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簡介:人工智能導(dǎo)論人工智能導(dǎo)論課程項(xiàng)目報(bào)告項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱___________________________________________________________________學(xué)生姓名學(xué)生姓名____________________________________________________學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)生學(xué)號(hào)____________________________________________________課程號(hào)____________________________________________________任課教師任課教師____________________________________________________學(xué)生成績學(xué)生成績____________________________________________________人工智能之計(jì)算機(jī)博弈相關(guān)研究報(bào)告人工智能之計(jì)算機(jī)博弈相關(guān)研究報(bào)告2013141463108311091020人工智能之計(jì)算機(jī)博弈相關(guān)研究報(bào)告人工智能之計(jì)算機(jī)博弈相關(guān)研究報(bào)告摘要摘要計(jì)算機(jī)博弈(也稱機(jī)器博弈),是一個(gè)挑戰(zhàn)無窮、生機(jī)勃勃的研究領(lǐng)域,是人工智能領(lǐng)域的重要研究方向,是機(jī)器智能、兵棋推演、智能決策系統(tǒng)等人工智能領(lǐng)域的重要科研基礎(chǔ)。機(jī)器博弈被認(rèn)為是人工智能領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的研究方向之一。國際象棋的計(jì)算機(jī)博弈已經(jīng)有了很長的歷史,并且經(jīng)歷了一場波瀾壯闊的“搏殺”,“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)的勝利也給人類留下了難以忘懷的記憶。中國象棋計(jì)算機(jī)博弈的難度絕不亞于國際象棋,不僅涉足學(xué)者太少,而且參考資料不多。在國際象棋成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合在中國象棋機(jī)器博弈方面的多年實(shí)踐,總結(jié)出一套過程建模、狀態(tài)表示、著法生成、棋局評(píng)估、博弈樹搜索、開局庫與殘局庫開發(fā)、系統(tǒng)測試與參數(shù)優(yōu)化等核心技術(shù)要點(diǎn)最后提出了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)與方向。關(guān)鍵詞極大極小樹、人工智能、計(jì)算機(jī)博弈關(guān)鍵詞極大極小樹、人工智能、計(jì)算機(jī)博弈11計(jì)算機(jī)博弈計(jì)算機(jī)博弈人工智能的經(jīng)典領(lǐng)域人工智能的經(jīng)典領(lǐng)域1111發(fā)展歷史發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)博弈,歷來是人工智能的一個(gè)重要的研究領(lǐng)域,早期人工智能的研究實(shí)踐,正是從計(jì)算機(jī)下棋開始。因?yàn)槿祟愰_發(fā)下棋軟件,目的是讓計(jì)算機(jī)模仿人腦進(jìn)行思維,如果能夠掌握下棋的本質(zhì),也許就掌握了人類智能行為的核心,那些能夠存在與下棋活動(dòng)中的重大原則,或許就存在于其它人格需要人類智能的活動(dòng)中。所以說,下棋軟件某種意義上可以代表人工智能的發(fā)展程度從上世紀(jì)六十年代的”跳棋機(jī)”到1997年的’’深藍(lán)”計(jì)算機(jī)下棋程序在人機(jī)博弈中取得了一個(gè)又一個(gè)勝利,但是這些程序雖然屬于人工智能范疇,實(shí)際上它們并沒有多少”智”的成分,主要部分都是在可行范圍內(nèi)搜索。各種研究也大都是怎樣使搜索更快更有效。它們?nèi)狈Α敝恰钡某煞值母驹?,是我們自己并不清楚人類是以怎樣的形式思考的。比如你寫一個(gè)名字問一位教師,這人是不是他班上的學(xué)生。教師馬上可以回答是
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簡介:1目錄摘要2關(guān)鍵詞2ABSTRACT2KEYWDS2前言21計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)及其現(xiàn)狀211計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)312計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀32智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)ICAI43結(jié)束語7參考文獻(xiàn)73定理證明、聯(lián)想與思維的機(jī)理、數(shù)據(jù)智能檢索等。例如,用計(jì)算機(jī)模擬人腦的部分功能進(jìn)行學(xué)習(xí)、推理、聯(lián)想和決策;模擬醫(yī)生給病人診病的醫(yī)療診斷專家系統(tǒng);機(jī)械手與機(jī)器人的研究和應(yīng)用等。本文針對(duì)CAI的發(fā)展前景,重點(diǎn)論述人工智能技術(shù)對(duì)CAI,尤其是對(duì)智能化CAI產(chǎn)生的重大影響。1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)及其現(xiàn)狀計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)及其現(xiàn)狀1111計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI即利用計(jì)算機(jī)代替教師進(jìn)行教學(xué),把教學(xué)內(nèi)容編成各種“課件”,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的程度選擇不同的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí),從而使教學(xué)內(nèi)容多樣化、形象化,便于因材施教。如各種教學(xué)軟件、試題庫、專家系統(tǒng)等。CAI無論是在普通教育、高等教育還是在繼續(xù)教育中都扮演著重要的角色。在國外,CAI課件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于學(xué)校和家庭中,并收到了很好的效果。在我國,盡管CAI的研究起步較晚,但發(fā)展很快,自上世紀(jì)80年代起,已有一批實(shí)力雄厚的高等院校把CAI的發(fā)展列為重點(diǎn)研究課題。1212計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀CAI的實(shí)現(xiàn)需要應(yīng)用AI技術(shù)及編制復(fù)雜的程序,如自然語言理解、知識(shí)表示、推理方法等,一些AI技術(shù)的特殊應(yīng)用成果,如代數(shù)說明、符號(hào)合成、醫(yī)療診斷及理論證明等均被應(yīng)用于CAI系統(tǒng),以提高其智能性和實(shí)用性。早期絕大多數(shù)CAI課件大都使用決策理論和隨機(jī)學(xué)習(xí)的模式,它極大地簡化了學(xué)習(xí)過程的表達(dá)形式。例如早期的地質(zhì)教學(xué)系統(tǒng)SCHOCAR等。后來,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,CAI系統(tǒng)中添加了學(xué)生的學(xué)習(xí)行為及訓(xùn)練策略,同時(shí)AI技術(shù)被應(yīng)用于建立學(xué)習(xí)顧問模塊存放所要教課程的問題和技能。這種方法能控制訓(xùn)練策略并給出適合學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容。目前為了獲取對(duì)課程知識(shí)表示和控制的靈活性和模塊性,有些CAI系統(tǒng)還用AI技術(shù)來表示訓(xùn)練計(jì)劃和策略。例如多數(shù)程序設(shè)計(jì)語言的CAI均屬此例。到目前為止,所使用的絕大多數(shù)傳統(tǒng)的CAI都是將全部教學(xué)信息以編程方式預(yù)置于課件中,這樣的CAI課件一旦制作完成,任何較大的教學(xué)改動(dòng)都會(huì)給維護(hù)工作帶來極大的不便。因此現(xiàn)有的CAI系統(tǒng)面臨許多挑戰(zhàn),它主要存在以下幾方面的問題。(1)缺乏開放性不具有開放性是目前CAI課件最大的缺點(diǎn)。使用者無法對(duì)課件進(jìn)行任何修改,只能利用已有資源按設(shè)定的路線進(jìn)行教學(xué)。其弊端在于①固定內(nèi)容的局限性使課件的適用面狹窄;②設(shè)定的運(yùn)行路線使授課缺乏自主性;③授課的針對(duì)性不強(qiáng);④無法利用新出現(xiàn)的資源在較高起點(diǎn)上進(jìn)行二次開發(fā)。(2)缺乏人機(jī)交互能力現(xiàn)有CAI大多以光盤作為信息的載體,將教材中的內(nèi)容以多媒體的形式展現(xiàn)出來,教學(xué)信息是按預(yù)置的教學(xué)流程機(jī)械式地提供給學(xué)習(xí)者,學(xué)習(xí)者使用CAI課件學(xué)習(xí)是完
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簡介:實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(論文)題目設(shè)計(jì)(論文)題目人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用專業(yè)班級(jí)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)141學(xué)生姓名名周鐘婷指導(dǎo)教師師李生好設(shè)計(jì)時(shí)間間201758201769重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師評(píng)語重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師評(píng)語評(píng)語成績指導(dǎo)教師簽名年月日重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄學(xué)生姓名周鐘婷系別電氣工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)141班
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簡介:畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(論文)題目設(shè)計(jì)(論文)題目人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用專業(yè)班級(jí)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)141學(xué)生姓名名周鐘婷指導(dǎo)教師師李生好設(shè)計(jì)時(shí)間間201758201769重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師評(píng)語重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師評(píng)語評(píng)語成績指導(dǎo)教師簽名年月日重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄學(xué)生姓名周鐘婷系別電氣工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)141班
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簡介:第1章人工智能綜述,第2章數(shù)理邏輯基礎(chǔ),第3章歸結(jié)推理方法,第4章用于人工智能的PROLOG語言,第5章知識(shí)表示,第6章產(chǎn)生式系統(tǒng)的搜索策略,第7章專家系統(tǒng),第8章知識(shí)獲取與機(jī)器學(xué)習(xí),THEEND,第1章人工智能綜述,本章主要內(nèi)容,智能與人工智能,人工智能發(fā)展的歷史回顧,人工智能的研究目標(biāo)與研究途徑,人工智能的研究領(lǐng)域,,11智能與人工智能,關(guān)于智能的幾種解釋智能是人們處理事物、解決問題時(shí)表現(xiàn)出來的智慧和能力。智能是知識(shí)和智力的總和。,目前尚不能給智能一個(gè)確切的定義。,智能所具有的一些基本特征,記憶與思維能力,感知能力,自適應(yīng)能力,表達(dá)能力,自學(xué)習(xí)能力,,有關(guān)人工智能的幾種說明,智能機(jī)器能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種擬人的機(jī)器,人工智能(學(xué)科)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。,人工智能(能力)是智能機(jī)器所執(zhí)行的與人類智能有關(guān)的功能,如判斷、推理、證明、識(shí)別、感知、理解、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動(dòng)。,簡單地講,人工智能是關(guān)于機(jī)器智能和智能機(jī)器的研究,,人工智能是工程技術(shù)學(xué)科,同時(shí)也是理論研究學(xué)科。,作為工程技術(shù)學(xué)科,人工智能的目的是提出建造人工智能系統(tǒng)的新技術(shù)、新方法和新理論,并在此基礎(chǔ)上研制出具有只能行為的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,作為理論研究學(xué)科,人工智能的目的是提出能夠描述和解釋智能行為的概念與理論,為建造人工智能系統(tǒng)提供理論依據(jù)。,,長期以來,圍繞人工智能有很多爭議?!皺C(jī)器是否能思考”這一問題吸引了許多哲學(xué)家、科學(xué)家和工程師。,計(jì)算機(jī)科學(xué)的創(chuàng)始人之一,艾侖圖靈ALANTURING談到這一問題,ALANTURING,ALANTURING指出“機(jī)器是否能思考”這一問題的答案取決與人們?nèi)绾味x“機(jī)器”和“思考”。也許還可以指出,這一問題還取決于如何定義“能”。,,先考慮“機(jī)器”這一詞。,再看看“思考”這個(gè)詞。,12人工智能發(fā)展的歷史回顧,20世紀(jì)30年代和40年代,20世紀(jì)50年代,JOHNMCCARTHY,數(shù)學(xué)邏輯和關(guān)于計(jì)算的新思想,第一次人工智能討論會(huì),20世紀(jì)60年代,第一屆國際人工智能聯(lián)合會(huì)議,20世紀(jì)70年代,人工智能國際雜志創(chuàng)刊,20世紀(jì)80年代,專家系統(tǒng)和知識(shí)工程在全世界迅速發(fā)展,國外的發(fā)展情況,,國內(nèi)的發(fā)展情況,1978年,國家“智能模擬”研究計(jì)劃,1984年,召開智能計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)全國學(xué)術(shù)討論會(huì),把智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、智能機(jī)器人和智能信息處理列入國家高技術(shù)研究計(jì)劃。,1986年,1989年,首次召開中國人工智能聯(lián)合會(huì)議,1987年,模式識(shí)別與人工智能雜志創(chuàng)刊,1993年,智能控制和智能自動(dòng)化被列入國家科技攀登計(jì)劃,1997年,由本人編寫的人工智能原理及應(yīng)用出版,,,13人工智能的研究目標(biāo)與研究途徑,研究目標(biāo)分為近期目標(biāo)和遠(yuǎn)期目標(biāo),近期目標(biāo)是,使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明、更有用;,遠(yuǎn)期目標(biāo)是,構(gòu)造智能機(jī)器。,關(guān)于人工智能的研究途徑有兩種不同觀點(diǎn),主張用生物學(xué)的方法進(jìn)行研究產(chǎn)生出一大學(xué)派叫做連接主義CONNECTIONISM,主張用計(jì)算機(jī)科學(xué)的方法進(jìn)行研究產(chǎn)生出一大學(xué)派叫做符號(hào)主義SYMBOLISM,,AGENT一詞的兩種解釋一是,對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)以及對(duì)環(huán)境產(chǎn)生作用的行為者;二是,代理人。傾向于第一種解釋的主要是AI領(lǐng)域的研究者M(jìn)MINSKY指出“當(dāng)你試圖說明完成一些任務(wù)的機(jī)器并試圖了解它是如何工作時(shí),即將其處理為黑箱時(shí),就稱其為AGENT“。軟件界的研究人員傾向于第二種解釋代理人。AGENT是計(jì)算機(jī)軟件,代表用戶,以主動(dòng)服務(wù)方式完成一定操作的計(jì)算實(shí)體。AGENT是具有信息處理能力的主動(dòng)實(shí)體,其結(jié)構(gòu)包含下述模塊感知器、效應(yīng)器、信息處理器、目標(biāo)模塊、通信機(jī)制。,僅代理用戶某種任務(wù)的軟件不能稱為智能AGENT。智能性,如理解用戶用自然語言表達(dá)的對(duì)信息資源和計(jì)算資源的需求,幫助用戶在一定程度上克服信息內(nèi)容的語言障礙,捕捉用戶的偏好和興趣,推測用戶的意圖并為其代勞等。只有代理性、智能性、自主性均達(dá)到相當(dāng)水準(zhǔn)的系統(tǒng)才有條件稱為智能AGENT。比爾蓋茨把智能AGENT稱為“軟的軟件”,他說“一旦程序?qū)懞昧耍鸵怀刹蛔?。軟的軟件隨著你的使用好象會(huì)變得越來越聰明”,“你可以把AGENT當(dāng)作直接內(nèi)置在軟件中的合作者,它會(huì)記住你擅長什么,你過去做過些什么,并試著預(yù)測難題,并提出解決辦法”。,,,14人工智能的研究領(lǐng)域,專家系統(tǒng)與知識(shí)工程,自動(dòng)定理證明與自動(dòng)推理,機(jī)器學(xué)習(xí),自然語言理解,智能管理系統(tǒng),自動(dòng)程序設(shè)計(jì),感知系統(tǒng),智能機(jī)器人,專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。其內(nèi)部具有大量專家水平的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法來解決該領(lǐng)域的問題。也就是說,專家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)。它應(yīng)用人工智能技術(shù),根據(jù)某個(gè)領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)人類專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問題。,,自動(dòng)定理證明是人工智能最早得到應(yīng)用的領(lǐng)域。對(duì)于一個(gè)數(shù)學(xué)定理,給出嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明,是一項(xiàng)高智能的工作。不僅需要很強(qiáng)的推理能力,而且需要人們有著深刻的洞察力,能預(yù)見出在證明主要定理之前,應(yīng)先證明哪些引理,作好必要的準(zhǔn)備,最后證明主要定理。,,機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究工作主要從三個(gè)方面進(jìn)行一是面向任務(wù)的研究,研究和分析改進(jìn)一組預(yù)定任務(wù)的執(zhí)行性能的學(xué)習(xí)系統(tǒng);二是認(rèn)識(shí)模擬,研究人類學(xué)習(xí)過程并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬;三是理論性分析,從理論上探索各種可能的學(xué)習(xí)方法和獨(dú)立于應(yīng)用領(lǐng)域的算法。,,,自然語言理解就是研究如何讓機(jī)器理解人類的自然語言。機(jī)器翻譯也屬于自然語言理解的范疇,它是研究把一種語言自動(dòng)的翻譯成另一種語言。自然語言理解這一課題雖然困難,但對(duì)人工智能的發(fā)展卻起著重要的作用。,智能管理是人工智能在管理領(lǐng)域中的應(yīng)用,發(fā)展了“智能管理”新技術(shù)和新一代的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)“智能管理系統(tǒng)”,如智能管理信息系統(tǒng)(IMISINTELLIGENTMANAGEMENTINFORMATIONSYSTEM)、智能辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(IOASINTELLIGENTOFFICEAUTOMATIONSYSTEM)、智能決策支持系統(tǒng)(IDSSINTELLIGENTDECISIONSUPPORTSYSTEM)等。智能管理系統(tǒng)(IMSINTELLIGENTMANAGEMENTSYSTEM)不僅比常規(guī)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)MIS、OAS、DSS等具有更高的智能水平,可以為非結(jié)構(gòu)化半結(jié)構(gòu)化的管理決策提供信息服務(wù)和決策支持;而且具有更全面的管理功能,可同時(shí)具備信息管理、事務(wù)處理、決策支持等多種功能。,,,自動(dòng)程序設(shè)計(jì)包括程序綜合與程序驗(yàn)證兩方面的內(nèi)容。前者用以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程,即用戶只需告訴計(jì)算機(jī)“做什么”,無須告訴“怎樣做”;后者是指程序的自動(dòng)驗(yàn)證,自動(dòng)完成正確性檢查。,人工智能的感知系統(tǒng)的任務(wù),就是為計(jì)算機(jī)配置各種感覺器官,是其具有感知能力,能夠識(shí)別各種圖形、文字及各種語言信號(hào)。,,智能機(jī)器人是模擬人類行為的機(jī)器。它是人工智能中感知系統(tǒng)、問題求解系統(tǒng)、計(jì)劃產(chǎn)生系統(tǒng)等領(lǐng)域技術(shù)的綜合應(yīng)用。,,,第2章數(shù)理邏輯基礎(chǔ),本章主要內(nèi)容,命題邏輯,謂詞與量詞,謂詞公式及其解釋,謂詞公式的標(biāo)準(zhǔn)形式,謂詞公式的等價(jià)與蘊(yùn)涵,21命題邏輯,一個(gè)命題是一個(gè)或真或假不能兩者都是的斷言。,斷言是指一陳述語句。,簡單地說,命題是指一句有真假意義的陳述句。,命題為真,記為T命題為假,記為F,命題變?cè)肞,Q,R表示;,一個(gè)命題P如果是真值未指定任意命題,稱P為命題變?cè)?如果P是一個(gè)真值已經(jīng)指定的命題,稱為命題常元。,命題常元只有T和F。,,21L命題聯(lián)結(jié)詞(邏輯聯(lián)結(jié)詞、邏輯運(yùn)算符),復(fù)合命題單個(gè)命題通過聯(lián)結(jié)詞聯(lián)結(jié)構(gòu)成的新命題。,常用的5種聯(lián)結(jié)詞,復(fù)合命題與原命題的真值關(guān)系,212命題公式及其解釋,原子公式單個(gè)命題變?cè)?、單個(gè)命題常元稱為原子公式。,命題公式由如下規(guī)則生成的公式稱為命題公式1單個(gè)原子公式是命題公式。2若A,B是命題公式,則A,A?B,A?B,A?B,A?B是公式。3所有命題公式都是有限次應(yīng)用1、2得到的符號(hào)串。,命題公式的解釋給命題公式中的每一個(gè)命題變?cè)付ㄒ粋€(gè)真假值,這一組真假值,就是命題公式的一個(gè)解釋。用I表示。,例如公式GA?B?C的一個(gè)解釋是,I1GA/T,B/F,C/T,在解釋I1G下G為真。,永真公式與永假公式如果公式在它所有的解釋I下,其值都為T,則稱公式G為恒真的;如果其值都為F,則稱公式G為恒假的(不可滿足的)。,注意關(guān)于五個(gè)聯(lián)結(jié)詞的約定結(jié)合力的強(qiáng)弱順序?,?,?,?,?