第1 人工章能智述概
本
内容章
工智能原理人
第1
章 人智工能述
概1.
1 关于工智人的定能义1 2.人工智 的能基 础.1 133 工人能简史智 .14 能智体与境环 .5 1能智结构体1 . 6当人前智能研工究主 小结题参 书考目
第1章人工智能 述
概第1章 工人智概能
述
为智作能的人类体•
智体(Age能tn)• 人类是一种能体智 我•们，为作一智能个，体什么能为思够? 考脑大这么小堆东一西么怎够能知感、理解 、大脑么 小这东西怎堆么够感知 理解 能测预和对应个一比自远身大和庞杂复的 界世—？—理解类人，理智解能体• 人工智能AI()走得远更不仅：图理试智解能 体而且要建造，能智—体—造出像制人一类样 完成某智些任务的能统系软件)(4
.11关于 人智工能定的
义能智 对体A的4I种同不义定类 人动/类行思人/考理思性/理维行动
性第1
章人智能工述
概
第1章人工 智能述概
处于探
初索的学期
科 •IA是兴新科学，是也动人激的心学科.Russ el声l称：同不于物学理，这里有还出 几个现因爱斯坦余的地 • 什为？么究研观主界世的成果远于少 究研观客世的界成 果客 成 •究和 物学研理的比究
较 物•世理 • 人界智能(类括物包学)—理理世物界映射的 数函• 工智能人—理世物界复合的射映5
对
I的4种不同定A AI义的 种不定义同像
一样人思的系考统要使 算计能机考思…有…头的 机脑(H器augland, e9158 [使)自之化动]与人的类维相关 的思活动,如诸策、决题问求、解 学习活等动(elBlamn,1 987)像人 一行动样系的 创造机统来器执人需要智行才能 完能的成能功(Kurzwiel,19 9)0研 如何究让算机能计做够那些 目前到比人计机算得做好的更事情 (iRhc &Kn igth, 919) 1性理地考的思系统通 对过算模计型使的来用行心进 智能的力究研Ch(rnaiak & McDmenot, 1t958 )对得知觉使推理和行动成为、可 能的算的计究(研iWntso,n 9192 理性地行动的系统 )计智能是对设计算智化能智能 的体究研(oPoe le at.l ,918) 9I关A心是的人工品制中智的行能 (为ilsNos, 1n998)
6
1
第1 章工智人能述概
第1
人工智章能概
述不
定义同类人行—为(1 )不定义—类人同为行(1
) •人行为类图灵测：试(190)5• 图 建议：灵是问不机器能否思考“，”是而 “问机器否通能关于过为行的能测智试
”同不义定—人行类为()2不 定同义—类行为人2)(•
测试过：程一让程序个一与个人行5进分钟 对 话 /后人然测猜交对谈是程序还象是人？果 如在30测试%中程序成功地欺了骗问人，则询通过了测试 •灵期图最迟2待000年出现这的样序程，但是到 前为止目面对，练训素有的定鉴人，没一有 个程序近接3%0标的准
8
第7章1 工人能概述
智1第章 人智工能
概述
不同定义
类—行为人3)(不 同定—义类行为(人3
• )要程想序过通图灵测，还试要需大做 工作，量些这技包能括：•
自 语言处然, 理使器机以可人类语用言交 •流知 表示,识存储 机器得的各种获信息 •自 推动 理用运识来回知问答题和取新结 提自推理动, 论 •机 器习,学适 应新境并检测环推断新模式 • 和及以为了(全图完灵试) 测 计•算视机,觉机器 知物体感• 机 人器术技,操纵 和移物动体9
不同义定—人行为(类)4不同 义—定人类为(4行
) •A研究I者并花未费很多力精尝试来过 测通试 因,研为智究的能根原本则远比复 样制本要. • 如重空气同动力与学拟模鸟类飞行对之于飞机的产生 •模人仿只是一表种象，而不是本
质•需要的 是完成特：定能的功机的建理模
01
第1
章人工智 概能述
第1
章工人能智概
述同不义—定 同定不—类义思人
考•类人思 考:认 模知方法型 • 何得如人类知是何如思考的 ?过自通—捕捉 人省思维过类和通过心程测理试 •种这方不法满足让程序于确正地解决题问, 加关心更对序程的理步推轨骤与迹人类个体求 解同问样的题步骤迹轨进行较比 认知科学:•把来自 I的计A算型模来与自心学理的实 技术相验合, 结试创立图一精种确而可且 检的验类人思维工作方的式论 理 通•常 我,只关心们程实现序了什么功,能而 会 不较A比I技和人术类知认之的间同
异11
不同定义
不—定同—义理思考性• 理性
思地: 考“思法则”方维 • 1法9世纪 逻辑学,就家展发出以可描世述上界一 切事及其物此彼系的关精确的题符号 •命19 56,年 原上, 已经有则序程以求可任何解用 逻符号描述辑可的问题解(消法解 ) A•I域传统领逻辑的主希望义过编制上述程通 序来造创能系统智• 难 点:非 形化的式知难识以用逻符号形式化辑 /原则“上”可解以决问题和实解际决问二者题之 间存巨在大异差1
2
2
第1章
人智能工概述
1章第人工智 能述概
同定不义—性行理(1动)不 定义同理性行—动1(
•)理 地性动行: 性理能体智方 法 计算机智•体应该有别于“能单的”简序: 程 具有如自诸主制操控作感、知环、适应变境化 • 等性理智能体：通要自己过行动获的最佳结果得，或 在者不定确的况情，下得最获期望结佳果• 仅要正不地推理，确要还确地正动行/ 正 确推论理性智是体的能部功分，能不而理是的性全部 容内 •图灵测中需试的技要能是为了都出作理性为行
13
同不定—理义性行(2动 )同不定—理义行性动()
•2 把AI究视研理为智能体的性计过设 • 好处：程 •普遍 ：性比思维“则法法”则法(方理地思性维 )更广/ 比 建在立人类行为或思维
者基础(类人 法)方的方上更形法化,式 )法上方法的更形式化因为相 具比清楚的有 义定或准标 •正 的确果结在不同件下可条定以清义 • 楚美完性理—能总做正的确情事v .s有 理限性 —在 有足没够算计时间前的提采下正取 确的行 动 •完美理性在复杂境环是不可行的
1下
41章 人工第智概述能
第1章 人
工能概智述
4
方种的法较比
人类思考 拟思维过程 思模考 过 程类人 行 模为行拟为功 智能 能 为行
I概念A理是一解过程 个I概A念解理一个是过
• 程目前IA术技是以黑还箱法方主为 上•定述义见见智 仁 •要重是的习学IA方法应、AI方用，在法实 践逐中深步入会领I这A词个的义 实践中含步深入逐领会 这词的含义个• 目前 ，IA就一种是运行在我自己们器机中的程序 ，它智能都是我们的的！
给 人类智 能
思维程 思维过型 模能行智 为为行建
模照模型按建思维立统系理 思性
考按模型照建立行为系统理性 为
行•
人思考或类类行人为直接模：拟/ 随追人
• 理性思
或理考性行为间接模： /拟 概括人–– 更 普遍
5116
1章 第工智人能述
概
1第章 工人智概述能
对人工智能有贡献的
科 学对工智人能贡有献的科
学•• • • • • • •• 哪些学科哪、思想和哪些人物给些A予I以贡献? 学(哲B4C8~现在) 2数学(80~现0在)经济学( 经济学(716~现7在 )现在 神经)学科(861~现1) 在理学心1(789~在)现 算机计工程(1490现在)~控 论(制9148现在~)语 言(1学957现~在
18
1). 2人工智的能础基8个学科
人工智对形能和成发的贡展献
3
第
章1人 工智概述能
1章 第工人能智概述
哲的学献贡1)(哲学 贡献的1)(
• 哲学(CB28~4在)贡献现的想:思
问•题：1形式规化则用能来取合理的结抽 吗论? •问 题：2神的意精识是如何物从的质大脑产 生质出的?来 • 问3题知：识是哪从里来的 •? 问题：知识是如何导4行动的致?
哲
学的贡(献)2 学的哲献贡2()
问题1•：式形规则化能来抽取合用的结 论理吗（哲学?家及其贡献）• 亚
里多德士A(istotrel,BC3 84BC~22), 3形 式为辑奠逻了定基础 第/个一支把意配识的理性 分部则法式化形为精的确法集合 / 则著名确 合 三段论的• Ra mno uLll/ Loearndoda V ici(达·n奇芬) /Bla sei asPcal(帕斯卡) /Gotftrid Weihlelm Leinitz(莱b布尼兹)人均设等计或造了能制计 算机器
19的 20
第1
人工章智概能述
第章1人 工智能概
述哲学的贡
(献)3哲学 贡的献(3)
•1 世7纪 有人,出推理如同数字提计算/ 斯帕卡道: 写“算术器产机的效生显果然更 近接于维思不而动物的其是他动活
”哲学贡献(4的 )学的贡献哲4(
• )题2问从：物理系统角度的来虑考识意 意识:与物质的大脑之间关系的何？
• R如eén esc
Darest(卡尔笛)出给了一第关于意 识和个质物间的区别之以及由产生此问的题的 清晰讨论• 笛卡是尔元二论的支持者坚：持意识(或 为称魂灵/精神)一的分是超脱于部然之自外,的 不物理受定影响.律而动 不拥有物这二元种属性, 它可们以被为机作器对待
2
2
•问题 结1:论肯定的 结 即可以论一用个 肯定结的,论 即可用 以 规个则集合述描识意形的式化理性、部的分
21
第章 人工智能1述
概第1
章 人智能工述
哲学的贡献(5)概哲学的 贡(献)
5 •物主唯义认为: 脑大照物理依律运转定构 而了意识成,自由 意也志就化简为出现在选对 择程中可能选过的择感受式方
哲学的
贡(6献 )哲的贡学献6()•
题3：问识是知从哪里来?的• 关
于知识来源的 :Frnais cBacon(根)《培新 工论》开具始了经验义运动 主 J•ho Lncke(洛o克指出)“：无物非先感后 L而coke(克)指洛： 出物无非先感后 知而”• Dav d Humei休谟)提(归出原理：一般规纳则是通 过揭示形成规则元的之素间重的复联 关获而的得
问题•2论:结 在两存种选—择元二和一 元论
论3
224
4
第1章
人智工能述概
第
1章人工 智概述
能
哲学的献(7)贡哲 的学献贡()
•7基 Lu于wdgiW itgetntsien,B rterndaR ssellu 的作工R，udlo faCnra领导p维纳也派发学了 实展证辑逻主，义持认坚为所有知的识可以都 用终和最传感输器相对入应的察语观句联 相系的辑逻理论描述
来
哲的贡学献(8 )学的贡哲(献8)
•问 4题知：是识如何致导行的动
• 关?意识于的学哲景图的最元素后知是识行 动之间与的联 系 智能既/求要推也理要行 动 •求 亚士里德多认为: 行是动过通标与目于关 行动果结知识之的间的辑逻判来定
的•
问3题论结 知:来自于实践
识25
2
6
1第章人工 智概述能
第
1章人工 能概智
哲学的贡献(9) 述哲的贡学(9)献
他的•一进步阐述指: 出深思的不要结局而 是是段 手/假 了结局设考虑如何以及并过什通 手段得到么结局该, 局是结否易是否容好 /最手段 分析顺序在中是最后个一 在生成顺, 序中是一第 •个 实际上这就回归规划是统,系2 30年0由后New ll和eiSmo在nGP其程序中实S了
现数的学献(贡) 1数学的献(贡1)
•数学800~现(在贡献的)想思:
什么•是取合抽理结的论式化形则? 规•什么可以被 算计? • 如用何不定确知识进的行推?
