人工智能课件185.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《人工智能课件185.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人工智能 课件 185
- 资源描述:
-
1、2022-4-27人工智能课件185人工智能课件人工智能课件185人工智能课件185人工智能 课程的特点:理论性、抽象性比较强 参考书: 人工智能原理 朱福喜等 武汉大学出版社 2002年 人工智能原理与应用 张仰森 高等教育出版社 2004年 人工智能教程 王士同 电子工业出版社 2001年 人工智能原理与应用 王文杰等 人民邮电出版社 2004年 。人工智能课件185第一章 概述 人类的自然智能伴随着人类活动无人类的自然智能伴随着人类活动无时不在、无处不在。人类的许多活动,时不在、无处不在。人类的许多活动,如解题、下棋、猜谜、写作、编制计划如解题、下棋、猜谜、写作、编制计划和编程,甚至驾车
2、骑车等,都需要智能。和编程,甚至驾车骑车等,都需要智能。如果机器能够完成这些任务的一部分,如果机器能够完成这些任务的一部分,那么就可以认为机器已经具有某种程度那么就可以认为机器已经具有某种程度的的“人工智能人工智能”。人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? 从思维基础上讲,它是人们长期以来探从思维基础上讲,它是人们长期以来探索研制能够进行计算、推理和其它思维索研制能够进行计算、推理和其它思维活动的智能机器的必然结果;从理论基活动的智能机器的必然结果;从理论基础上讲,它是信息论、控制论、系统工础上讲,它是信息论、控制论、系统工程论、计算机科学、心理学、神经学、程论、计算机科学、心理学
3、、神经学、认知科学、数学和哲学等多学科相互渗认知科学、数学和哲学等多学科相互渗透的结果;从物质和技术基础上讲,它透的结果;从物质和技术基础上讲,它是电子计算机和电子技术得到广泛应用是电子计算机和电子技术得到广泛应用的结果。的结果。人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? 什么是人的智能什么是人的智能?什么是人工智能什么是人工智能? 人的人的智能与人工智能有什么区别和联系智能与人工智能有什么区别和联系? 我们首先看看什么是信息。信息与物质及我们首先看看什么是信息。信息与物质及能量构成整个宇宙。能量构成整个宇宙。 为了了解人工智能,先熟悉一下与它有为了了解人工智能,先熟悉一下与它有关的一
4、些概念,这些概念涉及到信息、关的一些概念,这些概念涉及到信息、认识、知识、智力、智能。不难看出,认识、知识、智力、智能。不难看出,这些概念在逐步贴近人工智能。这些概念在逐步贴近人工智能。人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? 我们首先看看什么是信息。信息与物质我们首先看看什么是信息。信息与物质及能量构成整个宇宙。及能量构成整个宇宙。 人们不能直接认识物质和能量,而是通人们不能直接认识物质和能量,而是通过物质和能量的信息来认识它们。过物质和能量的信息来认识它们。 人的认识过程为:信息经过感觉输入到人的认识过程为:信息经过感觉输入到神经系统,再经过大脑思维变为认识。神经系统,再经过大脑
5、思维变为认识。人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? 认识就是用符号去整理研究对象,并确认识就是用符号去整理研究对象,并确定其联系。由认识可以继续探讨什么是定其联系。由认识可以继续探讨什么是知识、什么是智力。知识、什么是智力。 知识是用人们对于可重复信息之间的联知识是用人们对于可重复信息之间的联系的认识,知识也就是被认识了的信息系的认识,知识也就是被认识了的信息和信息之间的联系,它是信息经过加工和信息之间的联系,它是信息经过加工整理、解释、挑选和改造而形成的。整理、解释、挑选和改造而形成的。人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能?关于智力,科学家们有不同的定义:关于智力,
6、科学家们有不同的定义: : 智力是个体对生活中新问智力是个体对生活中新问题和新条件的心理上的一般适应能题和新条件的心理上的一般适应能力。力。: 智力是抽象思维的能力。智力是抽象思维的能力。: 智力是学习的能力。智力是学习的能力。人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能?:智力是从事艰难、复杂、智力是从事艰难、复杂、抽象、敏捷和创造性地活动以及集抽象、敏捷和创造性地活动以及集中能力和保持情绪稳定的能力。中能力和保持情绪稳定的能力。 :智力的本质就是适应,使个智力的本质就是适应,使个体与环境取得平衡。体与环境取得平衡。 :智力是对信息进行处理的智力是对信息进行处理的能力。能力。 人工智能课
