详细解读知识图谱的这一人工智能技术分支的概念、技术、应用、与发展趋势

详细解读知识图谱的这一人工智能技术分支的概念、技术、应用、与发展趋势

详细解读知识图谱的这一人工智能技术分支的概念、技术、应用、与发展趋

知识图谱(Knowledge Graph)是人工智能的重要分支技术,它在2012年由谷歌提出,成为建立大规模知识的杀手锏应用,在搜索、自然语言处理、智能助手、电子商务等领域发挥着重要作用。知识图谱与大数据、深度学习,这三大“秘密武器”已经成为推动互联网和人工智能发展的核心驱动力之一。

本期我们推荐来自清华大学人工智能研究院、北京智源人工智能研究院、清华-工程院知识智能联合研究中心联合推出的人工智能知识图谱报告,详细解读了知识图谱的这一人工智能技术分支的概念、技术、应用、与发展趋势。

知识图谱的概念与分类

知识图谱(Knowledge Graph)于2012年由谷歌提出并成功应用于搜索引擎当中。它以结构化的形式描述客观世界中概念、实体及其之间的关系,将互联网的信息表达成更接近人类认知世界的形式,提供了一种更好地组织、管理和理解互联网海量信息的能力。

知识图谱的分类方式很多,例如可以通过知识种类、构建方法等划分。从领域上来说,知识图谱通常分为两种:通用知识图谱、特定领域知识图谱。

▲知识图谱示意图

常见的知识图谱示意图主要包含有三种节点:实体、概念、属性。

实体指的是具有可区别性且独立存在的某种事物。如某一个人、某一座城市、某一种植物、某一件商品等等。世界万物由具体事物组成,此指实体。实体是知识图谱中的最基本元素,不同的实体间存在不同的关系。

概念指的是具有同种特性的实体构成的集合,如国家、民族、书籍、电脑等。

属性则用于区分概念的特征,不同概念具有不同的属性。不同的属性值类型对应于不同类

人工智能-知识表示方法

实验一:知识表示方法 一、实验目的 状态空间表示法是人工智能领域最基本的知识表示方法之一,也是进一步学习状态空间搜索策略的基础,本实验通过牧师与野人渡河的问题,强化学生对知识表示的了解和应用,为人工智能后续环节的课程奠定基础。 二、问题描述 有n个牧师和n个野人准备渡河,但只有一条能容纳c个人的小船,为了防止野人侵犯牧师,要求无论在何处,牧师的人数不得少于野人的人数(除非牧师人数为0),且假定野人与牧师都会划船,试设计一个算法,确定他们能否渡过河去,若能,则给出小船来回次数最少的最佳方案。 三、基本要求 输入:牧师人数(即野人人数):n;小船一次最多载人量:c。 输出:若问题无解,则显示Failed,否则,显示Successed输出一组最佳方案。用三元组(X1, X2, X3)表示渡河过程中的状态。并用箭头连接相邻状态以表示迁移过程:初始状态->中间状态->目标状态。 例:当输入n=2,c=2时,输出:221->110->211->010->021->000 其中:X1表示起始岸上的牧师人数;X2表示起始岸上的野人人数;X3表示小船现在位置(1表示起始岸,0表示目的岸)。 要求:写出算法的设计思想和源程序,并以图形用户界面实现人机交互,进行输入和输出结果,如: Please input n: 2 Please input c: 2 Successed or Failed?: Successed Optimal Procedure: 221->110->211->010->021->000

四、实验结果 四、实验心得 本次实验运用了状态空间表示法,这是人工智能领域最基本的知识表示方法之一,也是进一步学习状态空间搜索策略的基础,本实验强化我对知识表示的了解和应用,为人工智能后续环节的课程奠定基础。

人工智能的发展及未来畅想

人工智能的发展及未来畅想 最近看了电影《黑客帝国》系列,对其中的科幻生活有了很大的兴趣,不觉有了疑问:现在的世界是否会如电影中一样呢?人工智能的神话是否会发生在当前社会中的呢? 在黑客帝国的世界里,程序员成为了耶稣,控制着整个世界,黑客帝国之所以成为经典,我认为,不是因为飞来飞去的超级人物,而是因为其暗自揭示了一个人与计算机世界的关系,一个发展趋势。谁知道200年以后会不会是智能机器统治了世界? 人类正向信息化的时代迈进,信息化是当前时代的主旋律。信息抽象结晶为知识,知识构成智能的基础。因此,信息化到知识化再到智能化,必将成为人类社会发展的趋势。人工智能已经并且广泛而有深入的结合到科学技术的各门学科和社会的各个领域中,她的概念,方法和技术正在各行各业广泛渗透。 智能是一个宽泛的概念。智能是人类具有的特征之一。然而,对于什么是人类智能(或者说智力),科学界至今还没有给出令人满意的定义。有人从生物学角度定义为“中枢神经系统的功能”,有人从心理学角度定义为“进行抽象思维的能力”,甚至有人同义反复地把它定义为“获得能力的能力”,或者不求甚解地说它“就是智力测验所测量的那种东西”。这些都不能准确的说明人工智能的确切内涵。 虽然难于下定义,但人工智能的发展已经是当前信息化社会的迫切要求,同时研究人工智能也对探索人类自身智能的奥秘提供有益的帮助。所以每一次人工智能技术的进步都将带动计算机科学的大跨步前进。如果将现有的计算机技术、人工智能技术及自然科学的某些相关领域结合,并有一定的理论实践依据,计算机将拥有一个新的发展方向。 当前人工智能的发展方向可以分为两种:一种受控于人类的智能机器或智能程序,人类输入指令后让其达到预期的目的;另一类,能自主推理、逻辑、判断、学习、进步的智能,而后一种而有吸引力,更增加了人工智能无穷的魅力。 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其范围已远远超出了计算机科学的范畴,在不断的接近。她并不像很多人想象的是几个科学家的工作,而是随着社会各学科发展而默默发展的。在智能领域里,最关键的问题之一,就是机器学习的问题。一旦机器有了学习的能力,谁还(敢)预测未来呢?人类的社会发展其实也是在不断积累中发展而来,人的智能也就是事实依据库+推理机制所构成了的。当所有领域的定律都能用特定的公式推理出来,黑客帝国的实现就要到来了。 研究人工智能的目的,一方面是要创造出具有智能的机器,另一方面是要弄清人类智能的本质,因此,人工智能既属于工程的范畴,又属于科学的范畴。通过研究和开发人工智能,可以辅助,部分替代甚至拓宽人类的智能,使计算机更好的造福人类。 目前,人工智能的研究是与具体领域相结合进行的。基本上有如下领域。 一、专家系统:专家系统是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识系统,目前专家系统是人工智能研究中开展较早、最活跃、成效最多的领域,广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的领域内具有相应的知识和经验的程序系统,它应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程,来求解领域内的各种问题,达到或接近专家的水平。 二、机器学习:机器学习的研究,主要在以下三个方面进行:一是研究人类学习的机理、人脑思维的过程;和机器学习的方法;以及建立针对具体任务的学习系统。机器学习的研究

