1.绪论(4)
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第1章 绪论(水文)
点： （1)水文现象的确定性规律； （2)水文现象的随机性规律； （3)水文现象的地区性规律。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
第1节 绪论
构造心理学实验——内省实验1例
当你走进心理学实验室，一个构造主义心理学家问你，你在桌子上看见了 什么。 “一本书” “不错，当然是一本书。”“可是，你‘真正’看见了什么？” “你说的是什么意思？我‘真正’看见什么？我不是已经告诉你了，我看 见一本书，一本包着红色封套的书。” “对了，你要对我尽可能明确地描述它。” “按你的意思，它不是一本书？那是什么？” “是的，它是一本书，我只要你把能看到的东西严格地向我描述出来。” “这本书的封面看来好像是一个暗红色的平行四边形。” “对了，对了，你在平行四边形上看到了暗红色。还有别的吗？” “在它下面有一条灰白色的边，再下面是一条暗红色的细线，细线下面是 桌子，周围是一些闪烁着淡褐色的杂色条纹。” “谢谢你，你帮助我再一次证明了我的知觉原理。你看见的是颜色而不是 物体，你之所以认为它是一本书，是因为它不是别的什么东西，而仅仅是 感觉元素的复合物。”
行为的获得/塑造
根据斯金纳的强化理论，教育心理学家提出
了促使有机体行为变化的两种技术：
塑造 消退
具体方法：
代币法 行为协议法
代币法
代币作为阳性强化物，可以用不同的形式表 示，如用记分卡、筹码、小红星和证卷等象 征性的方式。代币应该具有现实生活中“钱 币”那样的功能，即可换取多种多样的奖励 物品或求助者所感兴趣的活动，从而获得价 值。
以正常人的心理现象为研究对象，总结心理 活动最普遍、最一般规律的心理学的基础学 科。
二、基础心理学的内容
认知 需要和动机 情绪、情感和意志 能力、气质和性格
第二单元 人的心理的本质
马克思主义的观点
心理是脑的机能
无机物和植物没有心理 无神经系统的动物没有心理 无脊椎动物-神经系统简单-能认识事物个别属性-感觉 脊椎动物-脊髓和大脑-能认识整个事物-知觉 灵长类动物-大脑较发达-能认识事物的外部联系-思维 的萌芽 心理活动的器官 人类-完善的神经系统-能认识事物本质和事物之间的内 部联系-思维、意识 心理现象是在动物适应环境的过程中，随着神经系统 的产生而出现，又随着神经系统的不断发展和完善， 才由初级不断发展到高级。
第1章机械原理-绪论
的组合体。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
通信原理简答题答案1(个人整理)
通信原理第六版课后思考题第1章绪论1、何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？答：数字信号：电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号：电信号的参量取值连续；两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。
2、画出模拟通信系统的一般模型。
3、何谓数字通信？数字通信有哪些优缺点？答：数字通信即通过数字信号传输的通信，相对模拟通信，有以下特点：1）传输的信号是离散式的或数字的；2）强调已调参数与基带信号之间的一一对应；3）抗干扰能力强，因为信号可以再生，从而消除噪声积累；4）传输差错可以控制；5）便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；6）便于加密，可靠性高；7）便于实现各种信息的综合传输3、画出数字通信系统的一般模型。
答：4、按调制方式，通信系统如何分类？答：分为基带传输和频带传输5、按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：按信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？答：频分复用（FDM），时分复用（TDM），码分复用（CDM）7、通信系统的主要性能指标是什么？第3章随机过程1、随机过程的数字特征主要有哪些？它们分别表征随机过程的哪些特征？答：均值：表示随机过程的n 个样本函数曲线的摆动中心。
方差：表示随机过程在时刻t 相对于均值a(t)的偏离程度。
相关函数：表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。
2、何谓严平稳？何谓广义平稳？它们之间的关系如何？答：严平稳：随机过程δ(t)的任意有限维分布函数与时间起点无关。
广义平稳：1）均值与t 无关，为常数a 。
2）自相关函数只与时间间隔τ=t 1-t 2有关。
严平稳随机过程一定是广义平稳的，反之则不一定成立。
4、平稳过程的自相关函数有哪些性质？它与功率谱的关系如何？答：自相关函数性质：(1) R(0)=E[ξ2(t)]——ξ(t)的平均功率。
(2) R(τ)=R(-τ)——τ的偶函数。
第1章 绪论
电子工业出版社
数据结构与算法
1.1 问题求解与程序设计
程序设计的实质是什么? 数据表示：将数据存储在计算机（内存）中 数据处理：处理数据，设计方案（算法） 算法 + 数据结构 = 程序
电子工业出版社
数据结构与算法
1.1 问题求解与程序设计
利用计算机求解问题的一般过程?
