化工应用数学-07-人工智能简介-讲义1
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2022-08-03
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化工应用数学 第七章 人工智能简介 讲义
计算机的历史：
最早的能够用于计算的机器是我国北宋时期发明的算盘，其只能是人工手动
拨动算珠进行四则运算；
之后是约 200 年前，英国数学家巴贝奇设计了第一台能计算二次多项式的计
算机器，叫做差分机，通过摇动左侧的手柄计算二次多项式，注意由于时代限制，
尽管巴贝奇消耗的资金足够制造好几艘军舰，但他最终也没完成差分机的制造。
图上展示的是后来依照巴贝奇的设计图纸制造的，并且计算速度很慢，计算 4
2
+2
大约需要摇上十几秒；
真正奠定现代计算机理论基础的是库尔特.哥德尔，他正式提出可以把人类
的全部认知归结为无数条定理，并且这些定理都可以用数学的模式进行表示和逻
辑推导；
冯.诺依曼被称为现代计算机之父，他设计了经典的冯.诺依曼结构，就是将
软件命令和数据素材都存在一起，整个设备由中央处理器、内存、硬盘、输入接
口、输出设备组合而成，程序命令按照顺序执行，其次再考虑时间，我们现在几
乎所有计算机、笔记本、智能手机都是基于冯诺依曼结构制造和运行的；
图中展示的是 1945 年制造的 ENIAC，世界上第一台通用电子计算机。由于
命令仍然需要人工输入和调整，所以经常为了计算某个问题，需要专门人员拔掉
或接入上千个插口；
最后这里是现代的大型超级计算机天河二号，通过网络将很多计算刀片连接
而成。
人工智能历史：
1956 年夏，麦卡锡、明斯基等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用
机器模拟人的智能”，首次提出“人工智能（Artificial Intelligence，简称 AI）”这一
概念，标志着人工智能学科的诞生。
人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及
应用系统的一门新的技术科学，研究目的是促使智能机器会听（语音识别、机器
翻译等）、会看（图像识别、文字识别等）、会说（语音合成、人机对话等）、会
思考（人机对弈、定理证明等）、会学习（机器学习、知识表示等）、会行动（机
器人、自动驾驶汽车等）。
人工智能充满未知的探索道路曲折起伏。如何描述人工智能自 1956 年以来
60 余年的发展历程，学术界可谓仁者见仁、智者见智。我们将人工智能的发展历
程划分为以下 6 个阶段：
一是起步发展期：1956 年—20 世纪 60 年代初。人工智能概念提出后，相继
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