级人工智能原理12625977.pptx

人工智能原理人工智能原理Sep,2010 Graduate students of 2010College of Computer Science&EngineeringChangchun University of TechnologyArtificial Intelligence Principle 11.1.人工智能人工智能人工智能人工智能(史忠植史忠植史忠植史忠植 王文杰王文杰王文杰王文杰)国防工业出版社国防工业出版社国防工业出版社国防工业出版社2.2.人工智能原理与方法人工智能原理与方法人工智能原理与方法人工智能原理与方法(王永庆王永庆王永庆王永庆)西安交大出版社西安交大出版社西安交大出版社西安交大出版社3.3.人工智能人工智能人工智能人工智能-一种现代方法（第二版）一种现代方法（第二版）一种现代方法（第二版）一种现代方法（第二版）(Stuart Russell.(Stuart Russell.(Stuart Russell.(Stuart Russell.Peter Norvig)Peter Norvig)Peter Norvig)Peter Norvig)人民邮电出版社人民邮电出版社人民邮电出版社人民邮电出版社4.4.4.4.4.4.人工智能及其应用人工智能及其应用人工智能及其应用人工智能及其应用(蔡自兴蔡自兴蔡自兴蔡自兴 徐光祐徐光祐徐光祐徐光祐)清华大学出清华大学出清华大学出清华大学出版社版社版社版社参考书参考书第第1 1章章 绪论绪论什么是智能什么是智能什么是智能什么是智能?名词名词名词名词：指人类所能进行的脑力劳动，包括感觉、认知、记忆、：指人类所能进行的脑力劳动，包括感觉、认知、记忆、：指人类所能进行的脑力劳动，包括感觉、认知、记忆、：指人类所能进行的脑力劳动，包括感觉、认知、记忆、学习、联想、计算、推理、判断、决策、抽象、概括等等。学习、联想、计算、推理、判断、决策、抽象、概括等等。学习、联想、计算、推理、判断、决策、抽象、概括等等。学习、联想、计算、推理、判断、决策、抽象、概括等等。形容词形容词形容词形容词：人聪明的、灵活的、柔性的、自学习的、自组织的、：人聪明的、灵活的、柔性的、自学习的、自组织的、：人聪明的、灵活的、柔性的、自学习的、自组织的、：人聪明的、灵活的、柔性的、自学习的、自组织的、自适应的、自治的自适应的、自治的自适应的、自治的自适应的、自治的 本课本课本课本课：个体有目的的行为，合理的思维，以及有效的、适应：个体有目的的行为，合理的思维，以及有效的、适应：个体有目的的行为，合理的思维，以及有效的、适应：个体有目的的行为，合理的思维，以及有效的、适应环境的综合能力。环境的综合能力。环境的综合能力。环境的综合能力。是个体认识客观事物和运用知识解决问题的是个体认识客观事物和运用知识解决问题的是个体认识客观事物和运用知识解决问题的是个体认识客观事物和运用知识解决问题的能力。能力。能力。能力。个体的智能是一种综合能力。个体的智能是一种综合能力。个体的智能是一种综合能力。个体的智能是一种综合能力。智能是怎么产生的？智能是怎么产生的？智能是怎么产生的？智能是怎么产生的？自然界四大奥秘之一。目前大多把对人脑的已有认识与智自然界四大奥秘之一。目前大多把对人脑的已有认识与智自然界四大奥秘之一。目前大多把对人脑的已有认识与智自然界四大奥秘之一。目前大多把对人脑的已有认识与智能的外在表现结合起来，从不同角度、侧面，用不同方法对能的外在表现结合起来，从不同角度、侧面，用不同方法对能的外在表现结合起来，从不同角度、侧面，用不同方法对能的外在表现结合起来，从不同角度、侧面，用不同方法对其进行研究，出现了其进行研究，出现了其进行研究，出现了其进行研究，出现了思维理论、知识阈值理论、进化理论思维理论、知识阈值理论、进化理论思维理论、知识阈值理论、进化理论思维理论、知识阈值理论、进化理论等。等。等。等。