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1、人工智能导论,福州大学软件学院 陈家瑞 jrchen,一、课程的性质，内容,人工智能是一门涉及面较宽的综合性学科，与数学、计算机科学、思维科学、神经生理学、心理学等多种学科都有密切的联系，需要多方面的知识。人工智能是一门不断有新理论、新思想涌现的前沿性学科。 通过学习掌握人工智能的基本理论知识、了解人工智能各个领域内容及其的发展状况；掌握各种推理策略和方法、人工智能的知识表示方法；了解并掌握智能计算主要观点与算法；掌握机器学习概念及其算法、了解数据挖掘的基本概念和内容。,二、参考资料,人工智能导论马少平，朱小燕著 清华大学出版社 人工智能:一种现代的方法(第二版)罗素，诺维格 著 清华大学出版
2、社 人工智能复杂问题求解的结构和策略（第四版） George F.Luger 机械工业出版社 人工智能及其应用（第三版） 蔡自兴等 清华大学出版社 知识发现 史忠植 清华大学出版社 游戏开发中的人工智能 David M.Bourg & Glenn Seemann著 东南大学出版社,云松 銮仙玉骨寒， 松虬雪友繁。 大千收眼底， 斯调不同凡。,（无题）,家住闽山东复东, 其中岁岁有莺啼。 如今不在莺啼处, 莺在旧时啼处啼。,（无题） 白沙平舟夜涛声， 春日晓露路相逢。 朱楼寒雨离歌泪， 不堪肠断雨乘风。,Betrayal Dave Striver loved the university. He
3、 loved its ivy-covered clocktowers, its ancient and sturdy brick, and its sun-splashed verdant greens and eager youth. He also loved the fact that the university is free of the stark unforgiving trials of the business world - only this isnt a fact: Academia has its own tests, and some are as mercile
4、ss as any in the marketplace. A prime example is the dissertation defense: To earn the PhD, to become a doctor, one must pass an oral examination on ones dissertation. This was a test Professor Edward Hart enjoyed giving. Dave wanted desperately to be a doctor. But he needed the signatures of three
5、people on the first page of his dissertation, the priceless inscriptions that, together, would certify that he had passed his defense. One of the signatures had to come from Professor Hart, and Hart had often said - to others and to himself - that he was honored to help Dave secure his well-earned d
6、ream.,Well before the defense, Striver gave Hart a penultimate copy of his thesis. Hart read it and told Dave that it was absolutely first rate, and that he would gladly sign it at the defense. They even shook hands in Harts book-lined office. Dave noticed that Harts eyes were bright and trustful, a
7、nd his bearing paternal. At the defense, Dave thought that he eloquently summarized chapter 3 of his dissertation. There were two questions, one from Professor Rodman and one from Dr. Teer; Dave answered both, apparently to everyones satisfaction. There were no further objections.,Professor Rodman s
8、igned. He slid the tome to Teer; she too signed, and then slid it in front of Hart. Hart didnt move. “Ed?“ Rodman said. Hart still sat motionless. Dave felt slightly dizzy. “Edward, are you going to sign?“ Later, Hart sat alone in his office in his big leather chair, saddened by Daves failure. He tr
