人工智能学习研究的现状及其发展趋势

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人工智能研究现状综述doc

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人工智能研究现状综述.doc 人工智能(Artificial Intelligence,简称 AI)已经成为当今世界上最受关注和最具潜力的技术领域之一。

在过去的几十年里,人工智能已经经历了许多重要的里程碑,包括机器翻译、自然语言处理、计算机视觉、专家系统等。

随着技术的不断进步,人工智能的应用范围也越来越广泛,涉及到医疗、金融、制造业、零售业、交通运输等多个领域。

一、人工智能研究现状目前,人工智能研究已经进入了一个全新的阶段。

在基础研究方面,深度学习、强化学习、迁移学习等新型机器学习方法逐渐成为了研究的主流方向。

其中,深度学习是最具代表性的方法之一,它可以自动提取数据中的特征,并建立更加复杂的模型,从而实现更加精准的预测和决策。

强化学习则是一种通过试错学习的机器学习方法,它可以在没有先验知识的情况下,通过与环境的交互来逐渐学习并优化自己的行为。

迁移学习则是一种将从一个任务上学到的知识应用到另一个任务上的机器学习方法。

这些方法各自具有不同的优点和适用范围,它们的组合使用可以大大提高模型的性能。

除了基础研究之外,人工智能在实际应用方面也取得了许多重要的进展。

在医疗领域,人工智能可以用于疾病的早期诊断和治疗方案的制定。

在金融领域,人工智能可以用于风险评估、投资决策等。

在制造业领域,人工智能可以用于生产过程的优化和智能制造等方面。

在零售业领域,人工智能可以用于精准营销和智能推荐等方面。

在交通运输领域,人工智能可以用于智能交通管理和智能驾驶等方面。

二、人工智能研究中存在的问题尽管人工智能已经取得了许多重要的进展,但是它仍然存在着许多问题需要解决。

其中最突出的问题就是如何提高人工智能的泛化能力和鲁棒性。

目前,许多人工智能模型都是在大量的标注数据上进行训练的,这些数据的质量和数量都会直接影响到模型的性能。

然而,在实际应用中,往往存在着数据匮乏或者数据质量不高的问题,这会导致模型的性能下降。

因此,如何提高模型的泛化能力和鲁棒性,使其能够更好地适应不同的场景和任务,是当前人工智能研究的一个重要方向。

人工智能的现状与未来发展趋势

人工智能的现状与未来发展趋势

人工智能的现状与未来发展趋势1. 引言1.1 概述人工智能(Artificial Intelligence,AI)是一门研究如何使机器能够模拟人类智能的学科。

近年来,由于计算能力的迅速提升和数据量的爆发式增长,人工智能技术得以快速发展,并在多个领域取得了重要的突破。

人工智能已经渗透到我们生活中的方方面面,如语音识别、图像识别、自动驾驶等领域。

1.2 背景随着科技的不断创新和进步,人们对于人工智能技术的需求也日益增加。

从线性回归到深度学习,从机器学习到强化学习,人工智能正日益成为推动社会进步和经济发展的重要驱动力。

然而,随着人工智能技术应用范围的扩大,也引发了一系列关于隐私安全、伦理道德以及就业岗位被取代等问题。

1.3 目的本文旨在全面分析和评估目前人工智能技术的现状与未来发展趋势,并探讨可能出现的挑战与机遇。

通过对人工智能在不同领域的应用、技术发展状况以及社会影响进行研究,旨在为相关行业提供参考,推动人工智能的可持续发展,并提出相应的应对措施和建议。

以上是文章“1. 引言”部分的内容,简要介绍了人工智能技术的概述、背景以及本文所追求的目标。

下一步将进入“2. 人工智能的现状”部分,具体探讨技术应用领域、当前技术发展状况以及挑战与机遇等方面内容。

2. 人工智能的现状:2.1 技术应用领域人工智能(AI)技术在各个领域都有广泛的应用。

在医疗保健领域,AI被用于辅助诊断、药物开发、疾病预测等方面;在金融领域,AI可以进行风险评估、欺诈检测和自动化交易;在教育领域,AI可以提供个性化学习和虚拟助教服务;在交通领域,AI可用于自动驾驶车辆和交通流控制等方面。

