人工智能导论.ppt
第一讲(人工智能导论)
深蓝
• 1997年5月11日北京时间早晨4时50分,一台名叫 “深蓝”的超级电脑在棋盘C4处落下最后一颗棋 子,全世界都听到了震撼世纪的叫杀声──“将 车”!这场举世瞩目的“人机大战”,终于以机 器获胜的结局降下了帏幕。
• “深蓝”是一台智能电脑,是人工智能的杰作。 新闻媒体以挑衅性的标题不断地发问:电脑战胜 是一个人,还是整个人类的智能?连棋王都认了 输,下一次人类还将输掉什么?智慧输掉了,人 类还剩些什么?于是,人工智能又一次成为万众 关注的焦点,成为电脑科学界引以自豪的学科。
• 17世纪,有人提出推理如同数字计算,帕斯卡写到: “算术机器产生的效果显然更接近思维,而不是动物的 其他活动。”
• 结论:肯定的结论,即可以用一个规则集合描述意 识的形式化部分
• 精神的意识是如何从物质的大脑产生出来?
– Descartes(笛卡尔)给出了第一个关于意识和物质之间区 别以及由此产生的清晰的讨论
AI的基础
• 哲学:标出了AI的大部分重要思想 • 数学:使AI成为一门规范科学 数学形式化 • 神经科学:网络,并行处理 • 心理学:认知理论 • 计算机工程:AI的“载体” • 语言学:知识表示、语法
哲学
• 形式化规则能用来抽取合理的结论吗?
• 亚里士多德(Aristotle)为形式逻辑奠定了基础,第 一个把支配意识的理性部分法则形式化为精确的法则集 合,典型代表就是三段论,即初始前提的条件下机械地 推导出结论。
• Winston, 1992:人工智能是研究那些使理解、推 理和行为成为可能的计算。
• Luger和Stubblefield,1993:人工智能是计算机 科学中,与智能行为的自动化有关的一个分支。
AI的理解是一个过程
人工智能导论 课件 PPT -《人工智能导论》课程标准
《人工智能应用基础》课程标准一、课程定位“人工智能”是21世纪计算机科学发展的主流,为了培养国家建设跨世纪的有用人才,开设《人工智能应用基础》课程是十分必要的。
《人工智能应用基础》作为一门必修课程,其中涉及的理论、原理、方法和技术有助于学生进一步学习其他专业课程。
开设本课程的目的是培养学生的“智能”观念;了解人工智能的基本理论、基本方法和基本技术;提高智能产品的使用能力,为今后的工作中的智能设备使用打下坚实的基础。
先修课程:《计算机应用基础》二、课程目标(一)知识目标1.了解人工智能产业的发展现状与市场需求;2.了解人工智能对现代生活的改变和影响;3.了解人工智能定义、研究领域、发展、社会价值和应用领域、未来与展望;4.了解知识表示、知识图谱、机器学习、人工神经网络与深度学习、智能识别、自然语言理解、专家系统及智能体与智能机器人的相关概念及应用。
(二)能力目标1、培养人工智能的应用能力,开拓学生的科技视野;2、能够熟练使用生活中常用的人工智能产品;3、熟悉人工智能对工业、医疗、安防、社交、机器人、无人驾驶、家居、生活服务等方面的应用渗透。
(三)素质目标1、养成善于思考、深入研究的良好自主学习的习惯和创新精神;2、培养细致缜密的工作态度、团结协作的良好品质、沟通交流和书面表达能力;3、养成爱岗敬业、遵守职业道德规范、诚实、守信的高尚品质。
三、课程内容与课时分配课程全景式介绍人工智能知识体系与热门应用领域,以人工智能的应用领域为线索介绍学习领域。
通过案例导读引入相应领域的学习,通过案例延伸理解学习领域的实际应用和未来发展。
尽量用通俗易懂的语言和应用案例引导学生进入人工智能应用领域的学习。
课程内容:四、教学资源要求(一)教材选用原则教材应充分体现培养学生的职业能力,通俗易懂,内容全面,应用性强。
能够以知识和技术应用案例为根本出发点详细介绍了人工智能的主要内容和实际应用。
在内容上降低了人工智能学习的知识难度,易于高职学生学习掌握。
《人工智能导论》第3章 图搜索与问题求解
第 3 章 图搜索与问题求解 图 3-5 修改返回指针示例
第 3 章 图搜索与问题求解
说明:
(1) 这里的返回指针也就是父节点在CLOSED表中的编 号。
(2) 步6中修改返回指针的原因是, 因为这些节点又被第 二次生成, 所以它们返回初始节点的路径已有两条, 但这两 条路径的“长度”可能不同。 那么, 当新路短时自然要走 新路。
第 3 章 图搜索与问题求解
3.1.5 加权状态图搜索
1.加权状态图与代价树
例3.6 图3-9(a)是一个交通图,设A城是出发地,E城 是目的地, 边上的数字代表两城之间的交通费。试求 从A到E最小费用的旅行路线。
