人工智能與專家系統(tǒng)黃解軍人工智能與專家系統(tǒng)黃解軍1教材及參考資料人工智能及其應(yīng)用，王萬良，高等教育出版社，2005年ArtificialIntelligence人工智能NilssonN.J.尼爾遜（美），《機(jī)械工業(yè)出版社》人工智能及應(yīng)用.傅京孫.北京：清華大學(xué)出版社，1989；計(jì)算機(jī)決策支持系統(tǒng)，孟波，武漢：武漢大學(xué)出版社，2003年；據(jù)挖掘原理與技術(shù)，張?jiān)茲?、龔玲，北京：電子工業(yè)出版社，2004年；教材及參考資料人工智能及其應(yīng)用，王萬良，高等教育出版社，202●什么是人工智能？●人工智能研究的目標(biāo)●人工智能研究途徑●人工智能研究的內(nèi)容

人工智能研究中的學(xué)派

人工智能研究的內(nèi)容●人工智能研究領(lǐng)域第一章緒論●什么是人工智能？第一章緒3第二章知識表示●知識與知識表示●對知識表示的要求

●知識表示方法

第三章基本的問題求解方法●基本概念

●狀態(tài)空間搜索●與/或樹搜索●博弈樹的啟發(fā)式搜索第二章知識表示●知識與知識表示第三章基本的問題求4第四章基本推理方法●推理的基本概念

●推理方式和分類

●推理控制策略

●歸結(jié)反演

●基于規(guī)則的演繹系統(tǒng)

第四章基本推理方法●推理的5第五章不確定性推理●不確定性推理的基本概念

●確定因子法

●主觀Bayes方法

●證據(jù)理論

●可能性理論

第五章不確定性推理●不確定性推6第六章專家系統(tǒng)●專家系統(tǒng)的基本概念

●專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)

●專家系統(tǒng)的建造與評價(jià)

●專家系統(tǒng)開發(fā)工具

●專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境●新一代專家系統(tǒng)的研究

●幾個著名的專家系統(tǒng)

第六章專家系統(tǒng)7第七章機(jī)器學(xué)習(xí)●機(jī)器學(xué)習(xí)的概念

●學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型

●機(jī)器學(xué)習(xí)分類

●機(jī)器學(xué)習(xí)研究歷史

●機(jī)器學(xué)習(xí)的研究目標(biāo)

●幾個著名的學(xué)習(xí)系統(tǒng)

第七章機(jī)器學(xué)習(xí)●機(jī)器學(xué)習(xí)的概念8第八章人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)●神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

●神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法

●神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

第九章進(jìn)化計(jì)算●遺傳算法

●粒子群算法

●蟻群算法

第八章人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)●神經(jīng)元與神經(jīng)9●具有感知能力●具有記憶與思維能力●具有學(xué)習(xí)能力●具有行為能力智能的特征●具有感知能力智能的特征101.1人工智能人的智能與人工智能智能問題人工智能要研究的主要問題人工智能常用的方法1.1人工智能人的智能與人工智能11計(jì)算機(jī)可以有智能嗎?人工智能已經(jīng)進(jìn)入我們的生活，人類正在邁入智能社會

無人駕駛飛機(jī)、掃雷機(jī)器人、衛(wèi)星評估糧食產(chǎn)量、醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)、、購物籃分析、信息過濾、人臉的識別、人機(jī)搏弈、機(jī)器人足球、……計(jì)算機(jī)可以有智能嗎?12人工智能是高科技競爭的前沿陣地人工智能與空間技術(shù),原子能技術(shù)一起被譽(yù)為20世紀(jì)的三大科學(xué)技術(shù)成就。有預(yù)言家說：“掌握了人工智能，就能征服整個世界?！?/p>

人工智能與專家系統(tǒng)（GIS）課件13智能時代正向我們走來大環(huán)境目前世界經(jīng)濟(jì)正面臨新的結(jié)構(gòu)調(diào)整，先進(jìn)發(fā)達(dá)的國家將領(lǐng)先進(jìn)入知識經(jīng)濟(jì)時代，其特點(diǎn)是工業(yè)生產(chǎn)和社會生活全球化、信息化和知識化。知識就是第一生產(chǎn)力，高科技是知識發(fā)現(xiàn)的結(jié)晶，也是第一生產(chǎn)力，高科技需要高智能的開發(fā)與應(yīng)用和高智力投入新知識的產(chǎn)出知識經(jīng)濟(jì)時代的發(fā)展必然依賴于電子信息產(chǎn)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化。

智能時代正向我們走來大環(huán)境14智能時代正向我們走來21世紀(jì)將擁抱智能計(jì)算智能計(jì)算（IntelligentComputing）——一種使機(jī)器更聰明地去獲取和處理信息的計(jì)算。它是覆蓋計(jì)算的所有領(lǐng)域，具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的計(jì)算技術(shù)。如神經(jīng)計(jì)算、遺傳算法、模糊數(shù)學(xué)、粗糙集理論、統(tǒng)計(jì)與概率、分布式計(jì)算……——人類基因組計(jì)劃：人類免疫系統(tǒng)的識別和預(yù)測；后基因工程的實(shí)施；分子藥物制造與新藥研究……——金融、證券每天產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)中評估的預(yù)測……——網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)搜索、電子商務(wù)和電子政務(wù)的決策分析……

智能時代正向我們走來21世紀(jì)將擁抱智能計(jì)算15智能時代正向我們走來微電子技術(shù)的發(fā)展將推動第三次產(chǎn)業(yè)革命——智能計(jì)算機(jī)普遍認(rèn)為未來15－20年內(nèi)摩爾定理仍然有效，即CPU的速度每18個月翻一番。目前芯片直徑從200mm硅圓片向300mm過渡，0.13~0.15微米線寬工藝已批量生產(chǎn)，正向納米線寬邁進(jìn)，預(yù)計(jì)2010年可以實(shí)現(xiàn)100億個管子／芯片、2億條指令／秒的水平，即比目前水平提高兩個數(shù)量級以上。數(shù)據(jù)傳輸從1000M相10G～100G發(fā)展，無線網(wǎng)、以太網(wǎng)將大行其道。智能時代正向我們走來微電子技術(shù)的發(fā)展將推動第三次產(chǎn)業(yè)革命——16智能時代正向我們走來最偉大的挑戰(zhàn)項(xiàng)目從起步到成功幾乎都經(jīng)歷了50年左右的歷史，如——從1903年萊特兄弟最初飛行成功至1966年阿波羅登月花了66年；——從1946年數(shù)字計(jì)算機(jī)發(fā)明至1997年計(jì)算機(jī)打敗象棋世界冠軍花了51年；——從1953年DNA發(fā)現(xiàn)至2003年繪出人類基因排列圖需要50年；人工智能從1956年至今已經(jīng)47年，預(yù)計(jì)未來3至5年內(nèi)，在智能計(jì)算、機(jī)器人足球打敗真正的世界冠軍等方面會有突破。智能時代正向我們走來最偉大的挑戰(zhàn)項(xiàng)目從起步到成功幾乎都經(jīng)歷了17人的智能與人工智能人的智能：人類思維活動表現(xiàn)出來的能力（解決智能問題的能力）感知和理解能力思維與演繹能力學(xué)習(xí)能力與適應(yīng)環(huán)境能力行為能力人工智能：通過某些方法使機(jī)器有類似于人的智能。研究如何使機(jī)器能聽、會說、能看、會寫、能思考推理、會學(xué)習(xí)，能解決各種實(shí)際問題。人工智能是研究知識的一門科學(xué)，即如何表示知識，如何獲取知識和如何利用知識的科學(xué)。人的智能與人工智能人的智能：人類思維活動表現(xiàn)出來的能力（解決18智能問題重排九宮問題（拼圖游戲）旅行商問題（travellingsalesmanproblem,TSP問題）梵塔”問題(TowerofHanoiProblem):尋寶問題博弈問題智能問題重排九宮問題（拼圖游戲）19重排九宮問題83647■5初始狀態(tài)1238■4765目標(biāo)狀態(tài)請用盡可能少的棋步從初始狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)。九宮重排問題的求解重排九宮問題83初始狀態(tài)123目標(biāo)20傳教士和野人問題（MissionariesandCannibals)(簡稱M-C問題）有個N傳教士和N個野人來到河邊準(zhǔn)備渡河，河岸有一條船，每次至多可供K(<N)個人乘坐，傳教士為了安全起見，考慮在任何情況下（河兩岸和船上）和任何時刻都不允許野人數(shù)目超過傳教士的人數(shù),請給出擺渡方案.2個野人去，1個野人回

