《人工智能導(dǎo)論》課件-項(xiàng)目1 人工智能的前世今生

項(xiàng)目1人工智能的前世今生

01項(xiàng)目背景02思維導(dǎo)圖03思政聚焦04項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)05項(xiàng)目小結(jié)與展望目錄CONTENTS01項(xiàng)目背景想象一下你作為一名普通的上班一族，人工智能是如何使你的生活變得更加美好的。清晨，悠悠轉(zhuǎn)醒的你，通過簡(jiǎn)單的語音指令拉開了窗簾和打開了房間的燈，通過人臉或指紋識(shí)別解鎖手機(jī)，各式各樣的社交、新聞App已經(jīng)準(zhǔn)備好為你推送你感興趣的信息。早餐后，你坐上了自己的車準(zhǔn)備出發(fā)去上班，導(dǎo)航App已經(jīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的路況篩選出了最便捷的路徑，音響中也開始自動(dòng)播放你喜愛的歌曲，自動(dòng)駕駛或輔助駕駛功能也讓開車的過程變得愈發(fā)的輕松，智能交通信號(hào)“綠波帶”更讓你的心情變得愉悅起來。你刷臉進(jìn)入了公司的大樓，電梯門像先知先覺似的在你到達(dá)的時(shí)候開啟，你無需按樓層按鍵，電梯按默認(rèn)記憶將你送達(dá)辦公樓層，通過生物識(shí)別你進(jìn)入了辦公室，照明和空調(diào)系統(tǒng)已根據(jù)你的習(xí)慣和當(dāng)天的天氣情況打開，在舒適的辦公環(huán)境中你開始了一天的工作。工作的繁忙可能讓你沒空去餐廳享用午餐，貼心的送餐機(jī)器人會(huì)將經(jīng)過智能營(yíng)養(yǎng)配餐的午飯準(zhǔn)時(shí)送到你的辦公室。以前下班的你，可能會(huì)站在大廈數(shù)層的巨大停車場(chǎng)前茫然地回憶早上究竟把車停在哪兒了，而現(xiàn)在在智能尋車系統(tǒng)的幫助下，這樣的情形早已不復(fù)存在?；氐郊抑心惆l(fā)現(xiàn)，掃地機(jī)器人也已經(jīng)完成了每天的清潔工作，花園里的植物在智能澆灌系統(tǒng)的照料下不需要你過多的操心，不善廚藝的你，甚至可以問問冰箱有關(guān)營(yíng)養(yǎng)搭配和烹飪技巧的問題。躺在床上隨著逐漸變暗的燈光漸入夢(mèng)鄉(xiāng)的你，更會(huì)對(duì)人工智能的未來充滿了期待。02思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖03課程思政中國(guó)智能科學(xué)研究的領(lǐng)軍人-吳文俊院士吳文俊獲得首屆國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)2011年發(fā)起主辦“吳文俊人工智能科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”中國(guó)智能科學(xué)研究的領(lǐng)軍人-吳文俊院士吳院士開創(chuàng)了數(shù)學(xué)機(jī)械化研究領(lǐng)域，提出的用計(jì)算機(jī)證明幾何定理的方法在國(guó)際上被譽(yù)為“吳方法”，人工智能、模式識(shí)別等諸多領(lǐng)域背后都有數(shù)學(xué)機(jī)械化的廣泛應(yīng)用。美國(guó)人工智能協(xié)會(huì)前主席W.Bledsoe等人主動(dòng)寫信給中國(guó)主管科技的領(lǐng)導(dǎo)人，稱贊“吳關(guān)于平面幾何定理自動(dòng)證明的工作是一流的，他使中國(guó)在自動(dòng)推理領(lǐng)域進(jìn)入國(guó)際領(lǐng)先地位”。04項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)人工智能的迭起興衰中國(guó)人工智能的發(fā)展人工智能元年（1956）人工智能的萌芽和早期發(fā)展12341.人工的萌芽和早期發(fā)展人工智能發(fā)展的思想、理論與物質(zhì)基礎(chǔ)010203040506公元前384-公元前322年，亞里士多德在他的名著《工具論》中提出提出了演繹推理的基本依據(jù)：三段論英國(guó)哲學(xué)家培根系統(tǒng)地提出了以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的歸納法—科學(xué)歸納法德國(guó)數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家萊布尼茨(G.W.Leibniz)提出了萬能符號(hào)和推理計(jì)算的思想英國(guó)數(shù)學(xué)家艾倫·麥席恩·圖靈(A.M.Turing)在1936年提出了一種理想計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型，即圖靈機(jī)英國(guó)邏輯學(xué)家布爾(C.Boole)在《思維法則》一書中首次用符號(hào)語言描述了思維活動(dòng)的基本推理法則美國(guó)神經(jīng)生理學(xué)家麥克洛奇與匹茲(W.Pitts)在1943年建成了第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(M-P模型)。1.人工的萌芽和早期發(fā)展早期文學(xué)作品中的“機(jī)器人小滴答”-“Tik-Tok”北京時(shí)代華文書局出版的《綠野仙蹤全集—機(jī)器人小滴答》封面

