大學(xué)創(chuàng)新教育通識(shí)核心課程 人工智能與機(jī)器人

1、1 山東大學(xué)創(chuàng)新教育通識(shí)核心課程 人工智能與機(jī)器人 主講：陳言俊 劉甜甜 王立志 86358137、88399323 山東大學(xué)Artificial Intelligence and Robotics 2第 二章 人工智能緒論(上）Artificial Intelligence and Robotics 32.1 人工智能的基本概念 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史 2.3 人工智能研究的基本內(nèi)容2.4 人工智能的主要研究領(lǐng)域2.5 智能機(jī)器人 2.6 人工智能之-案例第 二章 人 工 智 能 緒 論（下）Artificial Intelligence and Robotics 42.1 人工智能的基

2、本概念 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史 2.3 人工智能研究的基本內(nèi)容2.4 人工智能的主要研究領(lǐng)域2.5 智能機(jī)器人 2.6 人工智能之-案例第 二章 人 工 智 能 緒 論（下）Artificial Intelligence and Robotics 51.1.1 智能的概念 自然界四大奧秘：物質(zhì)的本質(zhì)、宇宙的起源、生命的本 質(zhì)、智能的發(fā)生。 對(duì)智能還沒有確切的定義，主要流派有： （1）思維理論：智能的核心是思維 （2）知識(shí)閾值理論：智能取決于知識(shí)的數(shù)量及文化程度 （3）進(jìn)化理論：用控制取代知識(shí)的表示 智能是知識(shí)與智力的總和知識(shí)是一切智能行為的基礎(chǔ)獲取知識(shí)并應(yīng)用知識(shí)求解問(wèn)題的能力 2.1.1

3、智能的概念在自動(dòng)控制系統(tǒng)中能產(chǎn)生一個(gè)校正動(dòng)作的最小輸入值6 從感覺（視覺、觸覺、聽覺等）到記憶到思維（梳理、分析、歸納等）這一過(guò)程，稱為“智慧”- -智慧的結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生-行為和語(yǔ)言- -行為和語(yǔ)言的表達(dá)過(guò)程，稱為“能力”; “智慧”+ “能力” ，兩者合稱“智能”。 將感覺、記記、回憶、思維、語(yǔ)言、行為的整個(gè)過(guò)程稱為智能過(guò)程，它是智力和能力的表現(xiàn)。 2.1.1 智能的概念 智能及智能的本質(zhì)是古今中外許多哲學(xué)家、腦科學(xué)家一直在努力探索和研究的問(wèn)題，但至今仍然沒有完全了解，以致智能的發(fā)生與物質(zhì)的本質(zhì)、宇宙的起源、生命的本質(zhì)一起被列為自然界四大奧秘。 7 人的本質(zhì)能力是在動(dòng)態(tài)環(huán)境中的行走能力、對(duì)外界

4、事物的感知能力、維持生命和繁衍生息的能力。核心是用控制取代表示，從而取消概念，模型及顯示表示的知識(shí)，否定抽象對(duì)智能及智能模型的必要性，強(qiáng)調(diào)分層結(jié)構(gòu)對(duì)智能進(jìn)化的可能性與必要性。該智能一般是后天形成的，其原因?yàn)閷?duì)外界刺激做出反應(yīng)。 如將一嬰兒置于黑屋子中，則一段時(shí)間以后，他的智力仍接近0，這說(shuō)明智能的產(chǎn)生跟自己本身無(wú)關(guān)，而取決于自身對(duì)外界刺激的反應(yīng)。思維的產(chǎn)生是基于對(duì)復(fù)雜刺激所生成的復(fù)雜反應(yīng)。智能的體現(xiàn)為感知自身的存在。 2.1.1 智能的概念8基本解釋 智能intelligence and ability 指人的智慧和行動(dòng)能力。指智謀與才能。 “智能”涉及到其它諸如意識(shí)（consciousnes

5、s）、自我（self）、思維（mind）（包括無(wú)意識(shí)的思維（unconscious_mind）等等問(wèn)題。即認(rèn)識(shí)世界和改造世界的智慧和能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的理智與才能。2.1.1 智能的概念9感知能力：通過(guò)視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等感覺器官感知外部世界的能力。 80%以上信息通過(guò)視覺得到，10%信息通過(guò)聽覺得到。2.1.2 智能的特征存儲(chǔ)由感知器官感知到的外部信息以及由思維所產(chǎn)生的知識(shí)對(duì)記憶的信息進(jìn)行處理2. 記憶與思維能力10（1）邏輯思維（抽象思維）（借助于概念、判斷、推理反映現(xiàn)實(shí)的思維 ）依靠邏輯進(jìn)行思維。思維過(guò)程是串行的。（一個(gè)步驟一個(gè)步驟的去實(shí)施 ）容易形式化。思維過(guò)程具有嚴(yán)密性、可

6、靠性。2.1.2 智能的特征（2）形象思維（直感思維）（是用直觀形象和表象解決問(wèn)題的思維 ） 依據(jù)直覺。 思維過(guò)程是并行協(xié)同式的。（“并排行走”或“同時(shí)實(shí)行或?qū)嵤?） 形式化困難。 在信息變形或缺少的情況下仍有可能得到比較滿意的結(jié)果。114. 行為能力（表達(dá)能力） 2.1.2 智能的特征（3）頓悟思維（靈感思維） 不定期的突發(fā)性。 非線性的獨(dú)創(chuàng)性及模糊性。 穿插于形象思維與邏輯思維之中。 3. 學(xué)習(xí)能力 學(xué)習(xí)既可能是自覺的、有意識(shí)的，也可能是不自覺的、無(wú)意識(shí)的；既可以是有教師指導(dǎo)的，也可以是通過(guò)自己實(shí)踐的。人們的感知能力：用于信息的輸入。行為能力：信息的輸出。12 智能的核心是思維，人的一切

7、智能都來(lái)自大腦的思維活動(dòng)，人類的一切知識(shí)都是人類思維的產(chǎn)物，因而通過(guò)對(duì)思維規(guī)律與方法的研究可望揭示智能的本質(zhì)。 思維的來(lái)源是學(xué)習(xí)和記憶，只要人能夠?qū)W習(xí)和記憶，就能使人有感情，會(huì)思考！“記憶”是將外界和本身的信息記錄下來(lái)。 那么對(duì)于智能機(jī)器，只要機(jī)器人能夠?qū)W習(xí)和記憶，也能使機(jī)器人有感情，會(huì)思考！“記憶”是將外界和本身的信息記錄下來(lái)，“學(xué)習(xí)”則能將這些信息聯(lián)系起來(lái)，形成條件反射！而這些反射就會(huì)指導(dǎo)機(jī)器人的行為！ 2.1.1 智能的概念13 綜上，可以認(rèn)為智能是知識(shí)與智力的總和。其中知識(shí)是一切智能行為的基礎(chǔ)，而智力是獲取知識(shí)并運(yùn)用知識(shí)求解問(wèn)題的能力，是頭腦中思維活動(dòng)的具體體現(xiàn)。 一般認(rèn)為，智能是指?jìng)€(gè)

