人工智能概論 課件 第1章 人工智能概述

高職高專人工智能通識(shí)課規(guī)劃教材人工智能概論本章學(xué)習(xí)目標(biāo)第1章人工智能概述【素養(yǎng)目標(biāo)】通過(guò)學(xué)習(xí)人工智能起源與發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、奮斗精神和開(kāi)拓創(chuàng)新精神；通過(guò)學(xué)習(xí)人工智能領(lǐng)域科學(xué)家的先進(jìn)事跡，培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感；通過(guò)了解我國(guó)人工智能發(fā)展?fàn)顩r，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)第1章人工智能概述【知識(shí)目標(biāo)】掌握人工智能的定義及分類(lèi)；熟悉圖靈測(cè)試；熟悉人工智能研究的符號(hào)主義學(xué)派、連接主義學(xué)派和行為主義學(xué)派的主要觀點(diǎn)；熟悉人工智能主要研究領(lǐng)域：感知問(wèn)題、模式識(shí)別、博弈、搜索、自然語(yǔ)言處理、專家系統(tǒng)和機(jī)器人學(xué)；了解人工智能的發(fā)展史和我國(guó)人工智能的發(fā)展?fàn)顩r。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)第1章人工智能概述【能力目標(biāo)】能夠正確認(rèn)識(shí)人工智能在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的作用；能夠舉例說(shuō)明人工智能在工作、學(xué)習(xí)、生活中的應(yīng)用；會(huì)使用人工智能詩(shī)歌寫(xiě)作、文心一言等工具。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)第1章人工智能概述【思維導(dǎo)圖】第一章人工智能概述1.1人工智能的概念1.2人工智能的發(fā)展1.3人工智能的分類(lèi)1.5人工智能的主要研究領(lǐng)域高職高專人工智能通識(shí)課規(guī)劃教材1.4人工智能研究的主要學(xué)派1.6本章實(shí)訓(xùn)1.7拓展知識(shí)1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.1人工智能的定義智慧感知智能記憶創(chuàng)造思維學(xué)習(xí)能力情感行為語(yǔ)言人工的人造的模擬的

智能的特征：?有思維?能學(xué)習(xí)?有創(chuàng)造性?有情感Artificial+Intelligence1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.1人工智能的定義人工智能，顧名思義就是計(jì)算機(jī)具有了人類(lèi)的習(xí)性，利用計(jì)算機(jī)可以解決以往只有人類(lèi)才能解決的問(wèn)題。人工智能是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。研究目的是促使智能機(jī)器會(huì)聽(tīng)（語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯等）、會(huì)看（圖像識(shí)別、文字識(shí)別等）、會(huì)說(shuō)（語(yǔ)音合成、人機(jī)對(duì)話等）、會(huì)思考（人機(jī)對(duì)弈、定理證明等）、會(huì)學(xué)習(xí)（機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)表示等）、會(huì)行動(dòng)（機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等）。1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.1人工智能的定義1956年由麥卡錫、明斯基、香農(nóng)、羅切斯特共同發(fā)起的達(dá)特茅斯會(huì)議，首次提出人工智能這一概念：人工智能就是讓機(jī)器的行為看起來(lái)像人類(lèi)所表現(xiàn)出的智能行為一樣。1978年，貝爾曼采用認(rèn)知模型的方法——關(guān)于人類(lèi)思維工作原理的可檢測(cè)的理論，提出人工智能是那些與人的思維、決策、問(wèn)題求解和學(xué)習(xí)等有關(guān)活動(dòng)的自動(dòng)化。1983年，在《大英百科全書(shū)》中對(duì)人工智能是這樣定義的：人工智能是數(shù)字計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人，擁有解決通常與人類(lèi)更高智能處理能力相關(guān)的問(wèn)題的能力。1985年，查尼艾克和麥克德莫特提出：人工智能是用計(jì)算模型來(lái)研究智力和能力。1991年，伊萊恩·里奇在《人工智能》一書(shū)中給出的人工智能的定義為：人工智能是研究如何讓計(jì)算機(jī)完成當(dāng)下人類(lèi)更擅長(zhǎng)的事情。1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.1人工智能的定義總體來(lái)講，對(duì)人工智能的定義大體上可分為四類(lèi)：像人一樣思考像人一樣行動(dòng)理性地思考理性地行動(dòng)從根本上來(lái)講，人工智能幾乎涉及了自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科，研究如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)的某些思維過(guò)程和智能行為，包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類(lèi)似于人腦智能的計(jì)算機(jī)等，從而使計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)更高層次的應(yīng)用。1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.1人工智能的定義時(shí)至今日，人工智能的內(nèi)涵已經(jīng)大大擴(kuò)展，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、邏輯學(xué)、哲學(xué)等多門(mén)學(xué)科，是一門(mén)交叉學(xué)科，如圖所示。1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.2圖靈測(cè)試1、圖靈測(cè)試圖靈測(cè)試是推動(dòng)人工智能誕生的重大事件。1950年，英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈提出了“機(jī)器能思維”的觀點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了一個(gè)很著名的測(cè)試機(jī)器智能的實(shí)驗(yàn)，稱為“圖靈測(cè)試”。圖靈測(cè)試采用“問(wèn)”與“答”的模式進(jìn)行測(cè)試，即詢問(wèn)者通過(guò)計(jì)算機(jī)終端打字的方式與兩個(gè)測(cè)試對(duì)象通話，其中一個(gè)是人，另一個(gè)是機(jī)器（如右圖所示）。要求詢問(wèn)者不斷提出各種問(wèn)題并通過(guò)觀察兩個(gè)測(cè)試對(duì)象的即時(shí)回答，來(lái)辨別回答者是人還是機(jī)器。如果有超過(guò)30%的詢問(wèn)者不能分辨出被測(cè)試的兩個(gè)對(duì)象哪個(gè)是人，哪個(gè)是機(jī)器，則認(rèn)為該機(jī)器具有了智能。1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.2圖靈測(cè)試2、圖靈測(cè)試示范性問(wèn)答問(wèn)：請(qǐng)給我寫(xiě)出有關(guān)“第四號(hào)橋”主題的十四行詩(shī)。答：不要問(wèn)我這道題，我從來(lái)不會(huì)寫(xiě)詩(shī)。問(wèn)：34957加70764等于多少？答：（停30秒后）105721。問(wèn)：你會(huì)下國(guó)際象棋嗎？答：是的。問(wèn)：我在我的K1處有棋子K；你僅在K6處有棋子K，在R1處有棋子R?，F(xiàn)在輪到你走，你應(yīng)該下哪步棋？答：（停15秒后）棋子R走到R8處，將軍！圖靈指出：“如果機(jī)器在某些現(xiàn)實(shí)的條件下，能夠非常好地模仿人回答問(wèn)題，以致提問(wèn)者在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里誤認(rèn)為它不是機(jī)器，那么機(jī)器就可以被認(rèn)為是能夠思考的?！?.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.2圖靈測(cè)試3、詢問(wèn)者不遵循常規(guī)的提問(wèn)問(wèn)：你知道孔子嗎？答：知道，他是我國(guó)古代偉大的思想家、政治家、教育家，儒家學(xué)派創(chuàng)始人。問(wèn)：你知道孔子嗎？答：知道，他是我國(guó)古代偉大的思想家、政治家、教育家，儒家學(xué)派創(chuàng)始人。問(wèn)：請(qǐng)?jiān)俅位卮?，你知道孔子嗎？答：知道，他是我?guó)古代偉大的思想家、政治家、教育家，儒家學(xué)派創(chuàng)始人。提問(wèn)者大概會(huì)想到，此時(shí)回答問(wèn)題的是一臺(tái)機(jī)器。如果提問(wèn)與回答呈現(xiàn)出以下另一種狀況。問(wèn)：你知道孔子嗎？答：知道，他是我國(guó)古代偉大的思想家、政治家、教育家，儒家學(xué)派創(chuàng)始人。問(wèn)：你知道孔子嗎？答：是的，我不是已經(jīng)說(shuō)過(guò)了嗎？問(wèn)：請(qǐng)?jiān)俅位卮?，你知道孔子嗎？答：你煩不煩，干嗎老提同樣的?wèn)題？那么，提問(wèn)者大概會(huì)想到，這時(shí)候回答問(wèn)題的大概率就是人而不是機(jī)器。1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.2圖靈測(cè)試上述兩種回答的區(qū)別在于，第一種回答可讓提問(wèn)者明顯地感到回答者是從知識(shí)庫(kù)里提取簡(jiǎn)單的答案，第二種則表示回答者具有分析和綜合的能力，知道提問(wèn)者在反復(fù)提出同樣的問(wèn)題，會(huì)給出帶有情緒的反應(yīng)。當(dāng)然，人工智能發(fā)展到現(xiàn)在的階段，機(jī)器肯定可以對(duì)類(lèi)似的問(wèn)題做出反應(yīng)，如機(jī)器可以做到如下回答：“這個(gè)問(wèn)題你已經(jīng)問(wèn)過(guò)三遍了，不要再問(wèn)啦！”。圖靈測(cè)試沒(méi)有規(guī)定問(wèn)題的范圍和提問(wèn)的標(biāo)準(zhǔn)，如果想要制造出能夠通過(guò)圖靈測(cè)試的機(jī)器，就需要機(jī)器具有學(xué)習(xí)能力、思考能力、推理能力和判斷能力，并且能夠?qū)μ岢龅膯?wèn)題給予符合常理的回答。1.1人工智能的概念第1章人工智能概述1.1.2圖靈測(cè)試圖靈測(cè)試看似簡(jiǎn)單，其實(shí)非常嚴(yán)苛，因?yàn)樘釂?wèn)者的問(wèn)題沒(méi)有限制范圍，這對(duì)機(jī)器的要求非常高。直到2014年6月7日，一臺(tái)名為“尤金