计算机不能分析问题并产生问题的解决方案，必须由人来分 析问题，确定问题的解决方案，编写程序，然后让计算机执 行程序最终获得问题的解。
电子工业出版社
数据结构与算法
1.2 数据结构的基本概念
抽象数据类型
1. 数据类型（Data Type）：一组值的集合以及定义 于这个值集上的一组操作的总称。
例如：C++中的整型变量
2. 抽象（Abstract）:抽出问题本质的特征而忽略非 本质的细节。
例如： 地图、驾驶汽车
3. 抽象数据类型（Abstract Data Type，ADT）:一个 数据结构以及定义在该结构上的一组操作的总称。
数据结构的创始人——克努思
1938年出生，25岁毕业于加州理工学 院数学系，博士毕业后留校任教，28 岁任副教授。30岁时，加盟斯坦福大 学计算机系，任教授。从31岁起，开 始出版他的历史性经典巨著：The Art of Computer Programming，他计划共 写7卷，然而出版三卷之后，已震惊 世界，使他获得计算机科学界的最高 荣誉——图灵奖，此时，他年仅36岁。
电子工业出版社
数据结构与算法
1.2 数据结构的基本概念
抽象数据类型
在设计ADT时，把ADT的定义、设计和实现分开来。定义部分只 包含数据的逻辑结构和所允许的操作集合，一方面，ADT的使 用者依据这些定义来使用ADT，即通过操作集合对该ADT进行操 作；另一方面，ADT的实现者依据这些定义来完成该ADT各种操 作的具体实现。
(完整版)流体力学 第一章 流体力学绪论
第一章绪论§1—１流体力学及其任务1、流体力学的任务：研究流体的宏观平衡、宏观机械运动规律及其在工程实际中的应用的一门学科。
研究对象：流体,包括液体和气体。
2、流体力学定义：研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中的应用.3、研究对象：流体(包括气体和液体）。
4、特性：•流动(flow)性，流体在一个微小的剪切力作用下能够连续不断地变形,只有在外力停止作用后,变形才能停止。
•液体具有自由（free surface）表面，不能承受拉力承受剪切力（ shear stress)。
•气体不能承受拉力,静止时不能承受剪切力，具有明显的压缩性，不具有一定的体积，可充满整个容器。
流体作为物质的一种基本形态，必须遵循自然界一切物质运动的普遍，如牛顿的力学定律、质量守恒定律和能量守恒定律等。
5、易流动性：处于静止状态的流体不能承受剪切力,即使在很小的剪切力的作用下也将发生连续不断的变形,直到剪切力消失为止。
这也是它便于用管道进行输送，适宜于做供热、制冷等工作介质的主要原因.流体也不能承受拉力，它只能承受压力.利用蒸汽压力推动气轮机来发电，利用液压、气压传动各种机械等,都是流体抗压能力和易流动性的应用.没有固定的形状，取决于约束边界形状，不同的边界必将产生不同的流动。
6、流体的连续介质模型流体微团——是使流体具有宏观特性的允许的最小体积。
这样的微团，称为流体质点。
流体微团：宏观上足够大,微观上足够小。
流体的连续介质模型为:流体是由连续分布的流体质点所组成，每一空间点都被确定的流体质点所占据,其中没有间隙，流体的任一物理量可以表达成空间坐标及时间的连续函数，而且是单值连续可微函数。
7流体力学应用:航空、造船、机械、冶金、建筑、水利、化工、石油输送、环境保护、交通运输等等也都遇到不少流体力学问题。
例如,结构工程:钢结构，钢混结构等.船舶结构；梁结构等要考虑风致振动以及水动力问题；海洋工程如石油钻井平台防波堤受到的外力除了风的作用力还有波浪、潮夕的作用力等，高层建筑的设计要考虑抗风能力;船闸的设计直接与水动力有关等等。
第一章 组织学绪论
用标记抗体与组织切片孵育, 抗体 则与组织中相应抗原特异性结合在 显微镜下通过观察标记物而获知肽 或蛋白质的分布部位。常用的标记 物有荧光素, 辣根过氧化物酶、胶 体金。
3. 原位杂交技术即核酸分子杂交组 织化学术。其原理为用带有标记物的已 知碱基序列的核酸探针，与细胞内待测 的核酸按碱基配对的原则进行特异性原 位结合，即杂交。然后，通过对标记物 的显示和检测而获得待测核酸的有无及 相对量。常用的标记物有放射性核素 （35S，32P，3H等）和地高辛。