理• 问题4结论
:知 用识指于行动导达去目到标
72
• A
I为成一门范规科学求要三在个基础领 域完一定程度的数成学式形化:• 逻、计算辑、率概
2
8第1
章人工 智概述
能第1
章人 智能工概述
数
学贡的(2献 数学的贡献)(2
•) 学家数及其贡献 •问题 ：如何抽1形式化取规？则
Ge•rog Beole(布尔, o181~5814)6, 1487完成 年了形式辑
逻的数化 学/ 命逻辑或题称布尔逻 辑• oGtltboFreg e(雷弗格 ,818~19452, )8791年 展扩了布逻辑, 尔使其含对象和包系,关 创建 一阶逻辑 了• Alrfde Taskir塔斯基()入引一了种考参理论 ,可把以辑逻象对与实世界现对象系起联来
29
数学贡献的3( )数的贡献学(3)
问•题1结论 形式化规则:=命逻题辑和 阶一词逻辑 •谓 题2：问么什以可算？
•计 可以计被 就算要是到找个一算 法以可被计,算• 法算身本的研可回究至9世溯波纪数斯家 学laK-oharwamiz• 1 世纪9期,晚把 一般的数学理形式化为推逻辑演 绎努力的经展已开3
0
5
第
章 1工智能人述概
第1章人工智能概述
数
学的献贡(4) 数的贡献(4)
学 1•009,年Da vid ilbHret(尔伯希特,1 68~1249)3提出 了括2包个3问的题清单,其中最 后一个问题 :是是否 存一个在法算可以判定涉及自 然的数辑逻命题真实性的 ,即可判定性题 /问 所要问他是: 的有证明效程过的能是力有否基础的局 性限• 这 问一被题Krtu Gdöe(哥德l,尔19 06~1798)在193 年证1：确实存实真实的在局
数限的学献(贡5) 学数的贡献()5
1930•年,哥德 尔出提 存:一个在有效程过以 证明罗素可和弗雷的格阶一辑逻的任何真中 值语句,但 一是逻阶辑不能捉捕刻到自然数 画所要的需学数纳法原归则 •19 31年 德哥尔证明了的不他备完性定 理 193在1年 ,哥德证尔了他的明不备性完定理: 何任达表力足能以述自然数描的语言(某如 逻辑种), 在不中通能过何算任法立它们的 真值的意建上义,存 不可判在的真值语定句• 完备不性定理还以表述可: 整数的某为函 些无数用法法表示,算即不可 算计的
32
1
3第1
章 人工智能概
述
第1章 工人能概智
述数的贡献(学)6数学的贡献( )6
由此•激发了llen AurTin(g图灵 19,2~11954的) 情,热他试图精确 地刻哪画函数是能够被 计些算的 / 实际计算上者有或效程的概念过是无 给出法形式定义化 的/ 是Church但-uTinr 论g指题:出 图机可灵计算以任何计可算函 数 /的该 结论作为一充分个定的而被接受 • 义灵说图了明些函一数有对应的没图灵机 / 有通没用的图灵机以可判一定给定个程序对的于给 的输入能定返否答回或案者永远运行下去 3
3
数
学的贡献7) 数(的贡献(7)
学•在不 可算计以性,外不 可操性作具有更要 重的响 影/ 如果解一个问决题需要计的算时间 随实例规着成模指级增长,数则 该问被题称为不可操作 的计算（复杂性题） •问多 项式级和指数增长级的别在2区世060纪年 代到重视得 • 如认识不何可作问题? 操以Sevte nCook19(17 )和ichRrd Caap为代r的表PN-全完理论的研 提究了供种方法
34
一
第章1 人智能概工述
1第 人章工能概智
数学的述贡献() 8学的贡献(数)8•
Cook 和arCp
证明有量大各类种别的规的组范 合搜和推索问题理属于PN完全-题问• 任何 PN-完全题类可问归成约的问类很题可 能是可操作不(目的尚前未证,明 大但家测猜 ( , 是如此) •AI 研究帮解助了释为什NP-完么全问题的 些实一很例难 ,另而外一较些容
易学的贡献(9) 数数学的献(贡)
9•数学 对I的A第三贡献是概率个论理
• ierrPeF ematr, Psacl,a ameJsBern oulil,P erri Laepacle都等推了进率理论概发展及引的入 了新统计方的论 法 •hoTmas Byesa(叶贝斯,1 79~4821)7提出了根 证据更据新率的概法则(贝斯公叶式/件概 率公条式)• 由 此衍出的贝生斯叶分形成析了I系统中A 确不定推方法理的基
础
• 问2结题: 有论可了计算性算和法杂性复 理论指导的35
•
题问3结论 使用:叶贝斯论理进行不确 定推理
3
6
6第
章 人工1智概能
第述章1 人智能概工
述济学经的献贡1)(经济学 贡献的1(
•) 济经(1学77~6现在)献贡思想的:
如•决策何以得获大最益? •收在他人 合作的不情况如下何做到点这 ? •收在益遥无遥期的况情如下何做这到点
?济学的贡献(2) 经济学的经贡献(2
• )eHberrtS imon(蒙, 1西916~201)0是A研I究 先驱的者 /他1于789年获诺贝得经济尔 奖学 是,为因早他的年工作 :基满于度意模 型—制的定“足够好的决策, 而不是艰苦” 算获计得优化决最策能更—好描地真述人 实类为
行
•问题1: 用效理论• 问2题 :决策理论• 问题3 :筹学
运•上述研究工 对于建作理性智造能体很有贡 ,献 其原之一是因制理性决策的复定杂
37性
•
关于在 能体智系中统使决用策论技理 术研的究兴正在复趣苏38
第1章
人 智能概述工
第1章
人智能工述概
神
科经学的贡献(1 神)经学的科献(贡)1
• 神科经学(1681~在现)的献贡
• 大:是如脑何处信息理的
?神
经学的科贡(献2)神 科经的贡献(2学
) Pa•u lPoca(布鲁r卡)过研通大脑损伤究人的病失 语,症 阐明了言产语定生于位大脑半球 左的部分,一 现称在为布鲁卡区• 817年Camill3 ooGgl开i出一项染发体色技术 允,许们观人察大的脑各个经元 神 1929•Hans 年Brgeer发脑明电记录仪图 •1 90年9核共磁振成像神为经科学家供了提关 大脑于动活的致细图, 像得以某使方式种与正在 行的认进知程相符合过的测量为可成能(2 00诺3贝医学尔奖)4
0
•
神经学科是研究经神统系别是特大脑的科学
• 然几虽千年人类一直赞同大脑以来种方式 与思某相联维(系因为证据表头明部受击会 导重精致神缺陷), 但直到是1世8中期纪人才 类泛地广承大认脑是意的居所识
93
第1
章 工智人概能述
第
章 人工1能概述
智经科神的贡学(3) 神经献学科的贡(3献
) •正真令人震惊的结是论 简单:细的胞集合 能导够致维思行、
动和意识换句，话说，大 产生意脑识西(勒, 1尔99) 2• 算计和机大脑如何比相 •?大脑活 过程动对算机工作计过有程启所发
计 算机与脑的大较比计算机
计单算元 存数单储数 元算周期时间 带宽运记忆 新次更数/ 秒个CPU1108逻辑门 1/10比特0AM R1011特比盘 9 1磁-09 10秒01比特/秒 10
9
人
脑1011个经元 神1101神经个 元014个1突触 3 1-03秒1 01比4特/ 1秒140
•
尽 管计算机在始原转换速度上的快001倍万,大 脑最 终在做事上计比算机快0万倍1
144 2
7第1章
人智能工述概
第章 1工人智能概
心理学的述献(贡1 心理学)贡的献1()
•心 理学1(879~现)的贡献在
•:人 类和动物如思考和行何动
?
理心的贡学献2( )理心学贡的献(2
) Joh• Wanstno领的行导为义运动认主为:内省 不 能供提可的靠据证, 拒绝何涉及精任过神程的理论, 只研 动物究的感知及反应 其•行 为义主在1902~1906期年一直间控制着 理学 •心认知 心理学的主特征要: 把是大当脑信息作处 理装置,可以回 至Wi溯lialm Jaes的m究 研作 •工 Frederi Bcartetl领导的剑桥大t学应用心理 学组小使认得知型得模以荣繁44
•心理家的学工作
• 科学心 学源的自德物国学家 科学的心 学理源自国德物理学H家reanm vonH lmhoetlz(尔霍霍兹姆 ,182~1819)4和其生学 ilWhle mWnutd的究工作,研 187年9比锡莱大 学开了第设个实验心一理学的验室, 实进行仔细 制控的实验
34
第章1 人工智能述概
第
1 人工智章能述
概心学的理贡献() 心理3的学献(3贡)• 在
美,国 算计科学机发的导致了展知科学认 创的,建始 1956于9年月MTI的个研讨一(就 在AI会始的创那次学术会议2个之月),后会上 三篇有名著论文• G eroe Mgille介r绍魔法了数字7(Th MeaicgN muebr evSen) /Noma hCmoks(y乔斯基)姆介 绍语言了三的模种型T(here odMesl f oaLngage) u /lleAnN ewel(l厄尔纽和He)bertrS imno介了绍逻理辑机论The( Loic gTeorhyMa hince
4)5
理心的学贡献()4心 理的贡献学(4
)• 三篇论文这别显示分计了算模机型可以 用来表记达、语忆言逻和思维辑心理状态的
•
理心学家普认遍为“认：理论知应就 该像计算机程 序A(dernon, s1980) 像,算计机程”(Ande序ros 1n890) 认知 理论应即描述该细详的息处信理制, 由机此 可能实现种认某知功能 结•论 人:思考类活动和应是该个一信息处理 程过
64
第
1 人工智章能概述
第章1 人工智能概
述计
算工机的程贡献1) 计(算工程的机献贡(1)
•计算 机程工(914~0现)在的献:
贡 如何才能制•出造能的计算干?
机计机工算程贡献的()2计算机工程的 贡(2)献•
最 早的代计算现机乎几时在二同战间分期 在英别、国国德美国和发出明 来 •1945在年夕法宾尼亚大(学PUenn)发开来出的E NAIC公被认现为代算机最计有
影响的先驱 研,者制包括Jhn oaucMhyl和Jho nckEetr • 算机硬件按计照尔摩律定每1个8月能性翻 一,番 样的增长速这还度以持可稳定1续0年 至02年,以后 就得不寻不求技术新了
计算•机被为视智能人工制和品结合
的•最早 的计的装算置该应 世从纪算 最早起的可算的计置装应从17世该算起纪 1•9世纪中叶 ,Chrales Bbbagae(贝奇巴,179 ~1 2871设)了计台机两,器 名“差分为机和” 分“机”, 析前最终于者191年建造出来9并 在伦展出敦4
7
4
88
第章 1工人能智述
概1第章人工智 能述概
计
机工算程的献(3贡 )计机工算程贡的(3)献•
算计软机件术技A为I提了操作供统系、程 序计语言设、工软具件等 • IA反来过对也主计算流科学机生了产影响 分时：术 交技 编译器式窗 和 鼠的个 分时技标术、交互式译编器窗口和鼠、标的 人机个快、开发环境速、接链数据表类型自 、存储管理、面动对象的编向程等
控
论的制贡献(1)控制 论贡的献(1
) 控•论(1948制现在~)的献贡
• 人工制品:怎样能在自己的控才制运转下
? 现•代控论
制 •制控的论创始人oNrerb tWeinre维(, 1纳84 9Wieer(维纳 n1948 1~64)的畅销9书《yCbrneetcs》(i制论)控唤醒了 人们人工对制智能机造的器可能性热的情 • 现代制论控 ,特别是机优随化控的分支, 把 制计出能设随时间变化目标使函最数化大系的统 作为其目, 的粗略也符对合I的A观点
5
094
第1章
人智能工概述
第
1章 人工智概能述
控论的贡献制()2控制论 贡的(2)
献 •AI和控论为什么是两制个同不域?
• 控制领论数学的工是微积具分和矩阵数, 适 合代于用固的定连变量续集合描的述统系 精,确分 析典型在况情只对下线系统可性 •行A I自20世纪0年5建代立来以,部 起因是分 求摆脱寻制论控学方数法局的限性 • 辑逻理和计推工具使得A算研究I者虑考言语/视 觉/划等问题, 完规脱离了控制论的全范围
语言学贡献的(1 语言)学的贡(献)
1• 言学语1(95~现7)在献的贡思想:•
语言和维是思样联系起来的?怎
•乔 斯基姆先最出作贡献了•
951年《句7结构》法出版,颠覆了 为行主, 义 年句 版出,颠 覆 为行, 认 该为论不能理释解童怎儿么理解能和 构造他以们前没有听到的子,句 而姆乔基斯 于关法语型的理论则能模解释这够现个,象并 且足够 式化形 •乔 姆基理论斯影响的一持直续2到0世8纪 0代年末52
51
1第章人 智能概述
工1第章人 工能智概
述语言学的贡献2) 语言学(的贡献(2)
•计算语言学或 自然者言处理与AI语差 不同多诞时, 一生直在展,发 是距离但彻底理 语解言和思的关系尚很维远究 言 是 类 能 •究研 语究言理解的过是人类智程能研的究 心核一
之各科的学贡
•献 哲学
—逻辑推/方法/理智作能一种为物理 统/理系性基础 的 •学数形—式示表与明证算法/可/计算/性操 作性可/概性 率 心理• 自适应学/性感知和控制现象的 理心学—适自性/应感知控和制的现 • 象语言—知学识表/语法示 •经科学神智能活动—物理的基(础ubstsrat)e• 控制论—自理平衡系我统/稳定/性化设优 计• 计算机工程—计机算件硬软和件统系 • 经济学—杂复统中的决系/策验证环
53境 5
49
1第 章工智能概述
推动A人I展的动发力 动A推发I展的动
力•上述学科 于各对种问题探的索 由,此激的认 识发、思、想成就都为推成A动发I展的动力 由此而发展出•的技来术构就成A了I的学科研 究内 •容 人智工=能造物人计(算机)+智(能殊程序)特 •从 智体能度角, 有类智2体能:人 /计类机算• 为作人智能造体, 人期们待计机算能智在解体 决些某问方面题要到专家达平水 尽管从整,体 它上远不远一个普及人
通55
第章1 人智工概述能
1
3 .人智能工史简
个历史时期： 7孕育期/诞生早/的成功与期望期 困难/期于基知系统识崛起 的IA为工成业/I成A科学
为第1章 人智工能概述
1章第 人工智能述概
工智人能发展7的 人智工能展发7个的时
期•按照Ru sslle的点, AI观近五年十的展 发史历可以分为以下7个时期
•:• • • ••• A 孕育I(194期~3915) 5I的A生诞(956)1早期的 热,情巨大的期 (195望~12699 现)实困的难1(669~9173)基 知识于系的: 统力量钥匙?的 19(6~1979)9 IA成为工业(9108~现) 在IA成为学科1(97~8现) 在/神经 络的回归 网(1896~现在 / )能智智能体化出现199(~现在)55
7
人智能工孕育期(1493~1955 )人工智孕育期能19(4~13955)
•神经网络 •
最早的AI工作是193年W4raenrM cCulloc h和WltareP tits工神人经元模型的研, 他究 证们任何可计明的算函数可以通过某都种由 神元经接成的网连络行进算计 还,提出适当的 络网能学习 够• 951年,1 普斯林顿学数学系研大生M究arvn iiMnks(明斯y基)D和en Eadmodns建造了第 一神经台网元计络算
5机8
第
章1人 智工能概述
1章 人工第智能概
述
灵的论图文•
灵图150年的9文论一 个清第地晰绘出描I的完A整 像(图oCmuptng iaMhcneri aydn Itellingncee
•)提出 图灵测试了、机器 学习遗、算传法增量 学、
59习
图
与苹果
灵• laA Mathinon Turisn g9121.6.2—31945.6.
