13-人工智能的主要方法
时间:2020-08-09 15:47

  1.3-人工智能的主要方法_数学_自然科学_专业资料。人工智能 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 第一章 绪 论 1.1 人工智能的定义 1.2

  人工智能 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 第一章 绪 论 1.1 人工智能的定义 1.2 人工智能的诞生与发展 1.3 人工智能的主要方法 人工智能 丁世飞 1 人工智能 1.3 人工智能研究的主要方法 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 ?人工智能研究中的学派 ?人工智能研究的特点 ?实现人工智能的技术线 人工智能 人工智能研究中的学派 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能自1956年诞生至今, 尚未形成一个统一的理论体系,不 同的人工智能学派因对人工智能的 学术观点、研究重点有所不同,在 人工智能的研究方法问题上存在着 一些争论 。 人工智能 丁世飞 3 人工智能 ? 人工智能的各种认知观 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 丁世飞 4 人工智能 ? 人工智能的基本技术 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 丁世飞 5 符号主义(1) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 以符号处理为核心的方法 ?又称为自上而下和符号主义,起源于GPS, 用于模拟人类问题求解过程的心理过程, 逐渐形成为物理符号系统 ?AI的目标就是实现机器智能,而计算机自 身具有符号处理功能,它本身就蕴含着推 理能力,因而可能够方便地模拟逻辑思维 过程 ?符号主义认为:人类智能的基本单元是 符号,认知过程就是符号操作过程,从 而思维就是符号计算 人工智能 丁世飞 6 符号主义(2) 人工智能 ? 主要特征: 第 一 章 (1)立足于逻辑运算和符号操作,适合于 绪 论 模拟人的逻辑思维过程,解决需要逻辑 1.1 人工智能 推理的复杂问题 的定义 (2)知识可用显示的符号表示,在已知基 1.2 人工智能的 本规则的情况下,无需输入大量的细节 诞生及发展 知识 1.3 人工智能的 (3)便于模块化,当个别事实发生变化时, 主要方法 易于修改 1.4 人工智能的 (4)能与传统的符号数据库进行连接 应用领域 (5)可对推理结论进行解释,便于对各种 可能性进行选择 人工智能 丁世飞 7 人工智能 符号主义(3) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 ? 缺点 可以解决逻辑思维,但对于形象思 维难于模拟 信息表示成符号后,并在处理或转 换时,信息有丢失的情况 人工智能 丁世飞 8 连接主义(1) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 以网络连接为主的连接机制方法 ?又称为自下而上和连接主义,属于非 符号处理范畴. ?在现实中,人们并不仅仅依靠逻辑推 理来求解问题,有时非逻辑推理还其 着非常重要的作用 ?联结主义:人工智能可以通过仿生人 类的大脑的结构来实现,它研究的内 容就是神经网络。 人工智能 丁世飞 9 连接主义(2) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 ? 主要特征: (1)通过神经元之间的并行协作实现信 息处理,处理过程具有并行性,动态性, 全局性 (2)可以实现联想的功能,便于对有噪声 的信息进行处理 (3)可以通过对神经元之间连接强度的 调整实现学习和分类等 (4)适合模拟人类的形象思维过程 (5)求解问题时,可以较快的得到一个近 似解 人工智能 丁世飞 10 连接主义(3) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 ? 缺点 (1)不适合于解决逻辑思维 (2)体现结构固定和组成方案单一的系 统也不适合多种知识的开发 人工智能 丁世飞 11 行为主义(1) 第 一 章 绪 论 人工智能 ? 行为主义又称为进化主义或控制论学派,是基 于控制论和“动作--”型控制系统的人工 智能学派,属于非符号处理方法 1.1 人工智能 ? 行为基本观点可以概括为: 的定义 1、知识和形式化表达和模型化方法是人工智 1.2 人工智能的 能的重要障碍之一; 诞生及发展 2、智能取决于和行动,应直接利用机器 对作用后,对作用的响应为原形 1.3 人工智能的 主要方法 3、智能行为只能现实界中与周围交 互作用而表现出来 1.4 人工智能的 4、人工智能可以像人类智能一样逐步进化, 应用领域 分阶段发展和增强。 人工智能 丁世飞 12 行为主义(2) 第 一 章 绪 论 人工智能 ? 这种观点认为人工智能起源于控制论,智能取 决于和行动(所以被称为行为主义),它不 需要知识、不需要表示、不需要推理。 1.1 人工智能 ? 