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1、2023/5/151人工智能人工智能任课教师：夏战国 副教授Phones:Phones:（OO）8399562783995627（HH）E-mail:E-mail:教学邮箱教学邮箱教学邮箱教学邮箱:xiazg_ pwd:xiazg123 xiazg_ pwd:xiazg1232023/5/152人工智能人工智能p课程性质、目标及任务课程性质、目标及任务p教材教材p参考书目参考书目p课程要求课程要求p课程的主要内容、重点和难点课程的主要内容、重点和难点2023/5/153课程性质、目标及任务课程性质、目标及任务 p人工智能人工智能是计算机科学是计算机科学基础理论研究基础理论研究的重要组成的重要组
2、成部分（部分（专业必修课专业必修课）。）。p通过本课程的学习：通过本课程的学习：n了解了解p（1）什么是人工智能，人工智能的发展；）什么是人工智能，人工智能的发展；p（2）4种智能观，种智能观，3大学派；大学派；p（3）重要研究领域；）重要研究领域；n掌握掌握p（4）人工智能的基本概念、基本方法；）人工智能的基本概念、基本方法；p（5）人工智能求解问题的特点；）人工智能求解问题的特点；n会用会用p（6）知识表示方法、搜索方法、推理方法和机器）知识表示方法、搜索方法、推理方法和机器学习等方法求解问题。学习等方法求解问题。2023/5/154教材（教材（Textbook）人工智能 编著：丁世飞清华
3、大学出版社2023/5/155参考书目参考书目（Reference Books）p1人工智能基础人工智能基础高济，高等教育出版社高济，高等教育出版社 p2人工智能人工智能 史忠植史忠植 王文杰王文杰 国防工业出版社国防工业出版社p3 智能科学与人工智能网站智能科学与人工智能网站2023/5/1562023/5/157课程要求课程要求p按时上课，认真听讲按时上课，认真听讲p积极参与课堂讨论，认真完成作业积极参与课堂讨论，认真完成作业p按要求提交一篇阅读报告按要求提交一篇阅读报告p【成绩评定成绩评定】n平时上课、作业平时上课、作业15n阅读报告阅读报告15n期末考试期末考试70一定要有自己的东一定
4、要有自己的东西西2023/5/158课程的主要内容、重点和难点课程的主要内容、重点和难点pCh1 绪论绪论pCh2 知识表示知识表示n谓词逻辑、产生式、语义网络、框架谓词逻辑、产生式、语义网络、框架pCh3 搜索策略搜索策略n状态空间、启发式搜索、问题规约状态空间、启发式搜索、问题规约pCh4 确定性推理确定性推理n自然演绎推理、归结演绎推理自然演绎推理、归结演绎推理pCh5 不确定性推理不确定性推理n主观主观Bayes、可信度方法、证据理论、可信度方法、证据理论pCh6 机器学习机器学习n归纳学习、决策树学习、实例学习归纳学习、决策树学习、实例学习2023/5/159第一章第一章绪论绪论20
5、23/5/1510第第1章绪论章绪论p【主要内容主要内容】n1.1 什么是人工智能什么是人工智能n1.2 人工智能的发展人工智能的发展n1.3 人工智能的研究内容人工智能的研究内容n1.4 人工智能研究的主要方法人工智能研究的主要方法n1.5 人工智能的应用人工智能的应用n1.6 存在的问题和发展前景存在的问题和发展前景2023/5/1511第第1章绪论章绪论人工智能自诞生之日起就引起人们无人工智能自诞生之日起就引起人们无限美丽的想象和憧憬；已经成为学科交限美丽的想象和憧憬；已经成为学科交叉发展中的一盏明灯叉发展中的一盏明灯,光芒四射；但其理光芒四射；但其理论起伏跌宕，也存在争议和误解。论起伏
6、跌宕，也存在争议和误解。2023/5/1512n很早人类就有制造机器人的幻想很早人类就有制造机器人的幻想黄帝的黄帝的“指南车指南车”诸葛亮的诸葛亮的“木牛流马木牛流马”亚里士多德的形式逻辑亚里士多德的形式逻辑莱布尼茨的关于数理逻辑的思想莱布尼茨的关于数理逻辑的思想“机器人机器人”一词的来源一词的来源2023/5/1513n现现代代计计算算机机的的发发展展已已能能够够存存储储极极其其大大量量的的信信息息，进进行行快快速速信信息息处处理理，软软件件功功能能和和硬硬件件实实现现均均取取得得长长足足进进步步，使使人工智能获得进一步的应用。人工智能获得进一步的应用。n人类智能伴随着人类活动时时处处存在。
