第一章 AI緒論oommtt.doc

第一章 緒論人工智能定義11956年正式提出人工智能學(xué)科，1956-2011，55年；人工智能，Artificial Intelligence，簡稱AI；人工智能的目的就是讓計(jì)算機(jī)這臺(tái)機(jī)器能夠象人一樣思考；本質(zhì)問題：研究如何制造出人造的智能機(jī)器或系統(tǒng)，來模擬人類智能活動(dòng)的能力，以延伸人們智能的科學(xué)?，F(xiàn)代人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI），一般認(rèn)為起源于美國1956年的一次夏季討論（達(dá)特茅斯會(huì)議），在這次會(huì)議上，第一次提出了“Artificial Intelligence”這個(gè)詞。圖靈(19121954)：英國數(shù)學(xué)家，1936年創(chuàng)立了自動(dòng)機(jī)理論，自動(dòng)機(jī)理論亦稱圖靈機(jī)，是一個(gè)理論計(jì)算機(jī)模型。 莫克利(19071980)：美國數(shù)學(xué)家、電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的先驅(qū)，他與?？颂?J.P.Eckert)合作，1946年研制成功了世界上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)ENIAC1人工智能定義2定義1 智能機(jī)器(intelligent machine)能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種擬人任務(wù)的機(jī)器。例子1：能夠模擬人的思維，進(jìn)行博弈的計(jì)算機(jī)。1997年5月11日，一個(gè)名為“深藍(lán)”(Deep Blue)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)戰(zhàn)勝當(dāng)時(shí)的國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。 例子2：能夠進(jìn)行深海探測的潛水機(jī)器人。例子3：在星際探險(xiǎn)中的移動(dòng)機(jī)器人，如美國研制的火星探測車。定義2 人工智能從學(xué)科的界定來定義：人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，主要是研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器。它的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來模仿和執(zhí)行人腦的某些智能功能，并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。從人工智能所實(shí)現(xiàn)的功能來定義：人工智能是智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類智能有關(guān)的功能，如判斷、推理、證明、識(shí)別、感知、理解、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動(dòng)。現(xiàn)代人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI），一般認(rèn)為起源于美國1956年的一次夏季討論（達(dá)特茅斯會(huì)議），在這次會(huì)議上，第一次提出了“Artificial Intelligence”這個(gè)詞。圖靈(19121954)：英國數(shù)學(xué)家，1936年創(chuàng)立了自動(dòng)機(jī)理論，自動(dòng)機(jī)理論亦稱圖靈機(jī)，是一個(gè)理論計(jì)算機(jī)模型。 莫克利(19071980)：美國數(shù)學(xué)家、電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的先驅(qū)，他與?？颂?J.P.Eckert)合作，1946年研制成功了世界上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)ENIAC2AI起源3人工智能的發(fā)展是以硬件與軟件為基礎(chǔ)。它的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的發(fā)展歷程。人們從很早就已開始研究自身的思維形成，早在亞里士多德(公元前384-322年)就著手解釋和編注他稱之為三段論的演繹推理，邁出了向人工智能發(fā)展的早期步伐，可以看作為原始的知識(shí)表達(dá)規(guī)范。亞里士多德(公元前384-322年)什么是三段論？三段論是以真言判斷為其前提的一種演繹推理，它借助于一個(gè)共同項(xiàng)，把兩個(gè)直言判斷聯(lián)系起來，從而得出結(jié)論。例如：一切金屬都是能夠熔解的；鐵是金屬；所以，鐵是能夠熔解的?