第 3 章 图搜索与问题求解 图 3-9 交通图及其代价树
第 3 章 图搜索与问题求解
第 3 章 图搜索与问题求解
3. 状态图表示
一个问题的状态图是一个三元组 (S, F, G)
其中S是问题的初始状态集合, F是问题的状态转换 规则集合, G是问题的目标状态集合。
一个问题的全体状态及其关系就构成一个空间, 称为状态空间。所以,状态图也称为状态空间图。
第 3 章 图搜索与问题求解
例 3.7 迷宫问题的状态图表示。
的返回指针和f(x)值, 修改原则是“抄f(x)
”。
(2)对其余子节点配上指向N的返回指针后放入OPEN表中, 并对OPEN表按f(x)值以升序排序, 转步2。
第 3 章 图搜索与问题求解
算法中节点x的估价函数f(x)的计算方法是 f(xj)=g(xj)+h(xj) =g(xi)+c(xi, xj)+h(xj) (xj是xi的子节点)
人工智能导论课件第2章第6-7节
2.6.1 智慧教育的定义
• “智慧”指“辨析判断、发明创造的能力”,而“智慧教育”的定义,就是 “通过构建技术融合的学习环境,让教师能够施展高效的教学方法,让学习者 能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验,使其由不能变为可能,由 小能变为大能,从而培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维 品质、较深的创造潜能的人才” 。
– (3)智慧校园是智慧教育的一部分,而智慧校园更是智慧学习环境的具体 承载者。如:强调在为师生、领导、社会提供全时段、泛在、多方式、互 动安全的服务接入与教育教学能力,也有强调技术手段,如强调必须使用 虚拟化、AR/VR、大数据、云计算、人工智能等前沿技术描述下的集合物 联网智慧建筑集合。
2.6.3 建设智慧教室
2.7 智慧新零售
• 马云认为,五大变革将深刻影响各行各业,这五大变革分别是新零售、新制造、 新金融、新技术和新能源。 – 新零售。可总结为“线上+线下+物流,其核心是以消费者为中心的会员、 支付、库存、服务等方面数据的全面打通”。 – 新制造。过去,制造讲究规模化、标准化,但是,未来30年制造讲究的是 智慧化、个性化、定制化; – 新金融。未来,新金融必须支持新的八二理论,也就是支持80%的中小企 业、个性化企业;
• 关于智慧教育的概念主要有以下几种观点: – (1)“智慧教育”是智能教育(Smart Education),主要是使用先进的 信息技术实现教育手段的智能化。该观点重点关注技术手段。 – (2)智慧教育是一种基于学习者自身的能力与水平,兼顾兴趣,通过娴熟 的运用信息技术,获取丰富的学习资料,开展自助式学习的教育。该观点 重点关注学习过程与方法,认为SMART是由自主式(Self-directed)、兴 趣(Motivated)、能力与水平(Adaptive)、丰富的资料(Resource enriched),信息技术(Technology embedded)等词汇构成的合成词。
人工智能导论--第一章绪论
1.2.1 如何衡量机器具有智能
两种衡量机器智能的观点:
弱人工智能:强调智能的外在表现,认为 通过机器的行为可以反映出机器是否具有 智能,只要表现得像人一样的机器就具有 智能。----图灵测试
强人工智能:强调智能内在机制,认为不 仅要看到机器的行为,而且要了解表现出 相应行为的机器是否确实在思考,只有像 人一样思考的机器才具有智能。----中文屋
13、智能控制:无需人的干预或者基本无需人的干预, 能独立地驱动机器实现其目标的自动控制技术。
14、智能决策支持系统:决策支持系统是在管理信息系 统基础上发展起来的计算机管理系统。智能决策支持系 统即是将人工智能技术应用于决策支持系统而形成的。
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。
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
1.2 人工智能
一般性概念:人工智能是关于理解人类智 能内在机制,并在机器上予以实现的科学。 具有能力和科学两方面的含义:
知识表示-人工智能导论
那么:购买黄金
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3.1.2 知识的种类
形式
知识
严密性 与可靠性