• 19367年，提“出灵图”的构想(2机岁4 • 1)904-年9124，年功成破译德军U了潜艇-码密主要，贡献者 • 9417 年914年8 时在同神经网络人工和能领智域 做197年41-49年，8时在神经网同和人工络能智域领做出开创 的理论研究性• 9105年，表论文发计“机算与器能”，智人 工智科学能的开创性思构/ 提 出名的 “著图测试灵理论”• 915年1，从事
生物的非性线理研究论 当 /选国皇英学会家员，会年时3岁 9 1•952年曾被捕狱入 6 0 •951-35年4，从事理和生物学研究物
0
1第1 人工章能概述
第智章1 工智人能述概
人
工智能的诞生(9156)1) 人工智(的诞生能(916)51(
) •9165年夏天, AI式诞生正于达茅特大斯
•学 ohn JMcarthy(C卡锡麦自普林斯顿)大学 业以毕去后达特茅斯大了学,他说 了服另外2 个人帮召开助了为2个期月研的讨会 •会组织者4人议 麦锡 Mi k 卡(斯基明 会)议织组者人4 麦:卡、M锡insy(k斯明基) 、Clade Suhannno(香)侬、IB的NaMhtaneliRoc esterh罗切(斯特) ,参加者共10 人 其他•位6是普林斯：大顿学rencThrd aorM、eI B的AMtruhr amSelu塞缪尔)、(MTI的aRy SlooonmoffO和lveriSel frdge、iMC的U厄 纽和尔蒙
6西
1人工
能的诞智(生156)92()人工智 能诞的生1(95)62()
会•上, 纽尔厄西和蒙最为跃, 活绍了介他的们 推理程序 :逻理论家
辑•
管尽次会这议没新有破突 ,聚但了AI的 集主要物特别是A人I领域的位著名4家专 他,们来后所在大学的成也为美国A了研I究 3大的基:
地 • • ••M TI—斯明基S tnaofr—麦d卡(锡先在IT后M去了Santfrdo)CM U—纽厄尔和蒙 此外, 还有西BMI6
2
第1章人 智工概能
述第1
人工章能概智述
人工智能的诞
生(915)63] [人工智的诞能生(915)6[]3•
这会次最议长久的为贡献是就卡锡麦 该为域起的领名字:人 智工能• 为 么什AI必有成要一为新领个?域
• 目不同标：IA一从开始就载着复制人承的 才能如创造性、自我修、语言养能功等思想 ，没任有何一其个领域涉及他些这问 题 •方法不论：是唯一一同明个属于确算计科 学的机分支，因而不数学是或者控制或其论 学科他分的 • AI是支一唯样的这领：域试图建造在复它和杂变 化的环中境自发动功挥能的机
6器
3
AI创始的们 人AI的创始们人
JonhMc aCrht MyrvaniM isny kerHbrt Seimno Alln Neeellw6
41第章 人智能概工
述
第1章 人智能工概述
期早热情的 ,期早的热情, 巨大期的望 19(52~1699())
1 当•，主流的思想是“时台一机器远永 不能X做(”而是考不“看看虑计机能不能 算做？X” •)AI研究 们者就示一个接一个演X
的•CMU : 厄尔和西纽完蒙成用通问求题解器( PS)G,该系 统及其续程后序的功导致了成他们提 出著的物名符号系统假理
设
Alln Neweel与Hlerertb iSmn Newoell与
65
66
11
第1
章人 工智能概述
第
1 章工智能人述
概期的热情早 ,早的期热, 情巨的大望期( 19521~996)(2
• )IMB :1959—eHrbetr eGernlter造建几何了 定理明证;机 9152起, 年缪尔写了一系塞西洋列 棋跳程序, 过通学习可业达高手余级的别• M IT 198年5卡锡到麦了以作后出了项重三MI T :要贡 /献贡1献: 义了定ILSP言语 / 贡献2 与:MIT其他人发 了明分时术技
/ 献3贡 :表了发 为题P《rogam wirhtC ommonS ens》e论的, 文文描中述了“建采纳者”程议.序该程 序实 现知识了示表和理推的中原则心:具 备确的 明知表识示 并,能通演过绎程过理这处表些示67
早期
的情热 早,期的热, 情巨大的期 (望952~1961)93)
(•S anfort: d1936麦卡锡年启了动斯福的坦A实I验室, 着重研 究辑逻推理通的用法方后(来如R oibson发现归结n方) 法 以/机器人及研 究•MI :T 1985年斯明也到基,了 不他对过序如程何 915年8明基斯也到 了实更感兴趣, 现最终并展出反发逻辑观的点/ 指了一系列学生导, 择那些显选然需要能智 能解才决的限受问 题/ 献:贡微 世模型界 MI•T 最:名的微世界是著木世积,界在此 础基上 完成许了研究多工如: 作觉视项目自然、言 语解项理目(erTr Wiyongard)、划器等规6
8
1第章 工人能智述概
第章 人1智能概工述
现实的困
(难961~19736()) 1现的困难实1(96~61973)(1)• 早
AI研期究过者于盲的目观乐度, 态0年1预 , 见实际上至少而4年0• 早期 AI的系在统试解决更宽范图和更围难的 题问,时都悲 惨地败了失 /原因 何?
• 在第一困类难 缺:主题少识知通用(而专非化门 ) •典例子:型 机器翻译MT( / )最早AI研究的对 难始于发器翻机(1966译ALAPC告)报• 至今时日, T研究M仍不然善完是但被泛期广 待，也在为作一种助文辅档理处工具
6
9
实现的难困1(669~1739)2)( 实现的难(困1966~9731)()2
• 第类二难：A困I图解试的很决多题问是不可 作的(NP操)类 •在 计算复杂性理论建立之, 对前问题放大“” 从(玩具到实现)的识局认于速度和限储存容量 • 子: 包含例过超十条几事实定理证的明 /早 遗期算传实法验(951~59) 8•无限计 算能的力觉:幻程 原则上能够找到 解序不意味并着程实际序上包找到含解机的制• 9137英国政府在L年ghthiill报之后告止终 7了 除02大所以外学所有的A研究资I
助
第1 人章智能工述
概第
章1 人智能工述概
实现的困(难966~19173)3()现实 困的(1难66~99173(3)
)• 第类三困难用：于产生智能行为基本的构 存结某在限制 些• 子例：961年9insMkyPape和rt明了证知感器—简单的神 经网络能表所的东示西很少(单 感层器知对OX函R) (数单层知器对 感函数 ) 神•经络网研究由此沉寂20了,年直到8 0年 后代期多层络网的向传反播法出现引起算了 经神络的网复 • 这兴一算法次首发现恰是在1恰996年现的发 (ryBso & Hon
)17
于知识的基统系: 量的力钥匙? 于基知识系的统 :量力的匙?钥(1 99~1679)91()• 早
期研究中通用搜的索制称为弱机法方,通用 但 不能展扩大规到模题问困或难题问 需•更强有要的、力域相领的知识 关要需 关领
知EDDRALN第是一成个功知识密的集型 系, 196统年在S9tafnrdo开发
, 与参包括E者 Feigendaubm，等根据谱仪质信推断息 子结分构 该系/统改进后 把,识和知推部 理清分楚地划分开80—代年专家系的典 统结构型7
21
2
第章1 人智能概述工
第1
人工章能概述智
于知识的基系:统 力量的匙钥?基于 知的系识统 力:量的钥匙 (?169919~79(2)
•) 由EDNDALR系统开的专始系家统法论 方应用到其他需又要类专家知识的领域: M人YCN—I检血测感液染专的系家统检测 液 感染专的家系统•
MCYN知I识的特点库 :直来自经接验/ 反映 出 知的识不确定性
I成为工业(1A890~现在(1) AI成为工)(业9810~现)(1在)•
912年,8 一第个功的商用成专家统系1在RD E公司C开始转运, 1到896为年止每为 年公节省4司万千美
元 美国•要主公司都曾开或发用使专系统家• A工I在业1890只是几百年万美元 ,918年涨 8业 年在 美年 数到十美元 亿 但很快又•进了“A入I冬的”天期
时
自然•言理语领域的解专系统家:•
鲁大学R耶geo rchSnka和其学生们开发的 一列系序程1(779~1839)
73
7
4第1
人工智能章概
述第1 人工章能智概
述A成为工业I(1980~现在)(2 )AI成为工业1(809现在~(2)
• )在八十年的AI研究代热潮中, 9118年本日 出五代机计划,提目的是 建造运行rPolg o程的智能机 •序 国则对美应立了成MCC究集研 • 团中的AI其分从未实部现野心勃其的勃 目标 •实际，“上A成I工为”目业在一些前 家中可电以找影子(智能到衣洗等)机
经神网络的归回1(968现~)在 神网经的络回归(981~现6)
在 神•经络: 网Fank Rrosenlbtat961年提2出感知, 证器明感了器知收敛定 / 但理1996以年后寂沉• 反 向传算法引播了起神经络研网究的复兴 •R melhart和McCleulladn的文集起反响 • 引接连义主法崛起方被，认为是eNwel和Slmino提 出符号的型模和cCMarhyt主的逻张辑方法 的接直争竞 •者当 前的点观是连接：主义和号符主方义法互是 的
补67
75
1章第 工智人能述概
第
1章 工智能人概述
IA成为学(科918~现7)在1) (A成I科学为(987~1现)在1)
•( 近年，来IA研在内究和方法论容面的 特方点：•
在有已的理论础上基进研究行而不是提 出新崭理 • 论理建立论在严格理或者确定凿实验据基证 础而不上是直靠觉 •示与现实显世应用的相界性而不关是与玩具样 的例相性
A关I为科成(学9817现在)~2( AI成为)学科1(87~现在9)2)(
从对控制•和论统学的某计种叛逆到始 接开受些领这域的理和论方 法 通过•互网连行进测数据和试程序代的码 共享• 型典：音识别中语HM模型应M用/ 贝叶 网斯络
77
78
1
3
第1
章人 工智能述概
第1
章人 智工能概述
智化智能能体出现1995~现(在)智 化能智能体出现1(95~现在9
) 重•新审“视完智整体”能： SOA系R 统上的工作(917819~90)
• 境环束约: 标是目解嵌理入实真环境智能 的的体工作 / 目最重前的智要能智能体环化 境是Internet,AI 术成为重要的I技nertent具工 术成重为的
弱 工人能智和强工人能
•智弱人工 能智(WeakA )I断言: 的“机能器智够 地能行” 动 强人•智工(能StrongA )I断的:言“ 能如够 行此的事机确实器在是思考 •”大多 数I研A者认究弱为人智工能假是设 然的当/ 本 上质 ,A寻I的求是给在的体定结系构 之最好上的能智程体序 / 于对弱工智人 的假设能 A,I成的可就证明 以•关 于强工智人能更，的多哲是学上的论
8争0
为•么什采纳智能要观体点?•
IA前分离目子的域需要领重组织起来, 至 少新它们的当果需结要联系一起在时候 •的 IA与他其涉及智体的领域的联系被拉能了 近(控如论和经济制学)79
第
章 人工智能概1述
第1章
人工能概述
智I成A就AI成 vs 就异议() 1议(1)
异•图 曾灵考过对察能机器的质智疑
• 疑质: 1能力陷缺 • 践证实: 计明机能算够人和一样做多很作工,有 些得甚做更至好 •子例: 棋/下配装零线件查检驾驶/汽车/断疾诊 病• 质疑2: 数异学议机器是受到不—完性备理 定限制形的系式统 而人类则没,有样这局的限性
AI就 成AI就 v成 s议(2异 异)(2)议
我•们意同计机算其在所能明的事物上证有 具局限,性但也 有没据表证人明对类这些局于 限免是的—因为疫类人严谨证的明身本要 包一含个所对宣不称可式形化人类的天的赋 形式化示表 /我们不可能证明 类人服不从德哥 不完尔备性理定, 最不终得求不助直于 • 质疑觉:3限制 问题—“无法一用个辑规逻则 合集捕每件捉事”物 •实践证 :明AI 直一在发,展被 疑质的“式老I” A已发生了改变, 经们他所注关许多的问题已经得 解决到
2
81
8
第章 1工智能概人
述第
章1 工智能概述
智人体与能环
• 智境体能：通过传感器感知所处境并通环过执 行器该环对产境生作的计算机程 序及用其控制的件
• 感硬知信息表：示意给定时刻任能体智的感 知输入 /知序列：感该能体智所收的到有输所入 据数完整历的 • 智史体能数函把任意：给定感序知列射到智映 能体动行描的 /述 智体能程：抽序象的智能 函体的一个具体数实现，该程序在能体自智 身构结上运行
8
144 .能体与智境
智能环的体成组 理性能体 任智务环境例子与任务 境的属性
1环4
第1章 人
工能概述
智
第章 人工智1概能
述理性智体能1( )性智理能(1体)
•理性智能体(Rat inalo geAt)n: 做事确正 智能的
体 性•能度: 量能智成体程度功准标的具化体•
作为一规则般, 好最据在根个这环中境望希到 得实的结果际来设性能度量计,的实际结果 来设性能计量 而度不
是根据能体 智应该表的行为现
理性能体(2智)理 性智能(2)
体 •性理智能体 对:于每个可能感知的序列, 根已据感知序知列提的供据和智证能体 内的建先知识验 理,智性体应该能选期择望能 使其性能量度最大的行动化• 理性
使是期望性能最大化• 美是完际实能性大最
化•
断什判么是理智性体—能有具述正下描确述
• •• •能性量 关度环于的先境验识 可知以执行的行 动到时那为的止知感序列
5
8•
理性 能智体可也称以智能化作智体能 (ntIellient Aggetn)
6
8
1第 人工智章概述
第1章能人工智能概
述任
环务境1) (务任环(1境
• )建理造性能智体的综考虑合 :任环务
• 境EPAS Per(froamce, Envnriomnetn ,Acuttaro, sSesnrso 性)/环境能执/器行传/感 • 例器子智能
体种 出租车 司类机 能度量 性境 执行环 器向方,盘加 速,刹器,信车 号,喇灯叭, 显(示器 传)感 引擎器传器感 速,计度,加速计,里 计, GPS,程声波( 感器,传摄像头, 盘)键
87
任
务境环2( 任)务境(环)
2智体能型类 学医诊断系统 性度能量 恢健复康 的人,病用费 小化,最最少 诉 放讼进正确 子的零件的 箱分百比最大 化学 生的测成试绩 环 病人境医,院 职, 执行器 显示员问:, 题试测诊断, ,疗,咨询治有关 的节胳 膊手和传感 器 键输盘, 入症状检, 结查果,病人回 答摄像头,关 角节度感 器传
挑零件拣的机器
人
安全快速,,道路 ,他其车守法 舒, 适,辆行,旅客 人的旅,利途 润最大化
载
零件的 传送有,箱带子 学集合生 ,测验构机
互式英交 语教
师键
盘输入显 示语音 (成):合练习,(语音识 别 )建,纠正议
8
8第章 人1智能概述
工第
章 人1智能概工述
任务
环境属性(1的)任 务环境的属性(1)•
务环任的境属:性
完全•可观的 vs察 分可部观的察:获 环取境完的整状态, 般一以难到做• 确 性的 v定 s机随的:出租车 驶环境驾 随是机的• 段片式 v的s延 式的:续 挑拣件机零 人器的策决只需建在立前当件零基础上 而,棋,下驾驶 句,法分都是析续式的延
