高級人工智能ppt課件概要

人工智能Artificial

Intelligence教材：

蔡自興，徐光祐.《人工智能及其應用—研究生用書》第三版，清華大學出版社安徽大學計算機科學與技術學院第一章緒論

1.1人工智能的定義和發(fā)展

1.2人類智能和人工智能

1.3人工智能的各種認知觀

1.4人工智能的研究與應用領域

1.5課程概要9/22/20232安徽大學計算機科學與技術學院1.1.1

人工智能的定義幾種定義智能機器（intelligent

machine）人工智能（學科2）人工智能（能力3）人工智能（擬人思維、行為4,5,8,9）人工智能（理性思維、行為6,7,10,11）1.1定義和發(fā)展9/22/20233安徽大學計算機科學與技術學院1.1.2

人工智能的起源與發(fā)展孕育期（1956年前）數(shù)理邏輯學科（弗雷治、維納等

）計算的新思想（丘奇、圖靈 等）形成期（1956--1970年）1956年，第一次人工智能的研討會1969年，第一屆國際人工智能聯(lián)合會議IJCAI1970年，《人工智能》國際雜志創(chuàng)刊1.1定義和發(fā)展9/22/20234安徽大學計算機科學與技術學院1.1.2

人工智能的起源與發(fā)展發(fā)展期（1970年~）進一步研究AI基本原理方法和技術進行實用化研究專家系統(tǒng)與知識工程智能機器人智能控制等從“一枝獨秀”到“百花齊放”1.1定義和發(fā)展9/22/20235安徽大學計算機科學與技術學院1.2

人類智能和人工智能9/22/20236安徽大學計算機科學與技術學院智能信息處理系統(tǒng)的假設(P6-7)人是一種智能信息處理系統(tǒng)物理符號系統(tǒng)的六種基本功能物理符號系統(tǒng)的假設推論一：人具有智能→人是物理符號系統(tǒng)推論二：計算機是物理符號系統(tǒng)→具有智能推論三：計算機與人都是物理符號系統(tǒng)→ 計算機能夠模擬人的智能活動1.2.1

智能信息處理系統(tǒng)的假設人類的認知行為具有不同層次認知生理學：人的神經(jīng)系統(tǒng)認知心理學：人的思維策略認知信息學：生理活動←→心理活動認知工程學：認知行為的加工處理1.2人類智能和人工智能9/22/20237安徽大學計算機科學與技術學院1.2.2

人類智能的計算機模擬機器智能可以模擬人類智能智能計算機下棋(1997年5月，IBM公司的Deep

Blue智能計算機以2勝1負3平的結(jié)果，戰(zhàn)勝國際大師Kasparov。32CPU，200萬棋局，估價函數(shù)有8000個參數(shù))定理證明語言翻譯新型智能計算機神經(jīng)計算機量子計算機1.2人類智能和人工智能9/22/20238安徽大學計算機科學與技術學院1.2.3

人工智能的研究目標近期目標建造智能計算機代替人類的部分智力勞動遠期目標用自動機模仿人類的思維過程和智能行為1.2人類智能和人工智能9/22/20239安徽大學計算機科學與技術學院1.3

人工智能的各種認知觀9/22/202310安徽大學計算機科學與技術學院符號主義（Symbolicism）主流派別基于物理符號系統(tǒng)假設和有限合理性原理連接主義（Connectionism）基于神經(jīng)網(wǎng)絡及其間的連接機制與學習算法行為主義（Actionism）基于控制論及感知—動作型控制系統(tǒng)1.4

人工智能的研究及應用領域人工智能的基本技術知識表示（Knowledge

Representation） 狀態(tài)空間法、問題歸約法、謂詞邏輯法…推理搜索（Searching

&

Reasoning）啟發(fā)式搜索、消解原理、不確定性推理…計算智能（Computational

Intelligence） 模糊計算、神經(jīng)計算、進化計算…構(gòu)成技術（系統(tǒng)與語言）產(chǎn)生式系統(tǒng)、LISP語言、Prolog語言…9/22/202311安徽大學計算機科學與技術學院1.4.1