确定性
显隐
理
经
确不
式式
论
验
定确
知知
知
知
性定
识识
识
识
知知
识识
确切性
确 切 描 述 知 识
不 确 切 描 述 知 识
17
3.1.3 知识的特性 * 相对正确性 * 不确定性 * 可表示性 * 可利用性
40
例3:
① 有的人喜欢梅花,有的人喜欢菊花,有的人既 喜欢梅花又喜欢菊花。
定义谓词:LIKE(x, y): x喜欢y。
定义个体:x:人
meihua:梅花 juhua:菊花 表示为: (x)L ( I(K x,m Ee)i )h (y u )L (aI(K y,jE uh ))ua (z)L ( I(K z,m Ee)ih Lu I(K za ,jE uh ))ua
3.1 知识与知识表示
主
3.2 一阶谓词逻辑表示法
要
3.3 产生式表示法
内
3.4 语义网络表示法
容 3.5 框架表示法
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3.2 一阶谓词逻辑表示法
一阶谓词逻辑表示法是一种重要的知识表 示方法,它以数理逻辑为基础,是到目前为止 能够表达人类思维活动规律的一种最精确的形 式语言。
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3.2.1 谓词、函数、量词(参见教材95页)
知识是由特定领域的描述、关系
和过程组成的。
• Hayes-roth 知识是事实、信念和启发式规则。
• 知识库观点
知识是某领域中所涉及的各有关
人工智能导论 第4章 不确定性推理方法(导论) 1-41
CF1(H ) =CF(H , E1)× max{0,CF(E1)} CF2(H ) =CF (H , E2 )× max{0,CF (E2 )}
19
4.2 可信度方法
5. 结论不确定性的合成算法
(2)求出E1与E2对H的综合影响所形成的可信度 CF1,2(H ):
教材:
王万良《人工智能导论》(第4版) 高等教育出版社,2017. 7
第4章 不确定性推理方法
现实世界中由于客观上存在的随机性、模糊性,反 映到知识以及由观察所得到的证据上来,就分别 形 成了不确定性的知识及不确定性的证据。因而 还必 须对不确定性知识的表示及推理进行研究。 这就是 本章将要讨论的不确定性推理。
3
第4章 不确定性推理方法
✓4.1 不确定性推理中的基本问题
4.2 可信度方法 4.3 证据理论 4.4 模糊推理方法
4
4.1 不确定性推理中的基本问题
推理:从已知事实(证据)出发,通过运用相 关 知识逐步推出结论或者证明某个假设成立或 不成 立的思维过程。
不确定性推理:从不确定性的初始证据出发, 通 过运用不确定性的知识,最终推出具有一定 程度 的不确定性但却是合理或者近乎合理的结 论的思 维过程。
r1 : CF1(H ) 0.8 max{0,CF(E1 )}
0.8 max{0,0.35} 0.28
23
4.2 可信度方法
解: 第一步:对每一条规则求出CF(H)。
r2 : CF2 (H ) 0.6 max{0,CF(E2 )}
0.6 max{0,0.8} 0.48
r3 : CF3(H ) 0.5 max{0,CF(E3 )}
4. 不确定性的传递算法
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人工智能是研究使计算机模拟人类的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。
人工智能的特点
人工智能经历了六十多年的发展,现在已进入AI 2.0阶段
人工智能的分类
斯图尔特·罗素
斯图尔特·罗素(Stuart Russell),世界经济论坛(WEF)人工智能委员会副主席、加州大学伯克利分校人工智能中心创始人。
斯蒂芬·威廉·霍金
斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking),著名物理学家,被誉为继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家。他曾经指出:强大的人工智能的崛起,要么是人类历史上最好的事,要么是最糟的。
自1956年诞生以来,人工智能研究已经取得了许多令人兴奋的成果,并在多个领域得到了广泛的应用,极大地改变了人们的社会生活。本节将对人工智能的概念作简单的介绍。
