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文檔簡介

人工智能授課人:林世平

Splin@福州大學計算機科學與技術系2023/2/21福州大學計算機科學與技術系課程性質及要求課程性質

計算機類專業學科基礎必修課課程學習要求按時上課認真完成作業積極動手實踐

2023/2/22福州大學計算機科學與技術系課程教學目標知識方面:通過課程教學,掌握人工智能的基本概念、基本原理。并通過上機編程,模擬實現人工智能基本技術及其應用。能力方面:通過本課程的學習,掌握用計算機模擬人類解決問題的思維方法;具備應用人工智能的思想解決實際問題的能力;為今后深入研究人工智能的理論和應用打下基礎。2023/2/23福州大學計算機科學與技術系教學安排理論學習(人工智能)2學分

36學時:課堂講授,包括考試

第1周-第13周周學時3共36學時

課程實踐(智能系統綜合設計)1.5學分

27學時:設計完成一智能系統第5周-第13周2023/2/24福州大學計算機科學與技術系教材及主要參考書主要教材:

《人工智能》,馬少平等,2004年,清華大學出版社參考書:《人工智能基礎》,蔡自興主編,2005年,高等教育出版社《人工智能原理與方法》,王永慶,1998年,西安交通大學出版社。《人工智能基礎》,高濟等,2002年,高等教育出版社《人工智能—復雜問題求解的結構與策略》,[美]Luger.G.F.著,史忠植等譯,2004年,機械工業出版社《人工智能—一種現代方法(第二版)》,[美]StuartRussell等著,姜哲等譯,2004年,人民郵電出版社2023/2/25福州大學計算機科學與技術系課程內容

人工智能概述_CH0搜索策略_CH1-2精確推理_CH3知識與知識表示_CH4不精確推理_CH5機器學習_CH62023/2/26福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/27福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/28福州大學計算機科學與技術系什么是人工智能舉例1——人機大戰:1997年5月11日北京時間早晨4時50分,一臺名叫“深藍”的超級電腦在棋盤C4處落下最后一顆棋子,全世界都聽到了震撼世紀的叫殺聲──“將軍”!這場舉世矚目的“人機大戰”,終于以機器獲勝的結局降下了幃幕。“深藍”是一臺智能電腦,是人工智能的杰作。新聞媒體以挑釁性的標題不斷地發問:電腦戰勝是一個人,還是整個人類的智能?連國際象棋大師卡斯帕羅夫都認了輸,下一次人類還將輸掉什么?智慧輸掉了,人類還剩些什么?于是,人工智能又一次成為萬眾關注的焦點,成為電腦科學界引以自豪的學科。

五子棋>>2023/2/29福州大學計算機科學與技術系什么是人工智能舉例1——人機大戰:搜狐體育訊北京時間2004年6月8日下午14:00在清華紫光大廈正式拉開了的首場比賽的戰幕,對戰雙方是代表人類智慧的國際象棋特級大師、為中國獲得眾多國際象棋世界榮譽的“美女棋后”諸宸,和代表計算機領先科技水平的、全球頂級性能的“紫光之星”超級筆記本電腦。中國首屆國際象棋“人機對話”第二盤昨晚(6.14.)在北京落幕,執白的諸宸在與紫光之星的較量中由于超時再度被判負。2023/2/210福州大學計算機科學與技術系什么是人工智能舉例1——浪潮象棋人機大戰:

2006年,是“人工智能誕生50周年”,全球范圍內將舉行各種慶祝與紀念活動。2006年8月9日下午的“浪潮杯”中國象棋人機大戰,是“慶祝活動周”的重要內容之一。邀請中國最頂尖的象棋特級大師--享有“東方電腦”美譽的柳大華、“遼寧第一高手”的卜鳳波等五位大師,與“世界冠軍級計算機”--曾獲得中國科技進步二等獎并打破數項世界紀錄的中國最高性能的高端服務器——浪潮天梭作為機器一方的“魂”來進行“人機巔峰對決”。經過兩輪緊張激烈酣戰,以柳大華為代表的“人腦”以4.5:5.5的總成績惜敗于超級電腦浪潮天梭。(徐天紅先和黑和,卜鳳波先和黑負,柳大華先負黑負,張強先勝黑和,汪洋先和黑勝。詳見新浪網)2023/2/211福州大學計算機科學與技術系什么是人工智能舉例2——機器人足球賽:

