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第7章 人 工 智 能 第7章 人 工 智 能 1. 概述 2. 人工智能的发展历史 3. 人工智能的研究途径 4. 人工智能的研究与应用领域 5. 人工智能的发展与未来 1. 概 述 什么是智能 人工智能 什么是智能 关于AI的故事 1997年5月11日北京时间早晨4时50分，一台名叫“深蓝”的超级电脑在棋盘C4处落下最后一颗棋子，战胜世界棋王。 “深蓝”是一台智能电脑，是人工智能的杰作。新闻媒体以挑衅性的标题不断地发问：电脑战胜是一个人，还是整个人类的智能？连棋王都认了输，下一次人类还将输掉什么？智慧输掉了，人类还剩些什么？于是，人工智能又一次成为万众关注的焦点，成为电脑科学界引以自豪的学科。 什么是智能 智能：是人类认识自然、改造自然的最高级工具和自身赖以存在、区别于其他低级动物的最本质特征。 智能：是知识与智力的总和 知识：是一切智能行为的基础， 智力：是获取知识并运用知识求解问题的能力，即在任意给定的环境和目标的条件下，正确制订决策和实现目标的能力，它来自人脑的思维活动。 人类智能的含义： (1) 感知能力 (2) 思维能力 (3) 学习能力 (4) 自我适应能力 人类智能过程包含： (1) 信息描述和信息处理过程 (2) 知识描述和知识处理过程 什么是智能 人工智能 人工智能(Artificial Intelligence)至今没有统一的确定的定义，可以从两个方面来对其进行认识: (1) 顾名思义，人工智能就是用人工的方法在机器上实现的智能，也可以称为机器智能、模拟智能。 (2) 从学科角度讲，人工智能是一门研究如何构造智能机器(或系统)，使它能够模拟、延伸、扩展人类智能的学科。 2. 人工智能的发展历史 人工智能的史前期 人工智能的形成期 人工智能的萧条期 人工智能的发展期 我国的人工智能发展 人工智能的发展历史 人工智能：正式诞生于1956年夏天，至今已有40多年的历史。 人工智能：是一门计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科， 人工智能的史前期 人工智能的思想自古今中外均有萌芽。 公元前900多年，我国有歌舞机器人传说的记载。 公元850年，古希腊就有制造机器人帮助人们劳动的神话传说。这说明人类自古就有人工智能的幻想。 人工智能的形成期 1956年夏季，在美国Dartmoth(达特默思)大学，由年轻数学助教J.McCarthy和他的3位朋友明斯基，罗彻斯特、香农共同发起，邀请IBM公司的摩尔和塞缪尔、MIT的塞尔夫里奇和索罗蒙佛以及RAND公司和卡内基工科大学的钮厄尔和西蒙等十人参加夏季学术讨论会，历时2个月。 在这次历史性的聚会上，第一次正式使用了“人工智能(AI)”这一术语，从而开创了人工智能的研究方向和学科。 在形成期，人工智能研究出现了一些较有代表性的工作(这个时期AI研究的主要方向是机器翻译、定理证明、博弈等)。 博弈同样是AI形成期的研究热点。 人工智能的萧条期 当人们进行了比较深入的工作后，发现人工智能研究碰到的困难比原来想像的要多得多。 1966年，在AI的发源地，美国政府按照“自动化语言处理咨询委员会(ALPAC)”的报告(又称黑皮书)宣布机器翻译研究失败，近期内不再搞MT。于是AI的形象大大降低，研究得不到支持。 人工智能的发展期 1977年，第五届国际人工智能联合会会议上，费根鲍姆(Feigenbaum)教授在一篇题为“人工智能的艺术：知识工程课题及实例研究”的特约文章中系统地阐述了专家系统的思想并提出“知识工程”的概念。 由于理论研究的成果(例如各种表示方法的研究)和计算机软、硬件的飞速发展，各种专家系统、自然语言处理系统等AI实用系统商业化进入市场并产生较大的经济效益和社会效益，展示了人工智能应用的广阔前景 日本的第五代机计划在世界范围内引起了强烈的反响。 80年代中期、后期，人们想研究通用的智能机器或专家系统的设想计划开始出现危机，碰到几个问题： 智能系统的实时性以及与环境的交互性不尽人意，感知问题要解决很不容易，声音、图像、文字信息等多媒体信息处理也是个问题，而要模拟人的直觉、顿悟、灵感等智能就更难了； 人工智能问题在规模扩大后有了新问题。 人工智能研究人员开始研究和解决AI的一系列关键技术问题。 人工智能的发展期 3. 人工智能的研究途径 功能模拟与符号主义学派 结构模拟与联结主义学派 行为模拟与行为主义学派 典型研究途径的比较 功能模拟与符号主义学派(1) 符号主义：认为人工智能起源于数理逻辑，人类认知(智能)的基本元素是符号(Symbol)，认知过程是符号表示上的一种运算。 有关理论： 物理符号系统假设（纽厄尔和西蒙）。 有限