除此之外,人工智能还广泛应用于媒体、零售、制造业等行业。

2.2 当前技术发展状况目前,人工智能技术取得了令人瞩目的进展。

深度学习算法(如神经网络)的发展使得计算机可以从大量数据中提取有用的信息,并具备像人类一样进行模式识别和决策的能力。

同时,硬件设备(如图形处理器)的快速发展也为高性能计算提供了支持。

《2024年人工智能教育应用的现状分析、典型特征与发展趋势》范文

《2024年人工智能教育应用的现状分析、典型特征与发展趋势》范文

《人工智能教育应用的现状分析、典型特征与发展趋势》篇一一、引言随着科技的飞速发展,人工智能()逐渐渗透到社会的各个领域,教育领域也不例外。

人工智能教育应用的出现,为教育领域带来了革命性的变革。

本文将对人工智能教育应用的现状进行深入分析,探讨其典型特征以及未来发展趋势。

二、人工智能教育应用的现状分析1. 现状概述人工智能教育应用已经在全球范围内得到广泛关注和实施。

从在线学习平台到智能辅导系统,从个性化学习到智能评估,人工智能为教育领域提供了丰富的应用场景。

这些应用不仅提高了教育效率,还为学习者提供了更加个性化和多元化的学习体验。

2. 应用领域(1)智能教学系统:通过技术辅助教师进行教学,实现教学内容的个性化推送和智能管理。

(2)在线学习平台:利用技术为学习者提供个性化学习资源,实现学习过程的智能跟踪和评估。

(3)智能评估系统:通过技术对学习者的学习成果进行智能评估,为教师提供精准的反馈和指导。

3. 应用效果人工智能教育应用在提高教育效率、优化学习体验、降低教育成本等方面取得了显著成效。

例如,智能教学系统可以根据学生的学习进度和兴趣,推送个性化的学习内容,从而提高学生的学习效果。

在线学习平台可以为学生提供丰富的学习资源,实现学习过程的智能跟踪和评估,帮助学生更好地掌握知识。

三、人工智能教育应用的典型特征1. 个性化:人工智能教育应用可以根据学习者的特点、需求和兴趣,为其提供个性化的学习资源和方案。

2. 智能化:人工智能教育应用具有强大的数据处理和分析能力,可以实现学习过程的智能跟踪、评估和反馈。

3. 便捷化:人工智能教育应用为学习者提供了便捷的学习方式和途径,使学习更加高效和轻松。

四、发展趋势1. 教育智能化:随着技术的不断发展,教育将更加智能化。

智能教学系统、智能评估系统等将更加成熟和普及,为教育提供更加精准和高效的支持。

2. 教育个性化:人工智能将为每个学习者提供独特的学习体验和方案,实现真正的个性化教育。

人工智能国际趋势研究论文

人工智能国际趋势研究论文

人工智能国际趋势研究论文人工智能(Artificial Intelligence, AI)作为当今科技领域最活跃的前沿技术之一,其发展速度和应用范围不断扩展,已成为全球科技创新竞争的焦点。