由國際機器人足球聯盟(FIRA)主辦,第九屆FIRA世界杯機器人足球錦標賽暨FIRA國際學術研討會于2004年10月27日至31日在韓國釜山舉行。此次比賽中,共有來自21個國家的100多個球隊參加。設立了半自主型比賽、全自主型比賽、仿真型比賽及類人型比賽共四大類比賽。其中,哈爾濱工業大學在難度比較大的全自主型比賽(3對3)、類人型比賽中獲得兩項冠軍。(2001-2005年連續四次獲全自主型比賽冠軍)

2023/2/212福州大學計算機科學與技術系什么是人工智能舉例2——機器人足球賽:在世界上比較有影響的賽事主要有兩個,一個是由國際機器人足球聯合會(FIRA)組織的微機器人世界杯Mirosot(2008,青島),另一個是由國際人工智能協會組織的機器人世界杯RoboCup(清華曾獲冠軍)(2008,蘇州)。機器人足球是一項具有體育競技魅力的高技術項目。也可以看作是一種高技術的競技項目。機器人足球的高技術可以概括為12個字:“實時采集、實時控制、實時行動”。這3個“實時”是機器人足球的難點之所在,也是機器人足球的魅力之所在。

2023/2/213福州大學計算機科學與技術系什么是人工智能舉例2——機器人足球賽:在足球機器人系統的開發過程之中,不僅要遇到機器人學、機電一體化、通訊與計算機技術等,而且還涉及圖像處理,傳感器數據融合,決策與對策,模糊神經網絡、人工生命與智能控制等學科的內容。目前人工智能領域常常遇到理論與實際脫節的問題,足球機器人的誕生,為智能系統的研究提供了一個很好的載體。一句話,機器人足球賽比的是硬件、軟件及基礎技術。

2023/2/214福州大學計算機科學與技術系什么是人工智能人工智能也稱機器智能,它是計算機科學、控制論、信息論、神經生理學、心理學、哲學、語言學等多種學科互相滲透而發展起來的一門綜合性學科。從計算機應用系統的角度出發,人工智能是研究如何制造出人造的智能機器或智能系統,來模擬人類智能活動的能力,以延伸人們智能的科學。

智能系統用來解決需人類專家才能處理的復雜問題,如醫療診斷、石油勘測、氣象預報、運輸調度、管理決策等。

動物識別系統>>2023/2/215福州大學計算機科學與技術系人工智能的定義狹義:計算機科學的一個分支,構造智能計算機系統(思維科學)智能:與人的智能相當或相近(對語言能理解、能學習、能推理)人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能的工作(麻省理工學院)。廣義人類智能行為規律、智能理論方面的研究。2023/2/216福州大學計算機科學與技術系什么樣的計算機有智能?如何知道一個系統是否具有智能呢?1950年,計算機科學家圖靈提出了著名的“圖靈測試”。2023/2/217福州大學計算機科學與技術系什么樣的計算機有智能?圖靈測試:“圖靈試驗”,試圖通過讓機器模仿人回答某些問題,判斷它是否具備智能。圖靈試驗采用“問”與“答”模式,即觀察者通過控制打字機向兩個試驗對象通話,其中一個是人,另一個是機器。要求觀察者不斷提出各種問題,從而辨別回答者是人還是機器。圖靈指出:“如果機器在某些現實的條件下,能夠非常好地模仿人回答問題,以至提問者在相當長時間里誤認它不是機器,那么機器就可以被認為是能夠思維的。”

2023/2/218福州大學計算機科學與技術系什么樣的計算機有智能?圖靈測試:從表面上看,要使機器回答按一定范圍提出的問題似乎沒有什么困難,可以通過編制特殊的程序來實現。然而,如果提問者并不遵循常規標準,編制回答的程序是極其困難的事情。例如,提問與回答呈現出下列狀況:

問:你會下國際象棋嗎?答:是的。問:你會下國際象棋嗎?答:是的。問:請再次回答,你會下國際象棋嗎?答:是的。

你多半會想到,面前的這位是一部笨機器。2023/2/219福州大學計算機科學與技術系什么樣的計算機有智能?圖靈測試:如果提問與回答呈現出另一種狀態:

問:你會下國際象棋嗎?答:是的。問:你會下國際象棋嗎?答:是的,我不是已經說過了嗎?問:請再次回答,你會下國際象棋嗎?答:你煩不煩,干嘛老提同樣的問題。

那么,你面前的這位,大概是人而不是機器。上述兩種對話的區別在于:第一種可明顯地感到回答者是從知識庫里提取簡單的答案,第二種則具有分析綜合的能力,回答者知道觀察者在反復提出同樣的問題。2023/2/220福州大學計算機科學與技術系什么樣的計算機有智能?希爾勒的中文屋子問題:羅杰?施安克的故事理解程序(舉例)機器是否真的理解了呢?希爾勒的中文屋子問題:通過了圖靈測試就具有了智能嗎?思考題:如何理解希爾勒的中文屋子?2023/2/221福州大學計算機科學與技術系什么樣的計算機有智能?故事理解程序舉例“一個人進入餐館并訂了一份漢堡包。當漢堡包端來時發現被烘脆了,此人暴怒地離開餐館,沒有付帳或留下小費。”“一個人進入餐館并訂了一份漢堡包。當漢堡包端來后他非常喜歡它,而且在離開餐館付帳之前,給了女服務員很多小費。”作為對“理解”故事的檢驗,可以向計算機詢問,在每一種情況下,此人是否吃了漢堡包。2023/2/222福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/223福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/224福州大學計算機科學與技術系

AI的產生

人們對“數據世界”的需求進而發展到對“知識世界”的需求而產生的。為了尋求試探性的搜索,啟發式的、不精確的、模糊的、甚至允許出現錯誤的推理方法。以便符合人類的思維過程智能系統與傳統程序的區別2023/2/225福州大學計算機科學與技術系

智能系統與傳統程序的區別

傳統程序缺少靈活性。傳統程序缺少不精確推理。傳統程序缺少合適的算法。智能系統的結論允許是錯誤的。2023/2/226福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/227福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/228福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史古希臘的Aristotle(亞里士多德)提出的規劃算法(公元前400年)。RamonLull()的概念生成器(公元1300年)。CharlesBabbage(查爾斯.巴貝奇)的差分機,第一臺通用計算機的原型(1848年)。GottlobFrege(高特洛布.弗雷格)的一階邏輯符號(1789年)。LewisCarroll(劉易斯.卡洛爾)的邏輯推理圖(1886年)。SewallWright(休沃.賴特)的概率網絡符號(1921年)。AlanTuring(阿蘭.圖靈)

(1912-1954年)。機器人Shakey(1969-1973年)。一個現代診斷專家系統(1993年)。2023/2/229福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(1)孕育期:56年之前古希臘的Aristotle(亞里士多德)(前384-322),給出了形式邏輯的基本規律。英國的哲學家、自然科學家Bacon(培根)(1561-1626),系統地給出了歸納法。“知識就是力量”德國數學家、哲學家Leibnitz(布萊尼茨)(1646-1716)。提出了關于數理邏輯的思想,把形式邏輯符號化,從而能對人的思維進行運算和推理。做出了能做四則運算的手搖計算機2023/2/230福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(2)孕育期:56年之前英國數學家、邏輯學家Boole(布爾)(1815-1864)實現了布萊尼茨的思維符號化和數學化的思想,提出了一種嶄新的代數系統——布爾代數。美籍奧地利數理邏輯學家Godel(哥德爾)(1906-1978),證明了一階謂詞的完備性;任何包含初等數論的形式系統,如果它是無矛盾的,那么一定是不完備的。意義在于,人的思維形式化和機械化的某種極限,在理論上證明了有些事是做不到的。2023/2/231福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(3)孕育期:56年之前英國數學家Turing(圖靈)(1912-1954),1936年提出了一種理想計算機的數學模型(圖靈機),1950年提出了圖靈試驗,發表了“計算機與智能”的論文。圖靈獎。美國數學家Mauchly(莫克利),1946發明了電子數字計算機ENIAC美國神經生理學家McCulloch(麥克洛奇),建立了第一個神經網絡數學模型。美國數學家Shannon(香農),1948年發表了《通訊的數學理論》,代表了“信息論”的誕生。2023/2/232福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(4)形成期:56-69年1956年提出了“ArtificialIntelligence(人工智能)”創始人中有:McCarthy,Minsky

