《人工智能及其应用》第01章
第1章(1)讲：人工智能的诞生
智能科学与技术系
美梦能否成真？
人类同样梦想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。
智能科学与技术系
人工智能与人类智能
智能科学与技术系
2. 人工智能是如何发展的？
孕 育 形 成 暗 淡 期 （ 1956年前） 期 （ 1956－1970年） 期 （ 1966－1974年）
知识应用期 （ 1970－1988年） 集成发展期 （ 1986年至今）
智能科学与技术系
2. 人工智能的起源与发展—孕育期 孕育期 （ 1956以前）
智能科学与技术系
主要内容
1. 什么是人工智能 ? 2. 人工智能是如何发展起来的 ？ 3. 人类智能与人工智能的关系如何 ？
智能科学与技术系
什么是智能？
智能？
智能科学与技术系
自然智能
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 对人脑奥秘知之甚少
人脑结构：含有1011-12 个（千亿-万亿个）神经元， 而且呈现并行分布 大脑功能：记忆、思维、观察、分析 等 对智能的严格定义有待于人脑奥秘的进一步 揭示与认识
计算机视觉、机器人、自然语言理解、机器翻译等AI 应用研究获得发展。 同时也出现新的问题
智能科学与技术系
2. 人工智能的起源与发展—集成发展期
集成发展时期（ 1986 -）
专家系统的不足：应用领域狭窄、缺乏常识性知识、 知识获取困难、推理方法单一、没有分布式功能、不 能访问现存数据库等，促进专家系统的改进与发展。 机器学习、人工神经网络、智能机器人和行为主义研 究趋向热烈和深入。 智能计算 (CI）弥补了人工智能中在数学理论和计算 上的不足，更新和丰富了人工智能理论框架，使人工 智能进入一个新的发展时期 。
人工智能及其应用(蔡自兴)课后答案
For personal use only in study and research;not for commercial use第二章知识表示方法2-1 状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义网络法的要点是什么？它们有何本质上的联系及异同点?答：状态空间法：基于解答空间的问题表示和求解方法，它是以状态和算符为基础来表示和求解问题的。
一般用状态空间法来表示下述方法：从某个初始状态开始，每次加一个操作符，递增的建立起操作符的试验序列，直到达到目标状态为止。
问题规约法：已知问题的描述，通过一系列变换把此问题最终变成一个子问题集合：这些子问题的解可以直接得到，从而解决了初始问题。
问题规约的实质：从目标（要解决的问题）出发逆向推理，建立子问题以及子问题的子问题，直至最后把出示问题规约为一个平凡的本原问题集合。
谓词逻辑法：采用谓词合式公式和一阶谓词算法。
要解决的问题变为一个有待证明的问题，然后采用消解定理和消解反演莱证明一个新语句是从已知的正确语句导出的，从而证明这个新语句也是正确的。
语义网络法：是一种结构化表示方法，它由节点和弧线或链组成。
节点用于表示物体、概念和状态，弧线用于表示节点间的关系。
语义网络的解答是一个经过推理和匹配而得到的具有明确结果的新的语义网络。
语义网络可用于表示多元关系，扩展后可以表示更复杂的问题2-2 设有3个传教士和3个野人来到河边，打算乘一只船从右岸渡到左岸去。
该船的负载能力为两人。
在任何时候，如果野人人数超过传教士人数，那么野人就会把传教士吃掉。
他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去?用S i(nC, nY) 表示第i次渡河后，河对岸的状态，nC表示传教士的数目，nY表示野人的数目，由于总人数的确定的，河对岸的状态确定了，河这边的状态也即确定了。
