第4單元-計(jì)算機(jī)應(yīng)用

2011年5月計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第4單元計(jì)算機(jī)應(yīng)用1計(jì)算機(jī)到底能干什么？計(jì)算器？打字機(jī)？玩游戲？還有？…2例1、計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代生活工作和生活的一天……（IC、POS、ATM、201卡）多媒體教學(xué)（作業(yè)提交、答疑、考試）數(shù)字化教學(xué)（網(wǎng)上選課、課程點(diǎn)播、答疑、測(cè)試）娛樂(lè)（NBA、羽毛球俱樂(lè)部）OA（教務(wù)管理、發(fā)布作業(yè)、監(jiān)控檢查）信息檢索（收集信息、資料）網(wǎng)上購(gòu)物（淘寶網(wǎng)http:///）消費(fèi)（一卡通、網(wǎng)上交費(fèi)）驗(yàn)車(chē)（違章記錄查詢(xún)）……3三、計(jì)算機(jī)應(yīng)用概述

科學(xué)與工程計(jì)算信息處理過(guò)程控制計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)多媒體技術(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)通信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用人工智能4π=？例：π的求值（一個(gè)古老的計(jì)算問(wèn)題）。

π只能以近似值的方法計(jì)算。對(duì)于一般應(yīng)用3.14或22/7已足夠，但工程學(xué)常利用3.1416(5個(gè)有效數(shù)字)或3.14159(6個(gè)有效數(shù)字)。至于密率355/113則是易于記憶，精確至7位有效數(shù)字的分?jǐn)?shù)。

π=周長(zhǎng)/直徑中國(guó)古籍曰：“周三徑一”，意即π≈35公元前250年，古希臘，阿基米德，≈3.141973年，CDC7600，1,001,250位小數(shù)1949年，ENIAC，2,037位小數(shù)公元480年，祖沖之，3.1415926～3.1415927π求值的歷史1609年，德國(guó)，LudolphVanCeulen，35位小數(shù)1874年，WilliamShanks，707位小數(shù)(527位正確)1958年，IBM704，10,000位小數(shù)1961年，IBM7090，100,265位小數(shù)1999年，HITACHISR8000，206,158,430,000位小數(shù)

6π求值的方法

實(shí)驗(yàn)法

在阿基米德之前，π值之測(cè)定依靠實(shí)物測(cè)量。

幾何法

阿基米德用幾何方法得出圓周率是介乎3又1/7與3又10/71之間。公元263年，劉徽用“割圓術(shù)”給出π=3.14014

分析法

計(jì)算數(shù)學(xué)（無(wú)窮級(jí)數(shù)）

計(jì)算機(jī)運(yùn)算法：使用分析法得到公式，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算。7科學(xué)和工程計(jì)算計(jì)算數(shù)學(xué)+計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算計(jì)算數(shù)學(xué)：研究數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算機(jī)：計(jì)算數(shù)學(xué)強(qiáng)有力的工具科學(xué)計(jì)算是第三種科學(xué)手段理論研究：無(wú)法求得理論解科學(xué)實(shí)驗(yàn)：難以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行計(jì)算：計(jì)算進(jìn)行模擬計(jì)算機(jī)是人類(lèi)計(jì)算能力的延伸8無(wú)法求出解析解的例子

新華網(wǎng)巴黎2002年7月4日電。法國(guó)原子能委員會(huì)軍事應(yīng)用局日前宣布，該局正在進(jìn)行一項(xiàng)核武器模擬試驗(yàn)計(jì)劃（投資51億歐元）。根據(jù)物理機(jī)理，造成核爆條件的過(guò)程與核反應(yīng)的過(guò)程都是高溫高壓下進(jìn)行；高達(dá)幾百個(gè)大氣壓、幾千萬(wàn)攝氏度、巨大能量是在微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)釋放。描述核反應(yīng)的物理過(guò)程的數(shù)學(xué)模型是一組非定常的非線性偏微分方程。它可給出核爆炸各個(gè)細(xì)節(jié)的圖像、定量的數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程。但該組方程是無(wú)法求出解析解的。因此只有求助大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算。核武器設(shè)計(jì)中，從摸清規(guī)律、調(diào)整各種參數(shù)到方案的優(yōu)選等等，需要計(jì)算成千上百個(gè)模型。由于進(jìn)行核試驗(yàn)耗資大、周期長(zhǎng)，所以不能只通過(guò)核試驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)和改進(jìn)產(chǎn)品。在計(jì)算機(jī)上選擇一套參數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)模型，在一定意義上相當(dāng)于進(jìn)行一次核試驗(yàn)。在計(jì)算機(jī)上花費(fèi)幾百萬(wàn)元進(jìn)行計(jì)算，可以節(jié)省以?xún)|計(jì)的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。模擬核爆試驗(yàn)可以減少試驗(yàn)次數(shù)，大大降低研制成本。因此，世界各國(guó)在核武器的研制設(shè)計(jì)中都大量采用了科學(xué)計(jì)算的方法。9難以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)手段的例子：有限元方法

有限元方法的創(chuàng)立和發(fā)展對(duì)于當(dāng)代科學(xué)計(jì)算應(yīng)用有極大的影響。有限元方法是50年代末由西歐、美國(guó)、中國(guó)等地科學(xué)家提出和發(fā)展起來(lái)的一種算法。這一方法是求解橢圓型偏微分方程的基礎(chǔ)算法，特別適用于復(fù)雜的幾何問(wèn)題。它把連續(xù)的數(shù)學(xué)問(wèn)題離散化，最終導(dǎo)致求解高階線性方程組。10藍(lán)博基尼跑車(chē)藍(lán)博基尼是世界最著名的跑車(chē)之一。1999年初，意大利制造商想將它出口到美國(guó)，按照美國(guó)安全法規(guī)，所有車(chē)必須裝有氣囊。因此藍(lán)博基尼需要做氣囊的匹配碰撞。按傳統(tǒng)方法，該項(xiàng)測(cè)試至少要撞10輛以上的樣車(chē)。以一輛藍(lán)博基尼400萬(wàn)~500萬(wàn)元人民幣（30萬(wàn)~40萬(wàn)英鎊）計(jì)，僅碰撞的樣車(chē)損失費(fèi)用就將在5000萬(wàn)元以上。歐洲一家設(shè)計(jì)公司用CAD測(cè)試方法只用了十分之一的費(fèi)用，就解決了問(wèn)題。該公司先在計(jì)算機(jī)上模擬裝有氣囊的汽車(chē)的碰撞情況，再模擬各種路況情況并對(duì)車(chē)進(jìn)行了調(diào)整，最后只碰了一輛真實(shí)的實(shí)物車(chē)就順利地通過(guò)了驗(yàn)證測(cè)試。11科學(xué)和工程計(jì)算的步驟