7、人类智能伴随着人类活动时时处处存在。n人人类类的的许许多多活活动动，如如下下棋棋、竞竞技技、解解题题、游游戏戏、规规划划和和编程，甚至驾车和骑车都需要编程，甚至驾车和骑车都需要“智能智能”。n如如果果机机器器能能够够执执行行这这种种任任务务，就就可可以以认认为为机机器器已已具具有有某某种性质的种性质的“人工智能人工智能”。2023/5/15141.1 什么是人工智能什么是人工智能p【现代人工智能的起源现代人工智能的起源】n现代人工智能（现代人工智能（Artificial Intelligence，简称，简称AI），），一般认为起源于美国一般认为起源于美国1956年夏季年夏季的的达特茅斯会议达特
8、茅斯会议，在这次会议上，在这次会议上，John McCarthy第一次提出了第一次提出了“Artificial Intelligence”这个词。这个词。约翰约翰麦卡锡麦卡锡（John McCarthy）p人工智能之父人工智能之父n首次提出首次提出AI的概念的概念nLISP语言的发明人语言的发明人2023/5/15151.1 什么是人工智能什么是人工智能p【人工智能的定义人工智能的定义】n人工智能是人工的方法和技术，模仿、延伸和扩人工智能是人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的展人的智能智能，实现机器智能，实现机器智能。p说明了说明了AI研究的目标研究的目标用机器（计算机）来用机器（计算机）来
9、模拟模拟人脑的思维活动，并人脑的思维活动，并解决解决需要人类的智力才能处理需要人类的智力才能处理的复杂问题。的复杂问题。n人工智能是计算机科学的一个分支，其目标是使人工智能是计算机科学的一个分支，其目标是使智能智能行为自动化行为自动化。p强调了强调了AI是计算机科学的一部分是计算机科学的一部分p研究建立在计算机科学的理论和原理之上研究建立在计算机科学的理论和原理之上n表示知识的表示知识的数据结构数据结构 n应用知识所需的应用知识所需的算法算法 n实现算法的实现算法的语言语言和和编程技术编程技术 2023/5/15161.1 什么是人工智能什么是人工智能综合上述各种观点，可以认为：综合上述各种观
10、点，可以认为：p智能是知识与智力的总和。智能是知识与智力的总和。p其中，知识是一切智能行为的基础；而智力其中，知识是一切智能行为的基础；而智力是获取知识并运用知识求解问题的能力，即是获取知识并运用知识求解问题的能力，即在任意给定的环境和目标的条件下，正确制在任意给定的环境和目标的条件下，正确制订决策和实现目标的能力，它来自人脑的思订决策和实现目标的能力，它来自人脑的思维活动。维活动。2023/5/1517智能具有下列特征智能具有下列特征:1.具有感知能力具有感知能力(Perceiving ability)vision(80%)+hearing(10%)+touching+smelling+2.
11、记忆与思维能力记忆与思维能力(Memorizing and thinking ability)analysis+computation+comparison+judgment +inference+association+decision-making +logical thinkingthinking in terms of image inspiration thinking 3.学习能力及自适应能力学习能力及自适应能力(Learning and self-adapting)4.具有行为能力具有行为能力(Acting ability)2023/5/15181.1 什么是人工智能什么是人工智
12、能p【智能观智能观】1 1 类人行为方法类人行为方法2 2 类人思维方法类人思维方法（计算机（计算机+心理学）心理学）认知学派认知学派3 3 理性思维方法理性思维方法（逻辑推理）（逻辑推理）逻辑学派逻辑学派4 4 理性行为方法理性行为方法2023/5/1519C1:类人行为系统类人行为系统(Systems that act like human)定定义义1：人人工工智智能能是是制制造造能能够够完完成成需需要要人人的的智智能能才才能能完完成成的的任任务务的的机机器器的的技技术术(“The art of creating machines that perform functions that r
