《人工智能》第1課

1、人工智能AI007孔令和 / 許巖巖第一章 緒論孔令和上海交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系Office: 電院3號(hào)樓522Email: linghe.kong什么是人工智能？定義1：研究、開(kāi)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)【百度百科】定義2：使機(jī)器做那些人需要通過(guò)智能來(lái)做的事情【明斯基】定義3：關(guān)于知識(shí)的科學(xué)【尼爾森】為什么要學(xué)人工智能？如果你想工作國(guó)際科技巨頭：Google、Amazon（李沐MXNet）、Facebook（田淵棟智能?chē)屙?xiàng)目負(fù)責(zé)人）、Microsoft轉(zhuǎn)型人工智能?chē)?guó)內(nèi)科技巨頭：百度飛槳、商湯（徐立）、思必馳（俞凱）、字節(jié)跳動(dòng)（李磊）、寒武紀(jì)AI芯片知名

2、創(chuàng)業(yè)企業(yè)：第四范式（戴文淵）、依圖（林晨曦）、流利說(shuō)（胡哲人）為什么要學(xué)人工智能？如果你想繼續(xù)深造出國(guó)：CMU（陳天奇），MIT CSAIL本校：（仿腦）張麗清、呂寶糧、（NPL）趙海（圖形圖像）馬立莊、盧策吾、盛斌、戴文睿（語(yǔ)音）俞凱、錢(qián)彥旻、吳夢(mèng)玥（數(shù)據(jù)挖掘）朱其立、沈艷艷（機(jī)器學(xué)習(xí)）嚴(yán)駿馳、張偉楠、牛力、俞勇（生物信息）徐雷、涂仕奎、（體系結(jié)構(gòu)）梁曉峣、冷靜文為什么要學(xué)人工智能？如果你還想關(guān)心一下國(guó)家政策2016年3月，“人工智能”一詞寫(xiě)入國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要2017年3月，“人工智能”首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告2017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃2017年10月， “人工智能”

3、寫(xiě)入十九大報(bào)告2018年4月，教育部高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃2019年3月，中央深化改革委員會(huì)關(guān)于促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的指導(dǎo)意見(jiàn)2019年6月，科技部新一代人工智能治理原則這門(mén)課怎么學(xué)？/linghe.kong/AI007/index.html培養(yǎng)對(duì)人工智能的興趣了解人工智能的基本知識(shí)了解人工智能的最新研究和發(fā)展能動(dòng)手做一些人工智能+的實(shí)際開(kāi)發(fā)參考教材和知識(shí)點(diǎn)人工智能講義 馮翔，孔令和人工智能導(dǎo)論 李德毅人工智能【美】史蒂芬盧奇3801 人工智能基本概念3802 邏輯推理與知識(shí)圖譜3803 搜索技術(shù)3804 機(jī)器學(xué)習(xí)3805 深度學(xué)習(xí)3806 多智能體3807 計(jì)算機(jī)視覺(jué)3808

4、 語(yǔ)音處理3809 自然語(yǔ)言處理3810 推薦系統(tǒng)3811 遷移學(xué)習(xí)、對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)3812 人工智能新興應(yīng)用課程安排第一周：課程簡(jiǎn)介（孔令和）第二周第十四周：講課（許巖巖）第十五周第十六周：課程設(shè)計(jì)答辯（孔令和）講課內(nèi)容第二周人工智能基本概念，邏輯推理了解人工智能的基本技術(shù)方法，理解第三周知識(shí)圖譜，搜索技術(shù)掌握知識(shí)圖譜基本概念和作用，掌握pagerank重要性排序算法第四周機(jī)器學(xué)習(xí)掌握機(jī)器學(xué)習(xí)基本的分類(lèi)、聚類(lèi)、回歸算法，掌握python工具包的使用第五周深度學(xué)習(xí)，多智能體掌握基本的是深度學(xué)習(xí)模型，包括CNN、RNN等，理解強(qiáng)化學(xué)習(xí)基本概念第六周機(jī)器視覺(jué)，語(yǔ)音處理，自然語(yǔ)言處理了解機(jī)器視覺(jué)、語(yǔ)音處理