2個野人去，1個野人回

2個傳教士去，1個野人與1個傳教士回

2個傳教士去，1個野人回

2個野人去，1個野人回

2個野人去，完成傳教士和野人問題（MissionariesandCann21旅行商問題（travellingsalesmanproblem,TSP問題）銷售員到幾個城市去推銷商品，城市之間的距離是已知的，他現(xiàn)在從某一個城市出發(fā)，經(jīng)過每個城市一次，最后又回到出發(fā)的城市。要求歸劃好一條最短路線。7710101013656ABEDC旅行商問題（travellingsalesmanprob22“梵塔”問題(TowerofHanoiProblem)3階“梵塔”問題(TowerofHanoiProblem):有三個柱子(1，2和3)和兩個不同尺寸的圓盤(A，B，C)。在每個圓盤的中心有個孔，所以圓盤可以堆疊在柱子上,最初,全部三個圓盤都堆在柱子1上(最大的在底部,最小的在頂部)。要求把所有圓盤都移到另一個柱子上，搬動規(guī)則為：(1)一次只能搬一個圓盤(2)不能將大圓盤放在小圓盤上(3)可以利用空柱子。“梵塔”問題(TowerofHanoiProblem)23圖梵塔132C123AB123ABABCC圖梵塔132C123AB123ABABCC243階“梵塔”問題分解(1,1,1)(3,3,3)(1,1,1)(1,2,2)(1,2,2)(3,2,2)(3,2,2)(3,3,3)(1,1,1)(1,1,3)(1,2,3)(1,2,2)(1,1,3)(1,2,3)(3,2,2)(3,3,3)(3,2,2)(3,2,1)(3,3,1)(3,3,3)3階“梵塔”問題分解(1,1,1)(3,3,3)(1,1,25尋寶問題有三個盒子（金,銀,銅）其中一個盒子里放有一顆寶石，每個盒子外寫有一句話，其中只有一句是真話，問寶石在哪里。金盒：寶石在這只金盒子里。銀盒：寶石不在這只銀盒子里銅盒：寶石不在金盒子里尋寶問題有三個盒子（金,銀,銅）其中一個盒子里放有一顆寶石，26推理方法正向推理反向推理推理過程：假設(shè)：分別假定寶石在三盒子里前題：一句對，其它兩句錯誤推理方法27

