機(jī)器人學(xué)習(xí)課件1

人工智能授課人：林世平

Splin@福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系2023/2/21福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系課程性質(zhì)及要求課程性質(zhì)

計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)必修課課程學(xué)習(xí)要求按時(shí)上課認(rèn)真完成作業(yè)積極動手實(shí)踐

2023/2/22福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系課程教學(xué)目標(biāo)知識方面：通過課程教學(xué)，掌握人工智能的基本概念、基本原理。并通過上機(jī)編程，模擬實(shí)現(xiàn)人工智能基本技術(shù)及其應(yīng)用。能力方面：通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握用計(jì)算機(jī)模擬人類解決問題的思維方法；具備應(yīng)用人工智能的思想解決實(shí)際問題的能力；為今后深入研究人工智能的理論和應(yīng)用打下基礎(chǔ)。2023/2/23福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教學(xué)安排理論學(xué)習(xí)（人工智能）2學(xué)分

36學(xué)時(shí)：課堂講授，包括考試

第1周-第13周周學(xué)時(shí)3共36學(xué)時(shí)

課程實(shí)踐（智能系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)）1.5學(xué)分

27學(xué)時(shí)：設(shè)計(jì)完成一智能系統(tǒng)第5周-第13周2023/2/24福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教材及主要參考書主要教材：

《人工智能》，馬少平等，2004年，清華大學(xué)出版社參考書：《人工智能基礎(chǔ)》，蔡自興主編，2005年，高等教育出版社《人工智能原理與方法》，王永慶，1998年，西安交通大學(xué)出版社。《人工智能基礎(chǔ)》，高濟(jì)等，2002年，高等教育出版社《人工智能—復(fù)雜問題求解的結(jié)構(gòu)與策略》，[美]Luger.G.F.著,史忠植等譯，2004年，機(jī)械工業(yè)出版社《人工智能—一種現(xiàn)代方法(第二版)》，[美]StuartRussell等著,姜哲等譯，2004年，人民郵電出版社2023/2/25福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系課程內(nèi)容

人工智能概述_CH0搜索策略_CH1-2精確推理_CH3知識與知識表示_CH4不精確推理_CH5機(jī)器學(xué)習(xí)_CH62023/2/26福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/27福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/28福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么是人工智能舉例1——人機(jī)大戰(zhàn)：1997年5月11日北京時(shí)間早晨4時(shí)50分，一臺名叫“深藍(lán)”的超級電腦在棋盤C4處落下最后一顆棋子，全世界都聽到了震撼世紀(jì)的叫殺聲──“將軍”！這場舉世矚目的“人機(jī)大戰(zhàn)”，終于以機(jī)器獲勝的結(jié)局降下了幃幕?！吧钏{(lán)”是一臺智能電腦，是人工智能的杰作。新聞媒體以挑釁性的標(biāo)題不斷地發(fā)問：電腦戰(zhàn)勝是一個人，還是整個人類的智能？連國際象棋大師卡斯帕羅夫都認(rèn)了輸，下一次人類還將輸?shù)羰裁?？智慧輸?shù)袅?，人類還剩些什么？于是，人工智能又一次成為萬眾關(guān)注的焦點(diǎn)，成為電腦科學(xué)界引以自豪的學(xué)科。

五子棋>>2023/2/29福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么是人工智能舉例1——人機(jī)大戰(zhàn)：搜狐體育訊北京時(shí)間2004年6月8日下午14：00在清華紫光大廈正式拉開了的首場比賽的戰(zhàn)幕，對戰(zhàn)雙方是代表人類智慧的國際象棋特級大師、為中國獲得眾多國際象棋世界榮譽(yù)的“美女棋后”諸宸，和代表計(jì)算機(jī)領(lǐng)先科技水平的、全球頂級性能的“紫光之星”超級筆記本電腦。中國首屆國際象棋“人機(jī)對話”第二盤昨晚（6.14.）在北京落幕，執(zhí)白的諸宸在與紫光之星的較量中由于超時(shí)再度被判負(fù)。2023/2/210福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么是人工智能舉例1——浪潮象棋人機(jī)大戰(zhàn)：