5、、自然語(yǔ)言處理的基本研究方向和解決方案第七周推薦系統(tǒng)，人工智能前沿技術(shù)和新興應(yīng)用理解推薦系統(tǒng)的基本解決方案，了解人工智能的前沿應(yīng)用第八周數(shù)據(jù)分析、挖掘、異常檢測(cè)經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)模型在時(shí)間序列數(shù)據(jù)中的應(yīng)用。時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)的處理和建模方法，包括軌跡數(shù)據(jù)壓縮、填補(bǔ)、預(yù)測(cè)等。第九周人工智能在城市規(guī)劃中的應(yīng)用助力城市規(guī)劃科學(xué)決策，如基礎(chǔ)設(shè)施的選址問(wèn)題、基礎(chǔ)設(shè)施需求推薦問(wèn)題第十周人工智能在交通管理中的應(yīng)用交通數(shù)據(jù)的分析和處理、交通需求預(yù)測(cè)、以及交通信號(hào)及需求的優(yōu)化第十一周人工智能在環(huán)境治理中的應(yīng)用人工智能算法在空氣污染預(yù)測(cè)和空間插值中的應(yīng)用，包括隨機(jī)森林、XGBoost、深度學(xué)習(xí)等算法的應(yīng)用第十二周人

6、工智能在數(shù)字能源中的應(yīng)用人工智能技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，包括電動(dòng)汽車(chē)充電需求預(yù)測(cè)、運(yùn)維中的異常檢測(cè)、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化等第十三周人工智能在社會(huì)治理中的應(yīng)用城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的智慧政務(wù)關(guān)鍵技術(shù)第十四周人工智能在金融科技中的應(yīng)用債券違約預(yù)測(cè)、信用卡欺詐等問(wèn)題的解決方案擴(kuò)展閱讀Artificial Intelligence: AAAI, IJCAIComputer Vision: CVPR, ECCV, ICCVMachine Learning & Data Mining: ICML, KDD, NeurIPS (NIPS)Natural Language Processing: ACL, EMNLP,

7、NAACLThe Web & Information Retrieval: SIGIR, WWW成績(jī)核算平時(shí)成績(jī)10%考試成績(jī)40%課程設(shè)計(jì)50%課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排日期內(nèi)容第1周自由組隊(duì)，每隊(duì)3人，將協(xié)作完成課程設(shè)計(jì)。第2周-第5周共同研讀人工智能相關(guān)論文或產(chǎn)業(yè)報(bào)告，討論并自擬課題，與老師協(xié)商后確認(rèn)課題。第6周-第14周通力合作完成課程項(xiàng)目，交付：一、答辯PPT；二、成果演示（如有）；三、項(xiàng)目報(bào)告。第15周-第16周項(xiàng)目答辯（順序抽簽決定，每組10分鐘，其中7分鐘答辯和演示，3分鐘提問(wèn)回答）。課程設(shè)計(jì)要求和建議要求：人工智能相關(guān)的科研或工程項(xiàng)目。標(biāo)準(zhǔn)：創(chuàng)新性25%，實(shí)用性25%，成果完成度25%

8、，答辯情況25%。建議：課題大小適合；盡早確認(rèn)課題，盡早開(kāi)始；分工合作，各展所長(zhǎng)；創(chuàng)新是第一要素。希望以論文、專(zhuān)利、競(jìng)賽為目標(biāo)。課程設(shè)計(jì)參考AI寫(xiě)詩(shī)：/挑水果：手機(jī)傳感器（攝像頭、麥克風(fēng)、WiFi）選題建議：人工智能+專(zhuān)業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù)考核人工智能知識(shí)題型： 客觀(guān)題（單選、多選）+主觀(guān)題（編程、分析、設(shè)計(jì)）客觀(guān)題：題包形式（2/3級(jí)、2級(jí)、3級(jí)難度），自適應(yīng)選題，機(jī)器閱卷主觀(guān)題：題包形式（2級(jí)、3級(jí)難度），機(jī)器/人工組合閱卷課程考試1. 實(shí)時(shí)題包組成：40%錨點(diǎn)題+60%隨機(jī)題難度等級(jí)均勻，比如二三級(jí)混合題包中ABCD難度題目各25%2. 隨機(jī)題要求：題庫(kù)中的每道題最多只考1次，避免重復(fù)；相

9、同知識(shí)點(diǎn)的題最多考3次3. 題目順序題包內(nèi)題目順序亂序，客觀(guān)題題干內(nèi)選項(xiàng)亂序題包選題通過(guò)準(zhǔn)確率和時(shí)間聯(lián)合判定準(zhǔn)確率= 45%= 55%= 65%= 75%時(shí)間 0.5T T 2T不限時(shí)注：T為一個(gè)題包中所有題的“時(shí)間”屬性值的總和。題包通過(guò)與不過(guò)的判定1. 題型程序填空（20分）、程序補(bǔ)全（20分）、方案設(shè)計(jì)（20分）、分析論述（20分）2. 機(jī)器/人工組合閱卷：考試結(jié)束，根據(jù)“腳本”屬性中的關(guān)鍵詞和得分點(diǎn)，進(jìn)行機(jī)器實(shí)時(shí)閱卷，后臺(tái)計(jì)算每道主觀(guān)題具體得分，加和4道主觀(guān)題得分，給出二級(jí)不及格E（得010分）、二級(jí)及格D（得1130分）、二級(jí)優(yōu)秀C（得3150分）、三級(jí)及格B（得5170分）、三級(jí)優(yōu)

