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1、利用电脑技术去模拟人类脑部的思考运作第1页，本讲稿共27页OutlineWhat is AI?The history of AIOverview of AI application areas第2页，本讲稿共27页What is AI?Elaine Rich:AI is the study of techniques for solving exponentially hard problems in polynomial time by exploiting knowledge about the problem domain.Elaine Rich and Kevin Knight:AI
2、is the study of how to make computers do things at which,at the moment,people are better.Douglas Baker:AI is the attempt to make computers do what people think computers cannot do.第3页，本讲稿共27页What is AI?(Contd)利用電腦技術去模擬人類腦部的思考運作，使電腦能夠有智慧地瞭解(Understand)與理解(Perceive)事物，並經由推理過程而導出結果的一種科技應用技術第4页，本讲稿共27页A
3、I的特色1.啟發式的推理能力(heuristic)2.有表達知識的能力3.可以容忍錯誤，不完整的數據仍可處理4.自動學習的能力第5页，本讲稿共27页AI的研究途徑1.生理學途徑採用仿生學的方法，模擬動物和人的感官以及大腦的結構和機能，製成神經元模型和腦模型 2.心理學途徑應用實驗心理學方法，總結人們思維活動的規律，用電腦進行心理模擬3.工程技術途徑研究怎樣用電腦從功能上模擬人的智能行為第6页，本讲稿共27页AI的架構 Input Processing Output外界刺激推理、學習判斷、思考反應解決問題模組化模組化公式化公式化第7页，本讲稿共27页History of AI-11950年，圖靈
4、（Alan Turing）提出了圖靈實驗，藉以判斷一台電腦是否具有人工智能。為了通過測試，電腦必須努力的方向：自然語言處理、知識表達、自動推論、機器學習第8页，本讲稿共27页Turing TestSee me第9页，本讲稿共27页History of AI-2第一個發展時期（1956-1970）：發展期許多早期人工智慧系統均在此時期萌芽1956年夏，Dartmouth Computer Conference開創了人工智慧的第一個發展时期 1956年，Newell，Shaw和Simon完成了一個自動證明數學定理的程式Logic Theorist 1956年，Samnel研製了一個自動學習的西洋棋
5、程式第10页，本讲稿共27页History of AI 3第二個發展時期（70年代）：成功期在此時期，許多重要的專家系統被發展出來。70年代中期，Feigenbaum提出了知識工程的概念，人工智慧進入了第二個發展時期 知識工程分為三個部份：知識獲取：研究怎樣有效地獲得專家知識知識表示：研究怎樣將專家知識表示成在電腦内易於儲存使用的形式 知識利用：研究怎樣利用已得到恰當表示的專家知識去解決具體領域内的問題第11页，本讲稿共27页History of AI 4第三個發展時期（80年代-）：衝擊期人們開始將人工智慧知識予以商業化。這個時期的研究重點：研究能在動態、不可預測的環境中自主、協調工作的系統
6、，這種系統被稱為Agent。第12页，本讲稿共27页Overview of AI application areas1.Game Playing2.Automated Reasoning and Theorem Proving3.Expert Systems4.Natural Language Understanding and Semantic Modeling第13页，本讲稿共27页Overview of AI application areas(Contd)5.Planning and Robotic6.Machine Learning7.Neutral Nets and Genetic
7、 Algorithms8.Intelligent Agent9.Computer Vision第14页，本讲稿共27页Game Playing西元1997在電腦科學發展史上，是個重要的年代，IBM所設計的電腦深藍(Deep Blue)以兩勝一敗三和的戰績擊敗了人類西洋棋王Garry Kasparov第15页，本讲稿共27页Game Playing(contd)在西洋棋中，平均每次移動都有35種可能的下法平均每盤棋每人要下50手所以如果要能檢查整個棋勢的樹，要檢查範圍為35的100次方不實際！解決方案：Heuristic Search第16页，本讲稿共27页Game Playing Heuris
8、tic SearchAn Example of tic-tac-toe:第17页，本讲稿共27页Game Playing Heuristic Search(Contd)第18页，本讲稿共27页Expert Systems-1當我們賦予它某一領域的專家知識時，它便能模仿人類專家去求解問題並提供最適當的意見一個專家系統由知識庫(knowledge base)和推論引擎(inference engine)等機構所組成。第19页，本讲稿共27页Expert Systems-1Architecture of a typical expert system:UserUser interfaceKnowle
9、dge baseeditorInference engineExplanationsubsystemGeneralKnowledge-baseCase-specificdata第20页，本讲稿共27页Expert Systems 知識庫電腦能在推論之前，必須要有足夠的知識，先定義和人類一樣的基本概念例如深藍能贏棋王，主要得力於強大的運算能力和海量的儲存空間，儲存空間當然就是存應有的資料第21页，本讲稿共27页Expert Systems 推論功能推論功能簡單的說，就是讓電腦能做自我判斷的意思。比如說，有兩句敘述句為小明的爸爸是大華，大華的爸爸是老王，則可推論出小明的爺爺是老王第22页，本讲稿共
10、27页Expert Systems(Contd)可以幫助專家做事業性的諮詢及判斷的系統。主要是依據使用者所輸入的特徵來判斷結果。可以代替專家做很多事，但它只是居於一個輔助的地位，而無法完全替代專家較有名的專家系統：MYCIN：醫療診斷用途DENDRAL：分析化合物結構PROSPECTOR：從地理資訊分析礦物結構第23页，本讲稿共27页Intelligent Agent將每一個資料庫都設計一個軟體代理人，這個代理人對資料庫內部的資料存取有清楚的概念，並且能夠以自然語言和外面溝通。第24页，本讲稿共27页Intelligent Agent(Contd)Agent oriented的特性：Agent
11、s are autonomous or semi-autonomous.Agents are situated.Agents are interactional.The society of agents is structured.The phenomenon of intelligence in the environment is“Emergent”.第25页，本讲稿共27页References1.http:/ai- F Luger,2002,Artificial Intelligence:Structures and Strategies for Complex Problem Solving.4th edition11.人工智慧學 Elaine Rich原著 梁定彭譯 國立編譯館主編第27页，本讲稿共27页