组织学与胚胎学
组织学分三大部分： （1）绪论； （2）总论：四大基本组织（上皮组织、结缔组织、肌组织、 神经组织）； （3）各论：器官系统（神经系统、眼与耳、循环系统、皮肤 、免疫系统、内分泌系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统 、男性生殖系统、女性生殖系统）。 学习目的：达到掌握正常人体组织器官微细结构及其相关功 能的知识。 胚胎学分二部分： （1）绪论、总论（人胚发生和早期发育）； （2）各论：器官发生（颜面和四肢的发生、消化系统和呼吸 系统的发生、泌尿系统和生殖系统的发生、心血管系统的发 生、神经系统和眼耳的发生、畸形学概述）。 学习目的：达到掌握个体发生、发育及其发生机理的知识。
b. 石蜡包埋(Paraffin embedding): * 脱水(Dehydration): 用浓度逐渐升高的酒精 (70~100%)将组织中的水完全置换出来。 * 透明(Clearing): 用二甲苯完全置换出酒精。 * 浸蜡(Infiltration): 在60~62◦C时，用液态石蜡完全置 换出二甲苯。室温时石蜡凝固成固态，内含待切组 织。
EM技术:
1. EM可分为透射电 镜(TEM)和扫描电镜 (SEM)2类。 2. EM的原理和LM相 似，但用电子束代 替光线，磁场代替 玻璃透镜。分辨率 约为0.2 nm。
第1章 结构力学绪论
一、计算简图的概念和简化原则
1. 概念：将实际结构进行抽象和简化，使之既能反映实 际工程的主要受力和变形特征，同时又能使计算大大简 化。这种经合理简化，用来代替实际结构的力学模型叫 做结构的计算简图。 2. 简化原则
（1）计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形 特点，使计算结果安全可靠； （2）略去次要因素，便于分析和计算。
一、平面杆件结构的分类
1. 梁 梁是一种受弯构件，轴线常为一直线，可以是 单跨梁，也可以是多跨连续梁，其支座可以是铰支座、 可动铰支座，也可以是固定支座。如图10(a)为单跨梁， 图10(b)为多跨连续梁。
2. 拱 拱的轴线为曲线，在竖向力作用下，支座不仅 有竖向支座反力，而且还存在水平支座反力，拱内不仅 存在剪力、弯矩，而且还存在轴力。图10(c)所示为一两 铰拱。
（2）按杆件系统的轴线是否在同一平面内分：
平面结构 : 杆件系统的轴系在同一平面内，且外力也作用在该平面内 空间结构 : 杆件系统的轴系不在同一平面内，外力也作用在任意平面
（3）按内力是否静定分：
静定结构 :内、反力可由静力平衡条件求出 超静定结构 :由静力平衡和变形条件共同求解
二、课程的主要研究对象
3. 根据荷载位置的变化情况，荷载可分为固定荷载 和移动荷载。 固定荷载是指荷载的作用位置固定不变的荷载，如 所有恒载、风载、雪载等； 移动荷载是指在荷载作用期间，其位置不断变化的 荷载，如吊车梁上的吊车荷载、钢轨上的火车荷载等。
4. 根据荷载的作用性质，荷载可分为静力荷载和动 力荷载。 静力荷载的数量、方向和位置不随时间变化或变化 极为缓慢，因而不使结构产生明显的运动，例如结构的 自重和其它恒载； 动力荷载是随时间迅速变化的荷载，使结构产生显 著的运动，例如锤头冲击锻坯时的冲击荷载、地震作用 等。
1. 概念：将实际结构进行抽象和简化，使之既能反映实 际工程的主要受力和变形特征，同时又能使计算大大简 化。这种经合理简化，用来代替实际结构的力学模型叫 做结构的计算简图。 2. 简化原则
（1）计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形 特点，使计算结果安全可靠； （2）略去次要因素，便于分析和计算。
一、平面杆件结构的分类
1. 梁 梁是一种受弯构件，轴线常为一直线，可以是 单跨梁，也可以是多跨连续梁，其支座可以是铰支座、 可动铰支座，也可以是固定支座。如图10(a)为单跨梁， 图10(b)为多跨连续梁。
2. 拱 拱的轴线为曲线，在竖向力作用下，支座不仅 有竖向支座反力，而且还存在水平支座反力，拱内不仅 存在剪力、弯矩，而且还存在轴力。图10(c)所示为一两 铰拱。
（2）按杆件系统的轴线是否在同一平面内分：