金盒：寶石在這只金盒子里。銀盒：寶石不在這只銀盒子里銅盒：寶石不在金盒子里假設(shè)集合寶石在金盒子里假設(shè)1寶石在銅盒子里寶石在銀盒子里假設(shè)2假設(shè)3寶石在這只金盒子里寶石不在金盒子里寶石不在這只銀盒子里正確不正確正確矛盾123第一句第二句第三句第三句第二句第一句不正確正確正確矛盾不正確正確不正確滿足前提條件寶石在銀盒子里金盒：寶石在這只金盒子里。假設(shè)集合寶石28博弈問題分錢幣游戲：有一堆數(shù)目為的錢幣，兩個選手輪流將它一分為二，規(guī)則是無論哪個選手分幣時，一次只能挑選其中的一堆把它分為兩小堆，而且必須滿足分堆后兩小堆的錢數(shù)不能相等，直到哪個選手無法再分時，即碰到每堆錢幣數(shù)為1或2的情況，他即為輸家博弈問題分錢幣游戲：有一堆數(shù)目為的錢幣，兩個選手輪流將它一分29問題表示：.設(shè)N=6,選手MAX，MIN，數(shù)字序列x1,x2…xn為n堆錢幣不同的個數(shù)。例（6，MAX）表示甲從一堆（6個）錢幣開始分（5，1，MIN）MIN要分的狀態(tài)問題表示：.設(shè)N=6,選手MAX，MIN，數(shù)字序列x1,x230分錢幣的搜索樹S0(6,MAX)S1(5,1,MIN)S4(3,2,1,MAX)S2(4,2,MIN)S6(2,2,1,1,MIN)S3(4,1,1,MAX)S7(2,1,1,1,1,MAX)S5(3,1,1,1,MIN)MIN輸MAX輸分錢幣的搜索樹S0(6,MAX)S1(5,1,MIN)S4(31你體驗(yàn)過“芝麻開門”的感覺嗎？阿里巴巴對著山洞的門一念“芝麻開門”，山洞的門就打開了，再念“芝麻關(guān)門”，山洞的門又自動關(guān)上了。科幻片《X戰(zhàn)警》中，X教授只要在實(shí)驗(yàn)室門口一站，實(shí)驗(yàn)室的門就會自動打開，并且發(fā)出聲音歡迎X教授的到來，而其他人則沒法進(jìn)去。國內(nèi)某些廠家生產(chǎn)的個人數(shù)字助理（PDA），給人們提供了一個微型書寫板和筆，讓信息的輸入更符合人們的自然習(xí)慣。……你體驗(yàn)過“芝麻開門”的感覺嗎？阿里巴巴對著山洞的門一念“芝麻32機(jī)器人圖片欣賞▲咱們握握手！機(jī)器人圖片欣賞▲咱們握握手！33機(jī)器人圖片欣賞▲來一段舞怎樣？機(jī)器人圖片欣賞▲來一段舞怎樣？34機(jī)器人圖片欣賞▲我是家用機(jī)器人！機(jī)器人圖片欣賞▲我是家用機(jī)器人！35電影《人工智能》電影《人工智能》36AI是普遍的研究領(lǐng)域和人類智能活動的所有范疇都潛在相關(guān)人vs.理性人：經(jīng)驗(yàn)科學(xué)，涉及許多假設(shè)和實(shí)驗(yàn)證實(shí)理性：數(shù)學(xué)和工程相結(jié)合。一個系統(tǒng)如果能夠在它所知的范圍內(nèi)“正確行事”，它就是理性的。像人一樣思考的系統(tǒng)像人一樣行動的系統(tǒng)理性地思考的系統(tǒng)理性地行動的系統(tǒng)AI是普遍的研究領(lǐng)域像人一樣思考的系統(tǒng)像人一樣行動的系統(tǒng)理性37像人一樣行動:圖靈測試圖靈預(yù)測，2000年之前計(jì)算機(jī)有30%的概率蒙騙一個普通人達(dá)5分鐘。然而，AI研究者相信研究智能的根本原則遠(yuǎn)比復(fù)制樣本更重要。Source:lecturenotesbyDr.HweeTouNg,Singapore像人一樣行動:圖靈測試圖靈預(yù)測，2000年之前計(jì)算機(jī)有30%38圖靈（人工智能之父）的夢想圖靈測試：人通過特殊的方式，在不知情的條件下，和機(jī)器進(jìn)行問答，如果在相當(dāng)長時間內(nèi)，分辨不出與他交流的對象是人還是機(jī)器，那么，就可以認(rèn)為這臺機(jī)器是能思維的。人工智能：簡稱AI，是一門研究機(jī)器智能的學(xué)科。研究人工智能的目的就是讓計(jì)算機(jī)能夠像人一樣思考。人工智能涉及到的學(xué)科與領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、哲學(xué)等，包括模式識別、自然語言處理、智能機(jī)器人、機(jī)器證明、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、博弈與符號運(yùn)算等領(lǐng)域。圖靈（人工智能之父）的夢想圖靈測試：人通過特殊的方式，在不知39圖靈測試對計(jì)算機(jī)的要求自然語言處理知識表示自動推理機(jī)器學(xué)習(xí)完全圖靈測試計(jì)算機(jī)視覺機(jī)器人技術(shù)圖靈測試對計(jì)算機(jī)的要求自然語言處理40像人一樣思考：認(rèn)知模型方法確定人是怎樣思考的通過內(nèi)省通過心理測試（blackbox）通過計(jì)算機(jī)程序來表達(dá)關(guān)于思維的結(jié)論比較計(jì)算機(jī)輸入/輸出以及timingbehavior和人類行為，例子：GeneralProblemSolverbyNewell&Simon。認(rèn)知科學(xué)：把AI的計(jì)算機(jī)模型和心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，試圖創(chuàng)立一種精確且可檢驗(yàn)的人類思維工作方式理論。像人一樣思考：認(rèn)知模型方法確定人是怎樣思考的41理性地思考：“思維法則”方法“正確思考”是不能辯駁的推理過程（Aristotle）三段論：前提正確結(jié)論正確描述世界上一切事物及其彼此之間關(guān)系的精確的命題符號（19世紀(jì)）求解任何用邏輯符號描述的可解問題的程序（1965）邏輯的方法的兩個障礙：難以獲得非形式化的知識并得到邏輯符號表示所需的形式化表達(dá)，尤其當(dāng)知識不可靠時?！霸瓌t上”可以解決一個問題與實(shí)際解決問題這兩者之間存在巨大的差異：如果推理步驟不合適，會耗盡計(jì)算機(jī)的資源。理性地思考：“思維法則”方法“正確思考”是不能辯駁的推理過42理性地行動：理性智能體方法智能體是某種能夠行動的東西，區(qū)別于簡單“程序”自主控制的操作感知環(huán)境持續(xù)能力適應(yīng)變化有能力承擔(dān)其它智能體的目標(biāo)通過自己的行動獲得最佳結(jié)果做出正確的推論是理性智能體的部分功能，但不是理性的全部內(nèi)容。圖靈測試中需要的所有技能都是為了做出理性行為理性地行動：理性智能體方法智能體是某種能夠行動的東西，區(qū)別于43AI的基礎(chǔ):為AI貢獻(xiàn)想法、觀點(diǎn)和技術(shù)的學(xué)科的簡史哲學(xué)（公元前428年至今）數(shù)學(xué)（約800年至今）經(jīng)濟(jì)學(xué)（1776年至今）神經(jīng)科學(xué)（1861年至今）心理學(xué)（1879年至今）計(jì)算機(jī)工程（1940年至今）控制論（1948年至今）語言學(xué)（1957年至今）AI的基礎(chǔ):為AI貢獻(xiàn)想法、觀點(diǎn)和技術(shù)的學(xué)科的簡史哲學(xué)（公元44哲學(xué)形式化規(guī)則能用來抽取合理的結(jié)論嗎？Aristotle的三段論：在初始前提的條件下機(jī)械地推導(dǎo)出結(jié)論。用機(jī)械裝置進(jìn)行推理RamonLull,LeonardodaVinci,WilhelmSchickard精神的意識是如何從物質(zhì)的大腦產(chǎn)生出來？Descartes給出了第一個關(guān)于意識和物質(zhì)之間的區(qū)別及由此引起的問題的清晰討論：二元論vs.唯物主義描述意識的形式化、理性的部分哲學(xué)形式化規(guī)則能用來抽取合理的結(jié)論嗎？描述意識的形式化、理性45二元論vs.唯物主義二元論意識的一部分是超脫于自然之外的，不受物理定律影響。動物不擁有這種二元屬性，可以被當(dāng)作機(jī)器看待。唯物主義大腦依照物理定律運(yùn)轉(zhuǎn)而構(gòu)成意識自由意志是對出現(xiàn)在選擇過程中的可能選擇的感受方式二元論vs.唯物主義二元論46哲學(xué)：知識從哪里來？Bacon“NovumOrganum”開啟經(jīng)驗(yàn)主義運(yùn)動：“無物非先感而后知”Hume“ATreatiseofHumanNature”提出歸納原理:一般規(guī)則是通過揭示形成規(guī)則的元素之間的重復(fù)關(guān)聯(lián)而獲得邏輯實(shí)證主義學(xué)說所有的知識都可以用最終與（對應(yīng)于傳感器輸入的）觀察語句相聯(lián)系的邏輯理論來刻畫Carnap“TheLogicalStructureoftheWorld”定義一個用于從基本實(shí)驗(yàn)中抽取知識的計(jì)算過程哲學(xué)：知識從哪里來？Bacon“NovumOrganum47哲學(xué)：知識是如何導(dǎo)致行動的？對AI來說是至關(guān)重要的Aristotle:行動是通過目標(biāo)與關(guān)于行動結(jié)果的知識之間的邏輯聯(lián)系來判定的。2300年后Newell&Simon在GPS程序中實(shí)現(xiàn)Aristotle的算法（回歸規(guī)劃系統(tǒng)）當(dāng)多個行動可以達(dá)到目標(biāo)時或根本無法到達(dá)目標(biāo)時，如何行事？Arnauld正確地表述了一個定量規(guī)則（17世紀(jì)）JohnMill“Utilitarianism”把理性決策規(guī)范的思想發(fā)揚(yáng)推廣到人類行為的各個層面(19世紀(jì)）哲學(xué)：知識是如何導(dǎo)致行動的？對AI來說是至關(guān)重要的48哲學(xué)家們標(biāo)志出了AI的大部分思想，但實(shí)現(xiàn)成為一門規(guī)范科學(xué)的飛躍就要求在三個基礎(chǔ)領(lǐng)域完成一定程度的數(shù)學(xué)形式化：邏輯、計(jì)算和概率。哲學(xué)家們標(biāo)志出了AI的大部分思想，但實(shí)現(xiàn)成為一門規(guī)范科學(xué)的飛49心理學(xué)：人類和動物是如何思考的？研究方法：內(nèi)省vs.心理測量行為主義者只研究對動物的感知和它所引發(fā)的行動的度量，排斥精神的結(jié)構(gòu)，包括知識、信念、目標(biāo)和推理步驟。認(rèn)知心理學(xué)把大腦當(dāng)作信息處理裝置。基于知識的智能體的三個步驟：把刺激翻譯成內(nèi)部表示表示經(jīng)過認(rèn)知過程處理→新的表示表示被翻譯回到行動計(jì)算機(jī)模型的發(fā)展導(dǎo)致認(rèn)知科學(xué)的創(chuàng)建普遍的觀點(diǎn)：“認(rèn)知理論就應(yīng)該像計(jì)算機(jī)程序”心理學(xué)：人類和動物是如何思考的？研究方法：內(nèi)省vs.心理測量50計(jì)算機(jī)工程：如何制造能干的計(jì)算機(jī)？AI需要智能和人工制品，即計(jì)算機(jī)。AI對主流計(jì)算機(jī)科學(xué)的影響分時技術(shù)交互式翻譯器使用窗口和鼠標(biāo)的個人計(jì)算機(jī)面向?qū)ο蟮木幊獭?jì)算機(jī)工程：如何制造能干的計(jì)算機(jī)？AI需要智能和人工制品，即51控制論：人工制品怎樣才能在自己控制下運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)代控制論和AI的共同點(diǎn)：設(shè)計(jì)出能隨時間變化使目標(biāo)函數(shù)最大化的系統(tǒng)?？刂普摰闹饕ぞ呤俏⒎e分和線性代數(shù)其主要研究對象是用固定的連續(xù)變量集描述的（線性）系統(tǒng)AI的部分起因是尋求擺脫控制論的數(shù)學(xué)方法局限性的途徑不同的工具：邏輯推理和計(jì)算不同的問題：語言、視覺、規(guī)劃…控制論：人工制品怎樣才能在自己控制下運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)代控制論和AI的共52語言學(xué)：語言和思維是怎樣聯(lián)系起來的？現(xiàn)代語言學(xué)的誕生：Chomsky理論形式化，可以編程實(shí)現(xiàn)。知識表示的許多早期工作和語言緊密聯(lián)系語言學(xué)：語言和思維是怎樣聯(lián)系起來的？現(xiàn)代語言學(xué)的誕生：Cho53哲學(xué)：標(biāo)出了AI的大部分重要思想數(shù)學(xué)：使AI成為一門規(guī)范科學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)：決策理論神經(jīng)科學(xué)：網(wǎng)絡(luò)，并行處理…心理學(xué)：認(rèn)知理論計(jì)算機(jī)工程：AI的“載體”控制論：反饋的思想語言學(xué)：知識表示、語法哲學(xué)：標(biāo)出了AI的大部分重要思想54為什么AI有必要成為一個單獨(dú)的領(lǐng)域？和控制論、運(yùn)籌學(xué)、決策理論的目標(biāo)類似為什么不是數(shù)學(xué)的一個分支？AI從一開始就承載著復(fù)制人的才能的思想方法論的不同AI屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的分支AI試圖建造在復(fù)雜和變化的環(huán)境中自動發(fā)揮功能的機(jī)器為什么AI有必要成為一個單獨(dú)的領(lǐng)域？和控制論、運(yùn)籌學(xué)、決策理55孕育期（1943－1955）McCulloch&Pitts提出人工神經(jīng)元模型基礎(chǔ)生理學(xué)知識和腦神經(jīng)元的功能對命題邏輯的形式化分析Turing的計(jì)算理論Turing第一個清晰地描繪出AI的完整圖景在“ComputingMachineryandIntelligence”中提出了圖靈測試、機(jī)器學(xué)習(xí)、遺傳算法和增量學(xué)習(xí)。孕育期（1943－1955）McCulloch&Pitts提56誕生：DartmouthCollege，1956Dartmouthworkshop，1956夏天與會者的背景：自動機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和智能研究Impact：在隨后的20年中，AI被與會者和他們在MIT、CMU、Stanford及IBM的學(xué)生和同事所統(tǒng)治。誕生：DartmouthCollege，1956Dartm57人工智能的誕生