8、體對(duì)客觀事物進(jìn)行合理分析，判斷及有目的地行動(dòng)和有效地處理周圍環(huán)境事宜的綜合能力。有人認(rèn)為智能是多種才能的總和。 Thursteme認(rèn)為智能由語(yǔ)言理解、用詞流暢、數(shù)、空間、聯(lián)系性記憶、感知速度及一般思維7種因子組成。 2.1.1 智能的概念144、智能的分類： 根據(jù)加德納的多元智能理論，人類的智能可以分成八個(gè)范疇： 1.語(yǔ)言智能 (Verbal/Linguistic)：政治家、律師、 編輯、 記者等。 2.邏輯智能 (Logical/Mathematical) ：科學(xué)家、會(huì)計(jì)師、軟體研發(fā)等。 3.空間智能 (Visual/Spatial) :建筑師、攝影師、畫家、飛行員等。 4.身體運(yùn)動(dòng)智能 (

9、Bodily/Kinesthetic)：運(yùn)動(dòng)員、演員、舞蹈家等。 2.1.2 智能的特征15 5.音樂智能 (Musical/Rhythmic) ：歌唱家、作曲家、指揮家等。 6.人際智能(Inter-personal/Social) ：外交家、領(lǐng)導(dǎo)者、推銷等。 7.自我認(rèn)知智能(Intrapersonal intelligence)：哲學(xué)家、政治家、思想家、心理學(xué)家等。 8.自然認(rèn)知智能（Naturalist intelligence）：天文學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家、考古學(xué)家等。 2.1.2 智能的特征161、什么是人工智能： 人工智能從字面上可以分為兩部分，即“人工”和“智能”。 “人工”有時(shí)我們會(huì)

10、要考慮什么是人力所能制造的，或者人自身的智能程度有沒有高到可以創(chuàng)造人工智能的地步等。“人工系統(tǒng)”就是通常意義下的人工系統(tǒng) 。2.1.3 人工智能的概念172010年精品機(jī)器人展示18 人唯一了解的智能是人本身的智能，這是普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)。但是我們對(duì)我們自身智能的理解都非常有限。對(duì)構(gòu)成人的智能的必要元素也了解有限，所以就很難定義什么是“人工”制造的“智能”了。 因此人工智能的研究往往涉及對(duì)人的智能本身的研究。其它關(guān)于動(dòng)物或其它人造系統(tǒng)的智能也普遍被認(rèn)為是人工智能相關(guān)的研究課題。2.1.3 人工智能的概念19智能與知識(shí) 在20世紀(jì)70年代以后，在許多國(guó)家都相繼開展了人工智能的研究，由于當(dāng)時(shí)對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)器

11、智能理解得過(guò)于容易和片面，認(rèn)為只要一些推理的定律加上強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)就能有專家的水平和超人的能力。這樣，雖然也獲得一定成果，但問(wèn)題也跟著出現(xiàn)了，例如機(jī)器翻譯當(dāng)時(shí)人們往往認(rèn)為只要用一部雙向詞典及詞法知識(shí)，就能實(shí)現(xiàn)兩種語(yǔ)言文字的互譯，其實(shí)完全不是這么一回事。 例如，把英語(yǔ)句子“Time flies like an arrow”（光陰似箭）翻譯成日語(yǔ)，然后再譯回英語(yǔ)，竟然成為“蒼蠅喜歡箭”；當(dāng)把英語(yǔ)“The spirit is willing but the flesh is weak”（心有余而力不足）譯成俄語(yǔ)后，再譯回來(lái)竟變成“The wine is good but the meat is spo

12、iled”（酒是好的但肉已變質(zhì)）。 2.1.3 人工智能的概念20人工智能思維模擬人工智能就其本質(zhì)而言，是對(duì)人的思維的信息過(guò)程的模擬。 對(duì)于人的思維模擬可以從兩條道路進(jìn)行： 一是結(jié)構(gòu)模擬，仿照人腦的結(jié)構(gòu)機(jī)制，制造出“類人腦”的機(jī)器； 二是功能模擬，暫時(shí)撇開人腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而從其功能過(guò)程進(jìn)行模擬。2.1.3 人工智能的概念21人工智能不是人的智能，更不會(huì)超過(guò)人的智能。 “機(jī)器思維”同人類思維的本質(zhì)區(qū)別： 1.人工智能純系無(wú)意識(shí)的機(jī)械的物理的過(guò)程，人類智能主要是生理和心理的過(guò)程。 2.人工智能沒有社會(huì)性。 3.人工智能沒有人類的意識(shí)所特有的能動(dòng)的創(chuàng)造能力。 4.兩者總是人腦的思維在前，電腦的功能在

13、后。 2.1.3 人工智能的概念22 然而，人工智能研究的先驅(qū)者們沒有放棄，而是經(jīng)過(guò)認(rèn)真的反思、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，認(rèn)識(shí)到人的智能表現(xiàn)在人能學(xué)習(xí)知識(shí)，有了知識(shí)，能了解、運(yùn)用已有的知識(shí)。 正向思維科學(xué)所說(shuō)“智能的核心是思維，人的一切智慧或智能都來(lái)自大腦思維活動(dòng)，人類的一切知識(shí)都是人們思維的產(chǎn)物?！薄耙粋€(gè)系統(tǒng)之所以有智能是因?yàn)樗哂锌蛇\(yùn)用的知識(shí)?！?2.1.3 人工智能的概念23計(jì)算機(jī)與智能 人工智能從誕生發(fā)展到今天經(jīng)歷了一條漫長(zhǎng)的路，許多科研人員為此而不懈努力。 人工智能的開始可以追溯到電子學(xué)出現(xiàn)以前。象布爾和其他一些哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家 建立的理論原則后來(lái)成為人工智能邏輯學(xué)的基礎(chǔ)。 而人工智能真正引起

14、研究者的興趣則是1943年計(jì)算機(jī)發(fā)明以后的事。技術(shù)的發(fā)展最終使得人們可以仿真人類的智能行為，至少看起來(lái)不太遙遠(yuǎn)。接下來(lái)的幾十年里，盡管碰到許多阻礙。 2.1.3 人工智能的概念24 通常我們用計(jì)算機(jī)，不僅要告訴計(jì)算機(jī)，要做什么，還必須詳細(xì)地、正確地告訴計(jì)算機(jī)怎么做。也就是說(shuō)，人們要根據(jù)任務(wù)的要求，以適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)語(yǔ)言，編制針對(duì)該任務(wù)的應(yīng)用程序，才能應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成此項(xiàng)任務(wù)。這樣實(shí)際上是在人完全控制計(jì)算機(jī)完成的，是談不上計(jì)算機(jī)有“智能”。 大家都知道，世界國(guó)際象棋棋王卡斯帕羅夫與美國(guó)IBM公司的RS6000（深藍(lán)）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于1997年5月11日進(jìn)行了六局“人機(jī)大戰(zhàn)”，結(jié)果“深藍(lán)”以3.5比2.5的