建立數(shù)學(xué)模型

探索有效的計(jì)算方法

計(jì)算方法的理論分析

編寫(xiě)程序進(jìn)行計(jì)算數(shù)值模型問(wèn)題的計(jì)算

12例：計(jì)算π的無(wú)窮級(jí)數(shù)計(jì)算方法：Machin公式(2)(3)Ramanujan公式(4)Chudnovsky公式(5)⑴13例：計(jì)算π（續(xù)1）理論分析：公式⑴計(jì)算量小，編程簡(jiǎn)單，但收斂很慢；公式⑵計(jì)算量不大，收斂較快，編程較簡(jiǎn)單；Machin公式每計(jì)算一項(xiàng)可以得到1.4位的十進(jìn)制精度，收斂較快，容易編程實(shí)現(xiàn)；Ramanujan公式和Chudnovsky公式收斂更快，要使用FFT(FastFourierTransform)算法，將兩個(gè)大數(shù)的乘除運(yùn)算時(shí)間由O(n2)縮短為O(nlogn)，程序?qū)崿F(xiàn)比較復(fù)雜。14例：計(jì)算π（續(xù)2）編程實(shí)現(xiàn)：計(jì)算方法（1）ints=1;doublen=1.0,t=1.0,pi=0.0;while(fabs(t)>=1e-10){pi=pi+t; n=n+2; s=-s; t=s/n;}15例：計(jì)算π（續(xù)3）編程實(shí)現(xiàn)：公式（2）1500位（1秒鐘）編程實(shí)現(xiàn)：

Machin

公式

2500位（1秒鐘）π計(jì)算器：

Ramanujan公式和Chudnovsky公式16科學(xué)和工程計(jì)算的應(yīng)用

大氣科學(xué)研究數(shù)值天氣預(yù)報(bào)油氣資源勘探地震波數(shù)據(jù)處理核武器模擬試驗(yàn)空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算有限元方法計(jì)算17數(shù)值天氣預(yù)報(bào)例：天氣預(yù)報(bào)，與計(jì)算有什么關(guān)系？運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，通過(guò)數(shù)值計(jì)算進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)的方法和相關(guān)的理論將已有的觀測(cè)值作為初值，通過(guò)求解大氣動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)方程組，從而客觀、定量地作出天氣預(yù)報(bào)。1950年4月，ENIAC成功地作出世界上第一次正確的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。

18天氣預(yù)報(bào)地球表面上空環(huán)繞著厚度為10～20多公里的大氣層，各種自然天氣現(xiàn)象就發(fā)生在這個(gè)大氣層中。大氣運(yùn)動(dòng)變化遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定理、質(zhì)量守衡定理、大氣狀態(tài)方程、熱力學(xué)定理、水汽守衡定理等。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是把流體大氣所遵循的物理定理抽象為數(shù)學(xué)方程，用數(shù)值分析法對(duì)這些數(shù)理方程組進(jìn)行離散化，再借助高速計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理運(yùn)算。對(duì)一個(gè)水平分辨率約200公里、垂直分層16層的全球模式作7個(gè)要素（如氣壓、風(fēng)力、風(fēng)向、溫度、高度、降雨量等）7天的預(yù)報(bào)，求解3億個(gè)以上的方程組。19地震波數(shù)據(jù)處理人工制造強(qiáng)烈的震動(dòng)，在巖石中傳播的彈性遇著巖層的分界面產(chǎn)生反射波或折射波；記錄返回地面的反射波或折射波；分析地震波在地層中傳播的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)信息，根據(jù)波的傳播路線和時(shí)間，確定發(fā)生反射波或折射波巖層界面的埋藏深度和形狀，反推出地下的巖層和巖性構(gòu)造。地震資料處理計(jì)算量大，處理周期長(zhǎng)。

20空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算它是空氣動(dòng)力學(xué)的一個(gè)分支。利用電子計(jì)算機(jī)、采用數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究的一門(mén)學(xué)科。該學(xué)科起源于20世紀(jì)60年代后期，得以迅速發(fā)展原因是：利用數(shù)值計(jì)算方法，不但可以對(duì)外形給定的飛行器進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)的分析，還可以按預(yù)定的氣動(dòng)特性要求設(shè)計(jì)飛行器的外形，得出流場(chǎng)中物理量的細(xì)節(jié)分布，不存在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中洞壁和支架干擾等一系列麻煩問(wèn)題。該方法在飛行器空氣動(dòng)力學(xué)分析和設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，使設(shè)計(jì)過(guò)程發(fā)生了根本性的變革。在航空、航天方面，飛行器周?chē)牧鲌?chǎng)非常復(fù)雜，且隨飛行器飛行高度和速度有很大變化，還要考慮空氣的連續(xù)或非連續(xù)性、壓縮性、熱傳導(dǎo)性、粘性和其他物理、化學(xué)過(guò)程，因此得到的數(shù)學(xué)模型是十分復(fù)雜的。例如，對(duì)于不能視為連續(xù)介質(zhì)的稀薄空氣，描述其運(yùn)動(dòng)的基本方程組為玻爾茨曼方程（非線性偏微分-積分方程），對(duì)于可視為連續(xù)介質(zhì)空氣，其基本方程組為納維爾-斯托克斯方程(簡(jiǎn)稱(chēng)N-S方程,非線性的偏微分方程組）。在解決實(shí)際工程問(wèn)題過(guò)程中，必須根據(jù)其物理特征對(duì)N-S方程進(jìn)行不同程度的簡(jiǎn)化，建立各種近似的數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)方程。

