人工智能浅析述.pdf

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1、 人工智能论文 摘 要:人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多 种 学科的 基础 科学，数学 也 进 入 语言

2、、思维 领域，人工智能学科 也必须借 用数学工 具，数学不仅 在标准逻辑、模 糊 数学等范围发 挥作 用，数学进 入 人工智能学科，它 们 将 互相 促进 而 更快地 发展。关 键词:人工智能 计算机 神经网络 0.引 言 人工智能（Artificial Intelligence，简称 AI）是计算机学科的一个分支，二十世纪七十年代 以来被 称 为 世界三大尖端 技术 之 一（空间 技术、能 源 技术、人工智能）。也 被认为是 二十 一 世纪（基因 工程、纳米 科学、人工智能）三大尖端技术 之 一。它是计算机科学、控 制论、信息 论、神经生 理学、心理学、语言学等多 种 学科 互相渗透而 发展

3、 起 来的一 门综合 性学科。从计算机应用系 统 的 角度 出发，人工智能是研究如 何 制造智能机 器或 智能系 统 来模拟人类智能 活动 的能 力，以 延伸 人 们 智能的科学。近三十年 来它 获得 了 迅速 的发展，在很 多学科 领域都获得 了 广泛 应用，并取得 了 丰硕 的 成果，人工智能已 逐步成 为一个 独立 的分支，无论 在 理论和实践 上都 已自 成 一个系 统。1.人工智能是 什么？1.1.人工智能的 定义“人工智能”(ArtificialIntelligence)一 词最初 是 在 1956 年 Dartmouth学会 上提 出的。人工智能是 指 研究、开 发用于模拟、延伸

4、 和 扩 展人的智能的理论、方法、技术及应用系 统 的一 门新 的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它 企图 了 解 智能的实 质,并生产 出一 种新 的能以人类智能 相 似的 方式做 出 反 应的智能机 器。目前 能 够 用来研究人工智能的主要 物质手段 以及能 够 实现人工智能技术的机 器就 是计算机,人工智能的发展 历史 是和计算机科学与技术的发展 史联 系在 一 起 的。人工智能理论进 入 21 世纪,正酝酿着新 的突破,人工智能的研究 成果将能 够创 造出更多更高 级 的智能“制 品”,并 使 之在越 来 越 多的 领域 超 越 人类智能,人工智能将为发展 国民经济 和 改善

5、 人类 生活做 出更 大贡献。1.2.人工智能的 运 用范畴 人工智能可以 运 用到自然语言的处理，智能 搜索，推理，规划，机 器 学习，知识获取，组合调度，感 知问题，模 式识别，逻辑程 序设 计，人工 生命，复 制系统、遗传 算 法 人类思维 方式 等多个 领域。1.3.简单 来说，现 阶段 的人工智能 便 是人类 采 用 各种 技术 手段，将机 器 智能 化，为人类完成各种复杂、危险的工作，从而便捷人们，发展社会的一门综合性学科。2.人工智能研究的目标 1950 年英国数学家图灵（A.M.Turing,1912 1954）发表了”计算机与智能”的论文中提出著名的“图灵测试”，形象地提出人

6、工智能应该达到的智能标准。图灵在这篇论文中认为“不要问一个机器是否能思维，而是要看它能否通过以下的测试：人和机器分别位于两个房间，他们只可通话，不能互相看见。通过对话，如果人的一方不能区分对方是人还是机器，那么就可以认为那台机器达到了人类智能的水平”。图灵为此特地设计了被称为“图灵梦想”的对话。在这 段对话中“询 问 者”代 表人，“智 者”代 表机器，并且假定 他们 都读 过 狄更斯（C.Dickens）的著名 小说匹克威克外传，对话 内容 如下：询 问 者：在 14行诗 的 首行 是“你 如 同夏日”，你 不 觉得“春日”更好吗？智 者：它不合 韵。询 问 者：“冬日”如 何？它可完 全

7、合 韵 的。智 者：它 确 是合 韵，但没有 人 愿意 被 比 作“冬日”。询 问 者：你 不是 说 过 匹克威克先生让你 想 起圣诞节吗？智 者：是的。询 问 者：圣诞节 是 冬天 的一个 日子，我 想 匹克威克先生 对这个 比喻 不会 介意吧。智 者：我 认为 您 不 够严谨，“冬日”指 的是一 般冬天 的 日子，而不是 某 个特别的日子，如 圣诞节。从 上面 的对话可以看出，满足 这 样 的要 求，计算机不 仅 能 模拟 而 且 可以 延伸、扩 展人的智能，达到 甚至超 过人类智能的水平，在目 前 是 难 以达到的，它是人工智能研究的 根本 目标。人工智能研究的 近期 目标，是 使现有

