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1、Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:1 Graduate University,Chinese academy of Sciences.人工智能人工智能Principles of Artificial Intelligence王文杰王文杰信息学院信息学院WPrinciples of AI-Wang WenjieIntroduction:2 Graduate University,Chinese academy of Sciences.SyllabusPrinciples of AI-Wang WenjieIntroduction:3 Graduat

2、e University,Chinese academy of Sciences.Course Objectivesq教学的基本目的和要求 掌握人工智能的基本概念和原理 掌握人工智能的主要方法和技术 了解人工智能的应用Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:4 Graduate University,Chinese academy of Sciences.Course InformationqWeb地址地址:包括包括:教材资料教材资料 Lecture notes.Assignments.Project(s)OthersPrinciples of AI-

3、Wang WenjieIntroduction:5 Graduate University,Chinese academy of Sciences.教材资料教材资料Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:6 Graduate University,Chinese academy of Sciences.Othersq预修课程预修课程数理逻辑数理逻辑 程序设计语言程序设计语言q分数分数考试：考试：其他：其他：作业作业 Project/PaperPrinciples of AI-Wang WenjieIntroduction:7 Graduate Univ

4、ersity,Chinese academy of Sciences.第一章第一章 引言引言Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:8 Graduate University,Chinese academy of Sciences.本章主要内容本章主要内容q人工智能的界定人工智能的界定q人工智能的人工智能的诞生和发展简史诞生和发展简史q人工智能的研究人工智能的研究学派学派q人工智能的研究领域人工智能的研究领域Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:9 Graduate University,Chinese ac

5、ademy of Sciences.1.1 人工智能的人工智能的界定界定 q 理解理解“我们如何思考我们如何思考”是人类长期的研究目标是人类长期的研究目标q 人工智能不仅试图要理解心智能力人工智能不仅试图要理解心智能力,而且要建造智能而且要建造智能体体.人工智能（人工智能（AIAI：Artificial IntelligenceArtificial Intelligence）是当前科技发展是当前科技发展中的一门前沿学科，同时也是一门新思想、新观念、新理论中的一门前沿学科，同时也是一门新思想、新观念、新理论、新技术不断出现的学科，是在计算机、控制论、信息论、新技术不断出现的学科，是在计算机、控制

6、论、信息论、数学、心理学、哲学、语言学等多种学科相互综合、相互渗数学、心理学、哲学、语言学等多种学科相互综合、相互渗透的基础上发展起来的一门交叉性的边缘学科。透的基础上发展起来的一门交叉性的边缘学科。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:10 Graduate University,Chinese academy of Sciences.什么是人工智能（什么是人工智能（1 1）qStuart RussellStuart Russell和和Peter NorvigPeter Norvig把当前有关把当前有关AIAI的定的定义分成四类义分成四类 ：类似人

7、一样进行思考的类似人一样进行思考的系统系统理性思考的系统理性思考的系统 类似人一样进行动作类似人一样进行动作(act)act)的系统的系统 理性动作的系统理性动作的系统 Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:11 Graduate University,Chinese academy of Sciences.什么是人工智能（什么是人工智能（2 2）qStuart RussellStuart Russell和和Peter NorvigPeter Norvig把当前有关把当前有关AIAI的定的定义分成四类义分成四类 ：类似人一样进行思考的类似人一样进行思

8、考的系统系统理性思考的系统理性思考的系统 类似人一样进行动作类似人一样进行动作(act)act)的系统的系统 理性动作的系统理性动作的系统 思维的过程和推理思维的过程和推理行为行为Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:12 Graduate University,Chinese academy of Sciences.什么是人工智能（什么是人工智能（3 3）qStuart RussellStuart Russell和和Peter NorvigPeter Norvig把当前有关把当前有关AIAI的定的定义分成四类义分成四类 ：类似人一样进行思考的类似人