3什么是人工智能什么是人工智能 人工智能是那些与人的思维相关的活动，诸如决策、问题人工智能是那些与人的思维相关的活动，诸如决策、问题人工智能是那些与人的思维相关的活动，诸如决策、问题人工智能是那些与人的思维相关的活动，诸如决策、问题求解和学习等的自动化（求解和学习等的自动化（求解和学习等的自动化（求解和学习等的自动化（Bellman,1978Bellman,1978）；）；）；）；人工智能是一种计算机能够思维，使机器具有智力的激动人工智能是一种计算机能够思维，使机器具有智力的激动人工智能是一种计算机能够思维，使机器具有智力的激动人工智能是一种计算机能够思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试（人心的新尝试（人心的新尝试（人心的新尝试（Haugeland,1985Haugeland,1985）；）；）；）；人工智能是研究如何让计算机做现阶段只有人才能做得好人工智能是研究如何让计算机做现阶段只有人才能做得好人工智能是研究如何让计算机做现阶段只有人才能做得好人工智能是研究如何让计算机做现阶段只有人才能做得好的事情（的事情（的事情（的事情（Rich Knight,1991Rich Knight,1991）；）；）；）；人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算的研人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算的研人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算的研人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算的研究（究（究（究（Winston,1992Winston,1992）；）；）；）；广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智能行广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智能行广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智能行广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为（NilssonNilsson，19981998）。）。）。）。Stuart Russell Stuart Russell和和和和Peter NorvigPeter Norvig则把已有的一些人工智能定义则把已有的一些人工智能定义则把已有的一些人工智能定义则把已有的一些人工智能定义分为分为分为分为4 4类：像人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地类：像人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地类：像人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地类：像人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地思考的系统、理性地行动的系统（思考的系统、理性地行动的系统（思考的系统、理性地行动的系统（思考的系统、理性地行动的系统（20032003）。）。）。）。4计算机科学理论的创始人计算机科学理论的创始人A.M.Turing于于1950年提出了著名年提出了著名的的“Turing测验测验”，为人工智能提出了明确的设计目标和测，为人工智能提出了明确的设计目标和测试准则。试准则。5为了进行这个测试，图灵还用丰富的想象力设计了一个智能性为了进行这个测试，图灵还用丰富的想象力设计了一个智能性为了进行这个测试，图灵还用丰富的想象力设计了一个智能性为了进行这个测试，图灵还用丰富的想象力设计了一个智能性很强的对话内容。在这个对话中，很强的对话内容。在这个对话中，很强的对话内容。在这个对话中，很强的对话内容。在这个对话中，“询问者询问者询问者询问者”代表人，代表人，代表人，代表人，“智者智者智者智者”代表机器，并且假设他们都阅读过狄更斯所著的名为匹克代表机器，并且假设他们都阅读过狄更斯所著的名为匹克代表机器，并且假设他们都阅读过狄更斯所著的名为匹克代表机器，并且假设他们都阅读过狄更斯所著的名为匹克威克外传的小说。对话内容如下：威克外传的小说。对话内容如下：威克外传的小说。对话内容如下：威克外传的小说。对话内容如下：询问者询问者询问者询问者：你的：你的：你的：你的1414行诗的首行为行诗的首行为行诗的首行为行诗的首行为“你如同夏日你如同夏日你如同夏日你如同夏日”，你不觉得，你不觉得，你不觉得，你不觉得“春春春春日日日日”更好吗？更好吗？更好吗？更好吗？智者智者智者智者：它不合韵。：它不合韵。：它不合韵。：它不合韵。询问者询问者询问者询问者：“冬日冬日冬日冬日”如何？它可是完全合韵的。如何？它可是完全合韵的。如何？它可是完全合韵的。如何？它可是完全合韵的。