聯(lián)結(jié)詞相同時(shí),從左至右運(yùn)算。解釋的個(gè)數(shù)如果一個(gè)公式G中有N個(gè)不同的原子公式(或簡稱原子),則G有2N個(gè)不同的解釋,于是G在2N個(gè)解釋下有2N個(gè)真值。如果將這些真值和它們的解釋列成表,就是G的真值表。,213等價(jià)命題公式,如果兩個(gè)命題公式所含原子公式相同,且在任一解釋下,兩個(gè)命題公式的值相同,則稱這兩個(gè)命題公式為等價(jià)命題公式或等價(jià)公式。,常用的等價(jià)公式有,1P?QP?Q?Q?P,2P?Q?P?Q,3??PP4交換律P?QQ?PP?QQ?P,5結(jié)合律P?Q?RP?Q?RP?Q?RP?Q?R,6分配律P?Q?RP?Q?P?RP?Q?RP?Q?P?R,7泛界律P?FP,P?TPP?FF,P?TT,8互余律P?PT,P?PF,9德摩根定律P?QP?QP?QP?Q,證明兩個(gè)公式等價(jià),可用真值表,也可用基本公式。,例如要證明公式P?QQ?P,證P?QP?Q,P?Q,Q?P,Q?P,若要證明公式P?P?QP,證P?P?QP?P?Q,P?Q?Q?P?Q,P?Q?P?Q?P?Q,P?Q?P?Q,P?Q?Q,P,214永真蘊(yùn)涵式,若命題公式G?H是恒真的,稱其為永真蘊(yùn)涵式。記為G?H,讀做“G蘊(yùn)涵H”,也稱“G是H的邏輯結(jié)果”。,常用的永真蘊(yùn)涵式1P?P?Q,證P?P?QP?P?Q,P?P?Q,T?QT,2P?Q?P,證P?Q?PP?Q?P,P?Q?P,T?QT,3P?P?Q?Q,4P?Q?Q?P,5P?P?Q?Q,6P?Q?Q?R?P?R,7P?Q?Q?R?P?R,8P?Q?R?S?P?R?Q?S,9P?Q?Q?R?P?R,公式的標(biāo)準(zhǔn)形式范式,析取范式DISJUNCTIVENORMALFORM,DNF一個(gè)由原子和原子的非組成的析取式,如果與給定的命題公式A等價(jià),則稱它是A的析取范式。記作,AA1?A2??ANN?1其中,A1,A2,AN是原子或是原子非的合取式。,合取范式CONJUNCTIVENORMALFORM,CNF一個(gè)由原子和原子的非組成的合取式,如果與給定的命題公式A等價(jià),則稱它是A的合取范式。記作,AA1?A2??ANN?1其中,A1,A2,AN是原子或是原子非的析取式。,注意1任何一個(gè)命題公式豆科儀轉(zhuǎn)化成它的析取范式或合取范式2一個(gè)公式的析取范式和合取范式都不是唯一的;3運(yùn)算符最少的范式稱為最簡范式。,,22謂詞與量詞,在命題演算中,基本元素是原子命題,而不考慮命題的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分。,在形式邏輯中有一個(gè)三段論法,P“所有的人都會(huì)犯錯(cuò)誤”Q“張三是人”R“張三會(huì)犯錯(cuò)誤”,R應(yīng)該是P和Q的邏輯結(jié)論。但在命題邏輯中無法準(zhǔn)確表達(dá)這三個(gè)命題的邏輯關(guān)系。,因?yàn)镻?Q?R不是恒真的。如取解釋IP/T,Q/T,R/F則公式為假值F就是說解釋I弄假了此公式。,為準(zhǔn)確表達(dá)此類公式,必須引進(jìn)謂詞和量詞的概念。,221謂詞,先看幾個(gè)命題,13是質(zhì)數(shù)2王二生于武漢市372?3,X是質(zhì)數(shù)X生于武漢市XY?Z,FXGX,YHX,Y,Z,稱“3”、“王二”、“武漢市”、“7”、“2”、“3”為個(gè)體,代表個(gè)體的變?cè)Q為個(gè)體變?cè)?刻畫個(gè)體性質(zhì)或個(gè)體之間關(guān)系的詞叫謂詞。,“是質(zhì)數(shù)”、“生于”、“?”都是謂詞。,222量詞,量詞分為全稱量詞和存在量詞。,符號(hào)“?”表示全稱量詞。符號(hào)“?”表示存在量詞。,?X讀作“對(duì)一切X”,或“對(duì)每一X”,或“對(duì)任一X”。X是?所作用的個(gè)體變?cè)??X讀作“存在一個(gè)X”,或“對(duì)某些X”,或“至少有一X”。X是?所作用的個(gè)體變?cè)?再看前面的三段論法,P“所有的人都會(huì)犯錯(cuò)誤”Q“張三是人”R“張三會(huì)犯錯(cuò)誤”,?XMX?RXM“張三”R“張三”,在謂詞前加上?X,叫做變?cè)蝗Q量化;在謂詞前加上?X,叫做變?cè)淮嬖诹炕?。量化的目的是約束變?cè)?223約束變?cè)⒆杂勺冊(cè)?、改名?guī)則,量詞的轄域約束出現(xiàn)自由出現(xiàn),改名規(guī)則在同一公式中,一個(gè)變?cè)纫约s束出現(xiàn),有以自由出現(xiàn)。就需要對(duì)變?cè)拿?。改名?guī)則是,1變?cè)粢拿瑒t該變?cè)诹吭~及其轄域中的所有出現(xiàn)均須一起更改,其余部分不變;2變?cè)拿麜r(shí)所選用的符號(hào),必須是量詞轄域內(nèi)未出現(xiàn)的符號(hào)。一般還應(yīng)是公式中未出現(xiàn)的符號(hào)。,,23謂詞公式及其解釋,在定義謂詞公式前,先介紹“符號(hào)”的概念“項(xiàng)”的定義;原子的定義,符號(hào)常元符號(hào),變?cè)?hào),函數(shù)符號(hào),謂詞符號(hào),關(guān)于項(xiàng)的定義1常元符號(hào)是項(xiàng);2變?cè)?hào)是項(xiàng);3若F是N元函數(shù)符號(hào),T1,,TN是項(xiàng),則FT1,,TN是項(xiàng);4所有項(xiàng)都是有限次使用1,2,3生成的符號(hào)串。,原子的定義若PX1,,XN是N元謂詞符號(hào),T1,,TN是項(xiàng),則PT1,,TN,謂詞公式(公式)的定義,1原子公式是公式;2若H,G是公式,則H,H?G,H?G,H?G,H?G是公式;3若G是公式,X是G中的自由變?cè)?,則?XG?XG是公式;4所有公式都是有限次應(yīng)用1、2、3得到的符號(hào)串。,解釋的定義,公式G的一個(gè)解釋I,是由非空集D和下列對(duì)G中常元符號(hào)、函數(shù)符號(hào)、謂詞符號(hào)的一組指定組成,1對(duì)每個(gè)常元符號(hào),指定D中一個(gè)元素。2對(duì)每個(gè)N元函數(shù)符號(hào),指定一個(gè)函數(shù),即指定DN到D的一個(gè)映射。3對(duì)每個(gè)N元謂詞符號(hào),指定一個(gè)謂詞,即指定DN到{T,F}的一個(gè)映射。,例21給以下公式指定一個(gè)解釋,1?XPFX?QX,FA2?XPX?QX,A,可指定如下解釋ID{1,2}A/1F1/2F2/1P1/FP2/TQ1,1/TQ1,2/TQ2,1/FQ2,2/T在此解釋I下,公式?XPFX?QX,FA為T值。,而公式?XPX?QX,A在此解釋下為F值。,如果存在I使G為T值,則稱G可滿足,簡稱I滿足G若I使G為F值,稱I不滿足G,或稱I弄假G。,如果不存在解釋I滿足公式G,公式G成為不可滿足的。如果公式G的所有解釋I都滿足G,公式G稱為恒真的。,,24謂詞公式的等價(jià)與蘊(yùn)涵,兩個(gè)謂詞公式等價(jià)設(shè)P與Q是兩個(gè)謂詞公式,D是它們共同的個(gè)體域,若D上的任何一個(gè)解釋,P與Q都有相同的值,則稱公式P和公式Q在D上是等價(jià)的。謂詞公式的蘊(yùn)涵設(shè)P與Q是兩個(gè)謂詞公式,如果P?Q是恒真的,則稱P蘊(yùn)涵Q。且稱Q為P的邏輯結(jié)論,稱P為Q的前提,記作P?Q。顯然,若Q是P的邏輯結(jié)論,則對(duì)P,Q的任意一個(gè)解釋I,如果P在I下為真,那么Q在I下也為真。反之亦然。,P“所有的人都會(huì)犯錯(cuò)誤”Q“張三是人”R“張三會(huì)犯錯(cuò)誤”,?XMX?RXM“張三”R“張三”,需要證明R是P?Q的邏輯結(jié)論。即證明P?Q?R為恒真。證設(shè)I是P,Q,R的一個(gè)解釋(I指定“張三”為始量),且I滿足(P?Q,即I滿足?XMX?RX?M“張三”,所以I滿足R“張三”)。否則,R(“張三”)在I下為假,于是(M“張三”?R“張三”)在I下為假,故?XMX?RX在I下為假,矛盾。所以R“張三”在I下為真。,三段法的證明,,25謂詞公式的標(biāo)準(zhǔn)形式,251前束范式一個(gè)謂詞公式,如果量詞非否定地放在全式的開頭,而量詞的轄域都延伸到整個(gè)謂詞公式,則稱這樣的公式為前束范式。,一般地,謂詞邏輯中的公式G如果有如下形狀Q1X1,QNXNMX1,,XN則稱G為前束范式。其中QI是?XI或?XI,I1,,N,MX1,,XN是不含量詞的公式。Q1X1,QNXN稱為首標(biāo),M稱為母式。如,?X?Y?ZPX,Y?QX,Z?X?Y?ZPX,Y,Z都是前束范式。,利用改名規(guī)則、量詞否定公式和量詞轄域擴(kuò)張公式等,可把任一謂詞公式化成前束范式。例如,?XPX??XQX?XPX??XQX?XPX??XQX?XPX??XQX?XPX??YQY?X?YPX?QY,例22將公式?X?Y?ZPX,Z?PY,Z??UQX,Y,U化為前束范式解?X?Y?ZPX,Z?PY,Z??UQX,Y,U?X?Y?ZPX,Z?PY,Z??UQX,Y,U?X?Y?ZPX,Z?PY,Z??UQX,Y,U?X?Y?Z?UPX,Z?PY,Z?QX,Y,U,步驟1使用以下基本等價(jià)公式,將G中的?和?刪去F?HF?H?H?FF?HF?H,步驟2使用FF,摩根定律及以下等價(jià)公式,將謂詞公式中的所有否定號(hào)放在原子之前?XGX?XGX?XGX?XGX,步驟3如果需要,則將約束變量改名。,步驟4利用等價(jià)公式將所有量詞提到公式的最前面。,將任意謂詞公式化為前束范式的四個(gè)步驟,252SKOLEM范式,SKOLEM范式是謂詞邏輯中公式的又一種標(biāo)準(zhǔn)形式。設(shè)公式G的形式如下Q1X1,QNXNMX1,,XN其中QI是?XI或?XI,I1,,N,MX1,,XN是不含量詞的公式。將上式中的MX1,,XN化為等值的和取范式,然后將所有的存在量詞消去,便可得到公式G的SKOLEM范式。,消去G中的存在量詞的方法如下設(shè)QRXR1?R?N是第一個(gè)出現(xiàn)在Q1X1,,QRXR,,QNXNMX1,,XN中的存在量詞,即Q1X1,,QR1XR1均為全稱量詞。,若R1,即QRXR左邊沒有全稱量詞,則取異于MX1,,XN中所有常量符號(hào)的常量符號(hào)C,并用C代表MX1,,XN中的XR,然后在首標(biāo)中QRXR。,若1?R?N,即QRXR左邊有全稱量詞QS1XS1,,QSMXSM,而M?1,1?S1?S2??SM?R,則取異于出現(xiàn)在M中的所有函數(shù)符號(hào)的M元函數(shù)符號(hào)FXS1,,XSM,用FXS1,,XSM代表出現(xiàn)在M中的所有XR,然后在首標(biāo)中刪除存在量詞QRXR。,例23將公式G?X?Y?ZPX,Y?QX,Z?RX,Y,Z化成SKOLEM范式。,解先將MX,Y,Z化成合取范式MX,Y,ZPX,Y?QX,Z?RX,Y,ZPX,Y?RX,Y,Z?QX,Z?RX,Y,Z,G?X?Y?ZPX,Y?RX,Y,Z?QX,Z?RX,Y,Z消去?Y得到?X?ZPX,FX?RX,FX,Z?QX,Z?RX,FX,Z消去?Z得到?XPX,FX?RX,FX,GX?QX,GX?RX,FX,GX此式就是公式G的SKOLEM范式。,例24將公式G?X?Y?Z?U?V?WPX,Y,Z,U,V,W化成SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)型。,解消去?X,因?yàn)槠渥筮厸]有全稱量詞,于是引入常量A代替PX,Y,Z,U,V,W中的所有X,得?Y?Z?U?V?WPA,Y,Z,U,V,W,消去?U,因?yàn)槠渥筮呌腥Q量詞?Y?Z,于是引入一個(gè)二元函數(shù)FY,Z代替PA,Y,Z,U,V,W中的所有U,得?Y?Z?V?WPA,Y,Z,FY,Z,V,W,消去?W,因?yàn)槠渥筮呌腥Q量詞?Y?Z?V,于是引入一個(gè)三元函數(shù)GY,Z,V,代替PA,Y,Z,FY,Z,V,W中的所有W。最后得到的SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)型為?Y?Z?VPA,Y,Z,FY,Z,V,GY,Z,V,注意1公式的SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)型與原公式并不等值;2公式的SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)型與原公式在不可滿足的意義上相等。,253子句與子句集,若干文字的一個(gè)析取式成為子句。如,PX,Y?QX,Y,Z?RU,沒有文字的子句成為空子句。只有一個(gè)文字的子句成為單元子句。,將公式G化為SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)型,其母式M已為合取范式,M中的沒一個(gè)合取項(xiàng)都是一個(gè)子句,M中這些子句的集合用S表示,稱為公式G的子句集。,從公式G得到子句集S的方法是先從公式G得到SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)型,然后去掉全稱量詞,最后用符號(hào)“,”代替符號(hào)“?”。外層括號(hào)用{}。,如公式G?X?Y?ZPX,Y?RX,Y,Z?QX,Z?RX,Y,Z,G的SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)型為?XPX,FX?RX,FX,GX?QX,GX?RX,FX,GX,G的子句集S為{PX,FX?RX,FX,GX,QX,GX?RX,FX,GX},子句集中S中的每一個(gè)子句中的變量都是由全稱量詞約束著。,對(duì)任一公式G都可以建立其對(duì)應(yīng)的S子句集。這樣對(duì)公式的討論就可以用對(duì)集合的討論來代替。,引進(jìn)子句集S的目的就是要簡化對(duì)A1?A2?A3?B的證明,而證明A1?A2?A3?B只需證明GA1?A2?A3?B的子句集不可滿足即可。,定理設(shè)S是公式G的子句集。于是,G是不可滿足的,當(dāng)且僅當(dāng)S是不可滿足的。,子句集概念的推廣,設(shè)GG1??GN,SI是GI化為SKOLEM范式后其木式給出的子句集,I1,2,N。令SS1??SN。于是G是不可滿足的,當(dāng)且僅當(dāng)S是不可滿足的。也稱S是個(gè)G的子句集。,,第3章歸結(jié)推理方法,子句集的海伯倫域,海伯倫定理,替換與合一算法,歸結(jié)反演,歸結(jié)原理,本章主要內(nèi)容(討論如何證明一個(gè)子句集不可滿足),歸結(jié)控制策略,,課堂練習(xí)一,31子句集的海伯倫域,311海伯倫域與海伯倫解釋,定義H0是出現(xiàn)于子句集S的常量符號(hào)集合。如果S中無常量符號(hào)出現(xiàn),則H0由一個(gè)常量符號(hào)A組成。對(duì)于I1,2,N令HIHI1?{所有型如FNT1,T2,TN的項(xiàng)的集合}其中FNT1,T2,TN是出現(xiàn)在S中的N元函數(shù)符號(hào),TJ?HI1J1,2,,N。于是稱HI為S的I級(jí)常量集,H?稱為S的海伯倫(HERBRAND)域,簡稱S的H域。,例31子句集S為S{PFX,A,GY,B}求子句集S的H域。,解根據(jù)定義H0{A,B}H1H0?{FA,FB,GA,GB}{A,B,FA,FB,GA,GB}H2H1?{FA,FB,GA,GB,FFA,FFB,GFA,GFB,FGA,FGB,GGA,GGB}{A,B,FA,FB,GA,GB,FFA,FFB,GFA,GFB,FGA,FGB,GGA,GGB},例32求子句集S{PX,QY?RY}的H域。,解該子句集中既無個(gè)體常量,又無函數(shù),所以可任意指定一個(gè)常量A作為個(gè)體常量,從而得到H0H1H?{A},對(duì)于沒有變量符號(hào)出現(xiàn)的項(xiàng)、項(xiàng)集、原子、原子集合、文字、子句和子句集,分別稱之為基項(xiàng)、基項(xiàng)集、基原子、基原子集合、基文字、基子句和基子句集。,關(guān)于原子集的定義設(shè)S是子句集。集合A{所有形如PT1,,TN的元素}稱作子句集S的原子集。其中PT1,,TN是出現(xiàn)于S中的任一謂詞符號(hào),而T1,,TN是S的H域的任意元素。,例32中S的原子集為A{PA,QA,RA},例33S{PX?QX,RFY}根據(jù)定義有H{A,FA,FFA,}A{PA,QA,RA,PFA,QFA,RFA,PFFA,QFFA,RFFA,},關(guān)于基例的定義將S中的某子句C中所有變量符號(hào)均以S的H域的元素代入時(shí),所得的基子句C稱作C的一個(gè)基例。,例S{PX,QFY?RY}有H{A,FA,FFA,}PA,PFA都稱作子句CPX的基例;QFA?RA,QFFA?RFA都是QFY?RY的基例。,關(guān)于海伯倫解釋的定義,設(shè)S是子句集,H是S的海伯倫域,I是S在H上的一個(gè)解釋。稱I為S的一個(gè)H解釋,如果滿足如下條件,(1)I映射S中的所有常量符號(hào)到自身;(2)若F是S中N元函數(shù)符號(hào),H1,HN是H中元素,則I指定映射(H1,HN)?FH1,HN,設(shè)A{A1,A2,,AN}是S的原子集。于是S的一個(gè)解釋I可以方便地表示為如下一個(gè)集合I{M1,M2,,MN},,例34S{PX?QX,RFY},于是S的H域{A,FA,FFA,},S的原子集A{PA,QA,RA,PFA,QFA,RFA,PFFA,},S的H解釋為I1{PA,QA,RA,PFA,QFA,RFA,PFFA,}I2{PA,QA,RA,PFA,QFA,RFA,PFFA,}I3{PA,QA,RA,PFA,QFA,RFA,PFFA,},312海伯倫解釋與普通解釋的關(guān)系,子句集S的一個(gè)解釋,不是必須定義在H域上,即使定義在H域上,也不一定是一個(gè)H解釋。,D{1,2}A/2F1,1/1F1,2/2F2,1/2F2,2/1P1/TP2/FQ1,1/FQ1,2/TQ2,1/FQ2,2/T,依照I可以構(gòu)造S的一個(gè)解釋I,使得若S在I下為真則S在I下也為真。,首先找出S的原子集A{PA,QA,A,PFA,A,QA,FA,A,QFA,A,A,QFA,A,FA,A,},其次,對(duì)A中每一個(gè)成員,用解釋I進(jìn)行估值,PAP2F,QA,AQ2,2T,PFA,APF2,2P1T,QA,FA,AQ2,F2,2Q2,1F,QFA
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簡介:中國人工智能城市白皮書2018,,中國人工智能城市白皮書,清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院華夏城市運(yùn)營研究院,,,聯(lián)合發(fā)布,1,2018,,中國人工智能城市白皮書2018指導(dǎo)單位清華大學(xué)顧問陳國良中國科學(xué)院院士林垂宙瑞典皇家工程科學(xué)院院士,香港工程院院士潘愛華國家工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司副司長姚世全原國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局標(biāo)準(zhǔn)化司副司長毛志兵中國建筑股份有限公司總工程師朱巖清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院院長,清華大學(xué)經(jīng)管學(xué)院教授劉偉中國人民解放軍原總后勤部司令部信息化局副局長陳升世紀(jì)互聯(lián)集團(tuán)董事長,啟迪數(shù)字集團(tuán)聯(lián)席董事長主編單位清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院參編單位清華大學(xué)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院中國建筑股份有限公司北京世紀(jì)互聯(lián)寬帶數(shù)據(jù)中心有限公司北京住總集團(tuán)有限責(zé)任公司建筑設(shè)計(jì)研究院華為技術(shù)有限公司中國云體系產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟中建華東投資有限公司華夏城市運(yùn)營研究院江蘇國泰新點(diǎn)軟件有限公司江蘇南通三建集團(tuán)股份有限公司江蘇省徐州市豐縣人民政府江蘇海廣科技有限公司北京輕元科技有限公司北京航天智芯科技發(fā)展有限公司華晟科技(廣州)有限公司編委會(huì),2,,中國人工智能城市白皮書2018,,,,3,中國人工智能城市白皮書2018,,,,4,中國人工智能城市白皮書2018,,,,5,中國人工智能城市白皮書2018,,,6,中國人工智能城市白皮書2018,,圖目錄,,,,,,,,,,,,,,,圖1112000年2017年中國新型城鎮(zhèn)化人口變化情況圖112各階段中國新型城鎮(zhèn)化率增長情況圖121中國智慧城市發(fā)展階段圖122智慧城市1040階段主要組成板塊的強(qiáng)弱度變化趨勢圖151中國行政區(qū)劃數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖161智慧城市中存在的“頑疾”圖211人工智能發(fā)展歷程圖212人工智能帶來的影響圖213人工智能內(nèi)涵圖241人工智能近期重大事件圖251全球和中國的AI市場規(guī)模圖311人工智能城市的理念原型圖312清華大學(xué)III人工智能城市特征圖313不同視角下多維度催生的人工智能城市圖314人工智能城市AICITYC10全景圖圖315人工智能城市AICITYC10全景簡化圖圖3231人工智能城市理論支撐體系圖3311智慧城市總體層級(jí)架構(gòu)和組成部分圖3312人工智能城市復(fù)雜巨系統(tǒng)的樹狀結(jié)構(gòu)組織模型圖3321人工智能城市參考框架模型AICITYC10圖3322AICITYC10之流“價(jià)值流”、“信息流”圖3323AICITYC10之智慧城市維度(線)圖3324AICITYC10之人工智能維度(線)圖3325AICITYC10之產(chǎn)品和服務(wù)/工業(yè)維度(線)圖3331人工智能城市產(chǎn)業(yè)鏈模型圖3332人工智能城市的智慧產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)圖3341AI城市互聯(lián)網(wǎng)模型圖3342城市互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)圖3351智慧城市賽博物理空間圖3352AICITYC10數(shù)字孿生城市概念模型圖3361AICITYC10開放生態(tài)系統(tǒng)模型圖3362AICITYC10開放生態(tài)系統(tǒng)模型實(shí)際應(yīng)用形態(tài)圖3371AICITYC10AI城市智能區(qū)塊鏈模型圖341人工智能城市核心推動(dòng)力示意圖圖3421人工智能融入智慧城市的迫切性調(diào)查結(jié)果圖3422城市板塊優(yōu)先級(jí)調(diào)查結(jié)果圖3423城市垂直領(lǐng)域AI應(yīng)用優(yōu)先級(jí)調(diào)查結(jié)果圖3424城市治理各方在被調(diào)查對(duì)象中所占的比例圖3425AI城市問題被調(diào)查對(duì)象的職業(yè)分布圖3431我國大眾富裕人口占比圖3432我國大眾富裕人口投資規(guī)模占比,7,,,,,,,,中國人工智能城市白皮書2018圖3433社會(huì)消費(fèi)品總額變化情況圖3434城市居民消費(fèi)水平變化情況圖34352017年全國居民人均消費(fèi)支出及構(gòu)成圖34362018年上半年全國居民人均消費(fèi)支出及構(gòu)成圖34372017年全國居民人均可支配收入平均數(shù)與中位數(shù)圖34382018年上半年全國居民人均可支配收入平均數(shù)與中位數(shù)圖3439城鎮(zhèn)居民分類人均可支配收入圖411AI智慧城市垂直領(lǐng)域內(nèi)容總體架構(gòu)圖412中國人工智能城市領(lǐng)域發(fā)展指數(shù)計(jì)算模型圖413人工智能城市領(lǐng)域發(fā)展指數(shù)?