平面结构 : 杆件系统的轴系在同一平面内，且外力也作用在该平面内 空间结构 : 杆件系统的轴系不在同一平面内，外力也作用在任意平面
（3）按内力是否静定分：
静定结构 :内、反力可由静力平衡条件求出 超静定结构 :由静力平衡和变形条件共同求解
二、课程的主要研究对象
3. 根据荷载位置的变化情况，荷载可分为固定荷载 和移动荷载。 固定荷载是指荷载的作用位置固定不变的荷载，如 所有恒载、风载、雪载等； 移动荷载是指在荷载作用期间，其位置不断变化的 荷载，如吊车梁上的吊车荷载、钢轨上的火车荷载等。
4. 根据荷载的作用性质，荷载可分为静力荷载和动 力荷载。 静力荷载的数量、方向和位置不随时间变化或变化 极为缓慢，因而不使结构产生明显的运动，例如结构的 自重和其它恒载； 动力荷载是随时间迅速变化的荷载，使结构产生显 著的运动，例如锤头冲击锻坯时的冲击荷载、地震作用 等。
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9
不同的人工智能定义(1)
• 要想程序通过图灵测试，还需要做大量工作，这些技 能包括： – 自然语言处理, 使机器可以用人类语言交流 – 知识表示, 存储机器获得的各种信息 – 自动推理, 运用知识来回答问题和提取新结论 – 机器学习, 适应新环境并检测和推断新模式 以及(为了完全图灵测试) – 计算机视觉, 机器感知物体 – 机器人技术, 操纵和移动物体
• 东北大学机器人研究所组建了国内第一个机器人足球 队---牛牛机器人
• 曾多次代表中国参加国际大赛，屡挫国际强队
小型组
有腿组
足球机器人
智能汽车
• 智能技术与系统国家重点实验室研制的智能汽 车
人工智能的研究目标
• 远期研究目标 探讨智能的基本机理，研究如何利用各种自动机来模拟人 的某些思维过程和智能行为
32
人工智能孕育期(1943-1955)
• 神经网络 – 最早的AI工作是1943年Warren McCulloch和Walter Pitts人工神经元模型的研究, 他们证明任何可计算的 函数都可以通过某种由神经元连接成的网络进行计 算, 还提出适当的网络能够学习 – 1951年, 普林斯顿大学数学系研究生Marvin Minsky(明斯基)和Dean Edmonds建造了第一台神经 元网络计算机 – 图灵1950年的论文第一个清晰地描绘出AI的完整图 像(Computing Machinery and Intelligence)
35
早期的热情, 巨大的期望 (1952~1969)(2)
（1）自然语言的机器翻译。1953年，美国乔治大学， 1954年IBM公司在701计算机上做俄译英的公开表演，此时， 前苏联、中国也开展机器翻译的研究。
（2）利用计算机证明数学定理。1956年，Newell和 Simon，用程序Logic Theorist证明《数学原理》第二章中的 38条定理，1963年证明全部52条定理。
数字识别
• 清华大学智能技术与系统国家重点实验室采用神经元 网络方法研制的数字识别系统，用于2000年我国人口 普查。对普查数据进行自动识别，错误率达到了万分 之一以下的高水平。
古籍数字化——《四库全书》
IBM的“深蓝”
• 北京时间1997年5月12日凌晨4点50分，美国纽约公平 大厦，当IBM公司的“深蓝”超级电脑将棋盘上的一 个兵走到C4的位置上时，国际象棋世界冠军卡斯帕罗 夫对“深蓝”的人机大战落下帷幕，“深蓝” 以3.5： 2.5的总比分战胜卡斯帕罗夫。
算机系统，即人类智慧在机器上的模拟，或者说 是人们使机器具有类似于人的智慧（对语言能理 解、能学习、能推理）。 人工智能的非正式定义——研究如何用计算机来 表示和执行人类的智能活动，以模拟人脑所从事 的推理、学习、思考、规划等思维活动，并解决 需要人类的智力才能处理的复杂问题，如医疗诊 断、管理决策、下棋、自然语言理解等。
则上”可以解决问题和实际解决问题二者之间存在巨 大差异
不同的人工智能定义(4)
• 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: 具有诸如
自主控制操作、感知环境、适应变化等功能 • 理性智能体：要通过自己的行动获得最佳结果，或者
