人工智能概述(2)

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1、第1章人工智能概述1.1什么是人工智能1.2人工智能的研究意義、目標(biāo)和策略1.3人工智能的學(xué)科范疇1.4人工智能的研究?jī)?nèi)容1.5人工智能的研究途徑與方法1.6人工智能的基本技術(shù)1.7人工智能的應(yīng)用1.8人工智能的分支領(lǐng)域與研究方向1.9人工智能的發(fā)展概況習(xí)題一1.1什么是人工智能1.1.1人工智能概念的一般描述顧名思義,人工智能就是人造智能,其英文表示是“ArtificialIntelligence”,簡(jiǎn)稱AI?！叭斯ぶ悄堋币辉~目前是指用計(jì)算機(jī)模擬或?qū)崿F(xiàn)的智能,因此人工智能又稱機(jī)器智能。當(dāng)然,這只是對(duì)人工智能的字面解釋或一般解釋。關(guān)于人工智能的科學(xué)定義,學(xué)術(shù)界目前還沒有統(tǒng)

2、一的認(rèn)識(shí)。下面是部分學(xué)者對(duì)人工智能概念的描述,可以看做是他們各自對(duì)人工智能所下的定義。——人工智能是那些與人的思維相關(guān)的活動(dòng),諸如決策、問題求解和學(xué)習(xí)等的自動(dòng)化(Bellman,1978年)。——人工智能是一種計(jì)算機(jī)能夠思維,使機(jī)器具有智力的激動(dòng)人心的新嘗試(Haugeland,1985年)。——人工智能是研究如何讓計(jì)算機(jī)做現(xiàn)階段只有人才能做得好的事情(RichKnight,1991年)。——人工智能是那些使知覺、推理和行為成為可能的計(jì)算的研究(Winston,1992年)?！獜V義地講,人工智能是關(guān)于人造物的智能行為,而智能行為包括知覺、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)

3、境中的行為(Nilsson,1998年)。——StuartRussell和PeterNorvig則把已有的一些人工智能定義分為4類:像人一樣思考的系統(tǒng)、像人一樣行動(dòng)的系統(tǒng)、理性地思考的系統(tǒng)、理性地行動(dòng)的系統(tǒng)(2003年)。可以看出,這些定義雖然都指出了人工智能的一些特征,但用它們卻難以界定一臺(tái)計(jì)算機(jī)是否具有智能。因?yàn)橐缍C(jī)器是否具有智能,必然要涉及到什么是智能的問題,但這卻是一個(gè)難以準(zhǔn)確回答的問題。所以,盡管人們給出了關(guān)于人工智能的不少說(shuō)法,但都沒有完全或嚴(yán)格地用智能的內(nèi)涵或外延來(lái)定義人工智能。1.1.2圖靈測(cè)試和中文屋子關(guān)于如何界定機(jī)器智能,早在人工智能學(xué)科還未正

4、式誕生之前的1950年,計(jì)算機(jī)科學(xué)創(chuàng)始人之一的英國(guó)數(shù)學(xué)家阿蘭·圖靈(AlanTuring)就提出了現(xiàn)稱為“圖靈測(cè)試”(TuringTest)的方法。簡(jiǎn)單來(lái)講,圖靈測(cè)試的做法是:讓一位測(cè)試者分別與一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)人進(jìn)行交談(當(dāng)時(shí)是用電傳打字機(jī)),而測(cè)試者事先并不知道哪一個(gè)被測(cè)者是人,哪一個(gè)是計(jì)算機(jī)。如果交談后測(cè)試者分不出哪一個(gè)被測(cè)者是人,哪一個(gè)是計(jì)算機(jī),則可以認(rèn)為這臺(tái)被測(cè)的計(jì)算機(jī)具有智能。對(duì)于“圖靈測(cè)試”,美國(guó)哲學(xué)家約翰·西爾勒(JohnSearle,1980年)提出了異議。他用一個(gè)現(xiàn)在稱為“中文屋子”的假設(shè),試圖說(shuō)明即便是一臺(tái)計(jì)算機(jī)通過了圖靈測(cè)試,也不能說(shuō)它就真的具有智能。

5、中文屋子假設(shè)是說(shuō):有一臺(tái)計(jì)算機(jī)閱讀了一段故事并且能正確回答相關(guān)問題,這樣這臺(tái)計(jì)算就通過了圖靈測(cè)試。而西爾勒設(shè)想將這段故事和問題改用中文描述(因?yàn)樗救瞬欢形?,然后將自己封閉在一個(gè)屋子里,代替計(jì)算機(jī)閱讀這段故事并且回答相關(guān)問題。描述這段故事和問題的一連串中文符號(hào)只能通過一個(gè)很小的縫隙被送到屋子里。西爾勒則完全按照原先計(jì)算機(jī)程序的處理方式和過程(如符號(hào)匹配、查找、照抄等)對(duì)這些符號(hào)串進(jìn)行操作,然后把得到的結(jié)果即問題答案通過小縫隙送出去。西爾勒認(rèn)為盡管計(jì)算機(jī)用這種符號(hào)處理方式也能正確回答問題,并且也可通過圖靈測(cè)試,但仍然不能說(shuō)計(jì)算機(jī)就有了智能。1.1.3腦智能和群智能群智能

6、是有別于腦智能的。事實(shí)上,它們是屬于不同層次的智能。腦智能是一種個(gè)體智能(IndividualIntelligence,II),而群智能是一種社會(huì)智能(SocialIntelligence,SI),或者說(shuō)是系統(tǒng)智能(SystemIntelligence,SI)。但對(duì)于人腦來(lái)說(shuō),宏觀心理(或者語(yǔ)言)層次上的腦智能與神經(jīng)元層次上的群智能又有密切的關(guān)系——正是微觀生理層次上低級(jí)的神經(jīng)元的群智能形成了宏觀心理層次上高級(jí)的腦智能(但二者之間的具體關(guān)系如何,卻仍然是個(gè)迷,這個(gè)問題的解決需要借助于系統(tǒng)科學(xué))。1.1.4符號(hào)智能和計(jì)算智能1.符號(hào)智能符號(hào)智能就是符號(hào)人工智能,它是模擬腦

7、智能的人工智能,也就是所說(shuō)的傳統(tǒng)人工智能或經(jīng)典人工智能。符號(hào)智能以符號(hào)形式的知識(shí)和信息為基礎(chǔ),主要通過邏輯推理，運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行問題求解。符號(hào)智能的主要內(nèi)容包括知識(shí)獲取(knowledgeacquisition)、知識(shí)表示(knowledgerepresentation)、知識(shí)組織與管理和知識(shí)運(yùn)用等技術(shù)(這些構(gòu)成了所謂的知識(shí)工程(KnowledgeEngineering,KE))以及基于知識(shí)的智能系統(tǒng)等。2.計(jì)算智能計(jì)算智能就是計(jì)算人工智能,它是模擬群智能的人工智能。計(jì)算智能以數(shù)值數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),主要通過數(shù)值計(jì)算，運(yùn)用算