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1、人工智能 AI 缪青海人文楼230miaoqh 88256650 从IT产业领军企业看 AI GoogleBrain DeepLearning使用1000台电脑创造出包含10亿个连接的 神经网络 通过扫描互联网上无数的猫的图片 认识 了猫 吴恩达 AndrewNg 斯坦福大学计算机科学系和电子工程系副教授 人工智能实验室主任 2014年加入百度 担任百度公司首席科学家 Siri Siri的背后 Apple在印度的海德拉巴建了一个巨大的用户响应中心 所有用户和Siri的问题都被传到这里 然后三哥三姐们飞快的打字回答 Apple内部把这个叫印度云 Indiancloud 简称iCloud 本地 云
2、端 Siri的背后 Siri脱胎于一个美国国防部项目 是一家总部位于旧金山的同名小公司 它诞生于2007年12月经济危机的寒冬中 2010年4月 苹果公司以2亿美元收购了这家公司 并将整个团队招致麾下 Siri把对话 自然语言理解 视觉 演说 机器学习 制定计划 理性思考等融合到一个模仿人类的助理中 通过手机带入人们的生活 IBMWATSON 美国智力竞赛节目Jeopardy 是一款广受欢迎的电视节目 他对参赛者提出了各种独特的挑战 它需要参与者了解涉猎广泛的知识 明白问题中含有的双关语 隐喻和俚语 同时还需要有这能够迅速反应过来按抢答器的反应能力 最后成绩是Watson77147 Brad2
3、1600 Ken24000 WATSON 沃森 以IBM创始人托马斯 沃森的名字命名 沃森 由5个机柜共90台IBMPOWER750服务器组成 每台POWER750服务器配备四路八核32线程POWER73 5GHz处理器 是一部拥有2880个POWER7核心和16TB内存的集群 沃森 存储了IBM所有得到许可和公开的知识内容 成为一个海量百科全书 沃森 使用了100多个人工智能的相关算法 具备快速的查找 决策和自然语言处理能力 大学 CMU 来源扩展算法 用于确定用来回答关于既定主题的问题的最佳文本资源 答案评分算法 该算法增进了沃森用来判断某个候选答案在何时可能正确的能力 MIT 问题细分成
4、简单的子问题 以便并行查找和迅速收集相关回答 对象 属性 值数据模型 该模型支持对半结构化数据源中的信息进行有效的检索 大学 南加州大学 大规模信息提取 分析和知识推理技术 目的是将大量国际来源的资料转化为该系统的一般知识资源 并利用这些知识进行推理 以发现矛盾和差异之处 德州大学奥斯汀分校 文本处理计算方法的开发 重点是通过自动学习来将语言映射成其意义的逻辑表示的系统 大学 纽约州立大学阿尔巴尼分校 持续交互式问答功能 使计算机系统能够记住全部交互过程 而不是将每个问题当作第一个问题来对待 这是对真实对话的仿真 伦塞利尔理工学院 可视化组件 用以向外部观众显示其对沃森计算机系统所采取的用来对
5、问题进行细分和形成可与人脑媲美的快速 精确回答的大规模并行分析技术 大学 特兰托大学 意大利 研究团队致力于机器学习 问题回答和对话代理人方面的研究工作 该团队研究高级机器学习技术以及基于语法和语义结构的富文本表示 以便对IBM沃森系统进行优化 该团队已在统计学习理论 如核方法 最新成果的基础上开发出了应用于自然语言理解的技术 处理在从由沃森系统的搜索算法发现的答案中选择最佳答案时的不确定性 例如对答案清单进行排名 也其是主要研究方向之一 行业观点 Watson Deeplearning IBM收购初创公司AlchemyAPI 帮助Watson建立模拟人脑分析学习的神经网络 模仿人脑的机制来解
