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1、4.2 用智能工具处理信息田甜一场劫难，使黑龙江省齐齐哈尔市一名12岁的小女孩失去了母亲，而且成了高位截瘫患者。小女孩没有因生活的不幸遭遇而沉沦，她意志坚强聪明好学，每天躺在床上用嘴咬着筷子坚持打电脑年复一年，小女孩终于在电脑世界里实现了自己的人生价值，成了小有名气的“大闪客”，一些公司邀她加盟，有的公司甚至提出给房陪车的条件。不过，此时人们还不知道电脑后面的她是位残疾人。正正在在创创作作的的田田甜甜我们身边的智能工具我们身边的智能工具手写板语音识别系统扫描仪+OCR（光学字符识别）双向翻译系统机器人+自然语言理解人工智能人工智能人工智能：人工智能：顾名思义就是人造的智能，是利用计算机来模拟或
2、实现人类智能。它有两个主要的研究领域：模式识别模式识别:：是表征事物或现象的各种形式的信息（图片、文字、符号、声音）等进行自动识别的技术。模式识别的研究范畴有：文字识别文字识别、指纹识别指纹识别、声音语言识别声音语言识别、声音信号和地震信号分析声音信号和地震信号分析、照片图片分析照片图片分析、化学模式识别等化学模式识别等自然语言理解自然语言理解:主要是研究如何使计算机能够理解和生成自然语主要是研究如何使计算机能够理解和生成自然语言的技术。它的应用有自然语言对话、机器翻译等。自然语言言的技术。它的应用有自然语言对话、机器翻译等。自然语言理解过程可以分为三个层次：词法分析、句法分析和语义分析。理解
3、过程可以分为三个层次：词法分析、句法分析和语义分析。1.手写输入汉字手写输入汉字1.你输入汉字计算机总共识别出多少个字？识别率为多少？2.怎样书写汉字可以提高识别率？讨论：讨论：鼠标输入汉字鼠标输入汉字智能手写输入汉字的工作流程：影响手写输入识别率的因素影响手写输入识别率的因素1、字迹工整程度、字迹工整程度2、形似字数目及常用程度、形似字数目及常用程度3、字体笔画数目、字体笔画数目4、笔划笔顺、笔划笔顺 等等。等等。2.语音录入系统语音录入系统工作原理：首先在计算机中存放所有字词的读音，建立一个样本数据库，然后通过话筒将用户说话的声音输入计算机；计算机将输入的声音和数据库中的所有声音样本逐一进
4、行对照，找出最接近的声音样本，最终确定输入的声音是哪些字或词。任务二：使用扫描仪与任务二：使用扫描仪与OCR软件进行文字识别软件进行文字识别影响识别率的因素有哪些思考：光学字符识别（光学字符识别（OCR技术）技术）OCR字符识别的操作步骤：字符识别的操作步骤：1.将需要识别的内容扫描成图片将需要识别的内容扫描成图片2.将扫描好的图片进行版面分析将扫描好的图片进行版面分析3.分析完后进行文字识别分析完后进行文字识别4.识别完成后导出识别完成后导出影响影响OCR识别准确率的因素识别准确率的因素印刷质量印刷质量纸张质量纸张质量扫描或拍摄分辨率扫描或拍摄分辨率对比度对比度污渍污渍任务三：让电脑给我们当
5、翻译助手任务三：让电脑给我们当翻译助手利用翻译软件翻译一段英文，然后再把翻译后的汉语再翻利用翻译软件翻译一段英文，然后再把翻译后的汉语再翻译成英文，把两段英文进行对比，看有什么区别。译成英文，把两段英文进行对比，看有什么区别。1.感悟机器翻译的过程感悟机器翻译的过程2.比较机译与人译的不同之处比较机译与人译的不同之处 思考：思考：机器翻译的的工作流程机器翻译的的工作流程输入待翻译的输入待翻译的源语言文本源语言文本确定对应单词确定对应单词单词单词确定语法结构确定语法结构语法库语法库翻译翻译输出翻译后的输出翻译后的目标语言文本目标语言文本 计算机辅助翻译把翻译过程中机械、重复、琐碎的工作交给计算机
6、来完成。这样，翻译者只需将精力集中在创造性的思考上，有利于工作效率的提高。与机器人对话与机器人对话思考：思考：机器人对于你的所有提问是否都能正确地给出回答？请举例说明。机器人对于你的所有提问是否都能正确地给出回答？请举例说明。你觉得你的机器人朋友聪明吗？是否像你想像中的一样？你满意它今天的表现你觉得你的机器人朋友聪明吗？是否像你想像中的一样？你满意它今天的表现吗？吗？你 说：主人干什么去了小i机器人 说：没，前面在忙呢，你呢你 说：有人来吗小i机器人 说：那好吧，一会见，88你 说：什么小i机器人 说：你说什么啊？你 说：你睡觉呢小i机器人 说：我啊，也准备睡觉了呀你 说：懒猫小i机器人 说：
