人工智能导论第1章人工智能概述

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人工智能导论-第一章绪论

人工智能导论-第一章绪论

法律问题
涉及知识产权保护、责任归属、监 管机制等。
社会问题
人工智能的发展对就业、教育、社 会公平等方面产生的影响,以及如 何确保人工智能的可持续发展。
02 认知科学与人工智能关系
认知科学基本概念及研究方法
认知科学是研究人类心智和智能的科学,包括心理学、语言学、哲学等多个学科领 域。
认知科学的研究方法包括实验、观察、调查和建模等,旨在揭示人类心智和智能的 本质和规律。
目标检测
在图像中定位并识别出感兴趣的目标物体,通常包括绘制物体的边界框并给出物体的类别标签。 目标检测在智能监控、自动驾驶等领域有广泛应用。
目标跟踪
在视频序列中跟踪感兴趣的目标物体,获取物体的运动轨迹。目标跟踪是计算机视觉中的重要研 究方向,也是实现智能视频监控、人机交互等应用的关键技术之一。
三维重建和虚拟现实技术
当前研究热点与未来趋势
研究热点
深度学习、强化学习、生成对抗网络、迁移学习等。
未来趋势
人工智能将更加注重可解释性、鲁棒性、隐私保护、公平性等方面的研究,同 时,人工智能与物联网、区块链等技术的结合也将成为未来发展的重要趋势。
伦理、法律及社会问题探讨
伦理问题
包括数据隐私、算法偏见、人工 智能决策的可解释性和透明度等。
任务
计算机视觉的主要任务包括图像分类、目标 检测、图像分割、场景理解等。这些任务的 核心是提取图像中的特征信息,并利用这些
特征信息进行高层次的推理和决策。
图像分类、目标检测和跟踪
图像分类
将图像划分为若干个预定义的类别,如猫、狗、汽车等。图像分类是计算机视觉中最基础的任务 之一,也是其他复杂任务的基础。
三维重建
利用计算机视觉技术从二维图像中恢复出三维物体的形状和结构。三维重建技术广泛应 用于文物保护、医学影像处理、工业检测等领域。

人工智能_人工智能导论课件第1章绪论导论

人工智能_人工智能导论课件第1章绪论导论
4. 机器学习
机器学习(machine learning):研究如何使计算机具有 类似于人的学习能力,使它能通过学习自动地获取知识。
1957年,Rosenblatt研制成功了感知机。 5. 机器行为
机器行为:计算机的表达能力,即“说”、“写”、 “画”等能力。
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第1章 绪论
1.1 人工智能的基本概念
1.4 人工智能的主要研究领域
17
1.3 人工智能研究的基本内容
1. 知识表示
知识表示:将人类知识形式化或者模型化。 知识表示方法:符号表示法、连接机制表示法。
符号表示法:用各种包含具体含义的符号,以各种不同 的方式和顺序组合起来表示知识的一类方法。例如,一 阶谓词逻辑、产生式等。
连接机制表示法:把各种物理对象以不同的方式及顺序 连接起来,并在其间互相传递及加工各种包含具体意义 的信息,以此来表示相关的概念及知识。例如,神经网 络等。
我国著名数学家、中国科学院吴文俊院士把几何代 数化,建立了一套机器证明方法,被称为“吴方法”。
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1.4 人工智能的主要研究领域
2. 博弈 下棋、打牌、战争等一类竞争性的智能活动。 1956年,塞缪尔研制出跳棋程序。
1991年8月,IBM公司研制的Deep Thought 2计算机 系统与澳大利亚象棋冠军约翰森(D.Johansen)举行了 一场人机对抗赛,以1:1平局告终。
29
1.4 人工智能的主要研究领域
8. 专家系统
专家系统模拟人类专家求解问题的思维过程求解领域内的各种 问题,其水平可以达到甚至超过人类专家的水平。 1965 年费根鲍姆研究小组开始研制第一个专家系统 —— 分析化 合物分子结构的DENDRAL,1968年完成并投入使用。 1971 年 MIT 开发成功求解一些数学问题的 MYCSYMA 专家系统。 拉特格尔大学开发的清光眼诊断与治疗的专家系统CASNET。 1972 年斯坦福大学肖特里菲等人开始研制用于诊断和治疗感染 性疾病的专家系统MYCIN。 1976 年斯坦福研究所开始开发探矿专家系统 PROSPECTOR , 1980年首次实地分析华盛顿某山区地质资料,发现了一个钼矿。 1981年斯坦福大学研制成功专家系统AM,能模拟人类进行概括、 抽象和归纳推理,发现某些数论的概念和定理。