1956年的Dartmouth會議，一個長達(dá)2個月的暑期研討班，與會者有數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、認(rèn)知學(xué)家、心理學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家10人。會上MarvinMinsky的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬器、JohnMccarthy的搜索法、以及HerbertSimon和AllenNewell的“邏輯理論家”成為3個亮點(diǎn)，分別討論如何穿過迷宮、如何搜索推理和如何證明數(shù)學(xué)定理。在Dartmouth會議上，JohnMccarthy提出用“人工智能”作為這一交叉學(xué)科的名稱。人工智能的誕生1956年的Dartm58杰出人物20世紀(jì)40位圖靈獎獲得者中有6位人工智能學(xué)者：MarvinMinsky（1969年）JohnMccarthy（1971年）HerbertSimon和AllenNewell（1975年）EdwardFeigenbaum和RajReddy（1994年）

可見人工智能學(xué)科在信息科學(xué)中的地位。杰出人物20世紀(jì)40位圖靈獎獲得者中有6位人工智能學(xué)者：59時間國家姓名主要貢獻(xiàn)1904俄國巴甫洛夫（Pavlov.I.P.1849~1936）提出了條件反射和信號學(xué)說1906意大利高基(Golgi.C.1843～1926)神經(jīng)系統(tǒng)的構(gòu)造西班牙卡哈爾(Cajal.S.R.1852～1934)1932英國謝靈頓（Sherrington.C.S.1857～1952）關(guān)于神經(jīng)元的功能的研究英國阿德里安（Adrian.E.D.1889～1977）1936英國代爾(Dale.H.H.1875～1968)神經(jīng)沖動的化學(xué)傳遞奧地利洛伊(Loewi.O．1873～1961)1944美國厄蘭格(Erlanger.J．1874～1965)單根神經(jīng)纖維功能的研究美國伽塞爾(Gasser.H.S．1888～1963)1949瑞士赫斯(Hess.W．R．1881～1973)間腦的機(jī)能，特別是對內(nèi)臟活動的調(diào)節(jié)獲得諾貝爾獎的腦科學(xué)與神經(jīng)生物學(xué)家時間國家姓名主要貢獻(xiàn)1904俄國巴甫洛夫（Pavlo601963澳大利亞艾克爾斯(Eccles.J．C．1903～)神經(jīng)元興奮與抑制的離子機(jī)制英國霍奇金(Hodgkin.A．L．1914～)英國赫胥黎(Huxley.A．F．1917～)1970英國卡茲(Katz．B．1911～)

