人工智能的主要方法

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1、1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 1 第一章第一章 绪绪 论论 1.31.3 人工智能的主要方法人工智能的主要方法 1.21.2 人工智能的诞生与发展人工智能的诞生与发展 1.11.1 人工智能的定义人工智能的定义 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智

2、能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 2 1 1.3 .3 人工智能研究人工智能研究的主要方法的主要方法 人工智能研究中的学派人工智能研究中的学派 人工智能研究的特点人工智能研究的特点 实现人工智能实现人工智能的的技术路线技术路线 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方

3、法 人工智能 丁世飞 3 人工智能自人工智能自19561956年诞生至今年诞生至今， 尚未形成一个统一的理论体系尚未形成一个统一的理论体系，不不 同的人工智能学派因对人工智能的同的人工智能学派因对人工智能的 学术观点、研究重点有所不同学术观点、研究重点有所不同，在在 人工智能的研究方法问题上存在着人工智能的研究方法问题上存在着 一些争论一些争论 。 人工智能研究中的学派人工智能研究中的学派 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能

4、 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 4 人工智能的各种认知观人工智能的各种认知观 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 5 人工智能的基本技术人工智能的基本技术 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用

5、领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 6 符号主义（符号主义（1 1） 以符号处理为核心的方法以符号处理为核心的方法 又称为自上而下和符号主义又称为自上而下和符号主义, ,起源于起源于GPS,GPS, 用于模拟人类问题求解过程的心理过程用于模拟人类问题求解过程的心理过程, , 逐渐形成为物理符号系统逐渐形成为物理符号系统 AIAI的目标就是实现机器智能的目标就是实现机器智能, ,而计算机自而计算机自 身具有符号处理功能身具有符号处理功能, ,它本身就蕴含着推它本身就蕴含着推 理能力理能力, ,因而可能够方

6、便地模拟逻辑思维因而可能够方便地模拟逻辑思维 过程过程 符号主义认为：人类智能的基本单元是符号主义认为：人类智能的基本单元是 符号，认知过程就是符号操作过程，从符号，认知过程就是符号操作过程，从 而思维就是符号计算而思维就是符号计算 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 7 主要特征主要特征: : (1)(1)立足于逻辑运算和符号操作立足于逻辑运算和符号

7、操作, ,适合于适合于 模拟人的逻辑思维过程模拟人的逻辑思维过程, ,解决需要逻辑解决需要逻辑 推理的复杂问题推理的复杂问题 (2)(2)知识可用显示的符号表示知识可用显示的符号表示, ,在已知基在已知基 本规则的情况下本规则的情况下, ,无需输入大量的细节无需输入大量的细节 知识知识 (3)(3)便于模块化便于模块化, ,当个别事实发生变化时当个别事实发生变化时, , 易于修改易于修改 (4)(4)能与传统的符号数据库进行连接能与传统的符号数据库进行连接 (5)(5)可对推理结论进行解释可对推理结论进行解释, ,便于对各种便于对各种 可能性进行选择可能性进行选择 符号主义（符号主义（2 2）

8、 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 8 缺点缺点 可以解决逻辑思维可以解决逻辑思维, ,但对于形象思但对于形象思 维难于模拟维难于模拟 信息表示成符号后信息表示成符号后, ,并在处理或转并在处理或转 换时换时, ,信息有丢失的情况信息有丢失的情况 符号主义（符号主义（3 3） 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工

9、智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 9 连接主义（连接主义（1 1） 以网络连接为主的连接机制方法以网络连接为主的连接机制方法 又称为自下而上和连接主义又称为自下而上和连接主义, ,属于非属于非 符号处理范畴符号处理范畴. . 在现实中，人们并不仅仅依靠逻辑推在现实中，人们并不仅仅依靠逻辑推 理来求解问题，有时非逻辑推理还其理来求解问题，有时非逻辑推理还其 着非常重要的作用着非常重要的作用 联结主义：人工智能可以通过仿生人联

10、结主义：人工智能可以通过仿生人 类的大脑的结构来实现，它研究的内类的大脑的结构来实现，它研究的内 容就是神经网络。容就是神经网络。 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 10 连接主义（连接主义（2 2） 主要特征主要特征: : (1)(1)通过神经元之间的并行协作实现信通过神经元之间的并行协作实现信 息处理息处理, ,处理过程具有并行性处理过程具有并行

11、性, ,动态性动态性, , 全局性全局性 (2)(2)可以实现联想的功能可以实现联想的功能, ,便于对有噪声便于对有噪声 的信息进行处理的信息进行处理 (3)(3)可以通过对神经元之间连接强度的可以通过对神经元之间连接强度的 调整实现学习和分类等调整实现学习和分类等 (4)(4)适合模拟人类的形象思维过程适合模拟人类的形象思维过程 (5)(5)求解问题时求解问题时, ,可以较快的得到一个近可以较快的得到一个近 似解似解 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章

12、 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 11 连接主义（连接主义（3 3） 缺点缺点 (1)(1)不适合于解决逻辑思维不适合于解决逻辑思维 (2)(2)体现结构固定和组成方案单一的系体现结构固定和组成方案单一的系 统也不适合多种知识的开发统也不适合多种知识的开发 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智

13、能 丁世飞 12 行为主义行为主义(1) 行为主义又称为进化主义或控制论学派，是基行为主义又称为进化主义或控制论学派，是基 于控制论和于控制论和“动作动作-感知感知”型控制系统的人工型控制系统的人工 智能学派，属于非符号处理方法智能学派，属于非符号处理方法 行为基本观点可以概括为：行为基本观点可以概括为： 1 1、知识和形式化表达和模型化方法是人工智知识和形式化表达和模型化方法是人工智 能的重要障碍之一；能的重要障碍之一； 2 2、智能取决于感知和行动智能取决于感知和行动，应直接利用机器应直接利用机器 对环境作用后对环境作用后，环境对作用的响应为原形环境对作用的响应为原形 3 3、智能行为只能

14、现实在世界中与周围环境交智能行为只能现实在世界中与周围环境交 互作用而表现出来互作用而表现出来 4 4、人工智能可以像人类智能一样逐步进化人工智能可以像人类智能一样逐步进化， 分阶段发展和增强分阶段发展和增强。 1.11.1 人工智能人工智能 的定义的定义 1.21.2 人工智能的人工智能的 诞生及发展诞生及发展 1.4 1.4 人工智能的人工智能的 应用领域应用领域 第第 一一 章章 绪绪 论论 人工智能人工智能 1.3 1.3 人工智能的人工智能的 主要方法主要方法 人工智能 丁世飞 13 这种观点认为人工智能起源于控制论这种观点认为人工智能起源于控制论，智能取智能取 决于感知和行动决于感知和行动( (所以被称为行为主义所以被称为行为主义) )，它不它不 需要知识、不需要表示、不需要推理。需要知识、不需要表示、不需要推理。 其代表人是布鲁克其代表人是布鲁克(R.A. Brooks)(R.A. Brooks)，他的观点是：，他的观点是： 人的本质能力是在动态环境中的行为能力、对人的本质能力是在动态环境中的行为能力、对 外界事物的感知能力、维持生命和繁衍生息的外界事物的感知能力、维持生命和繁衍生息的 能力能力，正是这些能力对智能的发展提供了基础正是这些能力对智能的发展提供了基础， 因此智能行为只能在与现实世界的环境交