8、的计算机不 仅 能 做 一般 的数 值 计算 及非 数 值信息 的数 据处理，而 且 能 运用知识处理 问 题，能 模拟 人类的 部 分智能 行 为。按照 这一目标，根据现行 的计算机的特 点 研究 实现 智能的 有关理 论、技术 和方 法，建立 相应的智能 系统。例 如目 前 研究 开 发的 专 家 系统，机器翻译系统、模式识 别 系统、机器学 习系统、机器人 等。3.人工智能的研究 领域 目 前，人工智能的研究是与 具体领域 相 结 合 进行 的。基本上有 如下 领域:(1)专 家 系统 专 家 系统 是 依靠 人类 专 家 已有 的 知识建立起来 的 知识系统，它是在特 定 的 领域内具

9、有 相应的 知识 和 经验 的 程序系统，它应 用 人工智能 技术、模拟 人类 专 家 解决 问 题时 的思维过 程，来求解领域内 的各种问 题，达到 或接近专 家的水平。(2)机器学 习 要 使 计算机 具有知识 一 般有 两种方 法：一种是 由知识 工 程师将有关 的 知识归纳、整理，并且 表 示 为计算机可以 接受、处理 的方 式输入 计算机。另 一种是 使 计算机 本身有获得知识 的能 力，它可以学 习 人类 已有 的 知识，并且 在 实践 过 程 中不总结、完 善，这种方 式 称为机器学 习。(3)模式识 别 模式识 别是研究如 何使 机器 具有感知 能 力，主 要研究 视觉模式 和

10、 听觉模式 的识 别。如 识 别 物体、地形、图象、字体（如 签字）等。(4)理解自然语言 计算机 理解自然语言 的研究 有 以下 三 个目标：一是计算机能 正确理解 人类的 自然语言输入的信息，并能正确答复（或响应）输入的信息。二是计算机对输入的信息能产生相应的摘要，而且复述输入的内容。三是计算机能把输入的自然语言翻译成要求的另一种语言。(5)机器人学 机器人是一种能模拟人的行为的机械，对它的研究经历了三代的发展过程：第一代（程序控制）机器人：这种机器人只能刻板地按程序完成工作，环境稍有变化（如加工物品略有倾斜）就会出问题；第二代（自适应）机器人：这种机器人配备有相应的感觉传感器（如视觉、听

11、觉、触觉传感器等），能取得作业环境、操作对象等简单的信息，并由机器人体内的计算机进行分析、处理，控制机器人的动作；第三代（智能）机器人：智能机器人具有类 似于 人的智能，它 装 备了 高灵敏度 的传感器，因 而具有 超 过一 般 人的视觉、听觉、嗅 觉、触觉的能 力，能对感 知 的信息进行分析，控制自 己 的行为，处理环境发生的变化，完成 交给 的各 种复 杂、困难 的 任务。而且有自 我 学 习、归纳、总结、提高已掌握知识 的能 力。（6）智能 决策支持系统 决策支持系统 是 属于管 理 科 学的 范畴，它 与“知识 智能”有 着极其密切 的关系。将 人工智能 中 智能 和知识 处理 技术

12、应 用于决策支持系统，扩大 了 决策支持系统 的应 用范围，提高 了 系统解决 问题的能 力，这就成为智能 决策支持系统。（7）人工 神 经 网络 人工 神 经 网络 是 试图用大量 的处理单 元（人工 神 经 元、处理 元件、电子元件等）模 仿 人 脑神 经 系统 工程 结构和 工作机理。（8）分 布式 人工智能 分 布式 人工智能 在 20 世纪 70 年 代 后期 出 现，是人工智能研究的一 个重 要分支。分 布式 人工智能 系统 一 般 由 多个 Agent（智能体）组 成，每 一 个 Agent 又 是一 个半 自 治系统，Agent 之间以及 Agent 与 环境 之间 进行并发

