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人工智能及其应用-PPT课件
人工智能及其应用
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1.1 人工智能概况
➢ 人工智能发展简史 ➢ 人工智能研究的意义
人工智能及其应用
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人工智能发展简史
人工智能的产生和发展过程经历了以下三 大标志性阶段:
产生期 形成期 发展期
人工智能及其应用
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人工智能的发展简史
产生期
三段论、图灵机、自动机理论、信息论、系统论。 主要成就:
❖ 诞生在控制论、信息论与 系统论基础之上,也随着 突变论、耗散结构理论、 协同论的发展而进入到新 的阶段。
哲学
自然
社会
科学
科学
数学
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人工智能的研究目标
人类智能活动的能力 :
❖ 认识和理解世界环境的能力 ❖ 进行演绎和归纳推理的能力 ❖ 学习的能力 ❖ 自适应的能力
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问题求解法、概念法、发现法等。
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人工智能的核心问题
系统构成
人工智能的工作需要硬件、软件、接口等多方面的支
持与配合。
使用自然语言、专门语言、图象的人机对话接口
人机 接口
知识库
解题推理
智能接口
管理软件
软件
软件
软件
知识库硬件
解题推理硬件
管理科学
现代控制理论
常识性推理演 系统程序设计
信息处理 控制 心理学 理论
博弈
绎与问题求解
逻辑
心理学
逻辑
主要应用领域
基本的技术与方法
主要应用领域
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人工智能的核心问题
人工智能原理的四大问题
❖ 知识表示,人工智能研究的最基本问题 ❖ 问题求解,人工智能的根本问题 ❖ 机器学习,人工智能产生的核心问题 ❖ 系统构成,人工智能的中心问题
❖ 创立数理逻辑、自动机理论、控制论、信息论和系统论。 ❖ 发明通用电子数字计算机。 ❖ 为人工智能的诞生准备了充足的思想、理论和物质技术
条件。
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人工智能的发展简史
形成期
逻辑理论机程序系统、跳棋程序、通用问题求解 程序、表处理语言LISP。 主要成就:
❖ 现代人工智能正式诞生,并很快在定理证明、问题求 解、博弈和LISP语言以及模式识别等关键领域取得重 大突破。
人工智能及其应应用
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第一章 绪论
人工智能:
❖ 是科学技术发展过程中的一门综合、交叉、前 沿学科;
❖ 是计算机科学的一个重要分支;
❖ 它与原子技术、空间技术一起被誉为20世纪的 三大科学技术成就。
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第一章 绪论
内容提要:
人工智能概况 人工智能的学科范畴 人工智能的研究领域 人工智能系统结构及特点
❖ 人工智能作为一门新兴学科受到世人的注目。
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人工智能的发展简史
发展期
知识工程、智能机器人、专家系统。 主要成就:
人工智能的研究开始向纵深发展,在更多的领域 中取得了重大突破,并开始走向实际实用,在学科上 也开始形成了自己的理论体系。
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人工智能研究的意义
计算机在现实世界中已成为人类得心应手的智能工 具;
工智能发展的重要途径。
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人工智能的核心问题
人工智能基础的研究主要是认知科学和数学方 法的研究
❖ 认知科学包括:逻辑思维学、形象思维学、灵感思 维学、认识心理学、认识生理学。
❖ 数学方法包括:离散数学、模糊数学、突变论等。
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人工智能的核心问题
尼尔逊的人工智能学科结构
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人工智能的核心问题
问题求解
❖ 包含推理与规划两大过程 ❖ 与问题的知识表示形式密切相关
(1) 问题用谓词公式表示,用演绎推理来求解。 (2) 问题用状态空间法表示,用搜索法求解。
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人工智能的核心问题
机器学习
❖ 研究让机器具有解决具体问题的本领; ❖ 研究使机器具有自学习的能力; ❖ 机器学习常用方法有:死记硬背法、参数修正法、
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人工智能的研究目标
近期研究目标
❖ 研究用计算机软件、硬件系统模拟人类某些智能行 为的基本理论、技术和方法。
远期研究目标
❖ 探讨智能的基本机理; ❖ 研究如何利用各种自动机来模拟人的某些思维过程
和智能行为。
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人工智能的研究方法
脑模型研究
特点是利用仿生学的观点和方法,把脑的微观结 构与宏观功能统一起来,制成类大脑的智能机器或控 制论机器。
计算原理 算法分析 控制理论 空间研究
逻辑 自动程序设计
机器人 工业自动化
数学
系统程序设计
心理学
图示学
逻辑学 自动定理证明
图示学
有关学科
数学、科学 和工程辅助
运筹学 启发式搜索
机器视觉 模式识别
认识论
心理学
知识的模
光学
声学 语音学
型化和表示
计算机语言
自然语言系统
图论
AI系统及语言
心理学 语言学
符号操作
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人工智能的核心问题
知识表示
❖ 知识表示研究机器表示知识的可行、有效、通用的 原则与方法,使知识能够合理地储存在机器中,便 于应用、修改、增删和更换。
❖ 已有的知识表示法:谓词逻辑表示法、模糊逻辑表 示法、产生式表示法、状态空间表示法、与/或图 表示法、语义网络表示法,框架表示法等。
人工智能研究
特点是用计算机科学的观点和方法,撇开脑的微 观结构,单纯进行脑的宏观功能模拟 。
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人工智能的研究方法
仿生学方法
特点是利用仿生学的观点和方法,把脑的微观结
构与宏观功能统一起来,制成类大脑的智能机器或控
制论机器。
计算机方法
特点是用计算机科学的观点和方法,撇开脑的微
观结构,单纯进行脑的宏观功能模拟 。在利用计算机
现已为它配上更加发达的感觉器官、效应器官和高 级思维程序,具有广泛的问题求解能力。
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1.2 人工智能的学科范畴
➢ 人工智能的位置 ➢ 人工智能的研究目标 ➢ 人工智能的研究方法 ➢ 人工智能的核心问题
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人工智能的位置
❖ 以思维与智能为核心。
❖ 是计算机科学、逻辑学、 思维学、生理学、心理学、 电子学、语言学、教育学 等多学科相互渗透的结果。
方法求解智能问题时,又有两种方法 :
➢ 数学建模法
➢ 心理学方法
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人工智能的研究方法
➢ 数学建模法
依靠建立数学模型并利用算法来求解问题
➢ 心理学方法
依靠心理学模型,把人在解决各种问题时所使用的 经验、方法、策略、窍门都编进程序,这种程序称为 启发式程序。
计算机科学与心理学的相互渗透、相互促进,是人