第一章 人工智能概述共69页
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一章节人工智能概述 共74页PPT资料
14.09.2019
人工智能
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行为模拟，控制进化
行为模拟是一种基于感知－行为模型 的研究途径和方法，它是在模拟人在控制 过程中的智能活动和行为特性，如自适应 ，自寻优、自学习、自组织等，来研究和 实现人工智能。
以行为模拟方法研究人工智能者，被 称为行为主义、进化主义、控制论学派。
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难题求解 自动定理证明 自动程序设计 自动翻译 智能控制 智能管理 智能决策 智能通信 智能仿真 智能CAD 智能CAI
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人工智能
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自动程序设计
自动程序设计
自动程序设计就是人只要给出关于某程序要求的 非常高级的描述，计算机就会自动生成一个能完成这 个要求目标的具体程序。
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人工智能
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基于应用领域的领域划分
难题求解 自动定理证明 自动程序设计 自动翻译 智能控制 智能管理 智能决策 智能通信 智能仿真 智能CAD 智能CAI
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人工智能
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智能管理
智能管理是人工智能与管理科学、系统工程、计 算机技术及通信技术等多学科、多技术相结合、互相 渗透而产生的一门新技术、新学科。它研究如何提高 计算机管理系统的智能水平以及智能管理系统的设计 理论、方法与实现技术。
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人工智能
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人工智能的概念
什么是人工智能 为什么研究人工智能 人工智能的目标 人工智能的表现形式
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人工智能
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什么是人工智能
人工智能
人工智能（Artificial Intelligence）简称AI， 主要研究如何用人工的方法和技术，使用各种自动化 机器或智能机器（主要指计算机）模仿、延伸和扩展 人的智能，实现某些机器思维或脑力劳动自动化。
第1章 人工智能概述(by_toby)
第1章 人工智能概述
1.3 人工智能的分支领域
1.3.1 基于脑功能模拟的领域划分 1. 机器感知 机器感知就是计算机直接“感觉”周围世界。具
体来讲，就是计算机像人一样通过“感觉器官”直接
从外界获取信息。如通过视觉器官获取图形、图像信 息，通过听觉器官获取声音信息。所以，要使机器具
有感知能力，就首先必须给机器配置各种感觉器官，
能又是一个学科名称。
第1章 人工智能概述
作为学科，人工智能研究的是如何使机器（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。 人工智能虽然是计算机科学的一个分支，但它的 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
计算机和人脑一样都可进行信息处理，那么是否也能
让计算机同人脑一样也具有智能呢？这正是人们研究 人工智能的初衷。
第1章 人工智能概述
研究人工智能也是当前信息化社会的迫切要求。
我们知道，人类社会现在已经进入了信息化时代。信 息化的进一步发展，就必须有智能技术的支持。例如，
当前迅速发展着的国际互联网(Internet)就强烈地需要智
(3)能用不同的词语叙述所给材料； (4)具有从一种语言转译成另一种语言的能力。
第1章 人工智能概述
6.机器行为
机器行为主要指机器人行动规划。它是智能机器 人的核心技术，规划功能的强弱反映了智能机器人的 智能水平。因为，虽然感知能力可使机器人认识对象 和环境，但解决问题，还要依靠规划功能拟定行动步 骤和动作序列。例如，给定工件装配任务，机器人按 照什么步骤去操作每个工件？机器人规划系统的基本 任务是：在一个特定的工作区域中自动地生成从初始
人工智能
能又是一个学科名称。
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第1章 人工智能概述
作为学科，人工智能研究的是如何使机器（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。 人工智能虽然是计算机科学的一个分支，但它的 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
第1章 人工智能概述
第1章 人工智能概述