98
任环务境的性属2( 任)环务境的属(性2)•
静态的vs 态的动 出:租车驶驾是动 态的 ,填字谜戏则游静是态 的 离•的散 sv连续的 下:是棋散的, 驾离 汽驶车连续的 •是单 能智 体s v多智能体: 驾汽车驶和 下都棋是智能多体境
环• 根据传感
的感知器，环对境的综合 虑，通过考执器行工的作，实好的性 现量能度
90
15
第1
章人智工概述
任务环境能的属(3性) 务环境的任性(3属
)务任环 境可观性察 定性确出 租车 驾部分 驶 医诊学 部分断系 统选件的零 部 机分人 交互器英式部分 语教 纵师字横 谜完全游 戏随 机 片段性 的态静 离性性散 续的连 智能数 体 多续式延 的态的动
1章 第工智人
能概
1.述 5能体结构智
种4型的智能类体程序 简单射型反智能 体基于型的反模智能射 基于体目标智的能体基于/用的智效体能学 智能体习
机的
延随续的 式态动
连的的
续单
机随
片段的式 的动态
连续的
的单
随的机
延
续的式 态动的
离散
的多
确
的
定
续延的 式态静
的
散的
单
离91
第
1章 人智工概能
第1述 人章智工能述
概能体结构
智 AI的•务是任计智能设体程 •序智能体程 要序某在具个备际传实感器和执 器的计算行装上运行,置该装置称为体 系结构
智能体•= 体 系构结+ 程 •序通常 , 能智体序程具有样的框架这: 传感从器得到 前当感信息作知输为, 入回一个行动返交 执行器给
93
智体类能型•
4种有类型智的能程体(或部序程序)
• 分 • • 简单反射•型智体 基于能型模的射反型能体 智于目基标的智体能 于效用基的智体
能• 此外，习程学序也一种是智能
体9
第14章人工智能概 述
1章第 人智工能概
述
简单射型智反体
智能体能传 器 感现在界世 是什样的么环
境
于基模型的射型反能体
状 智态传 感器现 世在 界是什么样
的
世界如何演
变环
境的行我动产生什么 果效 现在我应该 取什么行采动
条件--
行动规律
现在
我该 应采取么什动行执 器行
条
件--动行则
规
智体
能执行器
f
:P→A
f :FI-HENT
95
f: P+MA→
f: IF -THEN
96
+61
第1章人 智工能概
第述章 1工智能人概
述
于基标的智能目体
态状传 器 状感态 现在界 世是什么样的
基于
效的智用体能传
器 现感世在界 是什样么的 果如我采用行动A了 世将界会是什么的样
世如界何演
变世界
何演如
变环
我的动行生什产 么果效如 果采我了用动A行如 我果用采行动 了界世将会是什么样的
环
境
境我
的行产生动什 么果效效用
处
于样的这状态 我有多快将 现在乐应我该 采取么什行
目标动
现
在应我该采取什么行 动行器执
智能体
智能
体9
7执
行
器 f:P +MT+ry→Af :T rgat-eryT
f :+P+TryM+Utliti→Ay
:f Uility
t98
第1
章工智能人概
述
1第章 人智工概述能
么什是用效？1( 什)么效用？(1)是
最•简的方单式是把效用就象成想金钱， 越越多并不是其好部全 •100 万送给 个1价5身的亿富翁v s.还是 个1没分文存款的有穷蛋光其效用，不 是一的 样/反 来过欠也债类是似效的 用的样 反来过欠债也类是的似用效— Mul《tiAgnte论》引第章 •6可以考 效用和行动虑对界世作用前的 差(后∆之间存)在比关系正和，来原基数的成 反关系比 /依据 不同评判标准定函义
99
数
么是什效？(2用 什么是)效用？()2• 金
钱效和之间用关的示系
意用
效O
金钱
10
0
第章 1人智工能述
概习智能体学性能
标准
传感 器变化执 元行 件知
识第
章 1人工能概智
述论元评件 反 馈学习元 学件习的目 标题 产问器生智能体
1
.6当前 工智能人究研主
题 环境
JCIIA207论文主0题 JCIIA002论5文主 题ICAJ2003I论主文
题
执行
器对
Mi照tcehll《器机习》第学1图
章1
10
71
第章 1工智人能述概
第
章 1人智能工概
I述JCAI会 议JCAII会
• IJCA议 isIth eInertntioana lJont ioCnfreecen on ArtficiialI tenllgeine,c htemain in erntatinol aagtehrni gf roseeachers ir AnI.Hel dbinenaill in oydd-nmubrede yaer ssncei1 99, 6IJAI Csi sonsopre jdjo nityl ybI CJIA ad tnh enaitoal nAI soietices)( o y f () thyehost n atoin()s.• ht tp//w:ww.jica.iro/g• F ris conferentce– IJCAI 69:-W ahisngton,D.C. US,A • Latsetc nofrenee c2(t0h –) JCIA-0I:7H ydraebad,I dni
10a
3JICAI0027论主文 题IJAIC0072论主题文1
oCnsrainttSa itfactsino 28( 2)Kno lwdge Reepreesnatitnoa nd eRsaoingn 3eaLnrign( 6) 4 8Mulitaentg Systms (65)e5 N aurtlaLa nuagge Prcoessni g3()8 6laPnnngi na dcShdeliug n41) 7 (oRbotci s32)( 8 Serac h(2)7 U9certnaniy (3t7 )1W0b e /ata DMiing (n4) 9ottl =a4 7 673()
104
1章 人工第智能概
述第1
章 人工能概智
述
ICJAI207论文0题主IJ CAI020论文主题
100790 80 7 060 篇 数 05 0 3402 0 0 0 11 2 3 54 题主 6 7 98 1
0
IJAI2C005论文题 主JCIAI205论0文题主1 CASE-
ASBDE RAESOING N2CO NTSAINTRS TASFACIIOTN AD NEASCH 3R KOWNLDEE GRPREEENSTTIAN AODN EARSOINN G4LEA RINNG5 MUTI-LGEAT NYSSTES M 6ANTRUA LANLUGGEA7 PHILOS OHIPCA FOUNLDAIOTNS 8P LNNING 9 ANCERTUAITNY 10U ES RITERFNACE ND AOMEDING 11LV SIOI NND AROOBICTS •(t otal2 3,4 on itcludneposter paerp; psotser=31)
105 001
6
第章 人工1能智述
概
1章第人 工能智概述
ICAI2J00论文主5题IJ CI2A00论文主5
题0 65 400篇数 30 2 1000 12 345 6 主 7 8 题91 110
IJC
A20I0论3文题主I JAC2I00论3文主题
分•类细很，适当并
1合2 4 3 6 7 859 A I &A ppilcations AT RAN DRCATIVEIT YeRasoinn Cognigtin oOCNSRATINT DECISSIN OLGIOC SDAGNISIS OKOWLNDEG EERPESENTRTAIO N10 LARNEIN G11MULTI AENG TSYTEMS 12S NTURAL LANAGUGE & IAFNROAMTIONEX TRCTAIO 1N3 ONMNNOOONTIC EASORNNG 1I4O TONLGOES ANI DOFNDATUINSO 15P REEPCTOIN 16P ALNINNG 7 1OROBICST18 S EACR H91U sre oMdeilgn 20VIS ONI
08
1170
89111+(2pstore)=013
81
第
1 人工章能概智述
第1
章工智人概能
述JCIA2I030文主论题 JIACI2030论文题
3主0 2 520篇 数 51 01 50 21 4 35 67 9 80 11 11213 1 4 51 1617 1819 2 0主题
从I
JACIA看热I IJC点I看AIA热点
• 纵三届观JCII会议A，以3个方下的研面究仍是 A然I的要领域
主• ••KNOWL EGE DEPRERENTASTINO ANDR ASOEINGNL AENRIN GMLUI-TGAETNS YTEMS
S• M
chiae Lnernaing是核技心术 •以下而几领域也占据个相当着重比
••• •• atSsiacfitn oad nSercahU cnrtaintey Ntaura lanLguge PaorcssingePl naning ad nchSduleig nRoobtics11
0
3
eRsoaing 5nCONS TARITN 1S MU1LTIGEAT NYSSEMST17 ROBOITSC
10
LEAR INNG1 6LPANING
109N
• We
bMiinng将会成今为后个应用一点热
1第 人工章智概述
能第1章 人工智
概述能
A成功的例子(I) A1成I功的子例()
1结
小IA功的例子成 A的目I标未来
与•
博：弈IBM公的司深“”成为第一蓝 在国际象棋比个中战胜赛世冠界军的算计机程 •序199 7年一次公，赛开中35/2..比分5胜战 卡1979年，次公开赛中 .3/2.5比5战胜分 卡帕罗夫斯他，从说棋对面盘感到了“一 种智新”能
（但•是连，深“蓝”设的者计也认为用不了什 人么智工能技）
术11
21第章人 智能概述工
1章第 工人能概智述
AI成功例的(子)2 A成I的功例子2()•
主控自制CM：研制的ULAIVN计N算机视觉系 统安置N在ALAB计V机控算微制 汽型车，用中汽车于航导行在驶速高 公路 •上全程 2805里(英4约85.65公里,) 其9中%时 间由这8系统掌握个向方盘, 2时间%由人 驶驾, 乎几都高在公速出入口路处
IA功的成子例()3AI成功 例子(的3)
•后 规勤：划991年1湾海战争中国军队 美配了备一个动态析分重和规划具DA工TR,用 于自动后规划勤与输调度
•运该 系统同时涉及50000个辆车 物货人和该 系统同时涉5及000个车辆0、货物人和 而且，要考起虑、点目地、路径，解决的有 参所之数间冲突。使用的I技A使规术划在几小 内时完，成传统方法需要而几个星 • DAR期P称就A一项投此足资以补偿DRAA在 AI方面3P年的投0资1
41
11
31
9
1第 人章工智能述概
第章 1人工能概述
智AI的目
(标1 AI)目的(1)标
• 实现什样的理么性能智体 ？ 完•理美：性知已从环中境获的得信，一个息 完美性智理能每时体每都刻以其使用最效 化大式行动方—不并一个是有具实现意义目的 标• 计理算：性个一计理算智性能最体返回的 是理性终选择的(能在开可时即始此如), 但是 要虑考环境交互和时的机错(时刻误正确的答 案没有价)—不得值不折 衷• 限度理有性思：足考长的时够间得到，一个“足 好”够答的案—乏形缺式化115
AI
目的标2) (A的I目标()2
•界有最优化(Bunoed Opdimtzatiin)：o已知 计其资算, 源界最优有化能智的行为体 会尽能可地 / 一个好有最优化界智体程序 的能望期效 少会与同用 台机上运行器的的期望效 用至会少同一台与机上运器行的 其他任何智能程体序的望期效用样高
• 至少一存总一在最个程佳序看—是来有具坚 固论基础理最的希望佳 • 为作AI究的一研定项义明的和可确行形式 化的务任提出而有界优最
11化6
第1章
工人能概智
述第1章
人 智工能述概
A的未来IAI 的来未•
可期以AI望中级水在平上成的将影功响 所人的有日生常
活 •• • 数学定理•明辅助证工 感知环具境机器的 人人特征体识别 智搜能索引… 擎…
国学者我的点 观()1
•50 年
来中AI国发展主要的就成
• Auotmaict eogetrmcil taehroe pmrvoing:Be yndom atehamicta meclhnaiatzon i• Itnleiglneecscie cen:T worada m locuelrale velu n erdsandtignd t id• aLreg-casl enowkelgde proecsinsg A:nop ena prpoah • cComupetr-acilftaitde at randa niationm F:om rersarech ot indutsyr Knowl•edg ae a comsmoitd:y rFom ostwfae tork n wwareo
118
• 但
是前目IA没有还像连网互和机手样 对一会造社普遍深成入影的响
17
1
第1 人工章智能概
述第章 1人智工概能述
我学者国的点观( )2•
当 中前AI发国展活跃的域
领• • • ••• 学机数化械 像识别图和模识式别中 信文处理，息特是对别机翻译 器器学机习数据挖掘和 象形维模拟思进（书行创作） 法知网格环境识
我学者国的观 (点)3
•人工对智能发的展一直流传着种各法
•说人 智工不能门热了走下坡路了 • ，被要他其学取科代了 在•外国人工智能的研究都申不请基到金助了
资• 是毫都根据的 •无 工人能是一智科门学，更要的重是一门几乎在 所有方都具有重要面用应技术 • 西蒙把人工智的能定为实格科学验研，究工智人能 最的目终的为了应是用11
920
120
第1 章工人能智述概
1第章 工人能智述概
参考文
我们只能献前看向到 很的距短离但是我 ，们够看能到然有 很仍多事情要做。 很多事要做情A al Tnuinrg
•1 Start Ruuselsl Pet/r eoNrivg: AIA M1章第/ 第2 /第章2章 6 /27章 第 •陆汝钤编著 : 人智工能上册() 引 言• iMhcel aoWoldidrg，Anei ntodrctuoni to mlutia-egt snsteym，石s一纯译等：多 Agnte统系引，电子工论出版社业，200 3 •I网址—hAtp:t/w/wwi.cjiao.gr
/12
212
第1章1人工 智概能
述
参文考
献2
• 飞跃王，陆汝钤曾大，军，工人智在 能国，中国计中机学算通会，讯0028第8年期 R• iuL，Dnial eZeng, eiFyu eWag,nAI Ruqi a n L Dil Z F WiR eesach rn iCina: h05Ye as down treh oRa, dIEE EInetliglet Snstyes,m Vlo .2,1 002,6 p 9p-91
31
23
1
2
第1 人工章能智述概
本
内容章
工智能原理人
第1
章 人智工能述
概1.