智者智者智者智者：它确是合韵，但没有人愿被比为：它确是合韵，但没有人愿被比为：它确是合韵，但没有人愿被比为：它确是合韵，但没有人愿被比为“冬日冬日冬日冬日”。询问者询问者询问者询问者：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗？：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗？：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗？：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗？智者智者智者智者：是的。：是的。：是的。：是的。询问者询问者询问者询问者：圣诞节是冬天的一个日子，我想匹克威克先生对这个：圣诞节是冬天的一个日子，我想匹克威克先生对这个：圣诞节是冬天的一个日子，我想匹克威克先生对这个：圣诞节是冬天的一个日子，我想匹克威克先生对这个比喻不会介意吧。比喻不会介意吧。比喻不会介意吧。比喻不会介意吧。智者：智者：智者：智者：我认为你不够严谨，我认为你不够严谨，我认为你不够严谨，我认为你不够严谨，“冬日冬日冬日冬日”指的是一般的冬天的日子，指的是一般的冬天的日子，指的是一般的冬天的日子，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。而不是某个特别的日子，如圣诞节。而不是某个特别的日子，如圣诞节。而不是某个特别的日子，如圣诞节。6约翰约翰.西尔勒西尔勒(John Searle)的的“中文屋子中文屋子”71956年夏季年夏季,在美国在美国Boston，Dartmoth大学大学,由年轻数学家由年轻数学家McCarthy(斯坦福大学教授斯坦福大学教授)和他的三位朋友和他的三位朋友Minsky(哈佛大学哈佛大学数学神经学家数学神经学家,MIT教授教授),Rochester(IBM公司信息研究中心负责公司信息研究中心负责)、信息学家、信息学家Shannon(贝尔实验室信息部数学研究员贝尔实验室信息部数学研究员)共同发起，共同发起，邀请邀请IBM公司的公司的Moore和和Samuel、MIT的的Selfridge和和Solomonff以及以及RAND公司和公司和Carnagie工科大学的工科大学的Newell和和Simon等人参加等人参加夏季学术讨论会夏季学术讨论会,历时二个月。在这次历史性的聚会上历时二个月。在这次历史性的聚会上,McCarthy提议正式采用提议正式采用人工智能人工智能（Artificial Intelligence）这一这一术语。术语。简称简称AI,从而开创了人工智能的研究方向和学科。从而开创了人工智能的研究方向和学科。8人工智能概念的一般描述人工智能概念的一般描述 部分学者对人工智能概念的描述：部分学者对人工智能概念的描述：人工智能是那些与人的思维相关的活动，诸如决策、人工智能是那些与人的思维相关的活动，诸如决策、问题求解和学习等的自动化（问题求解和学习等的自动化（Bellman,1978Bellman,1978）；）；人工智能是一种计算机能够思维，使机器具有智力人工智能是一种计算机能够思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试（的激动人心的新尝试（Haugeland,1985Haugeland,1985）；）；人工智能是研究如何让计算机做现阶段只有人才能人工智能是研究如何让计算机做现阶段只有人才能做得好的事情（做得好的事情（Rich Knight,1991Rich Knight,1991）；）；人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算的研究（的研究（Winston,1992Winston,1992）；）；广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为（为（NilssonNilsson，19981998）。）。Stuart Russell Stuart Russell和和Peter NorvigPeter Norvig则把已有的一些人工智能定则把已有的一些人工智能定义分为义分为4 4类：像人一样思考的系统、像人一样行动的系统、类：像人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地思考的系统、理性地行动的系统（理性地思考的系统、理性地行动的系统（20032003）。）。