人工智能 第1章 人工智能概述.ppt

第1章人工智能概述目的和要求:了解人工智能的发展历史,国内外人工智能相关领域的发展动态,掌握人工智能的基本理论、技术及其应用方法。在学习基本的原理和方法基础上,讨论一些新的和正在研究中的人工智能方法与技术,有重点地研究人工智能的相关领域,,对人工智能的思想和方法有比较深刻的认识,从人工智能的角度出发去思考问题,解决问题。第1章人工智能概述内容:?问题求解方法–图搜索技术–基于谓词演算的推理–产生式系统–不确定推理?知识表示–结构化方法–面向对象的方法?专家系统?神经网络?演化计算?Agent 技术?….基础:基础:离散数学、程序设计、数据结构、…学习人工智能的难点学习人工智能的难点::?难点一:就在于从知识、假设、推理的角度出发去思考问题,解决问题;?难点二:人工智能的内容非常浩繁,深入地了解人工智能的各个方向是非常困难的;重点:重点:?最主要的是掌握人工智能思想;?对人工智能各个领域有一定了解;?重点理解某些人工智能的相关问题;值得注意的方面:值得注意的方面:在学习书本知识的同时,注意利用网络资源,观察人工智能研究发展新动向,了解新成果。 人工智能的概念 什么是人工智能人工智能(Artificial Intelligence, AI)探讨人类思维、行动中那些尚未算法化的功能行为;使机器Thinking 、Acting like human。人工智能下一个准确的定义很困难,至今尚无统一的定义。狭义概念: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,是对智能计算机系统的研究。智能机器: 能够在各类环境中自主地或交互的执行各种拟人任务的,与人智力相当或相近的机器。具体地说是能够对人类语言理解、知识学习、思维推理和自主行为模拟的机器。第1章人工智能概述广义:AI是指人类智能行为规律、智能理论方面的研究。作为学科,AI研究如何使机器(计算机)具有智能的科学和技术,特别是自然智能如何在计算机上实现或再现的科学和技术。因此,从学科角度讲,当前的人工智能是计算机科学的一个分支。人工智能的研究却不仅涉及到计算机科学,而且还涉及到脑科学、神经生理学、心理学、语言学、逻辑学、认知(思维)科学、行为科学、生命科学和数学,以及信息论、控制论和系统论等许多学科领域。狭义方面已经做了一些工作,如专家系统的研究与开发。广义的理解至今还没有做出令人兴奋的结果。第1章人工智能概述AIAI问题的复杂性:问题的复杂性:人的思维机制是什么,能够建造人工智能吗?–?人脑的思维推理过程的机械化?–?大脑的意识是什么?–?计算机能够有自觉性和意识吗?弱目标:让计算机成为能够有效模仿、建立人的思维、行为的有效工具;AI主要探讨人类思维、行动中那些尚未算法化的功能行为.–良结构问题:可以用数学模型或者算法精确描述,用传统程序求解;–不良结构问题:不存在完全确定的数学描述模型,没有现成的算法,或者有算法但是属于NP完全问题,只能用弱方法求解。AI研究不良问题求解过程:如果这个问题还没有解决,则它就是人工智能研究的范畴。弱方法的特点:问题的已知信息不精确,或者不完整;使用的知识本身是经验性的,不严格的或者人类尚未完全掌握的;问题求解需要反复试探或者搜索,求解过程/结果可能不确定。第1章人工智能概述Chinese Room——翻译和理解?系统构成:封闭房间内,有只懂得英文的一个人;一叠用英文写的翻译规则和符号对照表等,一叠白纸;一个小窗能够递进递出薄的纸片(输入/输出);房间进行翻译工作;?观察:在外部看,这个房间是正在进行中文翻译工作,?内部:假定该人不懂中文,书籍和表格等也谈不上懂得中文,本质上:房间内的人所做工作没有任何谈得上具有“理解”中文的工作。**系统能够正常运行解决问题,不等于系统懂得和理解问题Turing Test (1950)?M(主持人)向A(人)、B(机器)提问,M、A、B相互之间没有联系;?A回答提问并表示他是“真正的人”;?B模拟人的思维、推理来回答问题,并表示它是“真正的人”;?M能够区分A、B吗?如果不能区分,表示B具有人工智能。图灵认为在2000年以前,可能构造计算机和人们交谈5分钟,并有30%的把握可以FOOL人。图灵测试的意义:研究智能行为----使实验研究成为可能第1章人工智能概述 为什么要研究人工智能*从对数据世界的需求发展到对知识世界的需求*为寻求试探性搜索,启发式的、不精确的、模糊的、甚至容许出现错误的推理方法,使之符合人类的思维过程。计算机