人工智能简介及发展趋势

计算机科学与技术概论结业作业 人工智能技术简介及发展趋势 院系:信息科学与技术学院计算机科学与技术系 姓名:尹颜朋 学号:2011508009

前言 人工智能(Artificial Intelligence), 英文缩写为 AI, 是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。人工智能的研究课题涵盖面很广,从机器视觉到专家系统,包括了许多不同的领域。这其中共同的基本特点是让机器学会“思考” 。为了区分机器是否会“思考”(thinking),有必要给出“智能”(intelligence)的定义。究竟“会思考”到什么程度才叫智能?比方说,解决复杂的问题,还是能够进行概括和发现关联? 还有什么是“知觉”(perception),什么是“理解”(comprehension)等等?对学习过程、语言和感官知觉的研究为科学家构建智能机器提供了帮助。现在,人工智能专家们面临的最大挑战之一是如何构造一个系统,可以模仿由上百亿个神经元组成的人脑的行为, 去思考宇宙中最复杂的问题。或许衡量机器智能程度的最好的标准是英国计算机科学家阿伦·图灵的试验。他认为,如果一台计算机能骗过人,使人相信它是人而不是机器,那么它就应当被称作有智能。 人工智能从诞生发展到今天经历了一条漫长的路,许多科研人员为此而不懈努力。人工智能的开始可以追溯到电子学出现以前。象布尔和其他一些哲学家和数学家建立的理论原则后来成为人工智能逻辑学的基础。而人工智能真正引起研究者的兴趣则是1943年计算机发明以后的事。技术的发展最终使得人们可以仿真人类的智能行为,至少看起来不太遥远。接下来的四十年里,尽管碰到许多阻碍,人工智能仍然从最初只有十几个研究者成长到现在数以千计的工程师和专家在研究;从一开始只有一些下棋的小程序到现在的用于疾病诊断的专家系统,人工智能的发展有目共睹。 人工智能始终处于计算机发展的最前沿。高级计算机语言、计算机界面及文字处理器的存在或多或少都得归功于人工智能的研究。人工智能研究带来的理论和洞察力指引了计算技术发展的未来方向。现有的人工智能产品相对于即将到来的人工智能应用可以说微不足道,但是它们预示着人工智能的未来。对人工智能更高层次的需求已经并会继续影响我们的工作、学习和生活。 第一章人工智能的产生 人工智能, 英文单词 artilect,来源于雨果·德·加里斯的著作 . “人工智能”一词最初是在1956 年Dartmouth学会上提出的。从那以后,研究者们发展了 众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的,现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更快、更准确,因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发具有人工智能的机器人展和技术的进步而变化的, 人工智能这门科学的具体目标也自然随着 时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机, 人工智能的发展历史是和计算机科学技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外, 人