7、件185什么是人工智能?什么是人工智能? 总而言之总而言之, 智力看作个体的各种认识能力智力看作个体的各种认识能力的综合,特别强调解决新问题的能力,的综合,特别强调解决新问题的能力,抽象思维、学习能力、对环境适应能力。抽象思维、学习能力、对环境适应能力。 有了知识和智力的定义后,一般将智能有了知识和智力的定义后,一般将智能定义为:智能定义为:智能 = 知识集知识集 + 智力。所以智智力。所以智能主要指运用知识解决问题的能力能主要指运用知识解决问题的能力, 推理、推理、学习和联想是智能的重要因素。学习和联想是智能的重要因素。人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? 至于人工智能,其英文
8、是至于人工智能,其英文是Artificial Intelligence,简称,简称AI。字面上的意。字面上的意义是智能的人工制品。它是研究如义是智能的人工制品。它是研究如何将人的智能转化为机器智能,或何将人的智能转化为机器智能,或者是用机器来模拟或实现人的智能。者是用机器来模拟或实现人的智能。 人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? 几位著名的人工智能方面的科学家分别几位著名的人工智能方面的科学家分别在不同的年代对人工智能给出的定义:在不同的年代对人工智能给出的定义: “人工智能是计算机科学的一个分支,人工智能是计算机科学的一个分支,它关心的是设计智能计算机系统,该系它关心的是设计
9、智能计算机系统,该系统具有我们通常与人的行为相联系的智统具有我们通常与人的行为相联系的智能特征,如了解语言、学习、推理、问能特征,如了解语言、学习、推理、问题求解等等题求解等等”。人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? “人工智能是研究怎样让电脑模拟人脑从事人工智能是研究怎样让电脑模拟人脑从事推理、规划、设计、思考、学习等思维活动,推理、规划、设计、思考、学习等思维活动,解决至今认为需要由专家才能处理的复杂问解决至今认为需要由专家才能处理的复杂问题。题。” “人工智能是研究智能行为的科学。人工智人工智能是研究智能行为的科学。人工智能有两个分支,一个为科学人工智能能有两个分支,一个为
10、科学人工智能, 一个为一个为工程人工智能。工程人工智能。”人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? Michael和和Nilsson关于人工智能的定关于人工智能的定义引出了科学人工智能和工程人工义引出了科学人工智能和工程人工智能的概念。智能的概念。 科学人工智能的目的是发展概念和科学人工智能的目的是发展概念和词汇,以帮助我们了解人和其他动词汇,以帮助我们了解人和其他动物的智能行为。物的智能行为。 人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? 工程人工智能研究的是建立智能机器的概念、理工程人工智能研究的是建立智能机器的概念、理论和实践。例如:论和实践。例如:uu 专家系统:在专门
11、的领域(医疗、探矿、财务等专家系统:在专门的领域(医疗、探矿、财务等领域)内的咨询服务系统。领域)内的咨询服务系统。uu 自然语言处理:在有限范围内的问题回答系统。自然语言处理:在有限范围内的问题回答系统。uu 程序验证系统:通过定理证明途径验证程序的正程序验证系统:通过定理证明途径验证程序的正确性。确性。uu 智能机器人:人工智能研究计算机视觉和智能机。智能机器人:人工智能研究计算机视觉和智能机。 人工智能课件185什么是人工智能?什么是人工智能? 人工智能似乎还有一个比较模糊的定义,人工智能似乎还有一个比较模糊的定义,那就是那就是“如果某个问题在计算机上没有解如果某个问题在计算机上没有解决
12、,那么这个问题就是人工智能问题决,那么这个问题就是人工智能问题”,因为一旦解决了的某个问题,也就有了解因为一旦解决了的某个问题,也就有了解决这个问题的模型或算法,因而也就划分决这个问题的模型或算法,因而也就划分到某个学科或某个学科的分支去了。因此,到某个学科或某个学科的分支去了。因此,从某种意义上讲,人工智能永远是一个深从某种意义上讲,人工智能永远是一个深奥而永无止境的追求目标。奥而永无止境的追求目标。 人工智能课件1851.2 AI的产生及主要学派 AI的起源可以追溯到丘奇(的起源可以追溯到丘奇(Church)、图)、图灵(灵(Turing)和其他一些学者关于计算本)和其他一些学者关于计算本