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古茲特曼”（EugeneGoostman，見(jiàn)圖1-4）的超級(jí)計(jì)算機(jī)，偽裝成一名13歲的烏克蘭男孩，在一系列每次時(shí)長(zhǎng)為5分鐘的問(wèn)答測(cè)試后，“尤金

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古茲特曼”被認(rèn)作人類(lèi)的比例達(dá)到33%，成功通過(guò)了圖靈測(cè)試，這一測(cè)試成功正逢圖靈去世60周年，因此被認(rèn)為是人工智能領(lǐng)域里程碑式的突破。第一章人工智能概述1.1人工智能的概念1.2人工智能的發(fā)展1.3人工智能的分類(lèi)1.5人工智能的主要研究領(lǐng)域高職高專人工智能通識(shí)課規(guī)劃教材1.4人工智能研究的主要學(xué)派1.6本章實(shí)訓(xùn)1.7拓展知識(shí)1.2人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.1

代表人物和事件（1）艾倫·圖靈。艾倫·圖靈，英國(guó)數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家，被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)科學(xué)之父”，是計(jì)算機(jī)邏輯的奠基者。1936—1938年，圖靈在普林斯頓大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間，其研究受到馮·諾依曼教授的大力贊賞，并受邀擔(dān)任馮·諾依曼的助手。1937年，圖靈在權(quán)威雜志上發(fā)表了論文《論數(shù)字計(jì)算在決斷難道中的應(yīng)用》。在論文附錄里，他描述了一種可以輔助數(shù)學(xué)研究的機(jī)器，后被稱為“圖靈機(jī)”，這奠定了電子計(jì)算機(jī)和人工智能的理論基礎(chǔ)。圖靈的基本思想是用機(jī)器來(lái)模擬人們用紙筆進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過(guò)程，他把這樣的過(guò)程看作下列兩種簡(jiǎn)單的動(dòng)作：1、在紙上寫(xiě)上或擦除某個(gè)符號(hào)；2、讀寫(xiě)頭從紙的一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.1