人工智能的核心技术【精选】整理版

人工智能的核心技术是什么? 《人工智能标准化白皮书(2018)》 1 机器学习 机器学习(Machine Learning)是一门涉及统计学、系统辨识、逼近理论、神经网络、优化理论、计算机科学、脑科学等诸多领域的交叉学科,研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能,是人工智能技术的核心。基于数据的机器学习是现代智能技术中的重要方法之一,研究从观测数据(样本)出发寻找规律,利用这些规律对未来数据或无法观测的数据进行预测。根据学习模式、学习方法以及算法的不同,机器学习存在不同的分类方法。 (1)根据学习模式将机器学习分类为监督学习、无监督学习和强化学习等。 监督学习 监督学习是利用已标记的有限训练数据集,通过某种学习策略/方法建立一个模型,实现对新数据/实例的标记(分类)/映射,最典型的监督学习算法包括回归和分类。监督学习要求训练样本的分类标签已知,分类标签精确度越高,样本越具有代表性,学习模型的准确度越高。监督学习在自然语言处理、信息检索、文本挖掘、手写体辨识、垃圾邮件侦测等领域获得了广泛应用。 无监督学习 无监督学习是利用无标记的有限数据描述隐藏在未标记数据中的结构/规律,最典型的非监督学习算法包括单类密度估计、单类数据降维、聚类等。无监督学习不需要训练样本和人工标注数据,便于压缩数据存储、减少计算量、提升算法速度,还可以避免正、负样本偏移引起的分类错误问题。主要用于经济预测、异常检测、数据挖掘、图像处理、模式识别等领域,例如组织大型计算机集群、社交网络分析、市场分割、天文数据分析等。 强化学习 强化学习是智能系统从环境到行为映射的学习,以使强化信号函数值最大。由于外部环境提供的信息很少,强化学习系统必须靠自身的经历进行学习。强化学习的目标是学习从环境状态到行为的映射,使得智能体选择的行为能够获得环境最大的奖赏,使得外部环境对学习系统在某种意义下的评价为最佳。其在机器人控制、无人驾驶、下棋、工业控制等领域获得成功应用。 (2)根据学习方法可以将机器学习分为传统机器学习和深度学习。 传统机器学习 传统机器学习从一些观测(训练)样本出发,试图发现不能通过原理分析获得的规律,实现对未来数据行为或趋势的准确预测。相关算法包括逻辑回归、隐马尔科夫方法、支持向

整理人工智能简答题

一.简答题 1.在什么情况下需要采用不确定推理或非单调推理? 答:一般推理方法在许多情况下,往往无法解决面临的现实问题,因而需要应用不确定性推理等高级知识推理方法,包括非单调推理、时序推理和不确定性推理等。 例如,当一个人打开电灯的开关而发现灯泡未亮时,就会根据以往的经验而觉得“停电了”。但当他打开另外一只灯的开关发现灯亮时,就否定了先前“停电了”的结论,想到也许是开关或者灯具出问题了。这个改变原先推导结论的过程其实就是一个非单调推理。即,随着信息与知识的增加,并没有在肯定原来的结论基础上,增加了更多并立的知识与结论, 而是否定了原先结论并有了新的看法。以下情况需要采用不确定推理:所需知识不完备,不精确所需知识描述模糊,多种原因导致同一结论,问题的背景知识不足,解题方案不唯一。不确定性推理,是指其推理过程中,由于各种偶然性误差、干扰以及证据的不确定性等因素,导致所获得的结果或结论本身具有未置可否的不确定性。 一般来说,出现不精确推理的原因和特征可能有: ①证据不足或称为证据的不确定性;②规则的不确定性;③研究方法的不确定性。 由于以上“三性”的存在,决定了推理的最后结果具有不确定但却近乎合理的特性,人们把这种性质的推理及其理论和方法总称为不确定推理 2.产生式系统有哪几种推理方式?各自特点为何? 答:(1)正向推理(正向链接推理):从一组表示事实的谓词或命题出发,使用一组产生式规则,用以证明该谓词公式或命题是否成立。 (2)逆向推理(后向链接推理):从表示目标的谓词或命题出发,使用一组产生式规则证明事实谓词或命题成立,即首先提出一批假设目标,然后逐一验证这些假设。(其基本原理是从表示目标的谓词或命题出发,使用一组规则证明事实谓词或命题成立,即提出一批假设(目标),然后逐一验证这些假设。 (3)双向推理:又称为正反向混合推理,它综合了正向推理和逆向推理的长处,克服了两者的短处。双向推理的推理策略是同时从目标向事实推理和从事实向目标推理,并在推理过程中的某个步骤,实现事实与目标的匹配。 3.算法A*直到一个目标节点被选择扩展才会终止。然而,到达目标节点的一条路经可能在那个节点被选择扩展前早就找到了。一旦目标节点被发现,为什么不终止搜索呢?用一个例子说明你的答案。 4.结合你的研究方向,论述哪些人工智能技术可以得到应用?解决什么问题? 答:人工智能目前总结出了对实现人工智能系统来说具有普遍意义的核心课题:知识的模型化和表示方法,启发式搜索理论,各种推理方法,人工智能系统结构和语言。主要研究和应用领域:机器学习,知识表示和推理,智能搜索,模糊逻辑,人工神经网络,遗传算法,自然语言理解,博弈论,知识发现和数据挖掘等。 5.在选择知识表示的方法时,应该考虑哪些因素? 答:表示能力:能够将问题求解所需的知识正确有效地表达出来,可理解性:所表达的知

人工智能技术和发展趋势论文

丁松老师的作业,15级信管班学生人工智能技术和发展趋势 1 / 20

摘要:人工智能,简称AI,它是当今最火的一门科学,是研究使计算机来完成能表现出人类智能的任务的学科。主要包括计算机实现智能的原理,制造类似于人脑的智能计算机,以及使计算机更巧妙些实现高层次的应用。人工智能一直是人们所追求的,所向往的一门科学,它起源于近代,在电气时代随着计算机科学的发展,以及生物学,脑科学等相关科学的发展,极大的推动了人工智能的发展。人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学,数理逻辑、语言学、等多门学科。导致其非常复杂,所以其研究领域也分成许多方面,从最开始的博弈论,专家系统,模式识别,神经网络,机器学习到现在大热的深度学习。其应用领域,也非常之多,比如机器翻译,语音交互,ORC,图像识别,智能驾驶等等。自从谷歌的阿法狗在围棋打败了人类棋手,人工智能也进入了一个新的发展阶段,如今各国,各大公司都在大力发展人工智能技术,争取在新时代把握先机,把握未来。人工智能即将在无人驾驶,机器翻译,语言交互等应用领域取得巨大成功。即使如此,人工智能现在还是处于弱人工智能阶段,人工智能还面临着许多问题和挑战。向强人工智能发展的道路上,仍然充满巨大的困难。 关键词:人工智能,机器学习,发展趋势,神经网络,运用 2 / 20

