§1.1 什么是人工智能
1 人脑的智能被列为自然界四大奥秘之一 物质的本质 宇宙的起源 生命的本质 智能的发生 2 对人脑研究主要有三种方法 • 思维理论：来自认知科学，认为智能的核心是思 思维理论：来自认知科学， 维，通过对思维规律与方法为取决于知识的数量 知识阈值理论： 以及一般化的程度。 以及一般化的程度。提出智能就是在巨大搜索空 间中迅速找到一个满意解的能力。 间中迅速找到一个满意解的能力。
感知是人类最基本的生理、 心理现象， 感知是人类最基本的生理 、 心理现象 ， 是获取外部信息的基本途径，人类大约80 80% 是获取外部信息的基本途径，人类大约80%以 上的外界信息是通过视觉得到的， 10% 上的外界信息是通过视觉得到的，有10%是通 过听觉得到的， 所以感知是产生智能活动的 过听觉得到的 ， 前提与必要条件。 前提与必要条件。盲人摸象 (2)具有记忆与思维的能力 • 记忆用于存储由感觉器官感知到的外部信息 以及由思维所产生的知识。 以及由思维所产生的知识。 • 思维用于对记忆的信息进行处理 ， 利用已有 思维用于对记忆的信息进行处理， 的知识对信息进行分析、 计算、 比较、 判断、 的知识对信息进行分析 、 计算 、 比较 、 判断 、 推理、联想、决策等。 推理、联想、决策等。 • 思维可分为：逻辑思维,形象思维,顿悟思维 思维可分为：逻辑思维,形象思维,
• 逻辑思维：又称抽象思维，它是一种根据逻 逻辑思维：又称抽象思维， 辑规则对信息进行处理的理性思维方式， 辑规则对信息进行处理的理性思维方式，反 映了人们对抽象的、间接的、概括的方式认 映了人们对抽象的、 间接的、 识客观世界的过程。 识客观世界的过程。 逻辑思维的特点: 逻辑思维的特点: 1依靠逻辑进行思维 思维过程是串行的、 2思维过程是串行的、表现为一个线性过程 容易形式化， 3容易形式化，用符号串表达出来 4思维过程具有严密性、可靠性 思维过程具有严密性、 • 形象思维：又称有感思维，它是一种以客观 形象思维： 又称有感思维， 现象为思维对象， 现象为思维对象，以感性形象认识为思维材 以意向为主要思维工具， 料，以意向为主要思维工具，以指导创造物 化形象的实践为主要目的的思维活动。 化形象的实践为主要目的的思维活动。
• 美国数学家莫克利和埃柯特在 1946研制 美国数学家莫克利和埃柯特在1946 研制 1946 出第一台计算机。 出第一台计算机。 形成时期（1956—1969 1969） (2)形成时期（1956 1969） • 1956 年夏季 ， 麻省理工学院的麦卡锡 、 1956年夏季 麻省理工学院的麦卡锡、 年夏季， 明斯基,IBM 公司信息研究中心的洛切斯 明斯基 ,IBM公司信息研究中心的洛切斯 ,IBM 贝尔实验室的香农发起,邀请IBM IBM公司 特,贝尔实验室的香农发起,邀请IBM公司 的莫尔、赛缪尔, 的莫尔、赛缪尔,麻省理工学院的塞尔夫 里奇、 索罗门夫, 兰德公司纽厄尔, 里奇 、 索罗门夫 , 兰德公司纽厄尔 , 卡内 梅隆大学的西蒙, 基—梅隆大学的西蒙,在达特莫斯大学召 梅隆大学的西蒙 开了一次研讨会， 历时两个月， 开了一次研讨会 ， 历时两个月 ， 提出了 人工智能” 这一术语。 “ 人工智能 ” 这一术语 。 标志着一个新 学科的诞生。 学科的诞生。
