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第 11 章 人工智能 情景问题——人 PK 计算机 情景问题——人 PK 计算机 什么是智能？什么是人工智能？ 智能的定义 现代汉语词典对智能的定义是：智慧和能力。 智慧是指辨析判断、发明创造的能力； 智力是指人认识、理解客观事物并运用知识、经验等解决问题的能力，包括记忆、观察、想像、思考、判断等； 思维是指在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。 智能是一个难以准确定义的概念，其根本原因在于人类智能的奥秘还没有完全被揭开，没有人确切地知道人脑是如何存储和处理知识，如何将事物之间的联系合成信息。 人工智能的定义 关于人工智能的严格定义，学术界还没有统一的认识。 人工智能是研究如何使计算机具有智能或如何利用计算机实现智能的理论、方法和技术。 1981年，费根鲍姆（Feigenbaum）：“人工智能是计算机科学的一个分支，涉及到智能计算机系统的设计，该系统显示人类行为中与智能有关的某些特征”。 1984年，绍特里夫（Shortliffe）：“人工智能是计算机科学的一个分支，它研究问题求解的符号方法和非算法方法”。 1992年，温斯顿（Winston）：“人工智能是计算机科学的一个领域，它主要解决如何使计算机感觉、推理和行为等问题”。 如何判定计算机是否具有智能 弱人工智能——人类和计算机在结果（即输出）上是等价的，但实现结果的方式可以不同； 强人工智能——人类和计算机使用相同的内部过程来生成结果，也就是计算机能够以人类的思维方式（如理解、推理、判断、感知等）来处理信息。 如何判定计算机是否具有智能 弱人工智能的两个最著名实验：图灵测试和中文屋子。 如何判定计算机是否具有智能 弱人工智能的两个最著名实验：图灵测试和中文屋子。 如何判定计算机是否具有智能 强人工智能的典型代表——符号主义认为：认知是一种符号处理过程，人类思维过程也可以用某种符号来描述。但是这种方法至少有三个关键问题很难解决： （1）人类的智能包含了很多人类难以理解或不能理解的智力活动。 （2）人脑的结构与计算机的部件之间存在巨大的差别。 （3）机器做事情的最佳方法与人类做这些事情时所用的方法往往不同。 到目前为止，思维就是符号计算的思想没有实质性的突破。 人工智能的研究意义 如果计算机具有一定的智能，将会在更高层面上扩大和延伸人类的智能。 人和计算机之间的交互应该更加友好、便捷和多样化，计算机能够代替人类或者作为人类的代理做一些更为复杂的工作。 如果计算机具有智能，就能自动实现问题求解，向人们提供功能和服务，甚至可以自发地工作。 智能化是自动化发展的必然趋势。机械化?自动化?智能化。 研究人工智能对探索人类自身智能的奥秘也可提供有益的帮助。 符号智能：从人脑的宏观心理层面入手，以智能行为的心理模型为依据，主要通过逻辑推演，运用知识模拟人类的思维过程。 符号智能的代表性理念是“物理符号系统假设”，认为计算机可以通过符号推演的方式来模拟人的逻辑思维过程，实现人工智能。 代表人物有西蒙、纽厄尔、费根鲍姆、尼尔逊等。 符号主义曾经一支独秀，为人工智能的发展做出重要贡献，尤其是专家系统的成功开发和利用，对人工智能走向工程应用具有重要意义，但在模拟人的视觉、听觉以及学习、适应能力等方面，却遇到了很大的困难。 计算智能以数值数据为基础，主要通过数值计算，运用算法进行问题求解。 神经计算是从人脑的生理层面入手，以智能行为的生理模型为依据，采用数值计算的方法，模拟人脑神经网络的工作过程，来研究和实现人工智能。 进化计算（演化计算）是以生物进化为基础，模拟人与环境的交互和控制过程中表现出来的行为特性，如反应、适应、学习、寻优等，来研究和实现人工智能。 模糊计算是以模糊数学为基础，运用数学手段，描述和处理人的思维存在的模糊性概念，来研究和实现人工智能。 Agent是一种具有智能的实体，这种实体可以是软件、设备、机器人或计算机系统。 Agent的抽象模型是具有传感器和效应器，Agent通过传感器感知环境，通过效应器作用于环境，并且能与其他Agent进行信息交流并协同工作。 目前的研究热点主要集中在Agent理论模型、多Agent系统及其开发应用等方面。 工业界开始介入Agent理论和技术的研究与应用。 OMG标准化组织开始致力于Agent技术的标准化工作并推出了一些重要的Agent技术标准。 博弈：诸如下棋、打牌等竞争性智能活动称为博弈。 博弈为人工智能提供了一个很好的实验领域，人工智能中的许多概念和方法都是从博弈中提取出来的。 博弈成果显著，如IBM公司研制的IBM超级计算机“深蓝”于1997年5月与当时的国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫对弈，