15、總比分獲勝。 2.1.3 人工智能的概念25 比賽結(jié)束了給人們留下了深刻的思考；下棋要獲勝要求選手要有很強(qiáng)的思維能力、記憶能力、豐富的下棋經(jīng)驗(yàn)，還得及時(shí)作出反映，迅速進(jìn)行有效的處理，否則一著出錯(cuò)滿皆輸，這顯然是個(gè)“智能”問(wèn)題。盡管開發(fā)“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)的IBM專家也認(rèn)為它離智能計(jì)算機(jī)還相差甚遠(yuǎn)，但它以高速的并行的計(jì)算能力（2r108步秒棋的計(jì)算速度）。實(shí)現(xiàn)了人類智力的計(jì)算機(jī)上的部分模擬。 從字面上看，“人工智能”就是用人工的方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)人的智能，或者說(shuō)是人們使計(jì)算機(jī)具有類似于人的智能。 2.1.3 人工智能的概念26 要讓計(jì)算機(jī)“聰明”起來(lái)，首先要解決計(jì)算機(jī)如何學(xué)會(huì)一些必要知識(shí)，以及如何運(yùn)用

16、學(xué)到的知識(shí)問(wèn)題。只是對(duì)一般事物的思維規(guī)律進(jìn)行探索是不可能解決較高層次問(wèn)題的。 人工智能研究的開展應(yīng)當(dāng)改變?yōu)橐灾R(shí)為中心來(lái)進(jìn)行。 2.1.3 人工智能的概念27 自從人工智能轉(zhuǎn)向以知識(shí)為中心進(jìn)行研究以來(lái)，以專家知識(shí)為基礎(chǔ)開發(fā)的專家系統(tǒng)在許多領(lǐng)域里獲得成功。 例如：地礦勘探專家系統(tǒng)（PROSPECTOR）擁有15種礦藏知識(shí)，能根據(jù)巖石標(biāo)本及地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行估計(jì)和預(yù)測(cè)，能對(duì)礦床分布、儲(chǔ)藏量、品位、開采價(jià)值等進(jìn)行推斷，制定合理的開采方案，成功地找到了超億美元的鉬礦。 又如專家系統(tǒng)（MYCIN）能識(shí)別51種病菌，正確使用23種抗菌素，可協(xié)助醫(yī)生診斷、治療細(xì)菌感染性血液病，為患者提供最佳處方，成

17、功地處理了數(shù)百個(gè)病例。 2.1.3 人工智能的概念28 專家系統(tǒng)的成功，充分表明知識(shí)是智能的基礎(chǔ)，人工智能的研究必須以知識(shí)為中心來(lái)進(jìn)行。由于知識(shí)的表示、利用、獲取等的研究都取得較大的進(jìn)展。因而，人工智能的研究得以解決了許多理論和技術(shù)上問(wèn)題。 2.1.3 人工智能的概念292、人工智能的關(guān)鍵是什么? 人工智能涉及的方面太多了,有的人從軟件方面想要去解決.但都失敗。 人工智能的關(guān)鍵是學(xué)習(xí),記憶,思考(不是簡(jiǎn)單的聯(lián)想能力)三大點(diǎn)。 學(xué)習(xí)能力:可以說(shuō),到現(xiàn)在為止,沒有能力解決. 記憶能力:機(jī)械記憶已經(jīng)廣泛應(yīng)用,但模糊記憶仍然沒有解決。 思考能力:這是關(guān)鍵中的關(guān)鍵,首先,科學(xué)家到目前為止都沒有一套另人信

18、服的關(guān)于思考的理論.為什么產(chǎn)生思考,生物學(xué)家也是眾說(shuō)紛紜。 本世紀(jì)能否解決人工智能，除非上面三條有重大突破.期待科學(xué)的發(fā)展。2.1.3 人工智能的概念30人工智能(Artificial Intelligence) 英文縮寫為AI。 它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。 Artificial Intelligence and Robotics 2.1.3 人工智能的概念3、目標(biāo)及特點(diǎn)31 1956年在Dartmouth學(xué)會(huì)上正式提出人工智能（artificial intelligence, AI）這個(gè)術(shù)語(yǔ)并把它作為一門新興科學(xué)的名稱。從那以后

19、,研究者們發(fā)展了眾多理論和原理,人工智能的概念也隨之?dāng)U展。 人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。 目前能夠用來(lái)研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機(jī)器就是計(jì)算機(jī), 人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。 2.1.3 人工智能的概念32人工智能的特點(diǎn)沒有專業(yè)限制：人工智能（AI）屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)研究領(lǐng)域，但AI是研究機(jī)器智能，凡是運(yùn)用人腦的地方都可以運(yùn)用AI ，因此， AI可應(yīng)用于各專業(yè)領(lǐng)域。永遠(yuǎn)不過(guò)時(shí)： AI是研究機(jī)器智能，對(duì)人類智慧的不斷逼近，但永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)人類智慧，因此， AI永遠(yuǎn)不會(huì)過(guò)時(shí)。研究方法自然： A

20、I模擬人類解決問(wèn)題，因此， AI的研究方法非常自然，容易理解。Artificial Intelligence and Robotics 2.1.3 人工智能的概念33 人工智能就其本質(zhì)而言，是對(duì)人的思維的信息過(guò)程的模擬。 對(duì)于人的思維模擬可以從兩條道路進(jìn)行，一是結(jié)構(gòu)模擬，仿照人腦的結(jié)構(gòu)機(jī)制，制造出“類人腦”的機(jī)器；二是功能模擬，暫時(shí)撇開人腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而從其功能過(guò)程進(jìn)行模擬。 現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生便是對(duì)人腦思維功能的模擬，是對(duì)人腦思維的信息過(guò)程的模擬。人工智能不是人的智能，更不會(huì)超過(guò)人的智能。視網(wǎng)膜識(shí)別系統(tǒng) 2.1.3 人工智能的概念34 20世紀(jì)七十年代以來(lái)世界三大尖端技術(shù)之一 ： 空間技術(shù)

21、 原子能技術(shù) 人工智能Artificial Intelligence and Robotics 人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支。 2.1.3 人工智能的概念35 也被認(rèn)為是二十一世紀(jì)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）三大尖端技術(shù)之一。這是因?yàn)榻陙?lái)它獲得了迅速的發(fā)展，在很多學(xué)科領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果，人工智能已逐步成為一個(gè)獨(dú)立的分支，無(wú)論在理論和實(shí)踐上都已自成一個(gè)系統(tǒng)。 2.1.3 人工智能的概念36 4、圖靈測(cè)試： 人工智能：用人工的方法在機(jī)器（計(jì)算機(jī)）上實(shí)現(xiàn)的智能；或者說(shuō)是人們使機(jī)器具有類似于人的智能。2.1.3 人工智能的概念 人工智能學(xué)科：一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器（

22、智能計(jì)算機(jī)）或智能系統(tǒng)，使它能模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。 圖靈測(cè)試：1950年圖靈發(fā)表的計(jì)算機(jī)與智能中設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)試，用以說(shuō)明人工智能的概念。智者詢問(wèn)者37圖靈簡(jiǎn)介英國(guó)數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家，他被視為計(jì)算機(jī)之父。 1931年圖靈進(jìn)入劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院，畢業(yè)后到美國(guó)普林斯頓大學(xué)攻讀博士學(xué)位，1950年10月，圖靈發(fā)表了一篇題為“機(jī)器能思考嗎”的論文，成為劃時(shí)代之作。也正是這篇文章，為圖靈贏得了“人工智能之父”的桂冠。2.1.3 人工智能的概念圖靈，邏輯學(xué)家人工智能之父 38圖靈測(cè)試 圖靈提出“機(jī)器思維”的概念。由此提出一假想：即一個(gè)人在不接觸對(duì)方的情況下，通過(guò)一種特殊的方式，和對(duì)方進(jìn)行一系列的問(wèn)答