1.1 人工智能的概念 1.2 人工智能的研究途径与方法 1.3 人工智能的分支领域 1.4 人工智能的基本技术 1.5 人工智能的发展概况
第1页
第1章 人工智能概述
1.1 人工智能的概念
1.1.1 什么是人工智能 顾名思义，人工智能就是人造智能，其英文表示 是“Artificial Intelligence”，简称AI。当然，这只是人 工智能的字面解释或广义解释。目前的“人工智能” 一词是指用计算机模拟或实现的智能，同时，人工智
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第1章 人工智能概述
1.3.2 基于研究途径与实现技术的领域划分
1.符号智能 符号智能就是以符号知识为基础，通过符号推理 进行问题求解而实现的智能。这也就是所说的传统人 工智能或经典人工智能。符号智能研究的主要内容包 括知识工程和符号处理技术。知识工程涉及知识获取、 知识表示、知识管理、知识运用以及知识库系统等一 系列知识处理技术。符号处理技术指基于符号的推理 和学习技术，它主要研究经典逻辑和非经典逻辑理论 以及相关的程序设计技术。简而言之，符号智能就是 基于人脑的心理模型，运用传统的程序设计方法实现
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第1章 人工智能概述
人工智能导论课件第1章人工智能概述
1.6.6 自动程序设计 自动程序设计就是让计算机设计程序。具体来讲，就
是只要给出关于某程序要求的非常高级的描述，计算机就 会自动生成一个能完成这个要求目标的具体程序。所以， 这相当于给机器配置了一个“超级编译系统”，它能够对高 级描述进行处理，通过规划过程，生成所需的程序。但这 只是自动程序设计的主要内容，它实际是程序的自动综合 。自动程序设计还包括程序自动验证，即自动证明所设计 程序的正确性。
但在现有机器上无法实施或无法完成的困难问题，包括 智力性问题中的难题和现实中复杂的实际问题和工程问 题。在这些难题中，有些是组合数学理论中所称的NP（ Nondeterministic Polynomial 非确定型多项式）问题或 NP完全（Nondeterministic Polynomial Complete, NPC ）问题。NP问题是指那些既不能证明其算法复杂度超出 多项式界，但又未找到有效算法的一类问题。而NP完全 问题又是NP问题中最困难的一种问题。
1.1.5 统计智能和交互智能 1. 统计智能（Statistical Intelligence） 利用样例数据并采用统计、概率和其他数学方法
而实现的人工智能称为统计智能。 2. 交互智能（Interactional Intelligence） 通过交互方式而实现的人工智能称为交互智能。
1.2 为什么要研究人工智能
从人脑的宏观心理层面入手，以智能行为的心理模型为依据，将 问题或知识表示成某种逻辑网络，采用符号推演的方法，模 拟人脑的逻辑思维过程，实现人工智能。
1.5.2 生理模拟，神经计算
从人脑的生理层面，即微观结构和工作机理入手，以智能行 为的生理模型为依据，采用数值计算的方法，模拟脑神经网 络的工作过程，实现人工智能。
人工智能原理第1章人工智能概述.ppt课件
第1章 人工智能概述
本章内容
1.1 关于人工智能的定义 1.2 人工智能的基础 1.3 人工智能简史 1.4 智能体与环境 1.5 智能体结构 小结
参考书目
附录 和人工智能相关的社会伦理问题
第1章 人工智能概述
1.1 关于人工智能的定义
智能体 对AI的4种不同定义 类人行动/类人思考/理性思维/理性行动
25
第1章 人工智能概述
数学的贡献(1)
• 数学(800~现在)贡献的思想:
• 什么是抽取合理结论的形式化规则? • 什么可以被计算? • 如何用不确定的知识进行推理?
• AI成为一门规范科学要求在三个基础领 域完成一定程度的数学形式化:
• 逻辑、计算、概率
26
第1章 人工智能概述
数学的贡献(2)
• Alfred Tarski(塔斯基)引入了一种参考理论, 可以把逻辑对象与现实世界对象联系起来
27
第1章 人工智能概述
数学的贡献(3)
• 问题1结论: 形式化规则=命题逻辑和一 阶谓词逻辑
• 问题2：什么可以计算？
• 可以被计算, 就是要找到一个算法 • 算法本身的研究可回溯至9世纪波斯数学家
控制论/语言学
第1章 人工智能概述
对人工智能有贡献的学科
• 哪些学科、哪些思想和哪些人物给予AI以贡献? • 哲学(BC428~现在) • 数学(800~现在) • 经济学(1776~现在) • 神经科学(1861~现在) • 心理学(1879~现在) • 计算机工程(1940~现在) • 控制论(1948~现在) • 语言学(1957~现在)
11
第1章 人工智能概述
4种不同定义的方法(5)
• 理性地行动: 理性智能体方法 • 计算机智能体应该有别于“简单的”程序: 具
本章内容
1.1 关于人工智能的定义 1.2 人工智能的基础 1.3 人工智能简史 1.4 智能体与环境 1.5 智能体结构 小结
参考书目
附录 和人工智能相关的社会伦理问题
第1章 人工智能概述
1.1 关于人工智能的定义
智能体 对AI的4种不同定义 类人行动/类人思考/理性思维/理性行动
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第1章 人工智能概述
数学的贡献(1)
• 数学(800~现在)贡献的思想:
• 什么是抽取合理结论的形式化规则? • 什么可以被计算? • 如何用不确定的知识进行推理?