9人工智能是一门新思想、人工智能是一门新思想、新观念、新理论、新技术不新观念、新理论、新技术不断出现的学科，是在计算机、断出现的学科，是在计算机、控制论、信息论、数学、心控制论、信息论、数学、心理学、哲学、语言学等多种理学、哲学、语言学等多种学科相互综合、相互渗透的学科相互综合、相互渗透的基础上发展起来的一门交叉基础上发展起来的一门交叉性的边缘学科。性的边缘学科。10弱弱AI与强与强AIn n弱人工智能的断言弱人工智能的断言弱人工智能的断言弱人工智能的断言:“:“:“:“机器能够智能地行动机器能够智能地行动机器能够智能地行动机器能够智能地行动”n n强人工智能的断言强人工智能的断言强人工智能的断言强人工智能的断言:“:“:“:“能够如此行事的机器确实是在思考能够如此行事的机器确实是在思考能够如此行事的机器确实是在思考能够如此行事的机器确实是在思考”对于弱人工智能的假设对于弱人工智能的假设对于弱人工智能的假设对于弱人工智能的假设,AI,AI,AI,AI的成就可以证明，关于强人工智能，的成就可以证明，关于强人工智能，的成就可以证明，关于强人工智能，的成就可以证明，关于强人工智能，更多的是哲学上的争论更多的是哲学上的争论更多的是哲学上的争论更多的是哲学上的争论脑智能和群智能脑智能和群智能n脑（主要指人脑）的宏观心理层次的智能表现称为脑智能。脑（主要指人脑）的宏观心理层次的智能表现称为脑智能。n由群体行为所表现出的智能称为群智能。由群体行为所表现出的智能称为群智能。脑智能和群智能是属于不同层次的智能：脑智能和群智能是属于不同层次的智能：n脑智能是一种个体智能。脑智能是一种个体智能。n群智能是一种社会智能，群智能是一种社会智能，或者说系统智能。或者说系统智能。11“机器智能、智能机器机器智能、智能机器机器智能、智能机器机器智能、智能机器”人工智能的目标人工智能的目标vv机器智能（近期目标）：研究如何提高机器应用的智能水机器智能（近期目标）：研究如何提高机器应用的智能水机器智能（近期目标）：研究如何提高机器应用的智能水机器智能（近期目标）：研究如何提高机器应用的智能水平，把机器用得更聪明。如平，把机器用得更聪明。如平，把机器用得更聪明。如平，把机器用得更聪明。如IBMIBMIBMIBM的的的的“深蓝深蓝深蓝深蓝”计算机计算机计算机计算机32323232个个个个CPUCPUCPUCPU每个每个每个每个CPUCPUCPUCPU有有有有16161616个协处理器个协处理器个协处理器个协处理器每个每个每个每个CPUCPUCPUCPU有有有有256M256M256M256M内存内存内存内存每个每个每个每个CPUCPUCPUCPU的处理速度为的处理速度为的处理速度为的处理速度为200200200200万步万步万步万步/秒秒秒秒vv智能机器（远期目标）智能机器（远期目标）智能机器（远期目标）智能机器（远期目标）:研究如何设计和制造具有更高智能研究如何设计和制造具有更高智能研究如何设计和制造具有更高智能研究如何设计和制造具有更高智能水平的、更聪明的计算机。非冯水平的、更聪明的计算机。非冯水平的、更聪明的计算机。非冯水平的、更聪明的计算机。非冯诺曼式结构、联想记忆、自诺曼式结构、联想记忆、自诺曼式结构、联想记忆、自诺曼式结构、联想记忆、自动编程、自学习、自适应、用自然语言交互式人机双向通信、动编程、自学习、自适应、用自然语言交互式人机双向通信、动编程、自学习、自适应、用自然语言交互式人机双向通信、动编程、自学习、自适应、用自然语言交互式人机双向通信、直接输入、处理、输出各种自然信息、具有自组织、自修复能直接输入、处理、输出各种自然信息、具有自组织、自修复能直接输入、处理、输出各种自然信息、具有自组织、自修复能直接输入、处理、输出各种自然信息、具有自组织、自修复能力。力。力。力。12 1 1 1 1、智能软件智能软件智能软件智能软件：有一定知识与智能的软件：有一定知识与智能的软件：有一定知识与智能的软件：有一定知识与智能的软件 2 2 2 2、智能设备、智能设备、智能设备、智能设备：嵌入了某种智能软件的设备：嵌入了某种智能软件的设备：嵌入了某种智能软件的设备：嵌入了某种智能软件的设备 3 3 3 3、AgentAgentAgentAgent：智能主体，：智能主体，：智能主体，：智能主体，是一类在特定环境下能感知环境，并是一类在特定环境下能感知环境，并是一类在特定环境下能感知环境，并是一类在特定环境下能感知环境，并能自治地运行以代表其设计者或使用者实现一系列目标的计算能自治地运行以代表其设计者或使用者实现一系列目标的计算能自治地运行以代表其设计者或使用者实现一系列目标的计算能自治地运行以代表其设计者或使用者实现一系列目标的计算实体或程序。