7、正在偷懒睡觉呢你 说：还笑小i机器人 说：我就笑你 说：气死我了小i机器人 说：是啊，我也被气死了你 说：鼻泡出来了小i机器人 说：你刚才说的那句话，究竟是什么意思呢？你 说：鼻涕泡出来了小i机器人 说：你说的是什么鸟语我真的看不懂，假如我说机器人语言，我想你也看不懂吧。%&*&%$#3 3、翻译系统、翻译系统输入待翻译的源语言文本确定对应单词确定语法结构翻译输出翻译后的目标语言文本单词库语法库机器翻译的工作流程机器翻译的工作流程2 2、网络与机器人对话、网络与机器人对话包含三个部分：包含三个部分：语言理解、思考和语言生成语言理解、思考和语言生成1 1、模式识别技术的一般过程、模式识别技术的一
8、般过程样本样本采集采集信息的信息的数字化数字化预处预处理理数据特征数据特征的提取的提取与标准模式与标准模式进行比较进行比较分类分类识别识别小结小结智能处理工具与一般处理工具的异同点智能处理工具与一般处理工具的异同点一般处理工具一般处理工具:处理有固定算法的问题，处理过程是重复处理有固定算法的问题，处理过程是重复计算的过程，最终得到一个确定的结果。计算的过程，最终得到一个确定的结果。Word Word 文件加密文件加密算法等。算法等。智能处理工具智能处理工具:处理的问题是不确定、非结构的、没有固定处理的问题是不确定、非结构的、没有固定算法的，处理过程是推理控制的过程，最终结果不太确定。算法的，处
9、理过程是推理控制的过程，最终结果不太确定。如手写汉字的识别率不足如手写汉字的识别率不足100%100%，但是已有实用价值。，但是已有实用价值。智能处理工具与一般处理工具一样智能处理工具与一般处理工具一样都是计算机程序都是计算机程序。相同点：相同点：相同点：相同点：不同点：不同点：不同点：不同点：智能工具处理信息总结智能工具处理信息总结信息读入信息读入预处理预处理特征识别特征识别特征匹配特征匹配显示效果显示效果特征库特征库 无论是哪种智无论是哪种智能工具，它的基能工具，它的基本的原理都是相本的原理都是相通的通的和和QQ机器人对话机器人对话手写输入文字手写输入文字在线翻译在线翻译等其他智能工具等其
10、他智能工具ocr光学字符识别光学字符识别计算机博弈 如：国际象棋、中国象棋、围棋、五子棋、跳棋智能代理技术 如：Office助手、瑞星杀毒中的狮子智能家电电器、车辆导航系统、智能游戏程序、智能手术刀人工智能的其他应用领域：人工智能的其他应用领域：人工智能的其他应用领域：人工智能的其他应用领域：人工智能人工智能模式模式识别识别自然自然语言语言理解理解自动自动程序程序设计设计智能智能代理代理机器机器证明证明专家专家系统系统人工人工神经神经网络网络人工智能（人工智能（AIAI）：）：是以探索和模拟人类智能活动为基本目标而设计出类似人的某些智能的自动机器的科学。智能工具智能工具&我们的生活我们的生活工
11、业机器人工业机器人服务机器人服务机器人军用机器人军用机器人教育机器人教育机器人娱乐机器娱乐机器人人智能工具智能工具&我们的生活我们的生活了解了人工智能的概念。了解了人工智能的概念。体验了人工智能技术的应用体验了人工智能技术的应用-手写输入、语手写输入、语音输入、机器翻译、人机对话。音输入、机器翻译、人机对话。知道知道“自然语言处理自然语言处理”、“模式识别模式识别”是人工是人工智能的两个研究领域。智能的两个研究领域。初步了解初步了解“自然语言处理自然语言处理”、“模式识别模式识别”的的概念及原理。概念及原理。课堂小结课堂小测1.王老师在教学与生活中经常使用电脑。请判断他利用的技术中哪些不属于人
12、工智能技术应用范畴？（）A.使用扫描仪和OCR软件把教材上印刷文字变成电脑文件。B.上QQ与李老师对手下五子棋。C.经常上网与计算机下中国象棋。D.利用金山译霸翻译英文科技资料。2.下列不属于信息的智能化加工的有（）A.手写板输入 B.机器翻译 C.语音录入 D.键盘输入 3.机器人听到音乐后就开始跳舞，这种技术属于（）A.多媒体技术。B.人工智能中的自然语言理解。C.人工智能中的模式识别技术。D.机器翻译。4、下述关于人工智能的说法错误的是（、下述关于人工智能的说法错误的是（）A、人工智能是人造的智能，主要是对人脑思维机理的模拟。、人工智能是人造的智能，主要是对人脑思维机理的模拟。B、智能机