6、释数据 如图像 声音和文本 IBMCEOElliotTurner AlchemyAPI能运行深度学习 而收购AlchemyAPI对于IBM来说 是IBM区别其他云端服务提供商的关键所在 WATSON之外 人工智能改变生活 气象预报 智能家居 智能交通 金融商务 能源开发 电力传输 生物制药 遥感测量 空间技术 军事国防 工业机器人 娱乐机器人 看护机器人ROBEAR 家用电器 游戏 人工智能的应用领域 工业自动控制模式识别地质勘察描述决策支持系统生产最优规划农业专家系统石油工程金融证券 气象预报水产养殖公路工程智能家居智能监控系统航天技术网络搜索教育培训 人工智能概述 人工智能的定义人工智能的
7、学科基础人工智能简史 36 关于人工智能的定义 对AI的4种不同定义 类人行动 类人思考理性思维 理性行动 人类智能与人工智能 人类是一种智能体 我们 作为一个智能体 为什么能够思考 大脑这么一小堆东西怎么能够感知 理解 预测和应对一个远比自身庞大和复杂的世界 人工智能 AI 走得更远 不仅试图理解智能体 而且要建造智能体 制造出像人类一样完成某些智能任务的系统 软件 对AI的4种不同定义 4种方法的比较 类人思考或类人行为 直接模拟 追随人理性思考或理性行为 间接模拟 概括人 类人行为 图灵测试 Turingtest 图灵建议 1950 不是问 机器能否思考 而是问 机器能否通过关于行为的智
8、能测试 图灵 人工智能之父1950年 图灵发表了题为 计算机能思考吗 图灵实验的本质就是让人在不看外型的情况下不能区别是机器的行为还是人的行为时 这个机器就是智慧的 AlanMathisonTuring 1912 1954 图灵测试 测试过程 让一个程序与一个人进行5分钟对话 然后人猜测交谈对象是程序还是人 如果在30 测试中程序成功地欺骗了询问人 则通过了测试 图灵期待最迟2000年出现这样的程序 图灵测试 在2014图灵测试竞赛上 俄罗斯人维西罗夫开发的超级计算机尤金 古斯特曼让测试者相信 它的回答中有33 是人类回答的 因此主办方雷丁大学宣布 已有65年历史的图灵测试首次获得通过 伪装成
9、为13岁男孩 要想程序通过图灵测试 还需要做大量工作 这些技能包括 自然语言处理 使机器可以用人类语言交流知识表示 存储机器获得的各种信息自动推理 运用知识来回答问题和提取新结论机器学习 适应新环境并检测和推断新模式以及 为了完全图灵测试 计算机视觉 机器感知物体机器人技术 操纵和移动物体 图灵测试 AI 理性行动 理性地行动 理性智能体方法理性智能体 通过自己的行动获得最佳结果 或在不确定的情况下 获得最佳期望结果 不仅要正确地推理 还要正确地行动 图灵测试中需要的技能都是为了作出理性行为 AI 理性行动 把AI研究视为理性智能体的设计过程好处 普遍性 比 思维法则 法则方法 理性地思维 更
10、广 比建立在人类行为或者思维基础 类人方法 上的方法更形式化 因此具有清楚的定义或标准 完美理性 总能做正确的事情 有限理性 在没有足够计算时间的前提下采取正确的行动 完美理性在复杂环境下是不可行的 AI 简单定义 人工智能 人造物 计算机 智能 特殊化程序 作为人造智能体 人们期待计算机智能体在解决某些问题方面要达到专家水平 尽管从整体上它远远不及一个普通人 对AI的理解是一个过程 对AI的理解不断发展 重要的是 领悟人工智能的思想 学习人工智能的方法 应用人工智能的方法解决实际问题 49 人工智能的基础 哲学 数学经济学神经科学 心理学计算机工程控制论 语言学 对人工智能有贡献的学科 哪些
11、学科 思想和人物给予AI以贡献 哲学 BC428 现在 数学 800 现在 经济学 1776 现在 神经科学 1861 现在 心理学 1879 现在 计算机工程 1940 现在 控制论 1948 现在 语言学 1957 现在 哲学的贡献 1 哲学 BC428 现在 贡献的思想 问题1 形式化规则能用来抽取合理的结论吗 问题2 精神的意识是如何从物质的大脑产生出来的 问题3 知识是从哪里来的 问题4 知识是如何导致行动的 哲学的贡献 2 问题1 形式化规则能用来抽取合理的结论吗 哲学家及其贡献 亚里士多德 Aristotle BC384 BC322 为形式逻辑奠定了基础 第一个把支配意识的理性部