23、，如果在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，他無(wú)法根據(jù)這些問(wèn)題判斷對(duì)方是人還是計(jì)算機(jī)，那么，就可以認(rèn)為這個(gè)計(jì)算機(jī)具有同人相當(dāng)?shù)闹橇?，即這臺(tái)計(jì)算機(jī)是能思維的。這就是著名的“圖靈測(cè)試”。當(dāng)時(shí)全世界只有幾臺(tái)電腦，幾乎所有計(jì)算機(jī)根本無(wú)法通過(guò)這一測(cè)試。但圖靈預(yù)言，在20世紀(jì)末，一定會(huì)有電腦通過(guò)“圖靈測(cè)試”。目前為止還沒有電腦通過(guò)圖靈測(cè)試。 2.1.3 人工智能的概念39示范性問(wèn)題 圖靈指出：“如果機(jī)器在某些現(xiàn)實(shí)的條件下，能夠非常好地模仿人回答問(wèn)題，以至提問(wèn)者在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里誤認(rèn)它不是機(jī)器，那么機(jī)器就可以被認(rèn)為是能夠思維的?！?從表面上看，要使機(jī)器回答按一定范圍提出的問(wèn)題似乎沒有什么困難，可以通過(guò)編制特殊的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，如果

24、提問(wèn)者并不遵循常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，編制回答的程序是極其困難的事情。例如，提問(wèn)與回答呈現(xiàn)出下列狀況： 問(wèn)：你會(huì)下國(guó)際象棋嗎？ 答：是的。 問(wèn)：你會(huì)下國(guó)際象棋嗎？ 答：是的。 問(wèn)：請(qǐng)?jiān)俅位卮穑銜?huì)下國(guó)際象棋嗎？ 答：是的。 2.1.3 人工智能的概念40你多半會(huì)想到，面前的這位是一部笨機(jī)器。如果提問(wèn)與回答呈現(xiàn)出另一種狀態(tài)： 問(wèn)： 你會(huì)下國(guó)際象棋嗎？ 答：是的。 問(wèn)：你會(huì)下國(guó)際象棋嗎？ 答：是的，我不是已經(jīng)說(shuō)過(guò)了嗎？ 問(wèn)：請(qǐng)?jiān)俅位卮?，你?huì)下國(guó)際象棋嗎？ 答：你煩不煩，干嘛老提同樣的問(wèn)題。 那么，你面前的這位，大概是人而不是機(jī)器。上述兩種對(duì)話的區(qū)別在于，第一種可明顯地感到回答者是從知識(shí)庫(kù)里提取簡(jiǎn)單的答案，第二種

25、則具有分析綜合的能力，回答者知道觀察者在反復(fù)提出同樣的問(wèn)題?！皥D靈測(cè)試”沒有規(guī)定問(wèn)題的范圍和提問(wèn)的標(biāo)準(zhǔn)，如果想要制造出能通過(guò)試驗(yàn)的機(jī)器，以我們現(xiàn)在的技術(shù)水平，必須在電腦中儲(chǔ)存人類所有可以想到的問(wèn)題，儲(chǔ)存對(duì)這些問(wèn)題的所有合乎常理的回答，并且還需要理智地作出選擇。那是比較難的！2.1.3 人工智能的概念415、人類智能與人工智能人類智能的主要表現(xiàn) 感知、記憶、思維、表達(dá)、動(dòng)作、學(xué)習(xí)人體有兩種感覺系統(tǒng) 1)內(nèi)體感覺系統(tǒng):檢測(cè)諸如手足關(guān)節(jié)角、肌肉擴(kuò)張和肌肉拉緊等內(nèi)部參量。 2)外體感覺系統(tǒng):對(duì)皮膚表面溫度和形狀的改變而產(chǎn)生反應(yīng)，這些參量是直接接觸外部物體的結(jié)果。2.1.3 人工智能的概念42人類的感覺

26、器官：視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺還有什么？痛覺熱覺接近覺？氣功？特異功能？天眼？2.1.3 人工智能的概念43人工智能 對(duì)人類智能的理解與機(jī)器實(shí)現(xiàn)。那么機(jī)器智能實(shí)現(xiàn)的感知部分就是傳感器。機(jī)器有兩種感覺系統(tǒng) 1)內(nèi)部感覺系統(tǒng):內(nèi)部傳感器。 2)外部感覺系統(tǒng):對(duì)外部直接（或間接）接觸外部物體的反應(yīng)。 傳感器是一種能將具有某種物理表現(xiàn)形式的信息變換成機(jī)器可以處理的輸入換能器。 將被測(cè)非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之有對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出的器件或裝置。又叫變換器、換能器或探測(cè)器。2.1.3 人工智能的概念44機(jī)器的感覺器官： 視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺還有什么？痛覺熱覺接近覺？氣功？特異功能？ 那就看人工智能的

27、發(fā)展.2.1.3 人工智能的概念45 除了計(jì)算機(jī)科學(xué)以外, 人工智能還涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多門學(xué)科。 人工智能學(xué)科研究的主要內(nèi)容包括：知識(shí)表示、自動(dòng)推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)獲取、知識(shí)處理系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解、計(jì)算機(jī)視覺、智能機(jī)器人、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等方面。 Artificial Intelligence and Robotics 人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。 2.1.3 人工智能的概念462.1.3 人工智能

28、的概念學(xué)科范疇： 人工智能是一門邊沿學(xué)科，屬于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉。 研究范疇： 自然語(yǔ)言處理，知識(shí)表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機(jī)器學(xué)習(xí)，知識(shí)獲取，組合調(diào)度問(wèn)題，感知問(wèn)題，模式識(shí)別，邏輯程序設(shè)計(jì)，軟計(jì)算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜系統(tǒng)，遺傳算法 人類思維方式 。應(yīng)用領(lǐng)域： 智能控制，專家系統(tǒng)，機(jī)器人學(xué)，語(yǔ)言和圖像理解，遺傳編程 機(jī)器人等 。47（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)(anthropomorphic tasks)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

29、為深藍(lán)(Deep Blue)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)戰(zhàn)勝當(dāng)時(shí)的國(guó)際象棋世界冠軍蓋利.卡斯帕羅夫（Garry Kasparov）。 例子2：能夠進(jìn)行深海探測(cè)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(guó)研制的火星探測(cè)車。 2.1.3 人工智能的概念6、定義： 48 著名的美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對(duì)人工智能下了這樣一個(gè)定義：“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)。” 而另一個(gè)美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作?！?這些說(shuō)法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。 2.1.3 人工智能的概念（2）

30、 人工智能49從人工智能所實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)定義：人工智能（能力）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(wèn)題求解等思維活動(dòng)。 2.1.3 人工智能的概念50（3）計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作 而另一個(gè)美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作?！?這些說(shuō)法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計(jì)算機(jī)去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)模擬人類某些智能行為的基本理論