，F(xiàn)代人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI），一般認(rèn)為起源于美國1956年的一次夏季討論（達(dá)特茅斯會(huì)議），在這次會(huì)議上，第一次提出了“Artificial Intelligence”這個(gè)詞。圖靈(19121954)：英國數(shù)學(xué)家，1936年創(chuàng)立了自動(dòng)機(jī)理論，自動(dòng)機(jī)理論亦稱圖靈機(jī)，是一個(gè)理論計(jì)算機(jī)模型。 莫克利(19071980)：美國數(shù)學(xué)家、電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的先驅(qū)，他與埃克特(J.P.Eckert)合作，1946年研制成功了世界上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)ENIAC34自遠(yuǎn)古以來，人類就有用機(jī)器代替人們腦力勞動(dòng)的幻想：公元前900多年我國有歌舞機(jī)器人流傳的記載。 亞里斯多德（公元前384322）：古希臘偉大的哲學(xué)家和思想家，創(chuàng)立了演繹法。 萊布尼茨(16461716)：德國數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家把形式邏輯符號(hào)化，奠定了數(shù)理邏輯的基礎(chǔ) 圖靈(19121954)：英國數(shù)學(xué)家，1936年創(chuàng)立了自動(dòng)機(jī)理論，自動(dòng)機(jī)理論亦稱圖靈機(jī)，是一個(gè)理論計(jì)算機(jī)模型。 莫克利(19071980)：美國數(shù)學(xué)家、電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的先驅(qū)，他與?？颂?J.P.Eckert)合作，1946年研制成功了世界上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)ENIAC 麥克洛奇和皮茲：美國神經(jīng)生理學(xué)家，于1943年建成了第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(MP模型)。 維納（18741956) ：美國著名數(shù)學(xué)家、控制論創(chuàng)始人。1948年創(chuàng)立了控制論?？刂普撓蛉斯ぶ悄艿臐B透，形成了行為主義學(xué)派。 圖靈又于1950年，發(fā)表題為計(jì)算機(jī)能思維嗎？的著名論文，明確提出了“機(jī)器能思維”的觀點(diǎn)。 這些，都為人工智能的誕生準(zhǔn)備了必要的思想、理論和物質(zhì)技術(shù)條件。AI發(fā)展-孕育期5AI誕生于一次歷史性的聚會(huì)時(shí)間：1956年夏季地點(diǎn)：達(dá)特莫斯 (Dartmouth) 大學(xué)目的：為使計(jì)算機(jī)變得更“聰明” ，或者說使計(jì)算機(jī)具有智能發(fā)起人： 麥卡錫(J.McCarthy） ，達(dá)特茅斯學(xué)院（Dartmouth）的年輕數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)專家，后為MIT教授 明斯基(M.L.Minsky），哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)家、神經(jīng)學(xué)家，后為MIT教授 洛切斯特(N.Lochester)， IBM公司信息中心負(fù)責(zé)人 香農(nóng)(C.E.Shannon)，貝爾實(shí)驗(yàn)室信息部數(shù)學(xué)研究員參加人： 莫爾(T.more)、塞繆爾(A.L.Samuel)， IBM公司 塞爾夫里奇(O.Selfridge)、索羅蒙夫(R.Solomonff) ， MIT 紐厄爾(A.Newell)，蘭德(RAND)公司 西蒙(H.A.Simon)，卡內(nèi)基(Carnagie)工科大學(xué)會(huì)議結(jié)果： 由麥卡錫提議正式采用了“Artificial Intelligence”這一術(shù)語AI發(fā)展-形成期6心理學(xué)小組：1957年，紐厄爾、肖(J.Shaw)和西蒙等人的心理學(xué)小組研制了稱為邏輯理論機(jī)的數(shù)學(xué)定理證明程序。 1960年研制了通用問題求解程序。該程序當(dāng)時(shí)可解決11種類型的問題，如不定積分、三角函數(shù)、代數(shù)方程、猴子摘香蕉、梵塔、人羊過河等。 IBM工程小組：1956年，塞繆爾在IBM704計(jì)算機(jī)上研制成功了具有自學(xué)習(xí)、自組織和自適應(yīng)能力的西洋跳棋程序。這個(gè)程序可以從棋譜中學(xué)習(xí)，也可以在下棋過程中積累經(jīng)驗(yàn)、提高棋藝。通過不斷學(xué)習(xí)，該程序1959年擊敗了塞繆爾本人，1962年又擊敗了一個(gè)州的冠軍。 MIT小組：1958年，麥卡西建立了行動(dòng)規(guī)劃咨詢系統(tǒng)。 1960年，麥卡西又研制了人工智能語言LISP。 1961年，明斯基發(fā)表了“走向人工智能的步驟”的論文，推動(dòng)了人工智能的發(fā)展。 