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新的技术科学。
2017年8月3日,腾讯公司正式发布了人工智能医学影像产品——腾讯觅影。同时,还宣布成立人工智能医学影像联合实验室。
2017年10月11日,阿里巴巴首席技术官张建锋宣布成立全球研究院——达摩院。达摩院的成立,代表着阿里巴巴正式迈入全球人工智能等前沿科技的研发行列。
从细分的研究领域来看,最受国际人工智能人才青睐的领域为机器学习、数据挖掘和模式识别,中国人工智能人才则倾向于投入遗传算法、神经网络和故障诊断方面。
1950年,一位名叫马文·明斯基(Marvin Lee Minsky,后被称为“人工智能之父”)的大四学生与他的同学邓恩·埃德蒙(Dean Edmunds)一起,建造了世界上第一台神经网络计算机,被看作是人工智能的一个起点。
920091-人工智能导论(第4版)-第2章 知识表示(导论)
▪ ( x)( y) F(x, y) 表示在个体域中存在个体x与个体y,
x与y是朋友。
▪ ( x)( y) F(x, y) 表示对于个体域中的任何两个个体x
和y,x与y都是朋友。
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2.2.3 谓词公式
全称量词和存在量词出现的次序将影响命题的意思。 例如:
▪ ( x)( y)(Employee(x) → Manager(y, x)) :
Introduction of Artificial Intelligence
第 2 章 知识表示
教材:
王万良《人工智能导论》(第4版) 高等教育出版社,2017.7
第2章 知识表示
人类的智能活动主要是获得并运用知识。知识是智 能的基础。为了使计算机具有智能,能模拟人类的 智能行为,就必须使它具有知识。但知识需要用适 当的模式表示出来才能存储到计算机中去,因此, 知识的表示成为人工智能中一个十分重要的研究课 题。 本章将首先介绍知识与知识表示的概念,然后介绍 一阶谓词逻辑、产生式、框架、语义网络等当前人 工智能中应用比较广泛的知识表示方法,为后面介 绍推理方法、专家系统等奠定基础。
词演算表达式的每个常量、变量、谓词和函数符号的 指派。
Friends (george, x) Friends (george, susie) T Friends (george, kate) F
对于每一个解释,谓词公式都可求出一个真值(T 或F)。
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2.2.4 谓词公式的性质
2. 谓词公式的永真性、可满足性、不可满足性
③ 经验引起的不确定性
④ 不完全性引起的不确定性
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2.1.2 知识的特性
3. 可表示性与可利用性
AI人工智能技术介绍课件
基础资源层:主要是计 算平台和数据中心,属于 计算智能;
技术层:通过机器学习 建模,开发面向不同领域 的算法和技术,包含感知 智能和认知智能;
应用层:主要实现人工 智能在不同场景下的应用。
人工智能系统的技术架构
智能终端
智能云平台
第一节
人工智能的新革命
• 人工智能简述 • 深度学习算法 • 知识图谱
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
启发式 搜索
图论
AI系统 和语言
自然语言系统
心理学
语言学
符号操作 管理科学
博弈
现代控制理论
常识性推理演 绎、问题求解
系统程序设计
控
信息处理心理学
制 理
逻辑
心理学
逻辑
论
近期主要应用领域
AI人工智能技术介绍PPT
2021/12/26
自动化技术发展趋势
自动化技术是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性系统工 程,其对象为大规模、复杂的工程和非工程系统
广义内涵包括三方面的含义:代替人体力劳动的机器人;代替 或辅助人脑力劳动的程序;对人机进行协调、管理、控制和优 化的智能系统
研究内容包括自动控制和信息处理两方面,应用包括过程自 动化、机械制造自动化、管理自动化和家庭自动化等
人类个体比其他动物没有多大优势,掌握 了符号语言,人类社会的结构发生了突变, 有了一个连接在一起的集体大脑。这种物 种之间相互关联、相互作用的方式,才是 我们和其他物种的真正区别
AI学科结构
