第一章 人工智能课程及其发展ppt课件.ppt

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1、第一章人工智能课程及其发展粤教版《人工智能初步》教材教学研讨粤教版高中信息技术教材教学研究专家组北师大深圳南山附属学校　吴良辉2008年7月引言人工智能(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

2、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来完成的工作。例如

3、，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

4、学和哲学等多门学科。模块学习目标——对标准的理解能描述人工智能的概念由于人工智能涉及的学科、理论、方法和技术十分广泛，它的应用领域也是十分宽广。我们认为，让学生对“人工智能”有一个初步的、直观的了解，引起他们对该课程的兴趣是重要的。我们选择知识与知识表示、专家系统、搜索技术以及Prolog语言的简单应用等内容作为引导学生了解“人工智能”的入门。尽量结合一些实例介绍有关概念，让学生能够直观地、准确地把握这些概念，尽管介绍是浅显的。对标准的理解会使用一种人工智能语言解决简单问题，把握其特点为了让学生能够直观地了解知识表示，我们选用Prolog语言，这是一种逻辑型语言，是基于谓词逻辑知识表示的。

5、希望通过学习，让学生知道计算机是如何通过人工智能语言在计算机上实现“人工智能”的。对标准的理解能利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统在教材中，我们介绍了一个简易的专家系统外壳——InterModeller，通过实践体验活动，让同学了解如何使用InterModeller来设计和实现一个简易的专家系统，让他们体会到人工智能的研究和应用是如何走近我们的。对标准的理解知道人工智能对人类学习、生活的影响在教材中，我们引入并设计了若干个实践体验活动来引导学生加深对有关概念的了解和把握。这些活动涉及的问题对同学们来说并不是十分陌生的，只要稍加引导，大家就会感觉到在我们的身边确实会面临这些问题。编写教

6、材的指导思想我们希望通过形象直观的表述，让学生对人工智能的概念有一个初步的了解，同时对人工智能的应用成果有所知晓。内容的安排介绍知识及其表示，因为这是在计算机上实现“智能”必须面临的一步。介绍Prolog入门，这是一种人工智能语言，通过学习，学生们可以知了解在机器上实现智能的工具，并初步知道如何使用它，这样的安排也许可以引起他们在学习的过程中动手的兴趣。编写教材的指导思想“专家系统”是人工智能应用比较成功的一个领域。该系统中，对于知识及其表示，以及知识的应用——推理方法，都有比较好的诠释，通过学习，学生可以对知识、知识的表示、知识的应用以及知识的实现会有一个比较完整的认识。编写教材的指导思

7、想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。可分为无信息导引的盲目搜索和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。对于搜索技术的探索一直是人们关注的焦点。在教材中，我们给出一些简单的介绍，希望引起学生的兴趣和关注。开展本课程教学的基本思路根据高中阶段学生的认知特点，选择那些中学生易于理解的人工智能实际