代表人物和事件1950年，圖靈發(fā)表了人工智能領(lǐng)域里程碑式的論文《計(jì)算機(jī)器與智能》，第一次提出了“機(jī)器思維”和“圖靈測(cè)試”的概念，為人工智能的發(fā)展奠定了哲學(xué)基準(zhǔn)。同時(shí)，也正是這篇文章為圖靈贏得了“人工智能之父”的美譽(yù)。1966年，為了紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)以圖靈的名字命名了“圖靈獎(jiǎng)”，專門(mén)表彰和獎(jiǎng)勵(lì)那些對(duì)計(jì)算機(jī)事業(yè)做出重大貢獻(xiàn)的人，圖靈獎(jiǎng)日后逐漸發(fā)展成為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的“諾貝爾獎(jiǎng)”。2000年，姚期智獲得圖靈獎(jiǎng)，是至今唯一獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的華裔學(xué)者。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.1

代表人物和事件（2）馮·諾依曼。馮·諾依曼，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、物理學(xué)家，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、博弈論、核武器和生化武器等領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)全才，被后人譽(yù)為“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父”“博弈論之父”。馮·諾依曼對(duì)人類(lèi)最大的貢獻(xiàn)是對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)值分析和經(jīng)濟(jì)學(xué)中的博弈論的開(kāi)拓性工作，且為世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的研制做出了巨大的貢獻(xiàn)。1946年2月15日，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC誕生，奠定了人工智能的硬件基礎(chǔ)。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.1

代表人物和事件（3）約翰·麥卡錫。約翰·麥卡錫，美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家、認(rèn)知科學(xué)家，于1956年達(dá)特茅斯會(huì)議上首次提出“人工智能”的概念，并將數(shù)學(xué)邏輯應(yīng)用到了人工智能的早期形成中。1958年，麥卡錫發(fā)明了LISP語(yǔ)言，該語(yǔ)言至今仍在人工智能領(lǐng)域被廣泛使用。麥卡錫曾在麻省理工學(xué)院、達(dá)特茅斯學(xué)院、普林斯頓大學(xué)和斯坦福大學(xué)工作過(guò)，退休后擔(dān)任斯坦福大學(xué)的名譽(yù)教授。1971年，他因在人工智能領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn)獲得了計(jì)算機(jī)界的最高獎(jiǎng)項(xiàng)“圖靈獎(jiǎng)”。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.1

代表人物和事件（4）達(dá)特茅斯會(huì)議。1956年8月，在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院中，麥卡錫、明斯基、香農(nóng)、紐厄爾、西蒙、羅切斯特、塞弗里奇等科學(xué)家聚在一起，討論了一個(gè)看似完全“不食人間煙火”的主題：用機(jī)器來(lái)模仿人類(lèi)學(xué)習(xí)以及其他方面的智能。美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.1

代表人物和事件會(huì)議持續(xù)了兩個(gè)月的時(shí)間，雖然當(dāng)時(shí)并沒(méi)有達(dá)成普遍的共識(shí)，但是卻為會(huì)議討論的內(nèi)容起了一個(gè)名字：人工智能。因此，1956年也就成為了人工智能元年。2006年，時(shí)隔50年后達(dá)特茅斯會(huì)議當(dāng)事人重聚，如下圖所示。左起分別為摩爾、麥卡錫、明斯基、塞弗里奇、索羅蒙夫。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史人類(lèi)對(duì)智能機(jī)器的夢(mèng)想和追求可以追溯到三千多年前。早在我國(guó)西周時(shí)代，就流傳著有關(guān)巧匠獻(xiàn)給周穆王藝伎（歌舞機(jī)器人）的故事，還流傳著這樣一個(gè)典故——偃師造人、唯難于心，就是說(shuō)技藝再好，人心難造。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史春秋時(shí)代后期，魯班利用竹子和木料制作出一個(gè)木鳥(niǎo)，它能在空中飛行，可以“三日不下”，可稱得上是世界上第一個(gè)空中機(jī)器人。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史三國(guó)時(shí)期的蜀漢，諸葛亮創(chuàng)造出“木牛流馬”，用于運(yùn)送軍用物資，成為最早的陸地軍用機(jī)器人。以上這些都可以認(rèn)作世界上最早的機(jī)器人雛形。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史