31、、方法和技術(shù)。 2.1.3 人工智能的概念51 另一個(gè)定義指人工智能是人造機(jī)器所表現(xiàn)出來(lái)的智能性。總體來(lái)講，目前對(duì)人工智能的定義大多可劃分為四類，即機(jī)器“像人一樣思考”、“像人一樣行動(dòng)”、“理性地思考”和“理性地行動(dòng)”。這里“行動(dòng)”應(yīng)廣義地理解為采取行動(dòng)，或制定行動(dòng)的決策，而不是肢體動(dòng)作。 2.1.3 人工智能的概念52 人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。 人工智能將涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等學(xué)科。可以說(shuō)幾乎是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)

32、科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個(gè)應(yīng)用分支。2.1.3 人工智能的概念53 從思維觀點(diǎn)看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進(jìn)入語(yǔ)言、思維領(lǐng)域，人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊數(shù)學(xué)等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科，它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。 從實(shí)用觀點(diǎn)來(lái)看，人工智能是一門知識(shí)工程學(xué)：以知識(shí)為對(duì)象，研究知識(shí)的獲取、知識(shí)的表示方法和知識(shí)的使用。 2.1.3 人工智能的概念54 定義：人

33、工智能是研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計(jì)算機(jī)去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。2.1.3 人工智能的概念55【科技之光】美女機(jī)器人殘障兒童的身心康復(fù)等.56 國(guó)際上人工智能研究作為一門科學(xué)的前沿和交叉學(xué)科，但像許多新興學(xué)科一樣，人工智能至今尚無(wú)統(tǒng)一的定義。要給人工智能下個(gè)準(zhǔn)確的定義是困難的。 人類的許多活動(dòng)，如解算題、猜謎語(yǔ)、進(jìn)行討論、編制計(jì)劃和編寫計(jì)算機(jī)程序，甚至駕駛汽車和騎自行車等等，都需要“智能”。如果機(jī)器能夠執(zhí)行這種任務(wù)，就可以認(rèn)為機(jī)器已具有某種性質(zhì)的“人工智能”。不同科學(xué)

34、或?qū)W科背景的學(xué)者對(duì)人工智能有不同的理解，提出不同的觀點(diǎn)。 2.1.3 人工智能的概念572.1 人工智能的基本概念 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史 2.3 人工智能研究的基本內(nèi)容2.4 人工智能的主要研究領(lǐng)域2.5 智能機(jī)器人 2.6 人工智能之-案例第 二章 人 工 智 能 緒 論（下）Artificial Intelligence and Robotics 58 人工智能(artificial intelligence, AI)的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng). 在古代的神話傳說(shuō)中, 技藝高超的工匠可以制作人造人, 并為其賦予智能或意識(shí)。 正如Pamela McCorduck所說(shuō), AI的起源是“古人成為造物神

35、的愿望”。 現(xiàn)代意義上的AI始于古典哲學(xué)家用機(jī)械符號(hào)處理的觀點(diǎn)解釋人類思考過(guò)程的嘗試。二十世紀(jì)四十年代基于抽象數(shù)學(xué)推理的可編程數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)明標(biāo)志著這一工作的高潮。 計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)及其背后的原理使一批科學(xué)家開始嚴(yán)肅地探討構(gòu)造一個(gè)電子大腦的可能性。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史59 人工智能隨著1941年以來(lái)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機(jī)器智能。計(jì)算機(jī)時(shí)代1941年的一項(xiàng)發(fā)明使信息存儲(chǔ)和處理的各個(gè)方面都發(fā)生了革命.這項(xiàng)同時(shí)在美國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)的 發(fā)明就是電子計(jì)算機(jī).第一臺(tái)計(jì)算機(jī)要占用幾間裝空調(diào)的大房間,對(duì)程序員來(lái)說(shuō)是場(chǎng)惡夢(mèng):僅僅為運(yùn)行一 個(gè)程序就要設(shè)置成千的線路。 1949年改進(jìn)后的能存儲(chǔ)程序的

36、計(jì)算機(jī)使得輸入程序變得簡(jiǎn)單些,而且計(jì)算機(jī) 理論的發(fā)展產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)科學(xué),并最終促使了人工智能的出現(xiàn).計(jì)算機(jī)這個(gè)用電子方式處理數(shù)據(jù)的發(fā)明, 為人工智能的可能實(shí)現(xiàn)提供了一種媒介。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史602.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史 美國(guó)愛荷華州立大學(xué)的阿塔納索夫教授和他的研究生貝瑞在1937年至1941年間開發(fā)的世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“阿塔納索夫貝瑞計(jì)算機(jī)（Atanasoff-Berry Computer，ABC）”為人工智能的研究奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。阿塔納索夫貝瑞61龐然大物，世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史622.2.1 孕育（1956年之前）第一階段：50年代人工智能的興起和冷

37、落 人工智能概念首次提出后，相繼出現(xiàn)了一批顯著的成果，如機(jī)器定理證明、跳棋程序、通用問(wèn)題s求解程序、LISP表處理語(yǔ)言等。但由于消解法推理能力的有限，以及機(jī)器翻譯等的失敗，使人工智能走入了低谷。 這一階段的特點(diǎn)是：重視問(wèn)題求解的方法，忽視知識(shí)重要性。 年“人工智能之父”阿蘭圖靈在其論文機(jī)器能思考嗎？中提出了一種測(cè)試機(jī)器是不是具備人類智能的方法。這種方法被稱為“圖靈測(cè)試”。 1951年，美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家馬文明斯基建造了世界上第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬器SNARC，能夠?qū)W習(xí)如何穿越迷宮。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史63 1955年末,紐厄爾（Newell）和西蒙（Simon）做了一個(gè)名為“邏輯專家”(Log

38、ic Theorist)的程序，現(xiàn)在普遍被認(rèn)為是第一套人工智能程序。它將每個(gè)問(wèn)題都表示成一個(gè)樹形模型,然后選擇最可能得到正確結(jié)論的那一枝來(lái)求解問(wèn)題。 邏輯專家“對(duì)公眾和AI研究領(lǐng)域產(chǎn)生的影響使它成為AI發(fā)展中一個(gè)重要的里程碑。 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史64 年約翰麥卡錫在美國(guó)達(dá)特矛斯電腦大會(huì)上創(chuàng)造“人工智能”一詞。 年美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)展示世界上第一個(gè)人工智能軟件的工作。 1956年,被認(rèn)為是人工智能之父的(麥卡錫)John McCarthy組織了對(duì)機(jī)器智能感興趣的專家學(xué)者聚集一次學(xué)會(huì)討論機(jī)器智能問(wèn)題。 會(huì)上經(jīng)麥卡錫提議正式采用“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)，標(biāo)志著人工智能學(xué)科正式誕生。2.2 人工智

39、能的發(fā)展簡(jiǎn)史2.2.2 形成（1956年1970年） 第二階段：50年代末到70年代，專家系統(tǒng)出現(xiàn)，使人工智能研究出現(xiàn)新高潮。65 此后，美國(guó)形成了多個(gè)人工智能研究組織，如紐厄爾和西蒙的Carnegie RAND協(xié)作組，明斯基和麥卡錫的MIT研究組，塞繆爾的IBM工程研究組等。 約翰麥卡錫 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史66 1956年, 在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院（Dartmouth College）校園里舉行的一次會(huì)議上正式確立了人工智能的研究領(lǐng)域. 會(huì)議的參加者在接下來(lái)的數(shù)十年間是AI研究的領(lǐng)軍人物. 他們中有許多人預(yù)言, 經(jīng)過(guò)一代人的努力, 與人類具有同等智能水平的機(jī)器將會(huì)出現(xiàn). 同時(shí), 上千萬(wàn)美

