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人工智能技术课程综述
1 人工智能的定义与发展
1.1 人工智能的定义
40 多年来,人工智能获得了很大的发展,已引起了众多学科和不同
专业背景学者们的日益重视,成为一门广泛的交叉和前言学科。进十年来,
现代计算机的发展已能够存储及其大量的信息,进行快速信息处理,软件
功能和硬件实现军取得长足进步,使人工智能获得进一步的应用。
人工智能(ArtificialIntelligence),英文缩写为 AI。目前的
“人工智能”一词是指用计算机模拟或实现的一种智能。同时人工智能又
是一个学科名称,作为一个学科,人工智能研究的如何使机器(计算机)
具有智能的科学和技术,特别是自然智能如何在计算机上实现或再现的科
学技术。从科学的角度讲,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作出反应的智
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。
1.2 人工智能的研究发展
对于人工智能的发展来说,20 世纪 30 年代和 40 年代的智能界,发
现了两件最重要的事:数理逻辑和关于计算的新思想。而人工智能的总体
发展阶段大致可以分为以下五大阶段:
第一阶段:50 年代人工智能的兴起和冷落。人工智能概念首次提出
后,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用问题
求解程序、LISP 表处理语言等。但由于消解法推理能力的有限,以及机
器翻译等的失败,使人工智能走入了低谷。这一阶段的特点是:重视问题
求解的方法,忽视知识重要性。
第二阶段:60 年代末到 70 年代,专家系统出现,使人工智能研究出
现新高潮。DENDRAL 化学质谱分析系统、MYCIN 疾病诊断和治疗系统、
PROSPECTIOR 探矿系统、Hearay-II 语音理解系统等专家系统的研究和开
发,将人工智能引向了实用化。并且,1969 年成立了国际人工智能联合
会议(InternationalJointConferenceonArtificialIntelligence 即
IJCAI)。
第三阶段:80 年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了很
大发展。日本 1982 年开始了”第五代计算机研制计划”,即”知识信息
处理计算机系统 KIPS”,其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。虽
然此计划最终失败,但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。
第四阶段:80 年代末,神经网络飞速发展。1987 年,美国召开第一
次神经网络国际会议,宣告了这一新学科的诞生。此后,各国在神经网络
方面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。
第五阶段:90 年代,人工智能出现新的研究高潮。由于网络技术特
别是国际互连网的技术发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于
网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题
求解,而且研究多个智能主体的多目标问题求解,将人工智能更面向实用。
另外,由于 Hopfield 多层神经网络模型的提出,使人工神经网络研究与
应用出现了欣欣向荣的景象。人工智能已深入到社会生活的各个领域。
2 人工智能的目标和研究策略
人工智能作为一门学科,其研究目标就是制造智能机器和智能系统,
实现智能化社会。具体来讲,就是要使计算机不仅具有脑智能和群智能,
还要具有看、听、说、写等感知和交流能力。简言之,就是要使计算机具
有自主发现规律、解决问题和发明创造的能力,从而大大扩展和延伸人的
智能,实现人类社会的全面智能化。
人工智能学科的研究策略则是先部分地或某种程度地实现机器的智能,
并运用智能技术解决各种实际问题特别是工程问题,从而使现有的计算机
更灵活、更好用和更有用,成为人类的智能化信息处理工具,从而逐步扩
展和不断延伸人的智能,逐步实现智能化。
3 人工智能的研究与应用领域
人工智能是在计算机科学、控制论、信息论、心理学、语言学等多种
学科相互渗透的基础发展起来的一门新兴边缘学科,主要研究用用机器
(主要是计算机)来模仿和实现人类的智能行为,经过几十年的发展,人
工智能应用在不少领域得到发展,在我们的日常生活和学习当中也有许多
地方得到应用。通过本次人工智能技术的课程,也使我了解到了其一些相
关领域的应用知识,以下就简单概述关于人工智能的几个应用领域的相关
知识。
3.1 问题的求解
人工智能的第一大成就是发展了能够求解难题的下棋程序。在下棋程
序中应用的某些程序,如向前看几步,并把困难的问题分成一些比较容易
的子问题,发展成为搜索和问题归约这样的人工智能基本技术。今天的计
算机程序能够下锦标赛水平的各种方盘棋。十五子棋和国际象棋,并取得
前面提到的计算机棋手战胜国际象棋冠军的成就。另一种问题求解程序把
各种数学公式符号汇编在一起,其性能达到很高的水平,并正在为许多科
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苦茶子12138
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