人工智能學(xué)科從正式誕生發(fā)展至今只有60多年的時(shí)間，經(jīng)歷了起步發(fā)展期、第一次低谷、應(yīng)用發(fā)展期、第二次低谷、穩(wěn)步發(fā)展期及蓬勃發(fā)展期。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（1）起步發(fā)展期（1956年—1975年）1959年，塞繆爾成功開(kāi)發(fā)了西洋跳棋程序，戰(zhàn)勝了當(dāng)時(shí)的西洋跳棋大師羅伯特尼賴。1960年，麥卡錫開(kāi)發(fā)了LISP語(yǔ)言，成為以后幾十年內(nèi)人工智能領(lǐng)域最主要的編程語(yǔ)言。1964-1966年，魏岑鮑姆開(kāi)發(fā)了歷史上第一個(gè)聊天機(jī)器人ELIZA，被用于臨床治療中模仿心理醫(yī)生。這一系列的研究成果，掀起了人工智能發(fā)展的第一個(gè)高潮。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（2）第一次低谷期（1976年—1981年）人工智能發(fā)展初期的突破性進(jìn)展大大提升了人們對(duì)人工智能的期望，人們開(kāi)始嘗試更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，并提出了一些不切實(shí)際的研發(fā)目標(biāo)。1957年，蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi)星后，美國(guó)政府和軍方急于使用機(jī)器翻譯系統(tǒng)了解蘇聯(lián)的科技動(dòng)態(tài)。但用語(yǔ)法規(guī)則和詞匯對(duì)照表實(shí)現(xiàn)的俄語(yǔ)和英語(yǔ)互譯的機(jī)器翻譯系統(tǒng)笑話百出，曾把“心有余而力不足”（thespiritiswilingbutthefleshisweak）這句英文翻譯到俄語(yǔ)，然后再翻譯回英語(yǔ)的時(shí)候，卻變成了“伏特加不錯(cuò)而肉都爛掉了”（thevodkaisgoodbutthemeatisroten）。從字面意義上看，spirit（烈性酒）與Voltka（伏特加）對(duì)譯似無(wú)問(wèn)題，而flesh和meat也都有肉的意思。那么這兩句話在意義上為什么會(huì)南轅北轍呢？關(guān)鍵的問(wèn)題就在于在翻譯的過(guò)程中，機(jī)器翻譯系統(tǒng)對(duì)于英語(yǔ)成語(yǔ)并無(wú)了解，僅僅是從字面上進(jìn)行翻譯，結(jié)果自然失之毫厘，差之千里。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（2）第一次低谷期（1976年—1981年）1965年西蒙提出“20年內(nèi)，機(jī)器將能做人所能做的一切”；1977年，明斯基預(yù)言“在3～8年時(shí)間里,我們將研制出具有普通人智力的計(jì)算機(jī)，這樣的機(jī)器能讀懂莎士比亞的著作，會(huì)給汽車(chē)上潤(rùn)滑油，會(huì)玩弄政治權(quán)術(shù)，能講笑話，會(huì)爭(zhēng)吵……它的智力將無(wú)與倫比”。過(guò)高預(yù)言的失敗和預(yù)期目標(biāo)的落空，給人工智能的聲譽(yù)造成重大傷害，并使其走入低谷。科學(xué)家們遇到了許多很難完成的挑戰(zhàn)，其中最大的挑戰(zhàn)是算力和數(shù)據(jù)。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（3）應(yīng)用發(fā)展期（1982年—1986年）1965年，愛(ài)德華·費(fèi)根鮑姆在斯坦福大學(xué)帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)發(fā)了第一個(gè)專家系統(tǒng)DENDRAL，這個(gè)系統(tǒng)可以根據(jù)質(zhì)譜儀的數(shù)據(jù)來(lái)判斷物質(zhì)的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)。1978年，卡納基梅隆大學(xué)為美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）設(shè)計(jì)了一個(gè)名為XCON的專家系統(tǒng)，并在1980年正式投入使用。XCON是一款能夠幫助顧客自動(dòng)選配計(jì)算機(jī)配件的軟件程序，是一個(gè)完善的“知識(shí)庫(kù)+推理機(jī)”專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了超過(guò)2500條已設(shè)定好的規(guī)則，在后續(xù)幾年處理了超過(guò)80000個(gè)訂單，準(zhǔn)確度超過(guò)95％，每年節(jié)省超過(guò)2500萬(wàn)美元。鑒于XCON取得的巨大商業(yè)成功，在20世紀(jì)80年代，有三分之二的世界500強(qiáng)公司開(kāi)始開(kāi)發(fā)和部署各自領(lǐng)域的專家系統(tǒng)。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（3）應(yīng)用發(fā)展期（1982年—1986年）1982年4月，日本制訂了一個(gè)為期十年的“第五代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究計(jì)劃”，開(kāi)發(fā)擁有人工智能的電腦。十年后基本以失敗告終，主要是低估了當(dāng)時(shí)個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）發(fā)展的速度，尤其是Intel公司的x86芯片架構(gòu)在很快的幾年內(nèi)就發(fā)展到足以應(yīng)付各領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)需要的程度。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（4）第二次低谷期（1987年—1996年）專家系統(tǒng)最初取得的成功是有限的，它無(wú)法自我學(xué)習(xí)并更新知識(shí)庫(kù)和算法，維護(hù)起來(lái)越來(lái)越麻煩，成本越來(lái)越高。20世紀(jì)80年代正是個(gè)人計(jì)算機(jī)崛起的時(shí)間，個(gè)人計(jì)算機(jī)快速占領(lǐng)整個(gè)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)，它們的CPU頻率和速度穩(wěn)步提升，甚至變得比昂貴的LISP機(jī)器更強(qiáng)大。直到1987年，專用LISP機(jī)器硬件銷(xiāo)售市場(chǎng)嚴(yán)重崩潰，包括日本第五代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究計(jì)劃在內(nèi)的很多超前概念都失敗了，原本美好的人工智能產(chǎn)品承諾都無(wú)法真正兌現(xiàn)。硬件銷(xiāo)售市場(chǎng)的潰敗和理論研究的迷茫，加上各國(guó)政府和機(jī)構(gòu)紛紛停止向人工智能研究領(lǐng)域投入資金，導(dǎo)致了人工智能發(fā)展進(jìn)入了長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的低谷期。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（5）穩(wěn)步發(fā)展期（1997年—2010年）1997年，IBM公司的“深藍(lán)”超級(jí)計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。2000年，日本本田公司發(fā)布了機(jī)器人ASIMO，該機(jī)器人能走會(huì)跳，能說(shuō)善道，可幫助主人端茶送水，經(jīng)過(guò)多年的升級(jí)改進(jìn)，目前已是全世界最先進(jìn)的機(jī)器人之一。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（5）穩(wěn)步發(fā)展期（1997年—2010年）2006年，辛頓（Hinton）等人提出了“深度學(xué)習(xí)”的概念。2008年，IBM公司提出了“智慧地球”概念。2009年，谷歌公司開(kāi)發(fā)了第一款無(wú)人駕駛汽車(chē)。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（6）蓬勃發(fā)展期（2011年至今）2010年左右，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代到來(lái)了。此后，數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)為人工智能提供了充分的“養(yǎng)料”。以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，諸如圖像分類(lèi)、語(yǔ)音識(shí)別、知識(shí)問(wèn)答、人機(jī)對(duì)弈、無(wú)人駕駛等人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從“不能用、不好用”到“可以用”的技術(shù)突破，人類(lèi)已經(jīng)正式跨入人工智能時(shí)代。蒸汽時(shí)代電氣時(shí)代信息時(shí)代AI時(shí)代1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（6）蓬勃發(fā)展期（2011年至今）2014年，微軟公司發(fā)布了全球第一款個(gè)人智能助理“微軟小娜”（Cortana）。2016年，運(yùn)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)的人工智能系統(tǒng)“阿爾法圍棋”（AlphaGo）4︰1戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍李世石。2017年10月，谷歌DeepMind團(tuán)隊(duì)發(fā)布了最強(qiáng)版的程序“阿爾法圍棋零”（AlphaGoZero）。從空白狀態(tài)自學(xué)圍棋，并以100:0的戰(zhàn)績(jī)擊敗AlphaGo等。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（6）蓬勃發(fā)展期（2011年至今）2022年11月30日，美國(guó)OpenAI公司發(fā)布了一款基于GPT-3.5系列模型的聊天機(jī)器人程序ChatGPT（ChatGenerativePre-trainedTransformer，聊天生成式預(yù)訓(xùn)練變換模型）。2023年3月16日，百度新一代大語(yǔ)言模型的生成式AI產(chǎn)品“文心一言”發(fā)布。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.2