計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展并不排斥風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究工作。兩者結(jié)合，互相補(bǔ)充，逐步實(shí)現(xiàn)一體化，是飛行器設(shè)計(jì)和氣動(dòng)研究的發(fā)展方向。21難以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)手段的例子：有限元方法

有限元方法的創(chuàng)立和發(fā)展對(duì)于當(dāng)代科學(xué)計(jì)算應(yīng)用有極大的影響。有限元方法是50年代末由西歐、美國(guó)、中國(guó)等地科學(xué)家提出和發(fā)展起來(lái)的一種算法。這一方法是求解橢圓型偏微分方程的基礎(chǔ)算法，特別適用于復(fù)雜的幾何問(wèn)題。它把連續(xù)的數(shù)學(xué)問(wèn)題離散化，最終導(dǎo)致求解高階線性方程組。22信息管理

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)辦公自動(dòng)化（OA）系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)例：沃爾瑪23零售業(yè)霸主沃爾瑪福布斯全球富豪排行榜占據(jù)了前十名的半壁江山全世界最大的企業(yè)1974年運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行庫(kù)存控制1983年，使用條形碼掃描系統(tǒng)1985~1987年，安裝專(zhuān)用衛(wèi)星通信系統(tǒng)，4000家沃爾瑪分店都能夠通過(guò)自己的終端與總部進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)系。24利用信息技術(shù)成全其零售業(yè)霸主地位沃爾瑪計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以追蹤每一件商品的進(jìn)銷(xiāo)全過(guò)程。通過(guò)采用最新信息技術(shù)，沃爾瑪能夠以最低成本、最優(yōu)質(zhì)服務(wù)、最快速管理反應(yīng)進(jìn)行全球運(yùn)作。管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用使沃爾瑪有關(guān)各方可以迅速得到所需的貨品層面數(shù)據(jù)，觀察銷(xiāo)售趨勢(shì)、存貨水平和訂購(gòu)信息甚至更多。美國(guó)通過(guò)運(yùn)用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力得以快速提升。25計(jì)算機(jī)信息管理

管理信息系統(tǒng)（MIS）概念發(fā)展電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（EDPS）工資計(jì)算管理信息系統(tǒng)（MIS）酒店管理決策支持系統(tǒng)（DSS）市場(chǎng)預(yù)測(cè)分類(lèi)26酒店管理酒店管理的目的是實(shí)現(xiàn)“一次性結(jié)帳”。HIS前臺(tái)管理后臺(tái)管理決策支持面向客人的管理面向酒店內(nèi)部管理面向管理層管理27決策支持系統(tǒng)（DSS）DSS是用以輔助各級(jí)管理者進(jìn)行正確決策的系統(tǒng)。DSS具有對(duì)話、數(shù)據(jù)存取和模型化三大功能，因此，它是由對(duì)話子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)子系統(tǒng)和模型子系統(tǒng)組成。DSS還需要各種各樣的模型，包括永久性模型、特別模型、用戶構(gòu)造模型等。DSS在諸如投資決策、布局決策、銷(xiāo)售決策、發(fā)展戰(zhàn)略決策等方面幫助人們選擇最佳的方案。正是由于DB、知識(shí)庫(kù)、專(zhuān)家系統(tǒng)和DSS給OA系統(tǒng)賦予“智慧”和“靈感”，給“自動(dòng)辦公”帶來(lái)巨大的生機(jī)和效率。28MIS概念要點(diǎn)人-機(jī)系統(tǒng)技術(shù)手段+現(xiàn)代管理思想計(jì)算機(jī)技術(shù)信息技術(shù)管理技術(shù)決策技術(shù)輔助管理和決策29企業(yè)信息系統(tǒng)的分類(lèi)技術(shù)信息系統(tǒng)CAD(computeraideddesign)CAM(computeraidedmanufacturing)CNC(computernumericcontrol)管理信息系統(tǒng)MRP(materialrequirementplanning)MRP-II(manufacturingresourcesplanning)CAQ(computeraidedqualitycontrol)綜合信息系統(tǒng)CIMS(computerintegratedmanufacturingsystems)ERP(enterprisesresourcesplanning)30計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造

企業(yè)信息系統(tǒng)中的技術(shù)信息系統(tǒng)例：汽車(chē)設(shè)計(jì)油泥模型價(jià)值上千萬(wàn)元CAD草圖可以在電腦屏幕上模擬油泥模型和一切測(cè)試研發(fā)成本下降了1/331企業(yè)信息系統(tǒng)產(chǎn)生背景：現(xiàn)代化的大生產(chǎn)給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了許多困難原材料不能準(zhǔn)時(shí)供應(yīng)零部件生產(chǎn)不配套產(chǎn)品生產(chǎn)周期過(guò)長(zhǎng)，勞動(dòng)率下降資金積壓嚴(yán)重，周轉(zhuǎn)期長(zhǎng)市場(chǎng)和客戶的要求多變，使企業(yè)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃系統(tǒng)難以適應(yīng)

“零庫(kù)存管理”模式的利弊32MRP制造資源規(guī)劃系統(tǒng)MRP制造資源計(jì)劃系統(tǒng)（ManufacturingResourcesPlanning）是指以物料需求計(jì)劃MRP（MaterialRequirementsPlanning）為核心，對(duì)物資運(yùn)動(dòng)和資金運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一管理的閉環(huán)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。MRP為制造業(yè)提供了科學(xué)的管理思想和處理邏輯。物料需求計(jì)劃：主生產(chǎn)調(diào)度(MPS)、物料用量清單(BOM)、庫(kù)存、未交貨單等資料，計(jì)算未來(lái)的物料需求。閉環(huán)式MRP：增加反饋，修改計(jì)劃，動(dòng)態(tài)控制。33MRP-II除材料外，人力、資金、設(shè)備和時(shí)間也看成企業(yè)的資源，并加以控制。除生產(chǎn)外，還包括銷(xiāo)售、財(cái)務(wù)、成本處理。滿足制造業(yè)所有的經(jīng)營(yíng)及生產(chǎn)活動(dòng)。34ERP：管理+IT（企業(yè)資源規(guī)劃）集組織模型、企業(yè)規(guī)范和信息技術(shù)、實(shí)施方法為一體的綜合管理應(yīng)用體系。企業(yè)的管理核心從“在正確的時(shí)間制造和銷(xiāo)售正確的產(chǎn)品”，轉(zhuǎn)移到了“在最佳的時(shí)間和地點(diǎn)，獲得企業(yè)的最大利潤(rùn)”。具有智能化的管理控制系統(tǒng)。能夠適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)，可以支持跨平臺(tái)、多組織的應(yīng)用，并和電子商務(wù)的應(yīng)用具有廣泛的數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯接口。35企業(yè)信息系統(tǒng)的發(fā)展