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第一章人工智能 1.1人工和智能含义 人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步,等等。但总的来说,“人工系统”就是通常意义下的人工系统。 关于什么是“智能”,就问题多多了。这涉及到其它诸如意识、自我、心灵(包括无意识的精神等等问题。人唯一了解的智能是人本身的智能,这是普遍认同的观点。但是我们对我们自身智能的理解都非常有限,对构成人的智能的必要元素也了解有限,所以就很难定义什么是“人工”制造的“智能”了。因此人工智能的研究往往涉及对人的智能本身的研究。其它关于动物或其它人造系统的智能也普遍被认为是人工智能相关的研究课题。 1.2人工智能的简介 使机器具有自主能动能力这一愿望,从古希腊甚至古埃及的神话传说开始就一直延续至今:亚里士多德(公元前384-322年)的一个著名演绎推理——三段论代表着他对人工智能的哲学思想探索步伐;中世纪神秘主义者Ramon Llull构建了世界上第一部可以“回答”问题的机器;近代“人工智能”(Artificial Intelligence)这个概念的提出最早是在1956年Dartmouth学会,当时数字计算机研制成果显著,对编写有原始推理思想的程序有质的帮助;今天的各国在智能研究领域都有了重大发展,波士顿动力公司研制的大狗机器人bigdog。 广义来讲,人工智能就是人造物的智能行为。人工智能的发展往往依靠计算机科学和认知科学的发展,在不同的发展阶段,对于人工智能有不同的理解,其概念也随 4 / 20

人工智能未来发展前景展望

人工智能未来发展前景展望 :磊(10计本) 学号: 长久以来,人工智能对于普通人来说是那样的可望而不可及,然而它却吸引了无数研究人员为之奉献才智,从美国的麻省理工学院(M IT)、卡基-梅隆大学(CMU)到IBM公司,再到日本的本田公司、SONY公司以及国的清华大学、中科院等科研院所,全世界的实验室都在进行着AI技术的实验。不久前,著名导演斯蒂文·斯皮尔伯格还将这一主题搬上了银幕,科幻片《人工智能》(AI)对许多人的头脑又一次产生了震动,引起了一些人士了解并探索人工智能领域的兴趣。 (一)、人工智能的定义 人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步,等等。但总的来说,“人工系统”就是通常意义下的人工系统。 “智能”1是一个宽泛的概念。智能是人类具有的特征之一。Intelegere是从中进行选择,进而理解、领悟和认识。正如帕梅拉·麦考达克在《机器思维》(machines who thinks,1979)中所提出的: 在1"智能"源于拉丁语legere,字面意思是采集(特别是果实)、收集、汇集,并由此进行选择,形成一个东西。

复杂的机械装置与智能之间存在长期的联系。从几个世纪前出现的神话般的巨钟和机械自动机开始,人们已对机器操作的复杂性与自身的某些智能活动进行直观联系。经过几个世纪之后,新技术已使我们所建立的机器的复杂性大为提高。1936年,24岁的英国数学家图灵 i(Turing)提出了"自动机"理论,把研究会思维的机器和计算机的工作大大向前推进了一步,他也因此被称为"人工智能之父"。 人工智能领域的研究是从1956年正式开始的,这一年在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了"人工智能"(artificial intelligence,AI)这个术语。随后的几十年中,人们从问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语言理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学等多个角度展开了研究,已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统,例如能够求解微分方程、设计分析集成电路、合成人类自然语言,而进行情报检索,提供语音识别、手写体识别的多模式接口,应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加贴近我们的生活。我们熟知的IBM的"深蓝"在棋盘上击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫就是比较突出的例子。 当然,人工智能的发展也并不是一帆风顺的,也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的差距过远而走入低谷,但是随着硬件和软件的发展,计算机的运算能力在以指数级增长,同时网络技术蓬勃兴起,确保计算机已经具备了足够的条件来运

人工智能的发展前景

人工智能的发展前景 人工智能很可能导致人类的永生或者灭绝,而这一切很可能在我们的有生之年 发生。 上面这句话不是危言耸听,请耐心的看完本文再发表意见。这篇翻译稿翻译完 一共三万五千字,我从上星期开始翻,熬了好几个夜才翻完,因为我觉得这篇 东西非常有价值。希望你们能够耐心读完,读完后也许你的世界观都会被改变。 我们正站在变革的边缘,而这次变革将和人类的出现一般意义重大–Vernor Vinge 如果你站在这里,你会是什么感觉? 看上去非常刺激吧?但是你要记住,当你真的站在时间的图表中的时候,你是 看不到曲线的右边的,因为你是看不到未来的。所以你真实的感觉大概是这样的:

稀松平常。 遥远的未来——就在眼前 想象一下坐时间机器回到1750年的地球,那个时代没有电,畅通通讯基本靠吼,交通主要靠动物拉着跑。你在那个时代邀请了一个叫老王的人到2015年来玩,顺便看看他对―未来‖有什么感受。我们可能没有办法了解1750年的老王内心的感受——金属铁壳在宽敞的公路上飞驰,和太平洋另一头的人聊天,看几千公里外正在发生进行的体育比赛,观看一场发生于半个世纪前的演唱会,从口袋里掏出一个黑色长方形工具把眼前发生的事情记录下来,生成一个地图然后地图上有个蓝点告诉你现在的位置,一边看着地球另一边的人的脸一边聊天,以及其它各种各样的黑科技。别忘了,你还没跟他解释互联网、国际空间站、大型强子对撞机、核武器以及相对论。 这时候的老王会是什么体验?惊讶、震惊、脑洞大开这些词都太温顺了,我觉得老王很可能直接被吓尿了。 但是,如果老王回到了1750年,然后觉得被吓尿是个很囧的体验,于是他也想把别人吓尿来满足一下自己,那会发生什么?于是老王也回到了250年前的

人工智能行业发展前景展望及市场规模预测

一、人工智能的内涵及分类 (一)人工智能的内涵 人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。人工智能是计算机学科的一个分支,既被称为20世纪世界三大尖端科技之一(空间技术、能源技术、人工智能),也被认为是21世纪三大尖端技术之一(基因工程、纳米科学、人工智能)。人工智能被发达国家视为人类的最后科学尖端,科研领域皇冠上的明珠。 (二)人工智能的分类 人工智能的概念很宽泛,按照人工智能的实力可分为三大类: 1、弱人工智能:在特定领域等同或者超过人类智能或效率的机器智能。 2、强人工智能:各方面都能和人类比肩的人工智能。 3、超人工智能:在包括科学创新、通识和社交技能等各个领域都超越人类的人工智能。 人工智能的革命就是从弱人工智能,通过强人工智能,最终达到超人工智能的过程。目前人类已经掌握弱人工智能,生活中弱人工智能无处不在,比如Siri、垃圾邮件过滤器、谷歌翻译、电商网站上的商品推送、谷歌无人驾驶汽车等等。 人脑与电脑的最大差别在于,一些我们认为困难的事情,如微积分、金融市场策略、翻译等,对于电脑来说都十分容易;但一些人类认为容易的事情,如视觉、动态、移动、直觉,对于电脑来说却是十分困难。而要达到人类级别的智能,电脑必须要理解更高深的东西,比如微小的脸部表情变化,以为为什么喜欢这个而不喜欢那个,要达到这样的水平首先在硬件方便要增加电脑处理速度,其次在软件方面要让电脑变得智能。 美国发明家、未来学家Kurzweil估算出人脑的运算能力是10^16 cps(calculations per second,每秒计算次数,描述运算能力的单位),即1亿亿次计算每秒。现在世界上最快的超级计算机,中国的天河二号,运行能力已达到3.4亿亿次,已经超过人脑,但由于其成本高、规模大、功耗高,使其并不能够被商业及广泛运用。Kurzweil认为考虑电脑发展程度的标杆是看1000美元能买到多少cps,当1000美元能买到人脑级别的1亿亿运算能力的时候,强人工智能就成为生活的一部分。而目前1000美元能买到10万亿cps(人脑的千分之一),根据加速回报定律,科技的进步将呈指数型增长,按照这个速度,到2025年1000美元就可以买到和人脑运算速度抗衡的电脑了。 二、人工智能的产业链分析 从发展路径及阶段上看,实现人工智能需经历三个阶段:计算智能(能存会算)、感知智能(能听会说、能看会认)和认知智能(能理解会思考)。

人工智能

2016年3月谷歌的阿尔法狗(AlphaGo)大战世界围棋冠军李世石,引发了全球范围内对于人工智能的讨论。探讨人工智能,就要回答什么是智能的问题,综合各类定义,智能是一种知识与思维的合成,是人类认识世界和改造世界过程中的一种分析问题与解决问题的综合能力。对于人工智能,美国麻省理工学院的温斯顿教授提出“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作”。 各国政府高度重视人工智能相关产业的发展。自人工智能诞生至今,各国都纷纷加大对人工智能的科研投入,其中美国政府主要通过投资的方式引导人工智能产业的发展,2013年美国政府将22亿美元的国家预算投入到了先进制造业,投入方向之一便是“国家机器人计划”。 在技术方向上,美国主攻军用机器人技术,欧洲主攻服务和医疗机器人技术,日本主攻仿人和娱乐机器人。 现阶段的技术突破的重点一是云机器人技术,二是人脑仿生计算技术。美国、日本、巴西等国家均将云机器人作为机器人技术的未来研究方向之一。伴随着宽带网络设施的普及,云计算、大数据等技术的不断发展,未来机器人技术成本的进一步降低和机器人量产化目标实现,机器人通过网络获得数据或者进行处理将成为可能。目前国外相关研究的方向包括:建立开放系统机器人架构(包括通用的硬件与软件平台)、网络互联机器人系统平台、机器人网络平台的算法和图像处理系统开发、云机器人相关网络基础设施的研究等。 高科技企业普遍将人工智能视为下一代产业革命和互联网革命的技术引爆点进行投资,加快产业化进程。 谷歌在2013年完成了8 家机器人相关企业的收购,在机器学习方面也大肆搜罗企业和人才,收购了DeepMind和计算机视觉领军企业Andrew Zisserman,又聘请DARPA原负责人 Regina Dugan负责颠覆性创新项目的研究,苹果2014 年在自动化上的资本支出预算高达110 亿美元。苹果手机中采用的Siri智能助理脱胎于美国先进研究项目局(DARPA)投资 1.5亿美元,历时5年的CALO ( Cognitive Assistant that Learns and Organizes)项目,是美国首个得到大规模产业化应用的人工智能项目。韩国和日本的各家公司也纷纷把机器人技术移植到制造业新领域并尝试进入服务业。

