1.1 人工智能的定义与发展
1.1.1 人工智能的定义
1.1.2 人工智能的起源与发展
(1)孕育时期(1956年前)
(2)形成时期(1956-1970年)
(3)暗淡时期(1966-1974年)
(4)知识应用时期(1970-1988年)
(5)集成发展时期(1986年至今)
1.2 人工智能的各种认知观
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(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。认为人的认知基元是符号,而且认知过程即符号操作过程。认为人是一个物理符号系统,计算机也是一个物理符号系统,因此,我们就能够用计算机来模拟人的智能行为。知识是信息的一种形式是构成智能的基础。人工智能的核心问题是知识表示、知识推理和知识运用。
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,认为人的思维基元是神经元,而不是符号处理过程。认为人脑不同于电脑,并提出联结主义的大脑工作模式,用于取代符号操作的电脑工作式。
行为主义(Actionism),又称进化主义(Evo luti oni sm)或控制论学派(Cyberneticsism),其原理为控制论及感知—动作型控制系统。认为智能取决于感知和行动。认为智能不需要知识、不需要表示、不需要推理;人工智能以像人类智能一样逐步进化。智能行为只能在现实世界中与周围环境交互作用而表现出来。符号主义、联结主义对真实世界客观事物的描述及其智能行为工作模式是过于简化的抽象,因而是不能真实地反映客观存在的。
1.2.1 人工智能各学派的认知观
(1)符号主义
符号主义认为人工智能源于数理逻辑
(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
(3)行为主义
行为主义认为人工智能源于控制论
1.2.2 人工智能的争论
1、对人工智能理论的争论
符号主义人的认知基元是符号
连接主义人的思维基元是神经元,而不是符号处理过程
行为主义认为智能取决于感知和行动,提出智能行为的“感知-动作”模式
2、对人工智能方法的争论
符号主义-功能模拟
连接主义-结构模拟
行为主义-行为模拟
1.3 人类智能与人工智能
1.3.1 智能信息处理系统的假设
1.3.2 人类智能的计算机模拟
1.4 人工智能系统的分类
(1)专家系统
(2)模糊系统
(3)神经网络系统
(4)学习系统
(5)仿生系统
(6)群智能系统
(7)多真体系统
(8)混合智能系统
1.5 人工智能的研究目标和内容
1.5.1 人工智能的研究目标
近期目标-建造智能计算机以代替人类的某些智力活动
远期目标-用自动机模仿人类的思维活动和智力功能
1.5.2 人工智能研究的基本内容
(1)认知建模
(2)知识表示
(3)知识推理
(4)知识应用
(5)机器感知
(6)机器思维
(7)机器学习
(8)机器行为
(9)智能系统构建
1.6 人工智能的研究与计算方法
1.6.1 人工智能的研究方法
(1)功能模拟方法
(2)结构模拟方法
(3)行为模拟方法
(4)集成模拟方法
1.6.2 人工智能的计算方法
(1)概率计算
(2)符号规则逻辑运算
(3)模糊计算
(4)神经计算
(5)进化计算与免疫计算
群优化计算、蚁群计算
1.7 人工智能的研究与应用领域
(1)问题求解与博弈
(2)逻辑推理与定理证明
(3)计算智能
(4)分布式人工智能与Agent
(5)自动程序设计
(6)专家系统
(7)机器学习
(8)自然语言理解
(9)机器人学
(10)模式识别
(11)机器视觉
(12)神经网络
(13)智能控制
(14)智能调度与指挥
(15)智能检索
(16)系统与语言工具