年代企業(yè)經(jīng)營(yíng)方式

問(wèn)題提出管理軟件發(fā)展階段

理論基礎(chǔ)

（Ⅰ）60年代

（Ⅱ）70年代

（Ⅲ）80年代

（Ⅳ）90年代

時(shí)段式MRP系統(tǒng)追求降低成本手工訂貨發(fā)貨生產(chǎn)缺貨頻繁計(jì)劃偏離實(shí)際人工完成車(chē)間作業(yè)計(jì)劃追求創(chuàng)新要求適合市場(chǎng)環(huán)境的迅速變化追求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)各子系統(tǒng)缺乏聯(lián)系，矛盾重重如何確定訂貨時(shí)間和訂貨數(shù)量？如何實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)一體化？如何保障計(jì)劃能有效實(shí)施和及時(shí)調(diào)整？如何在全社會(huì)范圍內(nèi)利用一切可利用的資源？開(kāi)環(huán)式MRP系統(tǒng)閉環(huán)式MRP系統(tǒng)ERP系統(tǒng)庫(kù)存管理理論主生產(chǎn)計(jì)劃期量標(biāo)準(zhǔn)能力需求計(jì)劃車(chē)間作業(yè)管理計(jì)劃、實(shí)施、反饋與控制的循環(huán)系統(tǒng)集成技術(shù)物流管理決策規(guī)模供應(yīng)鏈混合型生產(chǎn)環(huán)境事前控制36電子商務(wù)

例：亞馬遜的奇跡1995年車(chē)庫(kù)中誕生1997年?duì)I業(yè)收入達(dá)1.48億美元，1998年猛增到5.4億美元提供了310萬(wàn)個(gè)可方便查找的書(shū)目1600名員工人均創(chuàng)收37.5萬(wàn)美元網(wǎng)上書(shū)店每平方米的銷(xiāo)售量是傳統(tǒng)書(shū)店的800％如果按傳統(tǒng)書(shū)店所需的營(yíng)業(yè)面積來(lái)計(jì)算的話，它的規(guī)模約占好幾平方英里，顧客達(dá)500萬(wàn)人以上。你得開(kāi)著汽車(chē)，才能瀏覽完它所提供的書(shū)目。37電子商務(wù)的產(chǎn)生背景商業(yè)自動(dòng)化完善和發(fā)展POS企業(yè)內(nèi)部的商務(wù)活動(dòng)大量使用OA和MIS金融業(yè)步入電子化，大量采用自動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)Internet技術(shù)的飛速發(fā)展“最震撼人心的消息莫過(guò)于早上一覺(jué)醒來(lái)，發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的使用量正以每年2300％的速度增長(zhǎng)”。

杰夫-貝索斯

38什么是電子商務(wù)

基礎(chǔ)：計(jì)算機(jī)、Internet目標(biāo)：獲取經(jīng)濟(jì)活動(dòng)效益最大化方式：通過(guò)Internet進(jìn)行各種商務(wù)活動(dòng)（借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展業(yè)務(wù)活動(dòng)）。39電子商務(wù)的主要內(nèi)容

企業(yè)內(nèi)部電子商務(wù)

企業(yè)間的電子商務(wù)

企業(yè)與消費(fèi)者之間的電子商務(wù)

40人工智能

科幻片中的機(jī)器人例：“深藍(lán)”戰(zhàn)勝人類(lèi)智慧？1997年5月11日，卡斯帕洛夫以2.5：3.5的比分?jǐn)≡谝慌_(tái)電腦（IBM-AS/6000）手下??！智慧輸?shù)袅?，人?lèi)還剩些什么？……“這是一部像人的機(jī)器與一個(gè)像機(jī)器的人之間的決斗”！GarryKasparovDeepblue戰(zhàn)斗41人工智能的產(chǎn)生和發(fā)展

什么是人工智能機(jī)器能夠執(zhí)行人類(lèi)的活動(dòng)

主要目標(biāo)：研究用機(jī)器來(lái)模仿和執(zhí)行人腦的某些智能功能

圖靈測(cè)試麥卡錫（McCarthy）發(fā)起人工智能研討會(huì)42人工智能研究的基本內(nèi)容

機(jī)器感知

機(jī)器思維

機(jī)器學(xué)習(xí)

機(jī)器行為

智能系統(tǒng)及智能計(jì)算機(jī)構(gòu)造技術(shù)

43人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域

問(wèn)題求解

邏輯推理與自動(dòng)定理證明

自然語(yǔ)言處理

自動(dòng)程序設(shè)計(jì)

專(zhuān)家系統(tǒng)

機(jī)器學(xué)習(xí)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

機(jī)器人學(xué)

模式識(shí)別

智能決策支持系統(tǒng)