《人工智能导论》第1章-绪论

《人工智能导论》第1章-绪论
萧条波折期
20世纪80年代 中期至今
稳步增长期
形成及第一个兴旺期
20世纪50年代中 期至60年代中期
第二个兴旺期
20世纪70年代中 期至80年代中期
1.2.1 孕育期 (20世纪50年代中期以前)
人工智能的孕育期大致可以认为是1956年以前的时期。这个 时期的主要成就是数理逻辑、自动机理论、控制论、信息论、神 经计算、电子计算机等学科的建立和发展,为人工智能的诞生准 备了理论和物质的基础。
1.1.2 人工智能的定义
人工智能(AI)是一门正在发展中的综合性前沿学科,它由 计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学 等多种学科相互渗透而发展起来。
人工智能研究的近期目标是:使现有的计算机不仅能做一般 的数值计算及非数值信息的数据处理,而且能运用知识处理问 题,能模拟人类的部分智能行为。
过高预言的失败,给AI造成重大伤害
“20 年内,机器将能做人所能做的一切。”
——西蒙,1965
“在3~8年时间里,我们将研制出具有普通人智力的计算机。这 样的机器能读懂莎士比亚的著作,会给汽车上润滑油,会玩弄政治 权术,能讲笑话,会争吵。……它的智力将无以伦比。”
——明斯基,1977
1.2.3 萧条波折期 (20世纪60年代中期至70年代中期)
➢ 1955 年年末,纽厄尔和西蒙编写了一个 名为“逻辑专家”的程序,被许多人认为 是第一个人工智能程序。它将问题表示成 一个树形模型,然后选择最可能得到正确 结论的那一支来求解问题。
1.2.2 形成及第一个兴旺期 (20世纪50年代中期至60年代中期)
AI诞生于一次历史性的聚会——达特茅斯会议
1956年夏季,由美国学者麦卡锡、 明斯基、朗彻斯特和香农共同发起,在 美国达特茅斯大学举办了一次长达2个 多月的研讨会,讨论用机器模拟人类智 能的问题。会上,首次使用了“人工智 能”这一术语。这是人类历史上第一次 人工智能研讨会,标志着人工智能学科 的诞生,具有十分重要的历史意义。

《人工智能概论》课程笔记

《人工智能概论》课程笔记

《人工智能概论》课程笔记第一章人工智能概述1.1 人工智能的概念人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是指使计算机具有智能行为的技术。