13、活 动，并 通 过 交互来 完成问题求 解。4.结束 语 人类经过 五十年 的发展进入了 基于知识 的“知识 经 济”。人类 社 会 空前 地 高速 发展。知识 是智能的 基础，知识 只有 转 化为智能 才 能发 挥 作 用，知识无限 的 积累，智能 也 就 将在 人类 社 会 起越来越大 的作 用。更 有人 提 出：知识 经 济 的进一 步发展 将 是“智能经 济”。“智能经 济”是 基于“广义 智能”的经 济，“广义 智能”包含：人的智能、人工智能 以及 人 和 智能机器相 结合 的“集 成智能”。可以想 象 基于广义 智能的“智能经 济”将比基于知识 的“知识 经 济”将 具有 更高 的

14、智能 水平，更高更快 发展 速度。参考文献 1吴康迪.智能体技术人工智能的新飞跃 J.科学对社会的影响,2000,(1)2王文杰.人工智能原理与应用 M.北京:人民邮电出版社,2004 3王万良.人工智能及其应用 M.北京:高等教育出版社,2005 4蔡自兴.人工智能基础 M.北京:清华大学出版社,1996 5张仰森.人工智能原理与应用 M.北京:高等教育出版社,2004 6李陶深.人工智能 M.重庆:重庆大学出版社,2002 7 林尧瑞,马少平.人工智能导论 M.北京:清华大学出版社,2001 8M明斯基.Technology Review.1983,(6)9 http:202.120.15

15、9.3thesis EBOL.人工智能研究的历史回顾,2002 10 孙珩著.浅谈人工智能的发展趋势 J.IT 与网络,2002,(6)人工智能论文 3000 字范文 1 人工智能的含义 人工智能(Artificial Intelligence,简称 AI)是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能),也被认为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技术之一。人工智能是研究用计算机来模拟人在各个过程中的智力活动(如分析、推理、判断、构思和决策),从而扩大、延伸和部分替代人类的脑力劳动,实现知识密集型生产和决策自动化。目前城市

16、规划发展领域中的城市设计、控制性详细规划、土地利用分区规划与管理、系统工程与规划决策支持系统的发展与实施,给人工智能技术的应用带来了 广泛 的前 景。2 当 前城市发展中 面临 的 挑战 随着 城市的 迅速 发展,城市 经济 发展 面临着日益严重的 资 源和 环境压 力。城市人 口 规模 增长 过 快、城市 供配电压力 沉重、环境污染 与生 态破坏严重、交通拥堵治 理 困难、安全 生产 形势严峻、城市部 门 管理中的 违法违 规现 象屡禁不止等等,这些都成 为城市发展中 最 为 突出 的 矛盾,成 为城市管理中 必须重视 的 问题,迫切需要采 用 新 的管理 方法 和科技 手段来 加 以 解

17、决。城市供配电压力沉重,节能减排问题凸显。随着城市发展,各式宾馆、办公大楼、商场超市、医院、写字楼等大型建筑日益增多,使得供电负荷越来越大,节约能源和能效管理问题日益突显。在我国城市化建设进程中,如何与能源低消耗、大环境保护相适应,正在成为建设资源节约型、环境友好型社会亟待解决的问题。环境污染使得城市从传统公共健康问题转向现代的健康危机。环境污染包括工业和交通造成的空气污染、噪音、震动、精神压力导致的疾病等,已成为制约城市 经济 发展的 因素之一。随着城市 垃圾处 理 量不断 增 加,针对居民区垃圾堆放、垃圾填埋焚烧 场 周边 的环境 投诉 日益增多,尤其是垃圾焚烧产生 的 一级 致 癌物“二

18、恶英”(Dioxin)浓度 的增 加引起了群众极 大 关注。城市交通 需求 与交通供 给矛盾 日益突 出。随着 经济 的发展,城市交通 需求不断扩 大,城市中 可用于 交通的 土地 资源极其有限,密集 的 车流、拥挤 的 街道、效能低 下 的交通 系 统 不仅 导致 了运输 成 本 的增 加,还产生了 污染和能源的 浪费 问题。此外,交通 拥挤 导致 了事故 增多,事故 增多 又加剧了拥挤,这直接影响了居民 的 出行时间 和成 本;出行 成 本 的增 加不仅影响了 工 作 效 率,而且也 会 抑 制 人们 的日 常活 动,从 而影响居民 的生活质量。公共安全监管难度逐步加大。面对有限的自然资源