美國(guó)兒童文學(xué)作家萊曼·弗蘭克·鮑姆(1856-1919)在1914年創(chuàng)作了《機(jī)器人小滴答(Tik-TokofOZ)》。這個(gè)叫做“Tik-Tok”的機(jī)器人角色在作者的想象中，是一個(gè)非常具有責(zé)任心、有想象力能夠流利使用人類語言的人形機(jī)械（mechanicalman），它能思考會(huì)說話，可以做到一切人類能做到的事情?！癟ik-Tok”被廣泛地認(rèn)為是人類文學(xué)作品中最早的比較完善的“機(jī)器人”角色，是機(jī)器人這個(gè)概念的“原型機(jī)”。1.人工的萌芽和早期發(fā)展啟蒙與發(fā)展---圖靈機(jī)與圖靈測(cè)試圖靈機(jī)的基本構(gòu)造

人工智能歷史上的第一座里程碑，便是圖靈機(jī)。在1936年，被稱為計(jì)算機(jī)科學(xué)之父、人工智能之父的英國(guó)數(shù)學(xué)家艾倫·麥席恩·圖靈提出了一個(gè)抽象的計(jì)算模型的構(gòu)想-圖靈機(jī)。

左圖便是圖靈機(jī)的基本構(gòu)造，我們可以簡(jiǎn)單地將其理解為三部分：紙帶、程序和處理盒。1.人工的萌芽和早期發(fā)展啟蒙與發(fā)展---圖靈機(jī)與圖靈測(cè)試

1950年，艾倫·麥席恩·圖靈發(fā)表了一篇?jiǎng)潟r(shí)代的論文，這也為他正式獲得了“人工智能之父”這一桂冠。圖靈提出了一個(gè)測(cè)試方法，這個(gè)方法就是通常說的“圖靈測(cè)試”。測(cè)試的具體形式采取問與答的模式，觀察者通過打字機(jī)與兩個(gè)被測(cè)試對(duì)象（一人類一機(jī)器）通話，觀察者不斷提出問題，通過被測(cè)試對(duì)象的回答來辨別其是人還是機(jī)器，如果機(jī)器使30%以上的觀察者對(duì)其身份產(chǎn)生了誤判，那么這個(gè)機(jī)器就可以被認(rèn)定為具備智能。圖靈測(cè)試為人工智能的概念與方向做出了進(jìn)一步的解釋與分析，也為人工智能做出了基本的標(biāo)準(zhǔn)。為紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）于1966年設(shè)立了計(jì)算機(jī)獎(jiǎng)項(xiàng)“A.M.圖靈獎(jiǎng)（ACM

A.MTuringAward）”，簡(jiǎn)稱“圖靈獎(jiǎng)（TuringAward）”。2.人工智能元年在人工智能發(fā)展歷史上稱得上里程碑式的會(huì)議就是1956年8月在在美國(guó)的達(dá)特茅斯學(xué)院召開的達(dá)特茅斯會(huì)議，又稱為達(dá)特茅斯夏季人工智能研究計(jì)劃（DartmouthSummerResearchProjectonArtificialIntelligence）。在這個(gè)會(huì)議上人工智能（ArtificialIntelligence）這個(gè)詞被正式使用和廣泛接受，因此1956年被普遍稱為人工智能元年。2.人工智能元年

達(dá)特茅斯會(huì)議的主題是“用機(jī)器來模仿人類學(xué)習(xí)以及其他方面的智能”，包括七個(gè)相關(guān)的基礎(chǔ)議題：自動(dòng)計(jì)算機(jī)AutomaticComputer如何通過編程使計(jì)算機(jī)使用自然語言HowCanaComputerbeProgrammedtoUseaLanguage神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)NeuronNets計(jì)算規(guī)模理論TheoryoftheSizeofaCalculation自我提升Self-Improvement抽象概念A(yù)bstraction隨機(jī)性和創(chuàng)造力RandomnessandCreativity3.人工智能的迭起興衰ABCDEF第一次繁榮（1956-1974）第一次“寒冬”（1974-1980）重振旗鼓（1980-1987）第二次寒冬（1987-1993）穩(wěn)健時(shí)代（1993-2011）走向新的繁榮（2012-今）3.人工智能的迭起興衰-大事記第一次繁榮期（1956-1974）Unimate機(jī)器人