智能行为包括视觉、听觉、语言、学习、推理等多种能力。

人工智能的研究目标是让计算机能够模拟人类智能的某些方面,从而实现自主感知、自主决策和自主行动。

人工智能的研究领域非常广泛,包括机器学习、计算机视觉、自然语言处理、知识表示与推理等。

1.2 人工智能的产生与发展人工智能的概念最早可以追溯到上世纪50 年代。

1950 年,Alan Turing 发表了著名的论文《计算机器与智能》,提出了“图灵测试”来衡量计算机是否具有智能。

1956 年,在达特茅斯会议上,John McCarthy 等人首次提出了“人工智能”这个术语,并确立了人工智能作为一个独立的研究领域。

人工智能的发展可以分为几个阶段:(1)推理期(1956-1969):主要研究基于逻辑的符号操作和自动推理。

代表性成果包括逻辑推理、专家系统等。

(2)知识期(1970-1980):研究重点转向知识表示和知识工程,出现了专家系统。

代表性成果包括产生式系统、框架等。

(3)机器学习期(1980-1990):机器学习成为人工智能的重要分支,研究如何让计算机从数据中学习。

代表性成果包括决策树、神经网络等。

(4)深度学习期(2006-至今):深度学习技术的出现,推动了计算机视觉、自然语言处理等领域的发展。

代表性成果包括卷积神经网络、循环神经网络等。

1.3 人工智能的三大学派人工智能的研究可以分为三大学派:(1)符号主义学派:认为智能行为的基础是符号操作和逻辑推理。

符号主义学派的研究方法包括逻辑推理、知识表示、专家系统等。

(2)连接主义学派:认为智能行为的基础是神经网络和机器学习。

连接主义学派的研究方法包括人工神经网络、深度学习、强化学习等。

(3)行为主义学派:认为智能行为的基础是感知和行动。

行为主义学派的研究方法包括遗传算法、蚁群算法、粒子群算法等。

人工智能导论第一章绪论

人工智能导论第一章绪论
人工智能实际上是一门综合性的交叉学科 和边缘学科。
人工智能学科结构
计算原理 算法分析
控制理论 空间研究
自动程序设计
机器人 工业自动化
逻辑 数学
系统程序设计
心理学 图示学
认识论
心理学
逻辑学 自动定理证明 有关学科
图示学
运筹学
知识的模型化 和表示
机器视觉 计算机语言
光学
模式识别 声学 语音学
教学、科学和 工程辅助
3 知识与推理
知识是智能的基础和源泉。 推理是人脑的一个基本功能和重要功能,因此,
在知与交流
感知与交流指计算机对外部信息的直接感知和人 机之间、智能体之间的直接信息交流。
机器感知就是计算机直接“感觉”周围世界,就 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。
智能是多种能力的综合:
感知能力:人类获取外界信息的基本途径 行为能力:对感知到的外界信息的反应,包含:
简单的直接反应 复杂情况通过大脑思维反应
推理能力:根据当前掌握的信息,得出适当结论的能 力
问题求解能力: 学习与自适应能力—是人类的一种本能 社交能力:与他人交往的能力 创造力:智能中最难以理解和实现的部分
人工智能技术的发展对社会的进步具有重 要意义,与能源技术、空间技术并称为三 大尖端技术。
人类对人工智能的研究刚刚起步,有很多 关于人工智能根本性问题还有待于探索。
1.1 智能
从工程上讲,人工智能就是人造智能,不清楚什 么是智能,就难以真正理解和实现人工智能。
智能是人们认识和改造客观世界的综合能力,是 人类区别于其他事物的本质特征。
• 美国数学家Mauchly,1946发明了电子数字计算机ENIAC • 美国神经生理学家McCulloch,建立了第一个神经网络数学模型。 • 美国数学家Shannon(香农),1948年发表了《通讯的数学理

第1章 人工智能概述

第1章 人工智能概述
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Artificial Intelligence
第1章 人工智能概述
1.1 人工智能的基本概念
1.2 人工智能如何发展起来的? 1.3 人类智能与人工智能关系? 1.4 人工智能的学派 1.5 人工智能对人类的影响 1.6 人工智能的研究目标 1.7 人工智能研究的基本内容和主要方法 1.8 人工智能的研究与应用领域
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Artificial Intelligence
人类智能
行为能力(表达能力)
是人们对感知到的外界信息作出动作反应的能力。 由感知直接获得的外界信息经过思维加工后的信息, 通过脊髓来控制,由语言、表情、体姿等来实现。
感知--动作方式:对简单、紧急信息 感知--思维--动作方式:对复杂信息
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Artificial Intelligence
孕育期(1956年前)
亚里斯多德(公元前384——322):古希腊伟大的哲学 家和思想家,创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然 是演绎推理的最基本出发点。 莱布尼兹(1646——1716):德国数学家和哲学家,把 形式逻辑符号化,奠定了数理逻辑的基础。
Artificial Intelligence
Artificial Intelligence
2. 人工智能如何发展起来的?
暗淡期(1966——1974)
过高预言的失败,给AI的声誉造成重大的伤害。 “20年内,机器将能做人所能做的一切。” ——西蒙,1965 “在3—8年时间里,我们将研制出具有普通人智力的计算机 。这样的计算机能读懂莎士比亚的著作,会给汽车上润滑油 ,会玩弄政治权术,能讲笑话,会争吵。……它的智力将无 以伦比。” ——明斯基,1977
人工智能
人类同样梦想着发明各种智能工具和智能机器,协 助甚至代替人们从事各种脑力劳动。20世纪40年代 计算机的发明和50年代人工智能的出现开辟了利用 智能机器代替人类从事脑力劳动的新纪元。此后, 显著减轻脑力劳动和实现生产过程智能化才成为可 能。