(滲透指數(shù)?1,市場空間指數(shù)?2)分布圖(2018年)圖421AI智慧建筑核心應(yīng)用場景/產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局圖422AI智慧建筑產(chǎn)業(yè)鏈地圖圖4221家政服務(wù)行業(yè)的投融資趨勢及投資機(jī)構(gòu)排行情況圖4222同城配送行業(yè)的投融資趨勢及投資機(jī)構(gòu)排行情況圖422320162020年智能家居市場規(guī)模(單位億元)圖4224智能家居細(xì)分行業(yè)的投融資趨勢及投資機(jī)構(gòu)排行情況圖422520152020年康復(fù)機(jī)器人市場規(guī)模預(yù)測(百萬美元)圖4226家政服務(wù)行業(yè)的投融資趨勢及投資機(jī)構(gòu)排行情況圖4231商業(yè)地產(chǎn)投融資情況圖4241中國制造2025中的“五大工程”和“十大重點(diǎn)領(lǐng)域”圖4242工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)十大關(guān)鍵技術(shù)圖4243工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的企業(yè)生態(tài)圈(入局模式)圖4243C2F商業(yè)模式下的城市全生命周期AI圖4244AI智能制造具體實(shí)現(xiàn)方法圖4251AI智慧交通產(chǎn)業(yè)生態(tài)地圖圖4252交通出行類投資情況圖4271城市能源消耗總量圖4272人均能源生產(chǎn)量與消耗量圖428AI智慧環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圖圖4291智慧企業(yè)黑科技及前沿技術(shù)的投融資趨勢及投資機(jī)構(gòu)排行圖4292企業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)領(lǐng)域的投融資趨勢及投資機(jī)構(gòu)排行圖42101典型國家醫(yī)療市場和老齡人口對(duì)比圖42102AI醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖圖42103醫(yī)療健康領(lǐng)域投融資趨勢圖圖4211120122017年智慧教育融資額和次數(shù)圖42112智慧教育領(lǐng)域主要投資機(jī)構(gòu)及投資次數(shù)圖42113AI智慧教育產(chǎn)業(yè)鏈地圖圖42121AI智慧旅游產(chǎn)業(yè)鏈地圖圖42141AI智慧零售產(chǎn)業(yè)鏈地圖圖42142電商解決方案投融資趨勢及機(jī)構(gòu)圖42151企業(yè)安全行業(yè)投融資情況圖42152網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè)投融資情況圖42161基于“網(wǎng)中心圖平臺(tái)”的智慧水務(wù)系統(tǒng),圖42162AI智慧水務(wù)系統(tǒng)架構(gòu),8,,,,,,,,,中國人工智能城市白皮書2018圖42171AI智慧金融產(chǎn)業(yè)鏈地圖圖42181AI智慧信用產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖圖42191AI智慧農(nóng)林產(chǎn)業(yè)鏈地圖圖42201今日頭條的AI應(yīng)用圖431智慧城市垂直領(lǐng)域AI滲透度和投資熱度圖511中國人工智能上市公司省域分布圖512中國人工智能上市公司城市分布圖513中國人工智能上市公司按智慧城市垂直行業(yè)領(lǐng)域分布圖521阿里巴巴的人工智能城市戰(zhàn)略與布局圖522騰訊的人工智能城市戰(zhàn)略及布局圖523百度的人工智能城市戰(zhàn)略及布局圖524華為的人工智能城市戰(zhàn)略及布局圖525商湯科技的人工智能城市戰(zhàn)略及布局圖526京東的人工智能城市戰(zhàn)略及布局圖527小米的人工智能城市戰(zhàn)略及布局圖531人工智能城市五類入局模式圖5412018中國人工智能城市200強(qiáng)企業(yè)榜單圖542人工智能城市領(lǐng)域成熟度和市場空間(投資價(jià)值)分析圖551人工智能城市產(chǎn)業(yè)鏈圖552人工智能城市產(chǎn)業(yè)集群及領(lǐng)軍企業(yè)圖5532018中國人工智能城市名企生態(tài)圈圖61120122018年中國人工智能投資事件數(shù)和投資額情況及變化趨勢圖61220122018年3000萬以上人工智能投資事件細(xì)分行業(yè)領(lǐng)域分布情況圖613中國各城市人工智能初創(chuàng)企業(yè)總?cè)谫Y額情況圖614人工智能基金投資行業(yè)分布圖圖6212013年2018年1億元以上重大人工智能投資事件圖62220132018年AI重大投融資生態(tài)地圖圖62320132018年人工智能投融資細(xì)分領(lǐng)域分布情況圖624重大投資事件數(shù)量城市分布情況圖625重大投資事件數(shù)量城市占比情況圖6312018年1月7月重大人工智能投資領(lǐng)域地圖圖6322018年1月7月重大人工智能投資事件的領(lǐng)域分布圖641投資人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的頂級(jí)公司生態(tài)圈圖651創(chuàng)新工場投資行業(yè)分布圖7121控制科學(xué)與工程專業(yè)按城市分布情況圖7122控制科學(xué)與工程專業(yè)按省份分布情況圖7123計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)按城市分布情況圖7131中國人工智能研究機(jī)構(gòu)按城市分布圖7141智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)數(shù)量省、市分布情況圖7142智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)地區(qū)分布情況圖7143全國高校人工智能與大數(shù)據(jù)學(xué)院城市分布情況圖7144全國機(jī)器人工程本科專業(yè)新增情況圖7145機(jī)器人工程本科專業(yè)的城市分布情況圖721人工智能專利年度統(tǒng)計(jì)結(jié)果,9,,中國人工智能城市白皮書2018圖731人工智能類學(xué)術(shù)論文數(shù)量年度統(tǒng)計(jì)圖732人工智能學(xué)術(shù)論文所在中圖目錄圖821北京人工智能創(chuàng)業(yè)公司逐年數(shù)量分布(已獲融資)圖822上海人工智能創(chuàng)業(yè)公司逐年數(shù)量分布(已獲融資)圖823廣東省人工智能創(chuàng)業(yè)公司逐年數(shù)量分布(已獲融資)圖824江蘇省人工智能創(chuàng)業(yè)公司逐年數(shù)量分布(已獲融資)圖825浙江省人工智能創(chuàng)業(yè)公司逐年數(shù)量分布(已獲融資)圖826湖北省人工智能創(chuàng)業(yè)公司逐年數(shù)量分布(已獲融資)圖827福建省人工智能創(chuàng)業(yè)公司逐年數(shù)量分布(已獲融資)圖841中國人工智能城市綜合實(shí)力梯隊(duì)分布圖842中國人工智能城市綜合實(shí)力20強(qiáng)城市區(qū)域分布情況圖851中國人工智能綜合實(shí)力10強(qiáng)省份具體等級(jí)分布圖852中國人工智能10強(qiáng)省份區(qū)域分布圖8532018年中國城市AI發(fā)展指數(shù)省級(jí)得分與排名圖861中國人工智能城市群5強(qiáng)圖911現(xiàn)代城市發(fā)展演進(jìn)金字塔圖912人工智能城市發(fā)展演進(jìn)金字塔圖913人工智能城市治理層次體系圖921閉環(huán)人工智能城市精準(zhǔn)推進(jìn)路線圖圖931AI城市的“48”(“四大基礎(chǔ)八大方向”)發(fā)展策略圖932AI驅(qū)動(dòng)城市和社會(huì)創(chuàng)新20圖941人工智能城市標(biāo)準(zhǔn)體系層次框圖,10,表目錄,表141智慧城市國家政策表221近五年國家層面人工智能相關(guān)政策表411中國人工智能城市領(lǐng)域發(fā)展指數(shù)計(jì)算指標(biāo)體系表4221AI智慧社區(qū)成長較快的獨(dú)角獸型企業(yè)簡況表4231智慧園區(qū)領(lǐng)域獨(dú)角獸型企業(yè)表4251AI智慧交通成長型企業(yè)簡況表42101中外醫(yī)療健康行業(yè)總體情況對(duì)比表42141AI智慧零售領(lǐng)域成長較快的創(chuàng)業(yè)公司表42151智慧安全領(lǐng)域獨(dú)角獸型企業(yè)表42191新農(nóng)業(yè)主要投資機(jī)構(gòu)表611城市總?cè)谫Y額排名表表62120132018年人工智能重大投資(1億元人民幣以上)事件和額度表62220132018年人工智能細(xì)分領(lǐng)域重大投融資事件數(shù)量統(tǒng)計(jì)表623人工智能重大投融資事件數(shù)據(jù)年度匯總表(2018年)表624人工智能重大投融資事件數(shù)據(jù)年度匯總表(2017年)表625人工智能重大投融資事件數(shù)據(jù)年度匯總表(2016年)表626人工智能重大投融資事件數(shù)據(jù)年度匯總表(2015年),,,,,,,,,,,,,中國人工智能城市白皮書2018表627人工智能重大投融資事件數(shù)據(jù)年度匯總表(2014年)表628人工智能重大投融資事件數(shù)據(jù)年度匯總表(2013年)表6312018年1月7月融資一億元人民幣以上的重大人工智能事件詳情表651人工智能重要投資機(jī)構(gòu)表7121教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心控制科學(xué)與工程專業(yè)最新排名表7122控制科學(xué)與工程專業(yè)按城市排名表表7123控制科學(xué)與工程專業(yè)按省份排名表表7124計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)排名表表7125計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)按城市排名表表7126計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)按省份排名表表7141智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)情況表表7142智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)數(shù)量按省、市匯總表表71432018年智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)排名情況表721人工智能專利年度數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖722中國人工智能申請(qǐng)專利數(shù)量區(qū)域分布情況表731人工智能論文年度數(shù)量統(tǒng)計(jì)表741中國人工智能教育科研20強(qiáng)城市綜合實(shí)力排名表表831中國人工智能城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系表841中國人工智能城市綜合實(shí)力排名(前20名)表851中國人工智能省份綜合實(shí)力排名(前10名),11,中國人工智能城市白皮書2018,,前言,,,,,,,,,,,,,,,城市化和工業(yè)化是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大永恒主題,在交織演進(jìn)中不斷推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步。十九大報(bào)告提出要建設(shè)科技強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國、航天強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、交通強(qiáng)國、數(shù)字中國、智慧社會(huì)。中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)正以跨越式速度發(fā)展,為國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長注入了強(qiáng)勁動(dòng)力,也為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添了亮色。不斷成長中的“數(shù)字中國”正以前所未有的面貌呈現(xiàn)在世人面前。智慧城市是“數(shù)字中國”的重要載體,歷經(jīng)10余年發(fā)展,智慧城市已成為世界各國城市轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要途徑,我國超過500座城市已明確提出建設(shè)智慧城市,全國各地新型智慧城市“十三五”規(guī)劃陸續(xù)出臺(tái)。2017年7月,國務(wù)院印發(fā)了新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃(國發(fā)〔2017〕35號(hào)),指出“人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活、改變世界?!?018年3月,李克強(qiáng)總理在十三屆全國人大一次會(huì)議中提出“要推進(jìn)‘互聯(lián)網(wǎng)’來拓展‘智能’,把它和醫(yī)療、教育、政務(wù)服務(wù)等結(jié)合起來,推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、共享經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展?!敝醒氤鞘泄ぷ鲿?huì)議指出要“轉(zhuǎn)變城市發(fā)展方式,完善城市治理體系,提高城市治理能力”。正在建設(shè)中的雄安新區(qū)為我國乃至世界智慧城市的發(fā)展樹立了樣板,是新時(shí)代中國高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)志性工程,將被打造成為具有深度學(xué)習(xí)和自我優(yōu)化能力的全球領(lǐng)先的超級(jí)智能城市。如何將人工智能與城市建設(shè)、城市治理、城市更新結(jié)合起來,讓人工智能更好的服務(wù)于城市,服務(wù)于城市中的人,促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的“智能”轉(zhuǎn)型,是我們面臨的重要?dú)v史任務(wù)。中國人工智能城市白皮書在全球第四次工業(yè)革命的歷史背景下,結(jié)合工業(yè)化與城市化交織演進(jìn)的歷史規(guī)律及我國智慧城市發(fā)展演進(jìn)規(guī)律,提出了“人工智能城市”概念,認(rèn)為人工智能城市是智慧城市發(fā)展形態(tài)的進(jìn)一步演進(jìn),是智慧城市發(fā)展的新階段;提出了人工智能城市基本理論體系,包括6個(gè)核心模型人工智能城市參考框架模型AICITYC10,AICITYC10產(chǎn)業(yè)鏈模型,AICITYC10城市互聯(lián)網(wǎng)模型,AICITYC10AICPS空間模型,AICITYC10開放生態(tài)系統(tǒng)模型,AICITYC10城市區(qū)塊鏈模型。評(píng)價(jià)得出了4個(gè)排名中國人工智能城市綜合實(shí)力20強(qiáng),中國人工智能省份10強(qiáng),中國人工智能城市群5強(qiáng),中國人工智能企業(yè)200強(qiáng)。評(píng)選出了人工智能城市18個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的20個(gè)年度金牌案例。提出了1個(gè)指數(shù)人工智能城市領(lǐng)域發(fā)展指數(shù),給出了該指數(shù)的計(jì)算模型,依據(jù)此模型計(jì)算得出了2018年度智慧城市各垂直領(lǐng)域的AI發(fā)展指數(shù)。白皮書重點(diǎn)回答了四個(gè)問題(1)什么是人工智能城市(AI城市)(2)人工智能與智慧城市各垂直領(lǐng)域的融合應(yīng)用情況如何(3)如何客觀評(píng)價(jià)當(dāng)前全國城市的“AI”進(jìn)展及結(jié)果(4)如何建設(shè)人工智能城市全書包括10章。第一章系統(tǒng)性總結(jié)分析了工業(yè)40時(shí)代國內(nèi)外智慧城市的政策環(huán)境和戰(zhàn)略動(dòng)態(tài),同時(shí)分析了中國新型智慧城市的市場容量、亟待解決的問題。第二章總結(jié)分析了新一代人工智能的發(fā)展情況,包括內(nèi)涵、政策、前沿動(dòng)態(tài)、市場規(guī)模等內(nèi)容。第三章對(duì)人工智能城市理論體系及其核心要素進(jìn)行逐點(diǎn)闡述。第四章研究人工智能與智慧城市垂直領(lǐng)域的融合問題。對(duì)人工智能在智慧城市20個(gè)主要垂直行業(yè)領(lǐng)域智慧建筑、智慧社區(qū)、智慧園區(qū)、智能制造、智慧交通、智慧物流、智慧能源、智慧環(huán)保、智慧企業(yè)、智慧醫(yī)療健康、智慧教育、智慧旅游、智慧農(nóng)林、智慧政務(wù)、智慧零售、智慧安全應(yīng)急、智慧水務(wù)、智慧金融、智慧征信、智慧媒體社交的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)性描述,給出當(dāng)前各垂直領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈地圖,力求進(jìn)一步客觀反映和推演出AI與智慧城市的融合發(fā)展情況,同時(shí)也給出了下一步AI在各領(lǐng)域深入應(yīng)用的實(shí)用方法與建議。特別關(guān)注和梳理了基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)(大腦)、產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品、市場、投融資、服務(wù)體系、信用體系、政策法規(guī)、基礎(chǔ)研究等落地點(diǎn)的融合發(fā)展情況,力求從不同角度對(duì)需求側(cè)進(jìn)行調(diào)研分析和實(shí)證研究,總結(jié)歸納出領(lǐng)域發(fā)展熱度地圖及投融資趨勢圖。第五章研究人工智能企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈,重點(diǎn)梳理研究了人工智能焦點(diǎn)企業(yè)的智慧城市布局及落地融合現(xiàn)狀,基于調(diào)研分析數(shù)據(jù)給出了人工智能城市名企生態(tài)圈地圖,評(píng)選出2018,12,,,,,,,中國人工智能城市白皮書2018年度人工智能城市200強(qiáng)企業(yè)。第六章綜合前幾章的調(diào)研分析結(jié)果,給出了中國人工智能城市的區(qū)域發(fā)展格局,分析了北京、上海、廣東等領(lǐng)航全國的優(yōu)秀城市或省份的實(shí)踐案例,評(píng)選出“中國人工智能城市綜合實(shí)力20強(qiáng)”、“中國人工智能省份10強(qiáng)”、“中國人工智能城市群5強(qiáng)”,給出“中國人工智能城市省級(jí)AI發(fā)展指數(shù)排名”。第六章調(diào)研、分析、總結(jié)了面向智慧城市領(lǐng)域的人工智能投融資情況。第七章調(diào)研、分析、總結(jié)了人工智能教育科研及知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況,側(cè)重于區(qū)域分布分析。第八章論述了人工智能產(chǎn)業(yè)的區(qū)域發(fā)展格局、領(lǐng)航城市和省份情況,給出了中國人工智能城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并依據(jù)該體系和前面調(diào)研數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)得出中國人工智能城市綜合實(shí)力20強(qiáng)、中國人工智能省份10強(qiáng)、AI發(fā)展指數(shù)省級(jí)排名及中國人工智能城市群5強(qiáng)。第九章給出人工智能城市的發(fā)展策略建議。包括治理體系、精準(zhǔn)推進(jìn)路線、重點(diǎn)發(fā)展方向、標(biāo)準(zhǔn)體系等內(nèi)容。對(duì)重點(diǎn)發(fā)展方向“智綠城市”、“智造城市”、“智服城市”、“智融城市”、“智信城市”、“智安城市”、“智享城市”、“智文城市”等分別給與建議。第十章分析了存在的挑戰(zhàn),并對(duì)人工智能城市的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測。最后給出我們對(duì)這一新熱點(diǎn)領(lǐng)域的觀點(diǎn)以AI城市為標(biāo)識(shí)的超級(jí)智能城市是數(shù)字中國的支柱、高質(zhì)量發(fā)展的加速器及新經(jīng)濟(jì)的新藍(lán)海。本白皮書的創(chuàng)新點(diǎn)在于提出了人工智能城市的理論體系和實(shí)施方法體系(建設(shè)模式),提出了覆蓋智慧城市主要內(nèi)容的垂直領(lǐng)域劃分方法,并對(duì)各垂直領(lǐng)域進(jìn)行分類AI探索,為新型智慧城市分級(jí)分類發(fā)展提供了新思路。對(duì)標(biāo)德國提出的工業(yè)40參考架構(gòu)模型(RAMI40),美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)(IIRA)(18版),日本提出的日本智能制造參考框架IVRA(INDUSTRIALVALUECHAINREFERENCEARCHITECTURE),結(jié)合中國國情與產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)況,在工業(yè)系統(tǒng)框架基礎(chǔ)上拓展城市應(yīng)用、社會(huì)應(yīng)用,提出了融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與城市互聯(lián)網(wǎng)的超級(jí)智能城市立體網(wǎng)狀參考框架模型AICITYC10。提出了人工智能城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并通過分析支撐各指標(biāo)維度的智慧城市數(shù)據(jù)及綜合各單項(xiàng)指標(biāo)指數(shù),得出了2018年中國人工智能城市排名。提出了人工智能城市領(lǐng)域發(fā)展指數(shù)計(jì)算模型,并依據(jù)此模型計(jì)算得出了智慧城市各垂直領(lǐng)域的AI發(fā)展指數(shù)。提出了人工智能城市產(chǎn)業(yè)鏈概念、架構(gòu)模型及基于人工智能城市產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行智慧城市頂層設(shè)計(jì)的思想,調(diào)研、總結(jié)、繪制出了主要城市垂直領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈地圖,作為模型應(yīng)用的實(shí)踐域映射。提出了“人工智能城市名企生態(tài)圈”概念,并制作出年度生態(tài)圈地圖,該地圖能夠反映出人工智能城市發(fā)展演進(jìn)過程中各企業(yè)的入局模式、生態(tài)圈位置、協(xié)作關(guān)系等信息。提出了我國人工智能城市標(biāo)準(zhǔn)化體系頂層架構(gòu)。希望這一系統(tǒng)性、前瞻性的研究工作能為推進(jìn)人工智能與新型智慧城市的深度融合發(fā)展做出貢獻(xiàn),為新一代人工智能落地應(yīng)用到城市治理和智慧社會(huì)做出積極探索,能夠?yàn)閿?shù)字中國建設(shè)提供具體實(shí)施路徑,能夠助力全國各級(jí)各類城市實(shí)現(xiàn)“智能”轉(zhuǎn)型,從而豐富我國新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的理論和實(shí)踐體系。清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院院長清華大學(xué)經(jīng)管學(xué)院教授,,13,中國人工智能城市白皮書2018,,1智慧城市發(fā)展情況11中國城市化進(jìn)展,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,為破解城市發(fā)展難題,實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)智慧城市已成為當(dāng)今世界城市發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流。目前,我國正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的時(shí)期,部分地區(qū)“城市病”問題日益嚴(yán)峻,城市化帶來的諸多經(jīng)濟(jì)和資源挑戰(zhàn)引發(fā)了人們對(duì)“智慧城市”的向往,智慧城市成為各地城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要手段。隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展,未來城市將承載越來越多的人口。預(yù)計(jì)到2050年,世界上將有超過70的人口居住在城市里,而城市面積只占地球陸地面積的2。智慧城市的理念一經(jīng)問世就已引起了世界各國的廣泛關(guān)注。近10年來,世界發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均投入巨資建設(shè)本國的智慧城市。在我國,智慧城市建設(shè)是貫徹黨中央、國務(wù)院關(guān)于創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化、全面建成小康社會(huì)的重要舉措1。