1 关于工智人的定能义1 2.人工智 的能基 础.1 133 工人能简史智 .14 能智体与境环 .5 1能智结构体1 . 6当人前智能研工究主 小结题参 书考目
第1章人工智能 述
概第1章 工人智概能
述
为智作能的人类体•
智体(Age能tn)• 人类是一种能体智 我•们，为作一智能个，体什么能为思够? 考脑大这么小堆东一西么怎够能知感、理解 、大脑么 小这东西怎堆么够感知 理解 能测预和对应个一比自远身大和庞杂复的 界世—？—理解类人，理智解能体• 人工智能AI()走得远更不仅：图理试智解能 体而且要建造，能智—体—造出像制人一类样 完成某智些任务的能统系软件)(4
.11关于 人智工能定的
义能智 对体A的4I种同不义定类 人动/类行思人/考理思性/理维行动
性第1
章人智能工述
概
第1章人工 智能述概
处于探
初索的学期
科 •IA是兴新科学，是也动人激的心学科.Russ el声l称：同不于物学理，这里有还出 几个现因爱斯坦余的地 • 什为？么究研观主界世的成果远于少 究研观客世的界成 果客 成 •究和 物学研理的比究
较 物•世理 • 人界智能(类括物包学)—理理世物界映射的 数函• 工智能人—理世物界复合的射映5
对
I的4种不同定A AI义的 种不定义同像
一样人思的系考统要使 算计能机考思…有…头的 机脑(H器augland, e9158 [使)自之化动]与人的类维相关 的思活动,如诸策、决题问求、解 学习活等动(elBlamn,1 987)像人 一行动样系的 创造机统来器执人需要智行才能 完能的成能功(Kurzwiel,19 9)0研 如何究让算机能计做够那些 目前到比人计机算得做好的更事情 (iRhc &Kn igth, 919) 1性理地考的思系统通 对过算模计型使的来用行心进 智能的力究研Ch(rnaiak & McDmenot, 1t958 )对得知觉使推理和行动成为、可 能的算的计究(研iWntso,n 9192 理性地行动的系统 )计智能是对设计算智化能智能 的体究研(oPoe le at.l ,918) 9I关A心是的人工品制中智的行能 (为ilsNos, 1n998)
6
1
第1 章工智人能述概
第1
人工智章能概
述不
定义同类人行—为(1 )不定义—类人同为行(1
) •人行为类图灵测：试(190)5• 图 建议：灵是问不机器能否思考“，”是而 “问机器否通能关于过为行的能测智试
”同不义定—人行类为()2不 定同义—类行为人2)(•
测试过：程一让程序个一与个人行5进分钟 对 话 /后人然测猜交对谈是程序还象是人？果 如在30测试%中程序成功地欺了骗问人，则询通过了测试 •灵期图最迟2待000年出现这的样序程，但是到 前为止目面对，练训素有的定鉴人，没一有 个程序近接3%0标的准
8
第7章1 工人能概述
智1第章 人智工能
概述
不同定义
类—行为人3)(不 同定—义类行为(人3
• )要程想序过通图灵测，还试要需大做 工作，量些这技包能括：•
自 语言处然, 理使器机以可人类语用言交 •流知 表示,识存储 机器得的各种获信息 •自 推动 理用运识来回知问答题和取新结 提自推理动, 论 •机 器习,学适 应新境并检测环推断新模式 • 和及以为了(全图完灵试) 测 计•算视机,觉机器 知物体感• 机 人器术技,操纵 和移物动体9
不同义定—人行为(类)4不同 义—定人类为(4行
) •A研究I者并花未费很多力精尝试来过 测通试 因,研为智究的能根原本则远比复 样制本要. • 如重空气同动力与学拟模鸟类飞行对之于飞机的产生 •模人仿只是一表种象，而不是本
质•需要的 是完成特：定能的功机的建理模
01
第1
章人工智 概能述
第1
章工人能智概
述同不义—定 同定不—类义思人
考•类人思 考:认 模知方法型 • 何得如人类知是何如思考的 ?过自通—捕捉 人省思维过类和通过心程测理试 •种这方不法满足让程序于确正地解决题问, 加关心更对序程的理步推轨骤与迹人类个体求 解同问样的题步骤迹轨进行较比 认知科学:•把来自 I的计A算型模来与自心学理的实 技术相验合, 结试创立图一精种确而可且 检的验类人思维工作方的式论 理 通•常 我,只关心们程实现序了什么功,能而 会 不较A比I技和人术类知认之的间同
异11
不同定义
不—定同—义理思考性• 理性
思地: 考“思法则”方维 • 1法9世纪 逻辑学,就家展发出以可描世述上界一 切事及其物此彼系的关精确的题符号 •命19 56,年 原上, 已经有则序程以求可任何解用 逻符号描述辑可的问题解(消法解 ) A•I域传统领逻辑的主希望义过编制上述程通 序来造创能系统智• 难 点:非 形化的式知难识以用逻符号形式化辑 /原则“上”可解以决问题和实解际决问二者题之 间存巨在大异差1
2
2
第1章
人智能工概述
1章第人工智 能述概
同定不义—性行理(1动)不 定义同理性行—动1(
•)理 地性动行: 性理能体智方 法 计算机智•体应该有别于“能单的”简序: 程 具有如自诸主制操控作感、知环、适应变境化 • 等性理智能体：通要自己过行动获的最佳结果得，或 在者不定确的况情，下得最获期望结佳果• 仅要正不地推理，确要还确地正动行/ 正 确推论理性智是体的能部功分，能不而理是的性全部 容内 •图灵测中需试的技要能是为了都出作理性为行
13
同不定—理义性行(2动 )同不定—理义行性动()
•2 把AI究视研理为智能体的性计过设 • 好处：程 •普遍 ：性比思维“则法法”则法(方理地思性维 )更广/ 比 建在立人类行为或思维
者基础(类人 法)方的方上更形法化,式 )法上方法的更形式化因为相 具比清楚的有 义定或准标 •正 的确果结在不同件下可条定以清义 • 楚美完性理—能总做正的确情事v .s有 理限性 —在 有足没够算计时间前的提采下正取 确的行 动 •完美理性在复杂境环是不可行的
1下
41章 人工第智概述能
第1章 人
工能概智述
4
方种的法较比
人类思考 拟思维过程 思模考 过 程类人 行 模为行拟为功 智能 能 为行
I概念A理是一解过程 个I概A念解理一个是过
• 程目前IA术技是以黑还箱法方主为 上•定述义见见智 仁 •要重是的习学IA方法应、AI方用，在法实 践逐中深步入会领I这A词个的义 实践中含步深入逐领会 这词的含义个• 目前 ，IA就一种是运行在我自己们器机中的程序 ，它智能都是我们的的！
给 人类智 能
思维程 思维过型 模能行智 为为行建
模照模型按建思维立统系理 思性
考按模型照建立行为系统理性 为
行•
人思考或类类行人为直接模：拟/ 随追人
• 理性思
或理考性行为间接模： /拟 概括人–– 更 普遍
5116
1章 第工智人能述
概
1第章 工人智概述能
对人工智能有贡献的
科 学对工智人能贡有献的科
学•• • • • • • •• 哪些学科哪、思想和哪些人物给些A予I以贡献? 学(哲B4C8~现在) 2数学(80~现0在)经济学( 经济学(716~现7在 )现在 神经)学科(861~现1) 在理学心1(789~在)现 算机计工程(1490现在)~控 论(制9148现在~)语 言(1学957现~在
18
1). 2人工智的能础基8个学科
人工智对形能和成发的贡展献
3
第
章1人 工智概述能
1章 第工人能智概述
哲的学献贡1)(哲学 贡献的1)(
• 哲学(CB28~4在)贡献现的想:思
问•题：1形式规化则用能来取合理的结抽 吗论? •问 题：2神的意精识是如何物从的质大脑产 生质出的?来 • 问3题知：识是哪从里来的 •? 问题：知识是如何导4行动的致?
哲
学的贡(献)2 学的哲献贡2()
问题1•：式形规则化能来抽取合用的结 论理吗（哲学?家及其贡献）• 亚
里多德士A(istotrel,BC3 84BC~22), 3形 式为辑奠逻了定基础 第/个一支把意配识的理性 分部则法式化形为精的确法集合 / 则著名确 合 三段论的• Ra mno uLll/ Loearndoda V ici(达·n奇芬) /Bla sei asPcal(帕斯卡) /Gotftrid Weihlelm Leinitz(莱b布尼兹)人均设等计或造了能制计 算机器
19的 20
第1
人工章智概能述
第章1人 工智能概
述哲学的贡
(献)3哲学 贡的献(3)
•1 世7纪 有人,出推理如同数字提计算/ 斯帕卡道: 写“算术器产机的效生显果然更 近接于维思不而动物的其是他动活
”哲学贡献(4的 )学的贡献哲4(
• )题2问从：物理系统角度的来虑考识意 意识:与物质的大脑之间关系的何？
• R如eén esc
Darest(卡尔笛)出给了一第关于意 识和个质物间的区别之以及由产生此问的题的 清晰讨论• 笛卡是尔元二论的支持者坚：持意识(或 为称魂灵/精神)一的分是超脱于部然之自外,的 不物理受定影响.律而动 不拥有物这二元种属性, 它可们以被为机作器对待
2
2
•问题 结1:论肯定的 结 即可以论一用个 肯定结的,论 即可用 以 规个则集合述描识意形的式化理性、部的分
21
第章 人工智能1述
概第1
章 人智能工述
哲学的贡献(5)概哲学的 贡(献)
5 •物主唯义认为: 脑大照物理依律运转定构 而了意识成,自由 意也志就化简为出现在选对 择程中可能选过的择感受式方
哲学的
贡(6献 )哲的贡学献6()•
题3：问识是知从哪里来?的• 关
于知识来源的 :Frnais cBacon(根)《培新 工论》开具始了经验义运动 主 J•ho Lncke(洛o克指出)“：无物非先感后 L而coke(克)指洛： 出物无非先感后 知而”• Dav d Humei休谟)提(归出原理：一般规纳则是通 过揭示形成规则元的之素间重的复联 关获而的得
问题•2论:结 在两存种选—择元二和一 元论
论3
224
4
第1章
人智工能述概
第
1章人工 智概述
能
哲学的献(7)贡哲 的学献贡()
•7基 Lu于wdgiW itgetntsien,B rterndaR ssellu 的作工R，udlo faCnra领导p维纳也派发学了 实展证辑逻主，义持认坚为所有知的识可以都 用终和最传感输器相对入应的察语观句联 相系的辑逻理论描述
来
哲的贡学献(8 )学的贡哲(献8)
•问 4题知：是识如何致导行的动
• 关?意识于的学哲景图的最元素后知是识行 动之间与的联 系 智能既/求要推也理要行 动 •求 亚士里德多认为: 行是动过通标与目于关 行动果结知识之的间的辑逻判来定
的•
问3题论结 知:来自于实践
识25
2
6
1第章人工 智概述能
第
1章人工 能概智
哲学的贡献(9) 述哲的贡学(9)献
他的•一进步阐述指: 出深思的不要结局而 是是段 手/假 了结局设考虑如何以及并过什通 手段得到么结局该, 局是结否易是否容好 /最手段 分析顺序在中是最后个一 在生成顺, 序中是一第 •个 实际上这就回归规划是统,系2 30年0由后New ll和eiSmo在nGP其程序中实S了
现数的学献(贡) 1数学的献(贡1)
•数学800~现(在贡献的)想思:
什么•是取合抽理结的论式化形则? 规•什么可以被 算计? • 如用何不定确知识进的行推?