本文旨在探讨人工智能的国际趋势,分析其在全球范围内的发展现状、面临的挑战与机遇,以及未来可能的发展方向。

引言人工智能技术的兴起可以追溯到20世纪50年代,但直到21世纪初,随着计算能力的提升、大数据的积累和算法的创新,AI才真正迎来了快速发展的黄金时期。

如今,人工智能不仅在学术界引起广泛关注,更在工业界、政府决策以及日常生活中扮演着越来越重要的角色。

全球人工智能发展现状1. 技术创新与突破人工智能技术的发展经历了从规则驱动到数据驱动的转变。

深度学习、强化学习等算法的提出,使得机器能够通过大量数据进行自我学习和优化,从而在图像识别、自然语言处理等领域取得了显著的进展。

2. 产业应用的广泛性AI技术已被广泛应用于医疗、金融、教育、交通、制造业等多个行业,推动了产业升级和效率提升。

例如,在医疗领域,AI辅助诊断技术能够帮助医生更准确地识别疾病;在金融领域,智能投顾和风险评估系统提高了金融服务的效率和安全性。

3. 政策支持与投资热潮许多国家和地区都将人工智能作为国家战略,出台了一系列政策来支持AI技术的研发和应用。

同时,资本市场对AI领域的投资热情高涨,大量资金涌入AI初创企业和研发项目。

面临的挑战1. 伦理与隐私问题随着AI技术的广泛应用,数据隐私和算法偏见等问题日益凸显。

如何确保AI技术的发展不侵犯个人隐私,不加剧社会不平等,成为亟待解决的问题。

2. 技术安全与可靠性AI系统的安全性和可靠性也是当前面临的重要挑战。

例如,自动驾驶汽车在遇到复杂交通环境时的决策问题,以及AI在军事领域的应用可能引发的伦理和安全问题。

3. 人才短缺与教育问题AI领域的快速发展导致了专业人才的短缺。

如何培养更多的AI人才,提高公众对AI技术的认识和理解,是实现AI技术可持续发展的关键。

研究人工智能的应用现状和未来发展趋势

研究人工智能的应用现状和未来发展趋势

研究人工智能的应用现状和未来发展趋势在当今这个科技飞速发展的时代,人工智能已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。

从智能手机中的语音助手,到工厂里的自动化生产线,人工智能的应用无处不在,深刻地改变着我们的生活和工作方式。

一、人工智能的应用现状1、医疗领域在医疗领域,人工智能发挥着越来越重要的作用。

例如,通过对大量医疗数据的分析,人工智能可以帮助医生更准确地诊断疾病。

像医学影像诊断中,人工智能算法能够快速识别 X 光、CT 扫描等图像中的异常,为医生提供有价值的参考。

而且,在药物研发方面,人工智能可以预测药物的效果和潜在的副作用,大大缩短研发周期和降低成本。

2、交通领域交通领域也是人工智能大展身手的地方。

自动驾驶技术就是一个典型的例子。

通过传感器和摄像头收集的数据,人工智能系统能够实时感知周围环境,做出驾驶决策,提高行车安全性和交通效率。

此外,智能交通管理系统可以根据实时交通流量优化信号灯设置,缓解交通拥堵。

3、金融领域在金融行业,人工智能用于风险评估和欺诈检测。

它可以分析大量的交易数据,识别出异常的交易模式,及时发现潜在的欺诈行为。

同时,人工智能还能为投资者提供个性化的投资建议,优化投资组合。

4、教育领域人工智能在教育领域的应用也逐渐兴起。

个性化学习系统可以根据学生的学习情况和特点,为其定制专属的学习计划和课程内容。

智能辅导工具能够随时解答学生的问题,提供及时的反馈。

5、家居领域智能家居让我们的生活更加便捷和舒适。

通过语音指令或手机应用,我们可以控制家中的灯光、电器等设备。

智能家电能够根据用户的习惯自动调整工作模式,实现节能减排。

二、人工智能面临的挑战尽管人工智能取得了显著的成就,但也面临着一些挑战。

1、数据质量和隐私问题人工智能的发展依赖大量的数据,但数据的质量和准确性往往参差不齐。

错误或不完整的数据可能导致模型的偏差和错误预测。

同时,数据的收集和使用涉及到用户隐私,如何在保障数据安全的前提下充分利用数据是一个亟待解决的问题。

人工智能技术的发展现状与未来趋势分析

人工智能技术的发展现状与未来趋势分析

人工智能技术的发展现状与未来趋势分析人工智能技术的发展现状与未来趋势引言:人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)作为一门交叉学科,涵盖了机器学习、自然语言处理、计算机视觉等多个领域。