• AI成为一门规范科学要求在三个基础领 域完成一定程度的数学形式化:
• 逻辑、计算、概率
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第1章 人工智能概述
数学的贡献(2)
• Alfred Tarski(塔斯基)引入了一种参考理论, 可以把逻辑对象与现实世界对象联系起来
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第1章 人工智能概述
数学的贡献(3)
• 问题1结论: 形式化规则=命题逻辑和一 阶谓词逻辑
• 问题2：什么可以计算？
• 可以被计算, 就是要找到一个算法 • 算法本身的研究可回溯至9世纪波斯数学家
控制论/语言学
第1章 人工智能概述
对人工智能有贡献的学科
• 哪些学科、哪些思想和哪些人物给予AI以贡献? • 哲学(BC428~现在) • 数学(800~现在) • 经济学(1776~现在) • 神经科学(1861~现在) • 心理学(1879~现在) • 计算机工程(1940~现在) • 控制论(1948~现在) • 语言学(1957~现在)
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第1章 人工智能概述
4种不同定义的方法(5)
• 理性地行动: 理性智能体方法 • 计算机智能体应该有别于“简单的”程序: 具
第一章 人工智能概述
就是让计算机自动设计程序。它包括二方面： 程序的自动综合：就是人只要给出关于某程序要 求的非常高级的描述，计算机就会自动生成一个 能完成这个要求目标的具体程序。 程序的自动验证：即自动证明所设计的程序的正 确性。
４ 自动翻译
即机器翻译，就是完全用计算机作为两种语言 之间的翻译。这里的难点在于意译时很难理解 透彻句子的意思。
第一章 人工智能概述
人工智能的概念 人工智能的研究途径与方法 人工智能的分支领域 人工智能的基本技术 人工智能的发展概况
一 人工智能的概念
§１ 什么是人工智能
人工智能：即人造智能，英文表示Artificial Intelligence，简称ＡI，指用机器（计算机） 模拟或实现人类的智能。
计算智能主要模拟自然智能系统，研究其数学模 型和相关算法，并实现人工智能。
计算智能是当前人工智能学科中一个十分活跃的 分支领域。
§３ 基于应用领域的领域划分
１ 难题求解 主要是指那些没有算法解，或虽有算法解但在
现有机器上无法实施或完成的困难问题。 如路径规划、运输调度、电力调度、地质分析、
§３ 行为主义—行为模拟，控制进化
行为模拟法基于感知-行为模型，模拟人 在控制过程中的智能活动和行为特性， 如自寻优、自适应、自学习、自组织等 来研究和实现人工智能。
行为主义强调智能系统与环境的交互， 认为智能取决于感知和行动，人的智能、 机器智能可以逐步进化，但只能在现实 世界中与周围环境的交互中体现出来。 智能只能放在环境中才是真正的智能， 智能的高低主要表现在对环境的适应性 上。
§２基于研究途径与实现技术的领域划分
１ 符号智能 符号智能就是以符号知识为基础，通过符 号推理进行问题求解而实现的智能。
符号智能研究的主要内容包括知识工程和 符号处理技术。
４ 自动翻译
即机器翻译，就是完全用计算机作为两种语言 之间的翻译。这里的难点在于意译时很难理解 透彻句子的意思。
第一章 人工智能概述
人工智能的概念 人工智能的研究途径与方法 人工智能的分支领域 人工智能的基本技术 人工智能的发展概况
一 人工智能的概念
§１ 什么是人工智能
人工智能：即人造智能，英文表示Artificial Intelligence，简称ＡI，指用机器（计算机） 模拟或实现人类的智能。
计算智能主要模拟自然智能系统，研究其数学模 型和相关算法，并实现人工智能。
计算智能是当前人工智能学科中一个十分活跃的 分支领域。
§３ 基于应用领域的领域划分
１ 难题求解 主要是指那些没有算法解，或虽有算法解但在
现有机器上无法实施或完成的困难问题。 如路径规划、运输调度、电力调度、地质分析、
§３ 行为主义—行为模拟，控制进化
行为模拟法基于感知-行为模型，模拟人 在控制过程中的智能活动和行为特性， 如自寻优、自适应、自学习、自组织等 来研究和实现人工智能。
行为主义强调智能系统与环境的交互， 认为智能取决于感知和行动，人的智能、 机器智能可以逐步进化，但只能在现实 世界中与周围环境的交互中体现出来。 智能只能放在环境中才是真正的智能， 智能的高低主要表现在对环境的适应性 上。
§２基于研究途径与实现技术的领域划分
１ 符号智能 符号智能就是以符号知识为基础，通过符 号推理进行问题求解而实现的智能。
符号智能研究的主要内容包括知识工程和 符号处理技术。
人工智能导论 第1章 人工智能概述
第1章 人工智能概述
导入案例 手机中的人工智能
图像识别：运用手机软件、识图应用小程序或
手机度等浏览器，均可实现图像识别功能。
语音识别：很多手机都自带语音助手功能，比如
语音助手。语音助手可以使手机变成一个智能机 器人，可地点、任意语言的无障碍自由沟通。
弱人工智能是指不能真正实现推理和解决问题的智能机器， 这些机器表面看像是智能的，但是并不真正拥有智能，也不会 有自主意识。弱人工智能是擅长于单个方面能力的人工智能。
1.1.2人工智能的分类
2）强人工智能
强人工智能是指真正能思维的智能机器，并且认为这样的机器是有知觉的 和自我意识的，这类机器可分为类人与非类人两大类。
经过实验，图灵得出机器是具有一定思维的