9、一样进行思考的系统系统理性思考的系统理性思考的系统 类似人一样进行动作类似人一样进行动作(act)act)的系统的系统 理性动作的系统理性动作的系统 从模从模拟人拟人类功类功能的能的逼真逼真度来度来度量度量从理从理性的性的智能智能概念概念来度来度量量一个系统如果能够在它所知道的范围一个系统如果能够在它所知道的范围内内”正确行事正确行事”,它就是理性的它就是理性的Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:13 Graduate University,Chinese academy of Sciences.类似人一样进行动作类似人一样进行动作(act)act

10、)的系统的系统 对于人类做的比较好的智能任务，让计算机来完成对于人类做的比较好的智能任务，让计算机来完成 如定理证明、下棋、诊断疾病等如定理证明、下棋、诊断疾病等 最著名的就是最著名的就是TuringTuring测试测试Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:14 Graduate University,Chinese academy of Sciences.TuringTuring测试（测试（1 1）Alan Turing,“Computing Machinery and Intelligence”,Mind,59:433 460,1950.问题问题

11、:“Can machines think?”为此，为此，Turing设计了著名的设计了著名的Turing Test 他认为与其提出一个长长的而可能有争议的清单来他认为与其提出一个长长的而可能有争议的清单来列举智能所需要的能力列举智能所需要的能力,不如采用一项基于人类这种不如采用一项基于人类这种无可质疑的智能实体的辨别能力的测试无可质疑的智能实体的辨别能力的测试.Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:15 Graduate University,Chinese academy of Sciences.TuringTuring测试（测试（2 2）测试者测

12、试者A A，被测试者被测试者B B与与C C。A A是人，是人，B B与与C C一个是人，另一个是计算机。一个是人，另一个是计算机。A A提出问题，提出问题，B B与与C C分别回答。分别回答。如果如果B B与与C C的回答，使得的回答，使得A A无法区分是人的回答还是计无法区分是人的回答还是计算机的回答，则计算机具有了智能。算机的回答，则计算机具有了智能。TuringTuring测试第一次给出了检验计算机是否具有智能测试第一次给出了检验计算机是否具有智能的哲学说法。的哲学说法。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:16 Graduate Unive

13、rsity,Chinese academy of Sciences.中文问题中文问题Searle汉语实验室。汉语实验室。一个不懂汉语的人一个不懂汉语的人A，一个充分详细的汉语问一个充分详细的汉语问答手册。答手册。不计查手册的时间代价。不计查手册的时间代价。给给A一个使用汉语提出的问题，一个使用汉语提出的问题，A通过汉语符通过汉语符号的比对使用手册，给出回答。号的比对使用手册，给出回答。Searle问，如果问，如果A通过查手册做出的回答与懂通过查手册做出的回答与懂汉语的人一样，汉语的人一样，A懂汉语吗？懂汉语吗？Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:1

14、7 Graduate University,Chinese academy of Sciences.“深蓝”下棋程序 1997年，年，IBM设计了这个程序。设计了这个程序。战胜卡斯帕罗夫！战胜卡斯帕罗夫！“深蓝深蓝”有智能吗？有智能吗？“Saying Deep Blue doesnt really think about chess is like saying an airplane doesnt really fly because it doesnt flap its wings”Drew McDermottPrinciples of AI-Wang WenjieIntroduction

15、:18 Graduate University,Chinese academy of Sciences.问题问题 飞机会飞机会“飞飞”吗？吗？轮船会轮船会“游泳游泳”吗？吗？计算机会计算机会“思考思考”吗吗？Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:19 Graduate University,Chinese academy of Sciences.什么是人工智能（什么是人工智能（4 4）q考虑智能比较好的途径可能是把它看作是一些技巧考虑智能比较好的途径可能是把它看作是一些技巧的汇集？的汇集？q这些技巧是什么呢这些技巧是什么呢?求解问题的能力？求解问题的

16、能力？存储记忆存储记忆 直觉直觉 推理能力推理能力 从经验中学习的能力从经验中学习的能力 等等等等Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:20 Graduate University,Chinese academy of Sciences.类似人一样进行思考的系统类似人一样进行思考的系统q如果说某个程序能够像人一样思考，那么就必须以如果说某个程序能够像人一样思考，那么就必须以某种方式确定人是如何思考的。为确定人类思维的某种方式确定人是如何思考的。为确定人类思维的内部是怎样工作的，可以有两种方法：通过内省（内部是怎样工作的，可以有两种方法：通过内省（in