40、元被投入到AI研究中, 以期實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史67 1956年以后，人工智能的研究在機(jī)器學(xué)習(xí)、定理證明、模式識(shí)別、問(wèn)題求解、專家系統(tǒng)及人工智能語(yǔ)言等方面都取得了許多引人矚目的成就 。 年約翰麥卡錫在麻省理工學(xué)院發(fā)明語(yǔ)言一種語(yǔ)言。 年麻省理工學(xué)院的丹尼巴洛向世人展示，電腦能掌握足夠的自然語(yǔ)言從而解決了開發(fā)計(jì)算機(jī)代數(shù)詞匯程序的難題。 年約瑟夫魏岑堡建造了一種互動(dòng)程序，它能以英語(yǔ)與人就任意話題展開對(duì)話。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史68 1969年，成立了國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)（International Joint Conferences on Artificial Intellig

41、ence，IJCAI）。 年斯坦福大學(xué)研制出一種集運(yùn)動(dòng)、理解和解決問(wèn)題能力于一身的機(jī)器人。 20世紀(jì)60年代末，人工智能研究遇到困難，如機(jī)器翻譯。1966年美國(guó)顧問(wèn)委員會(huì)的報(bào)告裁定：還不存在通用的科學(xué)文本機(jī)器翻譯，也沒有很近的實(shí)現(xiàn)前景。英國(guó)、美國(guó)中斷了大部分機(jī)器翻譯項(xiàng)目的資助。 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史69 年第一臺(tái)電腦控制的自動(dòng)行走器“斯坦福車”誕生。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史2.2.3 發(fā)展（1970年1980年）第三階段 1970年，創(chuàng)刊了國(guó)際性的人工智能雜志（Artificial Intelligence）。 1977年，費(fèi)根鮑姆在第五屆國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議上提出了“知識(shí)工程”概念，

42、推動(dòng)了知識(shí)為中心的研究。 70 80年代，隨著第五代計(jì)算機(jī)的研制，人工智能得到了很大發(fā)展。 1981年，日本宣布第五代計(jì)算機(jī)發(fā)展計(jì)劃即“知識(shí)信息處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)KIPS”，其目的是使邏輯推理達(dá)到數(shù)值運(yùn)算那么快。雖然此計(jì)劃最終失敗，但它的開展形成了一股研究人工智能的熱潮。并在1991年展出了研制的PSI3智能工作站和由PSI3構(gòu)成的模型機(jī)系統(tǒng)。 年世界第一家批量生產(chǎn)統(tǒng)一規(guī)格電腦的公司“思考機(jī)器”誕生。 年哈羅德科岑編寫的繪圖軟件在大會(huì)亮相。2.2.4 發(fā)展（1980年1990年）第四階段2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史71 80年代末，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展 1987年，美國(guó)召開第一次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議，宣告了

43、這一新學(xué)科的誕生。 此后，各國(guó)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的投資逐漸增加，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展起來(lái)。 年世界第一家批量生產(chǎn)統(tǒng)一規(guī)格電腦的公司“思考機(jī)器”誕生。 年哈羅德科岑編寫的繪圖軟件在大會(huì)亮相。 1988年，麻省理工學(xué)院的布魯克斯造出了一臺(tái)六條腿的機(jī)器蟲，成為人工智能行為主義學(xué)派的代表作。 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史72 第五階段：90年代后，人工智能出現(xiàn)新的研究高潮由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是國(guó)際互連網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展，人工智能開始由單個(gè)智能主體研究轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式人工智能研究。不僅研究基于同一目標(biāo)的分布式問(wèn)題求解，而且研究多個(gè)智能主體的多目標(biāo)問(wèn)題求解，將人工智能更面向?qū)嵱谩?另外，由于Hopfield多層神經(jīng)

44、網(wǎng)絡(luò)模型的提出，使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史2.2.5 突飛猛進(jìn)（1990年）第五階段73 年代技術(shù)的發(fā)展在各個(gè)領(lǐng)域均展示長(zhǎng)足發(fā)展學(xué)習(xí)、教學(xué)、案件推理、策劃、自然環(huán)境認(rèn)識(shí)及方位識(shí)別、翻譯，乃至游戲軟件等領(lǐng)域都瞄準(zhǔn)了的研發(fā)。 1991年，美國(guó)慈善家休勒布納設(shè)立人工智能年度比賽“勒布納獎(jiǎng)”，把圖靈的設(shè)想付諸實(shí)踐。 年（國(guó)際商用機(jī)械公司）制造的電腦“深藍(lán)”擊敗了國(guó)際象棋冠軍加里卡斯帕羅夫。 1999年，黑客帝國(guó)上映，“矩陣”成為一時(shí)的熱詞。 年代末以技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)信息搜索軟件已是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)件。2.2 人工智能的

45、發(fā)展簡(jiǎn)史74 年互動(dòng)機(jī)械寵物面世。麻省理工學(xué)院推出了會(huì)做數(shù)十種面部表情的機(jī)器人。 2005年，“藍(lán)腦計(jì)劃”啟動(dòng)。該計(jì)劃使用IBM制造的藍(lán)色基因計(jì)算機(jī)，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)逆向打造哺乳動(dòng)物的大腦，希望能以電腦復(fù)制人腦。 2011年，“沃森”在電視娛樂節(jié)目危機(jī)邊緣中戰(zhàn)勝人類選手。 軟件設(shè)計(jì)師庫(kù)爾茲維爾認(rèn)為遲至年即可聰明過(guò)人。的霍恩估計(jì)比較保守，他認(rèn)為趕上人還需要年時(shí)間。 的斯通則說(shuō)他的目標(biāo)是在前組建一只能挑戰(zhàn)曼聯(lián)的足球隊(duì)。他這不是開玩笑。 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史75 目前人工智能應(yīng)用人工智能是在計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一門新興邊緣學(xué)科，主要研究用用機(jī)器

46、（主要是計(jì)算機(jī)）來(lái)模仿和實(shí)現(xiàn)人類的智能行為，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，人工智能應(yīng)用在不少領(lǐng)域得到發(fā)展，在我們的日常生活和學(xué)習(xí)當(dāng)中也有許多地方得到應(yīng)用。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史76 隨后的幾十年中，人們從問(wèn)題求解、邏輯推理與定理證明、自然語(yǔ)言理解、博弈、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)以及機(jī)器人學(xué)等多個(gè)角度展開了研究，已經(jīng)建立了一些具有不同程度人工智能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。例如： 能夠求解微分方程、設(shè)計(jì)分析集成電路、合成人類自然語(yǔ)言； 進(jìn)行情報(bào)檢索，提供語(yǔ)音識(shí)別、手寫體識(shí)別的多模式接口； 應(yīng)用于疾病診斷的專家系統(tǒng)； 以及控制太空飛行器和水下機(jī)器人更加貼近我們的生活。我們熟知的IBM的深藍(lán)在棋盤上擊敗了國(guó)際象棋大師