,Lochester

,Shannon,Moore,Samuel,Selfridge,Solomonff,Simon,Newell等數學家、信息學家、心理學家、神經生理學家、計算機科學家等10人。McCarthy(麥卡錫)——人工智能之父,提議正式采用“人工智能”術語,代表有關機器智能這一研究方向。10人在Dartmouth大學召開“機器模擬智能”研討會,標志著人工智能作為一門新興學科正式誕生。2023/2/233福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(5)形成期:56-69年1957年,人們試圖建立一個模擬人腦的智能機器,典型的系統是PERCEPTRON(獎懲),認為這樣一個模擬神經,可以從無知開始,接受訓練便可以做任何事情.實際上,人腦包含10億個神經,每一個都相當復雜,在現有硬件條件下是難以模擬的,后來被證明是失敗的.此后,AI研究主要在定理證明、問題求解、博弈等具有明確定義和良好結構的一類問題。開始有了符號處理(搜索法)。機器翻譯、機器定理證明、跳棋程序等。2023/2/234福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(6)形成期:56-69年60年代Simon由試驗得到結論:人類問題的求解是一個搜索的過程,效果與啟發式函數有關。敘述了智能系統的特點:智能表示、智能推理、智能搜索。Nilson發表了A*算法(搜索方法)McCarthy建立了人工智能程序設計語言Lisp1965年Robinson提出了歸結原理,(于傳統的自然演繹法完全不同的消解法)。2023/2/235福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(7)形成期:56-69年1968年Quillian提出了語義網絡的知識表示方法1969年Minsky出了一本書“感知機”,給當時的神經網絡研究結果判了死刑70年代,開始從理論走向實踐,解決一些實際問題。同時很快就發現問題:歸結法費時、下棋贏不了全國冠軍、機器翻譯一團糟。

2023/2/236福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(8)發展期:70年以后以Feigenbaum為首的一批年輕科學家改變了戰略思想,1977年提出了知識工程的概念,以知識為基礎的專家咨詢系統開始廣泛的應用。著名的有:2023/2/237福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(9)發展期:70年以后DENDRAL化學分析專家系統(斯坦福大學1968)MACSYMA符號數學專家系統(麻省理工1971)MYCIN診斷和治療細菌感染性血液病的專家咨詢系統(斯坦福大學1973)CASNET(CausalASsciationalNetwork)診斷和治療青光眼的專家咨詢系統(拉特格爾斯(Rutgers)大學70年代中)CADUCEUS(原名INTERNIST)醫療咨詢系統(匹茲堡大學);HEARSAYI和II語音理解系統(卡內基-梅隆大學)PROSPECTOR地質勘探專家系統(斯坦福大學1976)XCON計算機配置專家系統(卡內基-梅隆大學1978)2023/2/238福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(10)發展期:70年以后80年代,人工智能發展達到階段性的頂峰。87,89年世界大會有6-7千人參加。硬件公司有上千個。并進行Lisp硬件、Lisp機的研究。在專家系統及其工具越來越商品化的過程中,國際軟件市場上形成了一門旨在生產和加工知識的新產業——知識產業。應該說,知識工程和專家系統是近十余年來人工智能研究中最有成就的分支之一。同年代,1986年Rumlhart領導的并行分布處理研究小組提出了神經元網絡的反向傳播學習算法,解決了神經網絡的根本問題之一。從此,神經網絡的研究進入新的高潮。2023/2/239福州大學計算機科學與技術系AI的發展歷史(11)發展期:70年以后90年代,計算機發展趨勢為小型化、并行化、網絡化、智能化。人工智能技術逐漸與數據庫、多媒體等主流技術相結合,并融合在主流技術之中,旨在使計算機更聰明、更有效、與人更接近。

日本政府于1992年結束了為期十年的稱為“知識信息處理體統”的第五代計算機系統研究開發計劃。并開始了為期十年的實況計算(RealWordComputing)計劃。

2023/2/240福州大學計算機科學與技術系今天的AI(1)計算機智能化技術的主攻方向體現在:并行與分布式處理技術。 包括大規模并行機和機群的體系結構、并行操作系統于并行數據結構,分布式Client/Server計算模型及其處理技術,多專機系統的合作與知識共享技術等。知識的獲取、表示、更新和推理新機制。 包括新的知識獲取方法,常識性知識的表示、更新與推理,大型知識庫的組織與維護,新一代邏輯處理機制等……….2023/2/241福州大學計算機科學與技術系今天的AI(2)計算機智能化技術的主攻方向體現在: 功能的感知技術,包括對語音文字、圖形與圖像等信號的獲取、識別、壓縮與轉化,以及多媒體輸出和VR技術等。2023/2/242福州大學計算機科學與技術系今天的AI(3)當前人工智能的研究熱點智能接口技術

