人工智能讲义PPT.ppt

1、WELCOME TOAI CLASS,版权所有,2004,NUAA.,人工智能原理曹子宁,第一章,绪论,本课程的内容,第一章，介绍人工智能的概念，历史与研究方向第二章，状态空间法及搜索第三章，问题归约法第四章，人工智能的谓词演绎第五章，消解反演系统第六章，不确定性知识表示与推理第七章，专家系统,本课程的目的,掌握人工智能的基本原理与方法分析问题解决问题方法的学习进一步开展人工智能的研究一般应用系统的开发,有关人工智能的思考早在几个世纪前就存在了。“从几世纪前出现的神话般复杂的巨钟和机械自动机开始，人们已对机器操作的复杂性与自身的某些智能活动进行直观的联系。”(Pamela McCorduck:

2、Machines Who Think,1979)现代计算机要比人们建造过的任何机器复杂千万倍，因此真正兴起对人工智能的研究是从本世纪五十年代才开始的。,1.1 什么是人工智能（1）,人类智能学习和解决问题的能力学习知识的学习：各学科领域的知识技能的学习：解决问题的方法个性的形成：形成具有自己特点的知识与技能解决问题用已知的知识和技能解决问题创造性解决问题：建立新知识、新技能,1.1 什么是人工智能（2）,机器智能Turing试验：一个房间中放一台机器，另一房间有一个人，他们对提问者的问题分别作答，若提问者分辨不出哪个是机器哪个是人，则认为机器具有智能。Feigenbaum定义：只告诉机器做什么

3、而不告诉怎样做，机器就能完成工作，便可说机器有了智能。,1.1 什么是人工智能（3）,人工智能人工智能是以思维科学为理论基础，用计算机来模拟人类各种思维行为的科学。由计算机来实现人类的智能活动（如判断、识别、理解、学习、规划和问题求解等）就是人工智能。人工智能是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科，是计算机科学的一个分支。,1.2 人工智能发展的历史（1）,50年代人工智能的兴起与冷落Dartmouth十人研讨会（1956）消解法的提出和其局限性（1965）跳棋程序Checkers的辉煌与停滞（1956）机器翻译受挫,The spirit is willing but the f

4、lesh is weak.The wine is good but the meat is spoiled.,Time flies like an arrow.Fruit flies like an apple.,特点：重视问题求解方法，忽视了知识的重要。,1.2 人工智能发展的历史（2）,专家系统与人工智能研究的新高潮化学质谱分析系统DENDRAL（1968）医学专家系统MYCIN（1974）矿藏勘探专家系统PROSPECTOR（1976）语言理解系统HEARSAY-II（1976）首届国际人工智能联合会议IJCAI（1969）International Joint Conferences

5、on Artificial Intelligence特点：重视知识，走向实用。,1.2 人工智能发展的历史（3）,80年代第五代计算机的研制日本的第五代计算机“知识信息处理计算机系统KIPS”研制计划（1982）Knowledge Information Process System第五代计算机研制计划的失败，人工智能发展受挫对AI基础问题的反思与大辩论,1.2 人工智能发展的历史（4）,不同学派百花齐放，神经网络飞速发展知识工程与符号系统遇到的困难神经网络研究的复兴第一次神经网络国际会议（1987，美国）宣告了神经网络作为一个新的独立的学科的诞生符号主义、联结主义、行为主义、逻辑主义、认知主

6、义百花齐放,现场人工智能（Situated AI）生命系统在复杂的自然环境中所具有的生存和反应能力的本质就是适应环境的“感知-运动”模式。Rodney A.Brooks:“没有推理的智能”获12届国际人工智能联合大会“计算机与思维”奖。R.Brooks的人造昆虫（1991）94年Bezdek“计算智能”：不需要知识，从计算、搜索的历史过程中获取信息，指导下一步的计算和搜索。,1.3目前人工智能研究的发展方向（1）,Agent（智能体）和分布式人工智能Agent具有自主性、独立性、适应性、社会性的软件实体分布式人工智能和多Agent系统对Agent的社会性，包括通信、交互、合作、协调与协商等的研

7、究。与Internet应用密切相关,1.3目前人工智能研究的发展方向（2）,1.3目前人工智能研究的发展方向（3）,数据采掘和知识发现（Data Mining and Knowledge Discovery）Internet,Data Warehouse集成化与历史化面向数据分析以支持决策过程假设你用自动柜员机取200美元，当你等待柜员机交易确认时，银行可以查看一下你的帐号，告诉你现金帐上钱太多，应该换另一个帐号，以便获得更多利息。如果银行这么对待你，你做为消费者肯定会觉得这是一个好银行。然而没有数据仓库，银行就做不到这一点。,1.3目前人工智能研究的发展方向（4）,现在上网购物常常给人带来意

8、外的惊喜。网站在你不知不觉中记录你的行踪，抓到你的喜好。如果你在网上点击一下衬衫，之后又看了一下书和裤子。网站就会记住你的点击顺序，记下你在每个产品上停留的时间以及你买了什么，没买什么。这些信息都由数据仓库保存整理。假如你买了裤子，没买衬衫，下次你上网时，数据仓库会跟你说，“欢迎再次光顾，上次您买了裤子，现在我们有一件衬衫可以优惠卖给你。你感兴趣吗？”顾客遇到这种情况，一定是又惊又喜。这就是数据仓库的魅力。,同主流计算机技术结合汪成为：对未来10年内计算机技术的展望分析几十年来计算机的发展历程，可以得出这样的结论：凡有助于缩小人机隔阂，有助于建立和谐人机环境的理论、方法、技术和产品都具有强大的生命力。与多媒体、网络、数值计算、信息管理技术结合智能化软件开发和自适应系统,1.3目前人工智能研究的发展方向（5）,1.4 人工智能的研究领域（1）,1，专家系统2，机器学习3，模式识别4，自然语言理解5，自动定理证明,1.4 人工智能的研究领域（2）,6，自动程序设计7，机器人学8，博弈9，智能决策支持系统10，人工神经网络,