教学课件 人工智能--戚玉涛
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人工智能课件第4章
例如： 例如： A. 音乐系的学生至少会弹奏一种乐器； 音乐系的学生至少会弹奏一种乐器； B. 李聪是音乐系的学生； 李聪是音乐系的学生； C. 李聪至少会弹奏一种乐器。 李至少会弹奏一种乐器。
（2）归纳推理 ） 归纳推理是从大量特殊事例出发， 归纳推理是从大量特殊事例出发，归纳 出一般性结论的推理过程， 出一般性结论的推理过程 ， 是一种由个别 到一般的推理方法。其基本思想是： 到一般的推理方法 。 其基本思想是 ： 首先 从已知事实中猜测出一个结论， 从已知事实中猜测出一个结论 ， 然后对这 个结论的正确性加以证明确认， 个结论的正确性加以证明确认 ， 数学归纳 法就是归纳推理的一种典型例子。 法就是归纳推理的一种典型例子。
例如，有规则集如下： 规则1： IF P1 THEN P2 规则2： IF P2 THEN P3 规则3： IF P3 THEN q3 规则中的P1、P2、P3、q3可以是谓词公式或命题。设总数据 库（工作存储器）中已有事实P1，则应用这三条规则进行正向 推理，即从P1出发推导出q3的过程如下图所示。
4.2.2 命题公式 1. 连接词 命题逻辑中， 命题逻辑中 ， 可以通过连接词将一些原子命题 连接起来，构成复合命题，以表示复杂的定义。 连接起来，构成复合命题，以表示复杂的定义。 称为“ 否定” ～称为“非”或“否定”。 析取” ∨称为 “析取”。表示被它连接的两个命题具 的关系。 有“或”的关系。
合取” ∧称为 “合取”。表示被它连接的两个 命题具有“ 的关系。 命题具有“与”的关系。 →称为“条件”或“蕴涵”. P→Q表示 称为“ 蕴涵” 称为 条件” 表示 蕴涵Q”， 如果P， “P蕴涵 ，即“如果 ，则Q”，其中 为 蕴涵 ，其中P为 条件的前提， 为条件的后件 为条件的后件。 条件的前提，Q为条件的后件。 ↔称为“双条件”. P↔Q表示“P当且仅 称为“ 表示“ 当且仅 称为 双条件” 表示 当Q”
人工智能第七章201025页PPT文档
6
12/26性质： 该公式对应的所有子句可以从终止在叶节点的解图集合中
读出---- AND/OR图是子句形式的一种紧凑表示方式 例.Q(w,A)∧ ((~R(v)∧~P(v))∨~S(A,v))对应的所有子句
Q(w,A) ~S(A,v)∨~R(v) ~S(A,v)∨~P(v) 都可从解图读出来。
工作方式 正向系统：以事实作为初始状态描述，以结论为终止条件的演绎系统 反向系统：以结论作为初始状态描述，以事实为终止条件的演绎系统
3
12/26/2019
7.1 正向演绎系统
一、初始状态描述
先把描述事实的逻辑公式转换成不含蕴涵符号的 AND/OR形式，再用AND/OR图表示。
4
事实表达式的AND/OR形转换 与化Skolem范式过程类似 不同：不要求母式是合取范式 要求：不同的主合取项里变量使用不同的名字。
x(~y zP(x,y,z)) ∨ uQ(x,u)) (2)把否定符移到原子前：
x(y z~P(x,y,z)) ∨ uQ(x,u))
(3)化前束范式：xy z u（~P(x,y,z))∨ Q(x,u))
(4)Skolem化：用f(x,y)代z，得
~P(x,y,f(x,y)) ∨ Q(x,u)
11
12/26/2019
图7.3 应用一条规则后所得到的AND/OR图
X∨Z∨P∨Q，Y∨Z∨P∨Q，R∨Y∨Z，R∨X∨Z 都包含在解图所表示的子句中
12
X
Y
X∧Y
Z
S
匹配弧
P
Q
T
U
(P∨Q)
R
S
(T∨U)
(P∨Q)∧R
S∧(T∨U)
((P∨Q)∧R)∨(S∧(T∨U))
第四单元《人工智能初步》单元教学设计沪科版高中信息技术必修1
1.播放智能家居视频，引导学生关注人工智能在生活中的应用。
2.提问：“同学们，你们觉得人工智能技术离我们的生活遥远吗？它给我们的生活带来了哪些便利？”
3.学生回答，教师总结并引出本节课的主题——《人工智能初步》。
（二）讲授新知
在讲授新知环节，我将围绕人工智能的基本概念、发展历程、应用领域以及编程语言等方面进行讲解。
3.鼓励学生继续深入学习，关注人工智能领域的发展动态。
4.布置课后作业，巩固所学知识。
五、作业布置
为了巩固本章节《人工智能初步》的知识点，培养学生的实践能力和创新精神，特布置以下作业：