其他方面：1965年，魯賓遜(J.A.Robinson)提出了歸結(jié)（消解）原理。 1965年，費(fèi)根鮑姆開始研究化學(xué)專家系統(tǒng)DENDRAL。AI發(fā)展-形成期麻省理工學(xué)院MIT7專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用，從一般思維規(guī)律探討走向?qū)ｉT知識(shí)運(yùn)用的重大突破，是AI發(fā)展史上的一次重要轉(zhuǎn)折。 1972年，費(fèi)根鮑姆開始研究MYCIN專家系統(tǒng)，并于1976年研制成功。從應(yīng)用角度看，它能協(xié)助內(nèi)科醫(yī)生診斷細(xì)菌感染疾病，并提供最佳處方。從技術(shù)角度看，他解決了知識(shí)表示、不精確推理、搜索策略、人機(jī)聯(lián)系、知識(shí)獲取及專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)等一系列重大技術(shù)問題。 1976年，斯坦福大學(xué)的杜達(dá)(R.D.Duda)等人開始研制地質(zhì)勘探專家系統(tǒng)PROSPECTOR 這一時(shí)期，與專家系統(tǒng)同時(shí)發(fā)展的重要領(lǐng)域還有計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器人，自然語言理解與機(jī)器翻譯等。 AI發(fā)展-發(fā)展期80年代，人工智能發(fā)展達(dá)到階段性的頂峰87,89年世界大會(huì)有67千人參加。硬件公司有上千個(gè)。Lisp硬件、Lisp機(jī)形成產(chǎn)品。同時(shí)，在專家系統(tǒng)及其工具越來越商品化的過程中，國際軟件市場上形成了一門旨在生產(chǎn)和加工知識(shí)的新產(chǎn)業(yè)-知識(shí)產(chǎn)業(yè)。應(yīng)該說，知識(shí)工程和專家系統(tǒng)是近十余年來人工智能研究中最有成就的分支之一。 同年代，1986年Rumlhart領(lǐng)導(dǎo)的并行分布處理研究小組提出了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的反向傳播學(xué)習(xí)算法，解決了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類能力有限這一根本問題。從此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)入新的高潮。AI發(fā)展-發(fā)展期890年代，計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢為小型化、并行化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。人工智能技術(shù)逐漸與數(shù)據(jù)庫、多媒體等主流技術(shù)相結(jié)合，并融合在主流技術(shù)之中，旨在使計(jì)算機(jī)更聰明、更有效、與人更接近。美國的星球大戰(zhàn)計(jì)劃英國的ALVEY計(jì)劃法國的UNIKA計(jì)劃日本的實(shí)況計(jì)算計(jì)劃（Real world computing）中國的863計(jì)劃AI發(fā)展-發(fā)展期9AI研究思路1.研究認(rèn)知過程的任務(wù) 人的心理活動(dòng)具有不同的層次，它可以與計(jì)算機(jī)的層次相比較。人類認(rèn)知活動(dòng)與計(jì)算機(jī)的比較10心理活動(dòng)的最高層級(jí)是思維策略，中間一層是初級(jí)信息處理，最低層級(jí)是生理過程，即中樞神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)元和大腦的活動(dòng)，與此相應(yīng)的是計(jì)算機(jī)程序、語言和硬件。研究認(rèn)知過程的主要任務(wù)是探求高層次思維決策與初級(jí)信息處理的關(guān)系，并用計(jì)算機(jī)程序來模擬人的思維策略水平，而用計(jì)算機(jī)語言模擬人的初級(jí)信息處理過程。AI研究思路2.智能信息處理系統(tǒng)的假設(shè)11T表示時(shí)間變量，x表示認(rèn)知操作，x變化x為當(dāng)時(shí)機(jī)體狀態(tài)S和外界刺激R的函數(shù)。用物理符號(hào)系統(tǒng)表示思維過程。AI研究思路12完整的物理符號(hào)系統(tǒng)必須具有下列6種功能：（1）輸入符號(hào)（2）輸出符號(hào)（3）存儲(chǔ)符號(hào)（4）復(fù)制符號(hào)（5）建立符號(hào)結(jié)構(gòu)：尋找各個(gè)符號(hào)之間的關(guān)系。（6）條件性遷移：根據(jù)已有符號(hào)完成活動(dòng)過程。假設(shè)：任何一個(gè)系統(tǒng)，如果它能表現(xiàn)出智能，那么它就必定能夠執(zhí)行上述6種功能。反之，任何系統(tǒng)如果具有這6種功能，那么它就能夠表現(xiàn)出智能；這種智能指的是人類所具有的那種智能。把這個(gè)假設(shè)稱為物理符號(hào)系統(tǒng)的假設(shè)。