13、器人可以根据感觉到的信息，进行独立识别、推理，并做出判断和决策，、智能机器人可以根据感觉到的信息，进行独立识别、推理，并做出判断和决策，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。C、机器的智能是由人赋予的，所以具备像人一样的思维能力。、机器的智能是由人赋予的，所以具备像人一样的思维能力。D、人工智能在给人类提供了极大便利的同时，也给人类带来了很多问题。、人工智能在给人类提供了极大便利的同时，也给人类带来了很多问题。5、MicrosoftOffice中的帮助代理采用了（中的帮助代理采用了（）技术？）技术？A、网络技术、网络技术B、人工智能技术、人工智能技术C、语
14、音技术、语音技术D、虚拟现实技术、虚拟现实技术7.人机对话是属于人工智能的哪个应用领域：人机对话是属于人工智能的哪个应用领域：A.模式识别模式识别B.自然语言理解自然语言理解C.机器证明机器证明D.专家系统专家系统E.自动程序设计自动程序设计F.人工神经网络人工神经网络G.智能代理智能代理8.以下哪些描述属于人工智能技术的应用领域以下哪些描述属于人工智能技术的应用领域:A.模式识别模式识别B.自然语言理解自然语言理解C.机器证明机器证明D.专家系统专家系统E.自动程序设计自动程序设计F.人工神经网络人工神经网络G.智能代理智能代理6、手写输入和语音识别是属于人工智能的哪个应用领域：、手写输入和
15、语音识别是属于人工智能的哪个应用领域：A.模式识别模式识别B.自然语言理解自然语言理解C.机器证明机器证明D.专家系专家系统统1：王主任走进了办公室，一眼看到宇飞正在：王主任走进了办公室，一眼看到宇飞正在QQ聊天，二话不说走到宇飞的跟聊天，二话不说走到宇飞的跟前，把一本书放到了宇飞面前。前，把一本书放到了宇飞面前。“把第二章和第三章的内容打出来准备作为公把第二章和第三章的内容打出来准备作为公司职工培训教材司职工培训教材”。向来不紧不慢的宇飞，这次可真急了，虽然只有两章的内。向来不紧不慢的宇飞，这次可真急了，虽然只有两章的内容，但是文字量足有容，但是文字量足有70多页，怎么办？多页，怎么办？2：
16、2009年年1月月14日日,“基地基地”组织头目本组织头目本拉登在伊斯兰网站上发布最新录音讲话，拉登在伊斯兰网站上发布最新录音讲话，呼吁对以色列在加沙的军事行动发动为期呼吁对以色列在加沙的军事行动发动为期n个七年的圣战。中情局专家在对这盘录个七年的圣战。中情局专家在对这盘录音带进行对比分析，美国中央情报局官员随后发表声明称，认为录音带上的声音音带进行对比分析，美国中央情报局官员随后发表声明称，认为录音带上的声音“十有八九出自拉登本人十有八九出自拉登本人”。解决办法：。解决办法：分析以下两个案例，想想他们采用的是哪种人工智能处理方式。分析以下两个案例，想想他们采用的是哪种人工智能处理方式。4、对
17、下列软件做一下分类、对下列软件做一下分类Flash、wps、万能对译、万能对译、photoshop、word、frontpage、金山快译、金山快译、dreamweaver、excel、vb、语音识别软件、语音识别软件（1）自动化程序信息加工工具）自动化程序信息加工工具（2）人性化信息加工工具）人性化信息加工工具（3）智能化信息加工工具）智能化信息加工工具vbFlashwpsphotoshopwordfrontpagedreamweaverExcel万能对译万能对译金山快译金山快译语音识别软件语音识别软件演讲完毕，谢谢观看！附录资料：人工智能简介About Teaching Plan基本要求：
18、人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支，是目前迅速发展的一门新兴学科，新思想新方法层出不穷。其基本思想是利用机器来模仿和执行人脑的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。对于培养学生计算机技术的应用能力，开阔思路和视野，有重要意义。About Teaching Plan因此，要求学生掌握知识表示知识表示和问题求解问题求解的几种常用方法，尤其是不确定性推理不确定性推理；掌握机器学习机器学习基本概念，了解几种机器学习方法机器学习方法尤其是神经网络学习方法；神经网络学习方法；掌握专家系统的概念，了解专家系统设计方法专家系统设计方法
19、，掌握一些智能控制方法智能控制方法，了解国内外人工智能研究尤其是机器人的最新进展；最新进展；具有一定的人工智能编程设计能力人工智能编程设计能力（利用Lisp或Prolog语言）。About Teaching Plan课程内容以及学时分配课程内容以及学时分配人工智能引论(1)人工智能概念及与计算机的关系，研究途径、内容和应用领域概况介绍，其他最新材料其他最新材料。符号主义、连接主义、行为主义三大流派人工智能数学基础(1)知识表示方法（2）状态空间法、问题归约法，谓词逻辑法、产生式表示法（动物识别系统）；CLIPS语言；语义网络法、框架法（这是结构化表示）；剧本、过程、Petri网、面向对象的表示