人工智能技术及其发展趋势

人工智能技术及其发展趋势 1.()是通过建立人工神经网络,用层次化机制来表示客观世界,并解释所获取的知识,例如图像、声音和文本。(3.0分) A.深度学习 B.机器学习 C.人机交互 D.智能芯片 我的答案:A√答对 2.(),中共中央政治局就人工智能发展现状和趋势举行第九次集体学习。( 3.0分) A.2018年3月15日 B.2018年10月31日 C.2018年12月31日 D.2019年1月31日 我的答案:B√答对 3.下列选项中,不属于生物特征识别技术的是()。(3.0分) A.步态识别 B.声纹识别 C.文本识别

D.虹膜识别 我的答案:C√答对 4.立体视觉是()领域的一个重要课题,它的目的在于重构场景的三维几何信息。(3.0分) A.人机交互 B.虚拟现实 C.自然语言处理 D.计算机视觉 我的答案:D√答对 5.生物特征识别技术不包括()。(3.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A√答对 6.关于专用人工智能与通用人工智能,下列表述不当的是()。(3.0分) A.人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域 B.专用人工智能形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能 C.通用人工智能可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题

D.真正意义上完备的人工智能系统应该是一个专用的智能系统 我的答案:D√答对 7.()是指直接通过肢体动作与周边数字设备和环境进行交互。(3.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A√答对 8.下列对人工智能芯片的表述,不正确的是()。(3.0分) A.一种专门用于处理人工智能应用中大量计算任务的芯片 B.能够更好地适应人工智能中大量矩阵运算 C.目前处于成熟高速发展阶段 D.相对于传统的CPU处理器,智能芯片具有很好的并行计算性能 我的答案:C√答对 9.()是人工智能的核心,是使计算机具有智能的主要方法,其应用遍及人工智能的各个领域。(3.0分) A.深度学习 B.机器学习 C.人机交互 D.智能芯片

人工智能-知识图谱机器大脑中的知识库

知识图谱技术原理介绍 ?莫扎特 ?2016-01-09 17:31:55 ?大数据技术 ?评论(0) ? 作者:王昊奋 近两年来,随着Linking Open Data[1] 等项目的全面展开,语义Web数据源的数量激增,大量RDF数据被发布。互联网正从仅包含网页和网页之间超链接的文档万维网(Document Web)转变成包含大量描述各种实体和实体之间丰富关系的数据万维网(Data Web)。在这个背景下,Google、百度和搜狗等搜索引擎公司纷纷以此为基础构建知识图谱,分别为Knowledge Graph、知心和知立方,来改进搜索质量,从而拉开了语义搜索的序幕。下面我将从以下几个方面来介绍知识图谱:知识图谱的表示和在搜索中的展现形式,知识图谱的构建和知识图谱在搜索中的应用等,从而让大家有机会了解其内部的技术实现和各种挑战。 知识图谱的表示和在搜索中的展现形式

正如Google的辛格博士在介绍知识图谱时提到的:“The world is not made of strings , but is made of things.”,知识图谱旨在描述真实世界中存在的各种实体或概念。其中,每个实体或概念用一个全局唯一确定的ID来标识,称为它们的标识符(identifier)。每个属性-值对(attribute-value pair,又称AVP)用来刻画实体的内在特性,而关系(relation)用来连接两个实体,刻画它们之间的关联。知识图谱亦可被看作是一张巨大的图,图中的节点表示实体或概念,而图中的边则由属性或关系构成。上述图模型可用W3C提出的资源描述框架RDF[2] 或属性图(property graph)[3] 来表示。知识图谱率先由Google提出,以提高其搜索的质量。 为了更好地理解知识图谱,我们先来看一下其在搜索中的展现形式,即知识卡片(又称Knowledge Card)。知识卡片旨在为用户提供更多与搜索内容相关的信息。更具体地说,知识卡片为用户查询中所包含的实体或返回的答案提供详细的结构化摘要。从某种意义来说,它是特定于查询(query specific)的知识图谱。例如,当在搜索引擎中输入“姚明”作为关键词时,我们发现搜索结果页面的右侧原先用于置放广告的地方被知识卡片所取代。广告被移至左上角,而广告下面则显示的是传统的搜索结果,即匹配关键词的文档列表。这个布局上的微调也预示着各大搜索引擎在提高用户体验和直接返回答案方面的决心。 【三大搜索引擎关于姚明的知识卡片(略)】 虽说三大搜索引擎在知识卡片的排版和内容展现上略有不同,但是它们都列出了姚明的身高、体重、民族等属性信息。此外,它们均包含“用户还搜索了”或“其他人还搜”的功能来展现相关的人物。该功能允许用户去浏览其他与姚明相关的人物的详细信息。细心的读者也发现Google在其知识卡片中也展示了很多与姚明相关的图片,以图文并茂的方式来展示姚明的方方面面。百度则结合了百度风云榜的信息,列出了姚明的类别(体坛人物)及其百度指数(今日排名和今日搜索热度等信息)。在搜索结果页面的左上角(在图中未给出),百度还展示了其特有的专题搜索,包含了与姚明相关的百科、图片、微博、新闻、音乐、贴吧和视频等七大类的结果,基本涵盖了用户最基本的需求。搜狗在列出与姚明相关的百科、图片,电影和最新相关消息等专题的同时,其知识卡片额外显示了诸如“主持电视节目”、“效力篮球队”、“人物关系”等各种细粒度的语义关系。当遇到含有歧义的用户查询时,知识卡片还会列出其他可能的查询目标对象。在上面的例子中,搜狗还列出了一项“您是否要找”的功能,列出一位也叫姚明的一级作曲家。该功能用于去歧义,在显示最相关实体的同时也给出其他可能的对象,达到去歧义的作用。当搜索“李娜”或“长城”时,Google和百度也在其知识卡片下方展现了类似的功能。除了给出著名网球运动员李娜和万里长城之外,它们还列出歌手李娜和长城汽车供用户选择和浏览。更值得一提的是,当在搜狗知立方中输入“姚明的老婆的女儿的身高”如此复杂的查询时,其会直接返回其女儿的姓名(姚沁蕾)以及其身高(110cm),并给出推理说明“叶莉的女儿是姚沁蕾”。如此详实的说明不仅为返回的答案提供了很好的解释,从另一个侧面也展示了知识图谱的强大,其不仅能识别出运动员姚明,也能抽取出关系“老婆”和“女儿”和属性“身高”等信息。当我