12、分法则形式化为精确的法则集合 著名的三段论RamonLull LeonardodaVinci 达 芬奇 BlaisePascal 帕斯卡 GottfriedWilhelmLeibnitz 莱布尼兹 等人均设计或制造了能计算的机器 哲学的贡献 3 17世纪 有人提出推理如同数字计算 帕斯卡写道 算术机器产生的效果显然更接近于思维而不是动物的其他活动 问题1结论 肯定的结论 即可以用一个规则集合描述意识的形式化 理性的部分 哲学的贡献 4 问题2 从物理系统的角度来考虑意识 意识与物质的大脑之间的关系如何 Ren Descartes 笛卡尔 给出了第一个关于意识和物质之间的区别以及由此产生的问题的
13、清晰讨论 笛卡尔是二元论的支持者 坚持意识 或称为灵魂 精神 的一部分是超脱于自然之外的 不受物理定律影响 而动物不拥有这种二元属性 它们可以被作为机器对待 哲学的贡献 5 唯物主义认为 大脑依照物理定律运转而构成了意识 自由意志也就简化为对出现在选择过程中可能选择的感受方式 问题2结论 存在两种选择 二元论 一元论 哲学的贡献 6 问题3 知识是从哪里来的 关于知识的来源 FrancisBacon 培根 新工具论 开始了经验主义运动 JohnLocke 洛克 指出 无物非先感而后知 DavidHume 休谟 提出归纳原理 一般规则是通过揭示形成规则的元素之间的重复关联而获得的 哲学的贡献 7
14、 基于LudwigWittgenstein BertrandRussell的工作 RudolfCarnap领导维也纳学派发展了实证逻辑主义 坚持认为所有的知识都可以用最终和传感器输入相对应的观察语句相联系的逻辑理论来描述 问题3结论 知识来自于实践 哲学的贡献 8 问题4 知识是如何导致行动的 亚里士多德认为 行动是通过目标与关于行动结果的知识之间的逻辑来判定的 他的进一步阐述指出 要深思的不是结局而是手段 手段在分析顺序中是最后一个 在生成顺序中是第一个 这实际上就是回归规划系统 2300年后由Newell和Simon在其GPS程序中实现 问题4结论 知识用于指导行动去达到目标 数学的贡献
15、1 数学 800 现在 贡献的思想 什么是抽取合理结论的形式化规则 什么可以被计算 如何用不确定的知识进行推理 AI成为一门规范科学要求在三个基础领域完成一定程度的数学形式化 逻辑 计算 概率 数学的贡献 2 问题1 如何抽取形式化规则 GeorgeBoole 布尔 1815 1864 1847年完成了形式逻辑的数学化 即命题逻辑或称布尔逻辑 GottlobFrege 弗雷格 1848 1925 1879年扩展了布尔逻辑 使其包含对象和关系 创建了一阶逻辑 AlfredTarski 塔斯基 引入了一种参考理论 可以把逻辑对象与现实世界对象联系起来 问题1结论 形式化规则 命题逻辑和一阶谓词逻辑
16、 数学的贡献 3 问题2 什么可以计算 可以被计算 就是要找到一个算法算法本身的研究可回溯至9世纪波斯数学家al Khowarazmi19世纪晚期 把一般的数学推理形式化为逻辑演绎的努力已经展开 数学的贡献 4 1900年 Hilbert 希尔伯特 1862 1943 提出了包括23个问题的清单 其中最后一个问题是 是否存在一个算法可以判定涉及自然数的逻辑命题的真实性 即可判定性问题 他所要问的是 有效证明过程的能力是否有基础的局限性 这一问题被KurtG del 哥德尔 1906 1978 在1931年证实 确实存在真实的局限 数学的贡献 5 1930年 哥德尔提出 存在一个有效过程可以证明罗素和弗雷格的一阶逻辑中的任何真值语句 但是一阶逻辑不能捕捉到刻画自然数所需要的数学归纳法原则 1931年 哥德尔证明了他的不完备性定理 在任何表达能力足以描述自然数的语言 如某种逻辑 中 在不能通过任何算法建立它们的真值的意义上 存在不可判定的真值语句 不完备性定理还可以表述为 整数的某些函数无法用算法表示 即不可计算的 数学的贡献 6 由此激发了AllenTuring 图灵 1912 1954