神經(jīng)末梢的化學(xué)遞質(zhì)的發(fā)現(xiàn)及遞質(zhì)的儲藏、釋放、活等機(jī)制的研究瑞典歐拉(Euler.U.S．von.1905～1983)美國阿克塞爾羅德(Axelrod.J．1912～)1977美國吉爾曼(Guillemin.R．1924～)下丘腦促垂體激素的研究美國沙利(Schally.A．V.1927～)1981美國斯佩里(Sperry.R.1913～)關(guān)于大腦兩半球功能特異性的研究2000美國卡爾松(Carlsoon.A.1923～)神經(jīng)系統(tǒng)的信號傳導(dǎo)美國格林加德(Greengard.P.1925～)美國坎德爾(Kandel.E.R.1929～)獲得諾貝爾獎的腦科學(xué)與神經(jīng)生物學(xué)家（續(xù)）1963澳大利亞艾克爾斯(Eccles.J．C．1903～)61人工智能的頂尖人物HerbertSimon1978年獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎建立了機(jī)器證明數(shù)學(xué)定理的啟發(fā)式搜索法，提出有限理論對經(jīng)濟(jì)決策活動的影響DanielKahneman2002年獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎研究不確定情況下的決策，解釋人類決策行為，系統(tǒng)偏離基本概率理論和標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)理論的原因。人工智能的頂尖人物HerbertSimon62重要會議1969年第一屆國際人工智能聯(lián)合會議（InternationalJointConferenceonAI）召開,此后每兩年開一次，成為人工智能界最高級別的學(xué)術(shù)盛會。1979年成立美國人工智能聯(lián)合會（AmericanAssociationforArtificialIntelligence），到2004年已經(jīng)召開了第19屆全國性會議，重要會議1969年第一屆國際人工智能聯(lián)合會議（Intern63重要刊物1970年起，IJCAI定期出版：《InternationalJournalofAI》1979年起，AAAI定期出版：《AIMagazine》，重要刊物1970年起，IJCAI定期出版：《Internat64國內(nèi)重要會議1981年成立中國人工智能學(xué)會（CAAI），今年10月將召開第11屆全國人工智能學(xué)術(shù)年會（CAAI—11）。1989年首次召開中國人工智能控制聯(lián)合會議（CJCAI），至今也已召開7次。國內(nèi)重要會議1981年成立中國人工智能學(xué)會（CAAI），今年65智能標(biāo)準(zhǔn)：圖靈測試和對圖靈測試的理解如果一臺機(jī)器的表現(xiàn)（Act）、反應(yīng)(React)、以及相互作用（Interact），都和有意識的人類個體一樣，那么它就應(yīng)該被認(rèn)為是有意識的，具有智能的。智能標(biāo)準(zhǔn)：圖靈測試和對圖靈測試的理解如果一臺機(jī)66代表著作：由費(fèi)根鮑姆主編的《ComputersandThought》是世界上第一本人工智能的經(jīng)典專著，含21篇著名論文，1963年出版。80年代出版的1-4卷《TheHandbookofArtificialIntelligence》是人工智能的杠鼎之作。代表著作：由費(fèi)根鮑姆主編的《Computers67Thanks.Thanks.68人工智能與專家系統(tǒng)黃解軍人工智能與專家系統(tǒng)黃解軍69教材及參考資料人工智能及其應(yīng)用，王萬良，高等教育出版社，2005年ArtificialIntelligence人工智能NilssonN.J.尼爾遜（美），《機(jī)械工業(yè)出版社》人工智能及應(yīng)用.傅京孫.北京：清華大學(xué)出版社，1989；計(jì)算機(jī)決策支持系統(tǒng)，孟波，武漢：武漢大學(xué)出版社，2003年；據(jù)挖掘原理與技術(shù)，張?jiān)茲?、龔玲，北京：電子工業(yè)出版社，2004年；教材及參考資料人工智能及其應(yīng)用，王萬良，高等教育出版社，2070●什么是人工智能？●人工智能研究的目標(biāo)●人工智能研究途徑●人工智能研究的內(nèi)容

人工智能研究中的學(xué)派

人工智能研究的內(nèi)容●人工智能研究領(lǐng)域第一章緒論●什么是人工智能？第一章緒71第二章知識表示●知識與知識表示●對知識表示的要求

●知識表示方法

第三章基本的問題求解方法●基本概念

●狀態(tài)空間搜索●與/或樹搜索●博弈樹的啟發(fā)式搜索第二章知識表示●知識與知識表示第三章基本的問題求72第四章基本推理方法●推理的基本概念

●推理方式和分類

●推理控制策略

●歸結(jié)反演

●基于規(guī)則的演繹系統(tǒng)

第四章基本推理方法●推理的73第五章不確定性推理●不確定性推理的基本概念

●確定因子法

●主觀Bayes方法

●證據(jù)理論

●可能性理論

第五章不確定性推理●不確定性推74第六章專家系統(tǒng)●專家系統(tǒng)的基本概念

●專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)

●專家系統(tǒng)的建造與評價(jià)

●專家系統(tǒng)開發(fā)工具

●專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境●新一代專家系統(tǒng)的研究

●幾個著名的專家系統(tǒng)

第六章專家系統(tǒng)75第七章機(jī)器學(xué)習(xí)●機(jī)器學(xué)習(xí)的概念

●學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型

●機(jī)器學(xué)習(xí)分類

●機(jī)器學(xué)習(xí)研究歷史

●機(jī)器學(xué)習(xí)的研究目標(biāo)

●幾個著名的學(xué)習(xí)系統(tǒng)

第七章機(jī)器學(xué)習(xí)●機(jī)器學(xué)習(xí)的概念76第八章人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)●神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

●神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法

●神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

第九章進(jìn)化計(jì)算●遺傳算法

●粒子群算法

●蟻群算法

第八章人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)●神經(jīng)元與神經(jīng)77●具有感知能力●具有記憶與思維能力●具有學(xué)習(xí)能力●具有行為能力智能的特征●具有感知能力智能的特征781.1人工智能人的智能與人工智能智能問題人工智能要研究的主要問題人工智能常用的方法1.1人工智能人的智能與人工智能79計(jì)算機(jī)可以有智能嗎?人工智能已經(jīng)進(jìn)入我們的生活，人類正在邁入智能社會

無人駕駛飛機(jī)、掃雷機(jī)器人、衛(wèi)星評估糧食產(chǎn)量、醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)、、購物籃分析、信息過濾、人臉的識別、人機(jī)搏弈、機(jī)器人足球、……計(jì)算機(jī)可以有智能嗎?80人工智能是高科技競爭的前沿陣地人工智能與空間技術(shù),原子能技術(shù)一起被譽(yù)為20世紀(jì)的三大科學(xué)技術(shù)成就。有預(yù)言家說：“掌握了人工智能，就能征服整個世界?！?/p>

人工智能與專家系統(tǒng)（GIS）課件81智能時代正向我們走來大環(huán)境目前世界經(jīng)濟(jì)正面臨新的結(jié)構(gòu)調(diào)整，先進(jìn)發(fā)達(dá)的國家將領(lǐng)先進(jìn)入知識經(jīng)濟(jì)時代，其特點(diǎn)是工業(yè)生產(chǎn)和社會生活全球化、信息化和知識化。知識就是第一生產(chǎn)力，高科技是知識發(fā)現(xiàn)的結(jié)晶，也是第一生產(chǎn)力，高科技需要高智能的開發(fā)與應(yīng)用和高智力投入新知識的產(chǎn)出知識經(jīng)濟(jì)時代的發(fā)展必然依賴于電子信息產(chǎn)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化。

