人工智能论文.doc

人工智能一、什么是人工智能几个世纪以来, 人类依靠其智慧, 发明了许多机器, 使人类能够从许多体力劳动中解放出来。现在, 有了电脑, 电脑是一个信息处理的工具, 人脑也是一个信息处理的器官。那么, 在用电脑代替人脑的部分功能, 用电脑模拟思维、产生智能行为方面, 能否取得同样巨大的成功呢? 这是信息时代必然会提出的问题。社会需求与科技的发展, 呼唤着一个新学科的诞生。 19 世纪以来, 数理逻辑、自动机理论、控制论、信息论、仿生学、心理学、电脑等科学技术的发展, 为一个新科的诞生准备了思想、理论与物质基础。在这一背景下, 1956 年美国的一些科学家, 包括心理学家、数学家、计算机学家、信息论学家在美国一所大学举办讨论会, 正式提出了人工智能这一术语, 开始了具有真正意义的人工智能的研究。由于人工智能是一个边缘学科, 是哲学、数学、电子工程、计算机科学、心理学等众多学科的混血儿。它的研究队伍由来自不同领域的学者组成, 各自从事着自己感兴趣的工作, 他们对人工智能是什么有不同的认识。所以, 要想在他们之间找出一个什么是人工智能的共同的看法还是有一定的困难的。如果仅从技术的角度来看, 人工智能要解决的问题是如何使电脑表现智能化, 使电脑能够灵活有效地为人类服务。只要电脑能够表现出与人类相似的智能行为, 就算是达到了目的, 而不在乎在这过程中电脑是依靠某种算法还是真正理解了。这样, 人工智能就是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的—个分支, 人工智能的目标就是研究怎样用电脑来模仿和执行人脑的某些智力功能, 并开发相关的技术产品,建立有关的理论。除了上述的观点以外, 人工智能领域中的心理学家、语言学家倾向于将重点放在用电脑去再现人脑思维的内部状态上, 也就是要使电脑程产真正理解它所他的事情,就好保人脑一样去“思考问题”。由于大家研究的内容与侧重点各不相同, 因此对人工智能的认识也有一定的差异。但是, 他们的认识又相互补充、相辅相成, 共同构成了人工智能丰富多彩的研究层次与多样化的研究队伍。二、人工智能的具体应用人工智能是在计算机科学、控制论、信息论、心理学、语言学等多种学科相互渗透的基础发展起来的一门新兴边缘学科, 主要研究用机器( 主要是计算机) 来模仿和实现人类的智能行为, 经过几十年的发展, 人工智能应用在不少领域得到发展, 在我们的日常生活和学****当中也有许多地方得到应用。以下是我所找的几个例子, 就符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译等方面的应用作简单介绍, 籍此对我们身边的人工智能应用有一个感性的认识。 1、符号计算计算机最主要的用途之一就是科学计算, 科学计算可分为两类: 一类是纯数值的计算, 例如求函数的值, 方程的数值解, 比如天气预报、油藏模拟、航天等领域; 另一类是符号计算, 又称代数运算,这是一种智能化的计算, 处理的是符号。符号可以代表整数、有理数、实数和复数, 也可以代表多项式、函数、集合等……长期以来, 人们一直盼望有一个可以进行符号计算的计算机软件系统。早在 50 年代末, 人们就开始对此研究。进入 80 年代后, 随着计算机的普及和人工智能的发展, 相继出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件,其中 Mathematic a和 Mapl e 是它们的代表, 由于它们都是用C 语言写成的, 所以可以在绝大多数计算机上使用。 Mathematica 是第一个将符号运算, 数值计算和图形显示很好地结合在一起的数学软件, 用户能够方便地用它进行多种形式的数学处理。计算机代数系统的优越性主要在于它能够进行大规模的代数运算。通常我们用笔和纸进行代数运算只能处理符号较少的算式, 当算式的符号上升到百位数后, 手工计算就很困难了, 这时用计算机代数系统进行运算就可以做到准确, 快捷, 有效。现在符号计算软件有一些共同的特点就是在可以进行符号运算、数值计算和图形显示等同时, 还具有高效的可编程功能。在操作界面上一般都支持交互式处理,人们通过键盘输入命令, 计算机处理后即显示结果。并且人机界面友好, 命令输入方便灵活, 很容易寻求帮助。尽管计算机代数系统在代替人繁琐的符号运算上有着无比的优越性, 但是, 计算机毕竟是机器, 它只能执行人们给它的指令,有一定的局限性。首先, 多数计算机代数系统对计算机硬件有较高的要求, 在进行符号运算时, 通常需要很大的内存和较长的计算时间, 而精确的代数运算以时间和空间为代价的。第二个问题是用计算机代数系统进行数值计算, 虽然计算精度可以到任意位, 但由于计算机代数系统是用软件本身浮点运算代替硬件算术运算, 所以在速度要比用 Fortran 语言算同样的问题慢百倍甚至千倍。另外, 虽然计算机代数系统包含大量的数学知识, 但这仅仅是数学中的一小部分, 目前仍有许多数学领域未能被计算机代