13、质的思想萌芽。早在质的思想萌芽。早在20世纪世纪30年代,他们年代,他们就开始探索形式推理概念与即将发明的计就开始探索形式推理概念与即将发明的计算机之间的联系,建立起了关于计算和符算机之间的联系,建立起了关于计算和符号处理的理论。号处理的理论。人工智能课件185AI的产生及主要学派 早在计算机产生之前,丘奇和图灵就早在计算机产生之前,丘奇和图灵就已发现,数值计算并不是计算的主要已发现,数值计算并不是计算的主要方面,被称为方面,被称为“人工智能之父人工智能之父”的图的图灵,不仅仅创造了一个简单的非数字灵,不仅仅创造了一个简单的非数字计算模型,而且直接证明了计算机可计算模型,而且直接证明了计算机可
14、能以某种智能的方式进行工作,这就能以某种智能的方式进行工作,这就是人工智能的思想的萌芽。是人工智能的思想的萌芽。 人工智能课件185AI的产生及主要学派人工智能作为一门学科而出现的突出标志人工智能作为一门学科而出现的突出标志是 :是 : 1 9 5 6 年 夏 , 在 美 国 达 特 茅 斯年 夏 , 在 美 国 达 特 茅 斯(Dartmouth)大学由当时美国年轻的数)大学由当时美国年轻的数学家学家John-McCarthy和他的朋友明斯基和他的朋友明斯基( Minsky )、纽维尔()、纽维尔(Newell)、西蒙)、西蒙(Simon)、香侬()、香侬(Shannon)、塞缪尔)、塞缪尔
15、(Saumel)、莫尔()、莫尔(More)等数学、心理)等数学、心理学、神经学、信息论、计算机科学方面的学、神经学、信息论、计算机科学方面的学者,举办了一个长达学者,举办了一个长达2个月的研讨会。个月的研讨会。人工智能课件185AI的产生及主要学派 McCarthy提出了提出了“Artificial Intelligence”一词,尔后一词,尔后Allen Newell和和H. A. Simon提出了物理符提出了物理符号系统假设,从而创建了号系统假设,从而创建了AI这一学这一学科。主张系统符号假设的学派形成科。主张系统符号假设的学派形成了了AI研究的主要学派,即符号主义研究的主要学派,即符号
16、主义学派。学派。 人工智能课件185AI的产生及主要学派 人工智能的主要有以下三个学派。人工智能的主要有以下三个学派。1符号主义(符号主义(Symbolicism)学派)学派 符号主义又称为逻辑主义(符号主义又称为逻辑主义(Logicis)、心理学)、心理学派 (派 ( P s y c h l o g i s m ) 或 计 算 机 学 派) 或 计 算 机 学 派(Computerism)。该学派认为人工智能源于数)。该学派认为人工智能源于数理逻辑。数理逻辑在理逻辑。数理逻辑在19世纪获得迅速发展,到世纪获得迅速发展,到20世纪世纪30年代开始用于描述智能行为。计算机产生年代开始用于描述智能
17、行为。计算机产生以后,又在计算机上实现了逻辑演绎系统,其代以后,又在计算机上实现了逻辑演绎系统,其代表的成果为启发式程序表的成果为启发式程序LT(逻辑理论家),人们(逻辑理论家),人们使用它证明了使用它证明了38个数学定理,从而表明了人类可个数学定理,从而表明了人类可利用计算机模拟人类的智能活动。利用计算机模拟人类的智能活动。人工智能课件185AI的产生及主要学派 符号主义将符号系统定义为如下三部分符号主义将符号系统定义为如下三部分组成:组成:u 一组符号:对应于客观世界的某些物理一组符号:对应于客观世界的某些物理模型。模型。u 一组结构:它是由以某种方式相关联的一组结构:它是由以某种方式相关
18、联的符号的实例所构成。符号的实例所构成。u 一组过程:它作用于符号结构上而产生一组过程:它作用于符号结构上而产生另一些符号结构,这些作用包括:创建、另一些符号结构,这些作用包括:创建、修改、消除等。修改、消除等。人工智能课件185AI的产生及主要学派 一个物理符号系统就是能够逐步生成一一个物理符号系统就是能够逐步生成一组符号的产生器。组符号的产生器。 在物理符号的假设下,符号主义认为,在物理符号的假设下,符号主义认为,人的认知是符号,人的认知过程是符号人的认知是符号,人的认知过程是符号操作过程。人就是一个物理符号系统,操作过程。人就是一个物理符号系统,计算机也是一个物理符号系统,因此,计算机也
