计算机AI人工智能的发展.pdf

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1、计算机 AI 人工智能的发展班级：自 101姓名：周玖高学号：101214【摘要】【摘要】人工智能是一门极富挑战性的科学， 但也是一门边沿学科。 它属于自然科学和社会科学的交叉。涉及的学科主要有哲学、认知科学、数学、神经生理学、心理学、计算机科学、信息论、控制论、不定性论、仿生学等。人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为 AI。 。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支， 它企图了解智能的实质， 并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、

2、 语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。【关键词】【关键词】人工智能；应用领域；发展方向；人工检索；一人工智能定义：一人工智能定义：人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支， 它企图了解智能的实质， 并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器， 该领域的研究包括机器人、 语言识别、 图像识别、 自然语言处理和专家系统等。人工智能（Artificial Intelligence）, 英文缩写为 AI, 是一门由计算机

3、科学、 控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、 数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性的新学科。人工智能的研究课题涵盖面很广，包括了许多不同的研究领域。在这些研究领域中，其共同的基本特点是让机器学会“思考” ，成为智能机器（Intelligenc machine)。二基本简介二基本简介人工智能，英文单词 ARTILECT，来源于 雨果德加里斯 的著作“人工智能”一词最初是在 1956 年 DARTMOUTH 学会上提出的。从那以后，研究者们发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包

4、括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等， 总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是 不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的，如今计算机不但能完成这种计算，而且能够比人脑做得更快、更准确，因此当代人已不再把这种计算看 作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”，可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的， 人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。 它一方面不断获得新的进展， 另一方面又转向更有意义、更加困难的目标。三人工智能的起源和历史

5、三人工智能的起源和历史人工智能的传说可以追溯到古埃及， 人工智能的思想萌芽可以追溯到十七世纪的巴斯卡和莱布尼茨，他们较早萌生了有智能的机器的想法。十九世纪，英国数学家布尔和德.摩尔根提出了“思维定律”，这些可谓是人工智能的开端。十九世纪二十年代，英国科学家巴贝奇设计了第一架“计算机器”，它被认为是计算机硬件，也是人工智能硬件的前身。从 1956 年正式提出人工智能学科算起，50 多年来，取得长足的发展，成为一门广泛的交叉和前沿科学。总的说来， 人工智能的目的就是让计算机这台机器能够像人一样思考。如果希望做出一台能够思考的机器，那就必须知道什么是思考， 更进一步讲就是什么是智慧。什么样的机器才是

6、智慧的呢？科学家已经作出了汽车，火车，飞机，收音机等等，它们模仿我们身体器官的功能，但是能不能模仿人类大脑的功能呢？到目前为止， 我们也仅仅知道这个装在我们天灵盖里面的东西是由数十亿个神经细胞组成的器官，我们对这个东西知之甚少，模仿它或许是天下最困难的事情了。当计算机出现后，人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工具，在以后的岁月中，无数科学家为这个目标努力着。如今 人工智能已经不再是几个科学家的专利了， 全世界几乎所有大学的计算机系都有人在研究这门学科，学习计算机的大学生也必须学习这样一门课程，在大家不懈的努 力下，如今计算机似乎已经变得十分聪明了。例如，1997 年 5 月，IBM 公司研

7、制的深蓝（DEEP BLUE）计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫（KASPAROV）。大家或许不会注意到，在一些地方计算机帮助人进行其它原来只属于人类的工作，计算机 以它的高速和准确为人类发挥着它的作用。人工智能始终是计算机科学的前沿学科，计算机编程语言和其它计算机软件都因为有了人工智能的进展而得以存在。1.1.计算机时代计算机时代1941 年的一项发明使信息存储和处理的各个方面都发生了革命.这项同时在美国和德国出现的 发明就是电子计算机.第一台计算机要占用几间装空调的大房间，对程序员来说是场噩梦：仅仅为运行一 个程序就要设置成千的线路.1949年改进后的能存储程序的计算机使得输入程序变得简单