AI研究思路物理符號(hào)系統(tǒng)的假設(shè)伴隨有3個(gè)推論，或稱為附帶條件。推論一:既然人具有智能，那么他(她)就一定是個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)。推論二:既然計(jì)算機(jī)是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，它就一定能夠表現(xiàn)出智能。 推論三:既然人是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)也是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，那么我們就能夠用計(jì)算機(jī)來模擬人的活動(dòng)。 1940年，控制論之父維納開始考慮計(jì)算機(jī)如何能像大腦一樣工作。他發(fā)現(xiàn)了二者的相似性。維納認(rèn)為計(jì)算機(jī)是一個(gè)進(jìn)行信息處理和信息轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，只要這個(gè)系統(tǒng)能得到數(shù)據(jù)，機(jī)器本身就應(yīng)該能做幾乎任何事情。13AI研究思路1950年，圖靈發(fā)表了題為計(jì)算機(jī)能思考嗎？的論文，給人工智能下了一個(gè)定義，而且論證了人工智能的可能性。機(jī)器是否智慧？如果一臺(tái)機(jī)器能夠通過稱之為圖靈實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)，那它就是智慧的。圖靈實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)就是讓人在不看外型的情況下不能區(qū)別是機(jī)器的行為還是人的行為時(shí)，這個(gè)機(jī)器就是智慧的。3.人類智能的計(jì)算機(jī)模擬14AI研究思路圖靈測試游戲由一男(A)、一女(B)和一名詢問者(C)進(jìn)行；C與A、B被隔離，通過電傳打字機(jī)與A、B對(duì)話。詢問者只知道二人的稱呼是X，Y，通過提問以及回答來判斷，最終作出X是A，Y是B或者X是B，Y是A的結(jié)論。游戲中，A必須盡力使C判斷錯(cuò)誤，而B的任務(wù)是幫助C。當(dāng)一個(gè)機(jī)器代替了游戲中的A，并且機(jī)器將試圖使得C相信它是一個(gè)人。如果機(jī)器通過了圖靈測試，就認(rèn)為它是智慧的。15161.符號(hào)主義學(xué)派主要觀點(diǎn)：AI起源于數(shù)理邏輯，人類認(rèn)知的基元是符號(hào)，認(rèn)知過程是符號(hào)表示上的一種運(yùn)算 代表性成果：紐厄爾和西蒙等人研制的稱為邏輯理論機(jī)的數(shù)學(xué)定理證明程序 代表人物：紐厄爾、肖、西蒙和尼爾遜(Nilsson)等 AI學(xué)派之爭172.連接主義學(xué)派主要觀點(diǎn)：AI起源于仿生學(xué)，特別是人腦模型，人類認(rèn)知的基元是神經(jīng)元，認(rèn)知過程是神經(jīng)元的連接活動(dòng)過程代表性成果：由麥克洛奇和皮茲創(chuàng)立的腦模型，即MP模型 代表人物：麥克洛奇和皮茲AI學(xué)派之爭183.行為主義學(xué)派主要觀點(diǎn)：AI起源于控制論，智能取決于感知和行為，取決于對(duì)外界復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)，而不是推理。 代表性成果：Brooks教授研制的機(jī)器蟲代表人物： Brooks教授AI學(xué)派之爭AI的技術(shù)路線專用路線研制專用智能計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ密浖到y(tǒng)。通用路線利用知識(shí)工程在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)硬件及軟件基礎(chǔ)上支持人工智能開發(fā)。硬件路線認(rèn)為智能機(jī)器的開發(fā)主要依賴各種智能硬件技術(shù)。諸如超大規(guī)模集成電路，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬。軟件路線認(rèn)為智能機(jī)器的開發(fā)主要依賴各種智能軟件工具開發(fā)和運(yùn)用。AI的研究內(nèi)容知識(shí)的模型化和表示方法各種推理方法啟發(fā)式搜索理論機(jī)器學(xué)習(xí)21AI的應(yīng)用1.問題求解人工智能的第一個(gè)大成就是發(fā)展了能夠求解難題的下棋(如國際象棋)程序。在下棋程序中應(yīng)用的某些技術(shù)，如向前看幾步，并把困難的問題分成一些比較容易的子問題，發(fā)展成為搜索和問題歸約這樣的人工智能基本技術(shù)。今天的計(jì)算機(jī)程序能夠下錦標(biāo)賽水平的各種方盤棋、十五子棋和國際象棋。另一種問題求解程序把各種數(shù)學(xué)公式符號(hào)匯編在一起，其性能達(dá)到很高的水平，并正在為許多科學(xué)家和工程師所應(yīng)用。