2006年，是“人工智能誕生50周年”，全球范圍內(nèi)將舉行各種慶祝與紀(jì)念活動。2006年8月9日下午的“浪潮杯”中國象棋人機(jī)大戰(zhàn)，是“慶?；顒又堋钡闹匾獌?nèi)容之一。邀請中國最頂尖的象棋特級大師--享有“東方電腦”美譽(yù)的柳大華、“遼寧第一高手”的卜鳳波等五位大師，與“世界冠軍級計(jì)算機(jī)”--曾獲得中國科技進(jìn)步二等獎并打破數(shù)項(xiàng)世界紀(jì)錄的中國最高性能的高端服務(wù)器——浪潮天梭作為機(jī)器一方的“魂”來進(jìn)行“人機(jī)巔峰對決”。經(jīng)過兩輪緊張激烈酣戰(zhàn)，以柳大華為代表的“人腦”以4.5:5.5的總成績惜敗于超級電腦浪潮天梭。（徐天紅先和黑和，卜鳳波先和黑負(fù)，柳大華先負(fù)黑負(fù)，張強(qiáng)先勝黑和，汪洋先和黑勝。詳見新浪網(wǎng)）2023/2/211福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么是人工智能舉例2——機(jī)器人足球賽：

由國際機(jī)器人足球聯(lián)盟（FIRA）主辦，第九屆FIRA世界杯機(jī)器人足球錦標(biāo)賽暨FIRA國際學(xué)術(shù)研討會于2004年10月27日至31日在韓國釜山舉行。此次比賽中，共有來自21個國家的100多個球隊(duì)參加。設(shè)立了半自主型比賽、全自主型比賽、仿真型比賽及類人型比賽共四大類比賽。其中，哈爾濱工業(yè)大學(xué)在難度比較大的全自主型比賽（3對3）、類人型比賽中獲得兩項(xiàng)冠軍。（2001-2005年連續(xù)四次獲全自主型比賽冠軍）

2023/2/212福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么是人工智能舉例2——機(jī)器人足球賽：在世界上比較有影響的賽事主要有兩個，一個是由國際機(jī)器人足球聯(lián)合會（FIRA）組織的微機(jī)器人世界杯Mirosot（2008，青島），另一個是由國際人工智能協(xié)會組織的機(jī)器人世界杯RoboCup(清華曾獲冠軍)（2008，蘇州）。機(jī)器人足球是一項(xiàng)具有體育競技魅力的高技術(shù)項(xiàng)目。也可以看作是一種高技術(shù)的競技項(xiàng)目。機(jī)器人足球的高技術(shù)可以概括為12個字：“實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)行動”。這3個“實(shí)時(shí)”是機(jī)器人足球的難點(diǎn)之所在，也是機(jī)器人足球的魅力之所在。

2023/2/213福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么是人工智能舉例2——機(jī)器人足球賽：在足球機(jī)器人系統(tǒng)的開發(fā)過程之中，不僅要遇到機(jī)器人學(xué)、機(jī)電一體化、通訊與計(jì)算機(jī)技術(shù)等，而且還涉及圖像處理，傳感器數(shù)據(jù)融合，決策與對策，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工生命與智能控制等學(xué)科的內(nèi)容。目前人工智能領(lǐng)域常常遇到理論與實(shí)際脫節(jié)的問題，足球機(jī)器人的誕生，為智能系統(tǒng)的研究提供了一個很好的載體。一句話，機(jī)器人足球賽比的是硬件、軟件及基礎(chǔ)技術(shù)。

2023/2/214福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么是人工智能人工智能也稱機(jī)器智能，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。從計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā)，人工智能是研究如何制造出人造的智能機(jī)器或智能系統(tǒng)，來模擬人類智能活動的能力，以延伸人們智能的科學(xué)。

智能系統(tǒng)用來解決需人類專家才能處理的復(fù)雜問題，如醫(yī)療診斷、石油勘測、氣象預(yù)報(bào)、運(yùn)輸調(diào)度、管理決策等。

動物識別系統(tǒng)>>2023/2/215福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能的定義狹義：計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支，構(gòu)造智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(思維科學(xué))智能:與人的智能相當(dāng)或相近（對語言能理解、能學(xué)習(xí)、能推理）人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過去只有人才能做的智能的工作（麻省理工學(xué)院）。廣義人類智能行為規(guī)律、智能理論方面的研究。2023/2/216福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么樣的計(jì)算機(jī)有智能？如何知道一個系統(tǒng)是否具有智能呢？1950年，計(jì)算機(jī)科學(xué)家圖靈提出了著名的“圖靈測試”。2023/2/217福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么樣的計(jì)算機(jī)有智能？圖靈測試：“圖靈試驗(yàn)”，試圖通過讓機(jī)器模仿人回答某些問題，判斷它是否具備智能。圖靈試驗(yàn)采用“問”與“答”模式，即觀察者通過控制打字機(jī)向兩個試驗(yàn)對象通話，其中一個是人，另一個是機(jī)器。要求觀察者不斷提出各種問題，從而辨別回答者是人還是機(jī)器。圖靈指出：“如果機(jī)器在某些現(xiàn)實(shí)的條件下，能夠非常好地模仿人回答問題，以至提問者在相當(dāng)長時(shí)間里誤認(rèn)它不是機(jī)器，那么機(jī)器就可以被認(rèn)為是能夠思維的。”