在不确定的情况下，获得最佳期望结果。 • 不仅要正确地推理，还要正确地行动。正确推论是理
定理证明
• 50年代中期，世界上最早的启发式程序“逻辑理论家 ”，证明了数学名著《数学原理》中的38个定理。经 改进后，1962年证明了该书中全部的52个定理。被认 为是用计算机探讨人类智力活动的第一个真正的成果
• 四色定理的证明：从1852年发现四色问题，世界上很 多著名的科学家试图证明，但一直未能完成。
33
人工智能的诞生(1956)(1)
美国数学家、计算机科学家McCarthy (麦卡锡) ，人
工智能早期研究者之一，在美国被称为“人工智能之
父”。
1956年夏天，他和其他几位学者在美国 Dartmouth(达特茅斯)大学召开了世界上第一次人工智能 学术大会。
此次会议的参加者有：
数学家McCarthy、信息学家Shannon、心理学家 和神经生理学家Rochester, Moore, Solomonff，以及计算 机科学家Simon, Newell, Samuel, Minsky, Selfridge。
不同的人工智能定义
• 人vs.理性
– 人：经验科学，涉及许多假设和实验证实
– 理性：数学和工程相结合。一个系统如果能够在它所知的 范围内“正确行事”，它就是理性的。
像人一样思考的系统 理性地思考的系统
像人一样行动的系统 理性地行动的系统
不同的人工智能定义
像人一样思考的系统
理性地思考的系统
•“要使计算机能够思考..….意思就 是：有头脑的机器”（Haugeland, 1985）
• 1976年6月，哈肯在美国伊利诺斯大学的两台不同的电 子计算机上，用了1200个小时，作了100亿次判断，终 于完成了四色定理的证明，从而解决了一个历时100多 年的问题，轰动了世界。
专家系统
• 人类之所以能求解问题，是因为人类具有知识。 • 专家系统就是把有关领域专家的知识整理出来，让计
算机利用这些知识求解专门领域的问题。 • 1968年世界上第一个专家系统DENDRAL问世。 • MYCIN，一个著名的医疗诊断专家系统
这次会议最为长久的贡献就是麦卡锡为该领域起的名字: 人工智能。 Nhomakorabea34
早期的热情, 巨大的期望 (1952~1969)(1)
这一时期，基于前人数学逻辑和形式推理方面取得的 成果，建立在卡内基-梅隆大学、麻省理工学院和IBM 公司的研究组开始了AI的早期研究工作。
这个时期的成果主要是定理证明程序、GPS（General Problem Solving）、下棋程序、LISP语言和模式识别 系统等。这些早期成果充分表明，AI作为一门新兴的 学科正在茁壮成长。
•“一种技艺，创造机器来执行人需 要智能才能完成的功能” （Kurzweil, 1990）
•“研究如何让计算机能够做到那些 目前人比计算机做得更好的事情” （Rich和Knight, 1991）
•“计算智能是对设计智能化智能体 的研究” （Poole等，1998）
•“AI..….关心的是人工制品中的 智能行为” （Nilsson, 1998）
IBM的“深蓝”
• 96年2月第一次比赛结果： “深蓝”：胜、负、平、平、负、负
• 97年5月第二次比赛结果： “深蓝”：负、胜、平、平、平、胜
“深蓝”的技术指标： 32个CPU 每个CPU有16个协处理器 每个CPU有256M内存 每个CPU的处理速度为200万步/秒
足球机器人
• 设有仿真组、小型组、中型组和有腿组
10
不同的人工智能定义(2)
• 类人思考: 认知模型方法 • 如何得知人类是如何思考的? 通过自省—捕捉人类思
维过程和通过心理测试 • 这种方法不满足于让程序正确地解决问题, 更加关心
对程序的推理步骤轨迹与人类个体求解同样问题的步 骤轨迹进行比较 • 认知科学: 把来自AI的计算模型与来自心理学的实验 技术相结合, 试图创立一种精确而且可检验的人类思 维工作方式的理论 • 通常, 我们只关心程序实现了什么功能, 而不会比较 AI技术和人类认知之间的异同
• 研究方向－：结构模拟，神经计算 • 研究方向二：功能模拟，符号推演 • 研究方向三：行为模拟，控制进化
AI的基本技术
• 推理技术 • 搜索技术 • 知识表示与知识库技术 • 归纳技术 ……