智能接口技術是研究如何使人們能夠方便自然地與計算機交流。為了實現這一目標,要求計算機能夠看懂文字、聽懂語言、說話表達,甚至能夠進行不同語言之間的翻譯,而這些功能的實現又依賴于知識表示方法的研究。因此,智能接口技術的研究既有巨大的應用價值,又有基礎的理論意義。目前,智能接口技術已經取得了顯著成果,文字識別、語音識別、語音合成、圖像識別、機器翻譯以及自然語言理解等技術已經開始實用化。

2023/2/243福州大學計算機科學與技術系今天的AI(3)當前人工智能的研究熱點數據挖掘(DataMining)

數據挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數據中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。數據挖掘和知識發現的研究目前已經形成了三根強大的技術支柱:數據庫、人工智能和數理統計。

主要研究內容包括基礎理論、發現算法、數據倉庫、可視化技術、定性定量互換模型、知識表示方法、發現知識的維護和再利用、半結構化和非結構化數據中的知識發現以及網上數據挖掘等。

2023/2/244福州大學計算機科學與技術系今天的AI(3)當前人工智能的研究熱點智能Agent

Agent是具有信念、愿望、意圖、能力、選擇、承諾等心智狀態的實體,比對象的粒度更大,智能性更高,而且具有一定自主性。

Agent就是某種能夠行動的東西,但有別于簡單“程序”的屬性,諸如自主控制的操作、感知環境、持續能力、適應變化以及有能力承擔其他Agent的目標。Agent試圖自治地、獨立地完成任務,而且可以和環境交互,與其他Agent通信,通過規劃達到目標。2023/2/245福州大學計算機科學與技術系今天的AI(3)當前人工智能的研究熱點智能Agent多Agent系統主要研究在邏輯上或物理上分離的多個Agent之間進行協調智能行為,最終實現問題求解。多Agent系統試圖用主體來模擬人的理性行為,主要應用在對現實世界和社會的模擬、機器人以及智能機械等領域

目前對Agent和多Agent系統的研究主要集中在Agent和多Agent理論、Agent的體系結構和組織、Agent語言、Agent之間的協作和協調、通信和交互技術、多Agent學習以及多Agent系統應用等方面。

2023/2/246福州大學計算機科學與技術系今天的AI(4)人工智能發展的歷史和現在人工智能從以往的追求自主的系統,改變為人機結合的系統。以前是基于邏輯的深思熟慮;現在是直覺、形象思維與模式識別的結合、SituatedAI,SensingandActing的結合,并引入概率論、遺傳算法等理論。計算機的定量與人的定性信息處理相結合,取長補短,從以前單一的mind到mindandbody。甚至提出了沒有知識表示、沒有推理的智能(六腳爬蟲)。2023/2/247福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/248福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/249福州大學計算機科學與技術系人工智能是一門知識的科學。以知識為對象,研究知識的獲取、表示和使用。數據處理->知識處理,數據->符號。符號表示知識而不是數值、數據。有啟發,有推導。人工智能是引起爭論最多的科學之一焦點:當前人工智能的研究應該以人類的普遍思維規律為主,還是以特定知識的處理和運用為主?智能的本質是什么?機器能達到人的水平嗎?結論:人工智能研究是非常困難的

AI的研究特點(1)2023/2/250福州大學計算機科學與技術系AI的研究特點(2)人工智能的研究是十分困難的。McCarthy: 人工智能的所有問題都是難解的。Minsky: 人工智能是有史以來最難的科學之一。難在:實現智能需要浩繁的知識,而最難對付的知識是常識(不是專業知識)。Dreyfus: 常識問題是實現人工智能的最大障礙。

2023/2/251福州大學計算機科學與技術系AI的研究特點(3) 結論:萬能的邏輯推理體系至今沒有創造出來,并不是因為人工智能專家的本事不夠,而是因為這種萬能的體系從根本上就是不可能有的。他最大的弱點就是缺乏知識,缺乏人類在幾千年的文明史上積累起來的知識,在實際生活中,人是根據知識行事的,而不是根據在抽象原則上的推理行事的。即使就推理體系來說,它的主要技術是狀態空間搜索,而在執行中遇到的主要困難就是“組合爆炸”,事實表明,單靠一些思維原則是解決不了組合爆炸問題的,要擺脫困境,只有大量使用理性的知識。