实体或程序。实体或程序。实体或程序。人工智能可以认为就是研究和建造人工智能可以认为就是研究和建造人工智能可以认为就是研究和建造人工智能可以认为就是研究和建造AgentAgentAgentAgent。Agent Agent Agent Agent是是是是具有信念、愿望、意图、能力、选择、承诺等心智状态的实具有信念、愿望、意图、能力、选择、承诺等心智状态的实具有信念、愿望、意图、能力、选择、承诺等心智状态的实具有信念、愿望、意图、能力、选择、承诺等心智状态的实体。具有一定的体。具有一定的体。具有一定的体。具有一定的自主性自主性自主性自主性：试图自治地、独立地完成任务，不受：试图自治地、独立地完成任务，不受：试图自治地、独立地完成任务，不受：试图自治地、独立地完成任务，不受它人控制；它人控制；它人控制；它人控制；反应性反应性反应性反应性：对环境的感知和影响；：对环境的感知和影响；：对环境的感知和影响；：对环境的感知和影响；社会性社会性社会性社会性：可以和环：可以和环：可以和环：可以和环境交互，与其他境交互，与其他境交互，与其他境交互，与其他AgentAgentAgentAgent通信，通过规划达到目标；通信，通过规划达到目标；通信，通过规划达到目标；通信，通过规划达到目标；适应性适应性适应性适应性：适：适：适：适应环境的变化（学习机制）；应环境的变化（学习机制）；应环境的变化（学习机制）；应环境的变化（学习机制）；长寿性；移动性长寿性；移动性长寿性；移动性长寿性；移动性 人工智能的表现形式人工智能的表现形式13多多多多AgentAgentAgentAgent系统主要研究在逻辑上或物理上分离的多个系统主要研究在逻辑上或物理上分离的多个系统主要研究在逻辑上或物理上分离的多个系统主要研究在逻辑上或物理上分离的多个AgentAgentAgentAgent之间之间之间之间进行协调智能行为（如机器人足球赛），最终实现问题求解。进行协调智能行为（如机器人足球赛），最终实现问题求解。进行协调智能行为（如机器人足球赛），最终实现问题求解。进行协调智能行为（如机器人足球赛），最终实现问题求解。主要应用在对现实世界和社会的模拟。主要应用在对现实世界和社会的模拟。主要应用在对现实世界和社会的模拟。主要应用在对现实世界和社会的模拟。有人把有人把有人把有人把AIAIAIAI的目标定义为的目标定义为的目标定义为的目标定义为“构造能表现出一定智能行为的构造能表现出一定智能行为的构造能表现出一定智能行为的构造能表现出一定智能行为的AgentAgentAgentAgent”。在软件开发方面，在软件开发方面，在软件开发方面，在软件开发方面，“面向面向面向面向AgentAgentAgentAgent技术技术技术技术”将是继面向对将是继面向对将是继面向对将是继面向对象技术之后的又一个突破。它克服了面向对象技术的几个不象技术之后的又一个突破。它克服了面向对象技术的几个不象技术之后的又一个突破。它克服了面向对象技术的几个不象技术之后的又一个突破。它克服了面向对象技术的几个不足：足：足：足：（1 1 1 1）只有被动等待调用、没有自发执行只有被动等待调用、没有自发执行只有被动等待调用、没有自发执行只有被动等待调用、没有自发执行 （2 2 2 2）无法自然）无法自然）无法自然）无法自然地模拟现实世界中的感知能力地模拟现实世界中的感知能力地模拟现实世界中的感知能力地模拟现实世界中的感知能力 （3 3 3 3）现实世界中调用方式的）现实世界中调用方式的）现实世界中调用方式的）现实世界中调用方式的知识（如同步知识（如同步知识（如同步知识（如同步/异步地执行）是被调用方拥有的，调用方不需异步地执行）是被调用方拥有的，调用方不需异步地执行）是被调用方拥有的，调用方不需异步地执行）是被调用方拥有的，调用方不需考虑，而考虑，而考虑，而考虑，而OOOOOOOO世界中这个知识被转移到了调用方。世界中这个知识被转移到了调用方。世界中这个知识被转移到了调用方。世界中这个知识被转移到了调用方。Agent Agent Agent Agent可以通过协议、通信、交互行为等方式有机构成复杂可以通过协议、通信、交互行为等方式有机构成复杂可以通过协议、通信、交互行为等方式有机构成复杂可以通过协议、通信、交互行为等方式有机构成复杂社会组织或系统。社会组织或系统。社会组织或系统。社会组织或系统。“面向面向面向面向AgentAgentAgentAgent程序设计程序设计程序设计程序设计”已在已在已在已在InternetInternetInternetInternet上应用。