智能時代正向我們走來大環(huán)境82智能時代正向我們走來21世紀(jì)將擁抱智能計(jì)算智能計(jì)算（IntelligentComputing）——一種使機(jī)器更聰明地去獲取和處理信息的計(jì)算。它是覆蓋計(jì)算的所有領(lǐng)域，具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的計(jì)算技術(shù)。如神經(jīng)計(jì)算、遺傳算法、模糊數(shù)學(xué)、粗糙集理論、統(tǒng)計(jì)與概率、分布式計(jì)算……——人類基因組計(jì)劃：人類免疫系統(tǒng)的識別和預(yù)測；后基因工程的實(shí)施；分子藥物制造與新藥研究……——金融、證券每天產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)中評估的預(yù)測……——網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)搜索、電子商務(wù)和電子政務(wù)的決策分析……

智能時代正向我們走來21世紀(jì)將擁抱智能計(jì)算83智能時代正向我們走來微電子技術(shù)的發(fā)展將推動第三次產(chǎn)業(yè)革命——智能計(jì)算機(jī)普遍認(rèn)為未來15－20年內(nèi)摩爾定理仍然有效，即CPU的速度每18個月翻一番。目前芯片直徑從200mm硅圓片向300mm過渡，0.13~0.15微米線寬工藝已批量生產(chǎn)，正向納米線寬邁進(jìn)，預(yù)計(jì)2010年可以實(shí)現(xiàn)100億個管子／芯片、2億條指令／秒的水平，即比目前水平提高兩個數(shù)量級以上。數(shù)據(jù)傳輸從1000M相10G～100G發(fā)展，無線網(wǎng)、以太網(wǎng)將大行其道。智能時代正向我們走來微電子技術(shù)的發(fā)展將推動第三次產(chǎn)業(yè)革命——84智能時代正向我們走來最偉大的挑戰(zhàn)項(xiàng)目從起步到成功幾乎都經(jīng)歷了50年左右的歷史，如——從1903年萊特兄弟最初飛行成功至1966年阿波羅登月花了66年；——從1946年數(shù)字計(jì)算機(jī)發(fā)明至1997年計(jì)算機(jī)打敗象棋世界冠軍花了51年；——從1953年DNA發(fā)現(xiàn)至2003年繪出人類基因排列圖需要50年；人工智能從1956年至今已經(jīng)47年，預(yù)計(jì)未來3至5年內(nèi)，在智能計(jì)算、機(jī)器人足球打敗真正的世界冠軍等方面會有突破。智能時代正向我們走來最偉大的挑戰(zhàn)項(xiàng)目從起步到成功幾乎都經(jīng)歷了85人的智能與人工智能人的智能：人類思維活動表現(xiàn)出來的能力（解決智能問題的能力）感知和理解能力思維與演繹能力學(xué)習(xí)能力與適應(yīng)環(huán)境能力行為能力人工智能：通過某些方法使機(jī)器有類似于人的智能。研究如何使機(jī)器能聽、會說、能看、會寫、能思考推理、會學(xué)習(xí)，能解決各種實(shí)際問題。人工智能是研究知識的一門科學(xué)，即如何表示知識，如何獲取知識和如何利用知識的科學(xué)。人的智能與人工智能人的智能：人類思維活動表現(xiàn)出來的能力（解決86智能問題重排九宮問題（拼圖游戲）旅行商問題（travellingsalesmanproblem,TSP問題）梵塔”問題(TowerofHanoiProblem):尋寶問題博弈問題智能問題重排九宮問題（拼圖游戲）87重排九宮問題83647■5初始狀態(tài)1238■4765目標(biāo)狀態(tài)請用盡可能少的棋步從初始狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)。九宮重排問題的求解重排九宮問題83初始狀態(tài)123目標(biāo)88傳教士和野人問題（MissionariesandCannibals)(簡稱M-C問題）有個N傳教士和N個野人來到河邊準(zhǔn)備渡河，河岸有一條船，每次至多可供K(<N)個人乘坐，傳教士為了安全起見，考慮在任何情況下（河兩岸和船上）和任何時刻都不允許野人數(shù)目超過傳教士的人數(shù),請給出擺渡方案.2個野人去，1個野人回

2個野人去，1個野人回

2個傳教士去，1個野人與1個傳教士回

2個傳教士去，1個野人回

2個野人去，1個野人回

2個野人去，完成傳教士和野人問題（MissionariesandCann89旅行商問題（travellingsalesmanproblem,TSP問題）銷售員到幾個城市去推銷商品，城市之間的距離是已知的，他現(xiàn)在從某一個城市出發(fā)，經(jīng)過每個城市一次，最后又回到出發(fā)的城市。要求歸劃好一條最短路線。7710101013656ABEDC旅行商問題（travellingsalesmanprob90“梵塔”問題(TowerofHanoiProblem)3階“梵塔”問題(TowerofHanoiProblem):有三個柱子(1，2和3)和兩個不同尺寸的圓盤(A，B，C)。在每個圓盤的中心有個孔，所以圓盤可以堆疊在柱子上,最初,全部三個圓盤都堆在柱子1上(最大的在底部,最小的在頂部)。要求把所有圓盤都移到另一個柱子上，搬動規(guī)則為：(1)一次只能搬一個圓盤(2)不能將大圓盤放在小圓盤上(3)可以利用空柱子。“梵塔”問題(TowerofHanoiProblem)91圖梵塔132C123AB123ABABCC圖梵塔132C123AB123ABABCC923階“梵塔”問題分解(1,1,1)(3,3,3)(1,1,1)(1,2,2)(1,2,2)(3,2,2)(3,2,2)(3,3,3)(1,1,1)(1,1,3)(1,2,3)(1,2,2)(1,1,3)(1,2,3)(3,2,2)(3,3,3)(3,2,2)(3,2,1)(3,3,1)(3,3,3)3階“梵塔”問題分解(1,1,1)(3,3,3)(1,1,93尋寶問題有三個盒子（金,銀,銅）其中一個盒子里放有一顆寶石，每個盒子外寫有一句話，其中只有一句是真話，問寶石在哪里。金盒：寶石在這只金盒子里。銀盒：寶石不在這只銀盒子里銅盒：寶石不在金盒子里尋寶問題有三個盒子（金,銀,銅）其中一個盒子里放有一顆寶石，94推理方法正向推理反向推理推理過程：假設(shè)：分別假定寶石在三盒子里前題：一句對，其它兩句錯誤推理方法95

