現代科學技術概論：人工智能AnIntroductiontoModernScienceandTechnology：ArtificialIntelligence目錄

content一、何謂人工智能

WhatisArtificialIntelligence?一、何謂人工智能

WhatisArtificialIntelligence?研討人類智能如何以人工方法來實現。目前，用計算機模擬人類的某些智能活動，如推理、決策、規劃、設計和學習等。一、何謂人工智能：智能

WhatisArtificialIntelligence：intelligence自然智能：指人類和一些動物所具有的智力和行為才干人類的自然智能〔簡稱智能〕：指人類在認識客觀世界中，由思想過程和腦力活動所表現出的綜合才干。

人類大腦是如何實現智能的

兩大難題之一：宇宙來源、人腦奧妙

對人腦奧妙知之甚少

對人腦奧妙知道什么

構造：1011-12量級的神經元，分布并行

功能：記憶、思想、察看、分析等

對智能的嚴厲定義

有待于人腦奧妙的提示，進一步認識

一、何謂人工智能：智能的觀念

WhatisArtificialIntelligence：viewpointsonintelligence思想實際

智能來源于思想活動，智能的中心是思想，人的一切知識都是思想的產物?？赏涍^對思想規律和思想方法的研討，來提示智能的本質。

知識閾值實際

智能取決于知識的數量及其可運用程度。一個系統所具有的可運用知識越多，其智能就會越高。

進化實際

是美國MIT的Brooks在對人造機器蟲研討的根底上提出來的。智能取決于感知和行為，取決于對外界復雜環境的順應，智能不需求知識、不需求表示、不需求推理，智能可由逐漸進化來實現。

不一致，從層次構造再認識一、何謂人工智能：智能的層次構造

WhatisArtificialIntelligence：levelsandstructuresofintelligence高層智能

以大腦皮層〔抑制中樞〕為主，主要完成記憶、思想等活動。

中層智能

以丘腦〔覺得中樞〕為主，主要完成感知活動。

低層智能

以小腦、脊髓為主，主要完成動作反響活動。

不同觀念在層次構造中的對應關系

思想實際

知識閾值實際

進化實際中層智能和低層智能

包含哪些才干？一、何謂人工智能：智能包含的才干

WhatisArtificialIntelligence：intelligenceandabilities感知才干

經過感知器官感知外界的才干。是人類獲得外界信息的根本途徑，其處置方式有以下兩種：

感知--動作方式：對簡單、緊急信息

感知--思想--動作方式：對復雜信息

記憶和思想才干

記憶：對感知到的外界信息和由思想產生的內部知識的存儲過程

思想：對已存儲信息或知識的本質屬性、內部知識的認識過程

思想方式：

籠統思想〔邏輯思想〕：根據邏輯規那么對信息和知識進展處置的理性思想方式。例如，邏輯推理等

籠統思想〔直感思想〕：基于籠統概念，根據感性籠統認識資料對客觀景象進展處置的一種思想方式。例如，圖像、景物識別等

靈感思想〔頓悟思想〕：是一種顯認識和潛認識相互作用的思想方式。例如，因靈感而頓時開竅一、何謂人工智能：智能包含的才干

WhatisArtificialIntelligence：intelligenceandabilities學習和自順應才干

學習：是一個具有特定目的的知識獲取過程

是人的一種天性。不同人的學習方法、才干不同

自順應：是一種經過自我調理順應外界環境的過程

是人的一種天性。不同人的順應才干不同

行為才干

含義：是人們對感知到的外界信息作出動作反響的才干

信息來源：由感知直接獲得的外界信息

經過思想加工后的信息

實現過程：經過脊髓來控制

由言語、表情、體姿等來實現一、何謂人工智能：智能

WhatisArtificialIntelligence：intelligence綜合各種不同觀念，可從才干和學科兩個方面討論

才干方面

人工智能就是用人工的方法在機器〔計算機〕上實現的智能，或稱機器智能

學科方面

是一門研討如何構造智能機器或智能系統，以模擬、延伸和擴展人類智能的學科

Turing測試

如以下圖所示。能分辨出人和機器的概率小于50%

Turing測試存在的問題

僅反映了結果的比較，沒涉及思想過程

沒指出是什么人測試主持人被測機器被測人小于50%？Turing測試，1950一、何謂人工智能：圖靈測試

WhatisArtificialIntelligence：TheTuringTest測試主持人被測機器被測人小于50%？Turing測試，1950一、何謂人工智能：中文屋