上应用。上应用。上应用。“面向面向面向面向AgentAgentAgentAgent软件工程软件工程软件工程软件工程”的研究也开始兴起。的研究也开始兴起。的研究也开始兴起。的研究也开始兴起。14情感计算是关于情感、情感产生以及影响情感方面的计算情感计算是关于情感、情感产生以及影响情感方面的计算情感计算是关于情感、情感产生以及影响情感方面的计算情感计算是关于情感、情感产生以及影响情感方面的计算,其目其目其目其目的是赋予计算机识别、理解、表达和适应人情感的能力。的是赋予计算机识别、理解、表达和适应人情感的能力。的是赋予计算机识别、理解、表达和适应人情感的能力。的是赋予计算机识别、理解、表达和适应人情感的能力。情感计算技术通过各种传感器获取由人的情感情感计算技术通过各种传感器获取由人的情感情感计算技术通过各种传感器获取由人的情感情感计算技术通过各种传感器获取由人的情感（爱、恨（爱、恨）和情绪和情绪(喜、怒、哀、乐喜、怒、哀、乐)所引起的表情及生理变化信号，所引起的表情及生理变化信号，所引起的表情及生理变化信号，所引起的表情及生理变化信号，利用利用利用利用“情感模型情感模型情感模型情感模型”对这些信号进行识别，从而理解人的情感并对这些信号进行识别，从而理解人的情感并对这些信号进行识别，从而理解人的情感并对这些信号进行识别，从而理解人的情感并做出适当的响应。做出适当的响应。做出适当的响应。做出适当的响应。4 4、情感计算、情感计算15人工智能的分支领域人工智能的分支领域 基于脑功能模拟的领域划分基于脑功能模拟的领域划分基于脑功能模拟的领域划分基于脑功能模拟的领域划分 机器感知机器感知机器感知机器感知（机器视觉、听觉（机器视觉、听觉（机器视觉、听觉（机器视觉、听觉-模式识别）模式识别）模式识别）模式识别）一旦实现，将超过人类自身一旦实现，将超过人类自身一旦实现，将超过人类自身一旦实现，将超过人类自身 机器联想机器联想机器联想机器联想:基于内容记忆而非地址记忆的基于内容记忆而非地址记忆的基于内容记忆而非地址记忆的基于内容记忆而非地址记忆的“联想存储技术联想存储技术联想存储技术联想存储技术 机器推理机器推理机器推理机器推理：逻辑演绎与非经典逻辑（模态逻辑、时态逻辑、：逻辑演绎与非经典逻辑（模态逻辑、时态逻辑、：逻辑演绎与非经典逻辑（模态逻辑、时态逻辑、：逻辑演绎与非经典逻辑（模态逻辑、时态逻辑、模糊逻辑、非单调逻辑等）；确定性推理和不确定性推理；模糊逻辑、非单调逻辑等）；确定性推理和不确定性推理；模糊逻辑、非单调逻辑等）；确定性推理和不确定性推理；模糊逻辑、非单调逻辑等）；确定性推理和不确定性推理；串行推理与并行推理；范例推理、串行推理与并行推理；范例推理、串行推理与并行推理；范例推理、串行推理与并行推理；范例推理、数值化推理数值化推理数值化推理数值化推理。机器学习机器学习机器学习机器学习：获取知识、发现规律、：获取知识、发现规律、：获取知识、发现规律、：获取知识、发现规律、修正自身行为修正自身行为修正自身行为修正自身行为16 机器理解机器理解机器理解机器理解：自然语言理解、图象理解等：自然语言理解、图象理解等：自然语言理解、图象理解等：自然语言理解、图象理解等 理解的判别标准理解的判别标准理解的判别标准理解的判别标准 1 1 1 1）能成功回答与输入材料有关的问题）能成功回答与输入材料有关的问题）能成功回答与输入材料有关的问题）能成功回答与输入材料有关的问题 2 2 2 2）具有对所给材料进行摘要的功能）具有对所给材料进行摘要的功能）具有对所给材料进行摘要的功能）具有对所给材料进行摘要的功能 3 3 3 3）能用不同词语叙述所给材料）能用不同词语叙述所给材料）能用不同词语叙述所给材料）能用不同词语叙述所给材料 4 4 4 4）具有从一种语言转译成另一种语言的能力）具有从一种语言转译成另一种语言的能力）具有从一种语言转译成另一种语言的能力）具有从一种语言转译成另一种语言的能力目前以受限自然语言的理解为主目前以受限自然语言的理解为主目前以受限自然语言的理解为主目前以受限自然语言的理解为主 机器行为机器行为机器行为机器行为：机器人行动规划：机器人行动规划：机器人行动规划：机器人行动规划17自然计算自然计算自然计算自然计算:是模拟自然界的生物或者物理现象而设计的各种计算系是模拟自然界的生物或者物理现象而设计的各种计算系是模拟自然界的生物或者物理现象而设计的各种计算系是模拟自然界的生物或者物理现象而设计的各种计算系统的统称。是模拟群智能的。计算智能以数值数据为基础，主要统的统称。是模拟群智能的。计算智能以数值数据为基础，主要统的统称。