王士同版无视频

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1、 人工智能及应用华北电力大学 计算机系 刘丽*1教材及参考书籍教 材： 人工智能教程（第二版），王士同，电子工业出版社，2006。 人工智能，马少平、朱小燕，清华大学出版社，2004。 参考文献： 人工智能基础，高济，高等教育出版社，2008。 人工智能教程，张仰森，黄改娟，高等教育出版社，2008。 人工智能技术及应用，姚锡凡，李旻，中国电力出版社，2008。 人工智能技术导论(第三版)，廉师友，西安电子科技大学出版社， 2007。 人工智能，史忠植，王文杰，清华大学出版社，2007。 人工智能原理及其应用，王万森，电子工业出版社，2007。 人工智能：智能系统指南(原书第2版)，(澳)MI

2、CHAEL NEGNEVITSKY编著，顾力栩等译，机械工业出版社，2007。 人工智能：复杂问题求解的结构和策略(原书第5版)，(美)GEORGE F.LUGER编著，史忠植等译，机械工业出版社，2006。Date2主要内容n绪论n搜索技术q回溯策略、无信息图搜索、启发式图搜索，与或图搜索n谓词逻辑与归结原理n知识表示n人工智能的程序设计语言n不确定性推理方法n机器学习n人工智能新技术Date3第0章 绪论n0.1 什么是人工智能n0.2 图灵测试n0.3 中文屋子问题n0.4 人工智能的研究目标n0.5 人工智能发展简史n0.6人工智能研究课题Date40.1 什么是人工智能n很早人类就有

3、制造机器人的幻想q黄帝的“指南车”q诸葛亮的“木牛流马”q亚里士多德的形式逻辑q莱布尼茨的关于数理逻辑的思想q“机器人”一词的来源Date5莱布尼茨n l手摇计算机(Leibniz Wheel)p整个机器由齿轮系统传动p重要部件是阶梯形轴p便于实现简单的四则运算第一个认识到二进制记数法重要性的人， 并系统地提出了二进制数的运算法则 Date6现代人工智能的兴起n现代人工智能（Artificial Intelligence，AI）q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q与会者：McCar

4、thy、Minsky、Locheseter、 Shannon、Samuel、Newell、Simon等qAI至今没有统一的定义Date7什么是人工智能？nJ.McCarthyqAI使一部机器的反应方式就像是一个 人在行动时所依据的智能Date8约翰麦卡锡 （John McCarthy ）n人工智能之父nLISP语言的发明 人n首次提出AI的概念Date9约翰麦卡锡 （John McCarthy）n1927年出生于美国波士顿n1956年发起达特茅斯会议，并提出“人工智能” 的概念n1958年与明斯基一起创建世界上第一个人工智 能实验室n发明剪枝算法n1959年开发LISP语言n开创逻辑程序研究，

5、用于程序验证和自动程序 设计n1971年获得图灵奖Date10什么是人工智能？nJ.NilssonqAI是关于知识的科学，即怎样表示知识、 获取知识和使用知识的科学nP.Winston（Patrick Henry Winston：美国人工智能 协会前主席, 美国麻省理工学院（MIT）人工智能和计算机科 学教授，美国Ascent技术公司总裁和创始人之一）qAI研究如何使计算机去做过去只有人才能 做的富有智能的工作Date11p逻辑学派的奠基人之一， 对AI的发展做出了重大的 贡献p以前的著作可认为是这个 领域的经典著作p斯坦福大学终身的工程学 KUMAGAI教授p曾任ARTIFICIAL INT

6、ELLIGENCE、 MACHINE LEARNING 杂志的编辑、斯坦福大学 计算机科学系系主任、SRT 人工智能中心主任及美国 人工智能协会理事长J.NilsonDate12什么是人工智能？nM.MinskyqAI是让机器做本需要人的智能才能做 到的事情的一门学科nA.FeigenbaumqAI是一个知识信息处理系统Date13马文明斯基 （Marniv Lee Minsky）人工智能之父 框架理论的创立者 首位获得图灵奖的人工智能学者Date14马文明斯基 （Marniv Lee Minsky）n1927年出生于美国纽约n1951年提出思维如何萌发并形成的基本理论n1956年达特茅斯会议