20、。About Teaching Plan搜索技术和策略（3-4）状态空间法，盲目搜索和启发式搜索，A*算法；海伯伦理论、消解原理和策略；与或形推理和搜索策略；其他求解技术。不确定推理技术（3-4）主观Bayes理论；可信度方法和证据理论；系统组织技术；非单调推理；Rete快速算法；模糊推理技术；基于语义网络和框架不确定推理；专家系统（2）专家系统概念、结构和知识获取；黑板模型、知识组织、管理及系统建造和开发工具；专家系统举例及编程。人工智能程序设计人工智能程序设计（1）人工智能语言基本机制：LISP和PROLOG。About Teaching Plan模式识别导论（3）模式识别专题：概率模式识
21、别。模式识别专题：结构模式识别机器学习（1）：机械,解释经验,事例,归纳,概念,类比学习等；统计,结构,模糊模式识别。专题讲座（3次）1)神经网络基本理论和应用(史奎凡课程：安排于人工智能理论与应用课程内)；2)智能体（Agent）；3)自然语言处理；4)智能控制和机器人科学智能控制的结构理论和研究领域，智能控制系统及应用示例；机器人规划、机器视觉和自然语言理解等。About Teaching Plan实践：1)搜索技术和策略2)不确定推理技术3)专家系统：动物识别系统4)模式识别技术5)调研：搜索技术和策略、不确定推理技术、统计模式识别、机器学习等四个领域进展报告。Chapter One:B
22、rief Introduction to Artificial Intelligence1.WhatisAI?人工智能（人工智能（ArtificialIntelligence,AI）是当前科学技发展的一门前是当前科学技发展的一门前沿学科，同时也是一门新思想，新观念，新理论，新技术不断出沿学科，同时也是一门新思想，新观念，新理论，新技术不断出现的新兴学科以及正在发展的学科。现的新兴学科以及正在发展的学科。它是在它是在计算机科学，控制论，信息论，神经心理学，哲学，语言学计算机科学，控制论，信息论，神经心理学，哲学，语言学等多种学科研究的基础发展起来的，因此又可把它看作是一门等多种学科研究的基础发展
23、起来的，因此又可把它看作是一门综综合性的边缘学科合性的边缘学科。它的出现及所取得的成就引起了人们的高度重视它的出现及所取得的成就引起了人们的高度重视,并取得了很高的评并取得了很高的评价。有的人把它与空间技术，原子能技术一起并誉为价。有的人把它与空间技术，原子能技术一起并誉为20世纪的三世纪的三大科学技术成就。大科学技术成就。Intelligence智能是知识与智力的总合。智能是知识与智力的总合。知识知识智能行为的基础；智能行为的基础；智力智力获取知识并运用知识求解问题的能力。获取知识并运用知识求解问题的能力。智能具有以下特征：智能具有以下特征：(1)具有感知能力具有感知能力指人们通过视觉、听觉
24、、触觉、味觉、嗅觉等感指人们通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力；觉器官感知外部世界的能力；(2)具有记忆与思维的能力具有记忆与思维的能力这是人脑最重要的功能，亦是人之所以有这是人脑最重要的功能，亦是人之所以有智能的根本原因；智能的根本原因；(3)具有学习能力及自适应能力；具有学习能力及自适应能力；(4)具有行为能力。具有行为能力。ArtificialIntelligence人工智能人工智能计算机科学的一个分支，是智能计算机系统，即人类智慧计算机科学的一个分支，是智能计算机系统，即人类智慧在机器上的模拟，或者说是人们使机器具有类似于人的智慧（在机器上的模拟，或者说是人们
25、使机器具有类似于人的智慧（对语言对语言能理解、能学习、能推理）。能理解、能学习、能推理）。2.BriefHistoryofAI(1)孕育（孕育（1956年前）年前）古希腊的古希腊的Aristotle（亚里士多德）（前亚里士多德）（前384-322），给出了形式逻辑的），给出了形式逻辑的基本规律。基本规律。英国的哲学家、自然科学家英国的哲学家、自然科学家Bacon（培根）（培根）（1561-1626），系统地给），系统地给 出了归纳法。出了归纳法。“知识就是力量知识就是力量”德国数学家、哲学家德国数学家、哲学家Leibnitz（布莱尼茨）（布莱尼茨）（1646-1716）。提出了关于）。提出了关