是模拟群智能的。计算智能以数值数据为基础，主要统的统称。是模拟群智能的。计算智能以数值数据为基础，主要通过数值计算进行问题求解。基础多为数据而非知识。通过数值计算进行问题求解。基础多为数据而非知识。通过数值计算进行问题求解。基础多为数据而非知识。通过数值计算进行问题求解。基础多为数据而非知识。基于研究途径与实现技术的领域划分基于研究途径与实现技术的领域划分符号智能：符号智能：符号智能：符号智能：智能系统可以理解为某种符号逻辑运算系统，智能系统可以理解为某种符号逻辑运算系统，智能系统可以理解为某种符号逻辑运算系统，智能系统可以理解为某种符号逻辑运算系统，以符以符以符以符号形式的知识和信息为基础，主要通过逻辑推理，运用知识进号形式的知识和信息为基础，主要通过逻辑推理，运用知识进号形式的知识和信息为基础，主要通过逻辑推理，运用知识进号形式的知识和信息为基础，主要通过逻辑推理，运用知识进行问题求解。行问题求解。行问题求解。行问题求解。以知识为基础。即所谓传统人工智能。以知识为基础。即所谓传统人工智能。以知识为基础。即所谓传统人工智能。以知识为基础。即所谓传统人工智能。目前主要存在三大领域目前主要存在三大领域目前主要存在三大领域目前主要存在三大领域:生物启发的计算生物启发的计算生物启发的计算生物启发的计算,如人工神经网络、模糊如人工神经网络、模糊如人工神经网络、模糊如人工神经网络、模糊系统、演化计算、系统、演化计算、系统、演化计算、系统、演化计算、DNADNADNADNA计算、生物群智能以及人工免疫系统等计算、生物群智能以及人工免疫系统等计算、生物群智能以及人工免疫系统等计算、生物群智能以及人工免疫系统等（计算智能计算智能计算智能计算智能）;社会与文化启发的算法社会与文化启发的算法社会与文化启发的算法社会与文化启发的算法,包括主体计算、文化算法等包括主体计算、文化算法等包括主体计算、文化算法等包括主体计算、文化算法等;物理启发的计算物理启发的计算物理启发的计算物理启发的计算,包括量子计算、模拟退火算法等。按照这一观点，包括量子计算、模拟退火算法等。按照这一观点，包括量子计算、模拟退火算法等。按照这一观点，包括量子计算、模拟退火算法等。按照这一观点，智能产生于生物进化中，用进废退、优胜劣汰，适应能力强的结智能产生于生物进化中，用进废退、优胜劣汰，适应能力强的结智能产生于生物进化中，用进废退、优胜劣汰，适应能力强的结智能产生于生物进化中，用进废退、优胜劣汰，适应能力强的结构保存下来，智能水平也随之提高。这些方法往往具有自学习、构保存下来，智能水平也随之提高。这些方法往往具有自学习、构保存下来，智能水平也随之提高。这些方法往往具有自学习、构保存下来，智能水平也随之提高。这些方法往往具有自学习、自组织、自适应的特征和简单、通用、鲁棒性强、适于并行处理自组织、自适应的特征和简单、通用、鲁棒性强、适于并行处理自组织、自适应的特征和简单、通用、鲁棒性强、适于并行处理自组织、自适应的特征和简单、通用、鲁棒性强、适于并行处理的优点。的优点。的优点。的优点。18I的发展历史（形成时期，（形成时期，195619566565）自然语言的机器翻译。自然语言的机器翻译。自然语言的机器翻译。自然语言的机器翻译。1953195319531953年，美国乔治大学，年，美国乔治大学，年，美国乔治大学，年，美国乔治大学，1954195419541954年年年年IBMIBMIBMIBM公司在公司在公司在公司在701701701701计算机上做俄译英的公开表演。计算机上做俄译英的公开表演。计算机上做俄译英的公开表演。计算机上做俄译英的公开表演。利用计算机证明数学定理。利用计算机证明数学定理。利用计算机证明数学定理。利用计算机证明数学定理。1956195619561956年，年，年，年，NewellNewellNewellNewell和和和和SimonSimonSimonSimon，用程序，用程序，用程序，用程序Logic TheoristLogic TheoristLogic TheoristLogic Theorist证明数学原理第二章中的证明数学原理第二章中的证明数学原理第二章中的证明数学原理第二章中的38383838条定理，条定理，条定理，条定理，1963196319631963年证明全部年证明全部年证明全部年证明全部52525252条定理。条定理。条定理。条定理。1956195619561956年，年，年，年，SamuelSamuelSamuelSamuel研制了第一个跳棋程序研制了第一个跳棋程序研制了第一个跳棋程序研制了第一个跳棋程序，具有学习功能，打，具有学习功能，打，具有学习功能，打，具有学习功能，打败一个州冠军。