1.编程实践：运用Python编程语言，完成以下任务：
-实现一个简单的线性回归模型，对一组数据进行预测分析。
-设计一个决策树分类器，对给定的数据进行分类。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在原有基础上得到提高，实现全面发展。同时，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力，为培养高素质的信息技术人才奠定基础。
二、学情分析
在本章节《人工智能初步》的教学中，学生群体为高中一年级学生，他们已经具备了一定的信息技术基础，掌握了计算机的基本操作，熟悉网络环境下的学习方式。然而，在人工智能领域，学生的知识储备和技能水平存在较大差异。大部分学生对人工智能的概念和应用有初步了解，但对其核心技术、发展前景及伦理道德问题的认识相对匮乏。此外，学生在编程语言掌握、算法理解等方面也存在一定难度。针对这些情况，教师在教学过程中应充分关注学生个体差异，采用分层教学、差异化指导等方法，使每位学生都能在原有基础上得到提高。同时，注重激发学生的学习兴趣，培养其主动探究、合作学习的良好习惯，为后续深入学习人工智能打下坚实基础。
3.通过课堂讨论、小组分享等形式，激发学生的思考和分析能力，培养批判性思维。
2.提问：“同学们，你们觉得人工智能技术离我们的生活遥远吗？它给我们的生活带来了哪些便利？”
3.学生回答，教师总结并引出本节课的主题——《人工智能初步》。
（二）讲授新知
在讲授新知环节，我将围绕人工智能的基本概念、发展历程、应用领域以及编程语言等方面进行讲解。
3.鼓励学生继续深入学习，关注人工智能领域的发展动态。
4.布置课后作业，巩固所学知识。
五、作业布置
为了巩固本章节《人工智能初步》的知识点，培养学生的实践能力和创新精神，特布置以下作业：
1.编程实践：运用Python编程语言，完成以下任务：
-实现一个简单的线性回归模型，对一组数据进行预测分析。
-设计一个决策树分类器，对给定的数据进行分类。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在原有基础上得到提高，实现全面发展。同时，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力，为培养高素质的信息技术人才奠定基础。
二、学情分析
在本章节《人工智能初步》的教学中，学生群体为高中一年级学生，他们已经具备了一定的信息技术基础，掌握了计算机的基本操作，熟悉网络环境下的学习方式。然而，在人工智能领域，学生的知识储备和技能水平存在较大差异。大部分学生对人工智能的概念和应用有初步了解，但对其核心技术、发展前景及伦理道德问题的认识相对匮乏。此外，学生在编程语言掌握、算法理解等方面也存在一定难度。针对这些情况，教师在教学过程中应充分关注学生个体差异，采用分层教学、差异化指导等方法，使每位学生都能在原有基础上得到提高。同时，注重激发学生的学习兴趣，培养其主动探究、合作学习的良好习惯，为后续深入学习人工智能打下坚实基础。
3.通过课堂讨论、小组分享等形式，激发学生的思考和分析能力，培养批判性思维。
4.1认识人工智能 课件 2023—2024学年人教_中图版(2019)高中信息技术必修1
阿拉斯加
采集特征
哈士奇
输入
判断
特征库对比
识别狗品种
4.1.2 感受人工智能的魅力
② 图像识别与生物特征识别
• 生物特征识别技术是在图像识别的基础上发展起来的，是利 用生物特征（指纹、虹膜和人脸）进行识别。
• 生物特征识别技术：通过对个体生物特征或行为特征对个体身份进行 识别认证的技术，主要对生物特征进行取样，从中取得其唯一的特征， 并转换成相应的代码，并进一步将这些代码的组合成具有代表性的特
服务机器人
4.1.2 感受人工智能的魅力
猜猜你的内心：AI是否能读懂你的内心？
4.1.2 感受人工智能的魅力
① 人机交互
主要研究人与计算机之间的信息交换，包括人到计 算机和计算机到人的信息交换两部分。
输出设备：打 印机、绘图仪、 显示器、音箱 等
输入设备：键盘、 鼠标、话筒、操纵 杆、数据手套、眼 动跟踪器、位置跟 踪器等
4.1.1 人工智能的产生与发展
➢ 人工智能的产生
图灵，是发明计算机的先驱者， 被称为计算机之父、人工智能之父。 为了纪念他，计算机界的最高奖项被 命名为“图灵奖”。