其代表人是布鲁克(R.A. Brooks),他的观点是: 的定义 人的本质能力是在动态中的行为能力、对 1.2 人工智能的 事物的能力、维持生命和繁衍生息的 诞生及发展 能力,正是这些能力对智能的发展提供了基础, 因此智能行为只能在与现实世界的交互作 1.3 人工智能的 用中表现出来,这似乎符合的, 主要方法 即人工智能也会像人类智能一样通过逐步进化 1.4 人工智能的 而实现(所以称为进化主义),而不需要有知识 应用领域 表示和知识推理。 人工智能 丁世飞 13 行为主义(3) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 ? Brooks的代表性是他所研制的6足机器虫。 Brooks认为要求机器人像人一样去思维太困难 了,在做一个像样的机器人之前,不如先做一 个像样的机器虫,由机器虫慢慢进化, 或许 可以做出机器人。于是他在MIT的AI实验室研 制成功了一个由150个传感器和23个执行器构 成的像煌虫一样能做6足行走的机器人实验系 统。这个机器虫虽然不具有像人那样的推理、 规划能力 , 但其应付复杂的能力却大大 超过了原有的机器人, 在自然(非结构化) 下,具有灵活的防碰撞和漫为 。 ? 目前这一观点尚未形成完整的理论体系,有待 进一步研究,但由于它与人们的传统看法完全 不同,因而引起了人工智能界的注意。 人工智能 丁世飞 14 人工智能研究的特点(1) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 ? 人工智能是一门知识的科学。以知识为对 象,研究知识的获取、表示和使用。 ? 数据处理-知识处理,数据-符号。 符号表示知识而不是数值、数据。 ? 有,有推导。 ? 人工智能是引起争论最多的科学之一. – 焦点:当前人工智能的研究应该以人类的普 遍思维规律为主,还是以特定知识的处理和 运用为主?智能的本质是什么?机器能达到 人的水平吗? – 结论:人工智能研究常困难的 人工智能 丁世飞 15 人工智能研究的特点(2) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 人工智能 ? 人工智能的研究是十分困难的。 – McCarthy: 人工智能的所有问题都是难解的。 – Minsky: 人工智能是有史以来最难的科学之一。难在: 实现智能需要浩繁的知识,而最难对付的知 识是常识(不是专业知识)。 – Dreyfus: 常识问题是实现人工智能的最大障碍。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 人工智能 丁世飞 16 人工智能研究的特点(3) 第 一 章 绪 论 人工智能 ? 结论: – 万能的逻辑推理体系至今没有创造出来,并不 是因为人工智能专家的本事不够,而是因为这 1.1 人工智能 种万能的体系从根本上就是不可能有的。他最 的定义 大的弱点就是缺乏知识,缺乏人类在几千年的 文明史上积累起来的知识,在实际生活中,人 1.2 人工智能的 诞生及发展 是根据知识行事的,而不是根据在抽象原则上 的推理行事的。 1.3 人工智能的 – 即使就推理体系来说,它的主要技术是状态空 主要方法 间搜索,而在执行中遇到的主要困难就是“组 1.4 人工智能的 合爆炸”,事实表明,单靠一些思维原则是解 应用领域 决不了组合爆炸问题的,要摆脱困境,只有大 量使用的知识。 人工智能 丁世飞 17 人工智能 实现人工智能的技术线) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 ? 专用线是指开发研制一些专用的智能计算 机 ( 如 LISP 机 ) 或专用的软件系统 ( 如 EMYCIN) , 或者专门用于开发AI系统的语言(如PROLOG语 言)。 ? 通用线是指现有的一般计算机硬件和软件 系统能够有效地支持 AI 系统的开发 , 并能够 解决一般的 AI 问题。通用线认为 , 在 AI 应 1.3 人工智能的 主要方法 用系统及产品的开发过程中 , 应该将知识工 程视做软件工程的一个分支 , 充分利用知识 1.4 人工智能的 应用领域 工程的思想 , 将之融入整个系统或产品开发 的全过程中。 人工智能 丁世飞 18 人工智能 实现人工智能的技术线) 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 ? 硬件线认为智能机器的开发主要有赖于各种 智能硬件、智能工具及固化技术 , 没有这些技 术,智能产品的开发是不可能的 ,因此 AI的发 展 , 还有赖于硬件技术的发展 , 诸如 VLSI 、 ANN等的发展。 ? 软件线认为智能机器的研制主要在于各种智 能软件及工具的开发和运用 , 发展软件技术是 人工智能发展的必由之。因此 , 性程序 设计、自动编程系统、知识工程以及其他各种 智能算法就成了研究的主要对象。 人工智能 丁世飞 19 人工智能 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 作业 ? 人工智能研究有哪些主要的学派?各有 什么特点? 人工智能 丁世飞 20 人工智能 第 一 章 绪 论 1.1 人工智能 的定义 1.2 人工智能的 诞生及发展 1.3 人工智能的 主要方法 1.4 人工智能的 应用领域 谢 谢 ! Thank You! 人工智能 丁世飞 21