败一个州冠军。败一个州冠军。败一个州冠军。1956195619561956年，年，年，年，SelfridgeSelfridgeSelfridgeSelfridge研制第一个字符识别程序。研制第一个字符识别程序。研制第一个字符识别程序。研制第一个字符识别程序。1959195919591959年，又提年，又提年，又提年，又提出功能更强的出功能更强的出功能更强的出功能更强的模式识别模式识别模式识别模式识别。1957195719571957年，年，年，年，Newell Newell Newell Newell，ShawShawShawShaw和和和和SimonSimonSimonSimon研究不依赖具体领域的研究不依赖具体领域的研究不依赖具体领域的研究不依赖具体领域的通用通用通用通用解题程序解题程序解题程序解题程序GPSGPSGPSGPS 1965196519651965年，年，年，年，RobinsonRobinsonRobinsonRobinson提出消解法（即归结原理）提出消解法（即归结原理）提出消解法（即归结原理）提出消解法（即归结原理），掀起研究计，掀起研究计，掀起研究计，掀起研究计算机定理证明的又一次高潮。算机定理证明的又一次高潮。算机定理证明的又一次高潮。算机定理证明的又一次高潮。19AI牛人牛人Newell,Simon等早期所吹的等早期所吹的“牛皮牛皮”不出不出不出不出1010年，计算机将成为年，计算机将成为年，计算机将成为年，计算机将成为世界象棋冠军世界象棋冠军世界象棋冠军世界象棋冠军。不出不出不出不出1010年，计算机将年，计算机将年，计算机将年，计算机将发现和证明重要的数学定理发现和证明重要的数学定理发现和证明重要的数学定理发现和证明重要的数学定理。不出不出不出不出1010年，计算机将能年，计算机将能年，计算机将能年，计算机将能谱写具有优秀作曲家水平的乐曲谱写具有优秀作曲家水平的乐曲谱写具有优秀作曲家水平的乐曲谱写具有优秀作曲家水平的乐曲。不出不出不出不出1010年，大多数年，大多数年，大多数年，大多数心理学理论将在计算机上形成心理学理论将在计算机上形成心理学理论将在计算机上形成心理学理论将在计算机上形成。有人甚至断言，有人甚至断言，有人甚至断言，有人甚至断言，2020世纪世纪世纪世纪8080年代将全面实现年代将全面实现年代将全面实现年代将全面实现AIAI，20002000年机年机年机年机器智能超过人。器智能超过人。器智能超过人。器智能超过人。20I的发展历史（形成时期）消解法（归结原理）能力有限，如：证明两个连续函数之和仍消解法（归结原理）能力有限，如：证明两个连续函数之和仍消解法（归结原理）能力有限，如：证明两个连续函数之和仍消解法（归结原理）能力有限，如：证明两个连续函数之和仍是连续函数，推了是连续函数，推了是连续函数，推了是连续函数，推了10101010万步还没有推出来。万步还没有推出来。万步还没有推出来。万步还没有推出来。SamuelSamuelSamuelSamuel的下棋程序的下棋程序的下棋程序的下棋程序1965196519651965年被世界冠军年被世界冠军年被世界冠军年被世界冠军HelmannHelmannHelmannHelmann四连胜。四连胜。四连胜。四连胜。机器翻译闹出不少笑话机器翻译闹出不少笑话机器翻译闹出不少笑话机器翻译闹出不少笑话 “The spirit is willing but the flesh is weakThe spirit is willing but the flesh is weakThe spirit is willing but the flesh is weakThe spirit is willing but the flesh is weak”（心有余而心有余而心有余而心有余而力不足）力不足）力不足）力不足）。机器翻译过程：英语机器翻译过程：英语机器翻译过程：英语机器翻译过程：英语 俄语俄语俄语俄语 英语英语英语英语结果被译为：结果被译为：结果被译为：结果被译为：“The vodka is good but the meat is The vodka is good but the meat is The vodka is good but the meat is The vodka is good but the meat is spoiledspoiledspoiledspoiled”，意思是，意思是，意思是，意思是“伏特加是好的，可是肉馊了伏特加是好的，可是肉馊了伏