2023/2/218福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么樣的計(jì)算機(jī)有智能？圖靈測試：從表面上看，要使機(jī)器回答按一定范圍提出的問題似乎沒有什么困難，可以通過編制特殊的程序來實(shí)現(xiàn)。然而，如果提問者并不遵循常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，編制回答的程序是極其困難的事情。例如，提問與回答呈現(xiàn)出下列狀況：

問：你會下國際象棋嗎？答：是的。問：你會下國際象棋嗎？答：是的。問：請?jiān)俅位卮?，你會下國際象棋嗎？答：是的。

你多半會想到，面前的這位是一部笨機(jī)器。2023/2/219福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么樣的計(jì)算機(jī)有智能？圖靈測試：如果提問與回答呈現(xiàn)出另一種狀態(tài)：

問：你會下國際象棋嗎？答：是的。問：你會下國際象棋嗎？答：是的，我不是已經(jīng)說過了嗎？問：請?jiān)俅位卮?，你會下國際象棋嗎？答：你煩不煩，干嘛老提同樣的問題。

那么，你面前的這位，大概是人而不是機(jī)器。上述兩種對話的區(qū)別在于：第一種可明顯地感到回答者是從知識庫里提取簡單的答案，第二種則具有分析綜合的能力，回答者知道觀察者在反復(fù)提出同樣的問題。2023/2/220福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么樣的計(jì)算機(jī)有智能？希爾勒的中文屋子問題：羅杰?施安克的故事理解程序（舉例）機(jī)器是否真的理解了呢？希爾勒的中文屋子問題：通過了圖靈測試就具有了智能嗎？思考題：如何理解希爾勒的中文屋子？2023/2/221福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系什么樣的計(jì)算機(jī)有智能？故事理解程序舉例“一個人進(jìn)入餐館并訂了一份漢堡包。當(dāng)漢堡包端來時(shí)發(fā)現(xiàn)被烘脆了，此人暴怒地離開餐館，沒有付帳或留下小費(fèi)。”“一個人進(jìn)入餐館并訂了一份漢堡包。當(dāng)漢堡包端來后他非常喜歡它，而且在離開餐館付帳之前，給了女服務(wù)員很多小費(fèi)。”作為對“理解”故事的檢驗(yàn)，可以向計(jì)算機(jī)詢問，在每一種情況下，此人是否吃了漢堡包。2023/2/222福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/223福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/224福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系

AI的產(chǎn)生

人們對“數(shù)據(jù)世界”的需求進(jìn)而發(fā)展到對“知識世界”的需求而產(chǎn)生的。為了尋求試探性的搜索，啟發(fā)式的、不精確的、模糊的、甚至允許出現(xiàn)錯誤的推理方法。以便符合人類的思維過程智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)程序的區(qū)別2023/2/225福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系

智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)程序的區(qū)別

傳統(tǒng)程序缺少靈活性。傳統(tǒng)程序缺少不精確推理。傳統(tǒng)程序缺少合適的算法。智能系統(tǒng)的結(jié)論允許是錯誤的。2023/2/226福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/227福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/228福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史古希臘的Aristotle（亞里士多德）提出的規(guī)劃算法（公元前400年）。RamonLull（）的概念生成器（公元1300年）。CharlesBabbage（查爾斯.巴貝奇）的差分機(jī),第一臺通用計(jì)算機(jī)的原型（1848年）。GottlobFrege（高特洛布.弗雷格）的一階邏輯符號（1789年）。LewisCarroll（劉易斯.卡洛爾）的邏輯推理圖（1886年）。SewallWright（休沃.賴特）的概率網(wǎng)絡(luò)符號（1921年）。AlanTuring（阿蘭.圖靈）

