信息技術 第二冊（五年制高職）課件 9.1.2 人工智能研究的主要內容

初識人工智能《信息技術》主題九：人工智能人工智能研究的

主要內容目錄contents引言人工智能研究的主要內容引言01

人工智能的研究是高度技術性和專業(yè)的，各分支領域都是深入且各不相通的，因而涉及范圍極廣，主要涉及以下幾個方面。1.

引言531267自然語言理解機器學習和知識獲取知識表示自動推理和搜索方法智能機器人計算機視覺48知識處理系統自動程序設計人工智能研究的主要內容02

知識表示是人工智能的基本問題之一，推理和搜索都與表示方法密切相關。常用的知識表示方法有：邏輯表示法、產生式表示法、語義網絡表示法和框架表示法等。2.1

知識表示問題求解中的自動推理是知識的使用過程，由于有多種知識表示方法，相應地有多種推理方法。推理過程一般可分為演繹推理和非演繹推理。謂詞邏輯是演繹推理的基礎。結構化表示下的繼承性能推理是非演繹性的。由于知識處理的需要，近幾年來提出了多種非演繹的推理方法，如連接機制推理、類比推理、基于示例的推理、反繹推理和受限推理等。搜索是人工智能的一種問題求解方法，搜索策略決定著問題求解的一個推理步驟中知識被使用的優(yōu)先關系?？煞譃闊o信息導引的盲目搜索和利用經驗知識導引的啟發(fā)式搜索。啟發(fā)式知識常由啟發(fā)式函數來表示，啟發(fā)式知識利用得越充分，求解問題的搜索空間就越小。2.2

自動推理與搜索方法機器學習是一門多領域交叉學科，涉及概率論、統計學、逼近論、凸分析、算法復雜度理論等多門學科。專門研究計算機怎樣模擬或實現人類的學習行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使計算機具有智能的根本途徑，其應用遍及人工智能的各個領域，它主要使用歸納、綜合而不是演繹。專門研究計算機怎樣模擬或實現人類的學習行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。2.3機器學習和知識獲取知識處理系統主要由知識庫和推理機組成。知識庫存儲系統所需要的知識，當知識量較大而又有多種表示方法時，知識的合理組織與管理是重要的。推理機在問題求解時，規(guī)定使用知識的基本方法和策略，推理過程中為記錄結果或通信需設數據庫或采用黑板機制。如果在知識庫中存儲的是某一領域(如醫(yī)療診斷)的專家知識，則這樣的知識系統稱為專家系統。2.4

知識處理系統自然語言理解(NaturalLanguageUnderstanding,NLU)是所有支持機器理解文本內容的方法模型或任務的總稱。NLU在文本信息處理處理系統中扮演著非常重要的角色，是推薦、問答、搜索等系統的必備模塊。模仿人類理解語言的基本方式，即斷句、分詞等，將文本切割為一系列具有語義、語法的單元。2.5

自然語言理解計算機視覺又稱為機器視覺，是一門“教”會計算機如何去“看”世界的學科。形象地說，就是給計算機安裝上眼睛（照相機）和大腦（算法），讓計算機能夠感知環(huán)境。具體來說，計算機視覺是使用計算機及相關設備對生物視覺的一種模擬，用各種成像設備代替視覺器官作為輸入手段，用計算機來代替大腦完成處理和解釋。計算機視覺的最終研究目標就是使計算機能像人那樣通過視覺觀察和理解世界，并且具有自主適應環(huán)境的能力。2.6計算機視覺智能機器人之所以叫智能機器人，這是因為它有相當發(fā)達的“大腦”。在腦中起作用的是中央處理器，這種計算機跟操作它的人有直接的聯系。最主要的是，這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。具備形形色色的內部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。智能機器人能夠理解人類語言，用人類語言同操作者對話，在它自身的“意識”中單獨形成了一種使它得以“生存”的外界環(huán)境——實際情況的詳盡模式。2.7智能機器人采用自動化手段進行程序設計的技術和過程。引申為采用自動化手段進行軟件開發(fā)的技術和過程，稱為軟件自動化。其目的是提高軟件生產率和軟件產品質量。按廣義的理解，自動程序設計是盡可能借助計算機系統（特別是自動程序設計系統）進行軟件開發(fā)的過程。按狹義的理解，自動程序設計是從形式的