推理技术
•逻辑是人脑思维的规律，从而也是推理的理论基础 •谓词逻辑 •非标准逻辑，由谓词逻辑扩充和发展 语义扩充：多值逻辑、模糊逻辑 语构扩充：模态逻辑、时态逻辑 推理与逻辑相辅相成，推理为逻辑提出课题，逻辑为推理奠 定基础
智能具有以下特征： 具有感知能力——指人们通过视觉、听觉、触觉、味
觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力； 具有记忆与思维的能力——这是人脑最重要的功能，
亦是人之所以有智能的根本原因； 具有学习能力及自适应能力； 具有行为能力。
人工智能的定义
Artificial Intelligence 人工智能——计算机科学的一个分支，是智能计
•“与人类的思维相关的活动，诸如 决策、问题求解、学习等活动” （Bellman, 1978）
像人一样行动的系统
•“通过利用计算模型来进行心智能 力的研究” （Chamiak和McDermott, 1985）
•“对使得知觉、推理和行为成为可 能的计算的研究” （Winston, 1992）
理性地行动的系统
搜索技术
• 所谓搜索，就是为了达到某一“目标”，而连续地进行推 理的过程。搜索就是对推理进行引导和控制的技术。
• 问题求解实质上就是在显式或者隐式的问题空间上进行搜 索的过程。
• 如盲目搜索，启发式搜索等
知识表示与知识库技术
• 知识表示是指知识在计算机中的表示方法和表示形式，它 涉及到知识的逻辑结构和物理结构。
性智能体的部分功能，而不是理性的全部内容。 • 图灵测试中需要的技能都是为了作出理性行为。
人工智能的本质问题
研究如何制造出人造的智能 机器或系统，来模拟人类智 能活动的能力，以延伸人们 智能的科学。
14
人工智能取得的一些成果
四十多年来，人工智能的研究虽然步履艰难，但也 取得了一些很突出的成绩。下面列举一些实例。
1.2 人工智能简史
7个历史时期：
孕育期 // 诞生 // 早期的成功与期望 困难期 // 基于知识系统的崛起 AI成为工业 // AI成为科学
人工智能发展的7个时期
• 按照Russell的观点, AI近五十年的发展历史可以分为 以下7个时期: – AI孕育期(1943~1955) / AI的诞生(1956) – 早期的热情, 巨大的期望(1952~1969) – 现实的困难(1966~1973) – 基于知识的系统: 力量的钥匙? (1969~1979) – AI成为工业(1980~现在) – AI成为科学(1987~现在) – 智能化智能体的出现（1995~现在）
不同的人工智能定义(1)
• 要想程序通过图灵测试，还需要做大量工作，这些技 能包括： – 自然语言处理, 使机器可以用人类语言交流 – 知识表示, 存储机器获得的各种信息 – 自动推理, 运用知识来回答问题和提取新结论 – 机器学习, 适应新环境并检测和推断新模式 以及(为了完全图灵测试) – 计算机视觉, 机器感知物体 – 机器人技术, 操纵和移动物体
• 东北大学机器人研究所组建了国内第一个机器人足球 队---牛牛机器人
• 曾多次代表中国参加国际大赛，屡挫国际强队
小型组
有腿组
足球机器人
智能汽车
• 智能技术与系统国家重点实验室研制的智能汽 车
人工智能的研究目标
• 远期研究目标 探讨智能的基本机理，研究如何利用各种自动机来模拟人 的某些思维过程和智能行为
32
人工智能孕育期(1943-1955)
• 神经网络 – 最早的AI工作是1943年Warren McCulloch和Walter Pitts人工神经元模型的研究, 他们证明任何可计算的 函数都可以通过某种由神经元连接成的网络进行计 算, 还提出适当的网络能够学习 – 1951年, 普林斯顿大学数学系研究生Marvin Minsky(明斯基)和Dean Edmonds建造了第一台神经 元网络计算机 – 图灵1950年的论文第一个清晰地描绘出AI的完整图 像(Computing Machinery and Intelligence)
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早期的热情, 巨大的期望 (1952~1969)(2)