有些程序甚至還能夠用經(jīng)驗(yàn)來改善其性能。北京時(shí)間1997年5月12日凌晨4點(diǎn)50分，美國紐約公平大廈，當(dāng)IBM公司的“深藍(lán)”超級(jí)電腦將棋盤上的一個(gè)兵走到C4的位置上時(shí)，國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫?qū)Α吧钏{(lán)”的人機(jī)大戰(zhàn)落下帷幕，“深藍(lán)” 以3.5：2.5的總比分戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫。22IBM的深藍(lán)IBM的深藍(lán)兩次比賽1996年第一次的比賽結(jié)果 “深藍(lán)”：勝、負(fù)、平、平、負(fù)、負(fù)。1997年第二次的比賽結(jié)果“深藍(lán)”：負(fù)、勝、平、平、平、勝?！吧钏{(lán)”的技術(shù)指標(biāo)：32個(gè)CPU每個(gè)CPU有16個(gè)協(xié)處理器每個(gè)CPU有256M內(nèi)存（總8G內(nèi)存）每個(gè)CPU的處理速度為200萬步/秒每秒行棋速度：卡斯帕羅夫2步，“深藍(lán)”2億步。2324AI的應(yīng)用2.邏輯推理與定理證明邏輯推理是人工智能研究中最持久的子領(lǐng)域之一。其中特別重要的是要找到一些方法，只把注意力集中在一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫中的有關(guān)事實(shí)上，留意可信的證明，并在出現(xiàn)新信息時(shí)適時(shí)修正這些證明。對(duì)數(shù)學(xué)中臆測的定理尋找一個(gè)證明或反證，確實(shí)稱得上是一項(xiàng)智能任務(wù)。為此不僅需要有根據(jù)假設(shè)進(jìn)行演繹的能力，而且需要某些直覺技巧。1976年7月，美國的阿佩爾(K.Appel)等人合作解決了長達(dá)124年之久的難題-四色定理。他們用三臺(tái)大型計(jì)算機(jī)，花去1200小時(shí)CPU時(shí)間，并對(duì)中間結(jié)果進(jìn)行人為反復(fù)修改500多處。四色定理的成功證明曾轟動(dòng)計(jì)算機(jī)界。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?425AI的應(yīng)用3自然語言理解NLP(Natural Language Processing)自然語言處理也是人工智能的早期研究領(lǐng)域之一，人工智能在語言翻譯與語音理解程序方面已經(jīng)取得的成就，發(fā)展為人類自然語言處理的新概念。Alice-聊天機(jī)器人四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色。”用數(shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字。”2526AI的應(yīng)用四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字。”2627AI的應(yīng)用四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色。”用數(shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?728AI的應(yīng)用4自動(dòng)程序設(shè)計(jì)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)是人工智能的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。已經(jīng)研制出能夠以各種不同的目的描述(例如輸入/輸出對(duì)，高級(jí)語言描述，甚至英語描述算法)來編寫計(jì)算機(jī)程序。這方面的進(jìn)展局限于少數(shù)幾個(gè)完全現(xiàn)成的例子。對(duì)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)的研究不僅可以促進(jìn)半自動(dòng)軟件開發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展，而且也使通過修正自身數(shù)碼進(jìn)行學(xué)習(xí)(即修正它們的性能)的人工智能系統(tǒng)得到發(fā)展。自動(dòng)編制一份程序來獲得某種指定結(jié)果的任務(wù)同證明一份給定程序?qū)@得某種指定結(jié)果的任務(wù)是緊密相關(guān)的。后者叫做程序驗(yàn)證。許多自動(dòng)程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)將產(chǎn)生一份輸出程序的驗(yàn)證作為額外收獲。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字。”