1950年，图灵发表一篇论文《计算 机器与智能》，提出测试机器智能的 方法，就是著名的“图灵测试”。
4.1.1 人工智能的产生与发展
➢ 人工智能的产生
人工智能 （ArtificialIntelligence），简称AI， 这一术语是在1956年在美国的达特茅斯学 院举行的一次学术会议上被提出的。它现 在包括一系列技术，例如： 机器学习：实现人工智能的方法； 深度学习：实现机器学习的利器； 大数据：人工智能的基石。
4.1.1 人工智能的产生与发展
• 完成教材138页的实践活动：体验“机器翻译” 技术。
2024版人工智能(全套课件)
•人工智能概述•机器学习基础•自然语言处理技术•计算机视觉技术•强化学习及优化方法•知识图谱与推理技术•人工智能伦理、法律和社会影响目录01人工智能概述定义与发展历程定义发展期发展历程低谷期萌芽期复苏期技术原理及核心思想技术原理核心思想应用领域与前景展望应用领域前景展望02机器学习基础逻辑回归（梯度提升树（Linear Regression ）Random Forests ）010203040506监督学习算法非监督学习算法深度学习原理及实践神经网络基础（Neural NetworkBasics）循环神经网络（RecurrentNeural Networks）生成对抗网络（GenerativeAdversarial Networks）卷积神经网络（Convolutional Neural Networks）长短期记忆网络（Long Short-Term Memory Networks）深度学习优化算法（DeepLearning OptimizationAlgorithms）03自然语言处理技术词法分析与句法分析词法分析01句法分析02词汇语义分析03语义理解情感分析观点挖掘030201语义理解与情感分析机器翻译与对话系统01020304机器翻译对话系统多轮对话管理自然语言生成04计算机视觉技术1 2 3传统图像识别方法深度学习图像识别方法图像分类数据集图像识别与分类方法目标检测与跟踪技术目标检测方法介绍基于滑动窗口、区域提议网络（RPN）等目标检测方法。
目标跟踪方法探讨基于相关滤波、深度学习等目标跟踪技术的原理和实现。
目标检测与跟踪应用展示目标检测与跟踪在视频监控、自动驾驶等领域的应用案例。
三维重建与虚拟现实应用三维重建技术虚拟现实技术三维重建与虚拟现实融合05强化学习及优化方法MDP 基本概念介绍马尔可夫决策过程（MDP ）的定义、组成要素以及基本性质。
贝尔曼方程详细推导贝尔曼方程，解释值函数和策略函数的含义及计算方法。
人工智能讲稿ppt课件
第一节 问题求解与问题表示
二、状态空间法 1、图的概念与术语
图，父辈结点与后继结点
nr
nh
np
路径， 树
ni
nq
nj
ns
nl3
nl1
nl2
第一节 问题求解与问题表示
2、状态空间表示 一个问题求解系统，问题的状态可由图中的结点代表，
它的所有可能的状态就成结点的集合，构成了状态空间， 或称状态图。
状态空间图中： 有向弧线代表操作，反应状态间的转移关系； 节点代表问题的状态。
第二节 人工智能的学科范畴
一、研究目标
AI是一门研究：如何使机器具有智能，如何设计智能 机器的学科，即使机器具有象人那样的
（1）感知能力 （2）思维能力 （3）行为能力 （4）学习、记忆能力
四种能力：
感知能力 听、看、闻
行为能力
将作出的结论付之于行 动，即去说、写、画，
进行操作、处理等。
思维能力
讨论
如果设d(n)反映搜索层次或深度， 当w(n)=0，
f(n)=d(n)，即同一层代价相同，就全部要扩展，挨个判 断是否为目标——宽度优先搜索 当d(n)=0，极好地反映被解问题的特性，使搜索完全向 目标结点进行——深度优先搜索。
283
1644
7
5
283 164
75
6
2 18
76
5
283
1
44
部分成果： 1、1984年完成了串行推理机PSI和操作系统SIMPOS
2、1988年完成了并行推理机Multi-PSI和操作系统
PIMOS ！
80年代末期ANN飞速发展给AI发展注入新血液：
1、80年代Hopfield模型及B-P反向传播模型的提出使 ANN兴起了一个热潮
5.2 探秘人工智能 课件-高中信息技术同步备课系列(教科版2019 必修1)
机器学习是研究怎样使用计算机模拟或实现人类学习活动的科学，是人工智能中最具智能特征。