26、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推理。做出了能做四则运算的手摇计算机英国数学家、逻辑学家英国数学家、逻辑学家Boole（布尔）（布尔）（1815-1864）实现了布莱尼茨）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布尔代数。代数。美籍奥地利数理逻辑学家美籍奥地利数理逻辑学家Godel（哥德尔）（哥德尔）（1906-1978），证明），证明了一阶谓词的完备性定；任何包含初等数论的形式系统，如
27、果它了一阶谓词的完备性定；任何包含初等数论的形式系统，如果它是无矛盾的，那么一定是不完备的。意义在于，人的思维形式化是无矛盾的，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。和机械化的某种极限，在理论上证明了有些事是做不到的。英国数学家英国数学家Turing(图灵图灵)（1912-1954）,1936年提出了一种理想年提出了一种理想计算机的数学模型（图灵机），计算机的数学模型（图灵机），1950年提出了图灵试验，发表了年提出了图灵试验，发表了“计算机与智能计算机与智能”的论文。图灵奖。的论文。图灵奖。美国数学家美国数学家Mauchly，1946
28、发明了电子数字计算机发明了电子数字计算机ENIAC美国神经生理学家美国神经生理学家McCulloch，建立了第一个神经网络数学模型。建立了第一个神经网络数学模型。美国数学家美国数学家Shannon（香农）香农）,1948年发表了通讯的数学理论，年发表了通讯的数学理论，代表了代表了“信息论信息论”的诞生。的诞生。(2)形成（形成（1956-19691956-1969）1956年提出了年提出了“Artificial Intelligence（人工智能）人工智能）”1956年年夏夏由由麻麻省省理理工工学学院院的的J.McCarthy、M.L.Minsky,IBM公公司司信信息息研研究究中中心心的的
29、N.Rochester,贝贝尔尔实实验验室室的的 C.E.Shannon共共同同发发起起，邀邀请请了了 Moore,Samuel,Selfridge,Solomonff,Simon,Newell等等人人，10位位数数学学家家、信信息息学学家家、心心理理学学家家、神神经经生生理理学学家家、计计算算机机科科学学家家，在在Dartmouth大大学学召召开开了了一一次次关关于于机机器器智智能能的的研研讨讨会会，会会上上 McCarthy 提提议议正正式式采采用用了了 Artificial Intelligence（人人工工智智能能）这这一一术术语语。这这次次会会议议，标标志志着着人人工工智能作为一门新
30、兴学科正式诞生了。智能作为一门新兴学科正式诞生了。McCarthy（麦卡锡）麦卡锡）人工智能之父人工智能之父。这次会议之后的这次会议之后的10年间，人工智能的研究取得了许多引人瞩目的成就年间，人工智能的研究取得了许多引人瞩目的成就.机器学习方面：机器学习方面：塞缪尔于塞缪尔于1956年研制出了跳棋程序，该程序能从棋谱年研制出了跳棋程序，该程序能从棋谱中学习，也能从下棋实践中提高棋艺；中学习，也能从下棋实践中提高棋艺；在定理证明方面：王浩于在定理证明方面：王浩于1958年在年在IBM机上证明了数学原理中有关机上证明了数学原理中有关命题演算的全部定理（命题演算的全部定理（220条），还证明了谓词演
31、算中条），还证明了谓词演算中150条定理条定理85%；1965年，鲁宾逊（年，鲁宾逊（Robinson）提出了消解原理；提出了消解原理；在模式识别方面：在模式识别方面：1959年塞尔夫里奇推出了一个模式识别程序；年塞尔夫里奇推出了一个模式识别程序；1965年年罗伯特（罗伯特（Robert）编制出可辨别积木构造的程序；编制出可辨别积木构造的程序；在问题求解方面：在问题求解方面：1960年纽厄尔等人通过心理学试验总结出了人们求解年纽厄尔等人通过心理学试验总结出了人们求解问题的思维规律，编制了通用问题求解程序问题的思维规律，编制了通用问题求解程序GPS,可以用来求解可以用来求解11种不同种不同类型的
