人工智能导论 --- 绪论

1956 年 正式提出人工智能 这个术语并把他当做一门新兴科学的名称。

20 世纪三大科学技术成就：

• 空间技术
• 原子能技术
• 人工智能

1.1人工智能的基本概念

1.1.1 智能的概念

自然界的四大奥秘：

• 物质的本质
• 宇宙的起源
• 生命的本质
• 智能的发生

对智能还没有确切的定义， 主要流派有：

• 思维理论 ： 智能的核心是思维
• 知识理论：智能取决于知识的数量以及一般化程度 。
• 进化理论： 用控制取代知识的表示 。

智能是 知识 与智力 的总和。

知识：是一切智能行为的基础 。 智力 ： 是指获取知识并应用知识求解问题 。

1.1.2 智能的特征

• 感知能力 ： 通过感官器官感知外部世界的能力。
• 记忆与思维能力 记忆：存储由感知器官感知到的外部信息以及由思维所产生的知识。 思维能力 ： 对记忆的信息进行处理 。

1） 逻辑思维 ： 思维过程是串行的，具有严密性，可靠性，容易形式化 。 2） 形象思维 ： 依靠直觉，思维过程并行协同式，形式化困难，但在信息变形或者缺少的情况下仍有可能得到比较满足的结果 。 3） 顿悟思维 ： 不定期，非线性，穿插于形象思维 与 逻辑思维之中 。

• 学习能力 ： 既可以是自觉有意识的学习，也可能是不自觉，无意识的，既可以是有教室指导，也可以是通过自己实践的。
• 行为能力 ： 人们的感知能力–用于信息的输入。行为能力–信息的输入

1.1.3 人工智能

人工智能 ：用人工的方法 在机器上实现的 智能 ；

人工智能学科 ： 一门研究如何构造智能机器或智能系统，使他能够模拟，延伸，扩展 人类智能的学科 。

图灵测试 ：

1.1人工智能的发展简史

这里我们不详细展开讲太多 ，感兴趣的可以自己百度。

1.3人工智能研究的基本内容

知识表示 ： 将人类知识形式化或者模型化。

知识表示方法 ： 符号表示法，连接机制表示法 。

• 符号表示法 : 用各种包含具体含义的符号，以各种不同的方法和顺序组合起来表示知识的一类方法 。
• 把各种物理对象以不同的方式及顺序连接起来，并在其间互相传递及加工各种包含具体含义意义的信息，以此来表示相关的概念及知识。

2） 机器感知

使计算机具有类似人的感知能力 ， 以机器视觉 与机器听觉 为主 。

3）机器思维

通过感知得来的外部信息及机器内部的各种工作信息进行有目的的处理。

4） 机器学习

研究如何使计算机具有类似人的学习能力 ， 使他能够通过学习自动的获取知识。

5） 机器行为

计算机的表达能力，即 说，写，画等行为。

1.1.4 人工智能的主要研究领域

• 自动定理证明 定理证明的实质是证明由前提 P 得到结论 Q 的永真性。
• 博弈 下棋，打牌，战争等一系列竞争性智能活动 1996 年 2 .10 IBM公司的 “深蓝” 计算机系统与 卡斯帕罗夫进行了六局比赛，以3.5比2.5总比分赢得这场人机大战的胜利。
• 模式识别 模式识别：研究对象描述和分类方法的学科。分析识别的模式可以是信号，图像或者普通数据。 1） 文字识别：邮政编码，车牌识别，汉字识别。 2） 人脸识别： 反恐，商业。 3） 物体识别：导弹，机器人。
• 机器视觉 机器视觉或计算机视觉是用机器代替人眼睛进行测量和判断。 机器视觉系统是指通过图像摄取装置将被摄取的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和宽度，颜色等信号，转换成数字信号，抽取目标的特征，根据判别结果控制现场的设备动作。
• 自然语言理解 研究如何让计算机理解人类语言，包括回答问题，生成摘要，翻译等。 1957年，在苏联人造卫星成功发射的刺激下，美国国家研究会大力支持对俄科技论文的计算机翻译。人们最初以为机器翻译只要将双向词典及一些词法知识放进计算机就行了。后来发现出现了很多荒谬的错误。

• 智能信息检索 1） 能理解自然语言 2） 具有推理能力 3） 系统拥有一定的常识性知识
• 数据挖掘 与 知识发现 数据挖掘 的 目的是从数据库中找出有意义的模式。 数据挖掘过程：数据预处理，建模，模型评估及模型应用。
• 专家系统 专家系统模拟人类专家求解问题的思维过程求解邻域内的各种问题，其水平可以达到甚至超过人类专家的水平。
• 自动程序设计 用户只需要告诉计算机要做什么，无需说明怎么做，计算机就可以自动实现程序的设计。 程序正确性的验证：研究出一套理论和方法，通过运用这套理论和方法就可以证明程序的正确性。 2014年2月新闻： 麻省理工教授 开发的一种智能化编程语言 “SKetch”，可以自动填补，修正代码内容，在几秒内修复代码，让程序员可以忽略许多繁琐的细节。
• 机器人 机器人发展 ： 程序控制机器人（第一代），自适应机器人（第二代），智能机器人（现代）。
• 组合优化问题
• 人工神经网络 一个大量简单处理单元经广泛连接而组成的人工网络，用来模拟大脑神经系统的结构和功能。
• 分布式人工智能 与 多智能体
• 智能控制
• 智能仿真
• 智能CAD
• 智能CAI
• 智能管理 与 智能决策
• 智能多媒体系统
• 智能操作系统
• 智能计算机系统
• 智能通信
• 智能网络系统
• 人工生命