人工智能技术应用导论 第1章 人工智能概述

人工智能技术应用导论 第1章 人工智能概述

01 人工智能发展现状
1.2021年,根据统计数据评分,全球人工智能排名
01 人工智能发展现状
2.人工智能企业城市分布
01 人工智能发展现状
3.我国人工智能发展三步战略
① 第一步,到2020年人工智能总体技术和应用与世界先进水平 同步
② 第二步,到2025年人工智能基础理论实现重大突破,部分技 术与应用达到世界领先水平
03 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ然语言处理
03 自然语言处理
自然语言处理面临四大挑战: 一是在词法、句法、语义、语用和语音等不同层面存在不确定性; 二是新的词汇、术语、语义和语法导致未知语言现象的不可预测性; 三是数据资源的不充分使其难以覆盖复杂的语言现象; 四是语义知识的模糊性和错综复杂的关联性难以用简单的数学模型描 述,语义计算需要参数庞大的非线性计算
3)产业智能互联
产业互联网实现了产业链各环节的数据打通。人工智能的应用将从企业内部智能 化延伸到产业智能化。
03 人们对人工智能发展的担忧
1)绝大多数人相信富人会从人工智能中获益,而近一半的人预计穷人会受到伤 害。
2)近一半受访者预计人工智能生成的“深度伪造(Deepfake)”音频和视频将削 弱公众对真实事物的信任。
05 计算机视觉
计算机视觉Computer Vision:是一门研究如何使机器“看”的科学,更进一步 的说,就是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视 觉,并进一步做图形处理,使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的 图像。
06 生物特征识别
① 生物特征识别技术是指通过个体生理特征或行为特征对个体身份进行识别认证 的技术。从应用流程看,生物特征识别通常分为注册和识别两个阶段。

