《人工智能及其应用》第01章

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1、课程简介关于人工智能人工智能是研究计算机实现智能的原理以及建造智能计算机的学科。目标和任务“人工智能”是计算机科学理论基础研究的重要组成部分，是计算机类专业的专业课。本课程是关于人工智能的引导性课程，介绍人工智能的基本理论、方法和技术，目的是使学生了解和掌握人工智能的基本概念和方法，为今后的更高级课程的学习、为将来在人工智能领域的进一步研究工作和软件实践奠定良好的基础。先修课程计算机程序设计基础、离散数学。文学志南京信息工程大学计软学院2010年2月1.1人工智能的定义与发展1.2人类智能与人工智能1.3人工智能各学派的认知观1.4人工智能的研究与应用领域文学志南京信

2、息工程大学计软学院2010年2月1.1.1人工智能的定义定义1.1（智能机器（Intelligentmachine））能够在各类环境中自主地或交互地进行各种拟人任务（anthropomorphictask）的机器。定义1.2（人工智能（学科））人工智能学科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，是一门综合性的交叉学科和边缘学科。定义1.3（人工智能（能力））是智能机器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、学习和问题求解等思维活动。文学志南京信息工程大学计软学院2010年2月1.1.2人工智能的起源与发展（

3、1）孕育期公元前900多年，我国歌舞机器人公元前850多年，古希腊关于制造机器人帮助人们劳动的神话传说古希腊伟大的哲学家亚里士多德创立的演绎法德国数学和哲学家莱布尼茨奠定的数理逻辑基础英国数学家图灵创立图灵机模型美国数学家、电子数字计算机的先驱莫克利等人研制成功的世界上第一台通用电子计算机此外1943年，美国神经生理学家麦卡锡和皮茨一起研制出了世界上第一个人工神经网络模型，开创了以仿生学观点和结构化方法模拟人类智能的途径1948年，美国著名数学家维纳创立了控制论，为以行为模拟观点研究人工智能奠定了理论和技术基础。1950年，图灵又发表了题为《计算机能思维吗？》的著名论

4、文，明确提出了“机器能思维”的观点。文学志南京信息工程大学计软学院2010年2月1.1.2人工智能的起源与发展（2）形成期（1956——1970年）1956年夏季，达特茅斯（Dartmouth）大学数学家、计算机专家麦卡锡和他的3位朋友：哈佛大学数学家、神经学家明斯基，IBM公司信息中心负责人洛切斯特，贝尔实验室信息部数学研究员香农共同发起在达特茅斯大学举行了一个为期两个月的夏季学术研讨会（用机器模拟人类智能）——人工智能诞生以人工智能为目标的3个研究小组纽厄尔和西蒙的卡内基-兰德小组（心里学小组）塞缪尔的IBM公司工程课题研究小组明斯基和麦卡锡的MIT研究小组3个小

5、组取得的成就领域定理证明、问题求解、博弈文学志南京信息工程大学计软学院2010年2月1.1.2人工智能的起源与发展（3）知识应用期（1971——20世纪80年代末，低潮期）挫折和教训博弈方面：塞缪尔的下棋程序与世界冠军的战绩：5战4负定理证明：鲁滨逊归结法的能力有限：用归结原理证明两个连续函数之和还是连续函数时，推了10万步也没证出结果问题求解方面：理想的良结构问题，现实的不良结构问题，产生组合爆炸机器翻译：如，把“心有余而力不足”的英语句子“Thespiritiswillingbutthefleshisweak”翻译成俄语，然后再翻译回来时竟变成了“酒是好的，肉变质

6、了”，即英语句子为“Thewineisgoodbutthemeatisspoiled”.以人工智能为目标的3个研究小组在神经生理学方面，研究发现人脑由1011~1012个神经元组成，在现有技术条件下用机器从结构上模拟人脑是根本不可能的。人工智能的本质、理论、思想和机理受到了来自哲学、心理学、神经学等社会各界的责难、怀疑和批评。文学志南京信息工程大学计软学院2010年2月1.1.2人工智能的起源与发展（3）以知识是为中心的研究（20世纪70年代至80年代）专家系统是一个具有大量专门知识，并能够利用这些知识去解决特定领域中需要专家才能解决的那些问题的计算机程序。实现了人工

7、智能从理论研究走向实际应用，从一般思维规律探讨走向专门知识运用的重大突破，是人工智能发展史上的一次重大转折。1976年费根鲍姆领导研制成功的MYCIN专家系统——可以协助内科医生诊断、治疗细菌感染疾病文学志南京信息工程大学计软学院2010年2月1.1.2人工智能的起源与发展（4）从学派分立走向综合（20世纪80年代末至本世纪初）基于知识工程的符号主义学派基于人工神经网络的联结主义学派基于控制论的行为主义学派文学志南京信息工程大学计软学院2010年2月1.1.2人工智能的起源与发展（5）智能科学技术学科的兴起（本世纪初到现在）由对人工智能的单一研究走向