13、equires intelligence when performed by people”)(Kurzweil，1990)。定定义义2：人人工工智智能能是是研研究究如如何何让让计计算算机机做做现现阶阶段段人人类类才才能能 做做 得得 更更 好好 的的 事事 情情(The study of how to make computers do things at which,at the moment,people are better”)(Rick和和Knight，1991)。2023/5/1520 这种观点与这种观点与图灵测试图灵测试的观点很吻合的观点很吻合,是一种类是一种类人行为定义的方法人
14、行为定义的方法.1950年年,阿兰阿兰图灵图灵(Alan Turing)提出图灵测试提出图灵测试,为智能提供一个满足可操作为智能提供一个满足可操作要求的定义要求的定义.图灵测试用人类的表现来衡量假设的图灵测试用人类的表现来衡量假设的智能机器的表现智能机器的表现,这无疑是评价智能行为的最好且唯这无疑是评价智能行为的最好且唯一的标准一的标准.2023/5/1521 图灵称为图灵称为图灵称为图灵称为“模仿游戏模仿游戏模仿游戏模仿游戏”的测试是这样进行的的测试是这样进行的的测试是这样进行的的测试是这样进行的:将一个人将一个人将一个人将一个人与一台机器置于一间房间中，而与另外一个人分隔开来，与一台机器置
15、于一间房间中，而与另外一个人分隔开来，与一台机器置于一间房间中，而与另外一个人分隔开来，与一台机器置于一间房间中，而与另外一个人分隔开来，并把后一个人称为询问者。询问者不能直接见到屋中任一并把后一个人称为询问者。询问者不能直接见到屋中任一并把后一个人称为询问者。询问者不能直接见到屋中任一并把后一个人称为询问者。询问者不能直接见到屋中任一方，也不能与他们说话，因此，他不知道到底哪一个实体方，也不能与他们说话，因此，他不知道到底哪一个实体方，也不能与他们说话，因此，他不知道到底哪一个实体方，也不能与他们说话，因此，他不知道到底哪一个实体是机器，只可以通过一个类似终端的文本设备与他们联系。是机器，只
16、可以通过一个类似终端的文本设备与他们联系。是机器，只可以通过一个类似终端的文本设备与他们联系。是机器，只可以通过一个类似终端的文本设备与他们联系。然后然后然后然后,让询问者仅根据通过这个仪器提问收到的答案辨让询问者仅根据通过这个仪器提问收到的答案辨让询问者仅根据通过这个仪器提问收到的答案辨让询问者仅根据通过这个仪器提问收到的答案辨别出哪个是计算机，哪个是人。如果询问者不能区别出机别出哪个是计算机，哪个是人。如果询问者不能区别出机别出哪个是计算机，哪个是人。如果询问者不能区别出机别出哪个是计算机，哪个是人。如果询问者不能区别出机器和人，那么根据图灵的理论，器和人，那么根据图灵的理论，器和人，那么
17、根据图灵的理论，器和人，那么根据图灵的理论，就可以认为这个机器是智就可以认为这个机器是智就可以认为这个机器是智就可以认为这个机器是智能的。能的。能的。能的。图灵测试的基本过程图灵测试的基本过程2023/5/15221.自然语言处理自然语言处理:实现用自然语言与计算机进行交流实现用自然语言与计算机进行交流;2.知识表示知识表示:存储它知道的或听到的、看到的；存储它知道的或听到的、看到的；3.自动推理：能根据存储的信息回答问题，并提出新的结论；自动推理：能根据存储的信息回答问题，并提出新的结论；4.机器学习：能适应新的环境，并能检测和推断新的模式；机器学习：能适应新的环境，并能检测和推断新的模式；
18、5.计算机视觉：可以感知物体；计算机视觉：可以感知物体；6.机器人技术：可以操纵和移动物体。机器人技术：可以操纵和移动物体。一台机器要通过图灵测试，它需要有下面的能力：一台机器要通过图灵测试，它需要有下面的能力：2023/5/15231.它给出了一个客观的智能概念，也就是根据对一系列特它给出了一个客观的智能概念，也就是根据对一系列特定问题的反应来决定是否是智能体的行为。这为判断智定问题的反应来决定是否是智能体的行为。这为判断智能提供了一个标准，从而避免了有关部门智能：能提供了一个标准，从而避免了有关部门智能：“真正真正”特征的必然争论。特征的必然争论。2.这项实验使我们免于受到诸如以下目前无法
19、回答的问题这项实验使我们免于受到诸如以下目前无法回答的问题的牵制：计算机使用的内部处理方法是否恰当或者机器的牵制：计算机使用的内部处理方法是否恰当或者机器是否是否真的意识到其动作。是否是否真的意识到其动作。3.通过使询问者只关注回答问题的内容，消除了有利于生通过使询问者只关注回答问题的内容，消除了有利于生物体的偏置。物体的偏置。图灵测试的重要特征：图灵测试的重要特征：2023/5/1524 定定义义3：人人工工智智能能是是一一种种使使计计算算机机能能够够思思维维、使使机机器器具具有有智智力力的的激激动动人人心心的的新新尝尝试试(“The exciting new effort to make