44計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及理解人類(lèi)行為等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心概念為計(jì)算機(jī)有關(guān)問(wèn)題的求解提供了基本的框架，而問(wèn)題的求解則必須遵循一些基本的步驟。一般問(wèn)題求解可以歸納為4個(gè)主要步驟：理解問(wèn)題制定計(jì)劃執(zhí)行計(jì)劃回顧和展望1.問(wèn)題求解45（1）理解問(wèn)題你是否能用你自己的話說(shuō)明問(wèn)題？什么是你想找到或做什么？什么是未知的？您問(wèn)題中獲取到了什么信息？什么信息，如果有的話，是缺少或沒(méi)有必要的？46（2）制定計(jì)劃下面列出的策略，雖然并不完備，但的確是非常有用的。尋找一種模式，如果是計(jì)算問(wèn)題，可以考慮哪些計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心概念可以應(yīng)用。研究有關(guān)問(wèn)題，并確定是否可以應(yīng)用同樣的技術(shù)解決。研究問(wèn)題的簡(jiǎn)單或特殊情況，獲得一個(gè)對(duì)原問(wèn)題的解決方案了解。列出表格。制作圖形。寫(xiě)一個(gè)方程。使用猜測(cè)和檢驗(yàn)。逆向求解。確定一個(gè)子目標(biāo)。47（3）執(zhí)行計(jì)劃

實(shí)施在第2步提出的計(jì)劃，并執(zhí)行任何必要的動(dòng)作或計(jì)算。檢查計(jì)劃的每個(gè)執(zhí)行步驟。這可能是一個(gè)直觀的檢查或正式證明。保持工作過(guò)程的準(zhǔn)確記錄。48（4）回顧和展望在原問(wèn)題中檢查結(jié)果。（在某些情況下，這將需要一個(gè)證明。）根據(jù)原始問(wèn)題解讀解決方案。你的答案是否有意義？是否合理？確定是否有其他求解方法。如果可能，確定其他相關(guān)或更一般的問(wèn)題，也可以用該技術(shù)進(jìn)行解決。49邏輯推理與自動(dòng)定理證明對(duì)數(shù)學(xué)中臆測(cè)的定理尋找一個(gè)證明或反證，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(jué)技巧。借助計(jì)算機(jī)來(lái)證明數(shù)學(xué)猜想或定理，這是一項(xiàng)難度極大的人工智能應(yīng)用，也已取得一些成果。四色猜想的證明。四色猜想是圖論中的一個(gè)世界級(jí)難題，內(nèi)容是：用四種顏色就可繪制任何地圖，三種顏色不夠，而五種顏色多余。這個(gè)猜想經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的驗(yàn)證，結(jié)論都是千真萬(wàn)確的，但卻一直無(wú)法在理論上給出證明，所以有人認(rèn)為，證明這個(gè)猜想的難度絲毫不亞于哥德巴赫猜想。1976年7月，美國(guó)數(shù)學(xué)家哈根和阿貝爾用計(jì)算機(jī)成功地證明了四色猜想。這個(gè)猜想的證明需要進(jìn)行一百億次（1010次）邏輯判斷，這個(gè)天文數(shù)字的工作量如果用人工來(lái)完成，則需兩萬(wàn)年時(shí)間，這就是計(jì)算機(jī)問(wèn)世以前，任何人都無(wú)法證明或推翻這個(gè)猜想的原因。返回50自然語(yǔ)言處理

自然語(yǔ)言處理是人工智能的早期研究領(lǐng)域之一。如果能讓計(jì)算機(jī)“聽(tīng)懂”、“看懂”人類(lèi)自身的語(yǔ)言，那么更多的人可以使用計(jì)算機(jī)，大大提高了計(jì)算機(jī)的利用率。自然語(yǔ)言處理就是研究如何能讓計(jì)算機(jī)理解并生成人們?nèi)粘Ｋ褂玫恼Z(yǔ)言，使得計(jì)算機(jī)懂得自然語(yǔ)言的含義，從而建立起一種人與機(jī)器之間的密切而友好的關(guān)系，使之能進(jìn)行高度的信息傳遞與認(rèn)知活動(dòng)。要達(dá)到以下三個(gè)目標(biāo)：⑴計(jì)算機(jī)能正確理解人們用自然語(yǔ)言輸入的信息，并回答輸入信息中的有關(guān)問(wèn)題；⑵計(jì)算機(jī)對(duì)得到的信息能自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的摘要，用不同的詞語(yǔ)復(fù)述信息的內(nèi)容；⑶計(jì)算機(jī)能夠把用某一種自然語(yǔ)言的信息自動(dòng)地翻譯為另一種自然語(yǔ)言，即機(jī)器翻譯的問(wèn)題。返回51自動(dòng)程序設(shè)計(jì)