9、ied to think of ways he could help Dave achieve his dream.,背叛 戴夫斯特赖维尔喜爱这所大学。他喜爱校园里爬满常青藤的钟楼，那古色古香而又坚固的砖块，还有那洒满阳光的碧绿草坪和热情的年轻人。使他感到欣慰的还有这样一件事，即大学里完全没有商场上那些冷酷无情的考验但事实恰恰并非如此：做学问也要通过考试，而且有的考试与市场上的考验一样不留情面。最好的例子就是论文答辩：为了取得博士学位，为了成为博士，博士生必须通过论文的口试，爱德华哈特教授就喜欢主持这样的答辩考试。,戴夫迫切希望成为一名博士。但他需要让个人在他论文的第一页上签上他们的名字，这个
10、千金难买的签名能够证明他通过了答辩。其中一个签名是哈特教授的。哈特常常对戴夫本人和其他人说，对于帮助戴夫实现他应该有的梦想，他感到很荣幸。 答辩之前，斯特赖维尔早早给哈特送去了他论文的倒数第二稿。哈特阅读后告诉戴夫，论文水平绝对一流，答辩时他会很高兴地在论文上签名。在哈特那四壁摆满书橱的办公室里，两人甚至还握了手。戴夫注意到，哈特两眼放光，充满信任，神情宛如慈父一般。,在答辩时，戴夫觉得自己流利地概括了论文的第三章。评审者提了两个问题，一个是罗德曼教授提的，另一个是蒂尔博士提的。戴夫分别做了回答，并且显然让每个人都心悦诚服，再没有人提出异议。 罗德曼教授签了名。他把论文推给蒂尔，她也签上了名字
11、，接着便把本子推到了哈特跟前。哈特没有动。 “爱德华？”罗德曼问道。 哈特仍然坐在那儿，毫无表情。戴夫感到有点眩晕。“爱德华，你打算签名吗？” 过后，哈特一个人呆在办公室里，坐在那张宽大的皮椅里，他为戴夫未能通过答辩感到难过。他试图想出帮助戴夫实现他梦想的办法。,IBM的“深蓝”,北京时间1997年5月12日凌晨4点50分，美国纽约公平大厦，当IBM公司的“深蓝”超级电脑将棋盘上的一个兵走到C4的位置上时，国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫对“深蓝”的人机大战落下帷幕，“深蓝” 以3.5：2.5的总比分战胜卡斯帕罗夫。,正在与深蓝下棋的卡斯帕罗夫,IBM的“深蓝”（续1）,96年2月第一次比赛结果：
12、“深蓝”：胜、负、平、平、负、负 97年5月第二次比赛结果： “深蓝”：负、胜、平、平、平、胜,IBM的“深蓝”（续2）,“深蓝”的技术指标： 32个CPU 每个CPU有16个协处理器 每个CPU有256M内存 每个CPU的处理速度为200万步/秒,智能汽车,智能技术与系统国家重点实验室研制的智能汽车,在高速公路上，该汽车可以自动识别道路，自动躲避障碍物 在最近的实验中，平均速度为100公里，最高速度达到了150公里，达到了世界先进水平。,智能交通,图像识别系统,四色定理的证明,四色定理 从1852年发现四色问题，世界上很多著名的科学家试图证明，当一直未能完成。 1976年6月，哈肯在美国伊利
13、诺斯大学的两台不同的电子计算机上，用了1200个小时，作了100亿次判断，终于完成了四色定理的证明，从而解决了一个历时100多年的问题，轰动了世界。,第一章 绪论,1.1 人工智能的定义 1.2 人工智能的研究目标 1.3 人工智能的发展简史 1.4 人工智能研究的课题,人类智能,人类在认识世界和改造世界的活动中表现出来的能力 直觉思维通过视觉、听觉、触觉等 感官活动，接受并理解文字、图象、声音和语言等各种外界信息，即认识和理解外界环境的能力。 理性思维通过人脑的生理和心理活动以及有关的信息处理过程，将感性知识抽象为理性知识，并能对事物运行的规律进行分析、判断和推理，这就是提出概念、建立方法，
14、进行演绎和归纳推理、作出决策。 学习能力通过教育、训练和学习过程，日益丰富自身的知识和技能。 适应能力对不断变化的外界环境能灵活地作出适当的反应。,早期的AI,传说与幻想 黄帝的“指南车” 诸葛亮的“木牛流马” 850 B.C 古希腊的会劳动的机器人； 12-13世纪 西班牙的神学家试图制造能解决各种问题的通用逻辑机； 尝试与成果 17世纪 法国物理学家B.Pascal制成的机械加法器；在其基础上，德国数学家Leibniz制成了四则运算的计算器。 1920年 Karel Capek的科幻剧中的机器人Roborta； 1936年 英国数学家Turning提出了图灵机模型； 1938年 德国工程师
15、Zuse研制成了第一台累计数字计算机； 1946年 美国诞生了第一台电子数字计算机ENIAC；,现代人工智能的兴起,现代人工智能（Artificial Intelligence，简称AI），一般认为起源于美国1956年的一次夏季讨论（达特茅斯会议），在这次会议上，第一次提出了“Artificial Intelligence”这个词。,什么是人工智能 部分学者对人工智能概念的描述： 人工智能是那些与人的思维相关的活动，诸如决策、问题求解和学习等的自动化（Bellman, 1978）； 人工智能是一种计算机能够思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试（Haugeland, 1985）； 人工智能是研
16、究如何让计算机做现阶段只有人才能做得好的事情（Rich Knight,1991）；, 人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算的研究（Winston, 1992）； 广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为（Nilsson，1998）。 Stuart Russell和Peter Norvig则把已有的一些人工智能定义分为4类：像人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地思考的系统、理性地行动的系统（2003）。,图灵测试,如何知道一个系统是否具有智能呢？ 1950年，计算机科学家图灵提出了著名的“图灵测试”。,希尔勒的中文屋子,通过了图灵测试就具有了智能吗？ 机器是否真的理解了呢？ 希尔勒的中文屋子,人类和计算机各有所长,计算机难以模拟的 语音识别 自然语言理解 计算机的强项 复杂的数值计算 大规模数据库管理 网络信息检索 太空飞行器的自动控制等等,人工智能的研究目标,最终目标 理解人类的智能 有效
