人工智能计算导论 人工智能计算导论全文共28页，当前为第1页。 人工智能计算导论全文共28页，当前为第2页。 知识 表达 认知 推理 机器 学习 规划 决策 自然语 言交互 高效 搜索 计算机 视觉 人工的方法在机器上实现智能 人工智能计算导论全文共28页，当前为第3页。 三大学派 符号主义 连接主义 行为主义 结构模仿 两条路线 功能模仿 人工智能计算导论全文共28页，当前为第4页。 1971 Intel 4004 1991 GPU 实现有限编 程 2005 GPU 可直接编程 2014 首个为深度 学习设计的GPU 芯片Pascal发布 2016人工智能元年 1998 Pentium II Xeon IEEE标准 1987 VHDL成为 1992 FPGA- ANN 1996 FPGA- CNN 2006 BP在FPGA上实现 5GFLOPs的处理能力 2011 大规模基千FPGA的 CNN出现 通用芯片 2008 酷睿i7 2010 AMD 6核 寒武纪"寒武纪—号" 中星微电子"星光智能—号" 谷歌-TPU Intel-XEON PHI NVIDIA-TESLA P100 NVIDIA-TESLA P4/P40 VEGA架构GPU 移动处理器GT7600 专用芯片 基千人脑功能的AI芯片 IBM-TrueNorth芯片 高通-Zeroth芯片 深鉴-DPU芯片（基千FPGA实现） 神经结构AI芯片 IBM-随机相变神经元芯片 神经元拟态芯片 基千人脑结构 的AI芯片 量子计算芯片 Rigetti Computing Google IBM 微软 NASA GPU CPU FPGA 类脑计算 人工智能计算导论全文共28页，当前为第5页。 机器学习的几个层级 人工智能 机器学习 多层感知机 深度学习 样本学习 规则学习 自主学习 人工智能计算导论全文共28页，当前为第6页。 空域延伸 input Layer 1 Layer 2 Layer n Output …… input 时域延伸(RNN) output Hidden layer y(1) x(1) Hidden layer … a(1) Hidden layer x(2) y(2) a(2) a(k-1) Hidden layer x(k) y(k) 样本学习 从浅层网络到深度学习 线性可分 线性不可分 线性不可分 分类问题 回归问题 人工智能计算导论全文共28页，当前为第7页。 输入张量 Pl P2 P3 !" !# !$ % &" &# &$ 样本学习 卷积中的矩阵乘 卷积核 人工智能计算导论全文共28页，当前为第8页。 样本学习 一些问题 数据质量 Data Quality 稀疏性 Sparsity 小样本 lack sample 偏见性 discrimination 不均衡性 Unbalance 训练效率 Training Efficiency 收敛性 Convergence 样本选择 Sample selection 并行化 parallelization 模型规模 Model Size 模型量化 Quantization 模型裁剪 Model Pruning 模型迁移 Model Transfer 人工智能计算导论全文共28页，当前为第9页。 规则学习 从遵循规则到学习规则 ! " # $ l. If 后视镜与前车B柱平行& 与前车侧边距离 30 50cm then 右打轮l00% & 倒车 If 与前车夹角45度 then 左打轮l00% & 倒车 If 与后车 I 后停车线距离小于30cm then 右打轮l00% & 前进 If 与前车夹角小于l0度 then 停车 & 回正车轮 人工智能计算导论全文共28页，当前为第10页。 规则学习 从遵循规则到学习规则 人机交互界面 知识获取 知识库 知识表达 解释器 综合数 据库 推理机 用户 专家 知识工程师 条件语言：If A then B 逻辑语言：and/or/not 确定性逻辑 模糊推理机 Mamdani Takagi-Sugeno 距离聚类 密度聚类 数据挖掘 规则表 !"#$% &'()* +$% 模糊性逻辑 ,*-. 人工智能计算导论全文共28页，当前为第11页。 规则学习 从遵循规则到学习规则 知识获取 知识库 知识表达 Q矩阵 行为 状态 有限状态 离散输出 DQN 有模型强化学习 无模型强化学习 MDP !!"" 连续输出 Value-based Gradient-based Value function Policy Actor Critic 人工智能计算导论全文共28页，当前为第12页。 规则学习 从遵循规则到学习规则 "#$%& 观察状态 行为推演 评估收益 付诸行动 '()%* ,