2829AI的應(yīng)用5專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)部具有大量專家水平的某個(gè)領(lǐng)域知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法來解決該領(lǐng)域的問題。也就是說，專家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)，根據(jù)某個(gè)領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)人類專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問題。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?930AI的應(yīng)用6機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)(自動(dòng)獲取新的事實(shí)及新的推理算法)是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑。學(xué)習(xí)能力無疑是人工智能研究上最突出和最重要的一個(gè)方面。人工智能在這方面的研究近年來取得了一些進(jìn)展。學(xué)習(xí)是人類智能的主要標(biāo)志和獲得知識(shí)的基本手段。正如香克(R. Shank)所說：一臺(tái)計(jì)算機(jī)若不會(huì)學(xué)習(xí)，就不能稱為具有智能的?！皺C(jī)器學(xué)習(xí)還有助于發(fā)現(xiàn)人類學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。所以這是一個(gè)始終得到重視，理論正在創(chuàng)立，方法日臻完善，但遠(yuǎn)未達(dá)到理想境地的研究領(lǐng)域。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字。”3031AI的應(yīng)用7人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究結(jié)果已經(jīng)證明，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理直覺和形象思維信息具有比傳統(tǒng)處理方式好得多的效果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有著非常廣闊的科學(xué)背景，是眾多學(xué)科研究的綜合成果。神經(jīng)生理學(xué)家、心理學(xué)家與計(jì)算機(jī)科學(xué)家的共同研究得出的結(jié)論是：人腦是一個(gè)功能特別強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜的信息處理系統(tǒng)，其基礎(chǔ)是神經(jīng)元及其互聯(lián)關(guān)系。因此，對(duì)人腦神經(jīng)元和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，可能創(chuàng)造出新一代人工智能機(jī)-神經(jīng)計(jì)算機(jī)。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?132AI的應(yīng)用8機(jī)器人學(xué)人工智能研究日益受到重視的另一個(gè)分支是機(jī)器人學(xué)，其中包括對(duì)操作機(jī)器人裝置程序的研究。這個(gè)領(lǐng)域所研究的問題，從機(jī)器人手臂的最佳移動(dòng)到實(shí)現(xiàn)機(jī)器人目標(biāo)的動(dòng)作序列的規(guī)劃方法，無所不包。ASIMO（日語：）是日本本田研究院開發(fā)的人形機(jī)器人，站立時(shí)約130公分，重54公斤。 四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?233AI的應(yīng)用9模式識(shí)別模式(Pattern)一詞的本意是指完美無缺的供模仿的一些標(biāo)本。模式識(shí)別就是指識(shí)別出給定物體所模仿的標(biāo)本。人工智能所研究的模式識(shí)別是指用計(jì)算機(jī)代替人類或幫助人類感知模式，是對(duì)人類感知外界功能的模擬，研究的是計(jì)算機(jī)模式識(shí)別系統(tǒng)，也就是使一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有模擬人類通過感官接受外界信息、識(shí)別和理解周圍環(huán)境的感知能力。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?334AI的應(yīng)用10機(jī)器視覺機(jī)器視覺或計(jì)算機(jī)視覺已從模式識(shí)別的一個(gè)研究領(lǐng)域發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科。在視覺方面，已經(jīng)給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)裝上電視輸入裝置以便能夠看見周圍的東西。