（1912-1954年）。機(jī)器人Shakey（1969-1973年）。一個現(xiàn)代診斷專家系統(tǒng)（1993年）。2023/2/229福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（1）孕育期:56年之前古希臘的Aristotle（亞里士多德）（前384-322），給出了形式邏輯的基本規(guī)律。英國的哲學(xué)家、自然科學(xué)家Bacon（培根）（1561-1626），系統(tǒng)地給出了歸納法?！爸R就是力量”德國數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家Leibnitz（布萊尼茨）（1646-1716）。提出了關(guān)于數(shù)理邏輯的思想，把形式邏輯符號化，從而能對人的思維進(jìn)行運(yùn)算和推理。做出了能做四則運(yùn)算的手搖計(jì)算機(jī)2023/2/230福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（2）孕育期:56年之前英國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家Boole（布爾）（1815-1864）實(shí)現(xiàn)了布萊尼茨的思維符號化和數(shù)學(xué)化的思想，提出了一種嶄新的代數(shù)系統(tǒng)——布爾代數(shù)。美籍奧地利數(shù)理邏輯學(xué)家Godel（哥德爾）（1906-1978），證明了一階謂詞的完備性；任何包含初等數(shù)論的形式系統(tǒng)，如果它是無矛盾的，那么一定是不完備的。意義在于，人的思維形式化和機(jī)械化的某種極限，在理論上證明了有些事是做不到的。2023/2/231福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（3）孕育期:56年之前英國數(shù)學(xué)家Turing(圖靈)（1912-1954）,1936年提出了一種理想計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型（圖靈機(jī)），1950年提出了圖靈試驗(yàn)，發(fā)表了“計(jì)算機(jī)與智能”的論文。圖靈獎。美國數(shù)學(xué)家Mauchly(莫克利)，1946發(fā)明了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC美國神經(jīng)生理學(xué)家McCulloch(麥克洛奇)，建立了第一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。美國數(shù)學(xué)家Shannon（香農(nóng)）,1948年發(fā)表了《通訊的數(shù)學(xué)理論》，代表了“信息論”的誕生。2023/2/232福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（4）形成期:56-69年1956年提出了“ArtificialIntelligence（人工智能）”創(chuàng)始人中有：McCarthy,Minsky

,Lochester

,Shannon,Moore,Samuel,Selfridge,Solomonff,Simon,Newell等數(shù)學(xué)家、信息學(xué)家、心理學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家等10人。McCarthy（麥卡錫）——人工智能之父，提議正式采用“人工智能”術(shù)語，代表有關(guān)機(jī)器智能這一研究方向。10人在Dartmouth大學(xué)召開“機(jī)器模擬智能”研討會，標(biāo)志著人工智能作為一門新興學(xué)科正式誕生。2023/2/233福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（5）形成期:56-69年1957年,人們試圖建立一個模擬人腦的智能機(jī)器,典型的系統(tǒng)是PERCEPTRON（獎懲）,認(rèn)為這樣一個模擬神經(jīng),可以從無知開始,接受訓(xùn)練便可以做任何事情.實(shí)際上,人腦包含10億個神經(jīng),每一個都相當(dāng)復(fù)雜,在現(xiàn)有硬件條件下是難以模擬的,后來被證明是失敗的.此后,AI研究主要在定理證明、問題求解、博弈等具有明確定義和良好結(jié)構(gòu)的一類問題。開始有了符號處理（搜索法）。機(jī)器翻譯、機(jī)器定理證明、跳棋程序等。2023/2/234福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（6）形成期:56-69年60年代Simon由試驗(yàn)得到結(jié)論：人類問題的求解是一個搜索的過程，效果與啟發(fā)式函數(shù)有關(guān)。敘述了智能系統(tǒng)的特點(diǎn)：智能表示、智能推理、智能搜索。Nilson發(fā)表了A*算法（搜索方法）McCarthy建立了人工智能程序設(shè)計(jì)語言Lisp1965年Robinson提出了歸結(jié)原理，（于傳統(tǒng)的自然演繹法完全不同的消解法）。2023/2/235福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（7）形成期:56-69年1968年Quillian提出了語義網(wǎng)絡(luò)的知識表示方法1969年Minsky出了一本書“感知機(jī)”，給當(dāng)時(shí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究結(jié)果判了死刑70年代，開始從理論走向?qū)嵺`，解決一些實(shí)際問題。同時(shí)很快就發(fā)現(xiàn)問題：歸結(jié)法費(fèi)時(shí)、下棋贏不了全國冠軍、機(jī)器翻譯一團(tuán)糟。

2023/2/236福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（8）發(fā)展期:70年以后以Feigenbaum為首的一批年輕科學(xué)家改變了戰(zhàn)略思想，1977年提出了知識工程的概念，以知識為基礎(chǔ)的專家咨詢系統(tǒng)開始廣泛的應(yīng)用。著名的有：2023/2/237福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（9）發(fā)展期:70年以后DENDRAL化學(xué)分析專家系統(tǒng)（斯坦福大學(xué)1968）MACSYMA符號數(shù)學(xué)專家系統(tǒng)（麻省理工1971）MYCIN診斷和治療細(xì)菌感染性血液病的專家咨詢系統(tǒng)（斯坦福大學(xué)1973）CASNET(CausalASsciationalNetwork)診斷和治療青光眼的專家咨詢系統(tǒng)（拉特格爾斯（Rutgers）大學(xué)70年代中）CADUCEUS(原名INTERNIST)醫(yī)療咨詢系統(tǒng)（匹茲堡大學(xué)）；HEARSAYI和II語音理解系統(tǒng)（卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)）PROSPECTOR地質(zhì)勘探專家系統(tǒng)（斯坦福大學(xué)1976）XCON計(jì)算機(jī)配置專家系統(tǒng)（卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)1978）2023/2/238福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（10）發(fā)展期:70年以后80年代，人工智能發(fā)展達(dá)到階段性的頂峰。87,89年世界大會有６－７千人參加。硬件公司有上千個。并進(jìn)行Lisp硬件、Lisp機(jī)的研究。在專家系統(tǒng)及其工具越來越商品化的過程中,國際軟件市場上形成了一門旨在生產(chǎn)和加工知識的新產(chǎn)業(yè)——知識產(chǎn)業(yè)。應(yīng)該說，知識工程和專家系統(tǒng)是近十余年來人工智能研究中最有成就的分支之一。同年代，1986年Rumlhart領(lǐng)導(dǎo)的并行分布處理研究小組提出了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的反向傳播學(xué)習(xí)算法，解決了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的根本問題之一。從此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)入新的高潮。2023/2/239福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的發(fā)展歷史（11）發(fā)展期:70年以后90年代，計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢為小型化、并行化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。人工智能技術(shù)逐漸與數(shù)據(jù)庫、多媒體等主流技術(shù)相結(jié)合，并融合在主流技術(shù)之中，旨在使計(jì)算機(jī)更聰明、更有效、與人更接近。