2023/2/252福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/253福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/254福州大學計算機科學與技術系AI的研究目標遠期目標:構造智能計算機。近期目標:使得現有的計算機更聰明、更有用,能運用知識處理問題,能模擬人類的部分智能行為。2023/2/255福州大學計算機科學與技術系AI的研究內容/領域(1)理論知識的模型化和表示方法各種推理方法啟發式理論搜索人工智能系統結構及語言機器學習2023/2/256福州大學計算機科學與技術系AI的研究內容/領域(2)應用自然語言理解數據庫的智能檢索專家系統機器定理證明博弈機器人學自動程序設計組合調度感知2023/2/257福州大學計算機科學與技術系AI的研究內容/領域(3)成功事例:國際象棋程序,定理證明,……定理證明:50年代中期,世界上最早的啟發式程序“邏輯理論家”,證明了數學名著《數學原理》中的38個定理。經改進后,62年證明了該書中全部的52個定理。被認為是用計算機探討人類智力活動的第一個真正的成果。四色定理:從1852年發現四色問題,世界上很多著名的科學家試圖證明,一直未能完成。1976年6月,哈肯在美國伊利諾斯大學的兩臺不同的電子計算機上,用了1200個小時,作了100億次判斷,終于完成了四色定理的證明,從而解決了一個歷時100多年的問題,轟動了世界。2023/2/258福州大學計算機科學與技術系AI的研究內容/領域(3)成功事例:國際象棋程序,定理證明,……通用問題求解器(GPS):從1957年開始,Newell等人開始研究一種不依賴于具體領域的通用解題程序,這個程序的設計是從模仿人類問題求解的規程開始的。在它能處理的有限類別的問題中,它顯示出程序決定的子目標及可能采取的行動的次序,與人類求解同樣問題是類似的。因此,GPS很可能是第一個實現了“像人一樣思考”方法的程序。2023/2/259福州大學計算機科學與技術系AI的研究內容/領域(3)成功事例:國際象棋程序,定理證明,……海灣戰爭中的專家系統:專家系統就是把有關領域專家的知識整理出來,讓計算機利用這些知識求解專門領域的問題。在1991年的海灣危機中,美國軍隊使用專家系統用于自動的后勤規劃和運輸日程安排。這項工作同時涉及到50000個車輛、貨物和人,而且必須考慮到起點、目的地、路徑以及解決所有參數之間的沖突。AI規劃技術使得一個計劃可以在幾小時內產生,而用舊的方法需要花費幾個星期。2023/2/260福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/261福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/262福州大學計算機科學與技術系AI研究的途徑符號主義以符號處理為核心的方法,認為人類認識的基本元素是符號,認識過程是一種符號處理過程。特征1)立足于邏輯運算和符號操作,適合于模擬人類的邏輯思維過程,解決需要進行邏輯推理的復雜問題。2)知識可用顯式的符號表示,在已知基本規則的情況下,無需輸入大量的細節知識。3)便于模塊化,當個別事實發生變化時易于修改。4)能與傳統的符號數據庫進行鏈接。5)可對推理結論作出解釋,便于對各種可能性進行選擇。2023/2/263福州大學計算機科學與技術系AI研究的途徑連接主義以網絡連接為主的連接機制方法,認為人類認識的基本元素就是神經元本身,人類的認識活動是大量神經元的整體活動。特征1)通過神經元之間的并行協同作用實現信息處理,處理過程具有并行性、動態性、全局性。2)通過神經元間分布式的物理聯系存儲知識及信息,可以實現聯想功能,可以有效處理帶噪音、缺損、變形的信息。3)通過神經元間連接強度的動態調整來實現對人類學習、分類的模擬。4)適合于模擬人類的形象思維過程。5)求解問題時,可以比較快地求得一個近似解。2023/2/264福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/265福州大學計算機科學與技術系人工智能概述AI的定義AI的產生AI的發展歷史AI研究的特點AI的研究內容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/266福州大學計算機科學與技術系AI研究的未來趨勢

技術的發展總是超乎人們的想象,要準確地預測人工智能的未來是不可能的。但是,從目前的一些前瞻性研究可以看出未來人工智能可能會向以下幾個方面發展:模糊處理并行化神經網絡機器情感

