人 工 智 能 简 介 辽宁工业大学 电子与信息工程学院 软件教研室.

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1 人 工 智 能 简 介 辽宁工业大学 电子与信息工程学院 软件教研室

2 人工智能注著名成果：国际象棋的人机大战 前苏联国际象棋世界冠军卡斯帕洛夫 IBM 超级计算机 热身赛（1996年2月）
计算机：深蓝(DeepBlue)，AS/6000 SP大规模多用途并行处理机，含 32 个处理器，每秒能分析 2 亿步棋 比赛结果：4（人）: 2（机）

3 正式交锋（1997年2月） 比赛结果：2.5（人）： 3.5（机） 正式交锋（2003年2月） 计算机：小深蓝 比赛结果：3 : 3

4 人机大战其实是展示人工智能的研究水平与成果
国际象棋人机大战 前苏联国际象棋世界冠军卡斯帕洛夫 德国 X3D-弗里茨 比赛时间：2003年11月 比赛结果：2（人）: 2（机） 人机大战其实是展示人工智能的研究水平与成果

5 绪论 1.1 人工智能的定义 1.2 人工智能的诞生与发展历史 1.3 人工智能与人类智能 1.4 人工智能的工作原理及实现方法 1.5人工智能的研究与应用领域

6 1.1 人工智能的定义 宇宙中的两大问题： 人类是如何思考的？ 人类之外的物体是否有思维？

7 1.1 人工智能的定义 智能的含义： 智能是人类理解和学习事情的能力。 智能是思考和理解问题的能力而非本能或自动地处理问题。
1.1 人工智能的定义 智能的含义： 智能是人类理解和学习事情的能力。 智能是思考和理解问题的能力而非本能或自动地处理问题。 （大英基础词典，柯林斯，伦敦，1990年） 思考的含义： 思考是使用大脑考虑问题或创造新思想的活动。 智能可以定义为“学习和理解事物、解决问题并做出决断的 能力”。

8 1.1 人工智能的定义 人工智能 (Artificial Intelligence) ，又称机器智能 (Machine Intelligence) 是计算机科学中的一门边缘学科 人工智能诞生于1956年 成果多、应用广、波折多、争议大

9 自然智能：人类所具有的智力和行为能力，具体包括判断、理解、推断、学习、适应性等等
1.1 人工智能的定义 自然智能：人类所具有的智力和行为能力，具体包括判断、理解、推断、学习、适应性等等 如果机器（计算机）能够执行这样的任务，就可 以认为机器已具有某种性质的“人工智能”

10 智能机器：能够在各种环境下自主地或交互地 执行各种“拟人”任务的机器
1.1 人工智能的定义 智能机器：能够在各种环境下自主地或交互地 执行各种“拟人”任务的机器 例：各种机器人、机器手 IBM公司的深篮超级计算机（下象棋） 装有棋类游戏软件的计算机 2017/3/12

11 1.1 人工智能的定义 人工智能（学科）：是计算机科学中涉及研 究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期 目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智 能功能，并开发相关的理论和技术

12 1.1 人工智能的定义 人工智能（能力）：是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为，例如推断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等等思维活动

13 1.2 人工智能的诞生与发展 1、1956年前（起源阶段） 在1956年前，下列成果对人工智能的起源起到至关重要的作用：
1.2 人工智能的诞生与发展 1、1956年前（起源阶段） 在1956年前，下列成果对人工智能的起源起到至关重要的作用： 第一、电子计算机的发明（1946） 第二、十九世纪末数理逻辑的发展 第三、1948年Wiener提出了控制论 第四、Turing的一系列工作 第五、Shannon（香侬）发表了计算机能够下棋的文章点

14 1.2 人工智能的诞生与发展 1946年由美国人Mauchly（毛奇莱）和Eckert（艾克特）在宾夕法尼亚大学莫尔电工学院成功地研制出世界上第一台电子计算机 ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)

15 1.2 人工智能的诞生与发展 十九世纪末迅速发展的数理逻辑中，Frege（弗雷治）、Whitehead（怀特赫德）、Russell（罗素）和Tarski（塔斯基）等人的研究成果表明：推理的某一些方面可以用比较简单的结构加以形式化。

16 1.2 人工智能的诞生与发展 1948年Wiener（维纳）提出了控制论，它分析和模拟自控制的生物和人工系统，从而建立根据动物心理学和行为来研究和分析具体的计算机系统的基础。 N. Wiener ( )

17 Turing被称作为人工智能之父，第一个认识到计算机能够实现智能行为。
1.2 人工智能的诞生与发展 Turing被称作为人工智能之父，第一个认识到计算机能够实现智能行为。 Turing ( )

18 1.2 人工智能的诞生与发展 图灵测试（Turing Test ） Turing提出的一个智能实验，参加者是计算机、被实验的人以及主持实验的人。由主持人提出问题，计算机和被实验的人来回答。被实验的人在回答问题时尽可能地向主持人表示他才是“真正”的人，计算机也尽可能逼真地模仿人地思维。如果主持人通过听取对问题的回答分辨不出那一个是人回答时，就可以认为被实验的计算机是有智能的。