WhatisArtificialIntelligence：theChineseroomargument一、何謂人工智能：中文屋

WhatisArtificialIntelligence：theChineseroomargument一個對中文一竅不通的，以英語作母語的人被封鎖在一只需兩個通口的封鎖房間中。房間里有一本用英文寫成，從方式上闡明中文文字句法和文法組合規那么的手冊，以及一大堆中文符號。房外的人不斷向房間內遞進用中文寫成的問題。房內的人便按照手冊的闡明，將中文符號組合成對問題的解答，并將答案遞出房間。一、何謂人工智能：中文屋

WhatisArtificialIntelligence：theChineseroomargument一、何謂人工智能：目的

WhatisArtificialIntelligence：goals遠期目的

提示人類智能的根本機理，用智能機器去模擬、延伸和擴展人類的智能

涉及到腦科學、認知科學、計算機科學、系統科學、控制論等多種學科，并依賴于它們的共同開展

近期目的

研討如何使現有的計算機更聰明，即使它可以運用知識去處置問題，可以模擬人類的智能行為。

相互關系

遠期目的為近期目的指明了方向

近期目的那么為遠期目的奠定了實際和技術根底一、何謂人工智能：歷史上的嘗試

WhatisArtificialIntelligence：HistoricalAttemptsMaryShelley，1818年，描畫了一個科學家弗蘭肯斯坦發明生命的故事。Frankensteincreatesthefiend-illustrationbyBernieWrightson(?1977)

Frankenstein，后被改編為電影，<弗蘭肯斯坦><人造人的故事>/wiki/The_Turk一、何謂人工智能：歷史上的嘗試

WhatisArtificialIntelligence：HistoricalAttempts1770年,TheTurk土耳其行棋傀儡theturkbook一、何謂人工智能：歷史上的嘗試

WhatisArtificialIntelligence：HistoricalAttemptsJosephFaber'sAmazingTalkingMachine(1830-40's)TheEuphonia〔塔納格拉雀，美聲裸鼻雀〕TalkingHead，聊天的機器，會說話的頭〔聊天之腦〕TheEuphoniaFrom/haskins/HEADS/SIMULACRA/euphonia.html一、何謂人工智能：歷史上的嘗試

WhatisArtificialIntelligence：HistoricalAttempts1920年捷克作家卡佩克〔KarelCapek〕的劇本<Rossum’SUniversalRobots>，羅薩姆的萬能機器人。劇中的人造勞動者取名為Robota，捷克語的意思是“苦力〞、“奴隸〞。英語的Robot一詞就是由此而來的，以后世界各國都用Robot作為機器人的代名詞。Robot：機器人"CHEAPLABOR.ROSSUM'SROBOTS."

"ROBOTSFORTHETROPICS.

150DOLLARSEACH."

"EVERYONESHOULDBUYHISOWNROBOT."

"DOYOUWANTTOCHEAPENYOUROUTPUT?

ORDERROSSUM'SROBOTS"

一、何謂人工智能：歷史上的嘗試

WhatisArtificialIntelligence：HistoricalAttempts技術開展5thcB.C.亞里士多德，演繹邏輯1642 ，帕斯卡，加法機1694，萊布尼茲，計算機器一、何謂人工智能：歷史上的嘗試

WhatisArtificialIntelligence：HistoricalAttempts技術開展1834，巴貝奇，分析機〔差分機〕一、何謂人工智能：歷史上的嘗試

WhatisArtificialIntelligence：HistoricalAttempts邏輯開展1848布爾，邏輯運算chocolateand?nutsandmint一、何謂人工智能：計算機的發明

WhatisArtificialIntelligence：computer1945ENIACElectronicNumericalIntegratorandComputer一、何謂人工智能：計算機的發明

WhatisArtificialIntelligence：computer1949EDVACElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer一、何謂人工智能：人工智能的提出

