第2版人工智能導論微課1-1從阿拉伯數字到計算機智能對于人類來說尤其重要。幾千年來，人們一直在試圖理解人類是如何思考和行動的，不斷地了解人類的大腦是如何憑借它那小部分的物質去感知、理解、預測并操縱一個遠比其自身更大更復雜的世界。人工智能（AI）是計算機科學的重要分支，它涉及理解和構建智能實體，并確保這些機器在各種情況下都能有效和安全地行動。人工智能對世界的影響“將超過迄今為止人類歷史上的任何事物”，它包含從學習、推理、感知等通用領域到下棋、數學證明、寫詩、駕駛或疾病診斷等子領域，人工智能可以與任何智能任務產生聯系。微課1-1從阿拉伯數字到計算機幾千年來，人類一直在利用工具幫助其思考。從人們開始用石頭代表數字，慢慢地，用來代表5、10、12、20等不同數字的石頭也就出現了，中世紀無處不在的計數板就直接來源于此，同樣的理念還催生了現代算盤。幾個世紀以來，人類發明的如計算尺和計算器這樣的工具，在一定程度上減輕了人們的腦力勞動量。1.1計算的淵源傳說在13世紀左右，當時所有的數字都是用羅馬數字寫成的，只要想象一下將VI乘以VII得到XLII的復雜程度，就能想到像今天一樣在紙上計算是完全不可能的，這種復雜的操作需要依賴于計數板才能進行。板的表面標有網格，有表示個位、十位、百位等的豎列，但計算過程一點也不容易。實際上，古印度很早就想出了解決這些難題的方法。印度數學家使用一套十位數碼，規定每個位置的數字所代表的數位，按個、十、百依次類推。在讀到“234”這個數字時，我們就知道它包含了兩個一百、三個十及個位數四。這個概念一路向西經過阿拉伯傳到歐洲，并最終取代了舊體系，大大提高了計算速度和解答復雜問題的能力。1.1.1阿拉伯數字1821年，英國數學家兼發明家查爾斯·巴貝奇開始了對數學機器的研究，這成為他奮斗一生的事業。在英國政府的資金支持下，巴貝奇創造了體積龐大且結構復雜的差分機，它能進行諸如編制表格這樣的簡單計算。但由于巴貝奇與工匠在機器零部件方面產生分歧，差分機一直都沒能最終完成。后來巴貝奇又開發分析機，它利用與提花機類似的鑿孔卡紙，可以勝任所有數學計算，本有希望成為真正的機械計算機，最終也沒有成功。1.1.2巴貝奇與數學機器公元8年，羅馬詩人奧維德完成的史詩中包含了皮格瑪利翁的故事。皮格瑪利翁雕刻了一座象牙少女像當成自己的妻子，他真摯地祈禱神靈，將雕像變成了妻子。這個故事表明，在那個時代，將無生命的物體變成有生命的存在并不是一件不可思議的事情。1920年，捷克的卡雷爾·恰佩克在一部舞臺劇中創作了機器人Robot作為沒有情感的人造生命體，并最終還擁有了愛的能力。1.1.3“機器人”的由來科學家創造出了汽車、火車、飛機、收音機這樣無數的技術系統，它們模仿并拓展了人類身體器官的功能。但是，技術系統能不能模仿人類大腦的功能呢？到目前為止，人們對人類大腦還知之甚少，僅僅知道它是由100億到1000億個神經細胞組成的器官，模仿它或許是天下最困難的事情了。1.2計算機的出現面對全球沖突，戰爭雙方會通過無線電發送命令和戰略信息，為了防止信息泄露，軍方會對信號進行加密，而能否破解敵方編碼關乎著成百上千人的性命。一幫數學家開始致力于盡可能快地解決復雜數學問題。人們在戰爭期間制造的兩臺機器，可以被看做是現代計算機的源頭。一臺是美國的電子數字積分計算機（ENIAC），被譽為世界上第一臺通用電子數字計算機，另一臺是英國的巨人計算機（Colossus）。受這些制造經驗的啟發，二戰結束三年后，誕生了真正的計算機。1.2.1為戰爭而發展的計算機器今天，計算機幾乎存在于所有電子設備之中，通常只是因為它比其他選項都要便宜。比起亂七八糟一堆組件，這類嵌入式計算機只用一個簡單芯片就可以實現所有功能。雖然運行速度不同、體積大小不一，但從根本上講，它們的功用都是一樣的。面包機內嵌的存儲器可能無法運行電子制表程序，它也沒有顯示屏、鍵盤和鼠標供人機交互使用，但這些都是物理限制。如果為其配備更高級的存儲器和合適的外圍設備，它同樣能夠用來運行指定的任何程序。1.2.2計算機無處不在機器人其實就是配有特殊外圍設備的電子設備，諸如手臂和輪子，以幫助其與外部環境進行交互。機器人內部的計算機能夠運行程序，它的攝像頭拍攝物體影像后，相關程序通過數據中心里的貓和狗的照片就可以對影像進行區分，以此來幫助機器人在現實環境中辨認物體。1.2.2計算機無處不在電子計算機俗稱電腦，是一種通用的“在可改變的程序的控制下，存儲和操縱信息的機器”。用于描述解決特定問題的步驟序列稱為算法，算法可以變成軟件（程序）以確定硬件（物理機）能做什么。創建軟件的過程稱為編程。現代計算機的定義中有兩個關鍵要素：第一，計算機是用于操縱信息的設備。人們可以將信息存入計算機，計算機將信息轉換為新的、有用的形式，然后顯示或以其他