近年来,随着计算机计算能力和数据规模的不断增长,人工智能得到了快速发展。

本文将对人工智能技术的当前发展现状进行分析,并探讨未来的发展趋势。

一、人工智能技术的发展现状:1. 机器学习:机器学习作为人工智能的核心技术之一,通过训练算法使计算机具备从经验中学习和改进的能力。

深度学习模型如卷积神经网络、循环神经网络等在图像、语音识别领域取得了重大突破。

2. 自然语言处理:自然语言处理技术的进步使得计算机能够理解和处理人类自然语言。

语音识别、机器翻译以及对话系统等应用的广泛应用,使其在语音助手、智能家居等领域得到了广泛应用。

3. 计算机视觉:计算机视觉技术通过模仿人类视觉系统实现对图像和视频的智能分析和理解。

目标检测、物体识别、图像生成等方向的研究使得计算机能够更好地理解图像和视频内容。

4. 强化学习:强化学习通过训练一个智能体来最大化所获取的奖励,实现了智能体的自主学习和决策能力。

在游戏、机器人等领域的应用中取得了巨大的成功。

二、人工智能技术的未来趋势:1. 智能辅助决策:人工智能将成为人类决策的重要辅助,结合大数据分析和机器学习算法,为各领域提供智能决策支持,如医疗诊断、金融投资等。

同时,人工智能系统将与人类共同合作,实现更加准确和高效的决策。

2. 人机交互的进一步发展:通过自然语言处理、计算机视觉等技术的不断发展,人机交互将变得更加智能和自然。

未来,人工智能技术将更好地理解人类的情感和意图,并通过更加人性化的界面进行与人的交互。

3. 自主学习和迁移学习:强化学习和迁移学习等技术的不断发展,将使得智能体具备更强的自主学习和迁移能力。

未来的人工智能系统将能够从一个领域的知识迁移到另一个领域,并进行跨领域的智能决策和操作。

人工智能的发展现状及未来趋势

人工智能的发展现状及未来趋势

人工智能的发展现状及未来趋势1. 人工智能的发展现状1.1 当前人工智能的应用领域1.1 当前人工智能的应用领域人工智能的发展已经在各个领域得到广泛应用。

以下是一些当前人工智能的应用领域及其具体示例:1. 医疗保健:人工智能在医疗领域的应用已经取得了显著成果。

例如,通过深度学习算法,可以对医学影像进行自动分析和诊断,提高了疾病检测的准确性和效率。

此外,人工智能还可以帮助医生制定个性化的治疗方案,提供精准医疗服务。

2. 金融服务:人工智能在金融领域的应用也非常广泛。

例如,通过机器学习算法,可以对金融市场进行预测和分析,帮助投资者做出更明智的决策。

此外,人工智能还可以自动化处理金融交易和风险管理,提高交易效率和减少风险。

3. 智能交通:人工智能在交通领域的应用也越来越多。

例如,通过计算机视觉和深度学习算法,可以实现智能驾驶,提高交通安全性和减少交通事故。

此外,人工智能还可以优化交通流量,提高交通效率,减少交通拥堵。

4. 零售业:人工智能在零售领域的应用也日益普及。

例如,通过数据分析和机器学习算法,可以对消费者行为进行预测和分析,帮助零售商做出更准确的市场营销策略。

此外,人工智能还可以实现智能推荐系统,根据用户的偏好和购买历史,提供个性化的商品推荐。

5. 教育:人工智能在教育领域的应用也逐渐增多。

例如,通过自然语言处理和机器学习算法,可以实现智能辅导系统,帮助学生进行个性化学习。

此外,人工智能还可以对学生的学习情况进行分析和评估,提供针对性的教学建议。

通过以上示例,可以看出人工智能在各个领域的应用已经取得了显著成果,为各行各业带来了巨大的改变和机遇。

随着技术的不断进步和创新,人工智能的应用领域还将继续扩大,为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。