指采用自動(dòng)化手段進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的技術(shù)和過(guò)程，后來(lái)指采用自動(dòng)化手段進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的技術(shù)和過(guò)程；也稱(chēng)軟件自動(dòng)化，其目的是提高軟件生產(chǎn)率和軟件產(chǎn)品質(zhì)量。按廣義理解，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)是盡可能借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（特別是自動(dòng)程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)）進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程。按狹義的理解，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)是從形式的軟件功能規(guī)格說(shuō)明到可執(zhí)行的程序代碼這一過(guò)程的自動(dòng)化。自動(dòng)程序設(shè)計(jì)在軟件工程，流水線控制等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。自動(dòng)程序設(shè)計(jì)包括程序綜合和程序正確性檢驗(yàn)兩個(gè)方面，分別實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程和證明程序的正確性。52自動(dòng)程序設(shè)計(jì)重大貢獻(xiàn)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)研究的重大貢獻(xiàn)之一是把程序調(diào)試的概念作為問(wèn)題求解的策略來(lái)使用。實(shí)踐已發(fā)現(xiàn)：對(duì)程序設(shè)計(jì)或機(jī)器人的控制問(wèn)題，先產(chǎn)生一個(gè)代價(jià)不太高的有錯(cuò)誤的解，然后再進(jìn)行修改的作法，要比堅(jiān)持要求第一次得到的解就完全沒(méi)有缺陷的作法，通常效率要高的多。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(kāi)發(fā)系統(tǒng)發(fā)展，而且也使通過(guò)修正自身代碼進(jìn)行學(xué)習(xí)的人工智能系統(tǒng)得到發(fā)展。目前已經(jīng)研制出能夠以各種不同的目的描述來(lái)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)，但這方面的進(jìn)展依然非常局限。53專(zhuān)家系統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)是依賴(lài)于適用于特殊應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)規(guī)則的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)借助知識(shí)獲取工具從應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＜一蚱渌R(shí)源（如法典、訓(xùn)練手冊(cè)、數(shù)據(jù)庫(kù)等）中抽取專(zhuān)門(mén)知識(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合于推理機(jī)解釋性使用的形式存放于知識(shí)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于人的邏輯思維和問(wèn)題求解能力。專(zhuān)家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量專(zhuān)門(mén)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(lèi)專(zhuān)家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷，模擬人類(lèi)專(zhuān)家的決策過(guò)程，以解決那些需要專(zhuān)家決定的復(fù)雜問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)可以解決的問(wèn)題一般包括解釋、預(yù)測(cè)、診斷、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、監(jiān)視、修理、指導(dǎo)和控制等。返回54專(zhuān)家系統(tǒng)（續(xù)）研制人員采用心理學(xué)學(xué)科知識(shí)，把認(rèn)知理論、人機(jī)交互等結(jié)合起來(lái)，建立了“智力問(wèn)題解決和學(xué)習(xí)”的模型，將人腦的思維方式、技巧、規(guī)則以及策略等以程序的形式事先告訴計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)推理規(guī)則自己去探索解決方案。高性能的專(zhuān)家系統(tǒng)也已經(jīng)從學(xué)術(shù)研究開(kāi)始進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用研究。專(zhuān)家系統(tǒng)已發(fā)展為人工智能的最有實(shí)用前景和影響力的一個(gè)分支，在科技、工程、交通、運(yùn)輸、醫(yī)療、探礦、氣象、商業(yè)、金融、軍事、行政和管理等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。55具有專(zhuān)家水平的專(zhuān)業(yè)知識(shí)能進(jìn)行有效的推理具有啟發(fā)性具有靈活性具有透明性具有交互性能根據(jù)不確定的知識(shí)進(jìn)行推理專(zhuān)家系統(tǒng)的特點(diǎn)56解釋型專(zhuān)家系統(tǒng)診斷型專(zhuān)家系統(tǒng)預(yù)測(cè)型專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)型專(zhuān)家系統(tǒng)規(guī)劃型專(zhuān)家系統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)的類(lèi)型控制型專(zhuān)家系統(tǒng)監(jiān)督型專(zhuān)家系統(tǒng)修理型專(zhuān)家系統(tǒng)教學(xué)型專(zhuān)家系統(tǒng)調(diào)試型專(zhuān)家系統(tǒng)57

核心是：知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)

專(zhuān)家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)58知識(shí)庫(kù)：用來(lái)存放領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑膶?zhuān)門(mén)知識(shí)。推理機(jī)：是模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過(guò)程，控制并執(zhí)行對(duì)問(wèn)題的求解。知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)：為專(zhuān)家系統(tǒng)獲取知識(shí)，建立超健全、完善、有效的知識(shí)庫(kù)，以滿足求解領(lǐng)域問(wèn)題的需要。人機(jī)接口：是專(zhuān)家系統(tǒng)與領(lǐng)域?qū)＜?、知識(shí)工程師、一般用戶間進(jìn)行交互的界面，由一組程序及相應(yīng)的硬件組成，用于完成輸入輸出工作。數(shù)據(jù)庫(kù)：用于存放用戶提供的初始事實(shí)，問(wèn)題描述及系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中得到的中間結(jié)果、最終結(jié)果等信息。數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容是不斷變化的，這也是“動(dòng)態(tài)”或“黑板”的由來(lái)。數(shù)據(jù)庫(kù)中必須有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行檢查、維護(hù)等。解釋機(jī)構(gòu)：回答用戶提出的問(wèn)題，解釋系統(tǒng)的推理過(guò)程使系統(tǒng)對(duì)用戶透明。

專(zhuān)家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)（續(xù)）591stExpertSystem(領(lǐng)域?qū)＜?(知識(shí)工程師)(程序員)(項(xiàng)目管理員)(用戶)解釋機(jī)制推理引擎IFskyisclear

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0.8}60機(jī)器學(xué)習(xí)(MachineLearning)機(jī)器學(xué)習(xí)是研究計(jì)算機(jī)怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類(lèi)的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識(shí)或技能，重新組織已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑，其應(yīng)用遍及人工智能的各個(gè)領(lǐng)域，它主要使用歸納、綜合而不是演繹。機(jī)器學(xué)習(xí)在人工智能的研究中具有十分重要的地位，一個(gè)不具有學(xué)習(xí)能力的智能系統(tǒng)難以稱(chēng)得上是一個(gè)真正的智能系統(tǒng)。只有讓計(jì)算機(jī)具有類(lèi)似于人的學(xué)習(xí)能力，自動(dòng)獲取新的事實(shí)及新的推理算法，才能使計(jì)算機(jī)真正具有智能。61機(jī)器學(xué)習(xí)（續(xù)）機(jī)器學(xué)習(xí)的低級(jí)階段是機(jī)械式學(xué)習(xí)和教師指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)。前者通過(guò)簡(jiǎn)單地記住推理和解答的結(jié)果，來(lái)強(qiáng)化將來(lái)的推理和問(wèn)題求解能力；后者則由教師傳授知識(shí)，或在教師的指導(dǎo)下歸納和抽取知識(shí)。機(jī)器學(xué)習(xí)高級(jí)階段是知識(shí)發(fā)現(xiàn)，即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在無(wú)須教師幫助情況下，能自行發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)涵在客觀規(guī)律中的知識(shí)。上世紀(jì)90‘s，KDD(數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)發(fā)現(xiàn))迅速崛起成為機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)重要分支，如何從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)包含的大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)和獲取隱含的知識(shí)，既是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域面臨重大挑戰(zhàn)，也給機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的實(shí)用化帶來(lái)了新的機(jī)遇。此外，機(jī)器學(xué)習(xí)還有助于發(fā)現(xiàn)人類(lèi)學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。62人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN)問(wèn)題的提出:計(jì)算機(jī)在模式識(shí)別、感知、評(píng)判和決策等方面目前還不如人。人腦與計(jì)算機(jī)不同，是由大量基本單元(神經(jīng)元)組成，這些神經(jīng)元復(fù)雜的互相連接而成的一種高度復(fù)雜、非線性、并行處理的信息處理系統(tǒng)。比計(jì)算機(jī)快。單個(gè)神經(jīng)元的反應(yīng)速度是毫秒級(jí)，而計(jì)算機(jī)的邏輯門(mén)反應(yīng)時(shí)間在10-9s量級(jí)，相差105~6