日本政府于1992年結(jié)束了為期十年的稱為“知識信息處理體統(tǒng)”的第五代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究開發(fā)計(jì)劃。并開始了為期十年的實(shí)況計(jì)算（RealWordComputing）計(jì)劃。

2023/2/240福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系今天的ＡI（1）計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)的主攻方向體現(xiàn)在:并行與分布式處理技術(shù)。 包括大規(guī)模并行機(jī)和機(jī)群的體系結(jié)構(gòu)、并行操作系統(tǒng)于并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分布式Client/Server計(jì)算模型及其處理技術(shù)，多專機(jī)系統(tǒng)的合作與知識共享技術(shù)等。知識的獲取、表示、更新和推理新機(jī)制。 包括新的知識獲取方法，常識性知識的表示、更新與推理，大型知識庫的組織與維護(hù)，新一代邏輯處理機(jī)制等……….2023/2/241福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系今天的ＡI（2）計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)的主攻方向體現(xiàn)在: 功能的感知技術(shù)，包括對語音文字、圖形與圖像等信號的獲取、識別、壓縮與轉(zhuǎn)化，以及多媒體輸出和VR技術(shù)等。2023/2/242福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系今天的ＡI（3）當(dāng)前人工智能的研究熱點(diǎn)智能接口技術(shù)

智能接口技術(shù)是研究如何使人們能夠方便自然地與計(jì)算機(jī)交流。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，要求計(jì)算機(jī)能夠看懂文字、聽懂語言、說話表達(dá)，甚至能夠進(jìn)行不同語言之間的翻譯，而這些功能的實(shí)現(xiàn)又依賴于知識表示方法的研究。因此，智能接口技術(shù)的研究既有巨大的應(yīng)用價(jià)值，又有基礎(chǔ)的理論意義。目前，智能接口技術(shù)已經(jīng)取得了顯著成果，文字識別、語音識別、語音合成、圖像識別、機(jī)器翻譯以及自然語言理解等技術(shù)已經(jīng)開始實(shí)用化。

2023/2/243福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系今天的ＡI（3）當(dāng)前人工智能的研究熱點(diǎn)數(shù)據(jù)挖掘（DataMining）

數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的研究目前已經(jīng)形成了三根強(qiáng)大的技術(shù)支柱:數(shù)據(jù)庫、人工智能和數(shù)理統(tǒng)計(jì)。

主要研究內(nèi)容包括基礎(chǔ)理論、發(fā)現(xiàn)算法、數(shù)據(jù)倉庫、可視化技術(shù)、定性定量互換模型、知識表示方法、發(fā)現(xiàn)知識的維護(hù)和再利用、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中的知識發(fā)現(xiàn)以及網(wǎng)上數(shù)據(jù)挖掘等。

2023/2/244福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系今天的ＡI（3）當(dāng)前人工智能的研究熱點(diǎn)智能Agent

Agent是具有信念、愿望、意圖、能力、選擇、承諾等心智狀態(tài)的實(shí)體，比對象的粒度更大，智能性更高，而且具有一定自主性。

Agent就是某種能夠行動的東西，但有別于簡單“程序”的屬性，諸如自主控制的操作、感知環(huán)境、持續(xù)能力、適應(yīng)變化以及有能力承擔(dān)其他Agent的目標(biāo)。Agent試圖自治地、獨(dú)立地完成任務(wù)，而且可以和環(huán)境交互，與其他Agent通信，通過規(guī)劃達(dá)到目標(biāo)。2023/2/245福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系今天的ＡI（3）當(dāng)前人工智能的研究熱點(diǎn)智能Agent多Agent系統(tǒng)主要研究在邏輯上或物理上分離的多個Agent之間進(jìn)行協(xié)調(diào)智能行為，最終實(shí)現(xiàn)問題求解。多Agent系統(tǒng)試圖用主體來模擬人的理性行為，主要應(yīng)用在對現(xiàn)實(shí)世界和社會的模擬、機(jī)器人以及智能機(jī)械等領(lǐng)域

