人工智能期末——第一章绪论

第一章 绪论

1.1 人工智能的发展历史

1956年达特茅斯会议（Dartmouth Conference）被公认为是人工智能的起源

Dartmouse大学，由麦卡锡、明斯基、香农等数学家、计算机专家、神经心理学家发起

持续了2个月，讨论机器智能问题

会上经麦卡锡提议正式采用人工智能这一术语 标志着人工智能学科作为一门新兴科学的正式诞生，麦卡锡因而被称为“人工智能之父”

1.1.1 形成期（1956年—1969年）

1.1.2 发展期（1970年—）

机器翻译遇到困难 美国顾问委员会：还不存在通用的科学文本机器翻译，也没有很近的实现前景

美国、英国中断了大部分机器翻译项目的资助

1977年，费根鲍姆在第五届国际人工智能联合会议（IJCAI）上提出了“知识工程”的概念，推动了知识为中心的研究
数据库（Data Base, DB) 知识库(Knowledge Base, KB)

1981年，日本宣布第五代计算机发展计划，并在1991年展出了研制的PSI-3智能工作站和由PSI-3构成的模型机系统

我国自1978年开始把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题，1981年成立了中国人工智能学会 中国人工智能大会 中国机器学习及其应用研讨会 每年举行一次

姚期智曾获得图灵奖。计算理论，包括伪随机数的生成、密码学与通信复杂度

现在人工智能已经成为以下众多领域的关键技术：计算机、航空航天、军事装备、工业等

1.2 人工智能的概念及实现方式

1.2.1 人工智能的概念及实现方式

人工智能：用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能；或者说是人们使机器具有类似于人的智能

人工智能学科：一门研究如何构造智能机器（智能计算机）或智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科

弱人工智能：使构造的智能机器模拟（甚至超过）人类某一方面的行为上实现的智能，例如人机对话、下棋博弈

这些机器只不过看起来是智能的，但是并不真正拥有智能，也不会有自主意识

强人工智能：构造的机器有和人类一样的各种本能
将被认为是有知觉的，有自我意识的
可以独立思考问题并制定解决问题的最优方案，有自己的价值观和世界观体系

图灵测试：1950年图灵发表的《计算机与智能》中设计了一个测试，用以说明人工智能的概念
通过条件：让人觉得，超过30%的回答符合人类对话逻辑
直到2014年才通过图灵测试
2014年6月8日，尤金·古斯特曼这一聊天机器人（是一个电脑程序）成功让人类相信它是一个13岁的男孩
成为有史以来首台通过图灵测试的计算机，这被认为是人工智能发展的一个里程碑

1.2.2 智能的概念和特征

对智能还没有确切的定义，主要的流派有：

1. 思维理论：智能的核心是思维
2. 知识阈值理论：智能取决于知识的数量及一般化程度
3. 进化理论：用控制取代知识的表示

1）概念：智能是知识与智力的总和，即“智能 = 知识 + 智力”

知识是一切智能行为的基础

获取知识并应用知识

求解问题的能力

例子：小学生利用所学匀速直线公式“速度 * 时间 = 距离” 求解一个显示旅行的距离问题

2）智能的特征

1. 感知能力
   通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力
   80%以上的信息通过视觉得到，10%的信息通过听觉得到
2. 记忆与思维能力
   存储由感知器官感知到的外部信息，以及思维所产生的知识，对记忆的信息的处理
3. 学习能力
   学习之前未知的新知识、新技能
   既可是自觉的、有意识的，也可能是不自觉的、无意识的；
   既可是有教师指导的，也可以是通过自己实践的
4. 行为能力（表达能力）
   人们的感知能力：用于信息的输入
   人们的行为能力：信息的输出

思维的种类：

1. 逻辑思维（抽象思维）
   依靠逻辑进行思维，思维过程是串行的，容易形式化，思维过程具有严密性、可靠性
2. 形象思维（直感思维）
   依据直觉，思维过程是并行协同式的。形式化困难，在信息变形或缺少的情况下仍有可能得到比较满意的结果
3. 顿悟思维（灵感思维）
   不定期的突发性，非线性的独创性及模糊性，穿插于形象思维与逻辑思维之中（苯环的发现）

1.2.3 人工智能的实现方式

三大学派

1. 符号主义
   基本思想：通过模拟人类的逻辑推理来实现人工智能的方法
   代表人物：纽威尔、西蒙（早期的人工智能研究者绝大多数属于此类）
   理论基础——”物理符号系统假设“
   人类认知和思维的基本单位是符号，而认知过程就是在符号表示上的一种运算，它认为人是一个物理符号系统
   这样，用符号表示知识，即可通过计算机的符号操作来模拟人的认知过程，从而用计算机来模拟人的智能行为（实质上就是：知识的表示和推理）
   LT的成功说明了可以用计算机来研究人的思维过程、模拟人的智能活动
   以后，符号主义走过了一条**”启发式算法—专家系统—知识工程“**的发展道路，尤其是专家系统的成功开发与应用，使人工智能研究取得了突破性进展。
2. 连接主义
   又称仿生学派或生理学派
   基本思想：通过模拟人类大脑的结构来实现人工智能
   认为神经元不仅是大脑神经系统的基本单元（即结构单元），而且是行为反应的基本单元（即功能单元）
   思维过程——是神经元的连接活动过程，而不是符号运算过程，即对物理符号系统假设持反对意见
3. 行为主义
   基本思想：通过模拟自然界中生物体的智能进化过程来实现人工智能
   代表人物：布鲁克斯教授
   代表成果：6足机器虫