（1）自然语言的机器翻译。1953年，美国乔治大学， 1954年IBM公司在701计算机上做俄译英的公开表演，此时， 前苏联、中国也开展机器翻译的研究。
（2）利用计算机证明数学定理。1956年，Newell和 Simon，用程序Logic Theorist证明《数学原理》第二章中的 38条定理，1963年证明全部52条定理。
数字识别
• 清华大学智能技术与系统国家重点实验室采用神经元 网络方法研制的数字识别系统，用于2000年我国人口 普查。对普查数据进行自动识别，错误率达到了万分 之一以下的高水平。
古籍数字化——《四库全书》
IBM的“深蓝”
• 北京时间1997年5月12日凌晨4点50分，美国纽约公平 大厦，当IBM公司的“深蓝”超级电脑将棋盘上的一 个兵走到C4的位置上时，国际象棋世界冠军卡斯帕罗 夫对“深蓝”的人机大战落下帷幕，“深蓝” 以3.5： 2.5的总比分战胜卡斯帕罗夫。
算机系统，即人类智慧在机器上的模拟，或者说 是人们使机器具有类似于人的智慧（对语言能理 解、能学习、能推理）。 人工智能的非正式定义——研究如何用计算机来 表示和执行人类的智能活动，以模拟人脑所从事 的推理、学习、思考、规划等思维活动，并解决 需要人类的智力才能处理的复杂问题，如医疗诊 断、管理决策、下棋、自然语言理解等。
则上”可以解决问题和实际解决问题二者之间存在巨 大差异
不同的人工智能定义(4)
• 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: 具有诸如
自主控制操作、感知环境、适应变化等功能 • 理性智能体：要通过自己的行动获得最佳结果，或者
在不确定的情况下，获得最佳期望结果。 • 不仅要正确地推理，还要正确地行动。正确推论是理
定理证明
• 50年代中期，世界上最早的启发式程序“逻辑理论家 ”，证明了数学名著《数学原理》中的38个定理。经 改进后，1962年证明了该书中全部的52个定理。被认 为是用计算机探讨人类智力活动的第一个真正的成果
• 四色定理的证明：从1852年发现四色问题，世界上很 多著名的科学家试图证明，但一直未能完成。
33
人工智能的诞生(1956)(1)
美国数学家、计算机科学家McCarthy (麦卡锡) ，人
工智能早期研究者之一，在美国被称为“人工智能之
父”。
1956年夏天，他和其他几位学者在美国 Dartmouth(达特茅斯)大学召开了世界上第一次人工智能 学术大会。
此次会议的参加者有：
数学家McCarthy、信息学家Shannon、心理学家 和神经生理学家Rochester, Moore, Solomonff，以及计算 机科学家Simon, Newell, Samuel, Minsky, Selfridge。
不同的人工智能定义
• 人vs.理性
– 人：经验科学，涉及许多假设和实验证实
– 理性：数学和工程相结合。一个系统如果能够在它所知的 范围内“正确行事”，它就是理性的。
像人一样思考的系统 理性地思考的系统
像人一样行动的系统 理性地行动的系统
不同的人工智能定义
像人一样思考的系统
理性地思考的系统
•“要使计算机能够思考..….意思就 是：有头脑的机器”（Haugeland, 1985）
• 1976年6月，哈肯在美国伊利诺斯大学的两台不同的电 子计算机上，用了1200个小时，作了100亿次判断，终 于完成了四色定理的证明，从而解决了一个历时100多 年的问题，轰动了世界。
专家系统
• 人类之所以能求解问题，是因为人类具有知识。 • 专家系统就是把有关领域专家的知识整理出来，让计
算机利用这些知识求解专门领域的问题。 • 1968年世界上第一个专家系统DENDRAL问世。 • MYCIN，一个著名的医疗诊断专家系统
这次会议最为长久的贡献就是麦卡锡为该领域起的名字: 人工智能。 Nhomakorabea34
早期的热情, 巨大的期望 (1952~1969)(1)
这一时期，基于前人数学逻辑和形式推理方面取得的 成果，建立在卡内基-梅隆大学、麻省理工学院和IBM 公司的研究组开始了AI的早期研究工作。
这个时期的成果主要是定理证明程序、GPS（General Problem Solving）、下棋程序、LISP语言和模式识别 系统等。这些早期成果充分表明，AI作为一门新兴的 学科正在茁壮成长。