20、computers thinkmachines with minds,in the full and literal sense”)（Haugeland，1985）。）。定定义义4：人人工工智智能能是是那那些些与与人人的的思思维维、决决策策、问问题题求求解解和和 学学 习习 等等 有有 关关 活活 动动 的的 自自 动动 化化(“The automation of activities that we associate with human thinking,activities such as decision making,problem solving,learning”)(Bellm
21、an，1978)。C2:类人思维系统类人思维系统(Systems that think like humans)2023/5/1525C3:理性思维系统理性思维系统(Systems that think rationally)定定义义5：人人工工智智能能是是用用计计算算模模型型对对智智力力行行为为进进行行的的研研究究(“The study of mental faculties through the use of computational models”)(Charniak和和 McDermoth，1985)。定定义义6：人人工工智智能能是是研研究究那那些些使使理理解解、推推理理和和行行为
22、为成成为为可可能能的的计计算算(“The study of the computations that make it possible to perceive,reason,and act”)(Winston，1992)。2023/5/1526C4:理性行为系统理性行为系统(Systems that act rationally)定定义义7：人人工工智智能能是是一一门门通通过过计计算算过过程程力力图图解解释释和和模模仿仿智智能能行行为为的的学学科科(“A field of study that seeks to explain and emulate intelligent behavior
23、 in terms of computational processes”)(Schalkoff，1990)。定定义义8：人人工工智智能能是是计计算算机机科科学学中中与与智智能能行行为为的的自自动动化化有有关关的的一一个个分分支支(“The branch of computer science that is concerned with the automation of intelligent behavior”)(Luger和和Stubblefield，1993)。2023/5/15271.1 什么是人工智能什么是人工智能p人工智能（人工智能（AI）一门正在发展中的综合性前一门正在发展中
24、的综合性前沿学科沿学科，它由计算机科学、控制论、信息论、神，它由计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科相互渗透经生理学、心理学、语言学等多种学科相互渗透而发展起来。而发展起来。p人工智能的魅力就在于人工智能的魅力就在于n为探索为探索“智能理论智能理论”提供了一种媒介和实验台提供了一种媒介和实验台p首先用计算机程序语言表达这些理论首先用计算机程序语言表达这些理论p然后再在实际计算机上执行来进行测试和验证然后再在实际计算机上执行来进行测试和验证 p最终目标最终目标建立建立关于智能的理论关于智能的理论和和让智能机器让智能机器达到人类的智能水平达到人类的智能水平（人工智能体）
25、。（人工智能体）。2023/5/15281.2 人工智能的发展人工智能的发展p课本上将人工智能的发展划分为：课本上将人工智能的发展划分为：n孕育期（孕育期（1956年前）年前）n形成期（形成期（1956年年-1969年）年）n基于知识的系统基于知识的系统n神经网络的复兴神经网络的复兴n智能主体的兴起智能主体的兴起p细分为细分为6个阶段：个阶段：n形成形成n初战告捷初战告捷n困难重重（第一次低潮）困难重重（第一次低潮）n知识就是力量（知而获智，智达高远）知识就是力量（知而获智，智达高远）n泡沫破碎（第二次低潮）泡沫破碎（第二次低潮）n稳健增长稳健增长2023/5/1529AI发展的历史发展的历史