7、的发起人之一n1958年在MIT创建世界上第一个AI实验室n1969年获得图灵奖n1975年首创框架理论Date15爱德华费根鲍姆 （Edward A. Feigenbaum）知识工程的提出 者 大型人工智能系 统的开拓者Date16爱德华费根鲍姆 （Edward A. Feigenbaum）n1936年出生于美国的新泽西州n通过实验和研究，证明了实现智能行为的 主要手段是知识n1977年提出知识工程，使人工智能从理论 转向应用n名言：知识蕴藏着力量n1994年和劳伊雷迪共同获得图灵奖Date17n1963年主编计算机与思想，被认为是 世界上第一本有关人工智能的经典性专著n1965年开发出世界

8、上第一个专家系统n开发出著名的专家系统MYCINn80年代合著了四卷本的人工智能手册n开设Teknowledge和IntelliGenetics两个公 司，是世界上第一家以开发和将专家系统 商品化的公司Date18劳伊雷迪 （Raj Reddy）大型人工智能系统 的开拓者Date19劳伊雷迪（Raj Reddy）n1937年出生于印度，1966年在美国获得博 士n1994年与费根鲍姆共同获得图灵奖n主持过一系列大型AI系统的开发qNavlab 能在道路行驶的自动车辆项目qLISTEN 用于扫盲的语音识别系统q以诗人但丁命名的火山探测机器人项目q自动机工厂项目，提出“白领机器人学”Date20像

9、人一样思考的系统理性地思考的系统“要使计算机能够思考.意思就 是：有头脑 的机器”（Haugeland, 1985） “与人类的思维相关的活动，诸如 决策、问题 求解、学习等活动”（ Bellman, 1978）“通过利用计算模型来进行心智 能力的研究” （Chamiak 和McDermott, 1985） “对使得知觉、推理和行为成为 可能的计算的研究” （ Winston, 1992）像人一样行动的系统理性地行动的系统“一种技艺，创造机器来执行人需 要智能才能完成的功能” （ Kurzweil, 1990） “研究如何让计 算机能够做到那些 目前人比计算机做得更好的事情” （Rich和Kn

10、ight, 1991）“计算智能是对设计 智能化智能 体的研究” （ Poole等，1998） “AI.关心的是人工制品中的智 能行为” （ Nilsson, 1998）Date21什么是人工智能nAI研究的是如何运用知识，以便像人类 一样完成富有智能的工作n就AI的本质来说，可以认为人工智能是 一门研究如何制造出人造的智能机器或 智能系统，来模拟人类智能活动的能力 ，以延伸人们智能的科学Date22人工智能和通常程序的比较人工智能人工智能 通常计算机程序通常计算机程序 主要是符号处理 主要是数字处理 启发式搜索 依靠算法 控制结构和知识域相分离 信息和控制联结在一起 易于修改、更新和改变 难

11、以修改 允许不正确的答案 要求正确的回答 AIAI程序：程序：干什么干什么 传统程序：传统程序：干些什么及如何干干些什么及如何干Date23智能和智力n“智能”q源于拉丁“Legere”，意思是收集、汇集，智 能通常用来表示从中进行选择 、理解和感觉n自然智能q人类和一些动物所具有的智力和行为能力 n智力q是针对 具体情况的，根据不同的情况有不同的 含义 q“智力”是指学会某种技能的能力，而不是指技 能本身 Date24智能和智力n智能的定义和描述： （1）善于判断、理解和推理 （2）综合智力主要是指“相互关系的训练训练 ” （3）形成要领领和掌握含义义的能力 （4）全面考试试的能力或思维维的