什么是人工智能计算机

什么是人工智能计算机 )查看。 什么是人工智能计算机 著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义:“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。” 而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。” 这些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。 人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技术之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐步成

为一个独立的分支,无论在理论和实践上都已自成一个系统。 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。 人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其范围已远远超出了计算机科学的范畴,人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系,人工智能是处于思维科学的技术应用层次,是它的一个应用分支。 从思维观点看,人工智能不仅限于逻辑思维,要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展,数学常被认为是多种学科的基础科学,数学也进入语言、思维领域,人工智能学科也必须借用数学工具,数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用,数学进入人工智能学科,它们将互相促进而更快地发展。 人工智能的三道坎 首先是大数据。从某种意义上来说,人工智能在近一两年的走红,与大数据的发展和被重视程度不无关系。随着以智能手机为代表的科技产品开始深入到人们生活的方方面面,用户在线上的行为越来越多,由此形成了大量的用户数据。而人工智能正好可以利用这些数据,建立数学模型和完成用户画像,让程序来做一些过去只有人能够做的事情。 大数据这个门槛,导致了人工智能只能是巨头的游戏,跟创业

领域知识图谱的技术与应用

领域应用知识图谱的技术与应用 本文转载自公众号:贪心科技。 领域应用I知识图谱的技术与应用 李文哲开放知识图谱1周前 本文转载自公众号:贪心科技。 作者I李文哲,人工智能、知识图谱领域专家 导读:从一开始的Google搜索,到现在的聊天机器人、大数据风控、证券投资、智能医疗、自适应教育、推荐系统,无一不跟知识图谱相关。它在技术领域的热度也在逐年上升。本文以通俗易懂的方式来讲解知识图谱相关的知识、尤其对从零开始搭建知识图谱过程当中需要经历的步骤以及每个阶段需要考虑的问题都给予了比较详细的解释。对于读者,我们不要求有任何AI相关的背景知识。 目录: 1.概论 2.什么是知识图谱 3.知识图谱的表示 4.知识抽取 5.知识图谱的存储 6.金融知识图谱的搭建 1.定义具体的业务问题 2.数据收集&预处理 3.知识图谱的设计 4.把数据存入知识图谱 5.上层应用的开发 7.知识图谱在其他行业中的应用 8.实践上的几点建议 9.结语 1.概论 随着移动互联网的发展,万物互联成为了可能,这种互联所产生的数据也在爆发式地增长,而且这些数据恰好可以作为分析关系的有效原料。如果说以往的智能分析专注在每一个个体上,在移动互联网时代则除了个体,这种个体之间的关系也必然成为我们需要深入分析的很重要一部分。在一

项任务中,只要有关系分析的需求,知识图谱就有可能”派的上用场。

2. 什么是知识图谱? 知识图谱是由Google 公司在2012年提出来的一个新的概念。从学术的角度,我们可以 对知识图谱给一个这样的定义: 知识图谱本质上是语义网络(Sema ntic Network )的 知识库”但这有点抽象,所以换个角度,从实际应用的角度出发其实 可以简单地把知识 图谱理解成多关系图(Multi-relational Graph 那什么叫多关系图呢? 学过数据结构的都应该知道什么是图(Graph )。图是由节点 (Vertex )和边(Edge )来构成,但这些图通常只包含一种类型的节点和边。但相反, 多关系图一般包含多种类型的节点和多种类型的边 。比如左下图表示一个经典的图结构, 右边的图则表示多关系图,因为图里包含了多种类型的节点和边。这些类型由不同的颜 色来标记。 在知识图谱 里, 我们通常用 实体(Entity ) ”来表达图里的节点、用 关系(Relation )”来表达图里的 边”实体指的是现实世界中的事物比如人、地名、概念、药物、公司等 ,关系则用来 表达不同实体之间的某种联系, 比如人-居住在”北京、张三和李四是 朋友”逻辑回归 是深度学习的先导知识”等等。 现实世界中的很多场景非常适合用知识图谱来表达。 比如一个社交网络图谱里,我们既 可以有 人”的实体,也可以包含 公司”实体。人和人之间的关系可以是 朋友”,也可以是 同 事”关系。人和公司之间的关系可以是 现任职”或者曾任职”的关系。类似的,一个风控 知识图谱可以包含 电话”公司”的实体,电话和电话之间的关系可以是 通话”关系,而 且每个公司它也会有固定的电话。 3. 知识图谱的表示 知识图谱应用的前提是已经构建好了知识图谱 ,也可以把它认为是一个知识库。这也是 为什么它可以用来回答一些搜索相关问题的原因,比如在 Google 搜索引擎里输入“ Who is the wife of Bill Gates?,我们直接可以得到答案-“Melinda Gates 。这是因为我们在系 )。 包含一种类型的节点和边 包含多种类型的节点和边 (不同<^状扣師色代憑不岡评奥断节点和边) 节点 节点 边 边 节点 节点 边