19、,人们对抵抗自然灾害、事故灾难、社会安全等风险源的监控与预防越来越关注,迫切要求建立和完善公共安全日常管理体系和应急处置机制,应对面临的气象灾害、地下空间事故、危化品事故、重大刑事和恐怖事件、公共场所治安等突发事件进行预防和应急处理。3 人工智与城市智能化 智能城市是在信息港和数字城市的基础上发展起来的新方向。在智能城市中,主要的资源用于使城市的信息网络实现自动监控,信息自动采集,自动分析处理,自动决策反应等等。智能城市是把城市看作一个有机体 培养它 的监控、学习、反应、调整 和 适 应能 力,信息的控制和 利 用能 力 是智能城市的基础。从技术层 面来看,“智能城市”是 以 网络信息 为 基

20、础的城市信息体系,即综合运 用地理信息系 统、全 球定位 系 统、遥感 系 统、宽带 网络、多媒 体 及虚拟仿真 等 技术,对城市的基础 设施,功 能机制进行信息自动采集,动 态 监管和 辅助 决策 服务 的 技术 系 统。城市智能化的 水平往往 体现在 以 下 几 个方面:城市决策的智能化;城市 交通 的智能管理与控制;城市资源的监 测 与 可持续利 用;城市应急反应和灾难的预防治理;城市人口 管理;城市 生活 的网络化和智能化等等。新的智能化信息技术构架将由以无线 网络为主体的基础设施、以无界面 计算机为主体的硬件、以信息分析和决策支持为主的 软件、以功能实现为主的网络 应用这几部分组成。

21、这种新的信息化基础设施将以实现“三无”为目标,即无线网络、无界面计算机和无键盘输入。让计算机和网络的使用不受时间和地点的限制,不受文字输入的限制,也不受固定使用方式的限制。从现实操作来看,政府应该加强与企业 联系,加快实现城市智能化 发展。政府借助企业创新的网络技术,加强合作,加快信息化建设进程,助推城市智能化发展,打造智能城市的全新商业模式,从而建设可持续发展的现代化城市。科技企业与政府双方将以“激励创新、合作共赢”为原则,发挥各自的 优势 和 力量携手 推 动本土 创新,加 速 实现城市智能化发展。在 这方面,成 都 市政府 走在了 部分 前列。据悉,在 2009中国西 部 国际博览会上,

22、思 科与成 都 市政府双方 结 为 战略 合作 伙伴关 系,就“天 府智能 互 联新城”试 点建设 及 发展与“智能+互 联城市”技术 相关 的“产学研”一 体化 产 业 链等 方面展 开深度 合作,以推 动 成 都 信息 产 业的 本土 创新 并提升产 业竞争力,实现城市 经济、社会 与 环境等领域 的可持续发展。信息化 是 城市发展的 重要 推 动力,是 目 前 城市发展 中面 临 的 一 系 列问题 和 挑战 的 重要解 决 途径。以 金融行 业 举例来 说,信息技术 同样是 业 务 创新、服务 创新的 重要手段 和推 动力,以技术改良为载体的金融服务创新不仅是现代商业银行提升核心竞争力

23、的重要手段,也体现了城市生活发展进步的历程。基于互联网、通讯、语音等技术的新兴智能金融服务方式的出现,改变了居民的生活、消费习惯,使金融服务更为方便快捷。可见,在城市发展过程中,通过运用现代化科学技术手段,有针对性地展开试点应用,通过技术与 经验的积累,以“先易后难,从点到面,逐步推进”的方式,逐步实现政府信息资源的共享,能够有效提高政府为百姓服务的质量,从 而全 面提升城市智能化 管理水平。4 城市发展展 望 智能城市的 建设 是城市 建 设 发展的新 境界。我国许多城市的信息化基 础设施已 经不 差,急需 改进的是应用。而 智能城市 正 是以应用为核心的信息化发展 思路,在 已 有的信息化基 础上,为市民提 供 更 加综合 的服务,为政府 部门 提 供 更 加 有效的信息 分析和 更 符合 实 际 的 决策,对 包括 民生、环保、公 共安全、城市服务、工 商业活 动 在 内 的 各种需求做 出更智能化的 响 应,加 快城市智能化 建设,将带来未来 城市的 全 新面 貌,推进城市 和谐 发展。