智慧城市的發(fā)展演進(jìn)一直與數(shù)字經(jīng)濟(jì)、第四次工業(yè)革命、新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展密切相關(guān)。習(xí)近平總書記在十八屆中央政治局第九次集體學(xué)習(xí)時(shí)的講話中指出我國發(fā)展必然是一個(gè)“并聯(lián)式”的過程,工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是疊加發(fā)展的。工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的永恒主題,在交織演進(jìn)中不斷推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步。在新的歷史時(shí)期,四者呈現(xiàn)出深度融合、快速迭代的新趨勢。全球新一輪工業(yè)革命的到來開啟了人類社會(huì)智能化發(fā)展的新時(shí)代,社會(huì)形態(tài)隨之演進(jìn)為智能社會(huì)形態(tài),人工智能時(shí)代到來。新一代人工智能的發(fā)展將為我國未來的新型城鎮(zhèn)化注入新動(dòng)能,增添新活力。城市化率(也叫城鎮(zhèn)化率)是城市化的度量指標(biāo),一般采用人口統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo),即城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝冢òㄞr(nóng)業(yè)與非農(nóng)業(yè))的比重。根據(jù)聯(lián)合國的估測,世界發(fā)達(dá)國家的城市化率在2050年將達(dá)到86,我國的城市化率在2050年將達(dá)到712。國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示2,2017年末,我國城鎮(zhèn)常住人口81347萬人,比上年末增加2049萬人;城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎兀ǔ擎?zhèn)化率)為5852%,比上年末提高117個(gè)百分點(diǎn)。在過去的68年間,中國的人口總量由54億增至了129億,增長了大約239。而同期的中國城鎮(zhèn)人口數(shù)量,卻從5763萬上升到了81347萬,增長了大約1412。2017年年末全國就業(yè)人員數(shù)量為77640萬人,其中城鎮(zhèn)就業(yè)人員數(shù)量為42462萬人,鄉(xiāng)村就業(yè)人員數(shù)量為35178萬人。2016年中國就業(yè)人員數(shù)量為77603萬人,其中城鎮(zhèn)就業(yè)人員數(shù)量為41428萬人,鄉(xiāng)村就業(yè)人員數(shù)量為36175萬人。2000年2017年中國新型城鎮(zhèn)化人口變化情況如圖111所示。,14,中國人工智能城市白皮書2018,,圖1112000年2017年中國新型城鎮(zhèn)化人口變化情況,,,,19491959年,561,,,19591969年,125,,,19691979年,249,,,19791989年,622,,,19891999年,468,,,,,,,,,,,,,,,,,19992009年157020092017年1193圖112各階段中國新型城鎮(zhèn)化率增長情況,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,706050403020100,160000140000120000100000800006000040000200000,,20002017年中國城鎮(zhèn)化人口變化情況,,,,新增城市人口(萬),,人口(萬)城市化率(),,城市人口(萬)增長率(),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,中國城市化進(jìn)程,迄今大致包括19491957年城市化起步發(fā)展、19581965年城市化曲折發(fā)展、19661978年城市化停滯發(fā)展、19791984年城市化恢復(fù)發(fā)展、19851991年城市化穩(wěn)步發(fā)展、1992年至今城市化快速發(fā)展等6個(gè)階段。各階段中國城鎮(zhèn)化率增長情況如圖112所示。中國新型城鎮(zhèn)化率增幅200015001000500000,,增幅,,15,,,,,,,,,,,,,,,中國人工智能城市白皮書2018中國的城市化進(jìn)程,除了不同年份時(shí)段增長不均衡以外,不同區(qū)域的城市化進(jìn)程也有較大差異。截止2017年末,中國各省域的城鎮(zhèn)化率可以分成四個(gè)層次(指中國大陸31個(gè)省級(jí)行政區(qū))第一層次包括上海、北京、天津3個(gè)直轄市,城鎮(zhèn)化率為80~90;第二層次包括廣東、江蘇、浙江、福建、江西、重慶、遼寧等7個(gè)省區(qū),城鎮(zhèn)化率為60~70;第三層次包括黑龍江、山東、湖北、吉林、寧夏、海南、山西、陜西、河北、湖南、安徽、青海、內(nèi)蒙古等13個(gè)省區(qū),城鎮(zhèn)化率為50~60;第四層次包括四川、新疆、廣西、河南、云南、甘肅、貴州、西藏等8個(gè)省區(qū),城鎮(zhèn)化率不足50。20102017年期間,我國城市化率的提高速度呈現(xiàn)遞減趨勢,年提高率從333下降到204,根據(jù)一般發(fā)展規(guī)律,中國城市化的任務(wù)遠(yuǎn)未完成。從城市化率指標(biāo)看,中國距離中等偏上收入國家65的平均水平,尚有一定差距。李克強(qiáng)總理在做2018年政府工作報(bào)告時(shí)提到,過去的5年中,我國的城鎮(zhèn)化率從526提高到585,8000多萬農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口成為城鎮(zhèn)居民。對(duì)于2018年的政府工作建議,李克強(qiáng)總理指出要“提高新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量”。目前,我國正在新型城鎮(zhèn)化的道路上大步前進(jìn),新型城鎮(zhèn)化又同步伴隨著工業(yè)化、信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的蓬勃發(fā)展,四者相互交織、相互促進(jìn),形成協(xié)同共進(jìn)的良好局面。智慧城市具備四大特征全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)、智能融合的應(yīng)用以及以人為本的可持續(xù)創(chuàng)新
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上傳時(shí)間:2024-01-05
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簡介:圍棋人機(jī)大戰(zhàn)的背后與人工智能發(fā)展趨勢,劉知青北京郵電大學(xué)教授、計(jì)算機(jī)圍棋研究所所長(注本文由劉教授于2016年4月在圍棋TV上的發(fā)言整理而成),報(bào)告提綱,什么是本次圍棋人機(jī)大戰(zhàn)的看點(diǎn)為什么是圍棋問題ALPHAGO是如何解決圍棋問題的如何展望圍棋人機(jī)大戰(zhàn)之后的人工智能,樊麾,與圍棋人機(jī)大戰(zhàn)的賽前預(yù)測,ALPHAGO開發(fā)過程1)項(xiàng)目正式開始于2014年2)2015年7月已完全超越現(xiàn)有AI3)2015年10月已50戰(zhàn)勝了樊麾4)2016年1月完全超越了普通職業(yè)棋手樊麾的提示說我棋臭的,我承認(rèn),確實(shí)棋臭,李世石,與圍棋人機(jī)大戰(zhàn)的結(jié)果,李世石完敗李世石贏的一盤也是因?yàn)锳LPHAGO在大幅領(lǐng)先局勢下的失誤ALPHAGO在展現(xiàn)強(qiáng)大力量的同時(shí),也暴露潛在的問題和弱點(diǎn),柯杰,與圍棋人機(jī)大戰(zhàn)的看點(diǎn),不是普通意義上的挑戰(zhàn)比賽,更是公司內(nèi)部的系統(tǒng)測試ALPHAGO展現(xiàn)了獨(dú)特的圍棋風(fēng)格優(yōu)秀的大局觀和強(qiáng)大的總體把握能力簡明直接的局部定型,,雖非最優(yōu),但瑕不掩瑜算法仍然存在弱點(diǎn),還有很大改進(jìn)空間柯杰“就算ALPHAGO戰(zhàn)勝了李世石,但它贏不了我”,為什么是圍棋,最復(fù)雜(注狀態(tài)復(fù)雜度與博弈復(fù)雜度)的智力游戲看似簡單,實(shí)為復(fù)雜,具有10的170次方狀態(tài)復(fù)雜空間。涉及邏輯推理,形象思維,優(yōu)化選擇等多種人類智能(注國際象棋只有邏輯推理,沒有形象思維)公認(rèn)是人工智能領(lǐng)域長期以來的重大挑戰(zhàn)國際學(xué)術(shù)界曾經(jīng)普遍認(rèn)為解決圍棋問題需要1520年時(shí)間,ALPHAGO的核心方法,由于天文數(shù)字的狀態(tài)空間和搜索空間,蠻力計(jì)算無法解決圍棋問題(注解決國際象棋的IBM深藍(lán)是用蠻力方法,就是靠計(jì)算,這種方法在圍棋這么大的計(jì)算與搜索空間是無法進(jìn)行的)圍棋職業(yè)棋手的解決方法棋感直覺搜索驗(yàn)證ALPHAGO的核心方法完全類似于完全職業(yè)棋手的解決方法ALPHAGO的優(yōu)勢完全以勝率為目標(biāo),不受任何其它因素影響,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)棋感直覺,棋感直覺,是高水平圍棋對(duì)弈的要素反應(yīng)了職業(yè)棋手長期學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、對(duì)弈的經(jīng)驗(yàn)積累ALPHAGO通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器學(xué)習(xí),獲得圍棋棋感直覺,并且訓(xùn)練強(qiáng)度遠(yuǎn)超出任何棋手的個(gè)人能力(注有的圍棋對(duì)弈軟件如ZEN,沒有棋感直覺,每走一步軟件是硬寫上去的,這個(gè)是規(guī)則,不是棋感直覺。規(guī)則的覆蓋面非常小,圍棋的變化太多)(訓(xùn)練兩個(gè)網(wǎng)絡(luò),POLICYNETWORK走子網(wǎng)絡(luò)和VALUENETWORK估值網(wǎng)絡(luò)),策略網(wǎng)絡(luò)落子棋感,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有監(jiān)督學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)職業(yè)棋手和業(yè)余高段棋手的棋譜(數(shù)十萬份棋譜,上億數(shù)量級(jí)的落子方式)獲得在圍棋盤面下的落子棋感,價(jià)值網(wǎng)絡(luò)勝負(fù)棋感,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)型學(xué)習(xí)(DEEPMIND獨(dú)創(chuàng))通過自我博弈,學(xué)習(xí)不同盤面下的勝負(fù)情況(三千萬盤自我對(duì)局)獲取在圍棋盤面的勝負(fù)棋感(注對(duì)每一個(gè)落子點(diǎn)給一個(gè)當(dāng)時(shí)的快速的勝負(fù)感(估算),這個(gè)勝負(fù)估算并不是根據(jù)分析計(jì)算出來的,而是直覺)(通過ALPHAGO幾千萬盤的訓(xùn)練學(xué)習(xí)得來的),蒙特卡洛樹搜索搜索驗(yàn)證,沒有棋感直覺不行,完全依賴棋感直覺也不行直覺需要通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法,對(duì)棋感直覺進(jìn)行驗(yàn)證ALPHAGO使用蒙特卡洛樹搜索,對(duì)落子棋感和勝負(fù)感進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。,蒙特卡洛樹搜索,蒙特卡洛模擬采樣勝負(fù)棋感驗(yàn)證,基于數(shù)學(xué)期望的勝負(fù)評(píng)估模型(勝率)基于蒙特卡洛模擬進(jìn)行勝負(fù)結(jié)果采樣(模擬采樣比直覺更可靠)根據(jù)模擬采樣結(jié)果驗(yàn)證盤面勝負(fù)的數(shù)學(xué)期望可靠程度與采樣規(guī)模相關(guān)(采樣越大,離真理會(huì)更近些),勝負(fù)棋感驗(yàn)證(采用B圖),最大信心上限搜索落子棋感驗(yàn)證,最大信心上限搜索是在線機(jī)器學(xué)習(xí)的重要方法(不同的選點(diǎn)通過樹搜索)平衡機(jī)器學(xué)習(xí)過程中探索與利用之間的矛盾搜索最優(yōu)的落子點(diǎn),同時(shí)也是搜索次數(shù)最多的、信心最大的、勝率最高的落子點(diǎn)(在最優(yōu)的落子點(diǎn)做大量的搜索),落子棋感驗(yàn)證(采用E圖),搜索結(jié)果雙方最佳的落子序列,落子過程的最終搜索結(jié)果是雙方最佳的落子序列,反映了對(duì)棋局進(jìn)程的展望(不太靠譜的可能搜索56步就停下來,最有可能的就搜索深一些,學(xué)習(xí)上限自動(dòng)做的)在一般情況下,28步落子序列展望遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出圍棋職業(yè)選手的搜索深度在特殊情況下(一本道),28步的搜索深度仍顯不足(例如打劫,由于步數(shù)較多搜索深度可能不足,如果機(jī)器被引入一個(gè)比較復(fù)雜的局面,這個(gè)局面有可能會(huì)超出它的思維搜索深度)注ALPHAGO的底層技術(shù)還是蒙特卡洛樹搜索,它用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的棋感直覺進(jìn)行有效剪枝(樹可以分枝不要那么寬,到了某個(gè)程度就不需要往下搜索沒有意義,是過去技術(shù)的升級(jí)),搜索結(jié)果雙方最佳的落子序列28步搜索,圍棋人機(jī)大戰(zhàn)之后的人工智能展望,人工智能的技術(shù)基礎(chǔ)人工智能的核心方法直覺獲取、搜索驗(yàn)證、優(yōu)化選擇人工智能的應(yīng)用展望,人工智能的三大技術(shù)基礎(chǔ),1、大數(shù)據(jù)2、廉價(jià)的并行計(jì)算3、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(其直覺的東西就是通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練),人工智能的核心方法直覺獲取,直覺不經(jīng)過思考過程,很快就能出現(xiàn)的直接想法、感覺、信念或者偏好(這個(gè)非常重要,其強(qiáng)大的力量。如落子的直覺,勝負(fù)的直覺、棋盤的直覺、棋形的直覺)英文INTUITION來自于拉丁語INTUERI,意思是“往里看”、“默觀”通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練而獲得,人工智能的核心方法搜索驗(yàn)證,驗(yàn)證為直覺建立真實(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性的檢驗(yàn)過程驗(yàn)證是核實(shí)直覺不存在偏差的一個(gè)充分條件由于廉價(jià)并行計(jì)算和大數(shù)據(jù)的支持,直覺可以通過搜索計(jì)算來驗(yàn)證,人工智能的核心方法優(yōu)化選擇,人類生活面臨一系列的抉擇問題(注有了直覺和驗(yàn)證就可以找一個(gè)最好的)A手里的股票是持有還是拋售B駕駛員到交通燈前是左拐還是右拐直覺獲取和搜索驗(yàn)證的結(jié)合使用,可以提供優(yōu)化選擇,人工智能的應(yīng)用展望優(yōu)化決策,國防戰(zhàn)略決策與戰(zhàn)術(shù)決策醫(yī)療診斷決策與治療決策金融投資決策與市場決策交通資源決策與物流決策,劉知青教授的總結(jié)1,過去10年計(jì)算機(jī)圍棋一直使用新的技術(shù)蒙特卡洛樹搜索蒙特卡洛樹搜索底層有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上層使用并行計(jì)算,通過計(jì)算進(jìn)行模擬、采樣一系列的數(shù)學(xué)方法使計(jì)算機(jī)圍棋有明顯提高蒙特卡洛樹搜索也是ALPHAGO的一個(gè)基本技術(shù)點(diǎn),劉知青教授的總結(jié)2,在此之上又使用了新的技術(shù),就是基于機(jī)器學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很大的作用1、通過學(xué)習(xí)高水平棋手的棋譜,獲得如何在盤面落子的棋感2、提高機(jī)器的增強(qiáng)型學(xué)習(xí),獲得形勢判斷的棋感這兩個(gè)棋感提供給蒙特卡洛樹搜索技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,從而達(dá)到目前的技術(shù)突破,劉知青教授的總結(jié)3,計(jì)算機(jī)在這次人機(jī)大戰(zhàn)中使用了與職業(yè)棋手相似的方式,通過棋感(落子棋感、形勢判斷棋感)再加上邏輯判斷進(jìn)行落子。計(jì)算機(jī)沒有其它因素的干擾,不受情緒影響。這是它在這次人機(jī)大戰(zhàn)的優(yōu)勢,
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簡介:33初步探秘人工智能,江蘇省前黃高級(jí)中學(xué)朱靜艷,高一(5)班同學(xué)們,一、體驗(yàn)智能與非智能信息處理,,,我像往常一樣打開計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備工作,然而卻沒有像往常一樣伏在鍵盤和鼠標(biāo)上,而是抱著胳膊對(duì)計(jì)算機(jī)說出想要做的每件事情。而計(jì)算機(jī)像往常一樣辛勤地響應(yīng)著我的各種口述命令到新浪網(wǎng)上看看新聞,然后到和訊網(wǎng)上看看股市行情,打開WORD開始寫報(bào)告或者出一份策劃方案。直到最后整個(gè)報(bào)告或策劃方案連格式都編好了,我伸伸胳膊對(duì)計(jì)算機(jī)說“停止聽寫”,然后滿意地離開了辦公室。自始至終,我很少去碰鍵盤或鼠標(biāo),而一直是口述著各種命令,包括報(bào)告/策劃方案內(nèi)容的輸入、格式的編排等。為什么一切都變得如此美妙,,因?yàn)槲业挠?jì)算機(jī)安裝了人工智能技術(shù)軟件,人類智能,思維,感知,行為,看,聽,聞,觸,二、展現(xiàn)人工智能看,,掃描儀,手寫板,語音助手,二、展現(xiàn)人工智能聽,,二、展現(xiàn)人工智能思考,,人機(jī)對(duì)弈,二、展現(xiàn)人工智能行為,,機(jī)器人,三、初識(shí)人工智能,人工智能ARTIFICIALINTELLIGENCE簡稱AI。人造的智能,主要是對(duì)人腦思維機(jī)理的模擬。,四、體驗(yàn)人工智能的魅力,,體驗(yàn)活動(dòng)一隨機(jī)應(yīng)變,,體驗(yàn)活動(dòng)二譯來譯去,體驗(yàn)活動(dòng)三各式各樣,分組體驗(yàn)每組同學(xué)完成相應(yīng)活動(dòng)。,,工作過程,理解,思考,生成,自然語言,使計(jì)算機(jī)能夠理解和生成自然語言的技術(shù)。,,,,,,,五、剖析人工智能處理信息的原理一,,詞,句,語境,,自然語言的理解,路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾們將上下而求索,,,手寫識(shí)別文字識(shí)別,語音識(shí)別,指紋識(shí)別,人臉識(shí)別,光學(xué)字符識(shí)別,五、剖析人工智能處理信息的原理二,模式識(shí)別,計(jì)算機(jī)對(duì)物體、圖像、語音、字符等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)。,五、剖析人工智能處理信息的原理二,指計(jì)算機(jī)對(duì)物體、圖像、語音、字符等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)。,模式識(shí)別,識(shí)別過程,信息數(shù)字化處理,儲(chǔ)存信息特征代碼,訓(xùn)練,匹配,,,,六、人工智能再體驗(yàn),休息一下,馬上回來體驗(yàn)活動(dòng)四“棋”樂無窮,,人類思維,人工智能是“機(jī)器思維”人類思維主動(dòng)思考,機(jī)器思維被灌輸,被“反應(yīng)”。,,機(jī)器思維,七、再辨智能,A和B一個(gè)人和一臺(tái)機(jī)器隔開,測試人對(duì)A、B隨意提問。如果測試人不能確認(rèn)被A和B30的答復(fù)哪個(gè)是人、哪個(gè)是機(jī)器的回答,那么這臺(tái)機(jī)器就通過了測試,并被認(rèn)為具有人類智能。,圖靈測試,我145444你會(huì)下國際象棋嗎小I機(jī)器人145444經(jīng)常跟我玩你就知道我會(huì)什么了呀我145446你會(huì)下國際象棋嗎小I機(jī)器人145447經(jīng)常跟我玩你就知道我會(huì)什么了呀我145448你會(huì)下國際象棋嗎小I機(jī)器人145449你精神怎么那么好啊,肯定有什么好事,說給我聽聽吧,我好奇心特別強(qiáng)呢我145451你會(huì)下國際象棋嗎小I機(jī)器人145451我發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題,你特別喜歡重復(fù)重復(fù)再重復(fù)哦,這個(gè)習(xí)慣可不太好哦,要勇于創(chuàng)新知道不我145456你會(huì)下國際象棋嗎小I機(jī)器人145456終于找到一個(gè)比我還要唐僧的人啦我真是太激動(dòng)啦師父~~~,,,我145503你幾歲了小I機(jī)器人145503我9歲了。我145506你幾歲小I機(jī)器人145506我9歲了。我145509你幾歲小I機(jī)器人145509我9歲了。我145514你幾歲啊小I機(jī)器人145514我9歲了。我145517你幾歲啦小I機(jī)器人145517我9歲了。,八、人工智能應(yīng)用,,,,,,,語音輸入語音控制語音撥號(hào),聽得見的,看得見的,感知不到的,感知到的,手寫輸入OCR(光學(xué)識(shí)別)雙向翻譯指紋識(shí)別掌紋識(shí)別臉部識(shí)別DNA鑒定自動(dòng)駕駛無人飛機(jī)智能導(dǎo)航,體感控制(游戲)手機(jī)觸屏觸碰微波爐,思維控制(IBM深藍(lán)計(jì)算機(jī))在線人機(jī)對(duì)弈,九、再識(shí)人工智能,人工智能一是結(jié)構(gòu)模擬,仿照人腦的結(jié)構(gòu)機(jī)制,制造出“類人腦”的機(jī)器;二是功能模擬,暫時(shí)撇開人腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而從其功能過程進(jìn)行模擬。,人工智能是機(jī)器智能、模擬智能,不是人的智能,但可能超過人的智能。,THANKYOU,