問題求解問題的表示、分解、搜索、歸約等進行復雜的數(shù)學公式符號運算求解1.4.2

邏輯推理與定理證明通過對事實數(shù)據(jù)庫的操作來證明定理多種證明方法幾何定理證明的“吳氏方法”1.4研究及應用9/22/202312安徽大學計算機科學與技術學院1.4.3

自然語言理解語言自然語言、人造語言、機器語言“理解”的難度

Context1.4.4

自動程序設計根據(jù)不同目的描述來編寫的計算機程序促進人工智能系統(tǒng)的發(fā)展(語言的發(fā)展)1.4研究及應用9/22/202313安徽大學計算機科學與技術學院1.4.5

專家系統(tǒng)是一個智能化的計算機程序系統(tǒng)和傳統(tǒng)的計算機程序之間有本質(zhì)區(qū)別1.4.6

機器學習是機器獲取智能的途徑學習是一個有特定目的的知識獲取過程學習的本質(zhì)是對信息的理解與應用有多種學習方法1.4研究及應用9/22/202314安徽大學計算機科學與技術學院1.4.7

神經(jīng)網(wǎng)絡神經(jīng)計算機在其它領域中的廣泛應用1.4.8

機器人學操作機器人智能機器人機器人的廣泛應用促進人工智能的發(fā)展1.4研究及應用9/22/202315安徽大學計算機科學與技術學院1.4.9

模式識別是計算機對環(huán)境識別的需要是對人類環(huán)境的感知模擬1.4.10

機器視覺人類80％以上的外部信息來自視覺低層視覺(圖象處理)與高層視覺(理解)前沿研究領域廣泛應用1.4研究及應用9/22/202316安徽大學計算機科學與技術學院1.4.11

智能控制驅(qū)動智能機器自主地實現(xiàn)其目標的過程是一個定性和定量的混合控制過程是當今自動控制的最高水平1.4.12

智能檢索是信息時代來臨的需要智能檢索系統(tǒng)所面臨的三大問題1.4研究及應用9/22/202317安徽大學計算機科學與技術學院1.4.13

智能調(diào)度與指揮尋找最佳調(diào)度和組合NP完全類問題的求解軍事指揮系統(tǒng)等領域1.4.14

分布式人工智能與Agent是傳統(tǒng)人工智能的延伸和擴展

研究目標是創(chuàng)建一種能描述自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)的精確概念模型1.4研究及應用9/22/202318安徽大學計算機科學與技術學院1.4.15

計算智能與進化計算計算智能包括神經(jīng)計算、模糊計算、進化計算等進化計算的理論基礎是生物進化論1.4.16

數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)知識獲取數(shù)據(jù)庫知識挖掘數(shù)據(jù)庫中知識發(fā)現(xiàn)的四個特征P221.4研究及應用9/22/202319安徽大學計算機科學與技術學院1.4.17

人工生命人工生命概念的提出理論基礎與研究方法研究內(nèi)容1.4.18

系統(tǒng)與語言工具LISP語言、Prolog語言計算機系統(tǒng)的一些概念得到發(fā)展新的編程語言與專用開發(fā)工具1.4研究及應用9/22/202320安徽大學計算機科學與技術學院1.5

課程概要9/22/202321安徽大學計算機科學與技術學院簡述人工智能的起源與發(fā)展概括地論述知識表示的各種主要方法研究常用的搜索原理和推理求解技術介紹近期人工智能技術和方法的熱點

比較詳細地分析人工智能的主要應用領域討論人工智能的爭議與展望人工智能的誕生9/22/202322安徽大學計算機科學與技術學院三個重要標志：1、Newell、Simon等合作研制了Logic

Theory

Machine

程序系統(tǒng)，證明了名著《數(shù)學原理》第二章的38條定理，

1958年美籍華人王浩證明了《數(shù)學原理》有關命題演算的全部定理(220條)，謂詞演算的85%的定理(150條)2、Samuel研制了具有自學習、自組織、自適應能力的跳棋程序。1959擊敗了自己，1962戰(zhàn)勝了州的冠軍。3、McCarthy研制成功了面向人工智能的語言LISP。符號處理語言，獨領風騷幾十年。1972年