；能量消耗低。耗能級(jí)為每一運(yùn)算10-16J/s，計(jì)算機(jī)則為10-6J/s，相差10個(gè)數(shù)量級(jí)。63人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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。研究結(jié)果已經(jīng)證明，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理直覺(jué)和形象思維信息具有比傳統(tǒng)處理方式好得多的效果。20世紀(jì)80年代，霍普菲爾德（Hopfield）提出用硬件實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，魯梅爾哈特（Rumelhart）等提出多層網(wǎng)絡(luò)中的反向傳播（BP）算法，有力地推動(dòng)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究。現(xiàn)在，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已在模式識(shí)別、圖像處理、組合優(yōu)化、自動(dòng)控制、信息處理、機(jī)器人學(xué)和人工智能的其它領(lǐng)域獲得日益廣泛的應(yīng)用。返回64神經(jīng)細(xì)胞大腦的結(jié)構(gòu)與0、1的關(guān)系：大腦的基本成分是神經(jīng)細(xì)胞（即神經(jīng)元），神經(jīng)元又分為突觸和軸突，兩者以生物電流的方式，一個(gè)管輸入，一個(gè)管輸出，使神經(jīng)細(xì)胞一直處于興奮或抑制的狀態(tài)，而電子元件的開(kāi)啟和閉合的狀態(tài)正好與神經(jīng)細(xì)胞中的興奮或抑制狀態(tài)對(duì)應(yīng)，那么大腦的思維機(jī)制不就也可以用0和1來(lái)表示了嗎?65ANN定義ANN是為模仿人腦工作方式而設(shè)計(jì)的一種機(jī)器，它可用電子或光電元件實(shí)現(xiàn)，也可用軟件在常規(guī)計(jì)算機(jī)上仿真，或者說(shuō)ANN是一種具有大量連接的并行分布處理器，它具有通過(guò)學(xué)習(xí)獲取知識(shí)并解決問(wèn)題的能力，且知識(shí)是分布存儲(chǔ)在連接權(quán)(對(duì)應(yīng)于生物神經(jīng)元的突觸)中，而不是象常規(guī)計(jì)算機(jī)那樣按地址存在特定的存儲(chǔ)單元之中。ANN是一個(gè)用大量簡(jiǎn)單處理單元經(jīng)廣泛連接而組成的網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)模擬大腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。66模式識(shí)別模式識(shí)別是通過(guò)抽取被識(shí)別對(duì)象的特征，與存放在計(jì)算機(jī)內(nèi)的已知對(duì)象的特征進(jìn)行比較及判別，從而和出結(jié)論的一種人工智能技術(shù)，也就是使一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有模擬人類(lèi)通過(guò)感官接受外界信息、識(shí)別和理解周?chē)h(huán)境的感知能力。指紋辨別、手寫(xiě)漢字的識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別都是模式識(shí)別的應(yīng)用實(shí)例。至今，在模式識(shí)別領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法已經(jīng)成功地用于手寫(xiě)字符的識(shí)別、汽車(chē)牌照的識(shí)別、指紋識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等方面。67中心網(wǎng)址：

http://作業(yè)提交地址：

69我的E-mail地址:

LZQ@

謝謝，再見(jiàn)！68無(wú)法求出解析解的例子

新華網(wǎng)巴黎2002年7月4日電。法國(guó)原子能委員會(huì)軍事應(yīng)用局日前宣布，該局正在進(jìn)行一項(xiàng)核武器模擬試驗(yàn)計(jì)劃（投資51億歐元）。根據(jù)物理機(jī)理，造成核爆條件的過(guò)程與核反應(yīng)的過(guò)程都是高溫高壓下進(jìn)行；高達(dá)幾百個(gè)大氣壓、幾千萬(wàn)攝氏度、巨大能量是在微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)釋放。描述核反應(yīng)的物理過(guò)程的數(shù)學(xué)模型是一組非定常的非線性偏微分方程。它可給出核爆炸各個(gè)細(xì)節(jié)的圖像、定量的數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程。但該組方程是無(wú)法求出解析解的。因此只有求助大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算。核武器設(shè)計(jì)中，從摸清規(guī)律、調(diào)整各種參數(shù)到方案的優(yōu)選等等，需要計(jì)算成千上百個(gè)模型。由于進(jìn)行核試驗(yàn)耗資大、周期長(zhǎng)，所以不能只通過(guò)核試驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)和改進(jìn)產(chǎn)品。在計(jì)算機(jī)上選擇一套參數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)模型，在一定意義上相當(dāng)于進(jìn)行一次核試驗(yàn)。在計(jì)算機(jī)上花費(fèi)幾百萬(wàn)元進(jìn)行計(jì)算，可以節(jié)省以?xún)|計(jì)的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。模擬核爆試驗(yàn)可以減少試驗(yàn)次數(shù)，大大降低研制成本。因此，世界各國(guó)在核武器的研制設(shè)計(jì)中都大量采用了科學(xué)計(jì)算的方法。返回69難以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)手段的例子：有限元方法