考虑到题目的限制条件，要同时保证，河两岸的传教士数目不少于野人数目，故在整个渡河的过程中，允许出现的状态为以下3种情况：1. nC=02. nC=33. nC=nY>=0 (当nC不等于0或3)用d i(dC, dY)表示渡河过程中，对岸状态的变化，dC表示，第i次渡河后，对岸传教士数目的变化，dY 表示，第i 次渡河后，对岸野人数目的变化。
人工智能及其应用chapter3071101课件
➢ 问题表达及其变换 ➢ 问题的直接求解法 ➢ 状态空间图搜索算法
人工智能及其应用
1
问题表达及其变换
同构同态变换
原始问题 h
难解
原始解答 h-1
同态问题
易解
同态解答
问题分解法
❖ 与图（树）描述问题分解。 ❖ 或图（树）描述同构同态变换 。
人工智能及其应用
2
问题的直接求解法
✓ 操作规定: 允许空格四周上、下、左、右的数 码块移入空格中，不许斜方向移动，不许返回 先辈结点。
✓ 初始布局S和目标状态D如下图所示：
283
123
1
4
8
4
765
765
S
D
人工智能及其应用
17
广度优先搜索
例3-4的广度优先搜索树：
1 283 S
14 765
2 283 14
765
32 3 184 765
/15
10 26 ADBCE
/24
29
3.6 启发式搜索策略
➢ 启发信息和估价函数 ➢ 局部择优搜索 ➢ 全局择优搜索 ➢ A*算法
人工智能及其应用
30
启发信息和估价函数
启发信息：
与具体问题解相关的控制性知识 。
估价函数：
估计OPEN表中各扩展节点的重要程度，给它 们排定扩展次序。
人工智能及其应用
754
23 12 1 8 6
754
283 9 156
74
28 5 163
754
123 123
D 8 4 784
765 65
36 35
人工智能及其应用
234 234 28 248 283 283 83 283 23 23 283 1 8 185 143 1 3 145 1 5 216 716 186 186 156 765 76 765 765 76 746 754 54 754 754 74
人工智能技术及应用课件pptx
无人机配送
通过无人机进行快递、外卖等配送服务，提高配送效率。
智能医疗与健康管理
远程医疗
通过互联网技术实现远 程诊断和治疗，缓解医 疗资源紧张问题。
健康管理
利用可穿戴设备和大数 据分析技术，对个人健 康进行监测和管理。
医疗机器人
在手术、康复等领域提 供辅助和支持，提高医 疗质量和效率。
自动驾驶
利用计算机视觉、雷达传感器和深度学习等技术，实现车辆在复杂交 通环境中的自动导航和驾驶。
智慧医疗
通过人工智能技术辅助医生进行疾病诊断和治疗方案制定，提高医疗 效率和准确性。
智能家居
将人工智能技术应用于家居设备，实现远程控制、语音识别、智能推 荐等功能，提高家居生活的便捷性和舒适性。
02
机器学习技术
句法分析的方法
基于规则的方法和基于统计的方法等。
语义理解
1 2
词汇的语义 研究词汇所表达的概念、属性、关系等语义信息。
句子的语义 研究句子所表达的命题、事件、行为等语义信息。
3
篇章的语义 研究篇章的结构、主题、观点等语义信息。
信息抽取
01
命名实体识别
识别文本中的人名、 地名、机构名等命名 实体。
图像增强
03
改善图像质量，提高图像清晰度 和对比度等
04
图像分割
将图像分割成具有相似性质的区 域，如语义分割和实例分割
图像生成
生成与训练数据类似的新图像， 如GANs（生成对抗网络）
目标检测与跟踪
目标检测
01
在图像或视频中定位并识别目标对象，如Faster R-CNN、
YOLO等
人工智能及其应用蔡自兴)课后答案
人工智能及其应用(蔡自兴)课后答案第二章知识表示方法2-1 状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义网络法的要点是什么？它们有何本质上的联系及异同点?答：状态空间法：基于解答空间的问题表示和求解方法，它是以状态和算符为基础来表示和求解问题的。