人工神经网络（ANNs ），是一种模仿动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法 数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达 到处理信息的目的，并具有自学习和自适应的能力。
网络中处理单元的类型分为三类：输入单元、输出单元和隐单元。 输入单元接受外部世界的信号与数据； 输出单元实现系统处理结果的输出； 隐单元是处在输入和输出单元之间，不能由系统外部观察的单元。
人工神经网络的特点和优越性，主要表现在三个方面：
第一，具有自学习功能。例如实现图像识别时，只在先把许多不同的图像样板和对应的应识别的结 果输入人工神经网络，网络就会通过自学习功能，慢慢学会识别类似的图像。自学习功能对于预测 有特别重要的意义。预期未来的人工神经网络计算机将为人类提供经济预测、市场预测、效益预测， 其应用前途是很远大的。
智能传感器应用与方向 智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。
1.在工业生产中，利用传统的传感器无法对某些产品质量指标（例如，黏度、硬度、表面光洁 度、成分、颜色及味道等）进行快速直接测量并在线控制。而利用智能传感器可直接测量与产 品质量指标有函数关系的生产过程中的某些量（如温度、压力、流量等），利用神经网络或专 家系统技术建立的数学模型进行计算，可推断出产品的质量。
启发式搜索
指利用问题领域相关的信息作为启发信息，用来指导 搜索朝着最有希望的方向前进，提高搜索效率并力图 找到最优解。
人工智能（AI）， 是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量， [是研究、开发用于模拟、延 伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能初步知识PPT.ppt
人工智能知识初步
陈 品德
博士 教授 华南师范大学教育信息技术学院
开设课程《人工智能初步》意义 课标内容剖析 教学建议
2
一、《人工智能初步》课程意义
人工智能已经进入我们的生活，人类正在迈入智能社 会 无人驾驶飞机、扫雷机器人、卫星评估粮食产 量、医学专家系统、、购物篮分析、信息过滤、人 脸的识别、人机搏弈、机器人足球、……
教学方法
知识表示以案例讨论为主， 人工智能语言以讲练结合
知识表示法 框架表示法 “与/或”图表示法
状态空间表示法 产生式规则表示法
案例
描述高中生的知识框架、天 气预报的知识框架
两个三角形全等的“与/或” 图表示法、识别动物的“与 /或”图表示法 翻钱币、水壶问题的状态空 间表示法
动物识别系统的产生式规则
知识库
机
推ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机
接
数据库
口
解释机制
一个简单的动物识别专家系统
45
[字符转换问题]-专家系统的原理示例
设有如下字符转换规则： A∧B→C A∧C→D B∧C→G B∧E→F D→E
已知：A，B 求：F
46
用产生式系统来描述该问题
1. 实事库（综合数据库）
事实库用集合{x}表示，其中x为字符。
2. 知识库（规则集）
16
常见的智能例子
会表演节目的动物 引 入 机器人
会下棋的机器
智能、人工智能的概念、基本特 点和发展动态。
一般认为： 智能是知识与智力的总和。
人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人的 智能的理论、技术、方法及应用系统的一门学科。
人工智能的主要特点
1、人工智能是由多学科相互渗透发展起来的新 学科。
陈 品德
博士 教授 华南师范大学教育信息技术学院
开设课程《人工智能初步》意义 课标内容剖析 教学建议
2
一、《人工智能初步》课程意义
人工智能已经进入我们的生活，人类正在迈入智能社 会 无人驾驶飞机、扫雷机器人、卫星评估粮食产 量、医学专家系统、、购物篮分析、信息过滤、人 脸的识别、人机搏弈、机器人足球、……
教学方法
知识表示以案例讨论为主， 人工智能语言以讲练结合
知识表示法 框架表示法 “与/或”图表示法
状态空间表示法 产生式规则表示法
案例
描述高中生的知识框架、天 气预报的知识框架
两个三角形全等的“与/或” 图表示法、识别动物的“与 /或”图表示法 翻钱币、水壶问题的状态空 间表示法