26、形成形成nAristotle（亚里士多德）（亚里士多德）(公元前公元前384-322)，古希腊伟大的哲学家、思想家，古希腊伟大的哲学家、思想家 代表作代表作工具论工具论中最早给出了形式逻辑的一中最早给出了形式逻辑的一些基本规律，如些基本规律，如矛盾律矛盾律、同一律同一律、排中律排中律；称为称为三段论三段论的的演绎推理演绎推理（最著名的创造（最著名的创造）；）；nBacon（培根）（培根）(1561-1626)，英国哲学，英国哲学家和自然科学家家和自然科学家 系统地提出了系统地提出了归纳法归纳法；强调了知识的作用强调了知识的作用“知识就是力量知识就是力量”；2023/5/1530AI发展的历史发
27、展的历史形成形成nLeibnitz（莱布尼茨）（莱布尼茨）(1646-1716)，德国数学家和哲学家，德国数学家和哲学家与与Newton（牛顿）并列为微积分的发（牛顿）并列为微积分的发明者；明者；改进了改进了Pascal的加法计算器，做出了的加法计算器，做出了四则运算的手摇计算器四则运算的手摇计算器；数理逻辑奠基人数理逻辑奠基人提出了关于数理提出了关于数理逻辑的思想逻辑的思想，把，把形式逻辑形式逻辑符号化，从符号化，从而而能对人的思维进行运算和推理能对人的思维进行运算和推理；2023/5/1531AI发展的历史发展的历史形成形成nBoole（布尔）（布尔）(1815-1864)，英国数，英国数
28、学家、逻辑学家学家、逻辑学家 初步实现了初步实现了莱布尼茨莱布尼茨关于思维符号化和数学化关于思维符号化和数学化的思想；的思想；提出了一种崭新的代数系统提出了一种崭新的代数系统布尔代数布尔代数nGdel（哥德尔）（哥德尔）(1906-1978)，美籍，美籍奥地利数理逻辑学家奥地利数理逻辑学家 研究数理逻辑中的根本性问题：形式系统的完研究数理逻辑中的根本性问题：形式系统的完备性和可判断性；备性和可判断性；指出了把人的思维形式化和数学化的某些极限，指出了把人的思维形式化和数学化的某些极限，在理论上证明了某些事情是做不到的在理论上证明了某些事情是做不到的；2023/5/1532AI发展的历史发展的历史
29、形成形成n1943年，年，McCulloch（美国神经生理学家）（美国神经生理学家）和和Pitts建成了第一个神经网络模型建成了第一个神经网络模型用模拟人脑来实现人工智能的研究用模拟人脑来实现人工智能的研究开创了开创了微观人工智能微观人工智能 n1948年年，Shannon（香农，美国数学家）（香农，美国数学家）发表的发表的通讯的数学理论通讯的数学理论代表了信息论代表了信息论的诞生的诞生 心理学家在此基础上提出了各种描述人的心理活动的心理学家在此基础上提出了各种描述人的心理活动的数学模型；数学模型；信息论和心理学的结合，构成了当代人工智能研究的信息论和心理学的结合，构成了当代人工智能研究的另一
30、个重要潮流另一个重要潮流宏观人工智能宏观人工智能。2023/5/1533AI发展的历史发展的历史形成形成nTuring（图灵）（图灵）(1912-1954)，英国，英国数学家数学家 1936年提出一种理想计算机的数学模型（年提出一种理想计算机的数学模型（图灵图灵机机）（）（理想计算机理想计算机中提出）；中提出）；1950年发表的年发表的计算机和智能计算机和智能（真正可以思真正可以思考的机器考的机器？）；）；提出了提出了图灵测试图灵测试来描述什么是会思考的机器；来描述什么是会思考的机器；图灵测试是对智能标准的一个明确定义；图灵测试是对智能标准的一个明确定义；图灵奖图灵奖 计算机界最负盛名的奖项，
31、有计算机界最负盛名的奖项，有“计计算机界诺贝尔奖算机界诺贝尔奖”之称。之称。2023/5/1534AI发展的历史发展的历史形成形成n1946年，电子数字积分计算机年，电子数字积分计算机 ENIAC诞生。诞生。这项划时代的成果为人工智能研究奠这项划时代的成果为人工智能研究奠定了物质基础。定了物质基础。1642年年Pascal的加法器的加法器1673年年Leibnitz的四则运算器的四则运算器 1832年年Babbage的分析器的分析器 1889年年Hollerith（霍列瑞斯）的穿孔（霍列瑞斯）的穿孔卡计算机卡计算机 Von Neumann（冯（冯.诺依曼）计算机诺依曼）计算机 2023/5/1
