现代科技概论-人工智能.ppt
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1、现代科学技术概论:人工智能An Introduction to Modern Science and Technology:Artificial Intelligence,目录 content,一、何谓人工智能 What is Artificial Intelligence?,一、何谓人工智能 What is Artificial Intelligence?,研究人类智能如何以人工方法来实现。,目前,用计算机模拟人类的某些智能活动,如推理、决策、规划、设计和学习等。,一、何谓人工智能:智能 What is Artificial Intelligence:intelligence,自然智能:指人
2、类和一些动物所具有的智力和行为能力,人类的自然智能(简称智能):指人类在认识客观世界中,由思维过程和脑力活动所表现出的综合能力。人类大脑是如何实现智能的 两大难题之一:宇宙起源、人脑奥秘 对人脑奥秘知之甚少对人脑奥秘知道什么 结构:1011-12 量级的神经元,分布并行 功能:记忆、思维、观察、分析 等对智能的严格定义 有待于人脑奥秘的揭示,进一步认识,一、何谓人工智能:智能的观点 What is Artificial Intelligence:viewpoints on intelligence,思维理论 智能来源于思维活动,智能的核心是思维,人的一切知识都是思维的产物。可望通过对思维规律和
3、思维方法的研究,来揭示智能的本质。知识阈值理论 智能取决于知识的数量及其可运用程度。一个系统所具有的可运用知识越多,其智能就会越高。进化理论 是美国MIT的Brooks在对人造机器虫研究的基础上提出来的。智能取决于感知和行为,取决于对外界复杂环境的适应,智能不需要知识、不需要表示、不需要推理,智能可由逐步进化来实现。不一致,从层次结构再认识,一、何谓人工智能:智能的层次结构 What is Artificial Intelligence:levels and structures of intelligence,高层智能 以大脑皮层(抑制中枢)为主,主要完成记忆、思维等活动。中层智能 以丘脑(
4、感觉中枢)为主,主要完成感知活动。低层智能 以小脑、脊髓为主,主要完成动作反应活动。不同观点在层次结构中的对应关系 思维理论 知识阈值理论 进化理论 中层智能和低层智能包含哪些能力?,一、何谓人工智能:智能包含的能力 What is Artificial Intelligence:intelligence and abilities,感知能力 通过感知器官感知外界的能力。是人类获得外界信息的基本途径,其处理方式有以下两种:感知-动作方式:对简单、紧急信息 感知-思维-动作方式:对复杂信息 记忆和思维能力 记忆:对感知到的外界信息和由思维产生的内部知识的存储过程 思维:对已存储信息或知识的本质属
5、性、内部知识的认识过程 思维方式:抽象思维(逻辑思维):根据逻辑规则对信息和知识进行处理的理性思维方式。例如,逻辑推理等 形象思维(直感思维):基于形象概念,根据感性形象认识材料对客观现象进行处理的一种思维方式。例如,图像、景物识别等 灵感思维(顿悟思维):是一种显意识和潜意识相互作用的思维方式。例如,因灵感而顿时开窍,一、何谓人工智能:智能包含的能力 What is Artificial Intelligence:intelligence and abilities,学习和自适应能力 学习:是一个具有特定目的的知识获取过程 是人的一种本能。不同人的学习方法、能力不同 自适应:是一种通过自我调
6、节适应外界环境的过程 是人的一种本能。不同人的适应能力不同行为能力 含义:是人们对感知到的外界信息作出动作反应的能力 信息来源:由感知直接获得的外界信息 经过思维加工后的信息 实现过程:通过脊髓来控制 由语言、表情、体姿等来实现,一、何谓人工智能:智能 What is Artificial Intelligence:intelligence,综合各种不同观点,可从能力和学科两个方面讨论能力方面 人工智能就是用人工的方法在机器(计算机)上实现的智能,或称机器智能学科方面 是一门研究如何构造智能机器或智能系统,以模拟、延伸和扩展人类智能的学科Turing测试 如下图所示。能分辨出人和机器的概率小于
7、50%Turing测试存在的问题 仅反映了结果的比较,没涉及思维过程 没指出是什么人,测试主持人,被测机器,被测人,小于50%?,Turing测试,1950,一、何谓人工智能:图灵测试 What is Artificial Intelligence:The Turing Test,测试主持人,被测机器,被测人,小于50%?,Turing测试,1950,一、何谓人工智能:中文屋 What is Artificial Intelligence:the Chinese room argument,一、何谓人工智能:中文屋 What is Artificial Intelligence:the Chi
8、nese room argument,一个对中文一窍不通的,以英语作母语的人被关闭在一只有两个通口的封闭房间中。房间里有一本用英文写成,从形式上说明中文文字句法和文法组合规则的手册,以及一大堆中文符号。房外的人不断向房间内递进用中文写成的问题。房内的人便按照手册的说明,将中文符号组合成对问题的解答,并将答案递出房间。,一、何谓人工智能:中文屋 What is Artificial Intelligence:the Chinese room argument,一、何谓人工智能:目标 What is Artificial Intelligence:goals,远期目标 揭示人类智能的根本机理,用智
9、能机器去模拟、延伸和扩展人类的智能 涉及到脑科学、认知科学、计算机科学、系统科学、控制论等多种学科,并依赖于它们的共同发展近期目标 研究如何使现有的计算机更聪明,即使它能够运用知识去处理问题,能够模拟人类的智能行为。相互关系 远期目标为近期目标指明了方向 近期目标则为远期目标奠定了理论和技术基础,一、何谓人工智能:历史上的尝试 What is Artificial Intelligence:Historical Attempts,Frankenstein,后被改编为电影,弗兰肯斯坦人造人的故事,http:/,一、何谓人工智能:历史上的尝试 What is Artificial Intellig
10、ence:Historical Attempts,1770年,The Turk土耳其行棋傀儡,http:/,一、何谓人工智能:历史上的尝试 What is Artificial Intelligence:Historical Attempts,Joseph Fabers Amazing Talking Machine(1830-40s)The Euphonia(塔纳格拉雀,美声裸鼻雀)Talking Head,聊天的机器,会说话的头(聊天之脑),The Euphonia,From,一、何谓人工智能:历史上的尝试 What is Artificial Intelligence:Historica
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