視覺是感知問題之一。在人工智能中研究的感知過程通常包含一組操作。例如，可見的景物由傳感器編碼，并被表示為一個(gè)灰度數(shù)值的矩陣。這些灰度數(shù)值由檢測器加以處理。檢測器搜索主要圖象的成分，如線段、簡單曲線和角度等。這些成分又被處理，以便根據(jù)景物的表面和形狀來推斷有關(guān)景物的三維特性信息。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?435AI的應(yīng)用帶有視覺的月球自主車帶有視覺的越野自主車超小機(jī)器人幫助手術(shù)定位四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字。”3536AI的應(yīng)用11智能控制人工智能的發(fā)展促進(jìn)自動(dòng)控制向智能控制發(fā)展。智能控制是一類無需(或需要盡可能少的)人的干預(yù)就能夠獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制?；蛘哒f，智能控制是驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過程。 隨著人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已可能把自動(dòng)控制和人工智能以及系統(tǒng)科學(xué)的某些分支結(jié)合起來，建立一種適用于復(fù)雜系統(tǒng)的控制理論和技術(shù)。智能控制正是在這種條件下產(chǎn)生的。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?637AI的應(yīng)用12智能檢索隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了知識(shí)爆炸的情況。對(duì)國內(nèi)外種類繁多和數(shù)量巨大的科技文獻(xiàn)之檢索遠(yuǎn)非人力和傳統(tǒng)檢索系統(tǒng)所能勝任。研究智能檢索系統(tǒng)已成為科技持續(xù)快速發(fā)展的重要保證。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是儲(chǔ)存某學(xué)科大量事實(shí)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，它們可以回答用戶提出的有關(guān)該學(xué)科的各種問題。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?738AI的應(yīng)用文本檢索音頻檢索三維模型檢索圖像檢索四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色。”用數(shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?839AI的應(yīng)用13數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)知識(shí)獲取是知識(shí)信息處理的關(guān)鍵問題之一。從數(shù)據(jù)中挖掘并發(fā)現(xiàn)知識(shí)首先要解決被發(fā)現(xiàn)知識(shí)的表達(dá)問題。最好的表達(dá)方式是自然語言。知識(shí)表示的最根本問題就是如何形成用自然語言表達(dá)的概念。那種分子結(jié)構(gòu)特征表示能夠?qū)е掳l(fā)生癌癥四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色?！庇脭?shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字。”3940AI的應(yīng)用14人工生命人工生命的概念是由美國圣菲研究所非線性研究組的蘭頓（Langton）于1987年提出的，旨在用計(jì)算機(jī)和精密機(jī)械等人工媒介生成或構(gòu)造出能夠表現(xiàn)自然生命系統(tǒng)行為特征的仿真系統(tǒng)或模型系統(tǒng)。四色問題又稱四色猜想，是世界近代三大數(shù)學(xué)難題之一。 四色問題的內(nèi)容是：“任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色。”用數(shù)學(xué)語言表示，即“將平面任意地細(xì)分為不相重迭的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域總可以用1，2，3，4這四個(gè)數(shù)字之一來標(biāo)記，而不會(huì)使相鄰的兩個(gè)區(qū)域得到相同的數(shù)字?！?0機(jī)器人足球42終結(jié)者服裝模特：可以為你試衣服的機(jī)器人 ，機(jī)器人可以展現(xiàn)2000種不同的體型，顧客可以看到機(jī)器人試不同衣服的整個(gè)過程。松下洗發(fā)機(jī)：為你洗發(fā)的機(jī)器人 松下開發(fā)了一種洗頭機(jī)器人，它可以為躺下的你洗頭發(fā)。這是專為老人和常年臥床的病人設(shè)計(jì)的。這一設(shè)備由一個(gè)后仰的椅子和由電腦控制