人工智能(第一章)课件.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(第一章)课件.ppt》由用户(晟晟文业)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 第一章 课件
- 资源描述:
-
1、人工智能人工智能Artificial Intelligence梁云虹梁云虹梁云虹工作单位工作单位吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林大学生物与农业工程学院吉林大学生物与农业工程学院研究方向研究方向人工智能,工程仿生学,离散元法及多尺度计算,地人工智能,工程仿生学,离散元法及多尺度计算,地面力学、深空探测车辆。面力学、深空探测车辆。联系方式联系方式联系电话:联系电话:0431-85095760-8707电子邮件:电子邮件:办公地点:吉林大学南岭校区农机交通馆办公地点:吉林大学南岭校区农机交通馆7071http:/ 绪论绪论第二章第二章 知识表示知识表示第三章第三章
2、 搜索技术搜索技术第四章第四章 推理技术推理技术第五章第五章 机器学习机器学习第六章第六章 自然语言理解自然语言理解第七章第七章 专家系统专家系统第八章第八章 人工神经网络人工神经网络课程主要内容课程主要内容31.1 人工智能的定义与发展人工智能的定义与发展1.1.2 人工智能的起源与发展人工智能的起源与发展1.2 人工智能研究的方法和途径人工智能研究的方法和途径1.2.1 人工智能各学派及其理论人工智能各学派及其理论1.2.2 实现人工智能的技术路线实现人工智能的技术路线1.3 人工智能的研究及应用领域人工智能的研究及应用领域1.1.1 人工智能的定义人工智能的定义第一章第一章 绪论绪论41
3、.1 人工智能的定义与发展人工智能的定义与发展51.1.1 人工智能的定义人工智能的定义认知、识别、推理、决策、规划、解决问题、认知、识别、推理、决策、规划、解决问题、适应、学习、理解等内在的才能。适应、学习、理解等内在的才能。人类智能、人工智能和集成智能人类智能、人工智能和集成智能智能的基本要素是智能的基本要素是“信息信息”;智能是普遍存在的;智能是普遍存在的;智能是进化的;智能是进化的;智能是智能系统的整体功能。智能是智能系统的整体功能。(1)智能(智能(Intelligence)定义:定义:分类:分类:共性:共性:6(2)人类智能(人类智能(Human Intelligence)定义:定
4、义:内容:内容:人在认识和改造客观世界的活动中,由思维过人在认识和改造客观世界的活动中,由思维过程和脑力活动所体现出的能力。程和脑力活动所体现出的能力。思维能力思维能力感知能力感知能力行为能力行为能力通过脑的思维活动,感性知识通过脑的思维活动,感性知识上升为理性知识的能力上升为理性知识的能力感知客观世界,获取感性知识感知客观世界,获取感性知识的能力的能力对外界刺激作出反应,采取行对外界刺激作出反应,采取行动的能力动的能力(高层智能)(高层智能)(中层智能)(中层智能)(低层智能)(低层智能)大脑皮层大脑皮层 丘脑丘脑 小脑和脊髓小脑和脊髓7(3)人工智能(人工智能(Artificial Int
5、elligence)定义定义1(学科)(学科)人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智能功能,并开发相关理论和技术。的某些智能功能,并开发相关理论和技术。定义定义2(能力)(能力)人工智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关的功能,如人工智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关的功能,如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维