1.2 人工智能在科技行业的影响1.2 人工智能在科技行业的影响人工智能在科技行业的发展已经产生了广泛的影响。

以下是一些具体的示例:1. 自动驾驶技术:人工智能在自动驾驶技术中扮演着重要的角色。

人工智能的发展现状和趋势

人工智能的发展现状和趋势

人工智能的发展现状和趋势一、本文概述随着科技的飞速发展,()已经逐渐渗透到我们生活的方方面面,从智能家居到自动驾驶,从医疗诊断到金融投资,其影响力日益显著。

本文旨在全面概述的当前发展现状以及未来趋势,探讨其对社会、经济和技术的影响。

我们将回顾的历史背景,分析当前的主要应用领域和技术挑战,并展望未来可能的发展方向。

我们还将讨论发展中面临的伦理、社会和经济问题,以及可能的解决策略。

通过深入了解的现状和趋势,我们可以更好地把握未来,为社会的可持续发展做好准备。

二、人工智能的发展现状随着科技的飞速发展,()已经逐渐渗透到我们生活的各个方面,展现出强大的生命力和影响力。

在现阶段,的发展状况主要体现在以下几个方面。

在数据处理能力上,随着大数据技术的成熟和计算能力的提升,人工智能系统可以处理的数据量呈指数级增长。

这使得AI模型能够更准确地理解和预测人类行为,进而推动个性化推荐、智能客服等应用的发展。

在算法研究上,深度学习、强化学习等先进算法的应用不断拓宽。

这些算法让AI系统具备了更强的学习和自我优化能力,进一步提升了AI在图像识别、语音识别、自然语言处理等领域的性能。

再次,在应用领域上,人工智能已经在医疗、教育、交通、金融等多个行业得到广泛应用。

例如,在医疗领域,AI辅助诊断系统已经能够帮助医生提高诊断准确率;在教育领域,AI智能教学系统可以为学生提供个性化的学习方案;在交通领域,AI自动驾驶技术正在逐步落地。

在硬件设备上,AI芯片的研发和应用也取得了显著进展。

这些专用芯片大大提高了AI计算的效率,为AI技术的普及和应用提供了有力支持。

然而,尽管在现阶段取得了显著的成就,但仍然存在许多挑战和问题。

例如,数据安全和隐私保护问题、决策的透明度和公正性问题、技术可能带来的社会伦理问题等,这些都是未来发展需要面对和解决的难题。

的发展现状呈现出蓬勃发展的态势,但同时也面临着诸多挑战。

展望未来,我们需要不断探索和创新,推动技术的健康、可持续发展。

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浅谈人工智能学习研究的现状及其发展趋势摘要:自上世纪五十年代以来,经过了几个阶段的不断探索和发展,人工智能在模式识别、知识工程、机器人等领域已经取得重大成就,但是离真正意义上的的人类智能还相差甚远。

但是进入新世纪以来,随着信息技术的快速进步,与人工智能相关的技术水平也得到了相应的提高。

尤其是随着因特网的普及和应用,对人工智能的需求,变得越来越迫切,也给人工智能的研究提供了新的更加广泛的舞台。

本文强调在当今的网络时代,作为信息技术的先导,人工智能学习在人工智能科学领域中是一个着非常值得关注的研究方向,要在学科交叉研究中实现人工智能学习的发展与创新,就要关注认知科学、脑科学、生物智能、物理学、复杂网络、计算机科学与人工智能之间的交叉渗透点,尤其是重视认知物理学的研究。

自然语言是人类思维活动的载体,是人工智能学习研究知识表示无法回避的直接对象,要对语言中的概念建立起能够定量表示的不确定性转换模型,发展不确定性人工智能;要利用现实生活中复杂网络的小世界模型和无尺度特性,把网络拓扑作为知识表示的一种新方法,研究网络拓扑的演化与网络动力学行为,研究网络化了的智能,从而适应信息时代数据挖掘的普遍要求,迎接人工智能学习与应用领域新的辉煌。

1.前言自20世纪90年代以来,随着全球化的形式与国际竞争的日益激烈,对人工智能技术的研究与应用变的越来越被人们关注,且人工智能在制造中的运用以成为实现制造的知识化、自动化、柔性化以实现对市场的快速响应的关键。

人工智能已对现实社会做出了非常重大的贡献,而且其作用已在各领域发挥得淋漓尽致,特别是在计算机领域,人工智能的应用更加突出,可以说,哪里有计算机应用,哪里就在应用人工智能;哪里需要自动化或半自动化,哪里就在应用人工智能的理论、方法和技术。