理• 问题4结论
:知 用识指于行动导达去目到标
72
• A
I为成一门范规科学求要三在个基础领 域完一定程度的数成学式形化:• 逻、计算辑、率概
2
8第1
章人工 智概述
能第1
章人 智能工概述
数
学贡的(2献 数学的贡献)(2
•) 学家数及其贡献 •问题 ：如何抽1形式化取规？则
Ge•rog Beole(布尔, o181~5814)6, 1487完成 年了形式辑
逻的数化 学/ 命逻辑或题称布尔逻 辑• oGtltboFreg e(雷弗格 ,818~19452, )8791年 展扩了布逻辑, 尔使其含对象和包系,关 创建 一阶逻辑 了• Alrfde Taskir塔斯基()入引一了种考参理论 ,可把以辑逻象对与实世界现对象系起联来
29
数学贡献的3( )数的贡献学(3)
问•题1结论 形式化规则:=命逻题辑和 阶一词逻辑 •谓 题2：问么什以可算？
•计 可以计被 就算要是到找个一算 法以可被计,算• 法算身本的研可回究至9世溯波纪数斯家 学laK-oharwamiz• 1 世纪9期,晚把 一般的数学理形式化为推逻辑演 绎努力的经展已开3
0
5
第
章 1工智能人述概
第1章人工智能概述
数
学的献贡(4) 数的贡献(4)
学 1•009,年Da vid ilbHret(尔伯希特,1 68~1249)3提出 了括2包个3问的题清单,其中最 后一个问题 :是是否 存一个在法算可以判定涉及自 然的数辑逻命题真实性的 ,即可判定性题 /问 所要问他是: 的有证明效程过的能是力有否基础的局 性限• 这 问一被题Krtu Gdöe(哥德l,尔19 06~1798)在193 年证1：确实存实真实的在局
数限的学献(贡5) 学数的贡献()5
1930•年,哥德 尔出提 存:一个在有效程过以 证明罗素可和弗雷的格阶一辑逻的任何真中 值语句,但 一是逻阶辑不能捉捕刻到自然数 画所要的需学数纳法原归则 •19 31年 德哥尔证明了的不他备完性定 理 193在1年 ,哥德证尔了他的明不备性完定理: 何任达表力足能以述自然数描的语言(某如 逻辑种), 在不中通能过何算任法立它们的 真值的意建上义,存 不可判在的真值语定句• 完备不性定理还以表述可: 整数的某为函 些无数用法法表示,算即不可 算计的
32
1
3第1
章 人工智能概
述
第1章 工人能概智
述数的贡献(学)6数学的贡献( )6
由此•激发了llen AurTin(g图灵 19,2~11954的) 情,热他试图精确 地刻哪画函数是能够被 计些算的 / 实际计算上者有或效程的概念过是无 给出法形式定义化 的/ 是Church但-uTinr 论g指题:出 图机可灵计算以任何计可算函 数 /的该 结论作为一充分个定的而被接受 • 义灵说图了明些函一数有对应的没图灵机 / 有通没用的图灵机以可判一定给定个程序对的于给 的输入能定返否答回或案者永远运行下去 3
3
数
学的贡献7) 数(的贡献(7)
学•在不 可算计以性,外不 可操性作具有更要 重的响 影/ 如果解一个问决题需要计的算时间 随实例规着成模指级增长,数则 该问被题称为不可操作 的计算（复杂性题） •问多 项式级和指数增长级的别在2区世060纪年 代到重视得 • 如认识不何可作问题? 操以Sevte nCook19(17 )和ichRrd Caap为代r的表PN-全完理论的研 提究了供种方法
34
一
第章1 人智能概工述
1第 人章工能概智
数学的述贡献() 8学的贡献(数)8•
Cook 和arCp
证明有量大各类种别的规的组范 合搜和推索问题理属于PN完全-题问• 任何 PN-完全题类可问归成约的问类很题可 能是可操作不(目的尚前未证,明 大但家测猜 ( , 是如此) •AI 研究帮解助了释为什NP-完么全问题的 些实一很例难 ,另而外一较些容
易学的贡献(9) 数数学的献(贡)
9•数学 对I的A第三贡献是概率个论理
• ierrPeF ematr, Psacl,a ameJsBern oulil,P erri Laepacle都等推了进率理论概发展及引的入 了新统计方的论 法 •hoTmas Byesa(叶贝斯,1 79~4821)7提出了根 证据更据新率的概法则(贝斯公叶式/件概 率公条式)• 由 此衍出的贝生斯叶分形成析了I系统中A 确不定推方法理的基
础
• 问2结题: 有论可了计算性算和法杂性复 理论指导的35
•
题问3结论 使用:叶贝斯论理进行不确 定推理
3
6
6第
章 人工1智概能
第述章1 人智能概工
述济学经的献贡1)(经济学 贡献的1(
•) 济经(1学77~6现在)献贡思想的:
如•决策何以得获大最益? •收在他人 合作的不情况如下何做到点这 ? •收在益遥无遥期的况情如下何做这到点
?济学的贡献(2) 经济学的经贡献(2
• )eHberrtS imon(蒙, 1西916~201)0是A研I究 先驱的者 /他1于789年获诺贝得经济尔 奖学 是,为因早他的年工作 :基满于度意模 型—制的定“足够好的决策, 而不是艰苦” 算获计得优化决最策能更—好描地真述人 实类为
行
•问题1: 用效理论• 问2题 :决策理论• 问题3 :筹学
运•上述研究工 对于建作理性智造能体很有贡 ,献 其原之一是因制理性决策的复定杂
37性
•
关于在 能体智系中统使决用策论技理 术研的究兴正在复趣苏38
第1章
人 智能概述工
第1章
人智能工述概
神
科经学的贡献(1 神)经学的科献(贡)1
• 神科经学(1681~在现)的献贡
• 大:是如脑何处信息理的
?神
经学的科贡(献2)神 科经的贡献(2学
) Pa•u lPoca(布鲁r卡)过研通大脑损伤究人的病失 语,症 阐明了言产语定生于位大脑半球 左的部分,一 现称在为布鲁卡区• 817年Camill3 ooGgl开i出一项染发体色技术 允,许们观人察大的脑各个经元 神 1929•Hans 年Brgeer发脑明电记录仪图 •1 90年9核共磁振成像神为经科学家供了提关 大脑于动活的致细图, 像得以某使方式种与正在 行的认进知程相符合过的测量为可成能(2 00诺3贝医学尔奖)4
0
•
神经学科是研究经神统系别是特大脑的科学
• 然几虽千年人类一直赞同大脑以来种方式 与思某相联维(系因为证据表头明部受击会 导重精致神缺陷), 但直到是1世8中期纪人才 类泛地广承大认脑是意的居所识
93
第1
章 工智人概能述
第
章 人工1能概述
智经科神的贡学(3) 神经献学科的贡(3献
) •正真令人震惊的结是论 简单:细的胞集合 能导够致维思行、
动和意识换句，话说，大 产生意脑识西(勒, 1尔99) 2• 算计和机大脑如何比相 •?大脑活 过程动对算机工作计过有程启所发
计 算机与脑的大较比计算机
计单算元 存数单储数 元算周期时间 带宽运记忆 新次更数/ 秒个CPU1108逻辑门 1/10比特0AM R1011特比盘 9 1磁-09 10秒01比特/秒 10
9
人
脑1011个经元 神1101神经个 元014个1突触 3 1-03秒1 01比4特/ 1秒140
•
尽 管计算机在始原转换速度上的快001倍万,大 脑最 终在做事上计比算机快0万倍1
144 2
7第1章
人智能工述概
第章 1工人智能概
心理学的述献(贡1 心理学)贡的献1()
•心 理学1(879~现)的贡献在
•:人 类和动物如思考和行何动
?
理心的贡学献2( )理心学贡的献(2
) Joh• Wanstno领的行导为义运动认主为:内省 不 能供提可的靠据证, 拒绝何涉及精任过神程的理论, 只研 动物究的感知及反应 其•行 为义主在1902~1906期年一直间控制着 理学 •心认知 心理学的主特征要: 把是大当脑信息作处 理装置,可以回 至Wi溯lialm Jaes的m究 研作 •工 Frederi Bcartetl领导的剑桥大t学应用心理 学组小使认得知型得模以荣繁44
•心理家的学工作
• 科学心 学源的自德物国学家 科学的心 学理源自国德物理学H家reanm vonH lmhoetlz(尔霍霍兹姆 ,182~1819)4和其生学 ilWhle mWnutd的究工作,研 187年9比锡莱大 学开了第设个实验心一理学的验室, 实进行仔细 制控的实验
34
第章1 人工智能述概
第
1 人工智章能述
概心学的理贡献() 心理3的学献(3贡)• 在
美,国 算计科学机发的导致了展知科学认 创的,建始 1956于9年月MTI的个研讨一(就 在AI会始的创那次学术会议2个之月),后会上 三篇有名著论文• G eroe Mgille介r绍魔法了数字7(Th MeaicgN muebr evSen) /Noma hCmoks(y乔斯基)姆介 绍语言了三的模种型T(here odMesl f oaLngage) u /lleAnN ewel(l厄尔纽和He)bertrS imno介了绍逻理辑机论The( Loic gTeorhyMa hince
4)5
理心的学贡献()4心 理的贡献学(4
)• 三篇论文这别显示分计了算模机型可以 用来表记达、语忆言逻和思维辑心理状态的
•
理心学家普认遍为“认：理论知应就 该像计算机程 序A(dernon, s1980) 像,算计机程”(Ande序ros 1n890) 认知 理论应即描述该细详的息处信理制, 由机此 可能实现种认某知功能 结•论 人:思考类活动和应是该个一信息处理 程过
64
第
1 人工智章能概述
第章1 人工智能概
述计
算工机的程贡献1) 计(算工程的机献贡(1)
•计算 机程工(914~0现)在的献:
贡 如何才能制•出造能的计算干?
机计机工算程贡献的()2计算机工程的 贡(2)献•
最 早的代计算现机乎几时在二同战间分期 在英别、国国德美国和发出明 来 •1945在年夕法宾尼亚大(学PUenn)发开来出的E NAIC公被认现为代算机最计有
影响的先驱 研,者制包括Jhn oaucMhyl和Jho nckEetr • 算机硬件按计照尔摩律定每1个8月能性翻 一,番 样的增长速这还度以持可稳定1续0年 至02年,以后 就得不寻不求技术新了
计算•机被为视智能人工制和品结合
的•最早 的计的装算置该应 世从纪算 最早起的可算的计置装应从17世该算起纪 1•9世纪中叶 ,Chrales Bbbagae(贝奇巴,179 ~1 2871设)了计台机两,器 名“差分为机和” 分“机”, 析前最终于者191年建造出来9并 在伦展出敦4
7
4
88
第章 1工人能智述
概1第章人工智 能述概
计
机工算程的献(3贡 )计机工算程贡的(3)献•
算计软机件术技A为I提了操作供统系、程 序计语言设、工软具件等 • IA反来过对也主计算流科学机生了产影响 分时：术 交技 编译器式窗 和 鼠的个 分时技标术、交互式译编器窗口和鼠、标的 人机个快、开发环境速、接链数据表类型自 、存储管理、面动对象的编向程等
控
论的制贡献(1)控制 论贡的献(1
) 控•论(1948制现在~)的献贡
• 人工制品:怎样能在自己的控才制运转下
? 现•代控论
制 •制控的论创始人oNrerb tWeinre维(, 1纳84 9Wieer(维纳 n1948 1~64)的畅销9书《yCbrneetcs》(i制论)控唤醒了 人们人工对制智能机造的器可能性热的情 • 现代制论控 ,特别是机优随化控的分支, 把 制计出能设随时间变化目标使函最数化大系的统 作为其目, 的粗略也符对合I的A观点
5
094
第1章
人智能工概述
第
1章 人工智概能述
控论的贡献制()2控制论 贡的(2)
献 •AI和控论为什么是两制个同不域?
• 控制领论数学的工是微积具分和矩阵数, 适 合代于用固的定连变量续集合描的述统系 精,确分 析典型在况情只对下线系统可性 •行A I自20世纪0年5建代立来以,部 起因是分 求摆脱寻制论控学方数法局的限性 • 辑逻理和计推工具使得A算研究I者虑考言语/视 觉/划等问题, 完规脱离了控制论的全范围
语言学贡献的(1 语言)学的贡(献)
1• 言学语1(95~现7)在献的贡思想:•
语言和维是思样联系起来的?怎
•乔 斯基姆先最出作贡献了•
951年《句7结构》法出版,颠覆了 为行主, 义 年句 版出,颠 覆 为行, 认 该为论不能理释解童怎儿么理解能和 构造他以们前没有听到的子,句 而姆乔基斯 于关法语型的理论则能模解释这够现个,象并 且足够 式化形 •乔 姆基理论斯影响的一持直续2到0世8纪 0代年末52
51
1第章人 智能概述
工1第章人 工能智概
述语言学的贡献2) 语言学(的贡献(2)
•计算语言学或 自然者言处理与AI语差 不同多诞时, 一生直在展,发 是距离但彻底理 语解言和思的关系尚很维远究 言 是 类 能 •究研 语究言理解的过是人类智程能研的究 心核一
之各科的学贡
•献 哲学
—逻辑推/方法/理智作能一种为物理 统/理系性基础 的 •学数形—式示表与明证算法/可/计算/性操 作性可/概性 率 心理• 自适应学/性感知和控制现象的 理心学—适自性/应感知控和制的现 • 象语言—知学识表/语法示 •经科学神智能活动—物理的基(础ubstsrat)e• 控制论—自理平衡系我统/稳定/性化设优 计• 计算机工程—计机算件硬软和件统系 • 经济学—杂复统中的决系/策验证环
53境 5
49
1第 章工智能概述
推动A人I展的动发力 动A推发I展的动
力•上述学科 于各对种问题探的索 由,此激的认 识发、思、想成就都为推成A动发I展的动力 由此而发展出•的技来术构就成A了I的学科研 究内 •容 人智工=能造物人计(算机)+智(能殊程序)特 •从 智体能度角, 有类智2体能:人 /计类机算• 为作人智能造体, 人期们待计机算能智在解体 决些某问方面题要到专家达平水 尽管从整,体 它上远不远一个普及人
通55
第章1 人智工概述能
1
3 .人智能工史简
个历史时期： 7孕育期/诞生早/的成功与期望期 困难/期于基知系统识崛起 的IA为工成业/I成A科学
为第1章 人智工能概述
1章第 人工智能述概
工智人能发展7的 人智工能展发7个的时
期•按照Ru sslle的点, AI观近五年十的展 发史历可以分为以下7个时期
•:• • • ••• A 孕育I(194期~3915) 5I的A生诞(956)1早期的 热,情巨大的期 (195望~12699 现)实困的难1(669~9173)基 知识于系的: 统力量钥匙?的 19(6~1979)9 IA成为工业(9108~现) 在IA成为学科1(97~8现) 在/神经 络的回归 网(1896~现在 / )能智智能体化出现199(~现在)55
7
人智能工孕育期(1493~1955 )人工智孕育期能19(4~13955)
•神经网络 •
最早的AI工作是193年W4raenrM cCulloc h和WltareP tits工神人经元模型的研, 他究 证们任何可计明的算函数可以通过某都种由 神元经接成的网连络行进算计 还,提出适当的 络网能学习 够• 951年,1 普斯林顿学数学系研大生M究arvn iiMnks(明斯y基)D和en Eadmodns建造了第 一神经台网元计络算
5机8
第
章1人 智工能概述
1章 人工第智能概
述
灵的论图文•
灵图150年的9文论一 个清第地晰绘出描I的完A整 像(图oCmuptng iaMhcneri aydn Itellingncee
•)提出 图灵测试了、机器 学习遗、算传法增量 学、
59习
图
与苹果
灵• laA Mathinon Turisn g9121.6.2—31945.6.