8、些，而且计算机 理论的发展产生了计算机科学，并最终促使了人工智能的出现.计算机这个用电子方式处理数据的发明，为人工智能的可能实现提供了一种媒介. 2. 2.竞赛时代竞赛时代以人类的智慧创造出堪与人类大脑相平行的机器脑（人工智能），对人类来说是一个极具诱惑的领域， 人类为了实现这一梦 想也已经奋斗了很多个年头了。而从一个语言研究者的角度来看，要让机器与人之间自由交流那是相当困难的，甚至可以说可能会是一个永无答案的问题。人类的语 言，人类的智能是如此的复杂，以至于我们的研究还并未触及其导向本质的外延部分的边沿。3.3.大量程序时代大量程序时代70 年代另一个进展是专家系统.专家系统可以预测在一定条

9、件下某种解的概率.由于当时计算机已 有巨大容量，专家系统有可能从数据中得出规律.专家系统的市场应用很广.十年间，专家系统被用于股市预 测，帮助医生诊断疾病，以及指示矿工确定矿藏位置等.这一切都因为专家系统存储规律和信息的能力而成为可能4.4.从实验室到日常生活从实验室到日常生活21 世纪在分布式人工智能与多智能主体系统、人工思维模型、知识系统（包括专家系统、知识库系统和智能决策系统） 、知识发现与数据挖掘（从大量的、不完全的、模糊的、有噪声的数据中挖掘出对我们有用的知识） 、遗传与演化计算（通过对生物遗传与进化理论的模拟，揭示出人的智能进化规律） 、人工生命（通过构造简单的人工生命系统（如：机

10、器虫）并观察其行为，探讨初级智能的奥秘） 、人工智能应用（如：模糊控制、智能大厦、智能人机接口、智能机器人等）等方面有重大的突破。四人工智能技术的发展前景四人工智能技术的发展前景1 人工智能的发展趋势技术的发展总是超乎人们的想象，要准确地预测人工智能的未来是不可能的。但是，从目前的一些前瞻性研究可以看出，未来人工智能可能会向以下几个方面发展:模糊处理、并行化、神经网络和机器情感。2 人工智能的发展潜力巨大人工智能作为一个整体的研究才刚刚开始,离我们的目标还很遥远，但人工智能在某些方面将会有大的突破。(1)自动推理是人工智能最经典的研究分支,其基本理论是人工智能其它分支的共同基础。一直以来自动推

11、理都是人工智能研究的最热门内容之一,其中知识系统的动态演化特征及可行性推理的研究是最新的热点,很有可能取得大的突破。(2)机器学习的研究取得长足的发展。许多新的学习方法相继问世并获得了成功的应用,如增强学习算法、reinforcement learning 等。也应看到,现有的方法处理在线学习方面尚不够有效,寻求一种新的方法,以解决移动机器人、自主 agent、智能信息存取等研究中的在线学习问题是研究人员共同关心的问题,相信不久会在这些方面取得突破。(3)自然语言处理是 AI 技术应用于实际领域的典型范例,经过 A I研究人员的艰苦努力,这一领域已获得了大量令人瞩目的理论与应用成果。许多产品已

12、经进入了众多领域。智能信息检索技术在 Internet 技术的影响下,近年来迅猛发展,已经成为了 AI 的一个独立研究分支。由于信息获取与精化技术已成为当代计算机科学与技术研究中迫切需要研究的课题,将 A I技术应用于这一领域的研究是人工智能走向应用的契机与突破口。从近年的人工智能发展来看,这方面的研究已取得了可喜的进展。3人工智能的未来与挑战人工智能研究的主要目标,就是希望用现代科学技术的手段来扩展人类智能系统的能力3 ,那么人工智能未来的发展方向有哪些更值得关注的呢? 本文从四方面进行了阐述:人工智能技术与生物技术、电子技术结合研究生物电子体,与脑科学、信息处理技术结合研究大脑信息处理模型