动物识别系统的产生式规则
知识库
机
推ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机
接
数据库
口
解释机制
一个简单的动物识别专家系统
45
[字符转换问题]-专家系统的原理示例
设有如下字符转换规则： A∧B→C A∧C→D B∧C→G B∧E→F D→E
已知：A，B 求：F
46
用产生式系统来描述该问题
1. 实事库（综合数据库）
事实库用集合{x}表示，其中x为字符。
2. 知识库（规则集）
16
常见的智能例子
会表演节目的动物 引 入 机器人
会下棋的机器
智能、人工智能的概念、基本特 点和发展动态。
一般认为： 智能是知识与智力的总和。
人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人的 智能的理论、技术、方法及应用系统的一门学科。
人工智能的主要特点
1、人工智能是由多学科相互渗透发展起来的新 学科。
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• 图灵测试的问题：
问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：请再次回答，你会下国
际象棋吗？
答：是的。
笨机器！
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
图灵测试
• 图灵测试的问题：
问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：你会下国际象棋吗？
答：是的，我不是已经说过 了吗？
✓人工智能是用计算模型研究智力行为（Charniak 和McDermott,1985）
✓人工智能是一种能够执行需要人的智能的创造 性机器的技术（Kurzwell,1990）
✓人工智能是一门通过计算过程力图理解和模仿
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓人工智能研究如何使计算机做事让人过得更好 （Rick和Knight,1991）
什么是智能？
• 智能的本质是什么？
✓ 模仿，理解，学习，思维，推理，行为……
• 三种关于智能的观点
✓ 思维理论：思维是智能的核心。通过对思维规律与思 维方法的研究可望揭示智能的本质。
✓ 知识阈值理论：智能行为取决于知识的数量及其一般化 的程度。智能就是在巨大的知识空间中迅速找到一个 满意解的能力
✓ 进化理论： MIT布鲁克（R.A.Brook）教授认为对外界 事物的感知能力、对动态环境的适应能力是智能的重要 基础和组成部分。
✓ 人工智能能力：从智能能力的角度来说，人工 智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关 的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓人工智能是那些与人的思维、决策、问题求解 和学习等有关活动的自动化（Bellman,1978）
✓人工智能是一种使计算机能够思维，使机器具 有智力的激动人心的新尝试（Haugeland,1985）
• 1.孕育期（1956年以前）
✓我国古代先人对智能机器的遐想 和创造
➢三千多年前的古代机器人：据《列 子·汤问》记载，传说周穆王在西 巡途中，遇到一位名叫偃师的能工 巧匠。偃师献上一个会歌舞表演的 “假倡” ，“钡（抑）其颐则歌 合律，捧其手则舞应节，千变万化， 惟意所适” 。
内容提要
第一章：绪论
1.人工智能的定义与发展 2.人工智能的各种认知观 3.人类智能与人工智能 4.人工智能的研究与应用领域 5.课程概要
人工智能的定义与发展
• 工业革命：体力解放 ➢机械化 ➢自动化 ➢现代工业（计算机化）
• 信息革命：脑力解放？ ➢信息化 ➢过度信息化？ ➢脑力劳动的自动化Байду номын сангаас ➢……人工智能
Artificial Intelligence (AI)
人工智能
第一章：绪论
关于课程
• 课程类型：必修课，计算机类学科基础课 • 课时：46 • 学分：3 • 先修课程：离散数学、程序设计基础、数据
结构
• 教材
蔡自兴 , 徐光祐 主编.《人工智能及其应
用》. 北京：清华大学出版社，2010年5月第 四版.
