《第一章》課件-1.1人工智能的誕生

科幻片中的人工智能目錄人工智能的誕生人工智能的發(fā)展新一代人工智能1.11.21.3以匠心致創(chuàng)新第一章：人工智能發(fā)展史目標(biāo)1、了解人工智能誕生的過程與人工智能概念2、了解人工智能的發(fā)展階段、關(guān)鍵事件與關(guān)鍵技術(shù)3、了解新一代人工智能的驅(qū)動(dòng)因素與發(fā)展特征重點(diǎn)1、人工智能的概念與發(fā)展階段難點(diǎn)1、人工智能的關(guān)鍵技術(shù)1.1人工智能的誕生1、控制論與早期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)30年代末到50年代初，一系列科學(xué)進(jìn)展交匯是最初的人工智能研究。神經(jīng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)大腦是由神經(jīng)元組成的電子網(wǎng)絡(luò)，其激勵(lì)電平只存在“有”和“無”兩種狀態(tài)，不存在中間狀態(tài)。維納的控制論描述了電子網(wǎng)絡(luò)的控制和穩(wěn)定性?？藙诘隆は戕r(nóng)提出的信息論則描述了數(shù)字信號(hào)（即高低電平代表的二進(jìn)制信號(hào)）。圖靈的計(jì)算理論證明數(shù)字信號(hào)足以描述任何形式的計(jì)算。這些密切相關(guān)的想法暗示了構(gòu)建電子大腦的可能性。1.1人工智能的誕生這一階段的工作包括一些機(jī)器人的研發(fā)，例如W.GreyWalter的“烏龜（turtles）”，還有“約翰霍普金斯獸”（JohnsHopkinsBeast）。這些機(jī)器并未使用計(jì)算機(jī)，使用純粹的模擬電路控制數(shù)字電路和符號(hào)推理。最早描述所謂“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的學(xué)者WalterPitts和WarrenMcCulloch分析了理想化的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，并且指出了它們進(jìn)行簡單邏輯運(yùn)算的機(jī)制。他們的學(xué)生馬文·閔斯基,1951年他與DeanEdmonds一道建造了第一臺(tái)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)，稱為SNARC。1953年IBM推出IBM702，成為第一代AI研究者使用的電腦，見圖1-1。1.1人工智能的誕生圖1-1IBM702第一代AI研究者使用的電腦1.1人工智能的誕生2、游戲AI游戲AI一直被認(rèn)為是評價(jià)AI發(fā)展水平的一種標(biāo)準(zhǔn)。1951年，ChristopherStrachey使用曼徹斯特大學(xué)的FerrantiMark1機(jī)器寫了一個(gè)西洋跳棋（checkers）程序；DietrichPrinz寫了一個(gè)國際象棋程序。五十年代中期和六十年代初，ArthurSamuel開發(fā)的國際象棋程序的棋力已經(jīng)可以挑戰(zhàn)具有相當(dāng)高水平的業(yè)余愛好者。1.1人工智能的誕生3、圖靈測試1950年，圖靈發(fā)表了一篇?jiǎng)潟r(shí)代的論文，文中預(yù)言了創(chuàng)造出具有真正智能的機(jī)器的可能性。他提出了著名的圖靈測試：如果一臺(tái)機(jī)器能夠與人類展開對話（通過電傳設(shè)備）而不能被辨別出其機(jī)器身份，那么稱這臺(tái)機(jī)器具有智能。這一簡化使得圖靈能夠令人信服地說明“思考的機(jī)器”是可能的。論文中還回答了對這一假說的各種常見質(zhì)疑。圖靈測試是人工智能哲學(xué)方面第一個(gè)嚴(yán)肅的提案。1.1人工智能的誕生4、符號(hào)推理與“邏輯理論家”程序50年代中期，隨著數(shù)字計(jì)算機(jī)的興起，一些科學(xué)家直覺地感到可以進(jìn)行數(shù)字操作的機(jī)器也應(yīng)當(dāng)可以進(jìn)行符號(hào)操作，而符號(hào)操作可能是人類思維的本質(zhì)。這是創(chuàng)造智能機(jī)器的一條新路。1955年，Newell和（后來榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的）Simon開發(fā)了“邏輯理論家”。這個(gè)程序能夠證明《數(shù)學(xué)原理》中前52個(gè)定理中的38個(gè)，其中某些證明比原著更加新穎和精巧。Simon認(rèn)為他們已經(jīng)“解決了神秘的心/身問題，解釋了物質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)如何獲得心靈的性質(zhì)?！?.1人工智能的誕生5、1956年達(dá)特茅斯會(huì)議：AI的誕生1956年，達(dá)特矛斯會(huì)議的組織者是MarvinMinsky，約翰·麥卡錫和另兩位資深科學(xué)家ClaudeShannon以及NathanRochester組織了此次會(huì)議。會(huì)上麥卡錫則說服與會(huì)者接受“人工智能”一詞作為本領(lǐng)域的名稱。從此AI的名稱和任務(wù)得以確定，這一事件標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生。1.1人工智能的誕生人們對人工智能概念有了更深的認(rèn)知和定義，見圖1-2。人工智能是研究開發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，研究目的是促使智能機(jī)器會(huì)聽（語音識(shí)別、機(jī)器翻譯等）、會(huì)看（圖像識(shí)別、文字識(shí)別等）、會(huì)說（語音合成、人機(jī)對話等）、會(huì)思考（人機(jī)對弈、定理證明等）、會(huì)學(xué)習(xí)（機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)表示等）、會(huì)行動(dòng)（機(jī)器人、自動(dòng)駕駛