目前對Agent和多Agent系統(tǒng)的研究主要集中在Agent和多Agent理論、Agent的體系結(jié)構(gòu)和組織、Agent語言、Agent之間的協(xié)作和協(xié)調(diào)、通信和交互技術(shù)、多Agent學(xué)習(xí)以及多Agent系統(tǒng)應(yīng)用等方面。

2023/2/246福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系今天的ＡI（4）人工智能發(fā)展的歷史和現(xiàn)在人工智能從以往的追求自主的系統(tǒng)，改變?yōu)槿藱C(jī)結(jié)合的系統(tǒng)。以前是基于邏輯的深思熟慮；現(xiàn)在是直覺、形象思維與模式識別的結(jié)合、SituatedAI,SensingandActing的結(jié)合，并引入概率論、遺傳算法等理論。計(jì)算機(jī)的定量與人的定性信息處理相結(jié)合，取長補(bǔ)短，從以前單一的mind到mindandbody。甚至提出了沒有知識表示、沒有推理的智能（六腳爬蟲）。2023/2/247福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/248福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/249福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能是一門知識的科學(xué)。以知識為對象，研究知識的獲取、表示和使用。數(shù)據(jù)處理->知識處理，數(shù)據(jù)->符號。符號表示知識而不是數(shù)值、數(shù)據(jù)。有啟發(fā)，有推導(dǎo)。人工智能是引起爭論最多的科學(xué)之一焦點(diǎn)：當(dāng)前人工智能的研究應(yīng)該以人類的普遍思維規(guī)律為主，還是以特定知識的處理和運(yùn)用為主？智能的本質(zhì)是什么？機(jī)器能達(dá)到人的水平嗎？結(jié)論：人工智能研究是非常困難的

ＡI的研究特點(diǎn)（1）2023/2/250福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的研究特點(diǎn)（2）人工智能的研究是十分困難的。McCarthy： 人工智能的所有問題都是難解的。Minsky： 人工智能是有史以來最難的科學(xué)之一。難在：實(shí)現(xiàn)智能需要浩繁的知識，而最難對付的知識是常識（不是專業(yè)知識）。Dreyfus： 常識問題是實(shí)現(xiàn)人工智能的最大障礙。

2023/2/251福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的研究特點(diǎn)（3） 結(jié)論：萬能的邏輯推理體系至今沒有創(chuàng)造出來，并不是因?yàn)槿斯ぶ悄軐＜业谋臼虏粔颍且驗(yàn)檫@種萬能的體系從根本上就是不可能有的。他最大的弱點(diǎn)就是缺乏知識，缺乏人類在幾千年的文明史上積累起來的知識，在實(shí)際生活中，人是根據(jù)知識行事的，而不是根據(jù)在抽象原則上的推理行事的。即使就推理體系來說，它的主要技術(shù)是狀態(tài)空間搜索，而在執(zhí)行中遇到的主要困難就是“組合爆炸”，事實(shí)表明，單靠一些思維原則是解決不了組合爆炸問題的，要擺脫困境，只有大量使用理性的知識。