有限元方法的創(chuàng)立和發(fā)展對(duì)于當(dāng)代科學(xué)計(jì)算應(yīng)用有極大的影響。有限元方法是50年代末由西歐、美國(guó)、中國(guó)等地科學(xué)家提出和發(fā)展起來(lái)的一種算法。這一方法是求解橢圓型偏微分方程的基礎(chǔ)算法，特別適用于復(fù)雜的幾何問(wèn)題。它把連續(xù)的數(shù)學(xué)問(wèn)題離散化，最終導(dǎo)致求解高階線性方程組。返回70解析計(jì)算方法（1）n=1，pi=1n=2，pi=1-1/3n=3，pi=1-1/3+1/5n=4，pi=1-1/3+1/5-1/7……返回ints=1;doublen=1.0,t=1.0,pi=0.0;while(fabs(t)>=1e-10){pi=pi+t; n=n+2; s=-s; t=s/n;}71藍(lán)博基尼跑車(chē)藍(lán)博基尼是世界最著名的跑車(chē)之一。1999年初，意大利制造商想將它出口到美國(guó)，按照美國(guó)的安全法規(guī)，所有的車(chē)必須裝有氣囊。因此藍(lán)博基尼需要做氣囊的匹配碰撞。按傳統(tǒng)方法，該項(xiàng)測(cè)試至少要撞10輛以上的樣車(chē)。以一輛藍(lán)博基尼400萬(wàn)~500萬(wàn)元人民幣（30萬(wàn)~40萬(wàn)英鎊）計(jì)，僅碰撞的樣車(chē)損失費(fèi)用就將在5000萬(wàn)元以上。歐洲的一家設(shè)計(jì)公司用CAD測(cè)試方法只用了十分之一的費(fèi)用，就解決了問(wèn)題。該公司先把氣囊在計(jì)算機(jī)里模擬裝到車(chē)上，再模擬各種路況并對(duì)車(chē)進(jìn)行了調(diào)整，最后只碰了一輛真實(shí)的實(shí)物車(chē)就順利地通過(guò)了驗(yàn)證測(cè)試。返回72邏輯推理與自動(dòng)定理證明對(duì)數(shù)學(xué)中臆測(cè)的定理尋找一個(gè)證明或反證，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(jué)技巧。借助計(jì)算機(jī)來(lái)證明數(shù)學(xué)猜想或定理，這是一項(xiàng)難度極大的人工智能應(yīng)用，也已取得一些成果。四色猜想的證明。四色猜想是圖論中的一個(gè)世界級(jí)難題，內(nèi)容是：用四種顏色就可繪制任何地圖，三種顏色不夠，而五種顏色多余。這個(gè)猜想經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的驗(yàn)證，結(jié)論都是千真萬(wàn)確的，但卻一直無(wú)法在理論上給出證明，所以有人認(rèn)為，證明這個(gè)猜想的難度絲毫不亞于哥德巴赫猜想。1976年7月，美國(guó)數(shù)學(xué)家哈根和阿貝爾用計(jì)算機(jī)成功地證明了四色猜想。這個(gè)猜想的證明需要進(jìn)行一百億次（1010次）邏輯判斷，這個(gè)天文數(shù)字的工作量如果用人工來(lái)完成，則需兩萬(wàn)年時(shí)間，這就是計(jì)算機(jī)問(wèn)世以前，任何人都無(wú)法證明或推翻這個(gè)猜想的原因。返回73自然語(yǔ)言處理

自然語(yǔ)言處理是人工智能的早期研究領(lǐng)域之一。如果能讓計(jì)算機(jī)“聽(tīng)懂”、“看懂”人類(lèi)自身的語(yǔ)言，那么更多的人可以使用計(jì)算機(jī)，大大提高了計(jì)算機(jī)的利用率。自然語(yǔ)言處理就是研究如何能讓計(jì)算機(jī)理解并生成人們?nèi)粘Ｋ褂玫恼Z(yǔ)言，使得計(jì)算機(jī)懂得自然語(yǔ)言的含義，從而建立起一種人與機(jī)器之間的密切而友好的關(guān)系，使之能進(jìn)行高度的信息傳遞與認(rèn)知活動(dòng)。要達(dá)到以下三個(gè)目標(biāo)：⑴計(jì)算機(jī)能正確理解人們用自然語(yǔ)言輸入的信息，并回答輸入信息中的有關(guān)問(wèn)題；⑵計(jì)算機(jī)對(duì)得到的信息能自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的摘要，用不同的詞語(yǔ)復(fù)述信息的內(nèi)容；⑶計(jì)算機(jī)能夠把用某一種自然語(yǔ)言的信息自動(dòng)地翻譯為另一種自然語(yǔ)言，即機(jī)器翻譯的問(wèn)題。返回74自動(dòng)程序設(shè)計(jì)

自動(dòng)程序設(shè)計(jì)包括程序綜合和程序正確性檢驗(yàn)兩個(gè)方面，分別實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程和證明程序的正確性。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(kāi)發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展，而且也使通過(guò)修正自身代碼進(jìn)行學(xué)習(xí)的人工智能系統(tǒng)得到發(fā)展。目前已經(jīng)研制出能夠以各種不同的目的描述來(lái)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)，但這方面的進(jìn)展依然非常局限。返回75機(jī)器學(xué)習(xí)只有讓計(jì)算機(jī)具有類(lèi)似于人的學(xué)習(xí)能力，自動(dòng)獲取新的事實(shí)及新的推理算法，才能使計(jì)算機(jī)真正具有智能。機(jī)器學(xué)習(xí)的低級(jí)階段是機(jī)械式學(xué)習(xí)和教師指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)。前者通過(guò)簡(jiǎn)單地記住推理和解答的結(jié)果，來(lái)強(qiáng)化將來(lái)的推理和問(wèn)題求解能力；后者則由教師傳授知識(shí)，或在教師的指導(dǎo)下歸納和抽取知識(shí)。機(jī)器學(xué)習(xí)高級(jí)階段是知識(shí)發(fā)現(xiàn)，即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在無(wú)須教師幫助情況下，能自行發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)涵在客觀規(guī)律中的知識(shí)。上個(gè)世紀(jì)90‘s，KDD（數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)）迅速崛起成為機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)重要分支，如何從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)包含的大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)和獲取隱含的知識(shí)，既是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域面臨重大挑戰(zhàn)，也給機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的實(shí)用化帶來(lái)了新的機(jī)遇。此外，機(jī)器學(xué)習(xí)還有助于發(fā)現(xiàn)人類(lèi)學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。返回76借貸風(fēng)險(xiǎn)分析專(zhuān)家系統(tǒng)客戶信譽(yù)程度債務(wù)狀況抵押品收入狀況風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)