目前,人工智能应用的主要领域,也就是计算机应用的主要领域。

人工智能是一门研究人类智能的机理以及如何用机器模拟人的智能的学科。

从后一种意义上讲,人工智能又被称为“机器智能”或“智能模拟”。

人工智能是在现代电子计算机出现之后才发展起来的,它一方面成为人类智能的延长,另一方面又为探讨人类智能机理提供了新的理论和研究方法。

学习机制的研究是人工智能研究的一项核心课题。

它是智能系统具有适应性与性能自完善功能的基础。

学习过程具有以下特点:学习行为一般具有明显的目的性,其结果是获取知识;学习系统中结构的变化是定向的,要么由学习算法决定,要么由环境决定;学习系统是构造智能系统的中心骨架,它是全面组织与保存系统知识的场所;学习机制与知识表达方式密切相关,神经网络表示形式的知识可以用ANN 算法或GA算法来获取,也可以用加强算法来获取。

因此,人工智能学习研究的一个主要目的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。

但是,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,现在电子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,于是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展和技术的进步而变化的,人工智能学习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。

2.人工智能学习的历史性基础和发展步伐人工智能学习的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。

除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。

一般认为,人工智能的思想萌芽可以追溯到德国著名数学家和哲学家莱布尼茨(Leibnitz,1646-1716)提出的"通用语言"设想。

这一设想的要点是:建立一种通用的符号语言,用这个语言中的符号表达“思想容”,用符号之间的形式关系表达“思想容”之间的逻辑关系。

于是,在“通用语言”中可以实现“思维的机械化”这一设想可以看成是对人工智能的最早描述。

计算机科学的创始人图灵被认为是“人工智能之父”,他着重研究了一台计算机应满足怎样的条件才能称为是“有智能的”。

1950年他提出了著名的“图灵实验”:让一个人和一台计算机分别处于两个房间里,与外界的联系仅仅通过键盘和打印机。

由人类裁判员向房间里的人和计算机提问(比如:“你是机器还是人?”或“你是男人还是女人?”等等),并通过人和计算机的回答来判断哪个房间里是人、哪个房间里是计算机。

图灵认为,如果“中等程度”的裁判员不能正确地区分,则这样的计算机可以称为是有智能的。

“图灵实验”是关于智能标准的一个明确定义。

有趣的是,尽管后来有些计算机已经通过了图灵实验,但人们并不承认这些计算机是有智能的。

这反映出人们对智能标准的认识更深入、对人工智能的要求更高了。

几乎在图灵上述工作的同时,·诺依曼从生物学角度研究了人工智能。

从生物学的观点看,智能是进化的结果,而进化的基本条件之一是“繁殖”。

为此,·诺依曼构造了“自再生自动机”,这是一种有“繁殖”能力的数学模型。

·诺依曼的分析表明,自再生自动机self-reproducing automaton的容结构对于“繁殖”是充分的和必要的。

他进而推测,这种结构必定存在于活的细胞之中。

五年之后,克里克和沃森关于DNA结构的重大发现完全证实了·诺依曼的猜测:自再生自动机的几个功能模块均有生物学上的对应物。

其中,模块A对应于核糖体,B对应于RND酶和DNA聚合酶,D对应于RNA和DNA,E对应于阻遏控制分子和抗阻遏控制分子等。

·诺依曼的工作为后来人工智能中的一条研究路线(人工生命)提供了重要的基础。

图灵和·诺依曼的上述工作,以及麦克考洛和匹茨对神经元网的数学模型的研究,构成了人工智能的初创阶段,这其实也是人工智能学习的开始。

1956年夏天举行的达德茅斯研讨会,被认为是人工智能作为一门独立学科正式诞生的标志。

这次研讨会聚集了来自数学、信息科学、心理学、神经生理学和计算机科学等不同领域的领导者,包括Minsky,Rochester,Simon,Solonio和Mccarthy等。

其中,Miusky,Mccarthy,Newell 和Simon后来被认为是美国人工智能界的“四大领袖”。

与会者从不同角度搜索了使机器具有智能的途径和方式,并决定用“人工智能”(Artificial Intelligence)一词来概括这一新的研究方向。

达德茅斯研讨会开创了人工智能的第一个发展时期。

在这个时期里,研究者们展开了一系列开创性工作,并取得了引人注目的成果。

会后不久,Newell,Shaw和Simon完成了一个自动证明数学定理的计算机程序Logic Theorist (此前Martin和Davis曾编制了一个算术定理的证明程序,但未发表),证明了《数学原理》第二章中的38条定理,由此开创了人工智能中“自动定理证明”这一分支。