人工智能發(fā)展史（6）蓬勃發(fā)展期（2011年至今）2024年2月15日(美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間)，美國(guó)OpenAI公司發(fā)布了人工智能文生視頻大模型Sora。Sora這一名稱源于日文“空”(そら

sora)，即天空之意，以示其無(wú)限的創(chuàng)造潛力。其背后的技術(shù)是在OpenAI的文本到圖像生成模型DALL-E基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)而成的。Sora可以根據(jù)用戶的文本提示創(chuàng)建最長(zhǎng)60秒的逼真視頻，該模型了解物體在物理世界中的存在方式，可以深度模擬真實(shí)物理世界，能夠生成具有多個(gè)角色、包含特定運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜場(chǎng)景。Sora對(duì)于需要制作視頻的藝術(shù)家、電影制片人或?qū)W生帶來(lái)無(wú)限可能，其是OpenAI“教AI理解和模擬運(yùn)動(dòng)中的物理世界”計(jì)劃其中的一步，也標(biāo)志著人工智能在理解真實(shí)世界場(chǎng)景并與之互動(dòng)的能力方面實(shí)現(xiàn)了重大飛躍。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述提示文本：一位時(shí)尚女性走在東京的街道上，街道上到處是溫暖的霓虹燈和動(dòng)畫(huà)城市標(biāo)志。她身穿黑色皮夾克、紅色長(zhǎng)裙和黑色靴子，手拿黑色錢(qián)包。她戴著太陽(yáng)鏡，涂著紅色唇膏。她走起路來(lái)自信而隨意。街道潮濕而反光，與五顏六色的燈光形成鏡面效果。許多行人走來(lái)走去。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.3

我國(guó)的人工智能發(fā)展?fàn)顩r2015年5月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《中國(guó)制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。2015年7月，在北京召開(kāi)了“2015中國(guó)人工智能大會(huì)”，發(fā)表了《中國(guó)人工智能系列白皮書(shū)》。2016年4月，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部等三部委聯(lián)合印發(fā)了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》。2016年5月，國(guó)家發(fā)展改革委、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦聯(lián)合印發(fā)了《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》。2017年7月8日，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出，要“搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機(jī)遇，構(gòu)筑我國(guó)人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和世界科技強(qiáng)國(guó)”。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.3

我國(guó)的人工智能發(fā)展?fàn)顩r2019年3月，中央全面深化改革委員會(huì)第七次會(huì)議審議通過(guò)了《關(guān)于促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的指導(dǎo)意見(jiàn)》，該指導(dǎo)意見(jiàn)指出“促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，要把握新一代人工智能發(fā)展的特點(diǎn)，堅(jiān)持以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用為目標(biāo)，深化改革創(chuàng)新，優(yōu)化制度環(huán)境，激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新活力和內(nèi)生動(dòng)力，結(jié)合不同行業(yè)、不同區(qū)域特點(diǎn)，探索創(chuàng)新成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化的路徑和方法，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、人機(jī)協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的智能經(jīng)濟(jì)形態(tài)?！?021年制定的國(guó)家“十四五”規(guī)劃中，將新一代人工智能技術(shù)作為重點(diǎn)發(fā)展規(guī)劃，其中和人工智能技術(shù)密切相關(guān)的云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G通信技術(shù)等都是“十四五”規(guī)劃重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.3

我國(guó)的人工智能發(fā)展?fàn)顩r人工智能在工業(yè)領(lǐng)域也獲得了廣泛應(yīng)用，人工智能將引起第四次工業(yè)革命。2020年疫情爆發(fā)期間，人工智能在抗疫過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，AI算法能大大縮短病毒基因全序列比對(duì)的時(shí)間，人臉識(shí)別等技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)疑似病例并開(kāi)展流行病學(xué)調(diào)查，大數(shù)據(jù)可以幫助各級(jí)政府和相關(guān)部門(mén)準(zhǔn)確判斷各產(chǎn)業(yè)、各企業(yè)和復(fù)工復(fù)產(chǎn)情況。在疫情防控最嚴(yán)峻的階段，以人工智能技術(shù)等為支撐的電商活動(dòng)成為維系經(jīng)濟(jì)社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要力量。在一些地方，無(wú)人車(chē)配送真正實(shí)現(xiàn)了“無(wú)接觸，更安全”。1.2

人工智能的發(fā)展第1章人工智能概述1.2.3

我國(guó)的人工智能發(fā)展?fàn)顩r杭州舉行的第19屆亞運(yùn)會(huì)期間，“智能亞運(yùn)”是杭州亞運(yùn)會(huì)帶給全世界觀眾的深刻印象。數(shù)字火炬手無(wú)人駕駛冰淇淋售賣(mài)車(chē)機(jī)器狗第一章人工智能概述1.1人工智能的概念1.2人工智能的發(fā)展1.3人工智能的分類(lèi)1.5人工智能的主要研究領(lǐng)域高職高專人工智能通識(shí)課規(guī)劃教材1.4人工智能研究的主要學(xué)派1.6本章實(shí)訓(xùn)1.7拓展知識(shí)1.3

