高级人工智能课件

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1、人工智能ArtificialIntelligence教材：蔡自兴，徐光祐.《人工智能及其应用—研究生用书》第三版，清华大学出版社第一章绪论1.1人工智能的定义和发展1.2人类智能和人工智能1.3人工智能的各种认知观1.4人工智能的研究与应用领域1.5课程概要7/20/20212安徽大学计算机科学与技术学院1.1.1人工智能的定义几种定义智能机器（intelligentmachine）人工智能（学科2）人工智能（能力3）人工智能（拟人思维、行为4,5,8,9）人工智能（理性思维、行为6,7,10,11）1.1定义和发展7/20/20213安徽大学

2、计算机科学与技术学院1.1.2人工智能的起源与发展孕育期（1956年前）数理逻辑学科（弗雷治、维纳等）计算的新思想（丘奇、图灵等）形成期（1956--1970年）1956年，第一次人工智能的研讨会1969年，第一届国际人工智能联合会议IJCAI1970年，《人工智能》国际杂志创刊1.1定义和发展7/20/20214安徽大学计算机科学与技术学院1.1.2人工智能的起源与发展发展期（1970年~）进一步研究AI基本原理方法和技术进行实用化研究专家系统与知识工程智能机器人智能控制等从“一枝独秀”到“百花齐放”1.1定义和发展7/20/20215安徽大

3、学计算机科学与技术学院1.2人类智能和人工智能1.2.1智能信息处理系统的假设(P6-7)人是一种智能信息处理系统物理符号系统的六种基本功能物理符号系统的假设推论一：人具有智能→人是物理符号系统推论二：计算机是物理符号系统→具有智能推论三：计算机与人都是物理符号系统→计算机能够模拟人的智能活动7/20/20216安徽大学计算机科学与技术学院1.2.1智能信息处理系统的假设人类的认知行为具有不同层次认知生理学：人的神经系统认知心理学：人的思维策略认知信息学：生理活动←→心理活动认知工程学：认知行为的加工处理1.2人类智能和人工智能7/20/202

4、17安徽大学计算机科学与技术学院1.2.2人类智能的计算机模拟机器智能可以模拟人类智能智能计算机下棋(1997年5月，IBM公司的DeepBlue智能计算机以2胜1负3平的结果，战胜国际大师Kasparov。32CPU，200万棋局，估价函数有8000个参数)定理证明语言翻译新型智能计算机神经计算机量子计算机1.2人类智能和人工智能7/20/20218安徽大学计算机科学与技术学院1.2.3人工智能的研究目标近期目标建造智能计算机代替人类的部分智力劳动远期目标用自动机模仿人类的思维过程和智能行为1.2人类智能和人工智能7/20/20219安徽大学

5、计算机科学与技术学院1.3人工智能的各种认知观符号主义（Symbolicism）主流派别基于物理符号系统假设和有限合理性原理连接主义（Connectionism）基于神经网络及其间的连接机制与学习算法行为主义（Actionism）基于控制论及感知—动作型控制系统7/20/202110安徽大学计算机科学与技术学院1.4人工智能的研究及应用领域人工智能的基本技术知识表示（KnowledgeRepresentation）状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法…推理搜索（Searching&Reasoning）启发式搜索、消解原理、不确定性推理…计算智能（

6、ComputationalIntelligence）模糊计算、神经计算、进化计算…构成技术（系统与语言）产生式系统、LISP语言、Prolog语言…7/20/202111安徽大学计算机科学与技术学院1.4.1问题求解问题的表示、分解、搜索、归约等进行复杂的数学公式符号运算求解1.4.2逻辑推理与定理证明通过对事实数据库的操作来证明定理多种证明方法几何定理证明的“吴氏方法”1.4研究及应用7/20/202112安徽大学计算机科学与技术学院1.4.3自然语言理解语言自然语言、人造语言、机器语言“理解”的难度Context1.4.4自动程序设计根据不

7、同目的描述来编写的计算机程序促进人工智能系统的发展(语言的发展)1.4研究及应用7/20/202113安徽大学计算机科学与技术学院1.4.5专家系统是一个智能化的计算机程序系统和传统的计算机程序之间有本质区别1.4.6机器学习是机器获取智能的途径学习是一个有特定目的的知识获取过程学习的本质是对信息的理解与应用有多种学习方法1.4研究及应用7/20/202114安徽大学计算机科学与技术学院1.4.7神经网络神经计算机在其它领域中的广泛应用1.4.8机器人学操作机器人智能机器人机器人的广泛应用促进人工智能的发展1.4研究及应用7/20/202115

8、安徽大学计算机科学与技术学院1.4.9模式识别是计算机对环境识别的需要是对人类环境的感知模拟1.4.10机器视觉人类80％以上的外部信息来自视觉低层视