什么是智能？
• 智能（Intelligence）：
✓ 智能是知识与智力的总和 ✓ 知识是智能行为的基础 ✓ 智力是获取知识、运用知识的能力，它来自于人脑的
思维活动 ✓ 对外界事物的感知能力是智能的重要基础及组成部分
• 人类大脑是如何实现智能的？
✓ 两大难题之一：宇宙起源、人脑奥秘 ✓ 目前对人脑奥秘知之甚少
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓ 形式化定义：目前还没有。因为人工智能的严 格定义依赖于对智能的定义，而智能本身也还 无严格定义。
✓ 一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器 （计算机）上实现的智能，或称机器智能
✓ 人工智能学科：从学科的角度来说，人工智能 是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使 之能模拟、延伸、扩展人类智能的学科
✓人工智能是研究那些使理解、推理和行为成为 可能的计算（Winston,1992）
✓人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化 有关的一个分支（Luger和Stubblefield,1993）
✓……
图灵测试
• Turing测试：1950年图灵提 出了著名的“图灵测试”， 一种测试机器是不是具备人 类智能的方法。
智能的特征？
• 智能有哪些具体特征？
✓ 具有感知能力（系统输入）: 机器视觉，机器听觉，图像 语音识别……
✓ 具有记忆与思维能力：思维是智能的根本原因，思维是 一个动态的过程。思维分为：逻辑思维，形象思维和顿 悟思维。
✓ 具有学习能力及自适应能力：适应环境的变换、积累经 验的能力
✓ 具有行为能力（系统输出）：对外界的智能化反应
关于课程
• 考核方式 ✓ 成绩评定方法： ➢期末考试＋平时成绩 ✓ 考试方式： ➢闭卷 ✓ 各教学环节占总分的比例 ➢ 期末考试占考试成绩的80% ➢平时成绩占20%。
内容提要
第一章：绪论
1.人工智能的定义与发展 2.人工智能的各种认知观 3.人类智能与人工智能 4.人工智能的研究与应用领域 5.课程概要
问：请再次回答，你会下国 际象棋吗？
答：你烦不烦，干嘛老提同 样的问题。
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
图灵测试
• Turing测试存在的问题
✓ “图灵测试”没有规定问 题的范围和提问的标准
✓ 仅反映了结果的比较，无 涉及思维过程
✓ 没指出是什么人
✓ 争论：通过了图灵检验的 电脑就具备思维能力了么 ？
✓ 希尔勒的中文屋子：若问 题是用中文而不是用英文？
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
人工智能的起源与发展
• 50多年来，人工智能走过了一条起伏和曲 折的发展道路。回顾历史，可以按照不同 时期的主要特征，将其产生与发展过程分 为5个阶段。
✓ 1. 孕育期（1956年以前） ✓ 2. 形成期（1956----1970年） ✓ 3. 暗淡期（1966---- 1974年） ✓ 4. 知识应用期（ 1970---- 1988年） ✓ 5. 集成发展期（1986年以来）
人工智能的定义与发展
• 重大挑战
Computer: High performance Low intelligence
虹鳉鱼
《Scientific American》，2005
人工智能的定义与发展
• 人工智能的定义与发展 ✓什么是智能？ ✓智能的特征？ ✓什么是人工智能？ ✓图灵测试 ✓人工智能的起源与发展
问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：请再次回答，你会下国
际象棋吗？
答：是的。
笨机器！
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
图灵测试
• 图灵测试的问题：
问：你会下国际象棋吗？ 答：是的。 问：你会下国际象棋吗？
答：是的，我不是已经说过 了吗？
✓人工智能是用计算模型研究智力行为（Charniak 和McDermott,1985）
✓人工智能是一种能够执行需要人的智能的创造 性机器的技术（Kurzwell,1990）
✓人工智能是一门通过计算过程力图理解和模仿
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓人工智能研究如何使计算机做事让人过得更好 （Rick和Knight,1991）
什么是智能？
• 智能的本质是什么？
✓ 模仿，理解，学习，思维，推理，行为……
• 三种关于智能的观点
✓ 思维理论：思维是智能的核心。通过对思维规律与思 维方法的研究可望揭示智能的本质。
✓ 知识阈值理论：智能行为取决于知识的数量及其一般化 的程度。智能就是在巨大的知识空间中迅速找到一个 满意解的能力
✓ 进化理论： MIT布鲁克（R.A.Brook）教授认为对外界 事物的感知能力、对动态环境的适应能力是智能的重要 基础和组成部分。
✓ 人工智能能力：从智能能力的角度来说，人工 智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关 的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓人工智能是那些与人的思维、决策、问题求解 和学习等有关活动的自动化（Bellman,1978）
✓人工智能是一种使计算机能够思维，使机器具 有智力的激动人心的新尝试（Haugeland,1985）
• 1.孕育期（1956年以前）
✓我国古代先人对智能机器的遐想 和创造
➢三千多年前的古代机器人：据《列 子·汤问》记载，传说周穆王在西 巡途中，遇到一位名叫偃师的能工 巧匠。偃师献上一个会歌舞表演的 “假倡” ，“钡（抑）其颐则歌 合律，捧其手则舞应节，千变万化， 惟意所适” 。
内容提要
第一章：绪论
1.人工智能的定义与发展 2.人工智能的各种认知观 3.人类智能与人工智能 4.人工智能的研究与应用领域 5.课程概要
人工智能的定义与发展
• 工业革命：体力解放 ➢机械化 ➢自动化 ➢现代工业（计算机化）
• 信息革命：脑力解放？ ➢信息化 ➢过度信息化？ ➢脑力劳动的自动化Байду номын сангаас ➢……人工智能
Artificial Intelligence (AI)
人工智能
第一章：绪论
关于课程
• 课程类型：必修课，计算机类学科基础课 • 课时：46 • 学分：3 • 先修课程：离散数学、程序设计基础、数据
结构
• 教材
蔡自兴 , 徐光祐 主编.《人工智能及其应
用》. 北京：清华大学出版社，2010年5月第 四版.
