人工智能PPT课件(共12章)第1章走进人工智能.pptxVIP

人工智能 原理篇第一章走 进 人 工 智 能本 章 导 读 人工智能涉及计算机科学、认知科学、神经生理学、仿生学、心理学、哲学、数理逻辑、信息论、控制论等多个学科，它是在这些学科研究的基础上发展起来的综合性很强的交叉性学科，是当今社会计算机科学中最活跃的分支之一。随着互联网技术和硬件设备的不断进步，人工智能在多个领域得到了迅速发展，并渗透到人类生活的方方面面。 本章首先介绍人工智能的概念与发展；然后介绍人工智能研究的各种学派；最后介绍人工智能的研究内容与应用领域。学习目标熟悉人工智能的基本概念与发展。了解人工智能研究的各种学派。熟悉人工智能的研究内容与应用领域。目 录 01人工智能的概念与发展02人工智能的概念与发展03人工智能的概念与发展01人工智能的概念与发展1.1.1人工智能的概念 人工智能（artificial intelligence，AI）是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门学科。智能与智能的本质是古今中外许多哲学家和脑科专家一直在努力探索和研究的问题，但至今尚未完全研究清楚。因此，至今为止学术界也没有给人工智能下一个明确的定义。下面，列举部分学者对人工智能的描述。（1）人工智能是某些活动（与人的思想、决策、问题求解和学习等有关的活动）的自动化过程。（2）人工智能是一种使计算机能够思维，使计算机具有智力的激动人心的新尝试。（3）人工智能是用计算机模型研究智力行为的技术。（4）人工智能是一种能够自主执行人类智能行为的技术。（5）人工智能是一门通过计算过程力图理解和模仿智能行为的学科。（6）人工智能是研究如何使计算机做事才能够让人过得更好。（7）人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化有关的一个分支。（8）人工智能是研究和设计具有智能行为的计算机程序，可执行人或动物所具有的智能行为。 通过分析学者们对人工智能的描述，可将人工智能理解为：人工智能是指能够让计算机像人一样拥有智能能力，可以代替人类实现识别、认知、分析和决策等多种功能的技术。 例如，智能机器服务员能够将语音识别成文字，然后进行分析理解并与人对话，最后为客户提供服务，如图所示。智能机器服务员1.1.2人工智能的发展 人工智能的发展道路曲折起伏，总的来说可分为7个时期，依次是孕育期、起步发展期、反思发展期、应用发展期、低迷发展期、稳步发展期和蓬勃发展期，如图所示---人工智能发展历程。02人工智能研究的各种学派 人工智能在其研究发展的多年期间，许多不同学科或学科背景的学者们对人工智能做出了各自的解释，提出了不同的观点，因此产生了不同的学派。其中，对人工智能研究影响较大的学派有下列3家。（1）符号主义（symbolicism），又称为逻辑主义（logicism）、心理学派（psychlogism）或计算机学派（computerism），其原理主要为物理符号系统假设（即符号操作系统）和有限合理性原理，如图所示。符号主义 （2）连接主义（connectionism），又称为仿生学派（bionicsism）或生理学派（physiologism），其原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法，如图 所示。连接主义 （3）行为主义（actionism），又称为进化主义（evolutionism）或控制论学派（cyberneticsism），其原理主要为控制论及“感知—动作”型控制系统，如图所示。行为主义1.2.1 符号主义 符号主义认为人类认知和思维的基元是符号，认知过程是符号操作过程。也就是说，它致力于将人类的认知和思维用某种符号来描述，并把这种符号输入到计算机中，从而模拟人类的认知过程，实现人工智能。其代表人物有赫伯特·西蒙（Herbent Simon）和艾伦·纽厄尔（Allen Newell），如图所示。赫伯特·西蒙 艾伦·纽厄尔 符号主义是一种基于逻辑推理的智能模拟方法。符号主义认为人工智能源于数理逻辑。20世纪30年代，数理逻辑开始用于描述智能行为。 计算机的出现推动了逻辑演绎系统的实现，表明了计算机可以用于研究人的思维过程和模拟人类智能活动。后来相继发展的启发式算法、专家系统和知识工程理论与技术，都为人工智能的发展作出了重要贡献。1.2.2 连接主义 连接主义认为人工智能源于仿生学，特别是人脑模型的研究，它主张模仿人类的神经元（见图），用神经网络的连接机制实现人工智能。连接主义的代表性成果是MP模型，它从神经元开始进而研究神经网络模型和脑模型，开创了用电子装置模拟人类脑部结构和功能的新途径，同时开辟了人工智能新的发展道路。神经元 行为主义是一种基于“感知—动作”的行为模拟方法。行为主义认为，学习是刺激与反应之间的联结，行为是学习者对环境刺激所做出的反应。 行为主义认为人工智能源于控制论。控制论把神经系统的