金盒：寶石在這只金盒子里。銀盒：寶石不在這只銀盒子里銅盒：寶石不在金盒子里假設(shè)集合寶石在金盒子里假設(shè)1寶石在銅盒子里寶石在銀盒子里假設(shè)2假設(shè)3寶石在這只金盒子里寶石不在金盒子里寶石不在這只銀盒子里正確不正確正確矛盾123第一句第二句第三句第三句第二句第一句不正確正確正確矛盾不正確正確不正確滿足前提條件寶石在銀盒子里金盒：寶石在這只金盒子里。假設(shè)集合寶石96博弈問題分錢幣游戲：有一堆數(shù)目為的錢幣，兩個選手輪流將它一分為二，規(guī)則是無論哪個選手分幣時，一次只能挑選其中的一堆把它分為兩小堆，而且必須滿足分堆后兩小堆的錢數(shù)不能相等，直到哪個選手無法再分時，即碰到每堆錢幣數(shù)為1或2的情況，他即為輸家博弈問題分錢幣游戲：有一堆數(shù)目為的錢幣，兩個選手輪流將它一分97問題表示：.設(shè)N=6,選手MAX，MIN，數(shù)字序列x1,x2…xn為n堆錢幣不同的個數(shù)。例（6，MAX）表示甲從一堆（6個）錢幣開始分（5，1，MIN）MIN要分的狀態(tài)問題表示：.設(shè)N=6,選手MAX，MIN，數(shù)字序列x1,x298分錢幣的搜索樹S0(6,MAX)S1(5,1,MIN)S4(3,2,1,MAX)S2(4,2,MIN)S6(2,2,1,1,MIN)S3(4,1,1,MAX)S7(2,1,1,1,1,MAX)S5(3,1,1,1,MIN)MIN輸MAX輸分錢幣的搜索樹S0(6,MAX)S1(5,1,MIN)S4(99你體驗(yàn)過“芝麻開門”的感覺嗎？阿里巴巴對著山洞的門一念“芝麻開門”，山洞的門就打開了，再念“芝麻關(guān)門”，山洞的門又自動關(guān)上了?？苹闷禭戰(zhàn)警》中，X教授只要在實(shí)驗(yàn)室門口一站，實(shí)驗(yàn)室的門就會自動打開，并且發(fā)出聲音歡迎X教授的到來，而其他人則沒法進(jìn)去。國內(nèi)某些廠家生產(chǎn)的個人數(shù)字助理（PDA），給人們提供了一個微型書寫板和筆，讓信息的輸入更符合人們的自然習(xí)慣。……你體驗(yàn)過“芝麻開門”的感覺嗎？阿里巴巴對著山洞的門一念“芝麻100機(jī)器人圖片欣賞▲咱們握握手！機(jī)器人圖片欣賞▲咱們握握手！101機(jī)器人圖片欣賞▲來一段舞怎樣？機(jī)器人圖片欣賞▲來一段舞怎樣？102機(jī)器人圖片欣賞▲我是家用機(jī)器人！機(jī)器人圖片欣賞▲我是家用機(jī)器人！103電影《人工智能》電影《人工智能》104AI是普遍的研究領(lǐng)域和人類智能活動的所有范疇都潛在相關(guān)人vs.理性人：經(jīng)驗(yàn)科學(xué)，涉及許多假設(shè)和實(shí)驗(yàn)證實(shí)理性：數(shù)學(xué)和工程相結(jié)合。一個系統(tǒng)如果能夠在它所知的范圍內(nèi)“正確行事”，它就是理性的。像人一樣思考的系統(tǒng)像人一樣行動的系統(tǒng)理性地思考的系統(tǒng)理性地行動的系統(tǒng)AI是普遍的研究領(lǐng)域像人一樣思考的系統(tǒng)像人一樣行動的系統(tǒng)理性105像人一樣行動:圖靈測試圖靈預(yù)測，2000年之前計(jì)算機(jī)有30%的概率蒙騙一個普通人達(dá)5分鐘。然而，AI研究者相信研究智能的根本原則遠(yuǎn)比復(fù)制樣本更重要。Source:lecturenotesbyDr.HweeTouNg,Singapore像人一樣行動:圖靈測試圖靈預(yù)測，2000年之前計(jì)算機(jī)有30%106圖靈（人工智能之父）的夢想圖靈測試：人通過特殊的方式，在不知情的條件下，和機(jī)器進(jìn)行問答，如果在相當(dāng)長時間內(nèi)，分辨不出與他交流的對象是人還是機(jī)器，那么，就可以認(rèn)為這臺機(jī)器是能思維的。人工智能：簡稱AI，是一門研究機(jī)器智能的學(xué)科。研究人工智能的目的就是讓計(jì)算機(jī)能夠像人一樣思考。人工智能涉及到的學(xué)科與領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、哲學(xué)等，包括模式識別、自然語言處理、智能機(jī)器人、機(jī)器證明、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、博弈與符號運(yùn)算等領(lǐng)域。圖靈（人工智能之父）的夢想圖靈測試：人通過特殊的方式，在不知107圖靈測試對計(jì)算機(jī)的要求自然語言處理知識表示自動推理機(jī)器學(xué)習(xí)完全圖靈測試計(jì)算機(jī)視覺機(jī)器人技術(shù)圖靈測試對計(jì)算機(jī)的要求自然語言處理108像人一樣思考：認(rèn)知模型方法確定人是怎樣思考的通過內(nèi)省通過心理測試（blackbox）通過計(jì)算機(jī)程序來表達(dá)關(guān)于思維的結(jié)論比較計(jì)算機(jī)輸入/輸出以及timingbehavior和人類行為，例子：GeneralProblemSolverbyNewell&Simon。認(rèn)知科學(xué)：把AI的計(jì)算機(jī)模型和心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，試圖創(chuàng)立一種精確且可檢驗(yàn)的人類思維工作方式理論。像人一樣思考：認(rèn)知模型方法確定人是怎樣思考的109理性地思考：“思維法則”方法“正確思考”是不能辯駁的推理過程（Aristotle）三段論：前提正確結(jié)論正確描述世界上一切事物及其彼此之間關(guān)系的精確的命題符號（19世紀(jì)）求解任何用邏輯符號描述的可解問題的程序（1965）邏輯的方法的兩個障礙：難以獲得非形式化的知識并得到邏輯符號表示所需的形式化表達(dá)，尤其當(dāng)知識不可靠時?！霸瓌t上”可以解決一個問題與實(shí)際解決問題這兩者之間存在巨大的差異：如果推理步驟不合適，會耗盡計(jì)算機(jī)的資源。理性地思考：“思維法則”方法“正確思考”是不能辯駁的推理過110理性地行動：理性智能體方法智能體是某種能夠行動的東西，區(qū)別于簡單“程序”自主控制的操作感知環(huán)境持續(xù)能力適應(yīng)變化有能力承擔(dān)其它智能體的目標(biāo)通過自己的行動獲得最佳結(jié)果做出正確的推論是理性智能體的部分功能，但不是理性的全部內(nèi)容。圖靈測試中需要的所有技能都是為了做出理性行為理性地行動：理性智能體方法智能體是某種能夠行動的東西，區(qū)別于111AI的基礎(chǔ):為AI貢獻(xiàn)想法、觀點(diǎn)和技術(shù)的學(xué)科的簡史哲學(xué)（公元前428年至今）數(shù)學(xué)（約800年至今）經(jīng)濟(jì)學(xué)（1776年至今）神經(jīng)科學(xué)（1861年至今）心理學(xué)（1879年至今）計(jì)算機(jī)工程（1940年至今）控制論（1948年至今）語言學(xué)（1957年至今）AI的基礎(chǔ):為AI貢獻(xiàn)想法、觀點(diǎn)和技術(shù)的學(xué)科的簡史哲學(xué)（公元112哲學(xué)形式化規(guī)則能用來抽取合理的結(jié)論嗎？Aristotle的三段論：在初始前提的條件下機(jī)械地推導(dǎo)出結(jié)論。用機(jī)械裝置進(jìn)行推理RamonLull,LeonardodaVinci,WilhelmSchickard精神的意識是如何從物質(zhì)的大腦產(chǎn)生出來？