• 在专家系统方面：美国斯坦福大学的费根鲍姆， 在专家系统方面：美国斯坦福大学的费根鲍姆， 1965年开始专家系统 DENDRAL的研究 1968年 年开始专家系统DENDRAL 的研究， 1965 年开始专家系统 DENDRAL 的研究 ， 1968 年 投入使用 • 在人工智能语言方面：1960年麦卡锡研制出了 在人工智能语言方面：1960年麦卡锡研制出了 LISP语言 LISP语言 发展时期（1970年以后 年以后） (3)发展时期（1970年以后） • 1972年法国马塞大学的科麦瑞尔提出了PROLOG 1972年法国马塞大学的科麦瑞尔提出了 年法国马塞大学的科麦瑞尔提出了PROLOG 语言 • 1972年斯坦福大学的肖特里菲等研究制造了用 1972年斯坦福大学的肖特里菲等研究制造了用 于诊断和治疗感染性疾病的专家系统MYCIN 于诊断和治疗感染性疾病的专家系统MYCIN • 1972年R.C.Shanky的概念网结构 1972年 Shanky的概念网结构 • 1973年R.F.Simon等人的语义网络结构 1973年 Simon等人的语义网络结构
• 1974年M.Minsky的框架系统的分层组织结构 1974年 Minsky的框架系统的分层组织结构 • 1977年E.A.Feigenbaum提出了知识工程 1977年 Feigenbaum提出了知识工程 • 我国从1978年开始人工智能课题的研究，主 我国从1978年开始人工智能课题的研究 1978年开始人工智能课题的研究， 要在定理证明、汉语自然语言理解、 要在定理证明、汉语自然语言理解、机器人 及专家系统方面，并取得了一些初步成果。 及专家系统方面，并取得了一些初步成果。 • 1990年，我国召开了第一届中国人工智能联 1990年 CJCAI-----Chinese 合 会 ， 简 称 CJCAI---Chinese Joint Conference on Artificial Intelligence 标志着我国人工智能的研究发展到了一个新 阶段 。
(3)具有学习能力及自适应能力 (4)具有行为能力 人通过语言、表情、眼神、 具有行为能力： (4)具有行为能力：人通过语言、表情、眼神、 形体、动作对外界的刺激做出反应， 形体、动作对外界的刺激做出反应，传达某 个信息，称为行为能力或表达能力。 个信息，称为行为能力或表达能力。 人工智能： 5 人工智能：是一门研究如何构造智能机器或 智能系统，使它能模拟、延伸、 智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智 能的学科。 能的学科。 • 世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫与美国 IBM 公 世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫与美国IBM IBM公 司的RS/6000SP 深蓝）计算机系统于97 RS/6000SP（ 97年 司的RS/6000SP（深蓝）计算机系统于97年5 日进行了六局的“ 月3日—5月11日进行了六局的“人机大战”， 5 11日进行了六局的 人机大战” 最终“深蓝” 击败对手。 最终“深蓝”以3.5比2.5击败对手。
6 人工智能的发展 人工智能是在1956 1956年作为一门新兴学 人工智能是在 1956 年作为一门新兴学 科而正式提出的。 50多年的发展中 多年的发展中， 科而正式提出的 。 在 50 多年的发展中 ， 它 经历了萌芽期、 形成期和发展期三个阶段。 经历了萌芽期 、 形成期和发展期三个阶段 。 萌芽时期（1956年之前 年之前） (1)萌芽时期（1956年之前） • 哲学家亚里斯多德 ( 公元前 384 322) 在他 哲学家亚里斯多德( 公元前384 322) 384—322 的名著《 工具论》 的名著 《 工具论 》 中提出了形式逻辑的一 些主要定律， 些主要定律 ， 三段论至今仍是演绎推理的 基本依据。 基本依据。
参考书目
1 人工智能原理 刘叙华 姜云飞 吉林大学出版社 人工智能原理[ 2 人工智能原理[美]尼尔逊 科学出版社 3 人工智能导论 何华灿 西北大学出版社 4 人工智能原理与方法 王永庆 西安交通大学出版社