17、trospectionintrospection）-在人思考过程中，掌握人自己在人思考过程中，掌握人自己的想法；或者通过心理学实验的想法；或者通过心理学实验 q如果计算机程序的输入如果计算机程序的输入/输出以及实时的行为同人类输出以及实时的行为同人类行为非常一致，就说明该程序可能是按照人类模式行为非常一致，就说明该程序可能是按照人类模式运转的。运转的。qGPSGPS：不仅满足程序正确地解决问题，更关心程序推：不仅满足程序正确地解决问题，更关心程序推理轨迹与人类求解同样问题的步骤轨迹的比较理轨迹与人类求解同样问题的步骤轨迹的比较Principles of AI-Wang WenjieIntrod

18、uction:21 Graduate University,Chinese academy of Sciences.理性思考的系统理性思考的系统q 主要指的是思维方法的规范化主要指的是思维方法的规范化q 古希腊哲学家古希腊哲学家Aristotle可能是第一个试图把可能是第一个试图把“正确地思考正确地思考”规范化的人规范化的人 q 1919世纪后期和世纪后期和2020世纪，形式逻辑出现世纪，形式逻辑出现q 19651965年，出现了用逻辑符号描述问题的程序年，出现了用逻辑符号描述问题的程序q 该方法有两个主要的问题。该方法有两个主要的问题。第一，把非形式的知识用形式的逻辑记号表示是不容易做到的，

19、特别是当第一，把非形式的知识用形式的逻辑记号表示是不容易做到的，特别是当这些知识不是这些知识不是100%确定的时候。确定的时候。第二，在理论上可以解决一个问题和在实际中这样做是有很大不同的，甚第二，在理论上可以解决一个问题和在实际中这样做是有很大不同的，甚至只要很少的知识就可能会耗尽任何计算机的资源，除非在推理时给出一至只要很少的知识就可能会耗尽任何计算机的资源，除非在推理时给出一定的指导。定的指导。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:22 Graduate University,Chinese academy of Sciences.理性动作的系

20、统理性动作的系统q主要指的就是理性的主要指的就是理性的agentagent：通过自己的行动获得最：通过自己的行动获得最佳结果，或者在不确定的情况下，获得最佳期望结佳结果，或者在不确定的情况下，获得最佳期望结果果qPerfect knowledge,unlimited resources logical reasoningqImperfect knowledge,limited resources (limited)rationalityq AIAI可认为就是研究和建造理性可认为就是研究和建造理性AgentAgent Principles of AI-Wang WenjieIntroductio

21、n:23 Graduate University,Chinese academy of Sciences.AgentAgent 在某个环境中作用的实体在某个环境中作用的实体智能智能 Agent 智能作用的系统智能作用的系统Agent具有具有:有关环境的知识有关环境的知识感知信息感知信息(观察观察)过去经验过去经验要达到的目标要达到的目标Agent为了达到目标，为了达到目标，必须根据知识、感知和经验决定要执必须根据知识、感知和经验决定要执行什么样的行为。行什么样的行为。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:24 Graduate University,

22、Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（1 1）1956：一般的说，人工智能这个术语来源于一般的说，人工智能这个术语来源于1956年的一次关于年的一次关于“复杂信息处理复杂信息处理”的的Workshop。在这次会议上，在这次会议上，J.MaCarthy建议将这类研究建议将这类研究称为人工智能称为人工智能“Artificial Intelligence”。(“computational rationality”是不是更好一些？是不是更好一些？)Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:

23、25 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（2 2）孕育期孕育期(1956(1956年前年前)主要成就主要成就:-创立了数理逻辑创立了数理逻辑,自动机理论自动机理论,控制论控制论,信息论和系信息论和系 统论统论 -发明了电子数字计算机发明了电子数字计算机 主要贡献主要贡献:1 1943943年年,MP,MP模型出现模型出现,模型中的每个神经元都具有模型中的每个神经元都具有”开开”、”关关”状态。神经状态。神经元的状态被认为是元的状态被认为是“实际等价于引起足够刺激的模型实际等价于引