2023/2/267福州大學計算機科學與技術系AI研究的未來趨勢

目前,人工智能的推理功能已獲突破,學習及聯想功能正在研究之中,下一步就是模仿人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的并行化處理功能。人工神經網絡是未來人工智能應用的新領域,未來智能計算機的構成,可能就是作為主機的馮·諾依曼型機與作為智能外圍的人工神經網絡的結合。研究表明:情感是智能的一部分,而不是與智能相分離的,因此人工智能領域的下一個突破可能在于賦予計算機情感能力。情感能力對于計算機與人的自然交往至關重要。

2023/2/268福州大學計算機科學與技術系AI研究的未來趨勢

《AI》劇情簡介

第一段描寫莫妮卡.史文頓因為愛子馬丁染重病而長期急凍治療,其夫為排解她的寂寞,特意收養了一個看來與真人無異的機器人男孩大衛作伴。聰明的大衛竟然學會人類的感情,與莫妮卡發展出親如母子的關系。不料馬丁奇跡般康復回家,重新搶回莫妮卡的愛,大衛妒意大發,與馬丁爭寵。莫妮卡無奈之下忍痛將大衛遺棄在野外。

第二段變奏是大衛的尋愛歷險記,他一直想變成真人,獲得莫妮卡的母愛。在機器舞男喬的幫助下,大衛得以逃出鬼門關,并進入冰河期的水底世界找尋仙女實現他的愿望。

最后一段是令人感嘆的尾聲,發生于二千年后。此時,水底世界變成陸地,冰封的大衛得以復生。他終于在機器人統治的世界利用DNA技術將早已去世的莫妮卡復制出來,兩母子在二人世界度過了最快樂的一天。時間到了,莫妮卡不會再醒,而大衛也心滿意足地第一次可以睡著了。

機器人大衛2023/2/269福州大學計算機科學與技術系AI研究的未來趨勢2001年6月,對于全球的“科幻迷”來講,不啻是一段令人興奮激動的日子。以好萊塢著名導演斯皮爾伯格和已故斯坦利·庫布里克合作推出的大片《人工智能》,先后在日本、美國及其他國家上演,票房價值迅速打破了《星球前傳》的紀錄,直逼《泰坦尼克號》。這部影片講述的是公元2142年,一個裝著人工智能軟件的機器小孩大衛渴望成為真人、渴望得到愛的故事。在影片中,"AI兒童"大衛不但擁有可以亂真的人類外表,而且還像人類一樣有思想,有感情,能感知自己的存在。面對茫茫人海和變幻莫測的人心,他寂寞地離開家門,踏上漫長的心路歷程,希望自己有一天能脫胎換骨成為真正的人類……2023/2/270福州大學計算機科學與技術系AI研究的未來趨勢

人工智能一直處于計算機技術的前沿,人工智能研究的理論和發現在很大程度上將決定計算機技術的發展方向。今天,已經有很多人工智能研究的成果進入人們的日常生活。將來,人工智能技術的發展將會給人們的生活、工作和教育等帶來更大的影響。

2023/2/271福州大學計算機科學與技術系歷史上的人工智能大師下面介紹圖靈和幾位獲得圖靈獎的人工智能大師2023/2/272福州大學計算機科學與技術系阿倫?圖靈

(AlanTuring) 計算機科學理論的創始人2023/2/273福州大學計算機科學與技術系阿倫?圖靈(AlanTuring)1912年出生于英國倫敦,1954年去世1936年發表論文“論可計算數及其在判定問題中的應用”,提出圖靈機理論1950年發表論文“計算機與智能”,闡述了計算機可以具有智能的想法,提出圖靈測試1966年為紀念圖靈的杰出貢獻,ACM設立圖靈獎2023/2/274福州大學計算機科學與技術系馬文?明斯基

(MarnivLeeMinsky) 人工智能之父 框架理論的創立者 首位獲得圖靈獎的人工智能學者2023/2/275福州大學計算機科學與技術系馬文?明斯基

(MarnivLeeMinsky)1927年出生于美國紐約1951年提出思維如何萌發并形成的基本理論1956年達特茅斯會議的發起人之一1958年在MIT創建世界上第一個AI實驗室1969年獲得圖靈獎1975年首創框架理論2023/2/276福州大學計算機科學與技術系約翰?麥卡錫

(JohnMcCarthy)人工智能之父LISP語言的發明人首次提出AI的概念2023/2/277福州大學計算機科學與技術系約翰?麥卡錫

(JohnMcCarthy)1927年出生于美國波士頓1956年發起達特茅斯會議,并提出“人工智能”的概念1958年與明斯基一起創建世界上第一個人工智能實驗室發

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