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簡介:人工智能導(dǎo)論,教材王萬良人工智能導(dǎo)論(第3版)高等教育出版社,20112,2,第1章緒論,教材王萬良人工智能導(dǎo)論(第3版)高等教育出版社,20112,人工智能導(dǎo)論,3,第1章緒論,1956年正式提出人工智能(ARTIFICIALINTELLIGENCE,AI)這個(gè)術(shù)語并把它作為一門新興科學(xué)的名稱。,4,第1章緒論,11人工智能的基本概念12人工智能的發(fā)展簡史13人工智能研究的基本內(nèi)容14人工智能的主要研究領(lǐng)域,5,第1章緒論,11人工智能的基本概念12人工智能的發(fā)展簡史13人工智能研究的基本內(nèi)容14人工智能的主要研究領(lǐng)域,6,111智能的概念,自然界四大奧秘物質(zhì)的本質(zhì)、宇宙的起源、生命的本質(zhì)、智能的發(fā)生。對(duì)智能還沒有確切的定義,主要流派有(1)思維理論智能的核心是思維(2)知識(shí)閾值理論智能取決于知識(shí)的數(shù)量及一般化程度(3)進(jìn)化理論用控制取代知識(shí)的表示智能是知識(shí)與智力的總和,知識(shí)是一切智能行為的基礎(chǔ),獲取知識(shí)并應(yīng)用知識(shí)求解問題的能力,7,感知能力通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等感覺器官感知外部世界的能力。80以上信息通過視覺得到,10信息通過聽覺得到。,112智能的特征,存儲(chǔ)由感知器官感知到的外部信息以及由思維所產(chǎn)生的知識(shí),對(duì)記憶的信息進(jìn)行處理,2記憶與思維能力,8,(1)邏輯思維(抽象思維)依靠邏輯進(jìn)行思維。思維過程是串行的。容易形式化。思維過程具有嚴(yán)密性、可靠性。,,112智能的特征,(2)形象思維(直感思維)依據(jù)直覺。思維過程是并行協(xié)同式的。形式化困難。在信息變形或缺少的情況下仍有可能得到比較滿意的結(jié)果。,9,4行為能力(表達(dá)能力),112智能的特征,(3)頓悟思維(靈感思維)不定期的突發(fā)性。非線性的獨(dú)創(chuàng)性及模糊性。穿插于形象思維與邏輯思維之中。,人們的感知能力用于信息的輸入。行為能力信息的輸出。,10,人工智能用人工的方法在機(jī)器(計(jì)算機(jī))上實(shí)現(xiàn)的智能;或者說是人們使機(jī)器具有類似于人的智能。,113人工智能,人工智能學(xué)科一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器(智能計(jì)算機(jī))或智能系統(tǒng),使它能模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。圖靈測試1950年圖靈發(fā)表的計(jì)算機(jī)與智能中設(shè)計(jì)了一個(gè)測試,用以說明人工智能的概念。,11,第1章緒論,11人工智能的基本概念12人工智能的發(fā)展簡史13人工智能研究的基本內(nèi)容14人工智能的主要研究領(lǐng)域,12,12人工智能的發(fā)展簡史,121孕育(1956年之前)公元前,亞里斯多德(ARISTOTLE)三段論培根(FBACON)歸納法萊布尼茨(GWLEIBNITZ)萬能符號(hào)、推理計(jì)算布爾(GBOOLE)用符號(hào)語言描述思維活動(dòng)的基本推理法則1936年,圖靈圖靈機(jī)1943年,麥克洛奇(WMCCULLOCH)、匹茲WPITTSM-P模型,13,12人工智能的發(fā)展簡史,121孕育(1956年之前)美國愛荷華州立大學(xué)的阿塔納索夫教授和他的研究生貝瑞在1937年至1941年間開發(fā)的世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī)(ATANASOFFBERRYCOMPUTER,ABC)”為人工智能的研究奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。,14,122形成(1956年-1969年),1956年夏,當(dāng)時(shí)美國達(dá)特茅斯大學(xué)數(shù)學(xué)助教、現(xiàn)任斯坦福大學(xué)教授麥卡錫和哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)和神經(jīng)學(xué)家、現(xiàn)任MIT教授明斯基、IBM公司信息研究中心負(fù)責(zé)人洛切斯特、貝爾實(shí)驗(yàn)室信息部數(shù)學(xué)研究員香農(nóng)共同發(fā)起,邀請(qǐng)普林斯頓大學(xué)莫爾和IBM公司塞繆爾、MIT的塞爾夫里奇和索羅莫夫以及蘭德公司和卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)的紐厄爾、西蒙等10名年輕學(xué)者在達(dá)特莫斯大學(xué)召開了兩個(gè)月的學(xué)術(shù)研討會(huì),討論機(jī)器智能問題。會(huì)上經(jīng)麥卡錫提議正式采用“人工智能”這一術(shù)語,標(biāo)志著人工智能學(xué)科正式誕生。麥卡錫因而被稱為人工智能之父。此后,美國形成了多個(gè)人工智能研究組織,如紐厄爾和西蒙的CARNEGIERAND協(xié)作組,明斯基和麥卡錫的MIT研究組,塞繆爾的IBM工程研究組等。,15,122形成(1956年-1969年),1956年以后,人工智能的研究在機(jī)器學(xué)習(xí)、定理證明、模式識(shí)別、問題求解、專家系統(tǒng)及人工智能語言等方面都取得了許多引人矚目的成就。1969年,成立了國際人工智能聯(lián)合會(huì)議(INTERNATIONALJOINTCONFERENCESONARTIFICIALINTELLIGENCE,IJCAI)。1970年,創(chuàng)刊了國際性的人工智能雜志(ARTIFICIALINTELLIGENCE)。,16,123發(fā)展(1970年-),20世紀(jì)60年代末,人工智能研究遇到困難,如機(jī)器翻譯。1966年美國顧問委員會(huì)的報(bào)告裁定還不存在通用的科學(xué)文本機(jī)器翻譯,也沒有很近的實(shí)現(xiàn)前景。英國、美國中斷了大部分機(jī)器翻譯項(xiàng)目的資助。1977年,費(fèi)根鮑姆在第五屆國際人工智能聯(lián)合會(huì)議上提出了“知識(shí)工程”概念,推動(dòng)了知識(shí)為中心的研究。1981年,日本宣布第五代計(jì)算機(jī)發(fā)展計(jì)劃,并在1991年展出了研制的PSI-3智能工作站和由PSI-3構(gòu)成的模型機(jī)系統(tǒng)。我國自1978年開始把“智能模擬”作為國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的主要研究課題。1981年成立了中國人工智能學(xué)會(huì)?,F(xiàn)在,人工智能已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)、航空航天、軍事裝備、工業(yè)等眾多領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。,17,第1章緒論,11人工智能的基本概念12人工智能的發(fā)展簡史13人工智能研究的基本內(nèi)容14人工智能的主要研究領(lǐng)域,18,13人工智能研究的基本內(nèi)容,知識(shí)表示知識(shí)表示將人類知識(shí)形式化或者模型化。知識(shí)表示方法符號(hào)表示法、連接機(jī)制表示法。,符號(hào)表示法用各種包含具體含義的符號(hào),以各種不同的方式和順序組合起來表示知識(shí)的一類方法。例如,一階謂詞邏輯、產(chǎn)生式等。連接機(jī)制表示法把各種物理對(duì)象以不同的方式及順序連接起來,并在其間互相傳遞及加工各種包含具體意義的信息,以此來表示相關(guān)的概念及知識(shí)。例如,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。,19,2機(jī)器感知,2機(jī)器感知機(jī)器感知使機(jī)器(計(jì)算機(jī))具有類似于人的感知能力。以機(jī)器視覺MACHINEVISION與機(jī)器聽覺為主。,13人工智能研究的基本內(nèi)容,3機(jī)器思維機(jī)器思維對(duì)通過感知得來的外部信息及機(jī)器內(nèi)部的各種工作信息進(jìn)行有目的的處理。,20,2機(jī)器感知,4機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)(MACHINELEARNING)研究如何使計(jì)算機(jī)具有類似于人的學(xué)習(xí)能力,使它能通過學(xué)習(xí)自動(dòng)地獲取知識(shí)。1957年,ROSENBLATT研制成功了感知機(jī)。,13人工智能研究的基本內(nèi)容,5機(jī)器行為機(jī)器行為計(jì)算機(jī)的表達(dá)能力,即“說”、“寫”、“畫”等能力。,21,第1章緒論,11人工智能的基本概念12人工智能的發(fā)展簡史13人工智能研究的基本內(nèi)容14人工智能的主要研究領(lǐng)域,22,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,1自動(dòng)定理證明,定理證明的實(shí)質(zhì)是證明由前提P得到結(jié)論Q的永真性。1958年,王浩證明了有關(guān)命題演算的全部定理(220條)、謂詞演算中150條定理的85。1965年魯賓遜(ROBINSON)提出了歸結(jié)原理,使機(jī)器定理證明成為現(xiàn)實(shí)。我國著名數(shù)學(xué)家、中國科學(xué)院吳文俊院士把幾何代數(shù)化,建立了一套機(jī)器證明方法,被稱為“吳方法”。,23,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,2博弈下棋、打牌、戰(zhàn)爭等一類競爭性的智能活動(dòng)。1956年,塞繆爾研制出跳棋程序。1991年8月,IBM公司研制的DEEPTHOUGHT2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與澳大利亞象棋冠軍約翰森(DJOHANSEN)舉行了一場人機(jī)對(duì)抗賽,以11平局告終。1996年2月10日至17日,IBM公司的“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與卡斯帕羅夫進(jìn)行了六局比賽,以35比25的總比分贏得這場世人矚目的“人機(jī)大戰(zhàn)”的勝利。,24,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,2博弈2004年6月8日,中國首屆國際象棋人機(jī)對(duì)弈開戰(zhàn)。國際象棋特級(jí)大師諸宸與“紫光之星”筆記本電腦對(duì)陣。諸宸在最后關(guān)頭被電腦抓住破綻,先負(fù)一局。4天后諸宸靈活變陣,但再負(fù)一局。,25,2007年臺(tái)北國際發(fā)明暨技術(shù)交易展覽上,第三代智能機(jī)器人DOC現(xiàn)場表演下棋。,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,26,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,模式識(shí)別(PATTERNRECOGNITION)研究對(duì)象描述和分類方法的學(xué)科。分析和識(shí)別的模式可以是信號(hào)、圖象或者普通數(shù)據(jù)。文字識(shí)別郵政編碼、車牌識(shí)別、漢字識(shí)別。人臉識(shí)別反恐、商業(yè)。物體識(shí)別導(dǎo)彈、機(jī)器人。,3模式識(shí)別,27,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,4機(jī)器視覺,機(jī)器視覺MACHINEVISION或計(jì)算機(jī)視覺COMPUTERVISION是用機(jī)器代替人眼睛進(jìn)行測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過圖像攝取裝置將被攝取的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和寬度、顏色等信息,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),抽取目標(biāo)的特征,根據(jù)判別結(jié)果控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作。機(jī)器視覺應(yīng)用在半導(dǎo)體及電子、汽車、冶金、制藥、食品飲料、印刷、包裝、零配件裝配及制造質(zhì)量檢測等。,28,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,5自然語言理解研究如何讓計(jì)算機(jī)理解人類自然語言,包括回答問題、生成摘要、翻譯等。1957年,在蘇聯(lián)人造衛(wèi)星成功發(fā)射的刺激下,美國國家研究會(huì)大力支持對(duì)俄科技論文的計(jì)算機(jī)翻譯。人們最初以為機(jī)器翻譯只要將雙向詞典及一些詞法知識(shí)放進(jìn)計(jì)算機(jī)就行了。后來發(fā)現(xiàn)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)十分荒謬的錯(cuò)誤。,“THESPIRITISWILLINGBUTTHEFLESHISWEAK”心有余而力不足。俄語“THEWINEISGOODBUTTHEMEATISSPOILED”酒是好的但肉變質(zhì)了。,,,29,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,6智能信息檢索,智能信息檢索系統(tǒng)的功能1能理解自然語言。2具有推理能力。3系統(tǒng)擁有一定的常識(shí)性知識(shí)。,7數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)挖掘的目的是從數(shù)據(jù)庫中找出有意義的模式一組規(guī)則、聚類、決策樹、依賴網(wǎng)絡(luò)或其他方式表示的知識(shí)。數(shù)據(jù)挖掘過程數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、模型評(píng)估及模型應(yīng)用。,30,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,8專家系統(tǒng),專家系統(tǒng)模擬人類專家求解問題的思維過程求解領(lǐng)域內(nèi)的各種問題,其水平可以達(dá)到甚至超過人類專家的水平。1965年費(fèi)根鮑姆研究小組開始研制第一個(gè)專家系統(tǒng)分析化合物分子結(jié)構(gòu)的DENDRAL,1968年完成并投入使用。1971年MIT開發(fā)成功求解一些數(shù)學(xué)問題的MYCSYMA專家系統(tǒng)。拉特格爾大學(xué)開發(fā)的清光眼診斷與治療的專家系統(tǒng)CASNET。1972年斯坦福大學(xué)肖特里菲等人開始研制用于診斷和治療感染性疾病的專家系統(tǒng)MYCIN。1976年斯坦福研究所開始開發(fā)探礦專家系統(tǒng)PROSPECTOR,1980年首次實(shí)地分析華盛頓某山區(qū)地質(zhì)資料,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉬礦。1981年斯坦福大學(xué)研制成功專家系統(tǒng)AM,能模擬人類進(jìn)行概括、抽象和歸納推理,發(fā)現(xiàn)某些數(shù)論的概念和定理。,31,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,9自動(dòng)程序設(shè)計(jì),程序綜合用戶只需要告訴計(jì)算機(jī)要“做什么”,無須說明“怎么做”,計(jì)算機(jī)就可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)程序的設(shè)計(jì)。程序正確性的驗(yàn)證研究出一套理論和方法,通過運(yùn)用這套理論和方法就可以證明程序的正確性。,32,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,10機(jī)器人,20世紀(jì)60年代初,研制出尤尼梅特和沃莎特蘭兩種機(jī)器人。機(jī)器人發(fā)展程序控制機(jī)器人(第一代)、自適應(yīng)機(jī)器人(第二代)、智能機(jī)器人(現(xiàn)代)。,33,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,美國軍用機(jī)器人攜帶火箭,34,美軍排爆機(jī)器人,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,35,美軍投入伊拉克戰(zhàn)場的可攜帶偵察機(jī)器人,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,36,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,,11組合優(yōu)化問題,組合優(yōu)化問題旅行商問題、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、物流中的車輛調(diào)度、智能交通、通信中的路由調(diào)度、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息調(diào)度等NP完全問題用目前知道的最好的方法求解,問題求解需要花費(fèi)的時(shí)間是隨問題規(guī)模增大以指數(shù)關(guān)系增長。,12人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)用大量簡單處理單元經(jīng)廣泛連接而組成的人工網(wǎng)絡(luò),用來模擬大腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。,37,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,分布式人工智能系統(tǒng)以魯棒性作為控制系統(tǒng)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),并具有互操作性,即不同的異構(gòu)系統(tǒng)在快速變化的環(huán)境中,具有交換信息和協(xié)同工作的能力。分布式問題求解把一個(gè)具體的求解問題劃分為多個(gè)相互合作和知識(shí)共享的模塊或者結(jié)點(diǎn)。多智能體系統(tǒng)研究各智能體之間行為的協(xié)調(diào)。,13分布式人工智能與多智能體,38,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,國際知名美籍華裔科學(xué)家傅京孫(KSFU)在1965年首先把人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則用于學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)。智能控制的兩個(gè)顯著特點(diǎn)第一,智能控制是同時(shí)具有知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義世界模型和傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型混合表示的控制過程。第二,智能控制的核心在高層控制,其任務(wù)在于實(shí)際環(huán)境或過程進(jìn)行組織,即決策與規(guī)劃,以實(shí)現(xiàn)廣義問題求解。智能控制的基本類型(1)專家智能控制(2)模糊控制(3)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,14智能控制,39,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,智能仿真是將AI引入仿真領(lǐng)域,建立智能仿真系統(tǒng)。仿真是對(duì)動(dòng)態(tài)模型的實(shí)驗(yàn),即行為產(chǎn)生器在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下驅(qū)動(dòng)模型,從而產(chǎn)生模型行為。仿真是在描述性知識(shí)、目的性知識(shí)及處理知識(shí)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生結(jié)論性知識(shí)。利用AI對(duì)整個(gè)仿真過程(建模、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行及結(jié)果分析)進(jìn)行指導(dǎo),在仿真模型中引進(jìn)知識(shí)表示,改善仿真模型的描述能力,為研究面向目標(biāo)的建模語言打下基礎(chǔ),提高仿真工具面向用戶、面向問題的能力,使仿真更有效地用于決策,更好地用于分析、設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)知識(shí)庫系統(tǒng)。,15智能仿真,40,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,智能CAD(簡稱ICAD)就是把人工智能技術(shù)引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域,建立智能CAD系統(tǒng)。AI幾乎可以應(yīng)用到CAD技術(shù)的各個(gè)方面。從目前發(fā)展的趨勢來看,至少有下述四個(gè)方面(1)設(shè)計(jì)自動(dòng)化。(2)智能交互。(3)智能圖形學(xué)。(4)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集。,16智能CAD,41,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,智能CAI就是把AI引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)領(lǐng)域。ICAI系統(tǒng)一般分成專門知識(shí)、教導(dǎo)策略和學(xué)生模型和自然語言的智能接口。ICAI應(yīng)具備下列智能特征(1)自動(dòng)生成各種問題與練習(xí)。(2)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況自動(dòng)選擇與調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度。(3)在理解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上自動(dòng)解決問題生成解答。(4)具有自然語言生成和理解能力。(5)對(duì)教學(xué)內(nèi)容有理解咨詢能力。(6)能診斷學(xué)生錯(cuò)誤,分析原因并采取糾正措施。(7)能評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。(8)能不斷地在教學(xué)中改善教學(xué)策略。,17智能CAI,42,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,智能管理就是把人工智能技術(shù)引入管理領(lǐng)域,建立智能管理系統(tǒng),研究如何提高計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的智能水平,以及智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論、方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。智能決策就是把人工智能技術(shù)引入決策過程,建立智能決策支持系統(tǒng)。智能決策支持系統(tǒng)是由傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)再加上相應(yīng)的智能部件就構(gòu)成了智能決策支持系統(tǒng)。智能部件可以是專家系統(tǒng)模式、知識(shí)庫模式等。,18智能管理與智能決策,43,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是能綜合處理文字、圖形、圖像和聲音等多種媒體信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。智能多媒體就是將人工智能技術(shù)引入多媒體系統(tǒng),使其功能和性能得到進(jìn)一步發(fā)展和提高。多媒體技術(shù)與人工智能所研究的機(jī)器感知、機(jī)器理解等技術(shù)不謀而合。人工智能的計(jì)算機(jī)視聽覺、語音識(shí)別與理解、語音對(duì)譯、信息智能壓縮等技術(shù)運(yùn)用于多媒體系統(tǒng),將會(huì)使現(xiàn)在的多媒體系統(tǒng)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。,19智能多媒體系統(tǒng),44,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,智能操作系統(tǒng)的基本模型以智能機(jī)為基礎(chǔ),能支撐外層的AI應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)多用戶的知識(shí)處理和并行推理。智能操作系統(tǒng)三大特點(diǎn)并行性支持多用戶、多進(jìn)程,同時(shí)進(jìn)行邏輯推理等分布性把計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源分散而又有聯(lián)系地組織起來,能支持局域網(wǎng)和遠(yuǎn)程網(wǎng)處理智能性一是操作系統(tǒng)處理的是知識(shí)對(duì)象,具有并行推理功能,支持智能應(yīng)用程序運(yùn)行二是操作系統(tǒng)的絕大部分程序使用AI程序編制,充分利用硬件并行推理功能三是具有較高智能程序的自動(dòng)管理維護(hù)功能,如故障的監(jiān)控分析等,幫助維護(hù)人員決策。,20智能操作系統(tǒng),45,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是人們正在研制的新一代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從基本元件到體系結(jié)構(gòu),從處理對(duì)象到編程語言,從使用方法到應(yīng)用范圍,同當(dāng)前的諾依曼型計(jì)算機(jī)相比,都有質(zhì)的飛躍和提高,它將全面支持智能應(yīng)用開發(fā),且自身就具有智能。