24、起足够刺激的模型”。他们认为：任何。他们认为：任何可计算的函数都可以通过某种神经元连接成的网络进行计算，而且所有的可计算的函数都可以通过某种神经元连接成的网络进行计算，而且所有的逻辑运算都可以用简单的网络实现逻辑运算都可以用简单的网络实现 HebbHebb学习规则，用来修改神经元之间的连接强度学习规则，用来修改神经元之间的连接强度 MinskyMinsky和和EdmondsEdmonds建造了第一台神经元网络计算机建造了第一台神经元网络计算机 TuringTuring第一个清晰比描绘出第一个清晰比描绘出AIAI的完整景象，提出的完整景象，提出TuringTuring测试、机器学习、遗传算法测试

25、、机器学习、遗传算法、增量学习等、增量学习等Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:26 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（3 3）1956年人工智能诞生年人工智能诞生:Darmouth Workshop参加者包括了当时在自动机理论、神经网络、智能参加者包括了当时在自动机理论、神经网络、智能研究领域重要的人物：研究领域重要的人物：Allen Newell和和Herbert Simon:逻辑理论家逻辑理论家(第一个使用定理证明进行第一个使

26、用定理证明进行非数值思考的程序非数值思考的程序)，可以证明，可以证明数学原理数学原理中的大多数定理中的大多数定理 这次这次Workshop重要性可能是让人们认识到重要性可能是让人们认识到 AI有必要成为一门单独的领域：有必要成为一门单独的领域：AI一开始就承载着复制人的才能（一开始就承载着复制人的才能（如创造性、自身修养、语言功能）的思想，没有任何一个其他领域如创造性、自身修养、语言功能）的思想，没有任何一个其他领域涉及这些问题涉及这些问题 AI的全部问题不能出现在其他学科中：的全部问题不能出现在其他学科中：AI和其他学科的方法论不同和其他学科的方法论不同，AI是这些领域中唯一一个明确属于计算

27、机科学的分支，而且是这些领域中唯一一个明确属于计算机科学的分支，而且AI是是唯一试图建造在复杂和变化的环境中自动发挥功能的机器的领域。唯一试图建造在复杂和变化的环境中自动发挥功能的机器的领域。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:27 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（4 4）早期的热情，巨大的期望（早期的热情，巨大的期望（1952-1969）：）：在计算机被视为只能做算术题的情况下，计算机哪怕能够做一点点聪明的事情都在计算机被视为只

28、能做算术题的情况下，计算机哪怕能够做一点点聪明的事情都是令人震惊的是令人震惊的Newell和和Simon实现了实现了GPS：模仿人类求解问题的规程，能显示出程序决定的子：模仿人类求解问题的规程，能显示出程序决定的子目标以及可能采取的行动的次序，与人类求解同样问题是类似的目标以及可能采取的行动的次序，与人类求解同样问题是类似的 可能是第一个可能是第一个“像人一样思考像人一样思考”方法的程序方法的程序 物理符号系统假设：物理符号系统假设：“一个物理符号系统具有必要和足够的方式产生一般智能一个物理符号系统具有必要和足够的方式产生一般智能行为行为”，意思是任何显示出智能的系统必然是通过对由符号组成的数

29、据结构进，意思是任何显示出智能的系统必然是通过对由符号组成的数据结构进行处理来发挥功能的行处理来发挥功能的Arthur Samuel(1952-)研究了博弈问题（跳棋），取得了成功研究了博弈问题（跳棋），取得了成功John McCarthy(1958-):创建了创建了Lisp语言语言(第二最古老的高级语言第二最古老的高级语言)对常识的研究，设计了对常识的研究，设计了Advice Taker：包含世界一般的知识，可以使用公理：包含世界一般的知识，可以使用公理进行简单的规划。通过接受新的公理，不对程序进行改变就可以用于解决其他进行简单的规划。通过接受新的公理，不对程序进行改变就可以用于解决其他问题