32、问题；类型的问题；在专家系统方面：斯坦福大学的费根鲍姆（在专家系统方面：斯坦福大学的费根鲍姆（E.A.Feigenbaum）自自1965年年开始进行专家系统开始进行专家系统DENDRAL（化学分析专家系统），化学分析专家系统），1968年完成并投年完成并投入使用；入使用；在人工智能语言方面：在人工智能语言方面：1960年年McCarthy等人建立了人工智能程序设计等人建立了人工智能程序设计语言语言Lisp，该语言至今仍是建造智能系统的重要工具；该语言至今仍是建造智能系统的重要工具；1969年成立了国际人工智能联合会议（年成立了国际人工智能联合会议（International Joint Con
33、ferences On Artificial Intelligence）(3)发展（发展（1970年以后）年以后）70年代，开始从理论走向实践，解决一些实际问题。同时很快就发现问年代，开始从理论走向实践，解决一些实际问题。同时很快就发现问题：归结法费时、下棋赢不了全国冠军、机器翻译一团糟。题：归结法费时、下棋赢不了全国冠军、机器翻译一团糟。以以Feigenbaum为首的一批年轻科学家改变了战略思想，为首的一批年轻科学家改变了战略思想，1977年提出知年提出知识工程的概念，以知识为基础的专家咨询系统开始广泛的应用。识工程的概念，以知识为基础的专家咨询系统开始广泛的应用。著名专家系统的有：著名专家
34、系统的有：1.DENDRAL化学分析专家系统（斯坦福大学化学分析专家系统（斯坦福大学1968）2.MACSYMA符号数学专家系统（麻省理工符号数学专家系统（麻省理工1971）3.MYCIN诊断和治疗细菌感染性血液病的专家咨询系统（斯坦福大学诊断和治疗细菌感染性血液病的专家咨询系统（斯坦福大学1973）4.CASNET(Causal ASsciational Network)诊断和治疗青光眼的专家咨询系诊断和治疗青光眼的专家咨询系统（拉特格尔斯（统（拉特格尔斯（Rutgers）大学大学70年代中）年代中）5.CADUCEUS(原名原名INTERNIST)医疗咨询系统（匹兹堡大学）；医疗咨询系统（
35、匹兹堡大学）；6.HEARSAY I 和和II语音理解系统（卡内基语音理解系统（卡内基-梅隆大学）梅隆大学）7.PROSPECTOR地质勘探专家系统（斯坦福大学地质勘探专家系统（斯坦福大学1976）8.XCON计算机配置专家系统（卡内基计算机配置专家系统（卡内基-梅隆大学梅隆大学1978）80年代，人工智能发展达到阶段性的顶峰。年代，人工智能发展达到阶段性的顶峰。87,89年世界大会有千人参加。硬件公司有上千个。并进行年世界大会有千人参加。硬件公司有上千个。并进行Lisp硬件、硬件、Lisp机的研究。机的研究。在专家系统及其工具越来越商品化的过程中在专家系统及其工具越来越商品化的过程中,国际软
36、件市场上形成国际软件市场上形成了一门旨在生产和加工知识的新产业了一门旨在生产和加工知识的新产业知识产业。应该说，知知识产业。应该说，知识工程和专家系统是近十余年来人工智能研究中最有成就的分支识工程和专家系统是近十余年来人工智能研究中最有成就的分支之一。之一。同年代，同年代，1986年年Rumlhart领导的并行分布处理研究小组提出了神领导的并行分布处理研究小组提出了神经元网络的反向传播学习算法，解决了神经网络的根本问题之一。经元网络的反向传播学习算法，解决了神经网络的根本问题之一。从此，神经网络的研究进入新的高潮。从此，神经网络的研究进入新的高潮。90年代，计算机发展趋势为小型化、并行化、网络
37、化、智能化。年代，计算机发展趋势为小型化、并行化、网络化、智能化。人工智能技术逐渐与数据库、多媒体等主流技术相结合，并融合在主人工智能技术逐渐与数据库、多媒体等主流技术相结合，并融合在主流技术之中，旨在使计算机更聪明、更有效、与人更接近。流技术之中，旨在使计算机更聪明、更有效、与人更接近。日本政府于日本政府于1992年结束了为期十年的称为年结束了为期十年的称为“知识信息处理体统知识信息处理体统”的第五代计算机系统研究开发计划。并开始了为期十年的实况计的第五代计算机系统研究开发计划。并开始了为期十年的实况计算（算（Real Word Computing）计划。计划。3.ResearchObjec