機(jī)器人WABOT-13.人工智能的迭起興衰-大事記重振旗鼓期（1980-1987）專家系統(tǒng)卡耐基梅隆大學(xué)（CMU）1978年研發(fā)的XCON，在1980年正式投入工廠使用，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，這是個(gè)完善的專家系統(tǒng)，包含了設(shè)定好的超過2500條規(guī)則，在后續(xù)幾年處理了超過80000條訂單，準(zhǔn)確度超過95%，每年節(jié)省超過2500萬美元。這成為一個(gè)新時(shí)期的里程碑。日本的第五代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日本研發(fā)的第五代計(jì)算機(jī)

日本嘗試使用大規(guī)模多CUP并行計(jì)算來解決人工智能計(jì)算力問題，并希望打造面向更大的人類知識(shí)庫的專家系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的人工智能。3.人工智能的迭起興衰-大事記穩(wěn)健時(shí)代（1993-2011）1997年5月，“深藍(lán)”以3.5-2.5正式擊敗國(guó)際象棋世界冠軍卡斯巴羅夫，成為了首個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)比賽時(shí)間內(nèi)擊敗國(guó)際象棋世界冠軍的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。人工智能在某個(gè)領(lǐng)域正式超越人類的消息廣為傳播，引起了世界的轟動(dòng)。

超級(jí)計(jì)算機(jī)“深藍(lán)”的其中一個(gè)機(jī)組3.人工智能的迭起興衰-大事記走向新的繁榮（2012-今）阿爾法狗（AlphaGo）

同樣是下棋，對(duì)于計(jì)算機(jī)來說，圍棋的難度要遠(yuǎn)高于國(guó)際象棋，因?yàn)閲宓穆渥狱c(diǎn)太多，分支因子也遠(yuǎn)多于其他游戲。AlphaGo通過數(shù)萬盤的自我對(duì)弈進(jìn)行練習(xí)強(qiáng)化，于2016年3月以4：1擊敗了韓國(guó)最強(qiáng)的職業(yè)棋手李世石。3.人工智能的迭起興衰-大事記走向新的繁榮（2012-今）

波士頓動(dòng)力學(xué)公司機(jī)器狗和機(jī)器人的演進(jìn)大狗機(jī)器人（Bigdog）

大狗機(jī)器人（Bigdog）因形似機(jī)械狗被命名為“大狗”。大狗機(jī)器人由波士頓動(dòng)力學(xué)工程公司研制，1992年MarcRaibert與他人一起創(chuàng)辦了波士頓動(dòng)力學(xué)公司。他首先開發(fā)了全球第一個(gè)能自我平衡的跳躍機(jī)器人。左圖所示是波士頓動(dòng)力學(xué)公司機(jī)器狗和機(jī)器人的演進(jìn)。4.中國(guó)人工智能的發(fā)展20141978年20世紀(jì)80年代初19842006鄧小平發(fā)表了“科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力”的重要講話科技事業(yè)迎來了春天錢學(xué)森等主張開展人工智能研究人工智能研究進(jìn)一步活躍鄧小平批示批示“計(jì)算機(jī)普及要從娃娃抓起”研究境遇有了極大改善人工智能學(xué)科誕生50周年，東北大學(xué)的“棋天大圣”象棋軟件獲得機(jī)器博弈冠軍人工智能科技取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步人工智能成為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)入快速發(fā)展通道4.中國(guó)人工智能的發(fā)展

人工智能等新技術(shù)的進(jìn)步極大地推動(dòng)了中國(guó)制造向高端制造領(lǐng)域發(fā)展，近些年來，我國(guó)也誕生許多與人工智能相關(guān)的世界級(jí)品牌產(chǎn)品。以華為，小米，OPPO，VIVO為代表的智能手機(jī)，已形成中國(guó)智能手機(jī)集群優(yōu)勢(shì)，在全球占有極大的市場(chǎng)份額。研發(fā)大疆無人機(jī)的深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司，創(chuàng)立于2006年，短短的十五年時(shí)間，大疆創(chuàng)新的業(yè)務(wù)從無人機(jī)系統(tǒng)拓展至多元化產(chǎn)品體系，在無人機(jī)、手持影像系統(tǒng)、機(jī)器人教育等多個(gè)領(lǐng)域成為全球領(lǐng)先的品牌，以一流的技術(shù)產(chǎn)品重新定義了“中國(guó)制造”的內(nèi)涵。MavicAir2型號(hào)大疆無人機(jī)04項(xiàng)目小結(jié)與展望項(xiàng)目小結(jié)

本項(xiàng)目我們學(xué)習(xí)了人工智能的發(fā)展史，從公元前偉大的哲學(xué)家亞里士多德的三段論的形式邏輯，到科學(xué)歸納法、數(shù)量邏輯、思維規(guī)律機(jī)械化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型、世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)等成就奠定了人工智能發(fā)展思想、理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。人工智能歷史上的第一座里程碑是圖靈機(jī)與圖靈測(cè)試；以時(shí)間軸看，從人工智能元年（1956年）到今天的202