一般用状态空间法来表示下述方法：从某个初始状态开始，每次加一个操作符，递增的建立起操作符的试验序列，直到达到目标状态为止。
问题规约法：已知问题的描述，通过一系列变换把此问题最终变成一个子问题集合：这些子问题的解可以直接得到，从而解决了初始问题。
问题规约的实质：从目标出发逆向推理，建立子问题以及子问题的子问题，直至最后把出示问题规约为一个平凡的本原问题集合。
谓词逻辑法：采用谓词合式公式和一阶谓词算法。
要解决的问题变为一个有待证明的问题，然后采用消解定理和消解反演莱证明一个新语句是从已知的正确语句导出的，从而证明这个新语句也是正确的。
语义网络法：是一种结构化表示方法，它节点和弧线或链组成。
节点用于表示物体、概念和状态，弧线用于表示节点间的关系。
语义网络的解答是一个经过推理和匹配而得到的具有明确结果的新的语义网络。
语义网络可用于表示多元关系，扩展后可以表示更复杂的问题2-2 设有3个传教士和3个野人来到河边，打算乘一只船从右岸渡到左岸去。
该船的负载能力为两人。
在任何时候，如果野人人数超过传教士人数，那么野人就会把传教士吃掉。
他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去?用Si(nC, nY) 表示第i次渡河后，河对岸的状态，nC表示传教士的数目，nY表示野人的数目，于总人数的确定的，河对岸的状态确定了，河这边的状态也即确定了。
考虑到题目的限制条件，要同时保证，河两岸的传教士数目不少于野人数目，故在整个渡河的过程中，允许出现的状态为以下3种情况： 1. nC=0 2. nC=33. nC=nY>=0 (当nC不等于0或3)用di(dC, dY)表示渡河过程中，对岸状态的变化，dC表示，第i次渡河后，对岸传教士数目的变化，dY表示，第i次渡河后，对岸野人数目的变化。
【2024版】人工智能及其应用蔡自兴)课后答案
可编辑修改精选全文完整版人工智能及其应用(蔡自兴)课后答案第二章知识表示方法2-1 状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义网络法的要点是什么？它们有何本质上的联系及异同点?答：状态空间法：基于解答空间的问题表示和求解方法，它是以状态和算符为基础来表示和求解问题的。
一般用状态空间法来表示下述方法：从某个初始状态开始，每次加一个操作符，递增的建立起操作符的试验序列，直到达到目标状态为止。
问题规约法：已知问题的描述，通过一系列变换把此问题最终变成一个子问题集合：这些子问题的解可以直接得到，从而解决了初始问题。
问题规约的实质：从目标出发逆向推理，建立子问题以及子问题的子问题，直至最后把出示问题规约为一个平凡的本原问题集合。
谓词逻辑法：采用谓词合式公式和一阶谓词算法。
要解决的问题变为一个有待证明的问题，然后采用消解定理和消解反演莱证明一个新语句是从已知的正确语句导出的，从而证明这个新语句也是正确的。
语义网络法：是一种结构化表示方法，它节点和弧线或链组成。
节点用于表示物体、概念和状态，弧线用于表示节点间的关系。
语义网络的解答是一个经过推理和匹配而得到的具有明确结果的新的语义网络。
语义网络可用于表示多元关系，扩展后可以表示更复杂的问题2-2 设有3个传教士和3个野人来到河边，打算乘一只船从右岸渡到左岸去。
该船的负载能力为两人。
在任何时候，如果野人人数超过传教士人数，那么野人就会把传教士吃掉。
他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去?用Si(nC, nY) 表示第i次渡河后，河对岸的状态，nC表示传教士的数目，nY表示野人的数目，于总人数的确定的，河对岸的状态确定了，河这边的状态也即确定了。