人工智能的分類(lèi)第1章人工智能概述從與人的融合程度來(lái)看，人工智能產(chǎn)品的發(fā)展可以分為三個(gè)階段：一是“識(shí)你”的階段，就是讓機(jī)器人或者設(shè)備來(lái)認(rèn)識(shí)你，知道你是誰(shuí)，例如人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、指紋識(shí)別等；二是“懂你”的階段，就是讓機(jī)器知道你想要什么、習(xí)慣什么、喜歡什么，知道你的日常行為，這是一種深度融合的場(chǎng)景；三是“AI你”的階段，就是人工智能真正能夠?yàn)槿祟?lèi)提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的定制化的智能服務(wù)，真正進(jìn)入智能時(shí)代，這也是人工智能的終極目標(biāo)。當(dāng)前，人工智能產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)了“識(shí)你”，正在“懂你”的路上迅速發(fā)展，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“AI你”。按照發(fā)展過(guò)程及功能強(qiáng)度來(lái)劃分，人工智能可分為三種類(lèi)型：(1)弱人工智能(2)強(qiáng)人工智能(3)超人工智能1.3

人工智能的分類(lèi)第1章人工智能概述1.3.1

弱人工智能弱人工智能是只具有某個(gè)方面能力的人工智能，只專注于完成某個(gè)特定的任務(wù)，例如圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等。能戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍的人工智能機(jī)器人AlphaGo，它只會(huì)下圍棋，如果向它詢問(wèn)其他的問(wèn)題，它就不知道應(yīng)該怎么回答了。弱人工智能的特點(diǎn)是只擅長(zhǎng)單方面的能力。我們身邊的弱人工智能應(yīng)用很多，例如智能音箱，具有語(yǔ)音識(shí)別功能，可以根據(jù)指令要求播放故事或歌曲，可以設(shè)置鬧鐘，還可以提醒主人相關(guān)事宜；智能手機(jī)上的購(gòu)物軟件可以分析用戶購(gòu)物習(xí)慣、搜索記錄，并進(jìn)行個(gè)性化信息推送；掃地機(jī)器人會(huì)自動(dòng)規(guī)劃路徑，聽(tīng)得懂語(yǔ)音指令，能夠自動(dòng)充電。1.3

人工智能的分類(lèi)第1章人工智能概述1.3.2

強(qiáng)人工智能強(qiáng)人工智能也稱為通用人工智能，是一種能力和人類(lèi)相似的人工智能。強(qiáng)人工智能在各方面都能和人類(lèi)智能比肩，人類(lèi)能夠從事的腦力活、體力活，它都能從事。強(qiáng)人工智能具備人類(lèi)的心理能力，能夠進(jìn)行思考、推理、計(jì)劃，并可以解決問(wèn)題，具有抽象思維，能夠理解復(fù)雜理念、快速學(xué)習(xí)和從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)等。強(qiáng)人工智能分為兩類(lèi)：（1）類(lèi)人的人工智能，即機(jī)器的思考和推理就像人類(lèi)的思維一樣；（2）非類(lèi)人的人工智能，即機(jī)器產(chǎn)生了與人類(lèi)完全不一樣的知覺(jué)和意識(shí)，使用和人類(lèi)完全不一樣的推理方式。創(chuàng)造強(qiáng)人工智能產(chǎn)品比創(chuàng)造弱人工智能產(chǎn)品要難得多。1.3

人工智能的分類(lèi)第1章人工智能概述1.3.3

超人工智能超人工智能可以理解為其智慧程度比人類(lèi)自身還要高，幾乎在所有領(lǐng)域都比人類(lèi)大腦聰明得多，包括科學(xué)創(chuàng)新、通識(shí)和社交技能等。超人工智能目前仍然只是一個(gè)概念，還沒(méi)有證據(jù)表明人類(lèi)可以研究出一個(gè)可以全方位超越自己的機(jī)器。雖然人工智能已取得不錯(cuò)的進(jìn)展，但目前大部分產(chǎn)品仍屬于弱人工智能的范疇。如：蘋(píng)果公司的語(yǔ)音助手Siri、手機(jī)的自動(dòng)攔截騷擾電話功能、郵箱的自動(dòng)過(guò)濾功能、在象棋領(lǐng)域打敗人類(lèi)的機(jī)器人等等，這些都屬于弱人工智能。第一章人工智能概述1.1人工智能的概念1.2人工智能的發(fā)展1.3人工智能的分類(lèi)1.5人工智能的主要研究領(lǐng)域高職高專人工智能通識(shí)課規(guī)劃教材1.4人工智能研究的主要學(xué)派1.6本章實(shí)訓(xùn)1.7拓展知識(shí)1.4

人工智能研究的主要學(xué)派第1章人工智能概述1.4.1

符號(hào)主義學(xué)派符號(hào)主義學(xué)派，又稱邏輯主義學(xué)派、心理學(xué)派、計(jì)算機(jī)學(xué)派。該學(xué)派的奠基人是西蒙，代表人物有西蒙、紐厄爾、尼爾遜等。符號(hào)主義認(rèn)為人工智能源于數(shù)理邏輯，人類(lèi)認(rèn)知和思維的基本單元是符號(hào)，而認(rèn)知過(guò)程就是在符號(hào)表示上的一種運(yùn)算。其理論核心是符號(hào)推理與機(jī)器推理，用某種符號(hào)來(lái)描述人類(lèi)的認(rèn)知過(guò)程，并把這種符號(hào)輸入到能處理符號(hào)的計(jì)算機(jī)中，從而模擬人類(lèi)的認(rèn)知過(guò)程，實(shí)現(xiàn)人工智能。符號(hào)主義學(xué)派的應(yīng)用代表就是機(jī)器定理證明。1956年，西蒙、紐厄爾等人編制了第一個(gè)人工智能程序“邏輯理論家”，該程序模擬人類(lèi)證明符號(hào)邏輯定理的思維活動(dòng)，成功證明了懷特海和羅素的《數(shù)學(xué)原理》中前52個(gè)定理中的38個(gè)，并在達(dá)特茅斯會(huì)議上做了演示。1.4