32、535AI发展的历史发展的历史形成形成n1956年夏季，人工智能（年夏季，人工智能（AI）作为一门独）作为一门独立的学科正式诞生立的学科正式诞生在达特茅斯大学召开的世界上第一次人工智能大会。经在达特茅斯大学召开的世界上第一次人工智能大会。经McCarthy提议，在会上正式决定使用人工智能一词来提议，在会上正式决定使用人工智能一词来概括这个研究方向。概括这个研究方向。nMcCarthy人工智能之父人工智能之父n会议参加者：会议参加者：Minsky(哈佛大学数学神经学家哈佛大学数学神经学家)Rochester(IBM公司信息研究中心负责人公司信息研究中心负责人)Shannon(香农香农)(贝尔实验
33、室信息部数学研究员贝尔实验室信息部数学研究员)T.Moore(摩尔摩尔)和和A.Samuel(塞缪尔塞缪尔)(IBM公司公司)A.Newell(艾伦艾伦.纽厄尔纽厄尔)(西蒙西蒙)2023/5/1536马文马文明斯基明斯基（Marniv Lee Minsky）框架理论的创立者框架理论的创立者首位获得图灵奖的人工智能学者首位获得图灵奖的人工智能学者2023/5/1537马文马文明斯基明斯基（Marniv Lee Minsky）n1927年出生于美国纽约年出生于美国纽约n1951年提出思维如何萌发并形成的基本理年提出思维如何萌发并形成的基本理论论n1956年达特茅斯会议的发起人之一年达特茅斯会议的
34、发起人之一n1958年在年在MIT创建世界上第一个创建世界上第一个AI实验室实验室n1969年获得图灵奖年获得图灵奖n1975年首创框架理论年首创框架理论2023/5/1538约翰约翰麦卡锡麦卡锡（John McCarthy）n人工智能之父人工智能之父nLISP语言的发明人语言的发明人n首次提出首次提出AI的概念的概念2023/5/1539约翰约翰麦卡锡麦卡锡（John McCarthy）n1927年出生于美国波士顿年出生于美国波士顿n1956年发起达特茅斯会议，并提出年发起达特茅斯会议，并提出“人人工智能工智能”的概念的概念n1958年与明斯基一起创建世界上第一个年与明斯基一起创建世界上第一
35、个人工智能实验室人工智能实验室n发明发明剪枝算法剪枝算法n1959年开发年开发LISP语言语言n开创逻辑程序研究，用于程序验证和自开创逻辑程序研究，用于程序验证和自动程序设计动程序设计n1971年获得图灵奖年获得图灵奖2023/5/1540赫伯特赫伯特西蒙西蒙（Herbert A.Simon）符号主义学派的创始人符号主义学派的创始人爱好广泛的爱好广泛的全能科学家全能科学家中国科学院外籍院士中国科学院外籍院士2023/5/1541赫伯特赫伯特西蒙西蒙(Herbert A.Simon）n1916年出生于美国的威斯康辛州年出生于美国的威斯康辛州n1943年在匹兹堡大学获年在匹兹堡大学获政治学政治学博
36、士学位博士学位n1969年因年因心理学心理学方面的贡献获得方面的贡献获得杰出科杰出科学贡献奖学贡献奖n1975年和他的学生艾伦年和他的学生艾伦纽厄尔共同获得纽厄尔共同获得图灵奖图灵奖n1978年获得年获得诺贝尔经济学奖诺贝尔经济学奖n1986年因年因行为学方面行为学方面的成就获得的成就获得美国全美国全国科学家奖章国科学家奖章2023/5/1542艾伦艾伦纽厄尔纽厄尔（Allen Newell）n符号主义学派的创始符号主义学派的创始人之一人之一n西蒙的学生与同事西蒙的学生与同事n1975年与西蒙同获图年与西蒙同获图灵奖灵奖2023/5/1543n50年代至年代至60年代初开发了世界上最早的启年代
37、初开发了世界上最早的启发式程序发式程序“逻辑理论家逻辑理论家”LT，证明了，证明了数数学原理学原理第二章中的全部第二章中的全部52个定理，开创个定理，开创了机器定理证明这一新的学科领域了机器定理证明这一新的学科领域n60年开发了年开发了“通用问题求解系统通用问题求解系统”GPSn66年开发了最早的下棋程序之一年开发了最早的下棋程序之一MATERn70年发展与完善了语义网络的概念和方法年发展与完善了语义网络的概念和方法n70年代提出了年代提出了“物理符号系统假说物理符号系统假说”n70年代提出决策过程模型，成为年代提出决策过程模型，成为DSS的核的核心内容心内容2023/5/1544AI发展的历
