數(shù)據(jù)和知識(shí)工程

1、知識(shí)表示與知識(shí)推理知識(shí)表示與知識(shí)推理數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘 & 知識(shí)發(fā)現(xiàn)知識(shí)發(fā)現(xiàn) 知識(shí)表示能力知識(shí)表示能力 vs. 推理能力推理能力 tradeoffo 阿蘭麥席森圖靈圖靈(Alan Mathison Turing) n 1912.6.23-1954.6.7n 英國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家n 1936年：o 圖靈機(jī)圖靈機(jī) (Turing Machine)o 停機(jī)問題 vs. FOL的不可判定問題n 1950年：(Turing Test)o 人工智能之父o Dartmouth會(huì)議：n 1956年，一個(gè)長達(dá)2個(gè)月的暑期研討班。o 與會(huì)者有包括C.Shannon在內(nèi)的數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、認(rèn)知學(xué)家、心理學(xué)家、

2、神經(jīng)生理學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家等10人。o Marvin Minsky的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬器、John McCarthy的搜索法、以及Herbert Simon和Allen Newell的“邏輯理論家”成為會(huì)上的3個(gè)亮點(diǎn)，分別討論如何穿過迷宮、如何搜索推理、以及如何證明數(shù)學(xué)定理。o 在會(huì)議上，John McCarthy正式提出“人工智能” (Artificial Intelligence)這一術(shù)語。o 人工智能是相對人的自然智能而言，即用人工的方法和技術(shù)人工智能是相對人的自然智能而言，即用人工的方法和技術(shù),模仿、模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，研制具有感知、推理、學(xué)習(xí)、聯(lián)想、決策等延伸和擴(kuò)展人的智能，研制具有

3、感知、推理、學(xué)習(xí)、聯(lián)想、決策等思維活動(dòng)的計(jì)算系統(tǒng)，解決需要人類專家才能處理的復(fù)雜問題。思維活動(dòng)的計(jì)算系統(tǒng)，解決需要人類專家才能處理的復(fù)雜問題。o 1958年，年，Newell和和Simon的四個(gè)預(yù)測的四個(gè)預(yù)測o 1959年，年，MIT AI Lab正式成立（正式成立（Minsky和和McCarthy）o 在專家系統(tǒng)、機(jī)器人、自然語言處理、知識(shí)工程等領(lǐng)域取得了長在專家系統(tǒng)、機(jī)器人、自然語言處理、知識(shí)工程等領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展。足的發(fā)展。o 1981年，日本政府宣布日本五代機(jī)（年，日本政府宣布日本五代機(jī)（first-generation computer）計(jì)劃（即智能計(jì)算機(jī)）。計(jì)劃（即智能計(jì)算機(jī)）

4、。o 1992年，日本政府宣布五代機(jī)計(jì)劃失敗。人工智能進(jìn)入一個(gè)低年，日本政府宣布五代機(jī)計(jì)劃失敗。人工智能進(jìn)入一個(gè)低谷。谷。o 隨著隨著信息信息/知識(shí)社會(huì)的到來，人工智能領(lǐng)域再次興旺起來。知識(shí)社會(huì)的到來，人工智能領(lǐng)域再次興旺起來。Leslie Gabriel Valiant (1949-)（physical physical symbol system hypothesissymbol system hypothesis）o 符號(hào)主義認(rèn)為：符號(hào)主義認(rèn)為：n人的認(rèn)知基元是符號(hào)，認(rèn)知過程就是符號(hào)操作過程；人的認(rèn)知基元是符號(hào)，認(rèn)知過程就是符號(hào)操作過程；n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)

5、，因此人是一個(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)，因此就能夠用計(jì)算機(jī)來模擬人的智能行為，即用計(jì)算機(jī)的符號(hào)操作就能夠用計(jì)算機(jī)來模擬人的智能行為，即用計(jì)算機(jī)的符號(hào)操作來模擬人的認(rèn)知過程。來模擬人的認(rèn)知過程。n知識(shí)是信息的一種形式，是構(gòu)成智能的基礎(chǔ)；人工智能的核心知識(shí)是信息的一種形式，是構(gòu)成智能的基礎(chǔ)；人工智能的核心問題是問題是知識(shí)表示、知識(shí)推理和知識(shí)運(yùn)用知識(shí)表示、知識(shí)推理和知識(shí)運(yùn)用。知識(shí)可以用符號(hào)表示。知識(shí)可以用符號(hào)表示，也可以用符號(hào)進(jìn)行推理，因而可能建立起基于知識(shí)的人類智，也可以用符號(hào)進(jìn)行推理，因而可能建立起基于知識(shí)的人類智能和機(jī)器智能的統(tǒng)一理論體系。能和機(jī)器智能的統(tǒng)一理論體系。o 符號(hào)主

6、義曾長期一支獨(dú)秀，為人工智能的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。在符號(hào)主義曾長期一支獨(dú)秀，為人工智能的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。在其他學(xué)派出現(xiàn)之后，符號(hào)主義仍然是人工智能的主流學(xué)派。其他學(xué)派出現(xiàn)之后，符號(hào)主義仍然是人工智能的主流學(xué)派。o 連接主義認(rèn)為：人工智能源于仿生學(xué)，特別是人腦模型連接主義認(rèn)為：人工智能源于仿生學(xué)，特別是人腦模型的研究。認(rèn)為思維的基元是神經(jīng)元；把智能理解為相互的研究。認(rèn)為思維的基元是神經(jīng)元；把智能理解為相互聯(lián)結(jié)的神經(jīng)元競爭與協(xié)作的結(jié)果。聯(lián)結(jié)的神經(jīng)元競爭與協(xié)作的結(jié)果。o 連接主義研究非程序的、適應(yīng)性的、大腦風(fēng)格的信息處連接主義研究非程序的、適應(yīng)性的、大腦風(fēng)格的信息處理的本質(zhì)和能力。人們也稱它為神經(jīng)計(jì)算。理的本質(zhì)和能力。人們也稱它為神經(jīng)計(jì)算。o 2020世紀(jì)世紀(jì)60-7060-70年代，以感知機(jī)為代表的腦模型的研究。年代，以感知機(jī)為代表的腦模型的研究。o 19861986年，年，RumelhartRumelhart等提出多層網(wǎng)絡(luò)中的反向傳播算法（等提出多層網(wǎng)絡(luò)中的反向傳播算法（BPBP算法）；此后，連接主義勢頭大振。算法）；此后，連接主義勢頭大振。o 近年來迅速發(fā)展；大量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)理、模型、近年來迅速發(fā)展；大量的神