2023/2/252福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/253福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/254福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的研究目標(biāo)遠(yuǎn)期目標(biāo)：構(gòu)造智能計(jì)算機(jī)。近期目標(biāo)：使得現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明、更有用，能運(yùn)用知識處理問題，能模擬人類的部分智能行為。2023/2/255福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的研究內(nèi)容/領(lǐng)域（1）理論知識的模型化和表示方法各種推理方法啟發(fā)式理論搜索人工智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及語言機(jī)器學(xué)習(xí)2023/2/256福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的研究內(nèi)容/領(lǐng)域（2）應(yīng)用自然語言理解數(shù)據(jù)庫的智能檢索專家系統(tǒng)機(jī)器定理證明博弈機(jī)器人學(xué)自動程序設(shè)計(jì)組合調(diào)度感知2023/2/257福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的研究內(nèi)容/領(lǐng)域（3）成功事例：國際象棋程序，定理證明，……定理證明：50年代中期，世界上最早的啟發(fā)式程序“邏輯理論家”，證明了數(shù)學(xué)名著《數(shù)學(xué)原理》中的38個定理。經(jīng)改進(jìn)后，62年證明了該書中全部的52個定理。被認(rèn)為是用計(jì)算機(jī)探討人類智力活動的第一個真正的成果。四色定理：從1852年發(fā)現(xiàn)四色問題，世界上很多著名的科學(xué)家試圖證明，一直未能完成。1976年6月，哈肯在美國伊利諾斯大學(xué)的兩臺不同的電子計(jì)算機(jī)上，用了1200個小時(shí)，作了100億次判斷，終于完成了四色定理的證明，從而解決了一個歷時(shí)100多年的問題，轟動了世界。2023/2/258福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的研究內(nèi)容/領(lǐng)域（3）成功事例：國際象棋程序，定理證明，……通用問題求解器（GPS）：從1957年開始，Newell等人開始研究一種不依賴于具體領(lǐng)域的通用解題程序，這個程序的設(shè)計(jì)是從模仿人類問題求解的規(guī)程開始的。在它能處理的有限類別的問題中，它顯示出程序決定的子目標(biāo)及可能采取的行動的次序，與人類求解同樣問題是類似的。因此，GPS很可能是第一個實(shí)現(xiàn)了“像人一樣思考”方法的程序。2023/2/259福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI的研究內(nèi)容/領(lǐng)域（3）成功事例：國際象棋程序，定理證明，……海灣戰(zhàn)爭中的專家系統(tǒng)：專家系統(tǒng)就是把有關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业闹R整理出來，讓計(jì)算機(jī)利用這些知識求解專門領(lǐng)域的問題。在1991年的海灣危機(jī)中，美國軍隊(duì)使用專家系統(tǒng)用于自動的后勤規(guī)劃和運(yùn)輸日程安排。這項(xiàng)工作同時(shí)涉及到50000個車輛、貨物和人，而且必須考慮到起點(diǎn)、目的地、路徑以及解決所有參數(shù)之間的沖突。AI規(guī)劃技術(shù)使得一個計(jì)劃可以在幾小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生，而用舊的方法需要花費(fèi)幾個星期。2023/2/260福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/261福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/262福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI研究的途徑符號主義以符號處理為核心的方法，認(rèn)為人類認(rèn)識的基本元素是符號，認(rèn)識過程是一種符號處理過程。特征1)立足于邏輯運(yùn)算和符號操作，適合于模擬人類的邏輯思維過程，解決需要進(jìn)行邏輯推理的復(fù)雜問題。2)知識可用顯式的符號表示，在已知基本規(guī)則的情況下，無需輸入大量的細(xì)節(jié)知識。3)便于模塊化，當(dāng)個別事實(shí)發(fā)生變化時(shí)易于修改。4)能與傳統(tǒng)的符號數(shù)據(jù)庫進(jìn)行鏈接。5)可對推理結(jié)論作出解釋，便于對各種可能性進(jìn)行選擇。2023/2/263福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI研究的途徑連接主義以網(wǎng)絡(luò)連接為主的連接機(jī)制方法，認(rèn)為人類認(rèn)識的基本元素就是神經(jīng)元本身，人類的認(rèn)識活動是大量神經(jīng)元的整體活動。特征1)通過神經(jīng)元之間的并行協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)信息處理，處理過程具有并行性、動態(tài)性、全局性。2)通過神經(jīng)元間分布式的物理聯(lián)系存儲知識及信息，可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)想功能，可以有效處理帶噪音、缺損、變形的信息。3)通過神經(jīng)元間連接強(qiáng)度的動態(tài)調(diào)整來實(shí)現(xiàn)對人類學(xué)習(xí)、分類的模擬。4)適合于模擬人類的形象思維過程。5)求解問題時(shí)，可以比較快地求得一個近似解。2023/2/264福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/265福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系人工智能概述AI的定義AI的產(chǎn)生AI的發(fā)展歷史AI研究的特點(diǎn)AI的研究內(nèi)容AI研究的途徑AI研究的未來2023/2/266福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI研究的未來趨勢

技術(shù)的發(fā)展總是超乎人們的想象，要準(zhǔn)確地預(yù)測人工智能的未來是不可能的。但是，從目前的一些前瞻性研究可以看出未來人工智能可能會向以下幾個方面發(fā)展:模糊處理并行化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器情感

2023/2/267福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI研究的未來趨勢

目前，人工智能的推理功能已獲突破，學(xué)習(xí)及聯(lián)想功能正在研究之中，下一步就是模仿人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的并行化處理功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是未來人工智能應(yīng)用的新領(lǐng)域，未來智能計(jì)算機(jī)的構(gòu)成，可能就是作為主機(jī)的馮·諾依曼型機(jī)與作為智能外圍的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。研究表明:情感是智能的一部分，而不是與智能相分離的，因此人工智能領(lǐng)域的下一個突破可能在于賦予計(jì)算機(jī)情感能力。情感能力對于計(jì)算機(jī)與人的自然交往至關(guān)重要。