38、史发展的历史初战告捷初战告捷n第一次人工智能大会（第一次人工智能大会（1956年）前后的年）前后的10年中，人工智能的研究取得了许多引人注年中，人工智能的研究取得了许多引人注目的成果：目的成果：自然语言翻译自然语言翻译 定理证明程序定理证明程序GPS（General Problem Solving，通用解题，通用解题程序）程序）下棋程序下棋程序 模式识别系统模式识别系统 LISP语言语言 2023/5/1545AI发展的历史发展的历史初战告捷初战告捷n自然语言的机器翻译自然语言的机器翻译 1953年，美国乔治敦大学的语言系主任组织了年，美国乔治敦大学的语言系主任组织了第一次机器翻译的实际试验；
39、第一次机器翻译的实际试验；1954年年7月，月，IBM公司在公司在701计算机上作了俄译计算机上作了俄译英的公开表演。英的公开表演。2023/5/1546AI发展的历史发展的历史初战告捷初战告捷n定理证明程序定理证明程序1956年，年，Newell和和Simon首先取得突破，首先取得突破，编制的编制的Logic Theorist（LT,逻辑理论家）逻辑理论家）证明了证明了数学原理数学原理第第2章中的章中的38条定理。改进后，于条定理。改进后，于1963年又继续证明年又继续证明了该章全部的了该章全部的52条定理；条定理；1958年，年，美籍数理逻辑学家王浩美籍数理逻辑学家王浩，在，在IBM704
40、上以上以3-5分钟的时间证明了分钟的时间证明了数学逻辑数学逻辑中有关中有关命题演算命题演算的全的全部部220条定理，以及书中带等式的条定理，以及书中带等式的谓词演算谓词演算的的150定理定理中的中的85%。1959年，王浩再接再厉，仅用年，王浩再接再厉，仅用8.4分钟的时分钟的时间就证明了以上全部定义；间就证明了以上全部定义；1959年，年，IBM公司的公司的Gelernter还研制出了平面几何证还研制出了平面几何证明程序；明程序；1965年，年，Robinson独辟蹊径，独辟蹊径，提出了与传统的自然演提出了与传统的自然演绎法完全不同的归结演绎（消解法）绎法完全不同的归结演绎（消解法），当时被
41、公认为，当时被公认为是一项重大突破，掀起了研究计算机定理证明的又一是一项重大突破，掀起了研究计算机定理证明的又一次高潮。次高潮。2023/5/1547AI发展的历史发展的历史初战告捷初战告捷nGPS（通用解题程序）（通用解题程序）1957年开始，年开始，Newell、Shaw和和Simon等人在等人在LT（逻辑理论家）（逻辑理论家）的基础上，开始研究一种的基础上，开始研究一种不不依赖于具体领域的通用解题程序，成为依赖于具体领域的通用解题程序，成为GPS。GPS的研究前后持续了的研究前后持续了10年，最后版本发表于年，最后版本发表于1969年。年。2023/5/1548AI发展的历史发展的历史初
42、战告捷初战告捷n下棋程序下棋程序 1956年，年，Samuel研制了跳棋程序，该程序具研制了跳棋程序，该程序具有学习功能，能够从棋谱中学习，也能在实践有学习功能，能够从棋谱中学习，也能在实践中总结经验，提高棋艺；中总结经验，提高棋艺；1959年打败了年打败了Samuel本人；本人；1962年打败了美国一个州的跳棋冠军。年打败了美国一个州的跳棋冠军。2023/5/1549AI发展的历史发展的历史初战告捷初战告捷n模式识别系统模式识别系统 1956年，年，Selfridge研制出第一个研制出第一个字符识别程序字符识别程序，接着又于接着又于1959年推出了功能更强的模式识别程年推出了功能更强的模式识
43、别程序。序。1965年，年，Roberts编制了可以编制了可以分辨积木构造的分辨积木构造的程序程序，开创了计算机视觉的新领域。，开创了计算机视觉的新领域。n LISP语言语言 1959年，年，McCarthy建立了人工智能程序设计建立了人工智能程序设计语言语言Lisp2023/5/15501.19581.1958年，年，Newell,SimonNewell,Simon说了许多说了许多“大话大话”。不出不出1010年年:过于乐观过于乐观计算机将成为世界象棋冠军。计算机将成为世界象棋冠军。计算机将发现和证明重要的数学定理。计算机将发现和证明重要的数学定理。计算机将能谱写具有优秀作曲家水平的乐曲。计
44、算机将能谱写具有优秀作曲家水平的乐曲。大多数心理学理论将在计算机上形成。大多数心理学理论将在计算机上形成。2.2.有人甚至断言，有人甚至断言，2020世纪世纪8080年代将全面实现年代将全面实现AIAI，20002000年机器智能超过人。年机器智能超过人。2023/5/1551AI发展的历史发展的历史困难重重（第一次低潮）困难重重（第一次低潮）SamuelSamuel的下棋程序当了州冠军后没有能进一步的下棋程序当了州冠军后没有能进一步当上全国冠军。当上全国冠军。机器翻译最糟糕。机器翻译最糟糕。著名的例子是：英语著名的例子是：英语“The spirit is willing but the Th