19 1.2 人工智能的诞生与发展 Turing测试 Turing模仿游戏:第1阶段

20 1.2 人工智能的诞生与发展 Turing测试 Turing模仿游戏:第2阶段

21 1.2 人工智能的诞生与发展 1950 计算机能够下棋 Bell Labs' Claude Shannon, creator of modern information theory Died February 24,2001 at the age of 84

22 1.2 人工智能的诞生与发展 1956年夏季在美国的Dartmouth大学举办了长达两个月的研讨会。 会议的发起人有：
1.2 人工智能的诞生与发展 1956年夏季在美国的Dartmouth大学举办了长达两个月的研讨会。 会议的发起人有： McCarthy（麦卡锡） Minsky（明斯基） Lochester（朗彻斯特） Shannon（香侬） 应邀出席会议有： More（莫尔） Sarmuel（塞缪尔） Newell（纽尼尔） Simon（西蒙） 2017/3/12

23 1.2 人工智能的诞生与发展 McCarthy正式提出了“人工智能”的术语(Artificial Intelligence), 又称“机器智能”(Machine Intelligence) 标志着一门新的学科的正式诞生 人工智能

24 1.3 人工智能与人类智能 人工智能： 用人工的方法在机器（计算机）上实现智能；或者说是人们使用机器模拟人类的智能。由于人工智能是在机器上实现的，因此又称为机器智能。 人工智能所研究的就是用计算机模拟人类的智能。

25 1.3 人工智能与人类智能 人类智能： 人类所具有的智力和行为能力，而这种智力和行为能力是以知识为基础的。智力和行为的目的是获取知识，并运用知识去解决问题。即智力是获取知识并运用知识去解决问题的能力。人类的智能主要体现在感知能力、记忆与思维能力、归纳与演绎能力、学习能力和行为能力等方面。

26 1.4 人工智能的工作原理与实现方法 人工智能的工作原理 与人脑的工作原理类似，通过各种方式获取各种知识（文字、图像、视频、声音、数据等），将所获得知识表示成机器能够识别的统一的方式并进行存储，应用所存储的知识解决所面对的问题，在解决问题的过程中，再不断地更新知识、积累知识，进行知识的再利用。

27 人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。
1.4 人工智能的工作原理与实现方法 人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。 一种是采用传统的编程技术，使系统呈现智能的效果，而不考虑所用方法是否与人或动物机体所用的方法相同。这种方法叫工程学方法（ENGINEERING APPROACH），它已在一些领域内作出了成果，如文字识别、电脑下棋等。

28 1.4 人工智能的工作原理与实现方法 传统程序就是告诉机器干什么及如何干，而如何干则要靠人来设计方法、给出算法并写出程序来实现的。 AI程序只要求机器知道干什么，我们只要把问题描述清楚，机器就能自动实现求解。

29 人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。
1.4 人工智能的工作原理与实现方法 人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。 另一种是模拟法（MODELING APPROACH），它不仅要看效果，还要求实现方法也和人类或生物机体所用的方法相同或相类似。遗传算法（GENERIC ALGORITHM，简称GA）和人工神经网络（ARTIFICIAL NEURAL NETWORK，简称ANN）均属后一类型。

30 1.4 人工智能的 工作原理与实现方法 生物 人工 神经网络 神经网络 细胞体 神经元 树突 输入 轴突 输出 突触 权重 w

31 1.4 人工智能的研究与应用领域 目前人工智能的主要研究与应用领域有 问题求解 逻辑推理与定理证明 自然语言理解
1.4 人工智能的研究与应用领域 目前人工智能的主要研究与应用领域有 问题求解 逻辑推理与定理证明 自然语言理解 自动程序设计（人工描述自动转化程序） 专家系统 机器学习 神经网络 机器人学       

32 模式识别 机器视觉 智能控制 智能检索 智能调度与指挥 分布式人工智能与Agent 计算智能与进化计算 数据挖掘与知识发现 人工生命 系统与语言工具（用于支持AI研究与开发）

33 例子：搜索引擎 Google的成功，使得Internet搜索引擎成为一个新兴的产业
不仅有众多专营搜索引擎的公司出现（例如专门针对中文搜索的就有慧聪、百度等），而且Microsoft等巨头也开始投入巨资进行研发 Google掘到的第一桶金，来源于其创始人Larry Page和Sergey Brin提出的PageRank算法 机器学习技术正在支撑着各类搜索引擎（尤其是贝叶斯学习技术）

34 盲人摸象的故事 身子：墙 象牙：萝卜 尾巴：绳子 大腿：柱子 反映出人工智能的研究水平与现状