6、活动。学习和问题求解等思维活动。8人工智能人工智能怎样才能说机器(计算机)拥有了智能?怎样才能说机器(计算机)拥有了智能?1950年,图灵提出了著名的年,图灵提出了著名的“图灵实验图灵实验”。图灵把智能行为定义为一种能力,即在所有的认图灵把智能行为定义为一种能力,即在所有的认知任务中能够表现出和人类行为同样的程度。知任务中能够表现出和人类行为同样的程度。计算机拥有智能,应该具有四种能力:计算机拥有智能,应该具有四种能力:(1)自然语言处理能力)自然语言处理能力(3)自动推理)自动推理人工智能之父人工智能之父定义定义4(美国斯坦福大学(美国斯坦福大学Nilsson教授)教授)人工智能是关于知识的
7、科学,即怎样表示知识,怎样获取知识人工智能是关于知识的科学,即怎样表示知识,怎样获取知识和怎样使用知识的科学。和怎样使用知识的科学。(2)知识表示)知识表示(4)机器学习)机器学习9人工智能术语人工智能术语19561956年正式提出,并作为一个学科的名称使用至年正式提出,并作为一个学科的名称使用至今有今有5050多年的历史。多年的历史。其产生与发展过程大致经历了三个阶段:其产生与发展过程大致经历了三个阶段:孕育期孕育期 (1956年以前)年以前)研究与形成期研究与形成期 (1956年年-1970年)年)发展与应用期发展与应用期 (1970年以后)年以后)101.1.2 人工智能的起源与发展人工
8、智能的起源与发展亚里士多德提出了推理方法,给出了形式逻辑亚里士多德提出了推理方法,给出了形式逻辑的一些基本定律,创造了三段论法。的一些基本定律,创造了三段论法。亚里士多德亚里士多德(公元前(公元前384-322年)年)什么是三段论?什么是三段论?三段论是以真言判断为其前提的一种演绎推理,它借助于三段论是以真言判断为其前提的一种演绎推理,它借助于一个共同项,把两个直言判断联系起来,从而得出结论。一个共同项,把两个直言判断联系起来,从而得出结论。人工智能的孕育期(人工智能的孕育期(1956年以前)年以前)培根(培根(1561-1626),),英国哲学家和自然科学英国哲学家和自然科学家,系统提出了归
9、纳法,成为和亚里士多德的家,系统提出了归纳法,成为和亚里士多德的演绎法相辅相成的思维法则。他强调了知识的演绎法相辅相成的思维法则。他强调了知识的重要作用,指出重要作用,指出“知识就是力量知识就是力量”。培根培根(1561-1626)11帕斯卡帕斯卡(1623-1662),法国物理学家和数学家),法国物理学家和数学家,他于,他于1642年制成世界上第一台会演算的机械年制成世界上第一台会演算的机械加法机。加法机。帕斯卡帕斯卡(1623-1662)莱布尼茨(莱布尼茨(1646-1716),德国数学家和哲学),德国数学家和哲学家,提出了关于数理逻辑的思想,即把形式逻家,提出了关于数理逻辑的思想,即把形
10、式逻辑符号化,从而对人的思维进行运算和推理的辑符号化,从而对人的思维进行运算和推理的思想。同时他在思想。同时他在1673年在帕斯卡的加法机的基年在帕斯卡的加法机的基础上制成了可进行四则运算的计算器。础上制成了可进行四则运算的计算器。12布尔(布尔(1815-1864),),英国数学家、逻辑学家。英国数学家、逻辑学家。他的主要贡献是初步实现了莱布尼茨关于思维他的主要贡献是初步实现了莱布尼茨关于思维符号化和数学化的思想,提出了一种崭新的代符号化和数学化的思想,提出了一种崭新的代数系统数系统布尔代数,凡是传统逻辑能处理的布尔代数,凡是传统逻辑能处理的问题,布尔代数都能处理。问题,布尔代数都能处理。巴
11、比奇巴比奇(1791-1871),英国数学家,他于),英国数学家,他于1832年发明了两台最年发明了两台最先进的差分机和分析机。其中分析机的设计思想与现代电子计先进的差分机和分析机。其中分析机的设计思想与现代电子计算机十分相似。他提出了计算机的五个主要组成部分:输入、算机十分相似。他提出了计算机的五个主要组成部分:输入、存储器、运算器、控制器和输出。为电子计算机的发展奠定了存储器、运算器、控制器和输出。为电子计算机的发展奠定了基础。基础。13图灵(图灵(1912-1954),),英国数学家。他于英国数学家。他于1936年创立了自动机理年创立了自动机理论(图灵机),这是一种理想计算机模型。现已公