45、e spirit is willing but the flesh is weakflesh is weak”翻译成俄语再翻译回来竟成了翻译成俄语再翻译回来竟成了“The wine is The wine is good but the meat is spoiledgood but the meat is spoiled”（酒是好的，肉变质了）。（酒是好的，肉变质了）。从神经生理学角度研究人工智能的人发现他们从神经生理学角度研究人工智能的人发现他们遇到了几乎是不可能逾越的困难。遇到了几乎是不可能逾越的困难。19651965年发明的消解法很快就被发现能力有限。年发明的消解法很快就被发现能力有限
46、。2023/5/1552AI发展的历史发展的历史困难重重（第一次低潮）困难重重（第一次低潮）n人们对人工智能的乐观情绪大大下降人们对人工智能的乐观情绪大大下降1971年，剑桥大学的应用数学家年，剑桥大学的应用数学家James在应政在应政府要求起草的一份报告中指责人工智能的研究府要求起草的一份报告中指责人工智能的研究即使不是骗局，至少也是庸人自扰即使不是骗局，至少也是庸人自扰 IBM公司取消了本公司范围内的人工智能研究公司取消了本公司范围内的人工智能研究活动活动 n人工智能解决不了实际问题人工智能解决不了实际问题 2023/5/1553AI发展的历史发展的历史知识就是力量知识就是力量(知而获智知
47、而获智)n以以FeigenbaumFeigenbaum为首的年轻科学家为首的年轻科学家Newell等老一辈人工智能专家研究的最大弱点等老一辈人工智能专家研究的最大弱点就是就是缺乏知识缺乏知识n“知识就是力量知识就是力量”培根培根 n开创新的应用领域开创新的应用领域以知识为基础的专家咨询系统以知识为基础的专家咨询系统2023/5/1554AI发展的历史发展的历史知识就是力量知识就是力量n阶段成果：阶段成果：1968年，第一个成功的年，第一个成功的专家系统专家系统DENDRAL问问世，它能世，它能根据质谱仪的数据推知物质的分子结根据质谱仪的数据推知物质的分子结构构。在在DENDRAL的影响下，涌现
48、出一大批各行各的影响下，涌现出一大批各行各业的专家系统。业的专家系统。人们对人工智能的兴趣也开始与日俱增人们对人工智能的兴趣也开始与日俱增。IBM公司也开始感到在这方面不能无所作为。公司也开始感到在这方面不能无所作为。2023/5/1555AI发展的历史发展的历史知识就是力量知识就是力量(知而获智知而获智)n以以FeigenbaumFeigenbaum为首的年轻科学家为首的年轻科学家Newell等老一辈人工智能专家研究的最大弱点等老一辈人工智能专家研究的最大弱点就是就是缺乏知识缺乏知识n“知识就是力量知识就是力量”培根培根 n开创新的应用领域开创新的应用领域以知识为基础的专家咨询系统以知识为基
49、础的专家咨询系统1977年，年，Feigenbaum教授在第教授在第5届国际人工届国际人工智能大会智能大会(IJCAI)上，为这个领域起了一个名字：上，为这个领域起了一个名字：知识工程知识工程。2023/5/1556爱德华爱德华费根鲍姆费根鲍姆（Edward A.Feigenbaum）知识工程的提出者知识工程的提出者大型人工智能系统大型人工智能系统的开拓者的开拓者2023/5/1557爱德华爱德华费根鲍姆费根鲍姆（Edward A.Feigenbaum）n1936年出生于美国的新泽西州年出生于美国的新泽西州n通过实验和研究，证明了实现智能行为通过实验和研究，证明了实现智能行为的主要手段是知识的
50、主要手段是知识n1977年提出知识工程，使人工智能从理年提出知识工程，使人工智能从理论转向应用论转向应用n名言：知识蕴藏着力量名言：知识蕴藏着力量n1994年和劳伊年和劳伊雷迪共同获得图灵奖雷迪共同获得图灵奖2023/5/1558n1963年主编了年主编了计算机与思想计算机与思想一书，被一书，被认为是世界上第一本有关人工智能的经典认为是世界上第一本有关人工智能的经典专著专著n1968年开发出世界上第一个专家系统年开发出世界上第一个专家系统n开发出著名的专家系统开发出著名的专家系统MYCINn80年代合著了四卷本的年代合著了四卷本的人工智能手册人工智能手册n开设开设Teknowledge和和In