1958年,美籍逻辑学家王浩在自动定理证明中取得的重要进展。

他的程序在IBM 704计算机上用不到5分钟的时间证明了《数学原理》中“命题演算”的全部220条定理。

1959年,王浩的改进程序用8.4分钟证明了上述220条定理及谓词演算的绝大部分定理。

1983年,美国数学学会将自动定理证明的第一个“里程碑奖”授予王浩,以表彰他的杰出贡献(自动定理证明的“里程碑奖”每25年评选一次,由此可见其份量)。

受王浩工作的鼓舞,自动定理证明的研究形成一股热潮。

比如,Slagle 的符号积分程序SAINT经测试已达到了大学生的积分演算水准;而Mosis的SIN程序的效率比SAINT提高了约三倍,被认为达到了专家水平。

自动定理证明的理论价值和应用围并不局限于数学领域。

事实上,很多问题可以转化为定理证明问题,或者与定理证明有关。

可以认为,自动定理证明的核心问题是自动推理,而推理在人的智能行为中起普遍性的重要作用。

基于这一看法,在自动定理证明的基础上进一步研究通用问题求解,是一个值得探索的课题。

从1957年开始,Newell,Shaw 和Simon等人着手研究不依赖于具体领域的通用解题程序,称之为GPS,它是在Logic Theorist的基础上发展起来的,虽然后来的实践表明,GPS作为一个独立的求解程序,其能力是有限的,但在GPS中发展起来的技术对人工智能的发展有重要意义.人工智能早期研究给人的深刻印象是博羿,1956年,Samnel研制了一个西洋跳棋程序,该程序“天生”下跳棋水平很低,远远不是Samuel的对手。

但它有学习能力,能从棋谱中学习,也能在实践中总结提高。

经过三年的“学习”,该程序与1959年打败了Samuel;又经过三年,打败了美国一个州的冠军。

值得注意的是,虽然下棋至多只能算是一项体育运动,下棋的程序似乎只是一种游戏程序,但Samuel 工作的意义十分重大:它同时刺激了“搜索”和“机器学习”这两个人工智能重要领域的发展。

与自动定理证明的研究意义不限于数学一样,搜索的研究意义也不限于博弈。

根据认知心理学的信息处理学派的观点,人类思维过程的很大一部分可以抽象为从问题的初始状态经中间状态到达终止状态的过程,因此可以转化为一个搜索问题,由机器自动地完成。

例如“规划”问题。

设想一台机器人被要求完成一项复杂任务,该任务包含很多不同的子任务,其中某些子任务只有在另一些子任务完成之后才能进行。

这时,机器人需要事先“设想”一个可行的行动方案,使得依照该方案采取行动可以顺利完成任务。

“规划”即找出一个可行的行动案,可以通过以其子任务为状态、以其子任务间依赖关系为直接后继关系的状态空间中的搜索来实现。

(注:第一阶段是搜索解决问题)人工智能的早期研究还包括自然语言理解、计算机视觉和机器人等等。

通过大量研究发现,仅仅依靠自动推理的搜索等通用问题求解手段是远远不够的。

Newell和Simon等人的认知心理学研究表明,各个领域的专家之所以在其专业领域表现出非凡的能力,主要是因为专家拥有丰富的专门知识(领域知识和经验)。

70年代中期,Feigenbaum提出知识工程概念,标志着人工智能进入第二个发展时期。

知识工程强调知识在问题求解中的作用;相应地,研究容也划分为三个方面:知识获取,知识表示和知识利用。

知识获取是究怎样有效地获得专家知识;知识表示是究怎样将专家知识表示成在计算机易于存储、易于使用的形式;知识利用是究怎样利用已得到恰当表示的专家知识去解决具体领域的问题。

知识工程的主要技术手段是在早期成果的基础上发展起来的,特别是知识利用,主要依靠自动推理和搜索的技术成果。

在知识表示方面,除使用早期工作中出现的逻辑表示法和过程表示法之外,还发展了在联想记忆和自然语言理解研究中提出的语义网表示法,进而引入了框架表示法,概念依赖和脚本表示法以及产生式表示法等等各种不同方法。

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