12、认,所有可论(图灵机),这是一种理想计算机模型。现已公认,所有可计算函数都能用图灵机计算,这为电子计算机的构建提供了理计算函数都能用图灵机计算,这为电子计算机的构建提供了理论根据。论根据。1950年,他还提出了著名的年,他还提出了著名的“图灵实验图灵实验”,给智能的,给智能的标准提供了明确的定义。标准提供了明确的定义。生理学家麦卡洛克和数理逻辑学家皮茨,他们于生理学家麦卡洛克和数理逻辑学家皮茨,他们于1943年研制了年研制了神经细胞模型,即神经细胞模型,即MP模型,开创了脑模型研究工作。模型,开创了脑模型研究工作。冯冯诺依曼(诺依曼(1903-1957),美籍匈牙利数学家,博),美籍匈牙利数学
13、家,博弈论创立者。他于弈论创立者。他于1945年提出了以二进制和程序年提出了以二进制和程序存储控制为核心的通用电子数字计算机体系结构存储控制为核心的通用电子数字计算机体系结构原理,奠定了现代电子计算机体系结构的基础。原理,奠定了现代电子计算机体系结构的基础。14莫克利(莫克利(1907-1980),美国数学家。他和他的学生埃克特于),美国数学家。他和他的学生埃克特于1946年研制成功了世界上第一台通用电子数字计算机年研制成功了世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC。为机器智能的研究与实现提供了物质基础。为机器智能的研究与实现提供了物质基础。维纳(维纳(1894-1964),美国著名数学家、控
14、制),美国著名数学家、控制论创始人。他于论创始人。他于1948年创立了控制论。控制年创立了控制论。控制论是一门研究与模拟自控制的生物和人工系论是一门研究与模拟自控制的生物和人工系统的学科。统的学科。香侬(香侬(1916-2001),美国应用数学家、信息),美国应用数学家、信息论创始人。他于论创始人。他于1948年发表了年发表了通讯的数学通讯的数学理论理论标志着信息论的诞生。标志着信息论的诞生。维纳维纳香侬香侬151956年年,由美国的一些科学家在美国的达特茅斯(,由美国的一些科学家在美国的达特茅斯(Dartmouth)大学举办)大学举办的一次长达两个月的研讨会,认真地讨论了用机器模拟人类智能的
15、问题。的一次长达两个月的研讨会,认真地讨论了用机器模拟人类智能的问题。会上麦卡锡(会上麦卡锡(McCarthy)正式提出了)正式提出了“人工智能(人工智能(Artificial Intelligence)”这一术语这一术语,标志着人工智能学科的诞生。,标志着人工智能学科的诞生。1956年年,美国的纽厄尔、肖和赛蒙合作编制了名为,美国的纽厄尔、肖和赛蒙合作编制了名为逻辑理论机逻辑理论机(LT)的计)的计算机程序系统。该程序模拟了人用数理逻辑证明定理时的思维规律,开创算机程序系统。该程序模拟了人用数理逻辑证明定理时的思维规律,开创了用机器研究人类思维活动规律的工作。了用机器研究人类思维活动规律的工
16、作。1956年年,塞纽尔研制成功了具有自学习、自组织、自适应能力的,塞纽尔研制成功了具有自学习、自组织、自适应能力的西洋跳棋西洋跳棋程序程序。主要贡献在于发现了启发式搜索是表现智能行为的最基本机制。主要贡献在于发现了启发式搜索是表现智能行为的最基本机制。1957年年,罗森勃劳特(,罗森勃劳特(F.Rosenblatt)研究制成)研究制成感知机感知机,具有学习功能,具有学习功能,模仿视觉,进行模式分类识别。模仿视觉,进行模式分类识别。16人工智能基础技术研究与形成期(人工智能基础技术研究与形成期(1956-1970)1959年年,籍勒洛特发表了,籍勒洛特发表了证明平面几何问题的程序证明平面几何问
17、题的程序,塞尔夫奇推出了一个,塞尔夫奇推出了一个模式识别程序模式识别程序。1960年年,纽厄尔、肖和赛蒙等人通过心理学试验总结出了人们求解问题的,纽厄尔、肖和赛蒙等人通过心理学试验总结出了人们求解问题的思维规律,编制了思维规律,编制了通用问题求解程序通用问题求解程序。1960年年,麦卡锡发明了,麦卡锡发明了人工智能程序设计语言人工智能程序设计语言LISP,它是一种函数式语言,它是一种函数式语言,适合于对符号进行处理,在人工智能的各个研究领域中都得到广泛的应用。适合于对符号进行处理,在人工智能的各个研究领域中都得到广泛的应用。1960年年美国生产美国生产第一批商用工业机器人第一批商用工业机器人U