30、问题(将知识的表示和推理分开将知识的表示和推理分开)Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:28 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（5 5）早期的热情，巨大的期望（早期的热情，巨大的期望（1952-1969）：）：Marvin Minsky(1958-)对对microworlds进行研究，它们需要智能才能解决的受限领域：如进行研究，它们需要智能才能解决的受限领域：如积木世界积木世界 反逻辑的观点反逻辑的观点,society of the

31、 mind：追求统一的知识表示和理论：追求统一的知识表示和理论基础是错误的，人的智能就不存在统一的理论，没有一致性和完备基础是错误的，人的智能就不存在统一的理论，没有一致性和完备性。性。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:29 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（6 6）困难时期（困难时期（1966-1973）：）：在在1958年年,Herbert Simon(CMU)预测预测10年内计算机会成为国际象棋年内计算机会成为国际象棋冠军：

32、实际用了冠军：实际用了40年，而非年，而非10年年 原因可能是原因可能是AI系统在简单实例上成功，最终在试图解决更宽范围和更系统在简单实例上成功，最终在试图解决更宽范围和更难问题是几乎都失败了难问题是几乎都失败了-组合爆炸组合爆炸 第一类困难：早期的程序很少或者不包含关于它们的主题的知识，它第一类困难：早期的程序很少或者不包含关于它们的主题的知识，它们只是在简单句法处理的意义上成功了们只是在简单句法处理的意义上成功了英语句子：英语句子：The spirit is willing but the flesh is weak The spirit is willing but the flesh

33、is weak（心有余而力不足），心有余而力不足），译成俄语再译成英语竟成了：译成俄语再译成英语竟成了：“The wine is good but the meat is spoiledThe wine is good but the meat is spoiled”（酒酒是好的，肉变质了）是好的，肉变质了）第二类困难：第二类困难：AI试图解决的很多问题不可操作。试图解决的很多问题不可操作。AI的方式是尝试不同的方式是尝试不同的解决问题的步骤，早期问题规模较小是可行的。当问题的解决问题的步骤，早期问题规模较小是可行的。当问题“放大放大”后后，就不行了：程序原则上能找到解并不意味着程序实际上包含

34、找到解，就不行了：程序原则上能找到解并不意味着程序实际上包含找到解的机制的机制Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:30 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（7 7）困难时期（困难时期（1966-1973）：）：第三类困难：源自用于产生智能行为的基本结构的某些基本限制：如第三类困难：源自用于产生智能行为的基本结构的某些基本限制：如神经网络感知器的研究，神经网络感知器的研究，Minsky认为能学习它们有能力表示任何东西认为能学习它们有能力

35、表示任何东西，但是它们能表示的东西很少。特别地，它们不能训练两输入的感知，但是它们能表示的东西很少。特别地，它们不能训练两输入的感知器，让它们识别什么时候它的两个输入不一致。器，让它们识别什么时候它的两个输入不一致。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:31 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（8 8）知识就是力量时期知识就是力量时期(1969-1979):早期早期AI研究采用的是弱方法：一种通用的搜索机制，试图通过基本的研究采用的是弱

36、方法：一种通用的搜索机制，试图通过基本的推理步骤来寻找完全的解。替代方法需要使用强有力的、领域相关的推理步骤来寻找完全的解。替代方法需要使用强有力的、领域相关的知识来解决问题。即从基于搜索的求解，到基于知识的求解知识来解决问题。即从基于搜索的求解，到基于知识的求解 通用的通用的 vs.领域有关的领域有关的 DENDRAL专家系统专家系统 第一个成功的知识密集的系统第一个成功的知识密集的系统 专家系统专家系统 MYCIN血液病诊断血液病诊断 不确定性推理的引入不确定性推理的引入 对知识表示的研究对知识表示的研究 逻辑逻辑,框架框架,语义网络语义网络,Principles of AI-Wang W

37、enjieIntroduction:32 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（9 9）AI成为产业成为产业(1980年至今年至今):R1第一个成功的商业专家系统（第一个成功的商业专家系统（1982）日本的五代计算机计划日本的五代计算机计划(1981)美国的回应美国的回应 神经元网络的回归神经元网络的回归(1986年至今年至今):1969由Bryson和Hopfield发现的反向传播算法，取得了很多应用 Parallel distributed processing(1986)取得