WhatisArtificialIntelligence：A.I.AI誕生于一次歷史性的聚會

時間：1956年夏季

地點：達特莫斯(Dartmouth)大學

目的：為使計算機變得更“聰明〞，或者說使計算機具有智能

發起人：

麥卡錫(J.McCarthy〕，Dartmouth的年輕數學家、計算機專家，后為MIT教授

明斯基(M.L.Minsky〕，哈佛大學數學家、神經學家，后為MIT教授

洛切斯特(N.Lochester)，IBM公司信息中心擔任人

香農(C.E.Shannon)，貝爾實驗室信息部數學研討員

參與人：

莫爾(T.more)、塞繆爾(A.L.Samuel)，IBM公司

塞爾夫里奇(O.Selfridge)、索羅蒙夫(R.Solomonff)，MIT

紐厄爾(A.Newell)，蘭德(RAND)公司

西蒙(H.A.Simon)，卡內基(Carnagie)工科大學

會議結果：

由麥卡錫提議正式采用了“ArtificialIntelligence〞這一術語

一、何謂人工智能：早期研討

WhatisArtificialIntelligence：earlyresearchonA.I.心思學小組：1957年，紐厄爾、肖(J.Shaw)和西蒙等人的心思學小組研制了稱為邏輯實際機(簡稱LT)的數學定理證明程序。

1960年研制了通用問題求解程序。該程序當時可處理11種類型的問題，如不定積分、三角函數、代數方程、猴子摘香蕉、河內梵塔、人—羊過河等。

IBM工程小組：1956年，塞繆爾在IBM704計算機上研制勝利了具有自學習、自組織和自順應才干的西洋跳棋程序。這個程序可以從棋譜中學習，也可以在下棋過程中積累閱歷、提高棋藝。經過不斷學習，該程序1959年擊敗了塞繆爾本人，1962年又擊敗了一個州的冠軍。

MIT小組：1958年，麥卡西建立了行動規劃咨詢系統。

1960年，麥卡西又研制了人工智能言語LISP。

1961年，明斯基發表了“走向人工智能的步驟〞的論文，推進了人工智能的開展。

其他方面：1965年，魯賓遜(J.A.Robinson)提出了歸結〔消解〕原理。

1965年，費根鮑姆開場研討化學專家系統DENDRAL。一、何謂人工智能：波折

WhatisArtificialIntelligence：frustration失敗的預言：

60年代初，西蒙預言：10年內計算機將成為世界冠軍、將證明一個未發現的數學定理、將能譜寫出具有優秀作曲家程度的樂曲、大多數心思學實際將在計算機上構成。

波折和教訓

在博弈方面，塞繆爾的下棋程序在與世界冠軍對弈時，5局敗了4局。

在定理證明方面，發現魯賓遜歸結法的才干有限。當用歸結原理證明兩個延續函數之和還是延續函數時，推了10萬步也沒證出結果。

在問題求解方面，對于不良構造，會產生組合爆炸問題。

在機器翻譯方面，發現并不那么簡單，甚至會鬧出笑話。例如，把“心有余而力缺乏〞的英語句子翻譯成俄語，再翻譯回來時竟變成了“酒是好的，肉蛻變了〞

在神經生理學方面，研討發現人腦有1011-12以上的神經元，在現有技術條件下用機器從構造上模擬人腦是根本不能夠的。

在其它方面，人工智能也遇到了不少問題。在英國，劍橋大學的詹姆教授指摘“人工智能研討不是騙局，也是庸人自擾〞。從此，情勢急轉直下，在全世界范圍內人工智能研討墮入姿態、落入低谷。一、何謂人工智能：以知識為中心的研討

WhatisArtificialIntelligence：knowledge-orientedresearches以知識為中心的研討：

專家系統實現了人工智能從實際研討走向實踐運用，從普通思想規律討論走向專門知識運用的艱苦突破，是AI開展史上的一次重要轉機。

1972年，費根鮑姆開場研討MYCIN專家系統，并于1976年研制勝利。從運用角度看，它能協助內科醫生診斷細菌感染疾病，并提供最正確處方。從技術角度看，他處理了知識表示、不準確推理、搜索戰略、人機聯絡、知識獲取及專家系統根本構造等一系列艱苦技術問題。

1976年，斯坦福大學的杜達(R.D.Duda)等人開場研制地質勘探專家系統PROSPECTOR

這一時期，與專家系統同時開展的重要領域還有計算機視覺和機器人，自然言語了解與機器翻譯等。

新的問題：

專家系統本身所存在的運用領域狹窄、缺乏常識性知識、知識獲取困難、推理方法單一、沒有分布式功能、不能訪問現存數據庫等問題被逐漸暴顯露來。一、何謂人工智能：從學派分立到綜合

WhatisArtificialIntelligence：synthesis20世紀80年代到本世紀初人工智能研討構成了三大學派：

隨著人