图灵机
图灵机（Turing machine，TM）是图灵在1936年 提出的，它是一种精确的通用计算机模型
图灵机就是一个抽象的机器，
它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方 格，每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上 移来移去。机器头有一组内部状态，还有一些固定的 程序。在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一 个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表， 根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部 状态，然后进行移动。
自从诞生以来，人工智能的理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可 以预期，人工智能所带来的科技产品将会是人类智慧的“容器”，因此，人工 智能是一门极富挑战性的学科。
1.1.2 人工智能的分类
1.按照实现“智能”的方式分类
1）计算智能
指计算能力和存储能力超强的智能。如人工神经网络的出现。使得机器能够更高效，更快速的 处理海量的数据，机器能够像人类一样进行计算的智能。AlphaGo是其中的典型代表。
导入案例 手机中的人工智能
图像识别：运用手机软件、识图应用小程序或
手机度等浏览器，均可实现图像识别功能。
语音识别：很多手机都自带语音助手功能，比如
语音助手。语音助手可以使手机变成一个智能机 器人，可地点、任意语言的无障碍自由沟通。
弱人工智能是指不能真正实现推理和解决问题的智能机器， 这些机器表面看像是智能的，但是并不真正拥有智能，也不会 有自主意识。弱人工智能是擅长于单个方面能力的人工智能。
1.1.2人工智能的分类
2）强人工智能
强人工智能是指真正能思维的智能机器，并且认为这样的机器是有知觉的 和自我意识的，这类机器可分为类人与非类人两大类。
经过实验，图灵得出机器是具有一定思维的
图灵机
图灵机（Turing machine，TM）是图灵在1936年 提出的，它是一种精确的通用计算机模型
图灵机就是一个抽象的机器，
它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方 格，每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上 移来移去。机器头有一组内部状态，还有一些固定的 程序。在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一 个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表， 根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部 状态，然后进行移动。
自从诞生以来，人工智能的理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可 以预期，人工智能所带来的科技产品将会是人类智慧的“容器”，因此，人工 智能是一门极富挑战性的学科。
1.1.2 人工智能的分类
1.按照实现“智能”的方式分类
1）计算智能
指计算能力和存储能力超强的智能。如人工神经网络的出现。使得机器能够更高效，更快速的 处理海量的数据，机器能够像人类一样进行计算的智能。AlphaGo是其中的典型代表。
一章节人工智能概述精品文档
基于研究途径与实现技术的领域划分
符号智能 就是以符号知识为基础，通过符号推理进行问题
求解而实现的智能。研究主要内容是知识工程和符号 处理技术。 计算智能
计算智能是以数据为基础，通过数值计算进行问 题求解而实现的智能。研究主要内容包括人工神经网 络、进化计算（包括遗传算法、遗传程序设计、进化 规划、进化策略等）模糊技术及人工生命。
难题求解 自动定理证明 自动程序设计 自动翻译 智能控制 智能管理 智能决策 智能通信 智能仿真 智能CAD 智能CAI
2019/9/24
人工智能
34
自动程序设计
自动程序设计
自动程序设计就是人只要给出关于某程序要求的 非常高级的描述，计算机就会自动生成一个能完成这 个要求目标的具体程序。
人工智能
14
第一章 人工智能概述
人工智能的概念 人工智能的研究途径与方法 人工智能的分支领域 人工智能的基本技术 人工智能的发展概况
2019/9/24
人工智能
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人工智能的分支领域
基于脑功能模拟的领域划分 基于研究途径与实现技术的领域划分 基于应用领域的领域划分 基于应用系统的领域划分 基于计算机系统结构的领域划分 基于实现工具与环境的领域划分 基于体系结构的领域划分
2019/9/24
人工智能
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行为模拟，控制进化
行为模拟是一种基于感知－行为模型 的研究途径和方法，它是在模拟人在控制 过程中的智能活动和行为特性，如自适应 ，自寻优、自学习、自组织等，来研究和 实现人工智能。
以行为模拟方法研究人工智能者，被 称为行为主义、进化主义、控制论学派。
2019/9/24
2019/9/24