考虑到题目的限制条件，要同时保证，河两岸的传教士数目不少于野人数目，故在整个渡河的过程中，允许出现的状态为以下3种情况： 1. nC=0 2. nC=33. nC=nY>=0 (当nC不等于0或3)用di(dC, dY)表示渡河过程中，对岸状态的变化，dC表示，第i次渡河后，对岸传教士数目的变化，dY表示，第i次渡河后，对岸野人数目的变化。
人工智能概论第1章-绪论
1956年的达特茅斯会议是由麦卡锡、明斯基、罗彻斯特和香农等一批有远 见卓识的青年科学家共同研究和讨论用机器来模拟智能的一系列相关问题，并 首次提出了“人工智能”这一术语。
该术语标志“人工智能”新学科的正式诞生。此外会议给了“人工智能” 的第一个准确的描述。
2006年，达特茅斯会议50年后，当事人重聚(左起：摩尔、麦卡锡、明斯基、 塞弗里奇、所罗门诺夫)
22
➢人工智能的应用发展期
20世纪80年代机器学习取代逻辑计算，“知识处理”成为了主流AI研究的焦点。
卡内基·梅隆大学为数字设备公司设计了一个名为 XCON 的专家系统
B
人工智能的应用发展 期
（1980-1989）
D c
A
人工智能的诞生 （1943-1956）
人工智能的第一个 低谷
（1974-1980）
E
人工智能的第二个 低谷
(1989-1993)
人工智能的稳步发 展期
（1993-2006）
F
人工智能的蓬勃 发展期
（2006-至今）
G
14
➢人工智能的诞生
在20世纪40年代到20世纪50年代，一群来自不同领域（数学，心理学，工 程学，经济学和政治学）的科学家开始探索如何实现用生命体外的东西模拟人 类的智慧。
12
➢人工智能的发展现状
从人工智能的应用场景来看，目前的人工智能仍是以具体应用领域为主的弱人工 智能。 其内容和相关领域包括机器视觉，专家系统，智能工厂，智能控制，智能搜索， 机器人，自动规划，无人驾驶，定理证明，棋类博弈，遗传编程，语言识别，自然 语言处理等。 1997年，打败了世界围棋冠军的IBM公司“深蓝”超级计算机也是IA，不是AI。 尽管这一事件被一些被戏称为“人工智能的历史上的里程碑事件”。
人工智能及其应用第四版答案
人工智能及其应用第四版答案【篇一：人工智能及其应用习题参考答案第9章】txt>9-l分布式人工智能系统有何特点试与多艾真体系统的特性加以比较。
分布式人工智能系统的特点：(1)分布性系统信息(数据、知识、控制)在逻辑上和物理上都是分布的(2)连接性各个子系统和求解机构通过计算机网络相互连接(3)协作性各个子系统协调工作(4)开放性通过网络互连和系统的分布，便于扩充系统规模(5)容错性具有较多的冗余处理结点、通信路径和知识，提高工作的可靠性(6)独立性系统把求解任务归约为几个相对独立的子任务，降低了问题求解及软件开发的复杂性9-2什么是艾真体你对agent的译法有何见解agent是能够通过传感器感知其环境，并借助执行器作用于该环境的实体，可看作是从感知序列到动作序列的映射。
其特性为：行为自主性，作用交互性，环境协调性，面向目标性，存在社会性，工作协作性，运行持续性，系统适应性，结构分布性, 功能智能性把agent译为艾真体的原因主要有：(1)一种普遍的观点认为，agent是一种通过传感器感知其环境，并通过执行器作用于该环境的实体。
(2)“主体” 一词考虑到了agent具有自主性，但并未考虑agent 还具有交互性，协调性，社会性，适应性和分布性的特性(3)“代理”一词在汉语中已经有明确的含义，并不能表示出agent的原义(4)把agent译为艾真体，含有一定的物理意义，即某种“真体” 或事物，能够在十分广泛的领域内得到认可(5)在找不到一个确切和公认的译法时，宜采用音译9-3艾真体在结构上有何特点在结构上又是如何分类的每种结构的特点为何真体=体系结构+程序(1)在计算机系统中，真体相当于一个独立的功能模块，独立的计算机应用系统。