10、秀A（得7180分）共5檔水平考后人工閱卷復(fù)核主觀(guān)題閱卷成績(jī)無(wú)成績(jī)0分（降3檔）主觀(guān)E110分（降2檔）主觀(guān)D1130分（降1檔）主觀(guān)C3150分（持平）主觀(guān)B5170分（升1檔）主觀(guān)A7180分（升2檔）客觀(guān)ADCBAAA客觀(guān)BEDCBAA客觀(guān)CEEDCBA客觀(guān)DEEEDCB客觀(guān)EEEEEDC注：E二級(jí)不及格；D二級(jí)及格；C二級(jí)優(yōu)秀；B三級(jí)及格；A三級(jí)優(yōu)秀客觀(guān)主觀(guān)成績(jī)計(jì)算考生結(jié)束考試點(diǎn)擊提交后，直接顯示水平等級(jí)：客觀(guān)題等級(jí)(低) E D C B A (高)主觀(guān)題等級(jí)*(低) E D C B A (高)綜合等級(jí)*二級(jí)優(yōu)秀帶*的為機(jī)器閱卷成績(jī)，僅供參考，待教師閱卷后可能有所調(diào)整考試成績(jī)展示人工智

11、能起源1956年，達(dá)特茅斯會(huì)議“如何用機(jī)器模擬人的智能”，會(huì)上提出人工智能概念，標(biāo)志人工智能學(xué)科的誕生。人工智能的發(fā)展史推理期：定理證明器、語(yǔ)言翻譯器知識(shí)期：知識(shí)庫(kù)，專(zhuān)家系統(tǒng)學(xué)習(xí)期：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，深度學(xué)習(xí)，遷移學(xué)習(xí)人工智能的流派如何判斷機(jī)器是否智能？圖靈測(cè)試人工智能的發(fā)展史通過(guò)圖靈測(cè)試是否就真的有智能了呢？中文屋測(cè)試人工智能的流派符號(hào)主義（分析人類(lèi)智能，用機(jī)器實(shí)現(xiàn)）研究進(jìn)展機(jī)器證明：吳文俊知識(shí)表示：專(zhuān)家系統(tǒng)，愛(ài)德華費(fèi)根鮑姆，1994圖靈獎(jiǎng)得主人工智能的流派符號(hào)主義挑戰(zhàn)經(jīng)典概念難以得到，知識(shí)難以提取常識(shí)難以窮盡，推理步驟無(wú)窮人工智能的流派讓機(jī)器仿造人腦運(yùn)行是不是真的就具有智能了？缸中之腦實(shí)驗(yàn)人工智能

12、的流派連接主義（仿生）研究進(jìn)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)AlphaGo戰(zhàn)勝李世石、柯潔圖像識(shí)別（人臉支付）語(yǔ)音識(shí)別（科大訊飛）人工智能的流派連接主義挑戰(zhàn)人腦機(jī)制尚不清楚當(dāng)前的深度學(xué)習(xí)與人腦機(jī)制距離尚遠(yuǎn)人工智能的流派行為主義：智能取決于感知和行動(dòng)，不需要知識(shí)、不需要表示、不需要推理學(xué)派代表作： Brooks的六足行走機(jī)器人人工智能的流派行為主義是否就是人工智能？完美偽裝者人工智能的流派行為主義研究進(jìn)展人工智能的流派行為主義挑戰(zhàn)困難的問(wèn)題是簡(jiǎn)單的，簡(jiǎn)單的問(wèn)題是困難的。最難以復(fù)制的人類(lèi)技能是那些無(wú)意識(shí)的技能。人工智能進(jìn)展單獨(dú)遵循一個(gè)學(xué)派不足以實(shí)現(xiàn)AI。從專(zhuān)家系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的知識(shí)圖譜，已經(jīng)不完全遵循符號(hào)主義。無(wú)人駕駛技術(shù)，更是突破AI三大流派的區(qū)別，是一種綜合技術(shù)。我現(xiàn)在手頭上有一個(gè)億， 誰(shuí)有項(xiàng)目，通知一下，一起投資。不然，再晚點(diǎn)