2023/2/268福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI研究的未來趨勢

《ＡI》劇情簡介

第一段描寫莫妮卡.史文頓因?yàn)閻圩玉R丁染重病而長期急凍治療，其夫?yàn)榕沤馑募拍匾馐震B(yǎng)了一個看來與真人無異的機(jī)器人男孩大衛(wèi)作伴。聰明的大衛(wèi)竟然學(xué)會人類的感情，與莫妮卡發(fā)展出親如母子的關(guān)系。不料馬丁奇跡般康復(fù)回家，重新?lián)尰啬菘ǖ膼郏笮l(wèi)妒意大發(fā)，與馬丁爭寵。莫妮卡無奈之下忍痛將大衛(wèi)遺棄在野外。

第二段變奏是大衛(wèi)的尋愛歷險(xiǎn)記，他一直想變成真人，獲得莫妮卡的母愛。在機(jī)器舞男喬的幫助下，大衛(wèi)得以逃出鬼門關(guān)，并進(jìn)入冰河期的水底世界找尋仙女實(shí)現(xiàn)他的愿望。

最后一段是令人感嘆的尾聲，發(fā)生于二千年后。此時(shí)，水底世界變成陸地，冰封的大衛(wèi)得以復(fù)生。他終于在機(jī)器人統(tǒng)治的世界利用DNA技術(shù)將早已去世的莫妮卡復(fù)制出來，兩母子在二人世界度過了最快樂的一天。時(shí)間到了，莫妮卡不會再醒，而大衛(wèi)也心滿意足地第一次可以睡著了。

機(jī)器人大衛(wèi)2023/2/269福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI研究的未來趨勢2001年6月，對于全球的“科幻迷”來講，不啻是一段令人興奮激動的日子。以好萊塢著名導(dǎo)演斯皮爾伯格和已故斯坦利·庫布里克合作推出的大片《人工智能》，先后在日本、美國及其他國家上演，票房價(jià)值迅速打破了《星球前傳》的紀(jì)錄，直逼《泰坦尼克號》。這部影片講述的是公元2142年，一個裝著人工智能軟件的機(jī)器小孩大衛(wèi)渴望成為真人、渴望得到愛的故事。在影片中，"AI兒童"大衛(wèi)不但擁有可以亂真的人類外表，而且還像人類一樣有思想，有感情，能感知自己的存在。面對茫茫人海和變幻莫測的人心，他寂寞地離開家門，踏上漫長的心路歷程，希望自己有一天能脫胎換骨成為真正的人類……2023/2/270福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系ＡI研究的未來趨勢

人工智能一直處于計(jì)算機(jī)技術(shù)的前沿，人工智能研究的理論和發(fā)現(xiàn)在很大程度上將決定計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。今天，已經(jīng)有很多人工智能研究的成果進(jìn)入人們的日常生活。將來，人工智能技術(shù)的發(fā)展將會給人們的生活、工作和教育等帶來更大的影響。

2023/2/271福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系歷史上的人工智能大師下面介紹圖靈和幾位獲得圖靈獎的人工智能大師2023/2/272福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系阿倫?圖靈

（AlanTuring） 計(jì)算機(jī)科學(xué)理論的創(chuàng)始人2023/2/273福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系阿倫?圖靈（AlanTuring）1912年出生于英國倫敦，1954年去世1936年發(fā)表論文“論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用”，提出圖靈機(jī)理論1950年發(fā)表論文“計(jì)算機(jī)與智能”，闡述了計(jì)算機(jī)可以具有智能的想法，提出圖靈測試1966年為紀(jì)念圖靈的杰出貢獻(xiàn)，ACM設(shè)立圖靈獎2023/2/274福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系馬文?明斯基

（MarnivLeeMinsky） 人工智能之父 框架理論的創(chuàng)立者 首位獲得圖靈獎的人工智能學(xué)者2023/2/275福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系馬文?明斯基

（MarnivLeeMinsky）1927年出生于美國紐約1951年提出思維如何萌發(fā)并形成的基本理論1956年達(dá)特茅斯會議的發(fā)起人之一1958年在MIT創(chuàng)建世界上第一個AI實(shí)驗(yàn)室1969年獲得圖靈獎1975年首創(chuàng)框架理論2023/2/276福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系約翰?麥卡錫

（JohnMcCarthy）人工智能之父LISP語言的發(fā)明人首次提出AI的概念2023/2/277福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系約翰?麥卡錫

（JohnMcCarthy）1927年出生于美國波士頓1956年發(fā)起達(dá)特茅斯會議，并提出“人工智能”的概念1958年與明斯基一起創(chuàng)建世界上第一個人工智能實(shí)驗(yàn)室發(fā)