47、卡斯帕羅夫就是比較突出的例子。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史77 當(dāng)然，人工智能的發(fā)展也并不是一帆風(fēng)順的，也曾因計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的限制無(wú)法模仿人腦的思考以及與實(shí)際需求的差距過(guò)遠(yuǎn)而走入低谷，但是隨著硬件和軟件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力在以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃興起，確保計(jì)算機(jī)已經(jīng)具備了足夠的條件來(lái)運(yùn)行一些要求更高的AI軟件，而且現(xiàn)在的AI具備了更多的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的基礎(chǔ)。 90年代以來(lái)，人工智能研究又出現(xiàn)了新的高潮。 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史78 人工智能的發(fā)展過(guò)程人工智能經(jīng)歷了三次飛躍階段: 第一次是實(shí)現(xiàn)問(wèn)題求解,代替人完成部分邏輯推理工作,如：機(jī)器定理證明和專家系統(tǒng); 第二次是智能系統(tǒng)能夠和環(huán)境交

48、互,從運(yùn)行的環(huán)境中獲取信息,代替人完成包括不確定性在內(nèi)的部分思維工作,通過(guò)自身的動(dòng)作,對(duì)環(huán)境施加影響,并適應(yīng)環(huán)境的變化,如：智能機(jī)器人; 第三次是智能系統(tǒng),具有類人的認(rèn)知和思維能力,能夠發(fā)現(xiàn)新的知識(shí),去完成面臨的任務(wù),如：天文、海底、人工神經(jīng)智能網(wǎng)絡(luò)等未知領(lǐng)域 。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史791、誕生： 20世紀(jì)70年代末至80年代初，我國(guó)還處于改革開放的初期，國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界已經(jīng)開始關(guān)注、開展和重視人工智能研究。 我國(guó)的人工智能研究起步較晚。1978年我國(guó)制定10年科學(xué)發(fā)展綱要，將“智能模擬”列為計(jì)算機(jī)科學(xué)的四個(gè)重要研究方向之一，“智能模擬”作為國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的主要研究課題。 中科院在學(xué)科發(fā)

49、展規(guī)劃中也明確了人工智能這一學(xué)科方向。1979年，李家治、汪云九等教授在自動(dòng)化學(xué)報(bào)（第5卷第1期）上發(fā)表了人工智能國(guó)外研究情況綜述；王湘浩教授在長(zhǎng)春吉林大學(xué)舉辦了“計(jì)算機(jī)科學(xué)暑期討論班”，人工智能是其四大專題之一。 2.2.6 中國(guó)的發(fā)展2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史80 1980年，以常迥教授為首的中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)模式識(shí)別與機(jī)器智能專業(yè)委員會(huì)在武漢成立； 王湘浩教授在吉林大學(xué)舉辦了首屆全國(guó)高校系統(tǒng)人工智能研討會(huì)； 袁萌和何華燦教授在北京發(fā)起全國(guó)模糊數(shù)學(xué)與人工智能中級(jí)研討班；由李家治和渠川璐等前輩主持，在北京科學(xué)會(huì)堂舉行了全國(guó)第一屆人工智能學(xué)術(shù)討論會(huì) 。這是中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)成立之前在此領(lǐng)域舉行的規(guī)模

50、最大、水平最高的一次學(xué)術(shù)研討會(huì)，成為中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)成立的光明序曲。 2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史81 1981年2月10日，全國(guó)各地從事人工智能研究的部分科技工作者近50人在北京聚首，倡議盡快成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)。會(huì)上成立了由秦元?jiǎng)住⑼跸婧频?6人組成的常務(wù)籌備小組，并以48人的名義起草了關(guān)于成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)的申請(qǐng)報(bào)告，呈交中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱“中國(guó)科協(xié)”）和中國(guó)社會(huì)科學(xué)院等單位。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史82 1981年9月20日至22日，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)成立大會(huì)及第二屆學(xué)術(shù)研討會(huì)在湖南省長(zhǎng)沙市召開，國(guó)家科委副主任于光遠(yuǎn)和湖南省副省長(zhǎng)劉亞南到會(huì)講話，對(duì)中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)成立表示熱烈祝賀。

51、300多人出席了會(huì)議，宣讀論文135篇。 大會(huì)期間成立了中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)第一屆理事會(huì)，選舉中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所秦元?jiǎng)籽芯繂T為理事長(zhǎng)。 出于對(duì)人工智能研究的熱愛和支持，于光遠(yuǎn)先生（當(dāng)時(shí)兼任中國(guó)社會(huì)科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)）盛情邀請(qǐng)中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)掛靠到中國(guó)社會(huì)科學(xué)院。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史83中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)早期的分支機(jī)構(gòu)有7個(gè)。 1981年9月22日，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)“自然語(yǔ)言理解”專業(yè)委員會(huì)成立，李家治教授任主任委員。 1981年9月22日，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)“醫(yī)藥信息處理”專業(yè)委員會(huì)成立，郭榮江教授任主任委員。 1984年10月23日至26日，在鎮(zhèn)江船舶學(xué)院成立了中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)“離散數(shù)學(xué)”專

52、業(yè)委員會(huì)，王遇科教授任主任委員，掛靠在北京理工大學(xué)。 1987年3月25日至27日，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)“計(jì)算機(jī)輔助教育”專業(yè)委員會(huì)在上海成立，萬(wàn)嘉若教授任主任委員，掛靠在華東師范大學(xué)。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史84 1987年4月10日，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)“計(jì)算機(jī)視覺與智能控制”專業(yè)委員會(huì)成立，涂序彥教授任主任委員，掛靠在北京鋼鐵學(xué)院。 1988年8月17日至19日，在昆明成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)“知識(shí)工程”專業(yè)委員會(huì)，裴珉教授任主任委員，掛靠在北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院。 1989年8月2日至5日，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)“機(jī)器學(xué)習(xí)”專業(yè)委員會(huì)在桂林廣西師范學(xué)院成立，蔡慶生教授任主任委員，掛靠在中國(guó)科技大學(xué)

53、。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史85 1991年7月5日，中華人民共和國(guó)民政部批準(zhǔn)了中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)的登記申請(qǐng)，頒發(fā)了由民政部部長(zhǎng)崔乃夫簽署的中華人民共和國(guó)社會(huì)團(tuán)體登記證，法人代表是涂序彥教授，同時(shí)批準(zhǔn)了以上7個(gè)專業(yè)委員會(huì)醫(yī)藥信息處理、自然語(yǔ)言理解、計(jì)算機(jī)視覺與智能控制、離散數(shù)學(xué)、知識(shí)工程、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)輔助教育。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史862、成長(zhǎng)階段（19922001年） 19922000年這一階段，經(jīng)過(guò)10年發(fā)展，中國(guó)人工智能學(xué)科初具規(guī)模，進(jìn)入常規(guī)成長(zhǎng)時(shí)期：在前一階段的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)和各個(gè)專業(yè)委員會(huì)組織或參與組織了各種國(guó)內(nèi)和國(guó)際的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，推動(dòng)了我國(guó)人工智能的研究與發(fā)展。2.2 人工智