38、了很大的影响取得了很大的影响Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:33 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.2 2 人工智能的发展简历（人工智能的发展简历（1010）AI成为科学（成为科学（1987年至今）年至今）近年来，近年来，AI研究在内容和方法上都发生了巨大变革：普遍是在已有理研究在内容和方法上都发生了巨大变革：普遍是在已有理论基础上研究而不是提出崭新的理论；把结论建立在严格的定理或者论基础上研究而不是提出崭新的理论；把结论建立在严格的定理或者确凿的实验证据的基础上而不是考直觉

39、确凿的实验证据的基础上而不是考直觉 智能智能Agent的出现（的出现（1995年至今）年至今）互联网和语义互联网和语义Web出现（出现（1991年至今）年至今）Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:34 Graduate University,Chinese academy of Sciences.1.1.3 3 AI AI研究中的学派研究中的学派Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:35 Graduate University,Chinese academy of Sciences.符号主义（符号主义（1

40、）以符号处理为核心的方法以符号处理为核心的方法q又称为自上而下和符号主义又称为自上而下和符号主义,起源于起源于GPS,GPS,用于模拟人类问用于模拟人类问题求解过程的心理过程题求解过程的心理过程,逐渐形成为物理符号系统逐渐形成为物理符号系统qAIAI的目标就是实现机器智能的目标就是实现机器智能,而计算机自身具有符号处理而计算机自身具有符号处理功能功能,它本身就蕴含着推理能力它本身就蕴含着推理能力,因而可能够方便地模拟逻因而可能够方便地模拟逻辑思维过程辑思维过程q符号主义认为：人类智能的基本单元是符号，认知过程就符号主义认为：人类智能的基本单元是符号，认知过程就是符号操作过程，从而思维就是符号计

41、算是符号操作过程，从而思维就是符号计算q基本原理是：物理符号系统假设和有限合理性原理基本原理是：物理符号系统假设和有限合理性原理Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:36 Graduate University,Chinese academy of Sciences.符号主义（符号主义（2）q 主要特征主要特征:(1)(1)立足于逻辑运算和符号操作立足于逻辑运算和符号操作,适合于模拟人的逻辑思维适合于模拟人的逻辑思维过程过程,解决需要逻辑推理的复杂问题解决需要逻辑推理的复杂问题(2)(2)知识可用显示的符号表示知识可用显示的符号表示,在已知基本规则的

42、情况下在已知基本规则的情况下,无需输入大量的细节知识无需输入大量的细节知识(3)(3)便于模块化便于模块化,当个别事实发生变化时当个别事实发生变化时,易于修改易于修改(4)(4)能与传统的符号数据库进行连接能与传统的符号数据库进行连接(5)(5)可对推理结论进行解释可对推理结论进行解释,便于对各种可能性进行选择便于对各种可能性进行选择q 缺点缺点可以解决逻辑思维可以解决逻辑思维,但对于形象思维难于模拟但对于形象思维难于模拟信息表示成符号后信息表示成符号后,并在处理或转换时并在处理或转换时,信息有丢失的情况信息有丢失的情况Principles of AI-Wang WenjieIntroduct

43、ion:37 Graduate University,Chinese academy of Sciences.连接主义（连接主义（1）以网络连接为主的连接机制方法以网络连接为主的连接机制方法q又称为自下而上和连接主义又称为自下而上和连接主义,属于非符号处理范畴属于非符号处理范畴.q在现实中，人们并不仅仅依靠逻辑推理来求解问题在现实中，人们并不仅仅依靠逻辑推理来求解问题，有时非逻辑推理还其着非常重要的作用，有时非逻辑推理还其着非常重要的作用q联结主义：人工智能可以通过仿生人类的大脑的结联结主义：人工智能可以通过仿生人类的大脑的结构来实现，它研究的内容就是神经网络。构来实现，它研究的内容就是神经网