人工智能及未来的发展方向

人工智能及未来的发展方向 作者:XXX 琼州学院,海南省三亚市,电子信息工程学院软件工程,邮编:572000 人工智能(Artificial Intelligence, AI)主要研究用人工的方法和技术,模仿、延伸和拓展人的智能,实现机器的智能。其长期目标是实现人类水平的智能。近年来,人工智能获得很大的发展,它引起了众多学科和不同专业背景学者们的日益重视,成为一门广泛的交叉和前沿科学。现代计算机的发展已能够存储极其大量的信息,进行快速信息处理,软件功能和硬件功能均取得了长足进步,从而使人工智能获得进一步的应用。 人工智能的进一步发展,已超越了人们的早期预料。生物和自然智能在算法建模方面所取得的巨大成功,导致了计算智能系统的建立和应用。这些智能算法设计人工神经网络、模糊系统、进化计算、群优化智能和人工生命等领域这些新领域与人工智能的谓词逻辑、演绎推理、事例推理、符号学习系统和专家系统的传统领域相结合,拓宽了人工智能的研究领域,并丰富了人工智能的研究内容。 目前,人工智能的主要学派有下列三家: 符号主义:又称逻辑主义、心理学派或计算机学派,其原理主要为物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。认为人工智能的研究方法应该是功能模拟方法。通过分析人类认知系统所具备的功能和机能,然后用计算机模拟这些功能,实现人工智能。符号主义力图用数理逻辑方法来建立人工智能的统一理论体系,但遇到了不少暂时无法解决的困难,并受到了其他学派的否定。 连接主义:又称仿生学派或生理学派,其原理主要为神经网络及神经网络之间的联结机制与学习算法。主张人工智能应着重于结构模拟,即模拟人的生理神经网络结构,并认为功能、结构和智能行为是密切相关的。不同结构表现出不同的功能和行为,已经提出多种人工神经网络结构和众多的学习算法。 行为主义:又称进化主义或控制论学派,其原理为控制论及感知-动作型控制系统。认为人工智能的研究方法应采用行为模拟方法,也认为功能、结构和智能行为是不可分的。不同的行为表现出不同的功能和不同的控制结构。行为主义的研究方法也受到其他学派的怀疑与批判,认为行为主义最多只能创造出智能昆虫的行为,而无法创造出人的智能行为。 人工智能研究的领域有很多方面,这里重点介绍以下几种类型。 1、问题求解:人工智能的第一大成就就是发展了能够求解难题的下棋程序。在下棋程

人工智能技术及其发展趋势2020年

1.下列选项中,不属于生物特征识别技术的是()。(10.0分) A.步态识别 B.声纹识别 C.文本识别 D.虹膜识别 我的答案:C√答对 2.生物特征识别技术不包括()。(10.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A√答对 3.立体视觉是()领域的一个重要课题,它的目的在于重构场景的三维几何信息。(10.0分) A.人机交互 B.虚拟现实 C.自然语言处理 D.计算机视觉 我的答案:D√答对 4.下列对人工智能芯片的表述,不正确的是()。(10.0分)

A.一种专门用于处理人工智能应用中大量计算任务的芯片 B.能够更好地适应人工智能中大量矩阵运算 C.目前处于成熟高速发展阶段 D.相对于传统的CPU处理器,智能芯片具有很好的并行计算性能 我的答案:C√答对 1.目前,深度学习主要包括()。(10.0分)) A.前馈神经网络 B.卷积神经网络 C.循环神经网络 D.对抗神经网络 我的答案:ABCD√答对 2.关于人工智能,下列表述正确的有()。(10.0分)) A.计算机科学的一个分支 B.试图揭示人类智能的实质和真相 C.以模拟人类智能的方式去赋能机器 D.使机器能够模拟人类的智能进行学习、思维、推理、决策和行动 我的答案:ABCD√答对 1.神经网络的训练过程不需要人工标记的样本数据集。(10.0分)我的答案:错误√答对

2.机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置、控制系统和复杂机械等组成,涉及到控制论、机械电子、计算机、材料、仿生等学科,在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。(10.0分) 我的答案:正确√答对 3.自然语言处理是一门融语言学、计算机科学、数学于一体的科学。(10.0分)我的答案:正确√答对 4.卷积神经网络是一种常用来处理具有网格结构拓扑数据的神经网络,如处理时序数据和图像数据等,广泛应用于人脸识别、物品识别等领域。(10.0分) 我的答案:正确√答对

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