人工智能导论课件马少才

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1、绪论很早人类就有制造机器人的幻想黄帝的“指南车”诸葛亮的“木牛流马”亚里士多德的形式逻辑布莱尼茨的关于数理逻辑的思想“机器人”一词的来源1现代人工智能的兴起现代人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI），一般认为起源于美国1956年的一次夏季讨论（达特茅斯会议），在这次会议上，第一次提出了“ArtificialIntelligence”这个词。2什么是人工智能？至今没有统一的定义从“计算”到“算计”3像人一样思考的系统理性地思考的系统“要使计算机能够思考..….意思就是：有头脑的机器”（Haugeland,19

2、85）“与人类的思维相关的活动，诸如决策、问题求解、学习等活动”（Bellman,1978）“通过利用计算模型来进行心智能力的研究”（Chamiak和McDermott,1985）“对使得知觉、推理和行为成为可能的计算的研究”（Winston,1992）像人一样行动的系统理性地行动的系统“一种技艺，创造机器来执行人需要智能才能完成的功能”（Kurzweil,1990）“研究如何让计算机能够做到那些目前人比计算机做得更好的事情”（Rich和Knight,1991）“计算智能是对设计智能化智能体的研究”（Poole等，1998）“AI..

3、….关心的是人工制品中的智能行为”（Nilsson,1998）4图灵测试如何知道一个系统是否具有智能呢？1950年，计算机科学家图灵提出了著名的“图灵测试”。5图灵测试的反应用MSN的一个注册界面为什么出现这样的内容？6希尔勒的中文屋子罗杰•施安克的故事理解程序（举例）机器是否真的理解了呢？希尔勒的中文屋子问题：通过了图灵测试就具有了智能吗？思考题：如何理解希尔勒的中文屋子？7故事理解程序举例“一个人进入餐馆并订了一份汉堡包。当汉堡包端来时发现被烘脆了，此人暴怒地离开餐馆，没有付帐或留下小费。”“一个人进入餐馆并订了一份汉堡包。当汉堡

4、包端来后他非常喜欢它，而且在离开餐馆付帐之前，给了女服务员很多小费。”作为对“理解”故事的检验，可以向计算机询问，在每一种情况下，此人是否吃了汉堡包。返回8AI的本质问题研究如何制造出人造的智能机器或系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。9AI的历史回顾第一阶段（40年代中～50年代末）神经元网络时代双层网络M-P模型、感知器模型等问题：XOR问题不能解决10AI的历史回顾（续1）XOR问题（异或问题）输入1输入2输出000011101110(0,0)(1,1)(0,1)(1,0)11AI的历史回顾（续2）Minsky

5、的著作：《Perceptions》（感知器）从理论上证明了二层神经元网络不可能解决XOR问题如果要求解XOR问题，神经元网络必须是3层或3层以上的结构对于3层或3层以上的神经元网络，难于找到一个通用的学习算法12AI的历史回顾（续3）第二阶段（50年代中～60年代中）通用方法时代物理符号系统主要研究的问题：GPS、游戏、翻译等对问题的难度估计不足，陷入困境13AI的历史回顾（续4）一个笑话（英俄翻译）：Thespiritiswillingbutthefleshisweek.（心有余而力不足）Thevodkaisstrongbutmea

6、tisrotten.（伏特加酒虽然很浓，但肉是腐烂的）14AI的历史回顾（续5）出现这样的错误的原因：Spirit：1）精神2）烈性酒结论：必须理解才能翻译，而理解需要知识15AI的历史回顾（续6）知识就是力量——培根知识蕴涵着力量——费根鲍姆16AI的历史回顾（续7）第三阶段（60年代中～80年代初）知识工程时代专家系统知识工程知识工程席卷全球各国发展计划：美国星球大战计划英国ALVEY计划法国UNIKA计划日本五代机计划中国“863”计划17AI的历史回顾（续8）遇到的困难：知识获取的瓶颈问题18AI的历史回顾（续9）第四阶段（8

7、0年代中～90年代初）新的神经元网络时代BP网（算法），解决了多层网的学习问题Hopfield网，成功求解了旅行商问题存在问题：理论依据解决大规模问题的能力19AI的历史回顾（续10）第五阶段（90年代初～现在）海量信息处理与网络时代网络给AI带来无限的机会知识发现与数据挖掘网络信息检索与挖掘AI走向实用化20AI的研究内容搜索技术知识表示规划方法机器学习认知科学21AI的研究内容（续1）自然语言理解与机器翻译专家系统与知识工程定理证明博弈机器人数据挖掘与知识发现22AI的研究内容（续2）网络信息检索与挖掘多Agent系统复杂系统足球

8、机器人人机交互技术23人工智能取得的一些成果五十年来，人工智能的研究虽然步履艰难，但也取得了一些很突出的成绩。下面列举一些实例。24定理证明50年代中期，世界上最早的启发式程序“逻辑理论家”，证明了数学名著《数学原理》中