(2)真体的核心部分是决策生成器或问题求解器，起到主控作用(3)真体的运行長一个或多个进程，并接受总体调度(4)各个真体在多个计算机cpu上并行运行，其运行环境由体系结构支持。
第1章人工智能及其发展2PPT课件
2020/8/4
第1章人工智能及其发展
8
对智能现象有哪些不同的认识观点？
思维理论：又称作认知科学，它认为智能的核心是思维，
一切智慧及其知识均源于活体大脑的思维。因此，通过研究 思维规律与思维方法，有望揭示智能的本质。
知识阈值(Threshold)理论：强调知识对智能的重要影
2020/8/4
第1章人工智能及其发展
12
智能原理与智能层次结构
人类智能生理机构：一般来说，其由中枢神经系统和周
围神经系统两大部分组成；而每一部分又都有十分复杂的细 微结构。人脑是中枢神经系统的主要部分，能够实现诸如学 习、思维、知觉等复杂的高级智能；其它神经系统配合人脑 完成智能协同工作。
一个有趣的事实：根据现代脑科学和神经生理学的研究
视觉 听觉 嗅觉 触觉
2020/8/4
第1章人工智能及其发展
7
对智能现象有哪些不同的认识观点？
智能现象本质是人类尚未完全探索明白的四大 奥 秘之一。
四大奥秘：宇宙起源、物质形态、生命活动、 智
能发生。尽管如此，人类在对脑科学和智能 认识 的研究中，逐渐形成了许多不同的研究观点。 其中， 最著名并具代表性的理论有三种
第1章人工智能及其发展
4
人工智能的 研究内容——
机器思维 机器感知 决策与行为
其目的即实现人的 智能！
2020/8/4
第1章人工智能及其发展
5
其中，对照人类智能，则人工 智能研究的基本问题还有：
常识的表达与理解 情感的描述 感知能力
2020/8/4
第1章人工智能及其发展
6
例如，自然感知能力有：
智能家居中的人工智能算法及其应用
智能家居中的人工智能算法及其应用第一章：什么是智能家居？随着科技的发展，家居也进入了智能化的时代。
智能家居是一种通过智能技术控制房屋设备或者家庭电器的系统。
智能家居可以自动执行任务、调节室温、光线、安全等方面进行监控等等。
这些技术的应用不仅提高了家居的舒适性和便利性，而且实现了智能节能，让我们的生活更加的科技与智能。
第二章：智能家居中的人工智能算法在智能家居系统中，人工智能算法起到至关重要的作用。
人工智能是一种模拟智能的技术，在智能家居领域中小有发挥。
人工智能算法可以通过强大的算力和算法进行数据收集和智能处理，从而独立的运行系统。
目前，智能家居中应用的人工智能算法主要有以下几种：1. 机器学习算法机器学习算法是一种基于大量数据训练智能系统的方法，通过分析数据得出规律，从而进行智能决策和控制。
这种技术应用广泛用于识别声音，识别图像，语音识别等等。
2. 深度学习算法深度学习算法是机器学习的一种，它是一种基于神经网络的算法模型。
通过对大量输入数据的学习，不断优化模型的各个参数，让神经网络在识别、学习、预测等方面可以完成类似人类的任务。
3. 神经网络算法神经网络算法是模仿人脑神经系统的工作原理，从而形成一种智能体。
这种算法依赖于大量的数据输入和相应的算法反馈，不断学习和提高，最终实现智能化决策。
第三章：人工智能算法在智能家居中的应用智能家居中，人工智能算法的应用主要体现在以下四个方面：1. 家庭安全智能家居可以建立一套完善的家庭安全系统，实时监测环境中的异动，当发生危险时，通过智能识别和控制，进行有效的安全保护。
这个系统可以通过使用机器学习算法等技术进行智能信息收集和分类，从而能够更好地判断家庭中是否存在安全隐患。
2. 温控系统智能家居的温控系统可以根据住户的习惯和需求，自动控制室内的温度。
这个系统可以使用深度学习算法来预测室内温度的变化，从而进行最佳的室内温度调节。
3. 智能家居中的智能化控制智能家居最具有吸引力的功能就是智能化控制。