• 19367年，提“出灵图”的构想(2机岁4 • 1)904-年9124，年功成破译德军U了潜艇-码密主要，贡献者 • 9417 年914年8 时在同神经网络人工和能领智域 做197年41-49年，8时在神经网同和人工络能智域领做出开创 的理论研究性• 9105年，表论文发计“机算与器能”，智人 工智科学能的开创性思构/ 提 出名的 “著图测试灵理论”• 915年1，从事
生物的非性线理研究论 当 /选国皇英学会家员，会年时3岁 9 1•952年曾被捕狱入 6 0 •951-35年4，从事理和生物学研究物
0
1第1 人工章能概述
第智章1 工智人能述概
人
工智能的诞生(9156)1) 人工智(的诞生能(916)51(
) •9165年夏天, AI式诞生正于达茅特大斯
•学 ohn JMcarthy(C卡锡麦自普林斯顿)大学 业以毕去后达特茅斯大了学,他说 了服另外2 个人帮召开助了为2个期月研的讨会 •会组织者4人议 麦锡 Mi k 卡(斯基明 会)议织组者人4 麦:卡、M锡insy(k斯明基) 、Clade Suhannno(香)侬、IB的NaMhtaneliRoc esterh罗切(斯特) ,参加者共10 人 其他•位6是普林斯：大顿学rencThrd aorM、eI B的AMtruhr amSelu塞缪尔)、(MTI的aRy SlooonmoffO和lveriSel frdge、iMC的U厄 纽和尔蒙
6西
1人工
能的诞智(生156)92()人工智 能诞的生1(95)62()
会•上, 纽尔厄西和蒙最为跃, 活绍了介他的们 推理程序 :逻理论家
辑•
管尽次会这议没新有破突 ,聚但了AI的 集主要物特别是A人I领域的位著名4家专 他,们来后所在大学的成也为美国A了研I究 3大的基:
地 • • ••M TI—斯明基S tnaofr—麦d卡(锡先在IT后M去了Santfrdo)CM U—纽厄尔和蒙 此外, 还有西BMI6
2
第1章人 智工概能
述第1
人工章能概智述
人工智能的诞
生(915)63] [人工智的诞能生(915)6[]3•
这会次最议长久的为贡献是就卡锡麦 该为域起的领名字:人 智工能• 为 么什AI必有成要一为新领个?域
• 目不同标：IA一从开始就载着复制人承的 才能如创造性、自我修、语言养能功等思想 ，没任有何一其个领域涉及他些这问 题 •方法不论：是唯一一同明个属于确算计科 学的机分支，因而不数学是或者控制或其论 学科他分的 • AI是支一唯样的这领：域试图建造在复它和杂变 化的环中境自发动功挥能的机
6器
3
AI创始的们 人AI的创始们人
JonhMc aCrht MyrvaniM isny kerHbrt Seimno Alln Neeellw6
41第章 人智能概工
述
第1章 人智能工概述
期早热情的 ,期早的热情, 巨大期的望 19(52~1699())
1 当•，主流的思想是“时台一机器远永 不能X做(”而是考不“看看虑计机能不能 算做？X” •)AI研究 们者就示一个接一个演X
的•CMU : 厄尔和西纽完蒙成用通问求题解器( PS)G,该系 统及其续程后序的功导致了成他们提 出著的物名符号系统假理
设
Alln Neweel与Hlerertb iSmn Newoell与
65
66
11
第1
章人 工智能概述
第
1 章工智能人述
概期的热情早 ,早的期热, 情巨的大望期( 19521~996)(2
• )IMB :1959—eHrbetr eGernlter造建几何了 定理明证;机 9152起, 年缪尔写了一系塞西洋列 棋跳程序, 过通学习可业达高手余级的别• M IT 198年5卡锡到麦了以作后出了项重三MI T :要贡 /献贡1献: 义了定ILSP言语 / 贡献2 与:MIT其他人发 了明分时术技
/ 献3贡 :表了发 为题P《rogam wirhtC ommonS ens》e论的, 文文描中述了“建采纳者”程议.序该程 序实 现知识了示表和理推的中原则心:具 备确的 明知表识示 并,能通演过绎程过理这处表些示67
早期
的情热 早,期的热, 情巨大的期 (望952~1961)93)
(•S anfort: d1936麦卡锡年启了动斯福的坦A实I验室, 着重研 究辑逻推理通的用法方后(来如R oibson发现归结n方) 法 以/机器人及研 究•MI :T 1985年斯明也到基,了 不他对过序如程何 915年8明基斯也到 了实更感兴趣, 现最终并展出反发逻辑观的点/ 指了一系列学生导, 择那些显选然需要能智 能解才决的限受问 题/ 献:贡微 世模型界 MI•T 最:名的微世界是著木世积,界在此 础基上 完成许了研究多工如: 作觉视项目自然、言 语解项理目(erTr Wiyongard)、划器等规6
8
1第章 工人能智述概
第章 人1智能概工述
现实的困
(难961~19736()) 1现的困难实1(96~61973)(1)• 早
AI研期究过者于盲的目观乐度, 态0年1预 , 见实际上至少而4年0• 早期 AI的系在统试解决更宽范图和更围难的 题问,时都悲 惨地败了失 /原因 何?
• 在第一困类难 缺:主题少识知通用(而专非化门 ) •典例子:型 机器翻译MT( / )最早AI研究的对 难始于发器翻机(1966译ALAPC告)报• 至今时日, T研究M仍不然善完是但被泛期广 待，也在为作一种助文辅档理处工具
6
9
实现的难困1(669~1739)2)( 实现的难(困1966~9731)()2
• 第类二难：A困I图解试的很决多题问是不可 作的(NP操)类 •在 计算复杂性理论建立之, 对前问题放大“” 从(玩具到实现)的识局认于速度和限储存容量 • 子: 包含例过超十条几事实定理证的明 /早 遗期算传实法验(951~59) 8•无限计 算能的力觉:幻程 原则上能够找到 解序不意味并着程实际序上包找到含解机的制• 9137英国政府在L年ghthiill报之后告止终 7了 除02大所以外学所有的A研究资I
助
第1 人章智能工述
概第
章1 人智能工述概
实现的困(难966~19173)3()现实 困的(1难66~99173(3)
)• 第类三困难用：于产生智能行为基本的构 存结某在限制 些• 子例：961年9insMkyPape和rt明了证知感器—简单的神 经网络能表所的东示西很少(单 感层器知对OX函R) (数单层知器对 感函数 ) 神•经络网研究由此沉寂20了,年直到8 0年 后代期多层络网的向传反播法出现引起算了 经神络的网复 • 这兴一算法次首发现恰是在1恰996年现的发 (ryBso & Hon
)17
于知识的基统系: 量的力钥匙? 于基知识系的统 :量力的匙?钥(1 99~1679)91()• 早
期研究中通用搜的索制称为弱机法方,通用 但 不能展扩大规到模题问困或难题问 需•更强有要的、力域相领的知识 关要需 关领
知EDDRALN第是一成个功知识密的集型 系, 196统年在S9tafnrdo开发
, 与参包括E者 Feigendaubm，等根据谱仪质信推断息 子结分构 该系/统改进后 把,识和知推部 理清分楚地划分开80—代年专家系的典 统结构型7
21
2
第章1 人智能概述工
第1
人工章能概述智
于知识的基系:统 力量的匙钥?基于 知的系识统 力:量的钥匙 (?169919~79(2)
•) 由EDNDALR系统开的专始系家统法论 方应用到其他需又要类专家知识的领域: M人YCN—I检血测感液染专的系家统检测 液 感染专的家系统•
MCYN知I识的特点库 :直来自经接验/ 反映 出 知的识不确定性
I成为工业(1A890~现在(1) AI成为工)(业9810~现)(1在)•
912年,8 一第个功的商用成专家统系1在RD E公司C开始转运, 1到896为年止每为 年公节省4司万千美
元 美国•要主公司都曾开或发用使专系统家• A工I在业1890只是几百年万美元 ,918年涨 8业 年在 美年 数到十美元 亿 但很快又•进了“A入I冬的”天期
时
自然•言理语领域的解专系统家:•
鲁大学R耶geo rchSnka和其学生们开发的 一列系序程1(779~1839)
73
7
4第1
人工智能章概
述第1 人工章能智概
述A成为工业I(1980~现在)(2 )AI成为工业1(809现在~(2)
• )在八十年的AI研究代热潮中, 9118年本日 出五代机计划,提目的是 建造运行rPolg o程的智能机 •序 国则对美应立了成MCC究集研 • 团中的AI其分从未实部现野心勃其的勃 目标 •实际，“上A成I工为”目业在一些前 家中可电以找影子(智能到衣洗等)机
经神网络的归回1(968现~)在 神网经的络回归(981~现6)
在 神•经络: 网Fank Rrosenlbtat961年提2出感知, 证器明感了器知收敛定 / 但理1996以年后寂沉• 反 向传算法引播了起神经络研网究的复兴 •R melhart和McCleulladn的文集起反响 • 引接连义主法崛起方被，认为是eNwel和Slmino提 出符号的型模和cCMarhyt主的逻张辑方法 的接直争竞 •者当 前的点观是连接：主义和号符主方义法互是 的
补67
75
1章第 工智人能述概
第
1章 工智能人概述
IA成为学(科918~现7)在1) (A成I科学为(987~1现)在1)
•( 近年，来IA研在内究和方法论容面的 特方点：•
在有已的理论础上基进研究行而不是提 出新崭理 • 论理建立论在严格理或者确定凿实验据基证 础而不上是直靠觉 •示与现实显世应用的相界性而不关是与玩具样 的例相性
A关I为科成(学9817现在)~2( AI成为)学科1(87~现在9)2)(
从对控制•和论统学的某计种叛逆到始 接开受些领这域的理和论方 法 通过•互网连行进测数据和试程序代的码 共享• 型典：音识别中语HM模型应M用/ 贝叶 网斯络
77
78
1
3
第1
章人 工智能述概
第1
章人 智工能概述
智化智能能体出现1995~现(在)智 化能智能体出现1(95~现在9
) 重•新审“视完智整体”能： SOA系R 统上的工作(917819~90)
• 境环束约: 标是目解嵌理入实真环境智能 的的体工作 / 目最重前的智要能智能体环化 境是Internet,AI 术成为重要的I技nertent具工 术成重为的
弱 工人能智和强工人能
•智弱人工 能智(WeakA )I断言: 的“机能器智够 地能行” 动 强人•智工(能StrongA )I断的:言“ 能如够 行此的事机确实器在是思考 •”大多 数I研A者认究弱为人智工能假是设 然的当/ 本 上质 ,A寻I的求是给在的体定结系构 之最好上的能智程体序 / 于对弱工智人 的假设能 A,I成的可就证明 以•关 于强工智人能更，的多哲是学上的论
8争0
为•么什采纳智能要观体点?•
IA前分离目子的域需要领重组织起来, 至 少新它们的当果需结要联系一起在时候 •的 IA与他其涉及智体的领域的联系被拉能了 近(控如论和经济制学)79
第
章 人工智能概1述
第1章
人工能概述
智I成A就AI成 vs 就异议() 1议(1)
异•图 曾灵考过对察能机器的质智疑
• 疑质: 1能力陷缺 • 践证实: 计明机能算够人和一样做多很作工,有 些得甚做更至好 •子例: 棋/下配装零线件查检驾驶/汽车/断疾诊 病• 质疑2: 数异学议机器是受到不—完性备理 定限制形的系式统 而人类则没,有样这局的限性
AI就 成AI就 v成 s议(2异 异)(2)议
我•们意同计机算其在所能明的事物上证有 具局限,性但也 有没据表证人明对类这些局于 限免是的—因为疫类人严谨证的明身本要 包一含个所对宣不称可式形化人类的天的赋 形式化示表 /我们不可能证明 类人服不从德哥 不完尔备性理定, 最不终得求不助直于 • 质疑觉:3限制 问题—“无法一用个辑规逻则 合集捕每件捉事”物 •实践证 :明AI 直一在发,展被 疑质的“式老I” A已发生了改变, 经们他所注关许多的问题已经得 解决到
2
81
8
第章 1工智能概人
述第
章1 工智能概述
智人体与能环
• 智境体能：通过传感器感知所处境并通环过执 行器该环对产境生作的计算机程 序及用其控制的件
• 感硬知信息表：示意给定时刻任能体智的感 知输入 /知序列：感该能体智所收的到有输所入 据数完整历的 • 智史体能数函把任意：给定感序知列射到智映 能体动行描的 /述 智体能程：抽序象的智能 函体的一个具体数实现，该程序在能体自智 身构结上运行
8
144 .能体与智境
智能环的体成组 理性能体 任智务环境例子与任务 境的属性
1环4
第1章 人
工能概述
智
第章 人工智1概能
述理性智体能1( )性智理能(1体)
•理性智能体(Rat inalo geAt)n: 做事确正 智能的
体 性•能度: 量能智成体程度功准标的具化体•
作为一规则般, 好最据在根个这环中境望希到 得实的结果际来设性能度量计,的实际结果 来设性能计量 而度不
是根据能体 智应该表的行为现
理性能体(2智)理 性智能(2)
体 •性理智能体 对:于每个可能感知的序列, 根已据感知序知列提的供据和智证能体 内的建先知识验 理,智性体应该能选期择望能 使其性能量度最大的行动化• 理性
使是期望性能最大化• 美是完际实能性大最
化•
断什判么是理智性体—能有具述正下描确述
• •• •能性量 关度环于的先境验识 可知以执行的行 动到时那为的止知感序列
5
8•
理性 能智体可也称以智能化作智体能 (ntIellient Aggetn)
6
8
1第 人工智章概述
第1章能人工智能概
述任
环务境1) (务任环(1境
• )建理造性能智体的综考虑合 :任环务
• 境EPAS Per(froamce, Envnriomnetn ,Acuttaro, sSesnrso 性)/环境能执/器行传/感 • 例器子智能
体种 出租车 司类机 能度量 性境 执行环 器向方,盘加 速,刹器,信车 号,喇灯叭, 显(示器 传)感 引擎器传器感 速,计度,加速计,里 计, GPS,程声波( 感器,传摄像头, 盘)键
87
任
务境环2( 任)务境(环)
2智体能型类 学医诊断系统 性度能量 恢健复康 的人,病用费 小化,最最少 诉 放讼进正确 子的零件的 箱分百比最大 化学 生的测成试绩 环 病人境医,院 职, 执行器 显示员问:, 题试测诊断, ,疗,咨询治有关 的节胳 膊手和传感 器 键输盘, 入症状检, 结查果,病人回 答摄像头,关 角节度感 器传
挑零件拣的机器
人
安全快速,,道路 ,他其车守法 舒, 适,辆行,旅客 人的旅,利途 润最大化
载
零件的 传送有,箱带子 学集合生 ,测验构机
互式英交 语教
师键
盘输入显 示语音 (成):合练习,(语音识 别 )建,纠正议
8
8第章 人1智能概述
工第
章 人1智能概工述
任务
环境属性(1的)任 务环境的属性(1)•
务环任的境属:性
完全•可观的 vs察 分可部观的察:获 环取境完的整状态, 般一以难到做• 确 性的 v定 s机随的:出租车 驶环境驾 随是机的• 段片式 v的s延 式的:续 挑拣件机零 人器的策决只需建在立前当件零基础上 而,棋,下驾驶 句,法分都是析续式的延