13、,与网络技术、软件技术结合研究网络智能软件,与通讯技术、控制技术结合研究家庭机器人。在机器翻译技术的发展过程中，几乎涉及到了人工智能技术发展中的所有上述问题。 应该说，如果机器翻译界(乃至人工智能界)能够克服在没有确立基本方法论的状态下急于进行实际应用课题的盲目探索， 而是更广泛地吸收科学界的不同意见， 投入更多的精力不断进行人工智能基本方法论的探讨，将不会经历如此漫长的艰苦探索。机器翻译技术目前的处境，值得整个人工智能界思考。五五. .计算机人工智能的目的与方法计算机人工智能的目的与方法目的：目的： 1）通过计算机技术模拟人脑智能，替代人类解决生产、生活中的具体问题。 2）通过计算机技术延伸

14、人类智力，提高人类解决生产、生活中的具体问题的能力。 3）通过计算机技术研究和推动人类智力发展。方法：方法： 1）将对象信息转换为计算机内码（数字化信息）。 2）建立相关知识库和知识应用模型（包括各种算法和知识推理的逻辑运算方法）。 3）通过计算机程序语言实现对象信息的加工处理。无论是替代、延伸，还是研究和推动人脑智能，我们必须首先明确：人工智能是对机器智能的发现科学？还是一种实用工程技术？从人工智能的定义看，人工智能只是一种实用工程技术。六科学介绍六科学介绍实际应用机器视觉：指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别，专家系统,智能搜索，定理证明，博弈，自动程序设计，智能控制，机器人

15、学，语言和图像理解，遗传编程等。学科范畴人工智能是一门边沿学科，属于自然科学和社会科学的交叉。涉及学科哲学和认知科学，数学，神经生理学，心理学，计算机科学，信息论，控制论，不定性论研究范畴自然语言处理，知识表现，智能搜索，推理，规划，机器学习，知识获取，组合调度问题， 感知问题， 模式识别， 逻辑程序设计软计算， 不精确和不确定的管理，人工生命，神经网络，复杂系统，遗传算法，意识和人工智能计算机人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。对于人的思维模拟可以从两条道路进行，一是结构模拟，仿照人脑的结构机制，制造出“类人脑”的机器；二是功能模拟，暂时撇开人脑的内部结构，而从其功能过程进行

16、模拟。现代电子计算机的产生便是对人脑思维功能的模拟，是对人脑思维的信息过程的模拟。人工智能如今不断地迅猛发展，尤其是 2008 年经济危机后， 美日欧希望借机器人等实现再工业化，工业机器人以比以往任何时候更快的速度发展， 更加带动了弱人工智能和相关领域产业的不断突破，很多必须用人来做的工作如今已经能用机器人实现。而强人工智能则暂时处于瓶颈，还需要科学家们和人类的努力。结论结论人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为 （如学习、 推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机， 使计算机能实现更高层次的应用。人工智能几乎涉及到是自然科学和社会科

17、学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、 灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学， 数学也进入语言、 思维领域， 人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。人工智能体现在思维、感知、行为三个层次。它主要模拟眼神、扩展人的智能。其研究内容可以分为机器思维和思维机器、机器行为和行为机器、机器感知和感知机器、三个层次。

18、人工智能研究与应用虽然取得了不少成果，但离全面推广应用还有很大距离，还有很多问题需要许多学科的共同研究。我们至少要经历几代人的坚持奋斗， 进行多学科联合协作研究， 才可能基本上解开“人工智能”之谜，使人工智能理论达到一个更高水平。参考文献参考文献（1）蔡自心人工智能及其应用M 北京、清华大学出版社2003（2）元慧议当人工智能的应用领域与发展状态 福建电脑2008（3）马秀荣简述人工智能技术在在网络安全管理中的应用呼伦贝尔学院报2005（4）曾雪峰论人工智能的研究与发展 现代工业2009（13）（5）刘玉然谈谈人工智能在企业管理中的应用J 价值工程2003（6）焦加麟、徐良贤、戴克昌人工智能在智能教学系统中的应用J 计算机传真2003（7） 张海燕、 刘镇清 人工智能及其在超声无损检测中应用 J 无损检测 2001