第二章人工智能绪论(上)120

ArtificialIntelligenceandRobotics1山东大学创新教育通识核心课程人工智能与机器人主讲：陈言俊刘甜甜王立志[e-mail]86358137、88399323山东大学ArtificialIntelligenceandRoboticsArtificialIntelligenceandRobotics2第二章人工智能绪论(上）ArtificialIntelligenceandRoboticsArtificialIntelligenceandRobotics32.1人工智能的基本概念2.2人工智能的发展简史2.3人工智能研究的基本内容2.4人工智能的主要研究领域2.5智能机器人2.6人工智能之-----案例第二章人工智能绪论（上）ArtificialIntelligenceandRoboticsArtificialIntelligenceandRobotics42.1人工智能的基本概念2.2人工智能的发展简史2.3人工智能研究的基本内容2.4人工智能的主要研究领域2.5智能机器人2.6人工智能之-----案例第二章人工智能绪论（上）ArtificialIntelligenceandRoboticsArtificialIntelligenceandRobotics51.1.1智能的概念自然界四大奥秘：物质的本质、宇宙的起源、生命的本质、智能的发生。对智能还没有确切的定义，主要流派有：（1）思维理论：智能的核心是思维（2）知识阈值理论：智能取决于知识的数量及文化程度（3）进化理论：用控制取代知识的表示智能是知识与智力的总和知识是一切智能行为的基础获取知识并应用知识求解问题的能力2.1.1智能的概念在自动控制系统中能产生一个校正动作的最小输入值ArtificialIntelligenceandRobotics6从感觉（视觉、触觉、听觉等）到记忆到思维（梳理、分析、归纳等）这一过程，称为“智慧”-----------智慧的结果就会产生----行为和语言------------行为和语言的表达过程，称为“能力”;“智慧”+“能力”，两者合称“智能”。将感觉、记记、回忆、思维、语言、行为的整个过程称为智能过程，它是智力和能力的表现。2.1.1智能的概念智能及智能的本质是古今中外许多哲学家、脑科学家一直在努力探索和研究的问题，但至今仍然没有完全了解，以致智能的发生与物质的本质、宇宙的起源、生命的本质一起被列为自然界四大奥秘。ArtificialIntelligenceandRobotics7人的本质能力是在动态环境中的行走能力、对外界事物的感知能力、维持生命和繁衍生息的能力。核心是用控制取代表示，从而取消概念，模型及显示表示的知识，否定抽象对智能及智能模型的必要性，强调分层结构对智能进化的可能性与必要性。该智能一般是后天形成的，其原因为对外界刺激做出反应。如将一婴儿置于黑屋子中，则一段时间以后，他的智力仍接近0，这说明智能的产生跟自己本身无关，而取决于自身对外界刺激的反应。思维的产生是基于对复杂刺激所生成的复杂反应。智能的体现为感知自身的存在。2.1.1智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics8基本解释智能[intelligenceandability]指人的智慧和行动能力。指智谋与才能。“智能”涉及到其它诸如意识（consciousness）、自我（self）、思维（mind）（包括无意识的思维（unconscious_mind）等等问题。即认识世界和改造世界的智慧和能力，发现问题和解决问题的理智与才能。2.1.1智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics91.感知能力：通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力。80%以上信息通过视觉得到，10%信息通过听觉得到。2.1.2智能的特征存储由感知器官感知到的外部信息以及由思维所产生的知识对记忆的信息进行处理2.记忆与思维能力ArtificialIntelligenceandRobotics10（1）逻辑思维（抽象思维）（借助于概念、判断、推理反映现实的思维）要遵循逻辑规律；有分析性；是人脑的一种理性活动；思维过程是串行的；（一个步骤一个步骤的去实施）容易形式化；思维过程具有严密性、可靠性；社会实践是形成和发展的基础。2.1.2智能的特征逻辑思维特点：以抽象的概念、判断和推理作为思维的基本形式，以分析、综合、比较、抽象、概括和具体化作为思维的基本过程，从而揭露事物的本质特征和规律性联系。ArtificialIntelligenceandRobotics11（2）形象思维（直感思维）（是用直观形象和表象解决问题的思维）o依据直觉。o思维过程是并行协同式的。（“并排行走”或“同时实行或实施”）o形式化困难。o在信息变形或缺少的情况下仍有可能得到比较满意的结果。2.1.2智能的特征（3）顿悟思维（灵感思维）不定期的突发性。非线性的独创性及模糊性。穿插于形象思维与逻辑思维之中。ArtificialIntelligenceandRobotics124.行为能力（表达能力）2.1.2智能的特征3.学习能力学习既可能是自觉的、有意识的，也可能是不自觉的、无意识的；既可以是有教师指导的，也可以是通过自己实践的。人们的感知能力：用于信息的输入。行为能力：信息的输出。ArtificialIntelligenceandRobotics134、智能的分类：根据加德纳的多元智能理论，人类的智能可以分成八个范畴：1.语言智能(Verbal/Linguistic)：政治家、律师、编辑、记者等。2.逻辑智能(Logical/Mathematical)：科学家、会计师、软体研发等。3.空间智能(Visual/Spatial):建筑师、摄影师、画家、飞行员等。4.身体运动智能(Bodily/Kinesthetic)：运动员、演员、舞蹈家等。2.1.2智能的特征ArtificialIntelligenceandRobotics145.