98
任环务境的性属2( 任)环务境的属(性2)•
静态的vs 态的动 出:租车驶驾是动 态的 ,填字谜戏则游静是态 的 离•的散 sv连续的 下:是棋散的, 驾离 汽驶车连续的 •是单 能智 体s v多智能体: 驾汽车驶和 下都棋是智能多体境
环• 根据传感
的感知器，环对境的综合 虑，通过考执器行工的作，实好的性 现量能度
90
15
第1
章人智工概述
任务环境能的属(3性) 务环境的任性(3属
)务任环 境可观性察 定性确出 租车 驾部分 驶 医诊学 部分断系 统选件的零 部 机分人 交互器英式部分 语教 纵师字横 谜完全游 戏随 机 片段性 的态静 离性性散 续的连 智能数 体 多续式延 的态的动
1章 第工智人
能概
1.述 5能体结构智
种4型的智能类体程序 简单射型反智能 体基于型的反模智能射 基于体目标智的能体基于/用的智效体能学 智能体习
机的
延随续的 式态动
连的的
续单
机随
片段的式 的动态
连续的
的单
随的机
延
续的式 态动的
离散
的多
确
的
定
续延的 式态静
的
散的
单
离91
第
1章 人智工概能
第1述 人章智工能述
概能体结构
智 AI的•务是任计智能设体程 •序智能体程 要序某在具个备际传实感器和执 器的计算行装上运行,置该装置称为体 系结构
智能体•= 体 系构结+ 程 •序通常 , 能智体序程具有样的框架这: 传感从器得到 前当感信息作知输为, 入回一个行动返交 执行器给
93
智体类能型•
4种有类型智的能程体(或部序程序)
• 分 • • 简单反射•型智体 基于能型模的射反型能体 智于目基标的智体能 于效用基的智体
能• 此外，习程学序也一种是智能
体9
第14章人工智能概 述
1章第 人智工能概
述
简单射型智反体
智能体能传 器 感现在界世 是什样的么环
境
于基模型的射型反能体
状 智态传 感器现 世在 界是什么样
的
世界如何演
变环
境的行我动产生什么 果效 现在我应该 取什么行采动
条件--
行动规律
现在
我该 应采取么什动行执 器行
条
件--动行则
规
智体
能执行器
f
:P→A
f :FI-HENT
95
f: P+MA→
f: IF -THEN
96
+61
第1章人 智工能概
第述章 1工智能人概
述
于基标的智能目体
态状传 器 状感态 现在界 世是什么样的
基于
效的智用体能传
器 现感世在界 是什样么的 果如我采用行动A了 世将界会是什么的样
世如界何演
变世界
何演如
变环
我的动行生什产 么果效如 果采我了用动A行如 我果用采行动 了界世将会是什么样的
环
境
境我
的行产生动什 么果效效用
处
于样的这状态 我有多快将 现在乐应我该 采取么什行
目标动
现
在应我该采取什么行 动行器执
智能体
智能
体9
7执
行
器 f:P +MT+ry→Af :T rgat-eryT
f :+P+TryM+Utliti→Ay
:f Uility
t98
第1
章工智能人概
述
1第章 人智工概述能
么什是用效？1( 什)么效用？(1)是
最•简的方单式是把效用就象成想金钱， 越越多并不是其好部全 •100 万送给 个1价5身的亿富翁v s.还是 个1没分文存款的有穷蛋光其效用，不 是一的 样/反 来过欠也债类是似效的 用的样 反来过欠债也类是的似用效— Mul《tiAgnte论》引第章 •6可以考 效用和行动虑对界世作用前的 差(后∆之间存)在比关系正和，来原基数的成 反关系比 /依据 不同评判标准定函义
99
数
么是什效？(2用 什么是)效用？()2• 金
钱效和之间用关的示系
意用
效O
金钱
10
0
第章 1人智工能述
概习智能体学性能
标准
传感 器变化执 元行 件知
识第
章 1人工能概智
述论元评件 反 馈学习元 学件习的目 标题 产问器生智能体
1
.6当前 工智能人究研主
题 环境
JCIIA207论文主0题 JCIIA002论5文主 题ICAJ2003I论主文
题
执行
器对
Mi照tcehll《器机习》第学1图
章1
10
71
第章 1工智人能述概
第
章 1人智能工概
I述JCAI会 议JCAII会
• IJCA议 isIth eInertntioana lJont ioCnfreecen on ArtficiialI tenllgeine,c htemain in erntatinol aagtehrni gf roseeachers ir AnI.Hel dbinenaill in oydd-nmubrede yaer ssncei1 99, 6IJAI Csi sonsopre jdjo nityl ybI CJIA ad tnh enaitoal nAI soietices)( o y f () thyehost n atoin()s.• ht tp//w:ww.jica.iro/g• F ris conferentce– IJCAI 69:-W ahisngton,D.C. US,A • Latsetc nofrenee c2(t0h –) JCIA-0I:7H ydraebad,I dni
10a
3JICAI0027论主文 题IJAIC0072论主题文1
oCnsrainttSa itfactsino 28( 2)Kno lwdge Reepreesnatitnoa nd eRsaoingn 3eaLnrign( 6) 4 8Mulitaentg Systms (65)e5 N aurtlaLa nuagge Prcoessni g3()8 6laPnnngi na dcShdeliug n41) 7 (oRbotci s32)( 8 Serac h(2)7 U9certnaniy (3t7 )1W0b e /ata DMiing (n4) 9ottl =a4 7 673()
104
1章 人工第智能概
述第1
章 人工能概智
述
ICJAI207论文0题主IJ CAI020论文主题
100790 80 7 060 篇 数 05 0 3402 0 0 0 11 2 3 54 题主 6 7 98 1
0
IJAI2C005论文题 主JCIAI205论0文题主1 CASE-
ASBDE RAESOING N2CO NTSAINTRS TASFACIIOTN AD NEASCH 3R KOWNLDEE GRPREEENSTTIAN AODN EARSOINN G4LEA RINNG5 MUTI-LGEAT NYSSTES M 6ANTRUA LANLUGGEA7 PHILOS OHIPCA FOUNLDAIOTNS 8P LNNING 9 ANCERTUAITNY 10U ES RITERFNACE ND AOMEDING 11LV SIOI NND AROOBICTS •(t otal2 3,4 on itcludneposter paerp; psotser=31)
105 001
6
第章 人工1能智述
概
1章第人 工能智概述
ICAI2J00论文主5题IJ CI2A00论文主5
题0 65 400篇数 30 2 1000 12 345 6 主 7 8 题91 110
IJC
A20I0论3文题主I JAC2I00论3文主题
分•类细很，适当并
1合2 4 3 6 7 859 A I &A ppilcations AT RAN DRCATIVEIT YeRasoinn Cognigtin oOCNSRATINT DECISSIN OLGIOC SDAGNISIS OKOWLNDEG EERPESENTRTAIO N10 LARNEIN G11MULTI AENG TSYTEMS 12S NTURAL LANAGUGE & IAFNROAMTIONEX TRCTAIO 1N3 ONMNNOOONTIC EASORNNG 1I4O TONLGOES ANI DOFNDATUINSO 15P REEPCTOIN 16P ALNINNG 7 1OROBICST18 S EACR H91U sre oMdeilgn 20VIS ONI
08
1170
89111+(2pstore)=013
81
第
1 人工章能概智述
第1
章工智人概能
述JCIA2I030文主论题 JIACI2030论文题
3主0 2 520篇 数 51 01 50 21 4 35 67 9 80 11 11213 1 4 51 1617 1819 2 0主题
从I
JACIA看热I IJC点I看AIA热点
• 纵三届观JCII会议A，以3个方下的研面究仍是 A然I的要领域
主• ••KNOWL EGE DEPRERENTASTINO ANDR ASOEINGNL AENRIN GMLUI-TGAETNS YTEMS
S• M
chiae Lnernaing是核技心术 •以下而几领域也占据个相当着重比
••• •• atSsiacfitn oad nSercahU cnrtaintey Ntaura lanLguge PaorcssingePl naning ad nchSduleig nRoobtics11
0
3
eRsoaing 5nCONS TARITN 1S MU1LTIGEAT NYSSEMST17 ROBOITSC
10
LEAR INNG1 6LPANING
109N
• We
bMiinng将会成今为后个应用一点热
1第 人工章智概述
能第1章 人工智
概述能
A成功的例子(I) A1成I功的子例()
1结
小IA功的例子成 A的目I标未来
与•
博：弈IBM公的司深“”成为第一蓝 在国际象棋比个中战胜赛世冠界军的算计机程 •序199 7年一次公，赛开中35/2..比分5胜战 卡1979年，次公开赛中 .3/2.5比5战胜分 卡帕罗夫斯他，从说棋对面盘感到了“一 种智新”能
（但•是连，深“蓝”设的者计也认为用不了什 人么智工能技）
术11
21第章人 智能概述工
1章第 工人能概智述
AI成功例的(子)2 A成I的功例子2()•
主控自制CM：研制的ULAIVN计N算机视觉系 统安置N在ALAB计V机控算微制 汽型车，用中汽车于航导行在驶速高 公路 •上全程 2805里(英4约85.65公里,) 其9中%时 间由这8系统掌握个向方盘, 2时间%由人 驶驾, 乎几都高在公速出入口路处
IA功的成子例()3AI成功 例子(的3)
•后 规勤：划991年1湾海战争中国军队 美配了备一个动态析分重和规划具DA工TR,用 于自动后规划勤与输调度
•运该 系统同时涉及50000个辆车 物货人和该 系统同时涉5及000个车辆0、货物人和 而且，要考起虑、点目地、路径，解决的有 参所之数间冲突。使用的I技A使规术划在几小 内时完，成传统方法需要而几个星 • DAR期P称就A一项投此足资以补偿DRAA在 AI方面3P年的投0资1
41
11
31
9
1第 人章工智能述概
第章 1人工能概述
智AI的目
(标1 AI)目的(1)标
• 实现什样的理么性能智体 ？ 完•理美：性知已从环中境获的得信，一个息 完美性智理能每时体每都刻以其使用最效 化大式行动方—不并一个是有具实现意义目的 标• 计理算：性个一计理算智性能最体返回的 是理性终选择的(能在开可时即始此如), 但是 要虑考环境交互和时的机错(时刻误正确的答 案没有价)—不得值不折 衷• 限度理有性思：足考长的时够间得到，一个“足 好”够答的案—乏形缺式化115
AI
目的标2) (A的I目标()2
•界有最优化(Bunoed Opdimtzatiin)：o已知 计其资算, 源界最优有化能智的行为体 会尽能可地 / 一个好有最优化界智体程序 的能望期效 少会与同用 台机上运行器的的期望效 用至会少同一台与机上运器行的 其他任何智能程体序的望期效用样高
• 至少一存总一在最个程佳序看—是来有具坚 固论基础理最的希望佳 • 为作AI究的一研定项义明的和可确行形式 化的务任提出而有界优最
11化6
第1章
工人能概智
述第1章
人 智工能述概
A的未来IAI 的来未•
可期以AI望中级水在平上成的将影功响 所人的有日生常
活 •• • 数学定理•明辅助证工 感知环具境机器的 人人特征体识别 智搜能索引… 擎…
国学者我的点 观()1
•50 年
来中AI国发展主要的就成
• Auotmaict eogetrmcil taehroe pmrvoing:Be yndom atehamicta meclhnaiatzon i• Itnleiglneecscie cen:T worada m locuelrale velu n erdsandtignd t id• aLreg-casl enowkelgde proecsinsg A:nop ena prpoah • cComupetr-acilftaitde at randa niationm F:om rersarech ot indutsyr Knowl•edg ae a comsmoitd:y rFom ostwfae tork n wwareo
118
• 但
是前目IA没有还像连网互和机手样 对一会造社普遍深成入影的响
17
1
第1 人工章智能概
述第章 1人智工概能述
我学者国的点观( )2•
当 中前AI发国展活跃的域
领• • • ••• 学机数化械 像识别图和模识式别中 信文处理，息特是对别机翻译 器器学机习数据挖掘和 象形维模拟思进（书行创作） 法知网格环境识
我学者国的观 (点)3
•人工对智能发的展一直流传着种各法
•说人 智工不能门热了走下坡路了 • ，被要他其学取科代了 在•外国人工智能的研究都申不请基到金助了
资• 是毫都根据的 •无 工人能是一智科门学，更要的重是一门几乎在 所有方都具有重要面用应技术 • 西蒙把人工智的能定为实格科学验研，究工智人能 最的目终的为了应是用11
920
120
第1 章工人能智述概
1第章 工人能智述概
参考文
我们只能献前看向到 很的距短离但是我 ，们够看能到然有 很仍多事情要做。 很多事要做情A al Tnuinrg
•1 Start Ruuselsl Pet/r eoNrivg: AIA M1章第/ 第2 /第章2章 6 /27章 第 •陆汝钤编著 : 人智工能上册() 引 言• iMhcel aoWoldidrg，Anei ntodrctuoni to mlutia-egt snsteym，石s一纯译等：多 Agnte统系引，电子工论出版社业，200 3 •I网址—hAtp:t/w/wwi.cjiao.gr
/12
212
第1章1人工 智概能
述
参文考
献2
• 飞跃王，陆汝钤曾大，军，工人智在 能国，中国计中机学算通会，讯0028第8年期 R• iuL，Dnial eZeng, eiFyu eWag,nAI Ruqi a n L Dil Z F WiR eesach rn iCina: h05Ye as down treh oRa, dIEE EInetliglet Snstyes,m Vlo .2,1 002,6 p 9p-91
31
23
1
2