38、tsandMainContents(1)人工智能的研究目标人工智能的研究目标 人工智能的长期研究目标：构造智能计算机。人工智能的长期研究目标：构造智能计算机。人工智能的近期研究目标：人工智能的近期研究目标：使现有的电子计算机更聪明，更有用，使它不仅能做一般的数值计使现有的电子计算机更聪明，更有用，使它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的部分智能行为。(2)人工智能研究的基本内容人工智能研究的基本内容 1.机器感知机器感知以机器视觉与机器听觉为主。以机器视觉与机器听觉为主。机器
39、感知是机器获取外部信息的基本途径，是使机器具有智能不可机器感知是机器获取外部信息的基本途径，是使机器具有智能不可或缺的组成部分，对此人工智能中已形成两个专门的研究领域或缺的组成部分，对此人工智能中已形成两个专门的研究领域模式识别和自然语言理解。模式识别和自然语言理解。2.机器思维机器思维指通过感知的外部信息及机器内部的各种工作信息进行有目的的处指通过感知的外部信息及机器内部的各种工作信息进行有目的的处理。理。主要开展以下几方面的研究：主要开展以下几方面的研究：(1)知识表示知识表示(2)知识的组织，累计，管理技术知识的组织，累计，管理技术(3)知识的推理知识的推理(4)各种启发式搜索及控制策略
40、各种启发式搜索及控制策略(5)神经网络，人脑的结构及其工作原理神经网络，人脑的结构及其工作原理3.机器学习机器学习使计算能自动获取知识，能直接向书本学习，能通过与人谈话学习，使计算能自动获取知识，能直接向书本学习，能通过与人谈话学习，能通过对环境的观察学习，并能在实践中自我完善。能通过对环境的观察学习，并能在实践中自我完善。4.机器行为机器行为机器行为主要指计算机的表达能力，即机器行为主要指计算机的表达能力，即“说说”、“写写”、“画画”等，等，对智能机器人，还应该有人的四肢功能，即能走路，能取物，能操作对智能机器人，还应该有人的四肢功能，即能走路，能取物，能操作等。等。5.智能系统及智能计算
41、机的构造技智能系统及智能计算机的构造技术术4.ResearchObjectsandMainContents人工智能面世以来，其研究途径存在两种不同的观点：人工智能面世以来，其研究途径存在两种不同的观点：以以符符号号处处理理为为核核心心的的方方法法主主张张通通过过运运用用计计算算机机科科学学的的方方法法进进行行研研究，实现人工智能在计算机的模拟。究，实现人工智能在计算机的模拟。以以网网络络连连接接为为主主的的连连接接机机制制方方法法主主张张用用生生物物学学的的方方法法进进行行研研究究，搞清楚人类智能的本质。搞清楚人类智能的本质。(1)以符号处理为核心的方法以符号处理为核心的方法该该方方法法起起源
42、源于于纽纽厄厄尔尔等等人人的的通通用用问问题题求求解解系系统统（GPS），用用于于模模拟拟人人类类求求解问题的心理过程，逐渐形成为物理符号系统，这种方法认为：解问题的心理过程，逐渐形成为物理符号系统，这种方法认为：人人类类研研究究的的目目标标是是实实现现机机器器智智能能，而而计计算算机机自自身身具具有有符符号号处处理理能能力力，这这种种能能力力本本身身就就蕴蕴含含着着演演绎绎推推理理的的内内涵涵，因因而而可可通通过过运运行行相相应应的的程程序序来来体体现现某某种种基基于于逻逻辑辑思思维维的的智智能能行行为为，达达到到模模拟拟人人类类智智能能活活动动的的效果。效果。目前人工智能的大部分研究成果都
43、是基于这种方法实现的。目前人工智能的大部分研究成果都是基于这种方法实现的。该方法的主要特征是：该方法的主要特征是：立足于逻辑运算和符号操作，适合于模拟人的逻辑思维过程，解决需立足于逻辑运算和符号操作，适合于模拟人的逻辑思维过程，解决需要进行逻辑推理的复杂问题；要进行逻辑推理的复杂问题；知识可用显式的符号表示；知识可用显式的符号表示；便于模块化；便于模块化；能与传统的符号数据库链接；能与传统的符号数据库链接；可对推理结论做出解释，便于对各种可能性进行选择。可对推理结论做出解释，便于对各种可能性进行选择。但该方法不适合于形象思维；而且在用符号表示概念时其有效性在很但该方法不适合于形象思维；而且在用
44、符号表示概念时其有效性在很大程度上取决于符号表示的正确性，且对带噪声的信息及不完整的信息大程度上取决于符号表示的正确性，且对带噪声的信息及不完整的信息难以处理。难以处理。(2)以网络连接为主的连接机制方法以网络连接为主的连接机制方法该方法是在人脑神经元及其相互连接而成网络的启示下，试图通过该方法是在人脑神经元及其相互连接而成网络的启示下，试图通过多人工神经元间的并行协同作用来实现对人类智能的模拟。该方法认为：多人工神经元间的并行协同作用来实现对人类智能的模拟。该方法认为：大脑是人类一切智能活动的基础，因而从大脑神经元及其连接机制着大脑是人类一切智能活动的基础，因而从大脑神经元及其连接机制着手进
