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人工智能及专家系统之人工智能概述

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第1章 人工智能概述 第1章 人工智能概述 敖志刚 编制 第1章 人工智能概述 第1章 人工智能概述 ? 1.1 人工智能的基本概念 ? 1.1.1 智能 ? 1.1.2 人类智能 ? 1.1.3 人工智能 ? 1.1.4 人工智能的研究目标 ? 1.2 人工智能的科学体系与分支 ? 1.2.1 人工智能的科学体系 ? 1.2.2 人工智能的学科范畴 ? 1.2.3 人工智能的应用领域 第1章 人工智能概述 第1章 人工智能概述 ? 1.3 工智能的技术方案与途径 ? 1.3.1 人工智能的基本技术 ? 1.3.2 人工智能的研究内容 ? 1.3.3 人工智能的研究途径与方法 ? 1.4 人工智能的产生与发展 ? 1.4.1 人工智能的孕育期 ? 1.4.2 人工智能的基础技术研究与形成期 ? 1.4.3 人工智能的发展与应用期(1970年以后 ? 1.4.4 人工智能在我国的发展情况 ? 1.4.5 人工智能的发展趋势与展望 第1章 人工智能概述 1.1 人工智能的基本概念 ? 1.1.1 智能 ? “智力”:是运用知识解决问题的能力 ? “智能”:是指知识的集合与智力的综合(或总 和),是静态的知识和动态的智力综合所体现的一 种能力。智能具有收集、汇集、选择、理解和感 觉信息的功能。 ? 智能过程:感觉、记忆、回忆、思维、语言、自 适应、行为的整个过程。 ? 智能的概念是广义的。广义智能包括:人类智能、 人工智能和集成智能。 ? 集成智能:是人类智能与人工智能相结合的人-机 系统。 第1章 人工智能概述 ? 智能信息论 广义智能信息系统论 广义智能论 智能系统论 感 思 行智 智 智 感 思 行 知 维 为能 能 能 知 维 为 信 信 信普 层 进 系 系 系 息 息 息存 次 化 统 统 统 论 论 论论 论 论 论 论 论 智能的共性 第1章 人工智能概述 ? ⑴ 智能的基本要素是“知识”。 ? ⑵ 智能是普遍存在的。人、动物、机器都可能有 智能。 ? ⑶ 智能是多层的。高层智能(思维)、中层智能(感 知)、基层智能(行为)。 ? ⑷ 智能是进化的。先天进化(遗传、变异)、后天 进化(学*、知识推理)。 ? ⑸ 智能是相对的。不同的主体、客体、时间、空 间、环境、条件有不同智能水*。 ? ⑹ 智能是智能系统的整体功能。 第1章 人工智能概述 1.1.2 人类智能 ? 人类智能通常表现为感知力、观察力、记 忆力、思维能力、语言表达能力、正确行 动的能力等等,基本过程是:感觉→分析→ 判断→决策→行动。它是指人在认识与改造 客观世界的活动中,由思维过程和脑力活 动所体现出的能力。 包括思维能力、感知 能力和行为能力 思维能力 第1章 人工智能概述 ? 人们通过脑的思维活动(如:记忆、联想、推理、 计算、分析、比较、判断、决策、规划、学*、 探索等),对各种信息进行加工处理,将感性知识 上升为理性知识。进一步积累与总结经验,形成 概念、建立方法、制订计划、作出决策的能力; 通过推理、论证或分析、计算,求解问题、作出 结论的能力;通过学*、教育或训练、实践,从 而增长知识、丰富经验、促进工作的能力。 第1章 人工智能概述 思维的结构模型 ? 输入 外部表象 初级处理 记忆 感觉表象 处理 初级处理 输出 外部表象 形象源 形象思维 语言 抽象思维 图1-1 思维的结构模型 感知能力 第1章 人工智能概述 ? 人们通过视觉、听觉、触觉系统等,感知客观 世界,获取感性知识的能力。例如,由眼、耳等 感觉器官接受各种信息(如:文字、图象、物景、 声音、语言等),产生相应的冲动,沿外周神经传 入中枢神经——脑,通过视觉、听觉中枢等,进 行信息处理、模式识别、语言理等的智能活动的 能力。 行为能力 第1章 人工智能概述 ? 人们通过效应器官(如:手、足以及发音器官 等),对外界刺激(输入信息)作出反应(输出 信息),采取行动的能力。例如,根据仪表的 显示信息,进行手动操作,或者对用户提 出的问题作出回答或解释等。行为的智能 特性表现在反应的灵活性与适应性。 第1章 人工智能概述 1.1.3 人工智能 ? 人工智能(AI)是一门研究机器智能和智能机 器的新型的、综合性的、具有强大生命力 的边缘学科,它研究怎样让计算机或智能 机器(包括硬件和软件)模仿、延伸和扩 展人脑从事推理、规划、计算、思考、学 *、等思维活动,解决迄今为止需要人类 专家才能处理好的复杂问题。。 第1章 人工智能概述 人工智能程序和通常程序的比较 人工智能程序 通常计算机程序 ? 主要是符号处理 主要是数字处理 ? 启发式搜索 依靠算法 ? 控*峁购椭队蛳喾掷 信息和控制联结在 ? 一起 ? 易于修改、更新和改变 难以修改 ? 允许不正确的答案 要求正确的答案 人工智能的研究内容第1章 人工智能概述 1.机器思维与思维机器 ? 机器思维,如:启发式程序、专家系统、知识工程、机器学*、 机器证明、机器博弈等。 ? 思维机器,如:智能计算机,学*机、推理机、博弈机、逻辑机、 自动机,神经细胞模型、人工神经网络、脑模型等。 2.机器感知与感知机器 ? 机器感知,如:文字、图象、物景、声音等模式识别与自然语言 理解;计算机视觉、听觉、触觉等。 ? 感知机器,如:文字、图象、声音、语言的识别机、感知机;触觉 感知器,*衡感知器,各种智能传感器等。 3.机器行为与行为机器 机器行为,如:自适应、自镇定、自寻优等智能控制、管理、决策 行为,机器人在不确定的、动态环境中的“漫游”行为等。 ? 行为机器,如:智能控制器、智能效应器、智能执行机构、智能 机械手、智能机器人等。 第1章 人工智能概述 人工智能计算机 ? 即第五代计算机,它是一种具有直接感知文字、图 象、理解自然语言、进行知识推理和逻辑判断的计 算机,具有能听、能说、能看、能写、



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