•“一种技艺，创造机器来执行人需 要智能才能完成的功能” （Kurzweil, 1990）
•“研究如何让计算机能够做到那些 目前人比计算机做得更好的事情” （Rich和Knight, 1991）
•“计算智能是对设计智能化智能体 的研究” （Poole等，1998）
•“AI..….关心的是人工制品中的 智能行为” （Nilsson, 1998）
IBM的“深蓝”
• 96年2月第一次比赛结果： “深蓝”：胜、负、平、平、负、负
• 97年5月第二次比赛结果： “深蓝”：负、胜、平、平、平、胜
“深蓝”的技术指标： 32个CPU 每个CPU有16个协处理器 每个CPU有256M内存 每个CPU的处理速度为200万步/秒
足球机器人
• 设有仿真组、小型组、中型组和有腿组
10
不同的人工智能定义(2)
• 类人思考: 认知模型方法 • 如何得知人类是如何思考的? 通过自省—捕捉人类思
维过程和通过心理测试 • 这种方法不满足于让程序正确地解决问题, 更加关心
对程序的推理步骤轨迹与人类个体求解同样问题的步 骤轨迹进行比较 • 认知科学: 把来自AI的计算模型与来自心理学的实验 技术相结合, 试图创立一种精确而且可检验的人类思 维工作方式的理论 • 通常, 我们只关心程序实现了什么功能, 而不会比较 AI技术和人类认知之间的异同
• 研究方向－：结构模拟，神经计算 • 研究方向二：功能模拟，符号推演 • 研究方向三：行为模拟，控制进化
AI的基本技术
• 推理技术 • 搜索技术 • 知识表示与知识库技术 • 归纳技术 ……
推理技术
•逻辑是人脑思维的规律，从而也是推理的理论基础 •谓词逻辑 •非标准逻辑，由谓词逻辑扩充和发展 语义扩充：多值逻辑、模糊逻辑 语构扩充：模态逻辑、时态逻辑 推理与逻辑相辅相成，推理为逻辑提出课题，逻辑为推理奠 定基础
智能具有以下特征： 具有感知能力——指人们通过视觉、听觉、触觉、味
觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力； 具有记忆与思维的能力——这是人脑最重要的功能，
亦是人之所以有智能的根本原因； 具有学习能力及自适应能力； 具有行为能力。
人工智能的定义
Artificial Intelligence 人工智能——计算机科学的一个分支，是智能计
•“与人类的思维相关的活动，诸如 决策、问题求解、学习等活动” （Bellman, 1978）
像人一样行动的系统
•“通过利用计算模型来进行心智能 力的研究” （Chamiak和McDermott, 1985）
•“对使得知觉、推理和行为成为可 能的计算的研究” （Winston, 1992）
理性地行动的系统
搜索技术
• 所谓搜索，就是为了达到某一“目标”，而连续地进行推 理的过程。搜索就是对推理进行引导和控制的技术。
• 问题求解实质上就是在显式或者隐式的问题空间上进行搜 索的过程。
• 如盲目搜索，启发式搜索等
知识表示与知识库技术
• 知识表示是指知识在计算机中的表示方法和表示形式，它 涉及到知识的逻辑结构和物理结构。
性智能体的部分功能，而不是理性的全部内容。 • 图灵测试中需要的技能都是为了作出理性行为。
人工智能的本质问题
研究如何制造出人造的智能 机器或系统，来模拟人类智 能活动的能力，以延伸人们 智能的科学。
14
人工智能取得的一些成果
四十多年来，人工智能的研究虽然步履艰难，但也 取得了一些很突出的成绩。下面列举一些实例。
1.2 人工智能简史
7个历史时期：
孕育期 // 诞生 // 早期的成功与期望 困难期 // 基于知识系统的崛起 AI成为工业 // AI成为科学
人工智能发展的7个时期
• 按照Russell的观点, AI近五十年的发展历史可以分为 以下7个时期: – AI孕育期(1943~1955) / AI的诞生(1956) – 早期的热情, 巨大的期望(1952~1969) – 现实的困难(1966~1973) – 基于知识的系统: 力量的钥匙? (1969~1979) – AI成为工业(1980~现在) – AI成为科学(1987~现在) – 智能化智能体的出现（1995~现在）