人工智能研究的主要學(xué)派第1章人工智能概述1.4.1

符號(hào)主義學(xué)派符號(hào)主義學(xué)派的另一個(gè)典型應(yīng)用是知識(shí)圖譜。2012年5月17日，谷歌公司正式提出了知識(shí)圖譜（KnowledgeGraph）的概念，其初衷是為了優(yōu)化搜索引擎返回的結(jié)果，增強(qiáng)用戶搜索質(zhì)量及體驗(yàn)。知識(shí)圖譜本質(zhì)上是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)庫(kù)，是機(jī)器認(rèn)識(shí)智能的基礎(chǔ)，主要應(yīng)用于精準(zhǔn)分析、智能搜索、智能問(wèn)答、智能推薦等方面。醫(yī)療知識(shí)圖譜（心力衰竭）如右圖所示。1.4

人工智能研究的主要學(xué)派第1章人工智能概述1.4.1

符號(hào)主義學(xué)派在20世紀(jì)80年代之前，符號(hào)主義學(xué)派主導(dǎo)著人工智能的發(fā)展，也被稱為第一代人工智能，尤其是專家系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。2011年，基于符號(hào)主義學(xué)派的人工智能專家系統(tǒng)——IBM公司的人工智能程序“沃森”（Watson）參加了一檔智力問(wèn)答節(jié)目，并戰(zhàn)勝了兩位人類(lèi)冠軍（見(jiàn)右圖）。符號(hào)主義學(xué)派為人工智能的應(yīng)用做出了重大貢獻(xiàn)，在其他學(xué)派出現(xiàn)之后，符號(hào)主義學(xué)派仍然是人工智能的主流學(xué)派之一。1.4

人工智能研究的主要學(xué)派第1章人工智能概述1.4.2

連接主義學(xué)派連接主義學(xué)派，又稱為仿生學(xué)派、生理學(xué)派。該學(xué)派的奠基人是明斯基，代表人物有約翰·霍普菲爾德、亞·萊卡等。連接主義學(xué)派通過(guò)算法模擬神經(jīng)元，并把一個(gè)神經(jīng)元叫作感知機(jī)，用多個(gè)感知機(jī)組成一層網(wǎng)絡(luò)，多層這樣的網(wǎng)絡(luò)互相連接最終得到神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。其理論核心是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)。從神經(jīng)生理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的研究成果出發(fā)，把人的智能歸結(jié)為人腦的高層活動(dòng)的結(jié)果，強(qiáng)調(diào)智能活動(dòng)是由大量簡(jiǎn)單的神經(jīng)元，通過(guò)復(fù)雜的相互連接后，并行運(yùn)行的結(jié)果。1.4

人工智能研究的主要學(xué)派第1章人工智能概述1.4.2

連接主義學(xué)派進(jìn)入21世紀(jì)后，連接主義學(xué)派提出了“深度學(xué)習(xí)”的概念。2016年，運(yùn)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)的人工智能系統(tǒng)AlphaGo以4︰1戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍李世石（見(jiàn)右圖），引起轟動(dòng)。2017年，新版程序AlphaGoZero（阿爾法圍棋零）從空白狀態(tài)學(xué)起，在無(wú)任何人類(lèi)輸入的條件下，能夠迅速自學(xué)圍棋，并以100︰0的戰(zhàn)績(jī)擊敗“前輩”。這個(gè)階段的人工智能被稱為第二代人工智能，其特點(diǎn)是以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為主，經(jīng)過(guò)20世紀(jì)90年代的發(fā)展，在21世紀(jì)初被廣泛應(yīng)用，有替代符號(hào)主義學(xué)派之勢(shì)。1.4

人工智能研究的主要學(xué)派第1章人工智能概述1.4.3

行為主義學(xué)派行為主義學(xué)派，又稱為進(jìn)化主義學(xué)派、控制論學(xué)派。該學(xué)派的奠基人是維納，代表人物有麥克洛、布魯克斯等。行為主義學(xué)派主要源于控制論，是一種基于“感知—行動(dòng)”的行為智能模擬方法，該學(xué)派推崇控制、自適應(yīng)與進(jìn)化計(jì)算。行為主義學(xué)派認(rèn)為，行為是有機(jī)體用以適應(yīng)環(huán)境變化的各種身體反應(yīng)的組合，它的理論目標(biāo)在于預(yù)見(jiàn)和控制行為。這一學(xué)派的代表作首推布魯克斯研制的六足行走機(jī)器人，是一個(gè)基于“感知—行動(dòng)”模式的、模擬昆蟲(chóng)行為的控制系統(tǒng)，它被看作是新一代的“控制論動(dòng)物”。第一章人工智能概述1.1人工智能的概念1.2人工智能的發(fā)展1.3人工智能的分類(lèi)1.5人工智能的主要研究領(lǐng)域高職高專人工智能通識(shí)課規(guī)劃教材1.4人工智能研究的主要學(xué)派1.6本章實(shí)訓(xùn)1.7拓展知識(shí)1.5

人工智能研究的研究領(lǐng)域第1章人工智能概述1.5.1

感知問(wèn)題感知問(wèn)題是人工智能的一個(gè)經(jīng)典研究課題，涉及神經(jīng)生理學(xué)、視覺(jué)心理學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，具體包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)和聲音處理等。例如，視覺(jué)處理主要由解釋器針對(duì)視覺(jué)傳感器（如攝像機(jī)）獲得的外部世界的景物和信息進(jìn)行分析和理解，也就是如何使計(jì)算機(jī)“看見(jiàn)”周?chē)臇|西；而聲音處理則是研究如何使計(jì)算機(jī)“聽(tīng)見(jiàn)”講話的聲音，對(duì)語(yǔ)音信息等進(jìn)行分析和理解。1.5

人工智能研究的研究領(lǐng)域第1章人工智能概述1.5.2

模式識(shí)別模式識(shí)別就是使計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)學(xué)方法來(lái)研究模式的自動(dòng)處理和判讀。這里把環(huán)境與客體統(tǒng)稱為“模式”。模式識(shí)別以圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音語(yǔ)言信息處理、腦網(wǎng)絡(luò)組、類(lèi)腦智能等為主要研究方向，研究人類(lèi)模式識(shí)別的機(jī)理以及有效的計(jì)算方法。用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模式（文字、聲音、人物、物體等）的自動(dòng)識(shí)別，是開(kāi)發(fā)智能機(jī)器的一個(gè)關(guān)鍵的突破口，也為人類(lèi)認(rèn)識(shí)自身智能提供線索。模式識(shí)別的顯著特點(diǎn)是速度快、準(zhǔn)確性強(qiáng)和效率高。1.5