,21智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng),46,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,智能通信就是把人工智能技術(shù)引入通信領(lǐng)域,建立智能通信系統(tǒng)。智能通信就是在通信系統(tǒng)的各個(gè)層次和環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)智能化。例如在通信網(wǎng)的構(gòu)建、網(wǎng)管與網(wǎng)控、轉(zhuǎn)接、信息傳輸與轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié),都可實(shí)現(xiàn)智能化。這樣,網(wǎng)絡(luò)就可運(yùn)行在最佳狀態(tài),具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)、自修復(fù)等功能。,22智能通信,47,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是將人工智能技術(shù)引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)管理與控制、信息檢索與轉(zhuǎn)換、人機(jī)接口等環(huán)節(jié),運(yùn)用AI的技術(shù)與成果。AI的專家系統(tǒng)、模糊技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可用于網(wǎng)絡(luò)的連接接納控制、業(yè)務(wù)量管制、業(yè)務(wù)量預(yù)測、資源動(dòng)態(tài)分配、業(yè)務(wù)流量控制、動(dòng)態(tài)路由選擇、動(dòng)態(tài)緩沖資源調(diào)度等許多方面。,23智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),48,14人工智能的主要研究領(lǐng)域,人工生命是以計(jì)算機(jī)為研究工具,模擬自然界的生命現(xiàn)象,生成表現(xiàn)自然生命系統(tǒng)行為特點(diǎn)的仿真系統(tǒng)。主要研究進(jìn)化的模式和方式、人工仿生學(xué)、進(jìn)化博弈、分子進(jìn)化、免疫系統(tǒng)進(jìn)化、學(xué)習(xí)等;具有自治性、智能性、反應(yīng)性、預(yù)動(dòng)性和社會(huì)性的智能主體的形式化模型、通信方式、協(xié)作策略;研究生物感悟的機(jī)器人、自治和自適應(yīng)機(jī)器人、進(jìn)化機(jī)器人、人工腦。,24人工生命,第2章知識(shí)表示,教材王萬良人工智能導(dǎo)論(第3版)高等教育出版社,20112,50,第2章知識(shí)表示,人類的智能活動(dòng)主要是獲得并運(yùn)用知識(shí)。知識(shí)是智能的基礎(chǔ)。為了使計(jì)算機(jī)具有智能,能模擬人類的智能行為,就必須使它具有知識(shí)。但知識(shí)需要用適當(dāng)?shù)哪J奖硎境鰜聿拍艽鎯?chǔ)到計(jì)算機(jī)中去,因此,知識(shí)的表示成為人工智能中一個(gè)十分重要的研究課題。本章將首先介紹知識(shí)與知識(shí)表示的概念,然后介紹一階謂詞邏輯、產(chǎn)生式、框架、語義網(wǎng)絡(luò)等當(dāng)前人工智能中應(yīng)用比較廣泛的知識(shí)表示方法,為后面介紹推理方法、專家系統(tǒng)等奠定基礎(chǔ)。,51,第2章知識(shí)表示,21知識(shí)與知識(shí)表示的概念22一階謂詞邏輯表示法23產(chǎn)生式表示法24框架表示法,52,第2章知識(shí)表示,21知識(shí)與知識(shí)表示的概念22一階謂詞邏輯表示法23產(chǎn)生式表示法24框架表示法,53,211知識(shí)的概念,知識(shí)在長期的生活及社會(huì)實(shí)踐中、在科學(xué)研究及實(shí)驗(yàn)中積累起來的對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。知識(shí)把有關(guān)信息關(guān)聯(lián)在一起所形成的信息結(jié)構(gòu)。知識(shí)反映了客觀世界中事物之間的關(guān)系,不同事物或者相同事物間的不同關(guān)系形成了不同的知識(shí)。,信息關(guān)聯(lián)形式“如果,則”如果大雁向南飛,則冬天就要來臨了。,規(guī)則,事實(shí),例如“雪是白色的”?!叭绻^痛且流涕,則有可能患了感冒”。,54,212知識(shí)的特性,1相對(duì)正確性任何知識(shí)都是在一定的條件及環(huán)境下產(chǎn)生的,在這種條件及環(huán)境下才是正確的。,112(十進(jìn)制)1110二進(jìn)制),55,212知識(shí)的特性,不確定性,隨機(jī)性引起的不確定性模糊性引起的不確定性經(jīng)驗(yàn)引起的不確定性不完全性引起的不確定性,知識(shí)狀態(tài)“真”“假”“真”與“假”之間的中間狀態(tài),“如果頭痛且流涕,則有可能患了感冒”,小李很高,56,212知識(shí)的特性,可表示性與可利用性知識(shí)的可表示性知識(shí)可以用適當(dāng)形式表示出來,如用語言、文字、圖形、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。知識(shí)的可利用性知識(shí)可以被利用。,57,213知識(shí)的表示,知識(shí)表示(KNOWLEDGEREPRESENTATION)將人類知識(shí)形式化或者模型化。知識(shí)表示是對(duì)知識(shí)的一種描述,或者說是一組約定,一種計(jì)算機(jī)可以接受的用于描述知識(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。選擇知識(shí)表示方法的原則,(1)充分表示領(lǐng)域知識(shí)。(2)有利于對(duì)知識(shí)的利用。(3)便于對(duì)知識(shí)的組織、維護(hù)與管理。(4)便于理解與實(shí)現(xiàn)。,58,第2章知識(shí)表示,21知識(shí)與知識(shí)表示的概念22一階謂詞邏輯表示法23產(chǎn)生式表示法24框架表示法,59,22一階謂詞邏輯表示法,,60,22一階謂詞邏輯表示法,221命題222謂詞223謂詞公式224謂詞公式的性質(zhì)225一階謂詞邏輯知識(shí)表示方法226一階謂詞邏輯表示法的特點(diǎn),61,命題邏輯研究命題及命題之間關(guān)系的符號(hào)邏輯系統(tǒng)。命題邏輯表示法無法把它所描述的事物的結(jié)構(gòu)及邏輯特征反映出來,也不能把不同事物間的共同特征表述出來。,221命題,命題(PROPOSITION)一個(gè)非真即假的陳述句。若命題的意義為真,稱它的真值為真,記為T。若命題的意義為假,稱它的真值為假,記為F。一個(gè)命題可在一種條件下為真,在另一種條件下為假。,例如33”二元謂詞GREATER5,3“SMITH作為一個(gè)工程師為IBM工作”三元謂詞WORKSSMITH,IBM,ENGINEER,(1)個(gè)體是常量一個(gè)或者一組指定的個(gè)體。,63,222謂詞,,,(2)個(gè)體是變?cè)ㄗ兞浚]有指定的一個(gè)或者一組個(gè)體。,“小李的父親是教師”TEACHERFATHERLI,(3)個(gè)體是函數(shù)一個(gè)個(gè)體到另一個(gè)個(gè)體的映射。,“X5”LESSX,5,(4)個(gè)體是謂詞,“SMITH作為一個(gè)工程師為IBM工作”二階謂詞WORKSENGINEERSMITH,IBM,64,223謂詞公式,,1連接詞(連詞)(1)﹁“否定”(NEGATION)或“非”。(2)∨“析取”(DISJUNCTION)或。(3)∧“合取”(CONJUNCTION)與。,“機(jī)器人不在2號(hào)房間”﹁INROOMROBOT,R2,“李明打籃球或踢足球”PLAYSLIMING,BASKETBALL∨PLAYSLIMING,FOOTBALL,“我喜歡音樂和繪畫”LIKEI,MUSIC∧LIKEI,PAINTING,65,223謂詞公式,1連接詞(連詞)(4)→“蘊(yùn)含”IMPLICATION或“條件”CONDITION。,,“如果劉華跑得最快,那么他取得冠軍?!盧UNSLIUHUA,F(xiàn)ASTER→WINSLIUHUA,CHAMPION,(5)?“等價(jià)”(EQUIVALENCE)或“雙條件”(BICONDITION)。P?Q“P當(dāng)且僅當(dāng)Q”。,66,223謂詞公式,1連接詞(連詞),,謂詞邏輯真值表,67,223謂詞公式,2量詞(QUANTIFIER)(1)全稱量詞(UNIVERSALQUANTIFIER)(X)“對(duì)個(gè)體域中的所有(或任一個(gè))個(gè)體X”。,“所有的機(jī)器人都是灰色的”XROBOTX→COLORX,GRAY,,(2)存在量詞(EXISTENTIALQUANTIFIER)(X)“在個(gè)體域中存在個(gè)體X”。,“1號(hào)房間有個(gè)物體”(X)INROOM(X,R1),68,223謂詞公式,全稱量詞和存在量詞舉例,,XYFX,Y表示對(duì)于個(gè)體域中的任何個(gè)體X都存在個(gè)體Y,X與Y是朋友。XYFX,Y表示在個(gè)體域中存在個(gè)體X,與個(gè)體域中的任何個(gè)體Y都是朋友。XYFX,Y表示在個(gè)體域中存在個(gè)體X與個(gè)體Y,X與Y是朋友。XYFX,Y表示對(duì)于個(gè)體域中的任何兩個(gè)個(gè)體X和Y,X與Y都是朋友。,69,223謂詞公式,全稱量詞和存在量詞出現(xiàn)的次序?qū)⒂绊懨}的意思。例如,XYEMPLOYEEX→MANAGERY,X“每個(gè)雇員都有一個(gè)經(jīng)理?!盰XEMPLOYEEX→MANAGERY,X“有一個(gè)人是所有雇員的經(jīng)理?!?70,223謂詞公式,3謂詞公式定義22可按下述規(guī)則得到謂詞演算的謂詞公式,,1單個(gè)謂詞是謂詞公式,稱為原子謂詞公式。2若A是謂詞公式,則﹁A也是謂詞公式。3若A,B都是謂詞公式,則A∧B,A∨B,A→B,A?B也都是謂詞公式。若A是謂詞公式,則XA,XA也是謂詞公式。有限步應(yīng)用(1)-(4)生成的公式也是謂詞公式。,連接詞的優(yōu)先級(jí)別從高到低排列﹁,∧,∨,→,,71,223謂詞公式,4.量詞的轄域量詞的轄域位于量詞后面的單個(gè)謂詞或者用括弧括起來的謂詞公式。約束變?cè)c自由變?cè)犛騼?nèi)與量詞中同名的變?cè)Q為約束變?cè)煌淖冊(cè)Q為自由變?cè)?,,例如XPX,Y→QX,Y∨RX,YPX,Y→QX,YX的轄域,轄域內(nèi)的變?cè)猉是受(X)約束的變?cè)?,RX,Y中的X是自由變?cè)?。公式中的所有Y都是自由變?cè)?72,224謂詞公式的性質(zhì),1謂詞公式的解釋謂詞公式在個(gè)體域上的解釋個(gè)體域中的實(shí)體對(duì)謂詞演算表達(dá)式的每個(gè)常量、變量、謂詞和函數(shù)符號(hào)的指派。,FRIENDSGEORGE,XFRIENDSGEORGE,SUSIETFRIENDSGEORGE,KATEF,對(duì)于每一個(gè)解釋,謂詞公式都可求出一個(gè)真值
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簡介:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,人工智能,發(fā)展趨勢與產(chǎn)業(yè)化,,凱文祝效國KEVINZHU美國“總統(tǒng)獎(jiǎng)”獲得者斯坦福大學(xué)博士加利福尼亞大學(xué)終身教授/博導(dǎo)/創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師DAOZHU168OUTLOOKCOM,ARTIFICIALINTELLIGENCEAI人工智能的前世今生,,,新技術(shù)發(fā)展的S曲線,,,,AI,,斯坦福AILAB圖像識(shí)別無人駕駛技術(shù),杰出作品人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水下機(jī)器人開源機(jī)器人技術(shù)軟件平臺(tái),人工智能的發(fā)展VIDEO1,220,人類最好的朋友愛寶,L1999年索尼公司的機(jī)器狗“愛寶”讓科技產(chǎn)品愛好者一見傾心。L這款售價(jià)2000美元的機(jī)器狗能夠自由地在房間里走動(dòng),并且能夠?qū)τ邢薜拿钭龀龇磻?yīng)。,,機(jī)器清潔工,L2002年IROBOT公司發(fā)布了ROOMBA真空保潔機(jī)器人。這款造型類似飛盤的產(chǎn)品售出了600多萬臺(tái)。它是史上最成功的家用機(jī)器人。,,機(jī)器人營收突破10億美元,L2004年北美機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的營收突破10億美元。L10億被學(xué)術(shù)界認(rèn)定為產(chǎn)業(yè)化的拐點(diǎn),,SPOTMINI機(jī)器人,,,,,斯坦利自動(dòng)駕駛汽車穿過終點(diǎn),L2005年由斯坦福大學(xué)研發(fā)的斯坦利自動(dòng)駕駛汽車成功越野行駛212公里。L在無人駕駛機(jī)器人挑戰(zhàn)賽中,第一個(gè)穿過終點(diǎn),贏得200萬美元大獎(jiǎng)。,,,SOURCETOPSPEED,,,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的S曲線,,,機(jī)器人,未來機(jī)器人,人工智能是大腦,核心技術(shù),LCOMPUTERVISIONLSENSORS–TOUCH,FEEL,SMELLLVOICERECOGNITIONLNEURALNETWORKSLKNOWLEDGEBASEDSYSTEMSLMACHINELEARNINGDEEPLEARNING,ADAPTIVELEARNINGLBIGDATAALGORISMSL,人工智能邁向大數(shù)據(jù)時(shí)代DEEPLEARNING取得重大突破,L在過去的三十年,深度學(xué)習(xí)一度被認(rèn)為是學(xué)術(shù)界的一個(gè)異類。但近年來在圖像和語音識(shí)別等領(lǐng)域,DEEPLEARNING所取得的突破在全球受到前所未有的關(guān)注。L其概念源于NEURALNETWORK的研究,它模仿人腦的機(jī)制來解釋數(shù)據(jù)。L該技術(shù)的優(yōu)勢在于可以把語音、圖像、視頻甚至金融交易數(shù)據(jù)等復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為精簡數(shù)字化的表達(dá),非常適合大數(shù)據(jù)時(shí)代L當(dāng)下AI在美國各大科技公司受到極大關(guān)注。,智能機(jī)器人的高級(jí)階段自我學(xué)習(xí),LAI是對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過程的模擬。AI不是人的智能,但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。L現(xiàn)階段我們所說的AI,是在人類控制范圍內(nèi)技術(shù)模式的應(yīng)用,是按照人的工程程序設(shè)置,完全受控于人類。L但AI發(fā)展到高級(jí)階段,有些模式可能會(huì)發(fā)生改變。LALPHAGO圍棋機(jī)器人展示出了深度學(xué)習(xí)的巨大潛力。,,QS,?。?D、三二1(認(rèn),NS,A)藝IS,A,IVSL1一Λ)VΘ(SL+ΛZL,人工智能無處不在,L在GOOGLE和FACEBOOK等一些公司里,DEEPLEARNING技術(shù)已經(jīng)在幫助一些服務(wù)識(shí)別圖片中的人臉、識(shí)別智能手機(jī)語音指令、響應(yīng)搜索查詢等。LDEEPLEARNING技術(shù)未來還會(huì)繼續(xù)解決很多其它任務(wù)。它能夠幫助機(jī)器理解自然語言,即人類交流與寫作的自然方式。L它不僅能讓機(jī)器人執(zhí)行任務(wù),還能在工作中進(jìn)行學(xué)習(xí)。有一部分人堅(jiān)信人工智能最終能賦予機(jī)器人“常識(shí)”,即像真人一樣思考的能力。,百萬神經(jīng)元類人腦芯片,L郵票大小、重量只有幾克,但卻集成了54億個(gè)硅晶體管,內(nèi)置了4096個(gè)內(nèi)核,100萬個(gè)“神經(jīng)元”、256億個(gè)“突觸”。L能力相當(dāng)于一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī),功耗卻只有65毫瓦。這就是IBM公布的最新仿人腦芯片TRUENORTH。,,顛覆對(duì)工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)知,LBAXTER工業(yè)機(jī)器人由RETHINKROBOTICS公司研發(fā),這是一款創(chuàng)新人機(jī)互動(dòng)機(jī)器人,具有無可比擬的適應(yīng)性和安全性。L傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的手臂由馬達(dá)驅(qū)動(dòng),而BAXTER手臂的驅(qū)動(dòng)是由馬達(dá)帶動(dòng)彈簧進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)手臂碰到其他物體的時(shí)候,機(jī)器人內(nèi)部的系統(tǒng)可以檢測到可能已經(jīng)“打到人”了,能停下來,比不能停下來的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人更安全。L每臺(tái)售價(jià)僅22萬美元,其成本遠(yuǎn)低于工業(yè)機(jī)器人。,顛覆對(duì)工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)知,LBAXTER更智能,它不需要專門的編程人員和編程系統(tǒng),只需要工人帶動(dòng)它的手臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng),就可以完成一次簡單編程,并用于工業(yè)生產(chǎn)。這就是我們經(jīng)常聽說的“手把手教學(xué)”,,如果機(jī)器人用于自己的互聯(lián)網(wǎng),L歐洲科學(xué)家啟動(dòng)了機(jī)器人地球ROBOEARTHANDROBBRAIN計(jì)劃,試圖讓機(jī)器人共享信息并存儲(chǔ)它們的發(fā)現(xiàn)。這意味著機(jī)器人很快將擁有自己的互聯(lián)網(wǎng)和維基百科。L屆時(shí),當(dāng)機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時(shí),它們能下載數(shù)據(jù),并尋求其他機(jī)器人的幫助,更快地在新環(huán)境下工作。L該研究能通過給機(jī)器人裝備人類創(chuàng)造出來的、不斷豐富的知識(shí)庫,讓機(jī)器人學(xué)會(huì)思考。,,谷歌如何打造人工智能帝國,谷歌一切皆AI,AI乃一切,L語音搜索未來之聲L擁有AI的智能手機(jī)成為個(gè)人智能助理L智能服務(wù)INBOXL知識(shí)圖譜L谷歌閱讀L變不可能為可能,突破人類上線,LINDUSTRIALPERCEPTION公司的3D感知系統(tǒng)讓機(jī)器人可以分辨出物形狀、了解障礙。LBOSTONDYNAMICS公司曾經(jīng)開發(fā)出軍事機(jī)器人BIGDOG,應(yīng)用于戰(zhàn)場上運(yùn)送彈藥及食物等。LREDWOODROBOTICS以研究生產(chǎn)廉價(jià)的機(jī)械臂為主。,,,資本運(yùn)作促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化GOOGLE收購九家機(jī)器人公司,亞馬遜的人工智能,ROBOTKIVAVIDEO2,無人機(jī)送貨,L亞馬遜研發(fā)出PRIMEAIR無人快遞,顧客在網(wǎng)上下單,如果重量在5磅以下,可以選擇無人機(jī)配送,在30分鐘內(nèi)把快遞送到家。L整個(gè)過程無人化,無人機(jī)在物流中心流水線末端自動(dòng)取件,直接飛向顧客。,,L亞馬遜將大數(shù)據(jù)推廣到電商物流平臺(tái)運(yùn)作。L用戶瀏覽基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù),亞馬遜能夠精準(zhǔn)分析客戶的需求。后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)記錄客戶的瀏覽歷史,把客戶感興趣的商品庫存放在離他們最近的運(yùn)營中心。L倉儲(chǔ)運(yùn)營下單后15分鐘內(nèi)可以把訂單處理完出庫,從訂單處理、快速揀選、快速包裝、分揀等一切都由大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),且全程可視化。LCRM客服提供的是7X24小時(shí)不間斷的客戶服務(wù),首次創(chuàng)建了技術(shù)系統(tǒng)識(shí)別和預(yù)測客戶需求,根據(jù)用戶的瀏覽記錄、訂單信息、來電問題,定制化地向用戶推送不同的自助服務(wù)工具,大數(shù)據(jù)可以保證客戶可以隨時(shí)隨地電話聯(lián)系對(duì)應(yīng)的客戶服務(wù)團(tuán)隊(duì)。,智能化的客戶服務(wù),AI革命中崛起的中國力量,哈工大人工智能,L技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先,產(chǎn)品覆蓋工業(yè)生產(chǎn)、餐飲服務(wù)、養(yǎng)老助殘、醫(yī)療康復(fù)、醫(yī)藥食品、防恐防暴、航空航天等領(lǐng)域。,,機(jī)器人足球曾獲世界冠軍,,工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn),大疆無人機(jī),L被稱為無人機(jī)領(lǐng)域的蘋果。L時(shí)代雜志曾將DJI研發(fā)的產(chǎn)品評(píng)為2013年度北美地區(qū)最值得擁有的高科技產(chǎn)品。L應(yīng)用到航拍、遙感測繪、森林防火、電力巡線、搜索及救援、體育、影視廣告等領(lǐng)域。L最近推出一款智能農(nóng)業(yè)噴灑防治無人機(jī),標(biāo)志著無人機(jī)正式進(jìn)入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。,,AI革命中崛起的中國力量,L“黑科技”人臉支付與智能自拍(VIDEO3,230,人工智能的未來,OPENAI,人工智能公司OPENAI,L2015年12月,特斯拉公司創(chuàng)始人ELONMUSK和科技孵化器YCOMBINATOR的掌門人SAMALTMAN宣布成立非盈利性人工智能公司OPENAI。L科研人員在OPENAI可以專心探索面向未來的技術(shù)研究,無需關(guān)心產(chǎn)品和季度盈利,同時(shí)可以將大部分研究成果與需要它的所有人共享。,增強(qiáng)學(xué)習(xí),LOPENAI的目標(biāo)是將那些可能會(huì)成為21世紀(jì)最具革命性的技術(shù)免費(fèi)共享給所有人。LOPENAI已經(jīng)發(fā)布了自己的第一批人工智能軟件GYM,它是一個(gè)利用“增強(qiáng)學(xué)習(xí)”技術(shù)來開發(fā)人工系統(tǒng)的工具包。L增強(qiáng)學(xué)習(xí)是很多科技成果的核心技術(shù),GOOGLE在前段時(shí)間人機(jī)大戰(zhàn)里的功臣ALPHAGO的核心技術(shù)正是增強(qiáng)學(xué)習(xí)。L有了GYM這個(gè)工具包,你可以開發(fā)新一代機(jī)器人系統(tǒng),當(dāng)然也可以和GOOGLE一樣開發(fā)下圍棋的系統(tǒng)。,谷歌的MACHINELEARNING,L2007年11月,谷歌通過發(fā)布安卓手機(jī)開源操作系統(tǒng),為自己在移動(dòng)市場的支配地位奠定了基礎(chǔ)。8年后,安卓獲得了80的市場份額,如今谷歌又故伎重演這次開源的是人工智能。L不久前谷歌公布了機(jī)器學(xué)習(xí)開源平臺(tái)TENSORFLOW。超過50個(gè)谷歌產(chǎn)品已采用了該平臺(tái),以便把深度學(xué)習(xí)當(dāng)作工具來操控。LTENSORFLOW的發(fā)布使得谷歌這家全球最大的互聯(lián)網(wǎng)公司開始占據(jù)人工智能領(lǐng)域的權(quán)威地位。,TENSORFLOW,人工智能領(lǐng)域的安卓,LTENSORFLOW是一個(gè)文件庫,在吸取和輸出數(shù)據(jù)時(shí)具有極高的精度和速度。它使得用戶能夠建造出系統(tǒng),對(duì)諸如照片或音頻等數(shù)據(jù)進(jìn)行分解,并由計(jì)算機(jī)基于這些信息做出關(guān)于未來的決策。LTENSORFLOW系統(tǒng)是一個(gè)完整的獨(dú)立運(yùn)行庫,人們可以編輯它。TENSORFLOW還會(huì)提供學(xué)習(xí)指南和文檔,以供人們了解如何調(diào)整和玩轉(zhuǎn)這個(gè)平臺(tái)。LTENSORFLOW能讓用于優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間減少一百倍。,對(duì)人工智能的擔(dān)憂,L有人擔(dān)憂人工智能被利用去干壞事。MUSK和ALTMAN認(rèn)為,與邪惡人工智能斗爭的最好方式不是限制人工智能的發(fā)展,而是更廣泛地推廣它。L這也是MUSK和ALTMAN能夠吸引一批年輕聰明的理想主義者加入OPENAI這個(gè)新項(xiàng)目的原因之一。LOPENAI的真正力量是能夠減少AI被壟斷的可能性。,展望未來,L成本下降,性能提升(MOORE’SLAWLS曲線跨過拐點(diǎn),迎來大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段L進(jìn)入各行各業(yè)L未來AI取代的不僅僅是藍(lán)領(lǐng)工人,可能還有醫(yī)生、護(hù)士、股票分析師、新聞?dòng)浾?、作家?,,,中國VS美國,LTOE理論(技術(shù)組織生態(tài)圈)L美國擁有更多核心技術(shù)和創(chuàng)新型企業(yè)L中國擁有龐大的市場L雙方會(huì)在民用領(lǐng)域展開合作L大學(xué)的作用L資本的力量,科技資本市場,L美國科技對(duì)接中國市場,美國的科技中國的資本,服務(wù)中國市場,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,凱文祝效國KEVINZHU,美國斯坦福大學(xué)博士加利福尼亞大學(xué)終身教授/博導(dǎo),DAOZHU168OUTLOOKCOM,,