54、能的發(fā)展簡(jiǎn)史87這一階段的國(guó)內(nèi)和國(guó)際學(xué)術(shù)活動(dòng)主要包括：國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)各個(gè)專業(yè)委員會(huì)召開的全國(guó)性專業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議（每個(gè)專業(yè)委員會(huì)每年一次）全國(guó)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)大會(huì)（每年一次）中國(guó)人工智能聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議（每年一次）全國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議（每年一次）國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議全球華人智能控制與智能自動(dòng)化大會(huì)世界專家系統(tǒng)大會(huì)國(guó)際機(jī)器人足球競(jìng)賽協(xié)會(huì) (FIRA)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)國(guó)際聯(lián)合學(xué)術(shù)大會(huì)（IJCNN）神經(jīng)信息處理國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議（ICONIP）國(guó)際人工生命與機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議(AROB)等與美國(guó)人工智能學(xué)會(huì)共同籌建“國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)”等這一時(shí)期，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)新增加的分支機(jī)構(gòu)有 “智能機(jī)器人”專業(yè)委員會(huì) “

55、智能CAD”專業(yè)委員會(huì) “機(jī)器人足球競(jìng)賽”工作委員會(huì) “可拓學(xué)”專業(yè)委員會(huì)2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史883、新世紀(jì)全面發(fā)展階段（20012010年） (一) 中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)組織機(jī)構(gòu)迅速擴(kuò)大 進(jìn)入新世紀(jì)，信息技術(shù)全球性泡沫危機(jī)昭示和召喚著：人工智能科學(xué)技術(shù)在信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中必須扮演更重要的角色，信息化要同時(shí)注重智能化，才能使智能化的信息技術(shù)進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的核心領(lǐng)域，滿足生產(chǎn)過(guò)程和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)核心領(lǐng)域現(xiàn)代化的社會(huì)需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)-社會(huì)“信息化智能化”和“可持續(xù)發(fā)展”。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史89從20012010年，先后有近30個(gè)籌備中的分支機(jī)構(gòu)申請(qǐng)加盟中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)，到2010年為止

56、，其中的15個(gè)已獲得中國(guó)科協(xié)和民政部的批準(zhǔn)，包括： 以王守覺院士為首的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與智能計(jì)算”專業(yè)委員會(huì) 以李未院士為首的“人工智能基礎(chǔ)理論”專業(yè)委員會(huì) 以楊叔子院士和熊有倫院士為首的“智能制造”專業(yè)委員會(huì) 以劉增良教授為首的“智能系統(tǒng)工程”專業(yè)委員會(huì) 以韓力群教授為首的“智能產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)”工作委員會(huì) 以曹大元教授為首的“智能信息網(wǎng)絡(luò)”專業(yè)委員會(huì) 以王萬(wàn)森教授為首的“智能教育”工作委員會(huì) 以王普教授為首的“人工智能科學(xué)普及”工作委員會(huì) 以王國(guó)胤教授為首的“粗糙集與軟計(jì)算”專業(yè)委員會(huì) 以王志良教授為首的“人工心理與人工情感”專業(yè)委員會(huì) 以徐心和教授為首的“機(jī)器博弈”專業(yè)委員會(huì) 以劉民教授為首的“智能

57、優(yōu)化”專業(yè)委員會(huì) 以賈英民教授為首的“智能空天系統(tǒng)”專業(yè)委員會(huì) 以吳啟迪教授為首的“自然計(jì)算與智能數(shù)字城市”專業(yè)委員會(huì) 以楊義先教授為首的“智能數(shù)字內(nèi)容安全”專業(yè)委員會(huì)2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史90(二) 我國(guó)人工智能自主創(chuàng)新研究取得重要成果 經(jīng)過(guò)20多年的努力，我國(guó)人工智能領(lǐng)域的學(xué)術(shù)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，初步脫離了“跟在外國(guó)人后面亦步亦趨”的狀態(tài)，在人工智能若干重要研究領(lǐng)域形成了我國(guó)的自主創(chuàng)新成就。 據(jù)20092010智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科發(fā)展報(bào)告的統(tǒng)計(jì)，下述各項(xiàng)均為我國(guó)自主創(chuàng)新研究的重要成果：2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史91 數(shù)學(xué)定理自動(dòng)證明，歷來(lái)是人工智能研究的核心領(lǐng)域之一。在這方面，中國(guó)科學(xué)院

58、吳文俊院士的研究成果“數(shù)學(xué)定理的自動(dòng)證明和數(shù)學(xué)機(jī)械化”，是國(guó)際公認(rèn)的領(lǐng)先成就。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是人工智能的三大支柱之一。在這方面，中國(guó)科學(xué)院王守覺院士的研究成果“高維幾何學(xué)與神經(jīng)元的新模型”在國(guó)際學(xué)術(shù)界獨(dú)樹一幟，并在模式識(shí)別方面取得了顯著的應(yīng)用效果。 人機(jī)合作，是人工智能越來(lái)越引人注目的研究領(lǐng)域。清華大學(xué)李衍達(dá)院士的研究成果“人與機(jī)器在科學(xué)研究中的互補(bǔ)特性及其互補(bǔ)模型”是這一領(lǐng)域的創(chuàng)新思路，已在地質(zhì)探測(cè)和基因分析等研究中發(fā)揮顯著效用。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史92 邏輯學(xué)原理，是人工智能特別是基于符號(hào)邏輯的專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)。北京航空航天大學(xué)李未院士的“開放邏輯”和西北工業(yè)大學(xué)何華燦教授的“泛邏輯理論

59、”是非?？上驳男逻M(jìn)展，前者構(gòu)建了一種新的邏輯體系，后者可以把現(xiàn)有的各種邏輯（規(guī)范的和非規(guī)范的）統(tǒng)一起來(lái)。 數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)獲取，是近十多年來(lái)人工智能研究最受關(guān)注的領(lǐng)域。李德毅院士提出的“云模型”可以很好地把隨機(jī)不定性和模糊不定性的描述和諧有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，為處理復(fù)雜數(shù)據(jù)問(wèn)題提供了一種新途徑。 人工智能的體系和人工生命的體系是人工智能理論的宏觀研究，涂序彥教授的研究成果“廣義人工智能”和“廣義人工生命”把許多看似零亂無(wú)關(guān)的研究?jī)?nèi)容提煉出內(nèi)在的聯(lián)系，對(duì)人工智能和人工生命的研究有重要指導(dǎo)作用。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史93 智能信息處理、知識(shí)工程和分布式智能，是人工智能特別是專家系統(tǒng)研究的重要方向，中國(guó)

60、科學(xué)院計(jì)算研究所史忠植教授的“知識(shí)工程”“高級(jí)人工智能”和“智能主體理論及其應(yīng)用”是這一方向的高水平成果。 知識(shí)理論，一直是人工智能理論中的弱項(xiàng)，鐘義信教授提出的“知識(shí)輪”和“信息-知識(shí)-智能統(tǒng)一理論”是一個(gè)有意義的進(jìn)展，它不僅可以統(tǒng)一傳統(tǒng)人工智能三大不同學(xué)派，而且找到了信息、知識(shí)、智能之間的理論聯(lián)系。 智能科學(xué)技術(shù)是信息技術(shù)的核心和靈魂，是信息科學(xué)技術(shù)的制高點(diǎn)。從這個(gè)意義上可以判斷，智能化是信息化的核心和靈魂；沒有智能化的信息化是一種初等的信息化，只有信息化加上智能化，才能對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。2.2 人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史944、 繼往開來(lái) 開創(chuàng)智能科技共同體高速發(fā)展新