜》。Turing图灵与人工智能1937年，伦敦权威的数学杂志又收到图灵一篇论文《论可计算数及其在判定问题中的应用》，作为阐明现代电脑原理的开山之作，被永远载入了计算机的发展史册。这篇论文原本是为了解决一个基础性的数学问题：是否只要给人以足够的时间演算，数学函数都能够通过有限次机械步

7、骤求得解答？传统数学家当然只会想到用公式推导证明它是否成立，可是图灵独辟蹊径地想出了一台冥冥之中的机器。图灵想象的机器说起来很简单：该计算机使用一条无限长度的纸带，纸带被划分成许多方格，有的方格被画上斜线，代表“1”；有的没有画任何线条，代表“0”。该计算机有一个读写头部件，可以从带子上读出信息，也可以往空方格里写下信息。该计算机仅有的功能是：把纸带向右移动一格，然后把“1”变成“0”，或者相反把“0”变成“1”。第二次世界大战期间，图灵应征入伍，在战时英国情报中心“布雷契莱庄园”（Blet