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簡介:人工智能原理第3章非經(jīng)典邏輯,本章內(nèi)容31非經(jīng)典邏輯簡介32模態(tài)邏輯33知道邏輯和信念邏輯34多值邏輯35模糊邏輯參考書目,第3章非經(jīng)典邏輯,31非經(jīng)典邏輯簡介不同邏輯的約定經(jīng)典邏輯和非經(jīng)典邏輯的區(qū)別廣義模態(tài)邏輯,第3章非經(jīng)典邏輯,4,邏輯語言的約定,如前一章所示,邏輯作為一種知識(shí)表示,可稱之為形式化的語言不同的邏輯在表示客觀世界時(shí)有各自的特點(diǎn)約定若干邏輯語言的約定,第3章非經(jīng)典邏輯,5,經(jīng)典邏輯與非經(jīng)典邏輯的區(qū)別1,人工智能研究把邏輯作為重現(xiàn)智能的手段,其應(yīng)用是廣泛而深入的經(jīng)典邏輯(命題邏輯和一階邏輯)在長期的實(shí)踐中逐漸暴露出對(duì)許多應(yīng)用領(lǐng)域力不從心,促使新的邏輯流派不斷涌現(xiàn)經(jīng)典邏輯和非經(jīng)典邏輯之間的主要區(qū)別1演繹還是歸納BACON等倡導(dǎo)的歸納法打破了演繹方法的一統(tǒng)天下,歸納邏輯在AI中也有重要地位,第3章非經(jīng)典邏輯,6,經(jīng)典邏輯與非經(jīng)典邏輯的區(qū)別2,2二值還是多值經(jīng)典的二值邏輯描述能力不足,是對(duì)客觀世界的過分簡單的抽象,提出多值和模糊邏輯3是否遵守傳統(tǒng)數(shù)理邏輯運(yùn)算法則如排中律、否定之否定、狄摩根律甚至恒等律在一些非經(jīng)典邏輯(多值邏輯)中不再成立4是否引進(jìn)額外算子經(jīng)典邏輯只能回答絕對(duì)是非判斷的問題,但面臨“可能、必然、應(yīng)該”等問題時(shí)就顯得無能為力,需要引入額外的模態(tài)算子,即模態(tài)邏輯,第3章非經(jīng)典邏輯,7,經(jīng)典邏輯與非經(jīng)典邏輯的區(qū)別3,5單調(diào)還是非單調(diào)經(jīng)典邏輯的信念是已知的事實(shí)(定理)是充分可信的,不會(huì)隨著新事實(shí)的發(fā)現(xiàn)而使舊事實(shí)變假。所謂單調(diào)的。實(shí)際上這不符合客觀認(rèn)識(shí)規(guī)律,因?yàn)樾碌氖聦?shí)推翻舊的真理的情況時(shí)常發(fā)生。這是認(rèn)識(shí)的非單調(diào)性經(jīng)典邏輯是演繹的、二值的、單調(diào)的,而不遵守其中的一個(gè)原則,就是非經(jīng)典的非經(jīng)典邏輯缺少統(tǒng)一的理論體系,各種方法有較大的區(qū)別,第3章非經(jīng)典邏輯,8,非經(jīng)典邏輯與模態(tài)邏輯,我們選擇一些具有邏輯形式、采用經(jīng)典邏輯語法框架的非經(jīng)典邏輯加以介紹部分廣義模態(tài)邏輯包括模態(tài)邏輯、知道邏輯、信念邏輯多值邏輯模糊邏輯模態(tài)邏輯是在經(jīng)典邏輯的框架下引入模態(tài)算子(也叫模態(tài)詞),模態(tài)詞的不同解釋導(dǎo)致不同的模態(tài)邏輯,第3章非經(jīng)典邏輯,9,廣義模態(tài)邏輯1,相對(duì)于“可能/必然”的解釋,其他對(duì)模態(tài)詞的不同解釋,就得到了廣義模態(tài)邏輯。較老的有真理論模態(tài)邏輯?關(guān)于“必然”的模態(tài)邏輯,模態(tài)算子的解釋“必然、可能”,標(biāo)準(zhǔn)的模態(tài)邏輯認(rèn)識(shí)論模態(tài)邏輯?關(guān)于“知道”的模態(tài)邏輯,模態(tài)算子的解釋“知道、認(rèn)可”,知道邏輯道義論模態(tài)邏輯?關(guān)于“應(yīng)該”的模態(tài)邏輯,模態(tài)算子的解釋“應(yīng)該、允許”,信念邏輯,第3章非經(jīng)典邏輯,10,廣義模態(tài)邏輯2,較新的有經(jīng)驗(yàn)論模態(tài)邏輯?關(guān)于經(jīng)驗(yàn)的模態(tài)邏輯,模態(tài)詞“一貫、偶然、經(jīng)驗(yàn)地、有先例地”時(shí)序邏輯?關(guān)于時(shí)間次序狀態(tài)演變次序的模態(tài)邏輯,模態(tài)詞“永遠(yuǎn)、將會(huì)、下個(gè)、直到”,第3章非經(jīng)典邏輯,32模態(tài)邏輯模態(tài)邏輯的語法命題模態(tài)邏輯系統(tǒng)/T系統(tǒng)及其性質(zhì)可能世界模態(tài)邏輯的語義/模態(tài)邏輯的模型標(biāo)準(zhǔn)模型及模型中關(guān)系,第3章非經(jīng)典邏輯,12,模態(tài)邏輯的提出,實(shí)際上,模態(tài)邏輯的歷史和經(jīng)典邏輯一樣長,最先由ARISTOTLE提出波斯海戰(zhàn)問題明天波斯和雅典將發(fā)生海戰(zhàn)對(duì)于明天才知道真假的命題,經(jīng)典邏輯無法回答是或否1918年美國LEWIS在研究實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵悖論時(shí)重新提出模態(tài)邏輯根源P→Q經(jīng)典定義P→Q等價(jià)于?P∨QLEWIS提出用嚴(yán)格蘊(yùn)涵來定義P→Q等價(jià)于“不可能P∧?Q”,引出了“可能”問題,第3章非經(jīng)典邏輯,13,模態(tài)邏輯的算子,模態(tài)邏輯的語法和系統(tǒng)模態(tài)算子必然算子□A稱為必然A可能算子◇A稱為可能A□﹁A→B表示A必然不能推出B;同樣﹁◇A→B表示A不可能推出B,第3章非經(jīng)典邏輯,14,模態(tài)邏輯的合式公式,模態(tài)邏輯的合式公式1任何一個(gè)一階謂詞演算(命題演算)的合式公式都是模態(tài)邏輯的合式公式;2若A是模態(tài)邏輯的合式公式,則□A是合式公式;3若A是模態(tài)邏輯的合式公式,則◇A是合式公式;4若A和B是模態(tài)邏輯的合式公式,﹁A,A∨B,A∧B,A→B,A≡B←→都是合式公式;5除此以外再無別的合式公式。,第3章非經(jīng)典邏輯,15,命題模態(tài)邏輯,命題模態(tài)邏輯系統(tǒng)定義一組稱為公理的命題模態(tài)合式公式和一組推導(dǎo)規(guī)則取如下形式且該合式公式組在此推導(dǎo)規(guī)則下封閉,則這些公理和推導(dǎo)規(guī)則構(gòu)成一個(gè)命題模態(tài)邏輯系統(tǒng)命題模態(tài)邏輯系統(tǒng)包括T系統(tǒng),也稱NSK正規(guī)系統(tǒng),以及LEWIS引入的5個(gè)模態(tài)邏輯系統(tǒng)S1~S5,第3章非經(jīng)典邏輯,16,T系統(tǒng)1,T系統(tǒng)的定義T系統(tǒng)中邏輯運(yùn)算定義3個(gè)基本邏輯聯(lián)結(jié)詞運(yùn)算符為﹁、∨、□,其他邏輯運(yùn)算符為1A→B定義為﹁A∨B2A∧B定義為﹁﹁A∨﹁B3A≡B定義為A→B∧B→A4◇A定義為﹁□﹁A,第3章非經(jīng)典邏輯,17,T系統(tǒng)2,引入嚴(yán)格蘊(yùn)含符?和嚴(yán)格等價(jià)符,并規(guī)定若A、B為合式公式,則A?B也是合式公式;若A、B為合式公式,則AB也是合式公式即5A?B定義為□A→B6AB定義為A?B∧B?A,第3章非經(jīng)典邏輯,18,T系統(tǒng)3,T系統(tǒng)的公理系統(tǒng)與∨、□、→有關(guān)1T1A∨A→A2T2A→A∨B3T3A∨B→B∨A4T4A→B→C∨A→C∨B5T5□A→A6T6□A→B→□A→□B對(duì)于NSK系統(tǒng)來說,則加上所有永真式,第3章非經(jīng)典邏輯,19,T系統(tǒng)4,T系統(tǒng)的推導(dǎo)規(guī)則1代入規(guī)則若P是A中變量,A為合式公式,且能被T公理系統(tǒng)證明記作├A,B為任一合式公式,用B代入A中的P得到A’,則有├A’2分離規(guī)則由├A→B和├A,得├B3必然規(guī)則由├A得├□ANSK中只把2列為推導(dǎo)規(guī)則,公理系統(tǒng)亦不同,但等價(jià),第3章非經(jīng)典邏輯,20,T系統(tǒng)5,T系統(tǒng)是最弱的命題模態(tài)系統(tǒng),即T系統(tǒng)中成立的公理和推導(dǎo)規(guī)則,在其他命題模態(tài)系統(tǒng)中也成立T系統(tǒng)的性質(zhì)共17條1A→◇A2AB→□A≡□B3□A∧B≡□A∧□B4□A≡B≡AB,第3章非經(jīng)典邏輯,21,T系統(tǒng)6,5□A≡﹁◇﹁A6﹁◇A∨B≡﹁◇A∧﹁◇B7◇A∨B≡◇A∨◇B8A0}模糊子集的高度HAMAX{?AX|∈A},74,模糊子集2,第3章非經(jīng)典邏輯,例1“老年人”的范圍可用隸屬函數(shù)?OLDX來表示老年人集合這個(gè)隸屬函數(shù)表明人從50歲以后開始步入老年。X55,?OLDX05;X60,?OLDX08;X80,?OLDX≈1097★,75,模糊子集3,第3章非經(jīng)典邏輯,例2自然數(shù)集合中“小的數(shù)”,其模糊子集可以用下面的隸屬函數(shù)刻劃基底集為自然數(shù),則?MIN01肯定是小的數(shù)?MIN1100/101?1就是小的數(shù)?MIN1005差不多是小的數(shù)?MIN100?01難說是小的數(shù)?MIN1000?0不能是小的數(shù)★,76,模糊子集4,第3章非經(jīng)典邏輯,ZADEH給出了模糊子集的另一種表示法隸屬度/基元表示如模糊子集“青年”0/1502/1606/1709/1809/191/20~2509/26可以寫成如下形式當(dāng)基底集為有窮或當(dāng)基底集為無窮,77,模糊與概率的區(qū)別,第3章非經(jīng)典邏輯,模糊與概率的區(qū)別雖然同屬于非精確描述,但概率現(xiàn)象的每個(gè)具體結(jié)果是確定的“非此即彼”;模糊現(xiàn)象的結(jié)果是非確定的“亦此亦彼”模糊的基礎(chǔ)是概率,78,模糊集合運(yùn)算1,第3章非經(jīng)典邏輯,模糊集合運(yùn)算1空集判斷設(shè)A為U的模糊子集,當(dāng)且僅當(dāng)?X?U,?AX0時(shí),A為空集,記為?;2A包含于BA、B為U的任意模糊子集,對(duì)?X?U,?AX??BX,記為A?B;3A等于B對(duì)?X?U,?AX?BX,記為AB;4A的補(bǔ)集?A{|X?U},79,模糊集合運(yùn)算2,第3章非經(jīng)典邏輯,5A與B的并集A?B{|X?U}6A與B的交集A?B{|X?U}7A與B的差集A?B{|X?U},顯然有?AU?A,80,模糊集合運(yùn)算的性質(zhì),第3章非經(jīng)典邏輯,運(yùn)算的性質(zhì)1交換律A∪BB∪A,A∩BB∩A2冪等律A∪AA∩AA3分配律A∪B∩CA∪B∩A∪CA∩B∪CA∩B∪A∩C4狄摩根律~A∪B~A∩~B~A∩B~A∪~B5A?B∪CA?B∩A?CA?B∩CA?B∪A?C6A∩B?A?A∪B7A?B當(dāng)且僅當(dāng)A∩BA當(dāng)且僅當(dāng)A∪BB,81,例子,第3章非經(jīng)典邏輯,證明性質(zhì)7作為例子。證明由A?B定義知?AX??BX,所以?A?BMIN?AX,?BX?AX,即A∩BA;同理,?A?BMAX?AX,?BX?BX,即A∪BB★,82,模糊關(guān)系,第3章非經(jīng)典邏輯,模糊關(guān)系的定義集合U1~UN的笛卡兒乘積U1UN為基底集的任一模糊子集R稱為U1UN間的一個(gè)N元模糊關(guān)系FUZZYRELATION,特別地,UN的任一模糊子集稱為U上的一個(gè)N元模糊關(guān)系模糊關(guān)系的表示在傳統(tǒng)的有窮二元關(guān)系的表示方法基礎(chǔ)上加上隸屬度數(shù)據(jù)加權(quán),作為二元模糊關(guān)系的表示有向圖方法矩陣方法,83,模糊關(guān)系的例子,第3章非經(jīng)典邏輯,例子設(shè)U{1,2,3,4,5},U上“遠(yuǎn)小于”關(guān)系可用U2的模糊子集R表示,其加權(quán)有向圖和關(guān)系矩陣如下圖所示,84,從多值邏輯到模糊邏輯1,第3章非經(jīng)典邏輯,把三值邏輯推廣到任意N值邏輯N≥3甚至無窮多值邏輯,L氏三值邏輯是構(gòu)造模糊邏輯的最佳基礎(chǔ)恒等律成立L氏無窮多值邏輯的真值計(jì)算規(guī)則1VT1,VF02V﹁P1VP3VP∧QMINVP,VQ4VP∨QMAXVP,VQ5VP→QMIN1,1VPVQ6VP≡QMINVP→Q,VQ→P此時(shí)U已經(jīng)成為無窮多個(gè)真值0,1區(qū)間中的一個(gè),85,從多值邏輯到模糊邏輯2,第3章非經(jīng)典邏輯,進(jìn)一步引入模糊變量和模糊謂詞,使模糊命題邏輯過渡到模糊謂詞邏輯符號(hào)集定義1真值0,1內(nèi)所有值但是一個(gè)確定的值2聯(lián)結(jié)符和量詞5個(gè)、2個(gè)同普通邏輯;3常量N目函數(shù)常量FN,當(dāng)N0時(shí)為普通常量;N目謂詞常量PN此為模糊謂詞,當(dāng)N0時(shí)為普通命題常量即真值;4變量普通變量,取值在某個(gè)個(gè)體域中;模糊變量真值的變化,取值在0,1區(qū)間。,86,從多值邏輯到模糊邏輯3,第3章非經(jīng)典邏輯,合式公式定義1項(xiàng)普通常量A、普通變量X、函數(shù);2原子公式命題常量、模糊變量、N元謂詞常量;合式公式原子公式、合式公式用聯(lián)結(jié)詞聯(lián)結(jié)的公式、帶量化的合式公式其中的約束變量為普通變量。滿足上述定義的系統(tǒng)可稱之為L氏模糊邏輯,87,模糊真與模糊假,第3章非經(jīng)典邏輯,?永真的一個(gè)合式公式中的普通和模糊變量無論如何取值,該公式的真值均大于或等于?,則稱其為?永真的;反之,若該公式的真值均小于或等于?,則稱其為?永假的。不是Λ永真的,稱之為Λ可假的;不是Λ永假的,稱之為Λ可真的通常一個(gè)取值為1/2的永真式稱為模糊真的,同理,取值為1/2的永假式稱為模糊假的。這里真假已經(jīng)是相對(duì)的了,88,ZADEH模糊邏輯1,第3章非經(jīng)典邏輯,將取值進(jìn)一步模糊化,而不是一個(gè)確定的值。使模糊變量和模糊謂詞的取值為0,1區(qū)間上的模糊子集需要引入新的表示方式/此時(shí)稱為ZZADEH氏模糊邏輯非形式地描述ZADEH模糊邏輯的真值,從語義上規(guī)定1一元模糊謂詞的真值為U上的模糊子集,N元模糊謂詞為U上的N元模糊關(guān)系由多個(gè)分量組成的模糊子集,因此賦值映射VATOMIC→0,1確定了VPX1~XNA當(dāng)且僅當(dāng)?PX1~XNAA?0,1,X1~XN?U,89,ZADEH模糊邏輯2,第3章非經(jīng)典邏輯,注意此處A值不止一個(gè),因?yàn)橛卸鄠€(gè)U上對(duì)象;即對(duì)于每個(gè)X值?U,PX都對(duì)應(yīng)一個(gè)A/多個(gè)A值構(gòu)成了一個(gè)模糊子集(參見下面關(guān)于大數(shù)的例子)2真值聯(lián)結(jié)詞、量詞規(guī)定為模糊真值函數(shù),擴(kuò)展V為VV上一個(gè)波浪線V?A1?VAVA?BMAXVA,VBVA?BMINVA,VBVA?BMAXV?A,MINVA,VBV?A?A?B,90,ZADEH模糊邏輯3,第3章非經(jīng)典邏輯,V?XAINFVA,當(dāng)U為無限集時(shí)取下確界;V?XAMINVA,當(dāng)U為有限集時(shí)V?XASUPVA,當(dāng)U為無限集時(shí)取上確界;V?XAMAXVA,當(dāng)U為有限集時(shí)滿足如上規(guī)定的系統(tǒng)稱為Z氏模糊邏輯L氏模糊邏輯和Z氏模糊邏輯的不同之處在于真值取值不同,前者在0,1區(qū)間,后者為0,1區(qū)間上的模糊子集。,91,ZADEH模糊邏輯4,第3章非經(jīng)典邏輯,ZADEH模糊邏輯的推理規(guī)則這里A和A’、B和B’均為謂詞相同但程度可以不同的模糊謂詞,具體說明參見下例B’真值計(jì)算如下VB’VA?B?VA’注意這里使用近似推理規(guī)則,是對(duì)語義規(guī)定的,而非形式的,92,Z氏模糊邏輯例子1,第3章非經(jīng)典邏輯,例子設(shè)P、Q均為U{1,2,3,4,5}上的一元模糊謂詞,PX表示X是大數(shù);QX表示X是可取的其對(duì)應(yīng)的模糊子集分別為?P0/101/203/309/41/5表示模糊集合?Q01/102/204/309/41/5則“如果X大,那么X可取”可用公式PX?QX表示,且對(duì)應(yīng)的模糊子集為PX?QX1/109/207/309/41/5,93,Z氏模糊邏輯例子2,第3章非經(jīng)典邏輯,PX?QX1/109/207/309/41/5對(duì)于上述取值,是按照計(jì)算公式VP?QMAXV?P,MINVP,VQ來計(jì)算的,當(dāng)X1時(shí),VP?QMAX10,MIN0,011/當(dāng)X2時(shí),VP?QMAX101,MIN01,0209,如此等等如果令P’X表示X是較大數(shù)/Q’X表示X較可取。此時(shí),P和P’均表示大數(shù),而其程度分別為“大”和“較大”,同理可說明Q和Q’,94,第3章非經(jīng)典邏輯,按照模糊邏輯的近似推理規(guī)則有若P’0/104/208/31/41/5顯然,P’對(duì)“大”的認(rèn)同比P寬松則Q’的元素真值計(jì)算依次為VQ’1VP1?Q1?VP’1100VQ’20904036最后Q’0/1036/2056/309/41/5★,
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簡介:人工智能與機(jī)器人,2,17機(jī)器人技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)內(nèi)容,13機(jī)器人分類,11機(jī)器人發(fā)展史,12機(jī)器人的定義,16機(jī)器人相關(guān)主要技術(shù)與學(xué)科,15機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn),14機(jī)器人化機(jī)器,18機(jī)器人技術(shù)展望,3,機(jī)器人的模樣一定要像人嗎,有些人認(rèn)為,最高級(jí)的機(jī)器人要做的和人一模一樣,其實(shí)非也。實(shí)際上,機(jī)器人是利用機(jī)械傳動(dòng)、現(xiàn)代微電子技術(shù)組合而成的一種能模仿人某種技能的機(jī)械電子設(shè)備,他是在電子、機(jī)械及信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。然而,機(jī)器人的樣子不一定必須像人,只要能自主完成人類所賦予他的任務(wù)與命令,就屬于機(jī)器人大家族的成員。,4,11機(jī)器人發(fā)展史,111古代機(jī)器人,公元前1066前771,列子湯問篇記載,我國西周時(shí)代,木偶工匠偃師,向周武穆王獻(xiàn)上“木制伶人”,能歌善舞,栩栩如生。,春秋后期,我國著名的木匠魯班,在機(jī)械方面也是一位發(fā)明家,公元前400至350年,墨子魯問篇記載“公輸子(魯班)削竹木以為鵲,他曾制造過一只木鳥,成而飛之,三日不下”。,公元前2世紀(jì),亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了自動(dòng)機(jī)以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的會(huì)動(dòng)的雕像,可以自己開門、借助蒸汽唱歌。,5,公元25220年,東漢時(shí)期,發(fā)明了“記里鼓車”,它靠傳動(dòng)齒輪和凸輪杠桿等機(jī)械驅(qū)動(dòng),車行一里,車上木人受凸輪的牽動(dòng),由繩索拉起木人右臂擊鼓,無需人手工測量計(jì)程。,6,指南車,它與指南針利用地磁效應(yīng)不同,它是利用齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng),由車上木人指示方向,不論車子轉(zhuǎn)向何方,木人的手始終指向南方。,7,后漢三國時(shí)期,三國志諸葛亮傳載“九年,亮復(fù)出祁山,以木牛運(yùn)”,“十二年春,亮悉大眾由斜谷出,以流馬運(yùn)”。木牛流馬“口內(nèi)舌頭扭轉(zhuǎn),即不能動(dòng)彈;再扭回來,復(fù)奔跑如飛?!薄鞍徇\(yùn)糧米,甚是便利。牛馬皆不水食,可以晝夜搬運(yùn)不絕也”。,8,1738年,法國天才技師杰克戴瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨,它會(huì)嘎嘎叫,會(huì)游泳和喝水,還會(huì)進(jìn)食和排泄。,進(jìn)入自動(dòng)機(jī)械時(shí)期,第一次工業(yè)革命,112近代機(jī)器人,9,1662年,日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動(dòng)機(jī)器玩偶,并在大阪的道頓堀演出。1738年,法國天才技師杰克戴瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨,它會(huì)嘎嘎叫,會(huì)游泳和喝水,還會(huì)進(jìn)食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機(jī)械化而進(jìn)行醫(yī)學(xué)上的分析。,10,1773年,在當(dāng)時(shí)的自動(dòng)玩偶中,最杰出的要數(shù)瑞士的鐘表匠杰克道羅斯和他的兒子利路易道羅斯。他們連續(xù)推出了自動(dòng)書寫玩偶、自動(dòng)演奏玩偶等,他們創(chuàng)造的自動(dòng)玩偶是利用齒輪和發(fā)條原理而制成的現(xiàn)在保留下來的最早的機(jī)器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶,它制作于二百年前,兩只手的十個(gè)手指可以按動(dòng)風(fēng)琴的琴鍵而彈奏音樂,現(xiàn)在還定期演奏供參觀者欣賞,展示了古代人的智慧。,11,1893年摩爾制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動(dòng)雙腿沿圓周走動(dòng)。進(jìn)入20世紀(jì)后,機(jī)器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持,一些適用化的機(jī)器人相繼問世,1927年美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個(gè)機(jī)器人“電報(bào)箱”,并在紐約舉行的世界博覽會(huì)上展出。它是一個(gè)電動(dòng)機(jī)器人,裝有無線電發(fā)報(bào)機(jī),可以回答一些問題,但該機(jī)器人不能走動(dòng)。,12,1920年,捷克作家卡雷爾卡佩克發(fā)表了科幻劇本羅薩姆的萬能機(jī)器人??ㄅ蹇嗽趧”局邪呀菘苏Z“ROBOTA”寫成了“ROBOT”,引起了大家的廣泛關(guān)注,被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。,1939年美國紐約世博會(huì)上展出了西屋電氣公司制造的家用機(jī)器人ELEKTRO。它由電纜控制,可以行走,會(huì)說77個(gè)字,甚至可以抽煙,不過離真正干家務(wù)活還差得遠(yuǎn),但它讓人們對(duì)家用機(jī)器人的憧憬變得更加具體。,13,1950年,美國作家埃薩克阿西莫夫在他的科幻小說I,ROBOT中首次使用了“ROBOTICS”,即“機(jī)器人學(xué)”。