45、行研究，搞清楚大脑的结构及它进行信息处理的过程及机理，可望手进行研究，搞清楚大脑的结构及它进行信息处理的过程及机理，可望揭示人类智能的奥秘，从而真正实现人类智慧在机器上的模拟。揭示人类智能的奥秘，从而真正实现人类智慧在机器上的模拟。该方法的主要特征：该方法的主要特征：通过神经元之间的并行协同作用实现信息处理，处理过程具有并行性、通过神经元之间的并行协同作用实现信息处理，处理过程具有并行性、动态性、全局性；动态性、全局性；通过神经元间分布式的物理联系存储知识和信息，因而可以实现联想功通过神经元间分布式的物理联系存储知识和信息，因而可以实现联想功能，对于带有噪声、缺损、变形的信息能进行有效地处理。
46、近期的一些能，对于带有噪声、缺损、变形的信息能进行有效地处理。近期的一些研究表明，该方法在模式识别、图像信息压缩等方面取得了一些研究成研究表明，该方法在模式识别、图像信息压缩等方面取得了一些研究成果；果；通过神经元间连接强度的动态调整来实现对人类学习、分类等的模拟；通过神经元间连接强度的动态调整来实现对人类学习、分类等的模拟；适合于模拟人类的形象思维过程；适合于模拟人类的形象思维过程；求解问题时，可以比较快地球的一个近似解。求解问题时，可以比较快地球的一个近似解。该方法不适合于模拟人的逻辑思维过程，而且就目前神经网络的研该方法不适合于模拟人的逻辑思维过程，而且就目前神经网络的研究现状来看，由固
47、定的体系结构与组成方案所构成的系统还达不到开发究现状来看，由固定的体系结构与组成方案所构成的系统还达不到开发多种多样知识的要求。多种多样知识的要求。(3)系统集成系统集成符号方法善于模拟人的逻辑思维过程，求解问题时，如果问题有解，符号方法善于模拟人的逻辑思维过程，求解问题时，如果问题有解，它可以准确地求出最优解；但求解过程的运算量将随问题的复杂性的它可以准确地求出最优解；但求解过程的运算量将随问题的复杂性的增加成指数性增长，另外其知识和信息的符号化过程需要由人来完成，增加成指数性增长，另外其知识和信息的符号化过程需要由人来完成，它自身不具备这种功能。它自身不具备这种功能。连接机制方法善于模拟人
48、的形象思维过程，求解问题时，由于它的并连接机制方法善于模拟人的形象思维过程，求解问题时，由于它的并行处理能力，可以较快地得到问题的解，但解一般是近似的，次优行处理能力，可以较快地得到问题的解，但解一般是近似的，次优的；另外，该方法求解问题的过程是隐式的，难以对求解过程以显的；另外，该方法求解问题的过程是隐式的，难以对求解过程以显式解释。式解释。将两个方法结合起来，取长补短。将两个方法结合起来，取长补短。通通过过形形象象思思维维得得到到一一个个直直觉觉的的解解或或给给出出一一种种假假设设，然然后后用用逻逻辑辑思思维维进行仔细的论证或搜索，最终得到一个最优解。进行仔细的论证或搜索，最终得到一个最优
49、解。但两种方法存在太多的不同，因此将其结合起来还要克服许多困难。但两种方法存在太多的不同，因此将其结合起来还要克服许多困难。就目前的研究而言，这两种方法结合起来有两种途径：就目前的研究而言，这两种方法结合起来有两种途径：结合结合即两者分别保持原来的结构，但密切合作，任何一方都可以把即两者分别保持原来的结构，但密切合作，任何一方都可以把自己不能解决的问题转化给另一方；自己不能解决的问题转化给另一方；统一统一把两者自然统一在一个系统中，即由逻辑思维的功能，友友形把两者自然统一在一个系统中，即由逻辑思维的功能，友友形象思维的功能。象思维的功能。目前的一些体系结构有：目前的一些体系结构有：黑盒黑盒/细
50、线结构（细线结构（Black-box/Thin-wire）黑盒模块化（黑盒模块化（Black-boxmodularity）并行管理和控制（并行管理和控制（Parallelmonitoringandcontrol）神经网络的符号化机制（神经网络的符号化机制（Thesymbolicsetupofaneuralnet）符号信息的神经网络获取机制（符号信息的神经网络获取机制（neuralnetacquisitionofsymbolicinformation）两院结构（两院结构（Bicameralarchitecture）5.ResearchFields1.专家系统专家系统专专家家系系统统是是一一种种具