12、效率 （5）先天的、综综合的和认认知的能力 （6）智力活动包括在某一情况下抓住本质质并对他们作出适当的 反应应 （7）适当地行动、理智地思考、有效地适应环境的总总体能力。 （8）身体和社会环境的适应应性 判断、理解、推理、形成概念、适当的反应应和适应应性等Date250.2图灵测试n如何知道一个系统是否具 有智能呢？n1950年，计算机科学家图 灵提出了著名的“图灵测 试”Date26测试的设置n测试的参与者：q测试人q被测试人：一个人，一个声称自己有人类智力的 机器n测试过程：q测试人与被测试人是分开的，测试人只有通过一 些装置（如键盘）向被测试人问一些问题，这些 问题随便是什么问题都可以D

13、ate27Date28n问过一些问题后q测试人能正确地分出谁是人谁是机器机器没 有通过图灵测试q测试人没有分出谁是机器谁是人机器通过了 图灵测试，具有了图灵测试意义下的智能n计算机为了通过图灵测试，要很好地模拟人 类的优点和不足q让计算机在某些方面变得愚蠢并不是很难的事情q真正让计算机感到困难的事一些常识性的问题q人类可以非常轻松的处理常识性的问题，但对于 计算机来说却非常困难Date29图灵测试示范1n问：请给我写出有关“第四号桥”主题的十四行诗 。n答：不要问我这道题，我从来不会写诗。n问：34957加70764等于多少？n答：（停30秒后）105721n问：你会下国际象棋吗？n答：是的。

14、n问：我在我的K1处有棋子K；你仅在K6处有棋子 K，在R1处有棋子R。现在轮到你走，你应该下 那步棋？n答：（停15秒钟后）棋子R走到R8处，将军！Date30图灵测试示范2n问：你会下国际象棋吗？n答：是的。n问：你会下国际象棋吗？n答：是的。n问：请再次回答，你会下国际象棋吗？n答：是的。n一部笨机器!Date31图灵测试示范3n问： 你会下国际象棋吗？n答：是的。n问：你会下国际象棋吗？n答：是的，我不是已经说过了吗？n问：请再次回答，你会下国际象棋吗？n答：你烦不烦，干嘛老提同样的问题 。n大概是人而不是机器! Date32图灵测试示范4n图灵自己也认为制造一台能通过图灵测试的计算机

15、并 不是一件容易的事情n很多人研究过计算机对话程序，如J.Weizenbaum写 的Eliza（扮演心理医生），模仿心理医生和女病人的 对话qP：所有男人都一个样。qE：这从何说起呢？qP：他们总是这样和那样的找我们的麻烦。qE：你能举一个例子吗？qP：好吧，你瞧，我的男朋友叫我的这儿来。qE：哦，你的男朋友叫你到这儿来。qP：他说我显得精神沮丧已经很长时间了。qE：听到你说你精神沮丧，我很同情。qP：说真的，我很不高兴。qE：你认为到这儿来能帮助你高兴起来吗？qP：那当然，我需要帮助。qE：如果你得到了帮助，那将意味着什么？ Date33图灵测试n对人类来说容易求解的问题，对计算机来说 并不一定容易解决n对人类来说困难的问题，计算机处理起来不 一定困难n利用计算机难以通过图灵测试的特点，逆向 使用图灵测试，解决复杂问题q防止利用程序对网络系统进行恶意攻击，在登录 界面上，除了要输入用户名、密码之外，还要识 别出系统随机产生的一些在复杂背景上的变形文 字Date340.3希尔勒的中文屋子n罗杰施安克的故事理解 程序（举例）n机器是否真的理解了呢 ？n希尔勒的中文屋子n问题：通过了图灵测试 就具有了智能吗？n思考题：如何理解希尔 勒的中文屋子？该程序可以在“阅读”一 个英文故事之后，回答