19、是一个物理符号系统,因此,我们就能够用计算机来模拟人的智能行我们就能够用计算机来模拟人的智能行为,即用计算机的符号操作来模拟人的为,即用计算机的符号操作来模拟人的认知过程。这实质就是认为,人的思维认知过程。这实质就是认为,人的思维是可操作的。是可操作的。人工智能课件185AI的产生及主要学派 AI的核心问题是知识表示、知识推的核心问题是知识表示、知识推理和知识运用。知识可用符号表示,理和知识运用。知识可用符号表示,也可用符号进行推理。符号主义就也可用符号进行推理。符号主义就是在这种假设之下,建立起基于知是在这种假设之下,建立起基于知识的人类智能和机器智能的核心理识的人类智能和机器智能的核心理论
20、体系。论体系。 至今符号主义仍是至今符号主义仍是AI的主流派。的主流派。 人工智能课件185AI的产生及主要学派 2联结主义(联结主义(Connetionism)学派)学派 联结主义又称仿生学派(联结主义又称仿生学派(Bionicsism)或生理)或生理学派(学派(Physiogism),是基于生物进化论的),是基于生物进化论的AI学派,其主要理论基础为神经网络及神经网络学派,其主要理论基础为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。联结主义认为间的连接机制与学习算法。联结主义认为AI源源于仿生学,特别是对人脑模型的研究,认为人于仿生学,特别是对人脑模型的研究,认为人的思维基元是神经元,而不是
21、符号处理过程,的思维基元是神经元,而不是符号处理过程,人脑不同于电脑,并提出联结主义的大脑工作人脑不同于电脑,并提出联结主义的大脑工作模式,用于否定基于符号操作的电脑工作模式。模式,用于否定基于符号操作的电脑工作模式。人工智能课件185AI的产生及主要学派 如果说符号主义是从宏观上模拟人如果说符号主义是从宏观上模拟人的思维过程的话,那么联结主义则的思维过程的话,那么联结主义则试图从微观上解决人类的认知功能,试图从微观上解决人类的认知功能,以探索认知过程的微观结构。联结以探索认知过程的微观结构。联结主义从人脑模式出发,建议在网络主义从人脑模式出发,建议在网络层次上模拟人的认知过程。所以,层次上模
22、拟人的认知过程。所以,联结主义本质上是用人脑的并行分联结主义本质上是用人脑的并行分布处理模式来表现认知过程。布处理模式来表现认知过程。 人工智能课件185 AI的产生及主要学派人工神经网络人工神经网络 ANN(Artificial Neural Network)研究的兴起,作为模拟人的智)研究的兴起,作为模拟人的智能和形象思维能力的一条重要途径,对能和形象思维能力的一条重要途径,对AI研究工作者有着极大的吸引力。近年研究工作者有着极大的吸引力。近年来,由于出现了一些新型的来,由于出现了一些新型的ANN模型和模型和一些强有力的学习算法,联结主义具有一些强有力的学习算法,联结主义具有代表性的工作有
23、:代表性的工作有:uu Hopfield教授在教授在82和和84的两篇论文中的两篇论文中提出用硬件模拟神经网络;提出用硬件模拟神经网络;uu Rumthart教授在教授在86年提出多层网络中年提出多层网络中的反向传播(的反向传播(BP)算法。)算法。人工智能课件185 AI的产生及主要学派 3行为主义(行为主义(Actionism)学派)学派行为主义又称为进化主义(行为主义又称为进化主义(Evolutionism)或控)或控制论学派(制论学派(Cyberneticsism),其原理为控制),其原理为控制论及论及“感知感知动作动作”型控制系统。行为主义型控制系统。行为主义提出了智能行为的提出了智
24、能行为的“感知感知动作动作”模式,认模式,认为:为:uu 智能取决于感知和行动;智能取决于感知和行动;uu 人工智能可以像人类智能一样逐步进化(所人工智能可以像人类智能一样逐步进化(所以称为进化主义);以称为进化主义);uu 智能行为只能在现实世界中与周围环境交互智能行为只能在现实世界中与周围环境交互作用而表现出来。作用而表现出来。人工智能课件185AI的产生及主要学派 行为主义的理论基础是控制论,行为主义的理论基础是控制论,它把神经系统的工作原理与信息论它把神经系统的工作原理与信息论联系起来,着重研究模拟人在控制联系起来,着重研究模拟人在控制过程中的智能行为和作用,如自寻过程中的智能行为和作
25、用,如自寻优、自适应、自校正、自镇定、自优、自适应、自校正、自镇定、自学习和自组织等控制论系统,并进学习和自组织等控制论系统,并进行控制论动物的研究。行控制论动物的研究。 人工智能课件185 AI的产生及主要学派这一学派的代表首推美国这一学派的代表首推美国AI专家专家Brooks。在在1991年年8月在悉尼召开的月在悉尼召开的12届国际人工届国际人工智能联合会议上,智能联合会议上,Brooks作为大会作为大会“计计算机与思维算机与思维”奖的得主,以他在奖的得主,以他在MIT多多年进行人造动物机器的研究与实践和他年进行人造动物机器的研究与实践和他所提出的所提出的“假设计算机体系结构假设计算机体系
展开阅读全文