音乐智能(Musical/Rhythmic)：歌唱家、作曲家、指挥家等。6.人际智能(Inter-personal/Social)：外交家、领导者、推销等。7.自我认知智能(Intrapersonalintelligence)：哲学家、政治家、思想家、心理学家等。8.自然认知智能（Naturalistintelligence）：天文学家、地质学家、考古学家等。2.1.2智能的特征ArtificialIntelligenceandRobotics151、什么是人工智能：人工智能从字面上可以分为两部分，即“人工”和“智能”。“人工”有时我们会要考虑什么是人力所能制造的，或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步等。“人工系统”就是通常意义下的人工系统。2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics16人工智能思维模拟人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。对于人的思维模拟可以从两条道路进行：一是结构模拟，仿照人脑的结构机制，制造出“类人脑”的机器；二是功能模拟，暂时撇开人脑的内部结构，而从其功能过程进行模拟。2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics17人工智能不是人的智能，更不会超过人的智能。“机器思维”同人类思维的本质区别：1.人工智能纯系无意识的机械的物理的过程，人类智能主要是生理和心理的过程。2.人工智能没有社会性。3.人工智能没有人类的意识所特有的能动的创造能力。4.两者总是人脑的思维在前，电脑的功能在后。2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics18然而，人工智能研究的先驱者们没有放弃，而是经过认真的反思、总结经验和教训，认识到人的智能表现在人能学习知识，有了知识，能了解、运用已有的知识。正向思维科学所说“智能的核心是思维，人的一切智慧或智能都来自大脑思维活动，人类的一切知识都是人们思维的产物。”“一个系统之所以有智能是因为它具有可运用的知识。”2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics192、人工智能的关键是什么?人工智能涉及的方面太多了,有的人从软件方面想要去解决.但都失败。人工智能的关键是学习,记忆,思考(不是简单的联想能力)三大点。学习能力:可以说,到现在为止,没有能力解决.记忆能力:机械记忆已经广泛应用,但模糊记忆仍然没有解决。思考能力:这是关键中的关键,首先,科学家到目前为止都没有一套另人信服的关于思考的理论.为什么产生思考,生物学家也是众说纷纭。本世纪能否解决人工智能，除非上面三条有重大突破.期待科学的发展。2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics20人工智能(ArtificialIntelligence)英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。ArtificialIntelligenceandRobotics2.1.3人工智能的概念3、目标及特点ArtificialIntelligenceandRobotics211956年在Dartmouth学会上正式提出人工智能（artificialintelligence,AI）这个术语并把它作为一门新兴科学的名称。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics22人工智能的特点没有专业限制：人工智能（AI）属于计算机科学研究领域，但AI是研究机器智能，凡是运用人脑的地方都可以运用AI，因此，AI可应用于各专业领域。永远不过时：AI是研究机器智能，对人类智慧的不断逼近，但永远不会超过人类智慧，因此，AI永远不会过时。研究方法自然：AI模拟人类解决问题，因此，AI的研究方法非常自然，容易理解。ArtificialIntelligenceandRobotics2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics23人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。对于人的思维模拟可以从两条道路进行，一是结构模拟，仿照人脑的结构机制，制造出“类人脑”的机器；二是功能模拟，暂时撇开人脑的内部结构，而从其功能过程进行模拟。现代电子计算机的产生便是对人脑思维功能的模拟，是对人脑思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，更不会超过人的智能。视网膜识别系统2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics2420世纪七十年代以来世界三大尖端技术之一：空间技术原子能技术人工智能ArtificialIntelligenceandRobotics人工智能是计算机学科的一个分支。2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics25也被认为是二十一世纪（基因工程、纳米科学、人工智能）三大尖端技术之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果，人工智能已逐步成为一个独立的分支，无论在理论和实践上都已自成一个系统。2.1.3人工智能的概念ArtificialIntelligenceandRobotics264、图灵测试：人工智能：用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能；或者说是人们使机器具有类似于人的智能。2.1.