第一章 绪论
• 人工智能 Artificial Intelligence-AI Intelligence• 是计算机科学、控制论、信息论、神经心理 是计算机科学、控制论、信息论、 哲学、 学、哲学、语言学等多种学科基础上发展起 来的。 来的。 • 本章的主要内容 –智能 智能 –人工智能的基本概念 人工智能的基本概念 –人工智能的研究目标、内容、途径、研究 人工智能的研究目标、 人工智能的研究目标 内容、途径、 领域
• 在机器学习方面：塞缪尔于1956年研制出了 在机器学习方面：塞缪尔于1956 1956年研制出了 跳棋程序,1959年击败设计者 1962年击败 年击败设计者， 跳棋程序 ,1959 年击败设计者 ， 1962 年击败 州冠军 • 在定理证明方面：美籍华人数理逻辑学家王 在定理证明方面： 浩于1958年在IBM 740机上用了 1958年在 IBM机上用了3 5min证明 浩于 1958 年在 IBM-740 机上用了 3—5min 证明 数学原理》 了《数学原理》中的有关命题 • 在模式识别方面：1959年塞尔夫里奇推出了 在模式识别方面：1959年塞尔夫里奇推出了 一个模式识别程序，1965年罗伯特编制出了 一个模式识别程序，1965年罗伯特编制出了 可分辨积木构造的程序 • 在问题求解方面：1960年纽厄尔等人在总结 在问题求解方面：1960年纽厄尔等人在总结 心理学试验的基础上， 心理学试验的基础上，编制了通用问题求解 程序GPS 程序GPS
• 公元850年，希腊就有制造机器人帮助人们劳动 公元850年 850 的神话传说。 的神话传说。 • 公元900年，我国有歌舞机器人的传说记载。 公元900 900年 我国有歌舞机器人的传说记载。 • 美国哲学家培根 (1561 1626) 曾系统地提出了 美国哲学家培根(1561—1626 1626) 归纳法，并提出了“知识就是力量”的警句。 归纳法，并提出了“知识就是力量”的警句。 • 德国数学家莱布尼茨 (1646 1716) 提出了万能 德国数学家莱布尼茨(1646—1716 1716) 符号和推理计算的思想。 符号和推理计算的思想。 • 英国逻辑学家布尔 (1815 1864) 创立了布尔代 英国逻辑学家布尔(1815—1864 1864) 数。 • 英国数学家图灵在1936年提出了图灵机。 英国数学家图灵在1936年提出了图灵机。 1936年提出了图灵机 • 美国神经学家麦克洛奇与匹兹在 1943 建立了第 美国神经学家麦克洛奇与匹兹在1943 1943建立了第 一个神经网络模型（ 模型。 一个神经网络模型（M-P）模型。
• 图灵的梦想 询问者智者询问者-人 智者-机器 询问者：你的14行诗的首行为“你如同夏日” 14行诗的首行为 询问者 ： 你的 14行诗的首行为 “ 你如同夏日 ” ， 你不觉 得 春日”更好吗？ “春日”更好吗？ 它不合韵。 智 者：它不合韵。 询问者： 冬日”如何？他完全合韵。 询问者：“冬日”如何？他完全合韵。 它确是合韵的，但没有人愿被比为“冬日” 智 者：它确是合韵的，但没有人愿被比为“冬日”。 询问者：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗？ 询问者：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗？ 是的。 智 者：是的。 询问者：圣诞节是冬天的一个节日， 询问者：圣诞节是冬天的一个节日，我想匹克威克先生 对这个比喻不会介意吧。 对这个比喻不会介意吧。 我认为你不够严谨， 冬日” 智 者 ： 我认为你不够严谨 ， “ 冬日 ” 指的是一般的冬 天 的日子，而不是某个特别的日子，如圣诞节。 的日子，而不是某个特别的日子，如圣诞节。