《人工智能导论》全套教案

《人工智能导论》全套教案
三 、四节 (三) 引入
知识图谱如何表示呢? 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 (Multirelational Graph) ,就是把所有不同种类的信息连接在一起而得到的一个关系网 络。 (四) 知识归纳
知识图谱的表示: 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
2 、联系实际生活.谈一谈知识图谱在生活中还有哪些应用 六、授课过程 — 、二节 ( _ ) 案例引入
( 1 ) 疾 病 症 状 被 G o o g le 纳入••知识图谱”之中 (2) “度 秘 ” 是 另 一 种 形 式 的 百 度 搜 索 框
(3) IB M 想让机器人沃森和你一起开会
(二)知识归纳 知识: 知识是人类在实践中认识客观世界(包括人类自身)的成果. 它包括事实、
发展阶段。
2 、 能够联系实际生活.简述人工智能的应 用价值。
2 、 了解人工智能的社会价值和应用领域、3 、 列举出所者到的人工智能应用实例。
人工智能的未来与展望。
三 、教学重点
1、 人工智能的定义和发展 2 、 人工智能的社会价值 四、 教学难点
1 、 “Al+ ”的行业瘦用 2 、 人工智能的未宋与展望 五、 课前任务设计
教学环境
多媒体教室
_ 、学习内容分析
教学方法 情境教学法、任务驱动法、 讲练结合法、小组讨论教学法
人类之所以有智能行为是因为他们拥有知识.智能活动过程其实就是一个获得并运用 知识的过程.要使机器系统具有人的智能能力(人工智能AI) . 则必须以人的知识为基础. 知识是人工智能的基石。但人类的知识要用适当的模式表示出来,才能够存储到计算机中 并被识别运用. 本节将对人工智能中常用的几种知识表示方法进行介绍,为后续学习奠定 基础。
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近年人工智能主要事件
2011年 2013年 2014年
• IBM Waston参加智力游戏《危险边缘》,击败最高奖 金得主Brad Rutter和连胜纪录保持者Ken Jennings;
• 苹果发布语音个人助手Siri
• 深度学习算法在语音和视觉识别率获得突破性进展
微软亚洲研究院发布人工智能小冰聊天机器人和语音助手 Cortana 发布Deep Speech语音识别系统
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人工智能的未来与展望
人工智能的发展的终极目标是类人脑思考。目前的人工智能 已经具备学习和储存记忆的能力,人工智能最难突破的是人脑的 创造能力。而创造力的产生需要以神经元和突触递质传递为基础 的一种化学环境。目前的人工智能是以芯片和算法框架为基础。 若在未来能再模拟出类似于大脑突触传递的化学环境,计算机与 化学结合后的人工智能,将很可能带来另一番难以想象的未来世 界。
人工智能概述
第一部分 人工智能概述
第二部分 人工智能的社会
价值
第三部分 人工智能的应用
领域
第四部分 人工智能的未来
与展望
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人工智能概述
案例引入
人工智能时代即将来 临,你准备好了吗?
阿尔法鹰眼,情绪识别的 人工智能,让谎言无处可藏
阿里鹿班让设计更美好!
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厦门无人驾驶巴士 在软件园上路!
• 苹果在WWDC上发统,无人驾
驶平台Apollo1.0自动驾驶平台
• 华为发布全球第一款AI移动芯片麒麟970 • iPhone X配备前置 3D 感应摄像头(TrueDepth),脸
部识别点达到3W个,具备人脸识别、解锁和支付等功 能
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⑴人工智能带来产业模式的变革
2、人工智能的社会价值
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⑵人工智能带来智能化的生活
2、人工智能的社会价值
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人工智能的研究领域
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人工智能的发展
创始人物艾伦·图灵与图灵测试:艾伦·图灵(Alan Turing)是英 国著名的数学家、逻辑学家,被称为“计算机科学之父”、 “人工智能之父”。
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人工智能的诞生和蓬勃发展
1956年的夏天,在一个名叫达特茅斯的小镇上,一群年轻的 科学家在一起聚会,讨论着用机器模拟智能的一系列有关问题。 从此,一个崭新的学科——人工智能诞生了,并以它独具魅力的 发展势头,开启了传奇曲折的漫漫征程。 2016的春天,一场AIphaGo与世界顶级围棋高手的人机对决,再次 将人工智能推到了世界舞台的聚光灯下
人工智能的未来与展望
人工智能的未来与展望
2030年,AI将怎样影响人们的生活?
延伸阅读
( 一 ) 交通出行 (二)医疗健康 (三)家庭生活 (四)公共安全 (五)休闲娱乐
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查阅与思考
(1)查阅相关文献资料, 设想一下未来五年内人工智能的发展 蓝图。 (2)自己在哪一方面想得到人工智能的帮助? (3)编写一个情景剧:2030年我们的美好生活。
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人工智能概述
人工智能正在快速地改变着人们的生活、学习和工作,把人 类社会带入一个全新的、智能化的、自动化的时代。人们在享受 人工智能带来的便捷生活的同时,需要全面而深入地了解人工智 能的基本知识与研究领域,以便更好地了解社会的发展趋势,把 握未来的民展机会。
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人工智能的社会价值
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人工智能是引领未来的战略性高科技,作为新一轮产业变革的 核心驱动力,,深刻改变人类生产生活方式和思维模式,实现社 会生产力的整体跃升。
“无论是体力工作还是脑力工作,只需要单调工作的职业,不需 要创造性和灵活性的职业,都将被取代。因为这些职业的思维是AI 最容易替代的。”——《人类简史》和《未来简史》的作者尤瓦 尔•赫拉利。
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人工智能的发展阶段
第一阶段(1956年—1980年): 计算推理,奠定基础 第二阶段(1980年—1993年): 知识表示,走出困境 第三阶段(1993年—2005年): 机器学习,迎来曙光 第四阶段(2006年—至今)深 度学习,蓬勃兴起
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1997年
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学习思考
(1)查阅相关文献资料,定义 “人工智能”。 (2)查阅相关文献资料,简述人工智能的应用价值。 (3)说明人工智能的研究领域。 (4)请结合查阅的相关资料,举例说明人工智能的应用领域。
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2015年 • Facebook发布了一款基于文本的人工智能助理“M”
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近年人工智能主要事件
2016年 • Google AlphaGo以比分4:1战胜围棋九段棋手李世石
• Google发布语音助手Assistant
2017年
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查阅与思考
【查阅与思考】 (1)讲述几个你所看到的人工智能应用实例。 (2)查阅人工智能的应用实例与同学交流。 (3)观看电影《人工智能》,同学们互相交流观后感。
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什么是人工智能
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人工智能(Artificial Intelligence, AI)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学科,其目标 是希望计算机拥有像人一样的思维 过程和智能行为(如学习、推理、 思考、规划等),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
卡斯帕罗夫
2005年
• Stanford开发的一台机器人在一条沙漠小径上成功 地自动行驶了131英里,赢得了DARPA挑战大赛头 奖
2006年 Geoffrey Hinton提出多层神经网络的深度学习算法;
Eric Schmidt在搜索引擎大会提出“云计算”概念
2010年 • Google发布个人助理Google Now
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1、人工智能的应用价值
随着人工智能理论和技术的日益成熟,应用范围不断扩大, 既包括城市发展、生态保护、经济管理、金融风险等宏观层面, 也包括工业生产、医疗卫生、交通出行、能源利用等具体领域。 专门从事人工智能产品研发、生产及服务的企业迅速成长,真正 意义上的人工智能产业正在逐步形成、不断丰富,相应的商业模 式也在持续演进和多元化。
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新一代AI布局图
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人工智能的未来与展望
1.从专用智能到通用智能 2.从机器智能到人机混合智能 3.从“人工+智能”到自主智能系统 4.学科交叉将成为人工智能创新源泉 5.人工智能产业将蓬勃发展 6.人工智能的法律法规将更加健全 7.人工智能将成为更多国家的战略选择 8.人工智能教育将会全面普及
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