18、NIMATE和和VERSATRAN,到,到60年年代末形成发展高潮,日本代末形成发展高潮,日本1968年从美国引进技术,大力发展机器人产业。年从美国引进技术,大力发展机器人产业。1965年年,鲁滨逊(,鲁滨逊(Robinson)提出了)提出了归结(消解)原理归结(消解)原理,标志着人工智能中,标志着人工智能中定理的机器证明这个分支的开始,为自动定理证明做出了突出性的贡献。定理的机器证明这个分支的开始,为自动定理证明做出了突出性的贡献。171965年年,美国斯坦福大学的费根鲍姆(,美国斯坦福大学的费根鲍姆(E.A.Feigenbaum)领导他的研究小)领导他的研究小组开始研究组开始研究化学专家系
19、统化学专家系统DENDRAL,用于质谱仪分析有机化合物的分子,用于质谱仪分析有机化合物的分子结构。它的意义在于它对基于知识建造智能系统所进行的有益探索。结构。它的意义在于它对基于知识建造智能系统所进行的有益探索。1968年年,奎连(,奎连(Quillian)提出了提出了语义网络知识表示法语义网络知识表示法,他试图解决记忆的心,他试图解决记忆的心理学模型,后来西蒙(理学模型,后来西蒙(Simmon)等人在用语义网络表达自然语言理解方面)等人在用语义网络表达自然语言理解方面取得了很大的成效。取得了很大的成效。1969年年,召开了,召开了第一届国际人工智能联合会议第一届国际人工智能联合会议(Inte
20、rnational Joint Conference on Artificial Intelligence,简称,简称IJCAI),标志着人工智能作为一),标志着人工智能作为一门独立学科已经得到了国际学术界的认可。门独立学科已经得到了国际学术界的认可。1970年年,国际性人工智能杂志国际性人工智能杂志”International Journal of AI”创刊,促进了人创刊,促进了人工智能的研究和发展。工智能的研究和发展。18人工智能研究的人工智能研究的萧条期萧条期(60年代中期年代中期-70年代初期)年代初期)在这一时期人工智能遇到了很多困难和挫折:在这一时期人工智能遇到了很多困难和挫折:
21、塞缪尔的下棋程序赢少输多塞缪尔的下棋程序赢少输多博弈方面博弈方面鲁宾逊归结法能力有限鲁宾逊归结法能力有限定理证明方面定理证明方面问题求解方面问题求解方面处理不良结构产生组合爆炸处理不良结构产生组合爆炸机器翻译方面机器翻译方面双解字典和语法知识无法实现准确翻译双解字典和语法知识无法实现准确翻译神经生理学方面神经生理学方面机器无法模拟人脑机器无法模拟人脑1011以上的神经元以上的神经元人工智能的本质、理人工智能的本质、理论、思想及机理方面论、思想及机理方面受到社会各界的责难、怀疑和批评受到社会各界的责难、怀疑和批评19人工智能的发展与应用期(人工智能的发展与应用期(1970年以后)年以后)在人工智
22、能研究处于困境情况下,一批学者从费根鲍姆以知在人工智能研究处于困境情况下,一批学者从费根鲍姆以知识为中心开展人工智能研究的观点中找到了新的出路。识为中心开展人工智能研究的观点中找到了新的出路。70年代后期开始,一大批实用型专家系统不断涌现。年代后期开始,一大批实用型专家系统不断涌现。Prolog语言被广泛地应用于专家系统、自然语言理解、关系数据库、抽象语言被广泛地应用于专家系统、自然语言理解、关系数据库、抽象问题求解和数理逻辑等人工智能的许多领域。问题求解和数理逻辑等人工智能的许多领域。关于人工智能的专著、手册和文集大量出版。关于人工智能的专著、手册和文集大量出版。为了加速专家系统的研制速度,
23、人们还先后开发了一批用于建造和维护专为了加速专家系统的研制速度,人们还先后开发了一批用于建造和维护专家系统的工具系统。家系统的工具系统。如医学专家系统如医学专家系统MYCIN、探矿专家系统、探矿专家系统PROSPERTOR、结构专家系统、结构专家系统SACON等。等。如如Meta-DENDRAL、EMYCIN等。等。如如N.J.Nilssion著著“Principles of Artificial Intelligence”;E.A.Feigenbaud等编等编“The Hand-book of Artificial Intelligence”等等。20在知识表示、不精确推理、人工智能语言等方
展开阅读全文
![提示](https://www.163wenku.com/images/bang_tan.gif)