人工智能研究的研究領(lǐng)域第1章人工智能概述1.5.3

博弈博弈，指對(duì)抗的學(xué)問(wèn)，起源于下棋。讓計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)下棋是人們使機(jī)器具有智能的最早的嘗試。1956年，塞繆爾就開(kāi)發(fā)了跳棋程序，從棋譜中進(jìn)行學(xué)習(xí)，從實(shí)戰(zhàn)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于跳棋、象棋、五子棋以及圍棋等博弈類(lèi)游戲，其過(guò)程完全可用一顆博弈樹(shù)來(lái)表示，利用最基本的狀態(tài)空間搜索技術(shù)來(lái)找到一條必勝的下棋路線?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)下棋程序以傳統(tǒng)的狀態(tài)空間搜索技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)一些啟發(fā)式算法，對(duì)棋局中間狀態(tài)獲勝的可能性進(jìn)行評(píng)估，并以此來(lái)決定下一步該怎么走。1.5

人工智能研究的研究領(lǐng)域第1章人工智能概述1.5.4

搜索搜索，是指為了達(dá)到某一目標(biāo)，而連續(xù)進(jìn)行找尋的過(guò)程，它是人工智能研究的核心內(nèi)容之一。搜索有兩種基本方式：一種是盲目搜索，即不考慮給定問(wèn)題的具體情況，而根據(jù)事先確定的某種固定順序來(lái)調(diào)用操作規(guī)則。盲目搜索技術(shù)主要有廣度優(yōu)先搜索、深度優(yōu)先搜索；廣度優(yōu)先搜索深度優(yōu)先搜索1.5

人工智能研究的研究領(lǐng)域第1章人工智能概述1.5.4

搜索另一種是啟發(fā)式搜索，即考慮問(wèn)題可應(yīng)用的情況，動(dòng)態(tài)地確定規(guī)則的排序，優(yōu)先調(diào)用較合適的規(guī)則，以減少搜索范圍，從而讓搜索變得更快。八數(shù)碼問(wèn)題設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)函數(shù)

f(n)=h(n)+g(n)h(n)表示節(jié)點(diǎn)n離目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離，常用錯(cuò)位的棋牌個(gè)數(shù)表示。g(n)表示節(jié)點(diǎn)n在搜索圖中的深度1.5

人工智能研究的研究領(lǐng)域第1章人工智能概述1.5.5

自然語(yǔ)言處理自然語(yǔ)言處理是人工智能早期的研究領(lǐng)域之一，也是一個(gè)極為重要的領(lǐng)域，主要包括人機(jī)對(duì)話和機(jī)器翻譯兩大任務(wù)，是一門(mén)融語(yǔ)言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)于一體的科學(xué)。目前該領(lǐng)域的主要課題是讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以主題和對(duì)話情境為基礎(chǔ)，結(jié)合大量的常識(shí)，生成和理解自然語(yǔ)言，顯然，這是一個(gè)極其復(fù)雜的編碼和解碼問(wèn)題。

1.5

人工智能研究的研究領(lǐng)域第1章人工智能概述1.5.6

專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是一種基于人工智能技術(shù)的智能應(yīng)用，它的核心是通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)模擬人類(lèi)專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)特定問(wèn)題的解決。專家系統(tǒng)通常由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、人機(jī)接口、解釋機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分構(gòu)成。知識(shí)庫(kù)是專家系統(tǒng)的核心，它包含了專家對(duì)某一特定領(lǐng)域的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，推理機(jī)則是用來(lái)模擬人類(lèi)專家的推理過(guò)程，人機(jī)接口則是專家系統(tǒng)與用戶進(jìn)行交互的接口，解釋機(jī)構(gòu)則是用來(lái)解釋專家系統(tǒng)的推理過(guò)程和結(jié)果。1.5

人工智能研究的研究領(lǐng)域第1章人工智能概述1.5.7

機(jī)器人學(xué)若要模仿人類(lèi)，就要不僅看得見(jiàn)、聽(tīng)得懂、能夠說(shuō)，還需要一個(gè)人形的、能夠像人一樣動(dòng)作的容器，這就是機(jī)器人學(xué)研究的內(nèi)容。機(jī)器人學(xué)是與機(jī)器人設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用相關(guān)的科學(xué)，又稱為機(jī)器人技術(shù)或機(jī)器人工程學(xué)，主要研究機(jī)器人的控制與被處理物體之間的相互關(guān)系。機(jī)器人是一個(gè)綜合性的課題，除機(jī)械手和步行機(jī)構(gòu)外，還要研究機(jī)器視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等信息傳感技術(shù)，以及機(jī)器人語(yǔ)言和智能控制軟件等，是一個(gè)涉及精密機(jī)械、信息傳感技術(shù)、人工智能方法、智能控制及生物工程等學(xué)科的綜合技術(shù)。2017年10月26日，沙特阿拉伯正式授予機(jī)器人索菲亞公民的身份，是第一個(gè)擁有公民身份的機(jī)器人。類(lèi)人機(jī)器人索菲亞第一章人工智能概述1.1人工智能的概念1.2人工智能的發(fā)展1.3人工智能的分類(lèi)1.5人工智能的主要研究領(lǐng)域高職高專人工智能通識(shí)課規(guī)劃教材1.4人工智能研究的主要學(xué)派1.6本章實(shí)訓(xùn)1.7拓展知識(shí)1.6

本章實(shí)訓(xùn)第1章人工智能概述1.6.1

實(shí)訓(xùn)1體驗(yàn)人工智能詩(shī)歌寫(xiě)作九歌是清華大學(xué)自然語(yǔ)言處理與社會(huì)人文計(jì)算實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的人工智能詩(shī)歌寫(xiě)作系統(tǒng)。（1）在瀏覽器的地址欄