44、络。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:38 Graduate University,Chinese academy of Sciences.连接主义（连接主义（2）q 主要特征主要特征:(1)(1)通过神经元之间的并行协作实现信息处理通过神经元之间的并行协作实现信息处理,处理过程具处理过程具有并行性有并行性,动态性动态性,全局性全局性(2)(2)可以实现联想的功能可以实现联想的功能,便于对有噪声的信息进行处理便于对有噪声的信息进行处理(3)(3)可以通过对神经元之间连接强度的调整实现学习和分可以通过对神经元之间连接强度的调整实现学习和分类等类等(

45、4)(4)适合模拟人类的形象思维过程适合模拟人类的形象思维过程(5)(5)求解问题时求解问题时,可以较快的得到一个近似解可以较快的得到一个近似解q 缺点缺点不适合于解决逻辑思维不适合于解决逻辑思维,体现结构固定和组成方案单一的系统也不适合多种知识的体现结构固定和组成方案单一的系统也不适合多种知识的开发开发Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:39 Graduate University,Chinese academy of Sciences.行为主义行为主义q 行为主义又称为进化主义或控制论学派，是基于控制论和行为主义又称为进化主义或控制论学派，是基

46、于控制论和“动作动作-感知感知”型控制系统的人工智能学派，属于非符号型控制系统的人工智能学派，属于非符号处理方法处理方法 q 行为基本观点可以概括为：行为基本观点可以概括为：1 1、知识和形式化表达和模型化方法是人工智能的重要障、知识和形式化表达和模型化方法是人工智能的重要障碍之一；碍之一；2 2、智能取决于感知和行动，应直接利用机器对环境作用、智能取决于感知和行动，应直接利用机器对环境作用后，环境对作用的响应为原形后，环境对作用的响应为原形 3 3、智能行为只能现实在世界中与周围环境交互作用而表、智能行为只能现实在世界中与周围环境交互作用而表现出来现出来 4 4、人工智能可以像人类智能一样逐

47、步进化，分阶段发展、人工智能可以像人类智能一样逐步进化，分阶段发展和增强。和增强。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:40 Graduate University,Chinese academy of Sciences.人工智能研究的特点（人工智能研究的特点（1）人工智能是一门知识的科学。以知识为对象，研究知识的获人工智能是一门知识的科学。以知识为对象，研究知识的获取、表示和使用。取、表示和使用。数据处理数据处理-知识处理，数据知识处理，数据-符号。符号。符号表示知识而不是数值、数据。符号表示知识而不是数值、数据。有启发，有推导。有启发，有推导。人

48、工智能是引起争论最多的科学之一人工智能是引起争论最多的科学之一 焦点：当前人工智能的研究应该以人类的普遍思维规律为主，还是以焦点：当前人工智能的研究应该以人类的普遍思维规律为主，还是以特定知识的处理和运用为主？智能的本质是什么？机器能达到人的水特定知识的处理和运用为主？智能的本质是什么？机器能达到人的水平吗？平吗？结论：结论：人工智能研究是非常困难的人工智能研究是非常困难的 Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:41 Graduate University,Chinese academy of Sciences.人工智能研究的特点（人工智能研究的特点

49、（2）人工智能的研究是十分困难的。人工智能的研究是十分困难的。McCarthyMcCarthy：人工智能的所有问题都是难解的。人工智能的所有问题都是难解的。MinskyMinsky：人工智能是有史以来最难的科学之一。难在：实现智能需要浩繁的知人工智能是有史以来最难的科学之一。难在：实现智能需要浩繁的知识，而最难对付的知识是常识（不是专业知识）。识，而最难对付的知识是常识（不是专业知识）。DreyfusDreyfus：常识问题是实现人工智能的最大障碍。常识问题是实现人工智能的最大障碍。Principles of AI-Wang WenjieIntroduction:42 Graduate Uni

50、versity,Chinese academy of Sciences.1.1.4 4人工智能的研究领域人工智能的研究领域（1 1）2011年年 IJCAI国际会议（国际会议（http:/ijcai-11.iiia.csic.es/）（）（1）：Agent-based and Multiagent SystemsConstraints,Satisfiability,and SearchKnowledge Representation,Reasoning and LogicMachine LearningMultidisciplinary Topics And ApplicationsNatur