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1、人工智能Artificial Intelligence授课人：胡 文单 位：计算机与信息工程学院电 话：84892058E-mail：欢迎大家学习2023/5/15 1教学安排n 学时、学分42、2n 考核形式书面作业、试题考试2023/5/15 2AI 学科体系分为三个层次n 人工智能理论基础n 数学基础:离散数学,模糊数学n 思维科学理论:认知心理学,逻辑或抽象思维学,形象或直感思维学n 计算机工程技术:硬件,软件技术n 人工智能原理 知识的获取与学习,知识的表达,知识的使用。n 人工智能工程系统（应用层次）专家咨询系统,专家系统开发工具与环境,自然语言理解系统,图像理解与识别系统,智能机
2、器人系统.2023/5/15 3主要内容n 人工智能概述n 知识表示方法n 确定性推理方法n 一般搜索原理n 不确定性推理方法n 行动决策n 机器学习2023/5/15 4教材及主要参考书人工智能原理与应用张仰森，高等教育出版社，2004 年。（主要教材）参考书：n 人工智能 美Rob Callan 著，黄厚宽等译,电子工业出版社，2004 年。n 人工智能及其应用（第二版）蔡自兴、徐光右，清华大学出版社，1996 年。n 人工智能原理及其应用王万森，电子工业出版社，2000 年。2023/5/15 5一些人工智能的站点2023/5/15 6一些人工智能的站点2023/5/15 7第一章 人工
3、智能概论n AI 的定义n AI 的发展历史n AI 研究的特点n AI 的研究内容n AI 的研究目标2023/5/15 8第一章 人工智能概述n AI 的定义n AI 的发展历史n AI 研究的特点n AI 的研究内容n AI 的研究目标2023/5/15 9人工智能的定义n 狭义n 从计算机科学的角度来看，AI 是用计算机来模拟人类的某些智能活动，或是计算机具有人类的某些局部职能和功能n 从应用的角度看，AI 的最终目标是编制出具有智能的程序（推理、学习、思考）n 广义n 人类智能行为规律、智能理论方面的研究。2023/5/15 10人工智能的定义n 同传统的计算机程序相比较：n 人工智
4、能首先研究的是以符号表示的知识而不是数值数据为研究对象n 人工智能采用的是启发式推理方法而不是常规算法n 人工智能的控制结构与知识领域是分离的，并允许出现不正确的解答2023/5/15 11第一章 人工智能概述n AI 的定义n AI 的发展历史n AI 研究的特点n AI 的研究内容n AI 的研究目标2023/5/15 12第一章 人工智能概述n AI 的定义n AI 的发展历史n AI 研究的特点n AI 的研究内容n AI 的研究目标2023/5/15 13I 的发展历史（1）n 古希腊的Aristotle（亚里士多德）（前384-322），给出了形式逻辑的基本规律。n 英国的哲学家、
5、自然科学家Bacon（培根）（1561-1626），系统地给出了归纳法。“知识就是力量”n 德国数学家、哲学家Leibnitz（布莱尼茨）（1646-1716）。提出了关于数理逻辑的思想，把形式逻辑符号化，从而能对人的思维进行运算和推理。做出了能做四则运算的手摇计算机 2023/5/15 14I 的发展历史（2）n 英国数学家、逻辑学家Boole（布尔）（1815-1864）实现了布莱尼茨的思维符号化和数学化的思想，提出了一种崭新的代数系统 布尔代数。n 美籍奥地利数理逻辑学家Godel（哥德尔）（1906-1978），证明了一阶谓词的完备性定理；任何包含初等数论的形式系统，如果它是无矛盾的，
6、那么一定是不完备的。意义在于，人的思维形式化和机械化的某种极限，在理论上证明了有些事是做不到的。2023/5/15 15I 的发展历史（3）n 英国数学家Turing(图灵)（1912-1954）,1936 年提出了一种理想计算机的数学模型（图灵机），1950 年提出了图灵试验，发表了“计算机与智能”的论文。图灵奖。n 美国数学家Mauchly，1946 发明了电子数字计算机ENIACn 美国神经生理学家McCulloch，建立了第一个神经网络数学模型。n 美国数学家Shannon（香农）,1948 年发表了通讯的数学理论，代表了“信息论”的诞生。2023/5/15 16I 的发展历史（4）n
7、 1956 年提出了“ArtificialIntelligence（人工智能）”n 创 始 人 中 有 数 学 家、信 息 学 家、心 理 学 家、神 经 生理 学 家、计 算 机 科 学 家。在 美 国 的 达 特 茅 斯 大 学 两个 月 的 研 讨 会 首 次 提 出。69 年IJCAI 会 议，70 年 国际期刊AI。n McCarthy（麦卡锡）人工智能之父。n 50 年代初开始有了符号处理。（搜索法）。机器翻译、机器定理证明、跳棋程序等。2023/5/15 17I 的发展历史（5）n 60 年 代Simon 由 试 验 得 到 结 论：人 类 问 题 的 求解 是 一 个 搜 索
8、的 过 程，效 果 与 启 发 式 函 数 有 关。叙 述 了 智 能 系 统 的 特 点：智 能 表 示、智 能 推 理、智能搜索。n Nilson 发表了A*算法（搜索方法）n McCarthy 建立了人工智能程序设计语言Lispn 1965 年Robinson 提 出 了 归 结 原 理，（与 传 统 的自然演绎法完全不同的消解法）。2023/5/15 18产生式系统n 1943 年Post 首先在一种计算形式体系中提出n 60 年代开始，成为专家系统的最基本的结构n 形式上很简单，但在一定意义上模仿了人类思考的过程2023/5/15 19产生式系统（续1）n 组成三要素：n 一个综合数据库 存放信息n 一组产生式规则 知识n 一个控制系统 规则的解释或执行程序（控制策略）2023/5/15 20