Descartes給出了第一個關(guān)于意識和物質(zhì)之間的區(qū)別及由此引起的問題的清晰討論：二元論vs.唯物主義描述意識的形式化、理性的部分哲學(xué)形式化規(guī)則能用來抽取合理的結(jié)論嗎？描述意識的形式化、理性113二元論vs.唯物主義二元論意識的一部分是超脫于自然之外的，不受物理定律影響。動物不擁有這種二元屬性，可以被當(dāng)作機(jī)器看待。唯物主義大腦依照物理定律運(yùn)轉(zhuǎn)而構(gòu)成意識自由意志是對出現(xiàn)在選擇過程中的可能選擇的感受方式二元論vs.唯物主義二元論114哲學(xué)：知識從哪里來？Bacon“NovumOrganum”開啟經(jīng)驗(yàn)主義運(yùn)動：“無物非先感而后知”Hume“ATreatiseofHumanNature”提出歸納原理:一般規(guī)則是通過揭示形成規(guī)則的元素之間的重復(fù)關(guān)聯(lián)而獲得邏輯實(shí)證主義學(xué)說所有的知識都可以用最終與（對應(yīng)于傳感器輸入的）觀察語句相聯(lián)系的邏輯理論來刻畫Carnap“TheLogicalStructureoftheWorld”定義一個用于從基本實(shí)驗(yàn)中抽取知識的計(jì)算過程哲學(xué)：知識從哪里來？Bacon“NovumOrganum115哲學(xué)：知識是如何導(dǎo)致行動的？對AI來說是至關(guān)重要的Aristotle:行動是通過目標(biāo)與關(guān)于行動結(jié)果的知識之間的邏輯聯(lián)系來判定的。2300年后Newell&Simon在GPS程序中實(shí)現(xiàn)Aristotle的算法（回歸規(guī)劃系統(tǒng)）當(dāng)多個行動可以達(dá)到目標(biāo)時或根本無法到達(dá)目標(biāo)時，如何行事？Arnauld正確地表述了一個定量規(guī)則（17世紀(jì)）JohnMill“Utilitarianism”把理性決策規(guī)范的思想發(fā)揚(yáng)推廣到人類行為的各個層面(19世紀(jì)）哲學(xué)：知識是如何導(dǎo)致行動的？對AI來說是至關(guān)重要的116哲學(xué)家們標(biāo)志出了AI的大部分思想，但實(shí)現(xiàn)成為一門規(guī)范科學(xué)的飛躍就要求在三個基礎(chǔ)領(lǐng)域完成一定程度的數(shù)學(xué)形式化：邏輯、計(jì)算和概率。哲學(xué)家們標(biāo)志出了AI的大部分思想，但實(shí)現(xiàn)成為一門規(guī)范科學(xué)的飛117心理學(xué)：人類和動物是如何思考的？研究方法：內(nèi)省vs.心理測量行為主義者只研究對動物的感知和它所引發(fā)的行動的度量，排斥精神的結(jié)構(gòu)，包括知識、信念、目標(biāo)和推理步驟。認(rèn)知心理學(xué)把大腦當(dāng)作信息處理裝置?；谥R的智能體的三個步驟：把刺激翻譯成內(nèi)部表示表示經(jīng)過認(rèn)知過程處理→新的表示表示被翻譯回到行動計(jì)算機(jī)模型的發(fā)展導(dǎo)致認(rèn)知科學(xué)的創(chuàng)建普遍的觀點(diǎn)：“認(rèn)知理論就應(yīng)該像計(jì)算機(jī)程序”心理學(xué)：人類和動物是如何思考的？研究方法：內(nèi)省vs.心理測量118計(jì)算機(jī)工程：如何制造能干的計(jì)算機(jī)？AI需要智能和人工制品，即計(jì)算機(jī)。AI對主流計(jì)算機(jī)科學(xué)的影響分時技術(shù)交互式翻譯器使用窗口和鼠標(biāo)的個人計(jì)算機(jī)面向?qū)ο蟮木幊獭?jì)算機(jī)工程：如何制造能干的計(jì)算機(jī)？AI需要智能和人工制品，即119控制論：人工制品怎樣才能在自己控制下運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)代控制論和AI的共同點(diǎn)：設(shè)計(jì)出能隨時間變化使目標(biāo)函數(shù)最大化的系統(tǒng)?？刂普摰闹饕ぞ呤俏⒎e分和線性代數(shù)其主要研究對象是用固定的連續(xù)變量集描述的（線性）系統(tǒng)AI的部分起因是尋求擺脫控制論的數(shù)學(xué)方法局限性的途徑不同的工具：邏輯推理和計(jì)算不同的問題：語言、視覺、規(guī)劃…控制論：人工制品怎樣才能在自己控制下運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)代控制論和AI的共120語言學(xué)：語言和思維是怎樣聯(lián)系起來的？現(xiàn)代語言學(xué)的誕生：Chomsky理論形式化，可以編程實(shí)現(xiàn)。知識表示的許多早期工作和語言緊密聯(lián)系語言學(xué)：語言和思維是怎樣聯(lián)系起來的？現(xiàn)代語言學(xué)的誕生：Cho121哲學(xué)：標(biāo)出了AI的大部分重要思想數(shù)學(xué)：使AI成為一門規(guī)范科學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)：決策理論神經(jīng)科學(xué)：網(wǎng)絡(luò)，并行處理…心理學(xué)：認(rèn)知理論計(jì)算機(jī)工程：AI的“載體”控制論：反饋的思想語言學(xué)：知識表示、語法哲學(xué)：標(biāo)出了AI的大部分重要思想122為什么AI有必要成為一個單獨(dú)的領(lǐng)域？和控制論、運(yùn)籌學(xué)、決策理論的目標(biāo)類似為什么不是數(shù)學(xué)的一個分支？AI從一開始就承載著復(fù)制人的才能的思想方法論的不同AI屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的分支AI試圖建造在復(fù)雜和變化的環(huán)境中自動發(fā)揮功能的機(jī)器為什么AI有必要成為一個單獨(dú)的領(lǐng)域？和控制論、運(yùn)籌學(xué)、決策理123孕育期（1943－1955）McCulloch&Pitts提出人工神經(jīng)元模型基礎(chǔ)生理學(xué)知識和腦神經(jīng)元的功能對命題邏輯的形式化分析Turing的計(jì)算理論Turing第一個清晰地描繪出AI的完整圖景在“ComputingMachineryandIntelligence”中提出了圖靈測試、機(jī)器學(xué)習(xí)、遺傳算法和增量學(xué)習(xí)。孕育期（1943－1955）McCulloch&Pitts提124誕生：DartmouthCollege，1956Dartmouthworkshop，1956夏天與會者的背景：自動機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和智能研究Impact：在隨后的20年中，AI被與會者和他們在MIT、CMU、Stanford及IBM的學(xué)生和同事所統(tǒng)治。誕生：DartmouthCollege，1956Dartm125人工智能的誕生

1956年的Dartmouth會議，一個長達(dá)2個月的暑期研討班，與會者有數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、認(rèn)知學(xué)家、心理學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家10人。會上MarvinMinsky的神經(jīng)網(wǎng)