什么是智能？
• 智能（Intelligence）：
✓ 智能是知识与智力的总和 ✓ 知识是智能行为的基础 ✓ 智力是获取知识、运用知识的能力，它来自于人脑的
思维活动 ✓ 对外界事物的感知能力是智能的重要基础及组成部分
• 人类大脑是如何实现智能的？
✓ 两大难题之一：宇宙起源、人脑奥秘 ✓ 目前对人脑奥秘知之甚少
什么是人工智能？
• 人工智能（AI）的定义
✓ 形式化定义：目前还没有。因为人工智能的严 格定义依赖于对智能的定义，而智能本身也还 无严格定义。
✓ 一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器 （计算机）上实现的智能，或称机器智能
✓ 人工智能学科：从学科的角度来说，人工智能 是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使 之能模拟、延伸、扩展人类智能的学科
✓人工智能是研究那些使理解、推理和行为成为 可能的计算（Winston,1992）
✓人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化 有关的一个分支（Luger和Stubblefield,1993）
✓……
图灵测试
• Turing测试：1950年图灵提 出了著名的“图灵测试”， 一种测试机器是不是具备人 类智能的方法。
智能的特征？
• 智能有哪些具体特征？
✓ 具有感知能力（系统输入）: 机器视觉，机器听觉，图像 语音识别……
✓ 具有记忆与思维能力：思维是智能的根本原因，思维是 一个动态的过程。思维分为：逻辑思维，形象思维和顿 悟思维。
✓ 具有学习能力及自适应能力：适应环境的变换、积累经 验的能力
✓ 具有行为能力（系统输出）：对外界的智能化反应
关于课程
• 考核方式 ✓ 成绩评定方法： ➢期末考试＋平时成绩 ✓ 考试方式： ➢闭卷 ✓ 各教学环节占总分的比例 ➢ 期末考试占考试成绩的80% ➢平时成绩占20%。
内容提要
第一章：绪论
1.人工智能的定义与发展 2.人工智能的各种认知观 3.人类智能与人工智能 4.人工智能的研究与应用领域 5.课程概要
问：请再次回答，你会下国 际象棋吗？
答：你烦不烦，干嘛老提同 样的问题。
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
图灵测试
• Turing测试存在的问题
✓ “图灵测试”没有规定问 题的范围和提问的标准
✓ 仅反映了结果的比较，无 涉及思维过程
✓ 没指出是什么人
✓ 争论：通过了图灵检验的 电脑就具备思维能力了么 ？
✓ 希尔勒的中文屋子：若问 题是用中文而不是用英文？
被测机器 30%成功欺骗？
测试主持人
被测人
人工智能的起源与发展
• 50多年来，人工智能走过了一条起伏和曲 折的发展道路。回顾历史，可以按照不同 时期的主要特征，将其产生与发展过程分 为5个阶段。
✓ 1. 孕育期（1956年以前） ✓ 2. 形成期（1956----1970年） ✓ 3. 暗淡期（1966---- 1974年） ✓ 4. 知识应用期（ 1970---- 1988年） ✓ 5. 集成发展期（1986年以来）
人工智能的定义与发展
• 重大挑战
Computer: High performance Low intelligence
虹鳉鱼
《Scientific American》，2005
人工智能的定义与发展
• 人工智能的定义与发展 ✓什么是智能？ ✓智能的特征？ ✓什么是人工智能？ ✓图灵测试 ✓人工智能的起源与发展