,機(jī)器人三定律THREELAWSOFROBOTICS,AROBOTMAYNOTINJUREAHUMANBEINGOR,THROUGHINACTION,ALLOWAHUMANBEINGTOCOMETOHARM機(jī)器人不得傷害人類,或看到人類受到傷害而袖手旁觀。,AROBOTMUSTOBEYORDERSGIVENITBYHUMANBEINGSEXCEPTWHERESUCHORDERSWOULDCONFLICTWITHTHEFIRSTLAW在不違反第一定律的前提下,機(jī)器人必須絕對(duì)服從人類給與的任何命令。,AROBOTMUSTPROTECTITSOWNEXISTENCEASLONGASSUCHPROTECTIONDOESNOTCONFLICTWITHTHEFIRSTORSECONDLAW在不違反第一定律和第二定律的前提下,機(jī)器人必須盡力保護(hù)自己。,14,1954年美國人(GEORGECDEVOL)喬治德沃爾制造出世界上第一臺(tái)可編程的機(jī)器人,并在1956年獲得美國專利。這種機(jī)械手能按照不同的程序從事不同的工作,具有通用性和靈活性。1960年,CONDER公司購買專利并制造了樣機(jī)。,113現(xiàn)代機(jī)器人,現(xiàn)代機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)中期,其技術(shù)背景是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的發(fā)展,以及原子能的開發(fā)利用。,自1946年第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問世以來,計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步,向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。,15,1959年德沃爾與美國發(fā)明家約瑟夫英格伯格聯(lián)手制造出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。,1962年,美國萬能自動(dòng)化(UNIMATION)公司的第一臺(tái)機(jī)器人UNIMATE在美國通用汽車公司(GM)投入使用標(biāo)志著第一代機(jī)器人的誕生。,1961年,UNIMATION公司(通用機(jī)械公司)成立,生產(chǎn)和銷售了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器“UNIMATE”,即萬能自動(dòng)之意。,隨后,成立了世界上第一家機(jī)器人制造工廠美國萬能自動(dòng)化(UNIMATION)公司。由于英格伯格長期對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和宣傳,被稱為“工業(yè)機(jī)器人之父”。,16,1962年,AMF(機(jī)械與鑄造)公司,研制出一臺(tái)數(shù)控自動(dòng)通用機(jī),取名“VERSATRAN”,即多用途搬運(yùn)之意,并以“INDUSTRIALROBOT”為商品廣告投入市場。與UNIMATION公司生產(chǎn)的UNIMATE一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機(jī)器人,并出口到世界各國,掀起了全世界對(duì)機(jī)器人和機(jī)器人研究的熱潮。,17,傳感器的應(yīng)用,1961年恩斯特采用的觸覺傳感器,1962年托莫維奇和博尼在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器,1963年麥卡錫則開始在機(jī)器人中加入視覺傳感系統(tǒng),1965年MIT推出了世界上第一個(gè)帶有視覺傳感器,能識(shí)別并定位積木的機(jī)器人系統(tǒng),1965年約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室研制出BEAST機(jī)器人。能通過聲納系統(tǒng)、光電管等裝置,根據(jù)環(huán)境校正自己的位置,“有感覺”的機(jī)器人,18,20世紀(jì)60年代中期開始,美國麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、英國愛丁堡大學(xué)等陸續(xù)成立了機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。開始向人工智能進(jìn)發(fā),1968年美國斯坦福研究所公布他們研發(fā)成功的機(jī)器人SHAKEY。它帶有視覺傳感器,成為第一個(gè)運(yùn)用邏輯思維自行定位物體,并在物體周圍移動(dòng)的智能機(jī)器人。不過控制它的計(jì)算機(jī)有一個(gè)房間那么大。SHAKEY可以算是世界第一臺(tái)智能機(jī)器人。,19,1967年,UNIMATION公司第一臺(tái)噴涂用機(jī)器人出口到日本川崎重工業(yè)公司。,1968年,第一臺(tái)智能機(jī)器人SHAKEY在斯坦福研究所誕生。1972年,IBM公司開發(fā)出直角坐標(biāo)機(jī)器人。1973年,CINCINNATIMILACRON公司推出T3型機(jī)器人。,20,1973年美國辛辛那提米拉克龍(CINCINNATIMILACRON)公司推出了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人T3,可以力舉超過100磅重的物體,并且可追蹤在裝配線上工件,被譽(yù)為“未來工具”。第一次機(jī)器人和小型計(jì)算機(jī)結(jié)合,1978年美國萬能自動(dòng)化UNIMATION公司推出通用工業(yè)機(jī)器人PUMA,標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。,21,1978年,第一臺(tái)PUMA機(jī)器人在UNIMATION公司誕生。,1982年,WESTINGHOUSE公司兼并UNIMATION公司,隨后又賣給了瑞士的STAUBLI公司。1990年,CINCINNATIMILACRON公司被瑞士ABB公司兼并。,22,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高,移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人的視覺和觸覺等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。80年代,將具有感覺、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱為智能機(jī)器人,這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用,而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間,水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問世,許多夢想成為了現(xiàn)實(shí)。,23,24,1997年7月4日,攜帶火星探路者的飛船著陸火星。探路者名叫“索杰納”,是一個(gè)小型機(jī)器人6輪探測車,重10公斤,造價(jià)2500萬美元。它具有人工智能,使用太陽能動(dòng)力。它的行駛速度最快為每分鐘2英尺。它專找?guī)r石爬,目的是搜集有關(guān)巖石成分的數(shù)據(jù)。,1984年英格伯格再推機(jī)器人HELPMATE,這種機(jī)器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年,他還預(yù)言“我要讓機(jī)器人擦地板,做飯,出去幫我洗車,檢查安全”。,25,1998年世界著名玩具廠商丹麥樂高LEGO公司推出機(jī)器人MINDSTORMS套件,讓機(jī)器人制造變得跟搭積木一樣,相對(duì)簡單又能任意拼裝,使機(jī)器人開始走入個(gè)人世界,同時(shí)掀起了機(jī)器人教育的熱潮。,26,1999年日本索尼公司推出犬型機(jī)器人愛寶AIBO,創(chuàng)造過20分鐘內(nèi)賣掉3000只的紀(jì)錄,被搶購一空,從此娛樂機(jī)器人成為目前機(jī)器人邁進(jìn)普通家庭的途徑之一。,AIBO人工智能機(jī)器人(ARTIFICIALINTELLIGENCEROBOT)的縮寫,27,2002年5月2日,紐約證交所,本田制造的名叫阿西(ASIMO)四英尺高的白色機(jī)器人搖響開市鈴聲,慶祝本田在美國上市25周年,搖響了機(jī)器智能時(shí)代的開始。,ADVANCED新紀(jì)元STEPIN進(jìn)入INNOVATIVE創(chuàng)新MOBILITY移動(dòng)工具,28,SONY公司的QRIO,QRIO的四個(gè)型號(hào)擁有各自不同的性格KEN的性格為對(duì)宇宙及科學(xué)等感興趣的知識(shí)探求型,知識(shí)淵博且有獨(dú)到的見解,特長為猜謎及健談,具有與人自然交流的談話能力;AUDREY屬于喜歡小孩子的穩(wěn)重和藹型,特長為朗讀連環(huán)畫,具有使人開心的對(duì)話技術(shù);CHARLIE屬于喜歡電影及音樂的逗人開心型,擅長舞蹈與運(yùn)動(dòng),能夠進(jìn)行全身協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)控制,可以隨音樂起舞;MARCO對(duì)時(shí)裝及藝術(shù)感興趣,活潑但“不夠穩(wěn)重”,特長為唱歌,可以根據(jù)聲音合成展示豐富的音樂內(nèi)容。,QRIO最吸引人的不是功能上的進(jìn)步,而是它完全模擬人類獨(dú)有的“性格”。,29,2002年丹麥IROBOT公司推出了吸塵器機(jī)器人ROOMBA,它擁有的數(shù)學(xué)運(yùn)算法自動(dòng)設(shè)計(jì)行進(jìn)路線,可以能避開障礙,察覺陡坡以免摔下樓梯,還能在電量不足時(shí),自動(dòng)駛向充電座。ROOMBA是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機(jī)器人。,30,伊拉克戰(zhàn)爭中,美國馬薩諸塞州伯靈頓的IROBOT公司制造的PACKBOTEOD炸彈處理型機(jī)器人在伊拉克戰(zhàn)場上大顯身手,幫助士兵排除炸彈。,“徘徊者”無人戰(zhàn)車,31,日本、西歐各國、前蘇聯(lián)也相斷引進(jìn)或自行研制工業(yè)機(jī)器人。60~70年代是機(jī)器技術(shù)獲得巨大發(fā)展的階段。,80年代,機(jī)器人在發(fā)達(dá)國家的工業(yè)中大量普及應(yīng)用,如焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配。并向各個(gè)領(lǐng)域拓展,如航天、水下、排險(xiǎn)、核工業(yè)等,機(jī)器人的感知技術(shù)得到相應(yīng)的發(fā)展,產(chǎn)生第二代機(jī)器人。,32,90年代,機(jī)器人技術(shù)在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用更為廣泛,如軍用、醫(yī)療、服務(wù)、娛樂等領(lǐng)域,并開始向智能型(第三代)機(jī)器人發(fā)展。,隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展形成了新學(xué)科機(jī)器人學(xué)。建立了相應(yīng)學(xué)術(shù)組織,定期舉辦學(xué)術(shù)活動(dòng)。國際會(huì)議ISIP、IEEEIROS、ICRA等。國際雜志ROBTICSRESEARCH、ROBOTICA、ROBOTICSANDAUTOMATION等。,33,114機(jī)器人在中國,70年代末,中國科學(xué)的春天到來,對(duì)機(jī)器人的研究也開始起步。,1981-1985中國第六個(gè)五年計(jì)劃階段在各大學(xué)和研究所建立了許多的機(jī)器人研究室,許多大學(xué)和研究所開始購買國外的機(jī)器人產(chǎn)品,研究開發(fā)機(jī)器人技術(shù)正式納入第七個(gè)五年計(jì)劃,1986-1990中國第七個(gè)五年計(jì)劃階段政府開始在國家計(jì)劃中支持機(jī)器人技術(shù)的研究與開發(fā)各大學(xué)和研究所開始研究各種機(jī)器人相關(guān)技術(shù)開發(fā)了一些工業(yè)機(jī)器人原型,34,我國機(jī)器人技術(shù)起步較晚,70年代末,一些院校和企業(yè),開始研制專用機(jī)械手,80年代初,開發(fā)小型的教育機(jī)器人。1985年哈工大研制出國內(nèi)第一臺(tái)弧焊機(jī)器人(華宇Ⅰ號(hào))。,國家“863”計(jì)劃把機(jī)器人技術(shù)作為重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)來支持。建立了“機(jī)器人示范工程中心”和機(jī)器人國家開放實(shí)驗(yàn)室(沈陽自動(dòng)化所、哈工大、合肥機(jī)械所、上海交大、南開大學(xué))。,35,2024/3/17,35,沈陽自動(dòng)化所機(jī)器人示范工程,以高校和科研院所為主,863大發(fā)展,863高技術(shù)863計(jì)劃簡介發(fā)展計(jì)劃簡介,中國機(jī)器人之父蔣新松院士,863計(jì)劃總共包括7個(gè)領(lǐng)域。智能機(jī)器人是自動(dòng)化領(lǐng)域的兩個(gè)分支之一。,863計(jì)劃支持的研究開發(fā)項(xiàng)目基礎(chǔ)研究,關(guān)鍵技術(shù),原型開發(fā),工程應(yīng)用,期刊──機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用,36,蔣新松,中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化所研究員,學(xué)術(shù)委員會(huì)主任,中國工程院院士,自動(dòng)控制、機(jī)器人學(xué)專家。中國機(jī)器人事業(yè)的主奠基人。長期為我國工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化嘔心瀝血。創(chuàng)建了我國第一個(gè)機(jī)器人工程研究開發(fā)中心。領(lǐng)導(dǎo)研制了水下機(jī)器人系列產(chǎn)品,工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人。擔(dān)任國家“863”計(jì)劃自動(dòng)化領(lǐng)域首席科學(xué)家期間,在領(lǐng)導(dǎo)CIMS方面獲得國際獎(jiǎng)勵(lì)。為我國自動(dòng)控制和機(jī)器人研制事來業(yè)作出了重要貢獻(xiàn)。,37,他是我國機(jī)器人事業(yè)的開拓者,在多種機(jī)器人的研究、開發(fā)、工程應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化方面作出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn);創(chuàng)建國家機(jī)器人技術(shù)研究開發(fā)工程中心和中科院機(jī)器人學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室,為我國機(jī)器人學(xué)研究及機(jī)器人技術(shù)工程化建立了基地;參加“863”計(jì)劃的制訂,1978年獲全國科學(xué)大會(huì)成果獎(jiǎng),中國科學(xué)院重大成果獎(jiǎng);我國第一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的示教再現(xiàn)機(jī)器人SXJ1號(hào),1981年獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);海人一號(hào)水下機(jī)器人樣機(jī),1987年獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);中型水下機(jī)器人RECONIV(300米水深、有纜),1991年獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),1992年獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。由于他對(duì)事業(yè)孜孜以求,疏于自己健康,于1997年3月突發(fā)心臟病,經(jīng)搶救無效在沈陽逝世(66歲)。,38,2024/3/17,38,,選擇生物技術(shù)、航天技術(shù)、信息技術(shù)、激光技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、能源技術(shù)和新材料7個(gè)領(lǐng)域15個(gè)主題作為我國高技術(shù)研究與開發(fā)的重點(diǎn)。智能機(jī)器人是自動(dòng)化領(lǐng)域的兩個(gè)分支之一。,1996年7月,國家科技領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)將海洋高技術(shù)作為863計(jì)劃的第八個(gè)領(lǐng)域。這時(shí),863計(jì)劃共有八個(gè)領(lǐng)域、20個(gè)主題。,863計(jì)劃,王大珩中國科學(xué)院院士,中國工程院院士,我國應(yīng)用光學(xué)及光學(xué)工程的主要奠基人之一。,王淦昌中國科學(xué)院院士、著名高能物理學(xué)家。,楊嘉墀CHI中國科學(xué)院院士,著名空間自動(dòng)控制專家。,陳芳允863倡議人之一,中國科學(xué)院院士,著名電子學(xué)家。,由于科學(xué)家的建議和鄧小平同志的對(duì)建議的批示都是在1986年3月作出的,這個(gè)宏偉計(jì)劃被命名為“863”計(jì)劃。以高校和科研院所為主。,39,智能機(jī)器人主題的內(nèi)容和目標(biāo)智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu);智能機(jī)器人機(jī)構(gòu);機(jī)器人智能控制;人工智能技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用;機(jī)器人視覺及非視覺傳感器;人機(jī)智能交互技術(shù);機(jī)器人需要的其他技術(shù)。研制能感知環(huán)境、自主決策和靈活動(dòng)作的智能機(jī)器人;完成高精度裝配機(jī)器人;水下無纜作業(yè)機(jī)器人;惡劣環(huán)境下作業(yè)機(jī)器人;跟蹤國際機(jī)器人技術(shù)的前沿。,40,我國也建立了機(jī)器人學(xué)的學(xué)術(shù)組織,定期舉辦學(xué)術(shù)活動(dòng)。中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)機(jī)器人競賽工作委員會(huì)中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)等。學(xué)術(shù)會(huì)議每兩年左右去辦一次大型全國性會(huì)議。學(xué)術(shù)刊物機(jī)器人、機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用等。機(jī)器人競賽“中國機(jī)器人大賽暨ROBOCUP公開賽”、“CCTV全國大學(xué)生機(jī)器人電視大賽暨亞太地區(qū)機(jī)器人大賽國內(nèi)選拔賽”等。,41,中國機(jī)器人大賽暨ROBOCUP公開賽是由中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)機(jī)器人競賽工作委員會(huì)主辦,該會(huì)于2001年6月21日成立。它的成立標(biāo)志著我國機(jī)器人競賽事業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。宗旨是通過組織機(jī)器人比賽和技術(shù)研討,讓更多的群眾尤其是青少年朋友了解機(jī)器人,喜愛機(jī)器人,向他們普及現(xiàn)代科學(xué)知識(shí),為我國的機(jī)器人事業(yè)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。同時(shí)通過機(jī)器人比賽和技術(shù)研討,也為推動(dòng)和促進(jìn)機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新,為我國的快速持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。,中國機(jī)器人大賽暨ROBOCUP公開賽,42,CCTV全國大學(xué)生機(jī)器人電視大賽,中國中央電視臺(tái)為了選拔能夠代表中國參賽的代表隊(duì),自2002年開始舉辦中央電視臺(tái)機(jī)器人電視大賽,并且由每年的國內(nèi)賽冠軍代表中國參加亞廣聯(lián)亞太地區(qū)機(jī)器人大賽的比賽,“亞廣聯(lián)亞太地區(qū)機(jī)器人大賽”是由亞廣聯(lián)節(jié)目部發(fā)起倡導(dǎo)的,并于1999年在亞廣聯(lián)年會(huì)上正式通過了該項(xiàng)目的提案。,43,121機(jī)器人名詞的產(chǎn)生,封建神學(xué),文藝復(fù)興,生理學(xué)和醫(yī)學(xué),上帝造人說,→,法國笛卡爾,人是機(jī)器,英國哲學(xué)家霍布斯,人不過是一架正立行走的機(jī)器心臟是汲筒,四肢是杠桿,關(guān)節(jié)是齒輪,神經(jīng)是游絲,人,機(jī)器,→,,,,12相關(guān)定義與術(shù)語,44,122ROBOT,機(jī)器人,英文ROBOT來自捷克語ROBOTA而中文翻譯成羅伯特,機(jī)器奴仆,機(jī)器助手,也許更好不強(qiáng)調(diào)它要有人態(tài),不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺,45,捷克語ROBOTA“勞役、苦工”,波蘭語ROBOTNIK“工人”,,,捷克斯洛伐克語ROBOT用來稱呼劇中的機(jī)器人,英語ROBOT德語ROBOT日語ロボット俄語РОБОТ中國機(jī)器人,46,123機(jī)器人的定義,機(jī)器人問世已有幾十年,但沒有一個(gè)統(tǒng)一的意見。原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展,另一原因主要是因?yàn)闄C(jī)器人涉及到了人的概念,成為一個(gè)難以回答的哲學(xué)問題。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊,才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。,美國機(jī)器人協(xié)會(huì)(RIA一種用于移動(dòng)各種材料、零件、工具或?qū)S醚b置的,通過程序動(dòng)作來執(zhí)行各種任務(wù),并具有編程能力的多功能操作機(jī)(MANIPULATOR)。美國家標(biāo)準(zhǔn)局一種能夠進(jìn)行編程并在自動(dòng)控制下完成某些操作和移動(dòng)作業(yè)任務(wù)或動(dòng)作的機(jī)械裝置。,47,1987年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能,能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)局一種機(jī)械裝置,在自動(dòng)控制下,能夠完成某些操作或者動(dòng)作功能。,英國貌似人的自動(dòng)機(jī),具有智力的和順從于人的但不具有人格的機(jī)器。,中國我國科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。,48,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的定義,“機(jī)器人是一種自動(dòng)的、位置可控的、具有編程能力的多功能操作機(jī),這種操作機(jī)具有幾個(gè)軸,能夠借助可編程操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置,以執(zhí)行各種任務(wù)”。,49,盡管各國定義不同,但基本上指明了作為“機(jī)器人”所具有的二個(gè)共同點(diǎn)是一種自動(dòng)機(jī)械裝置,可以在無人參與下,自動(dòng)完成多種操作或動(dòng)作功能,即具有通用性??梢栽倬幊?,程序流程可變,即具有柔性適應(yīng)性)。,機(jī)器人集中了機(jī)械工程、材料科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制理論及人工智能等多學(xué)科的最新研究成果,代表了機(jī)電一體化的最高成就,是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。,50,共同屬性,有類人的功能,根據(jù)人的編程能自動(dòng)的工作,人造的機(jī)器或機(jī)械電子裝置,,如果并不刻意追求嚴(yán)格定義,那可以認(rèn)為機(jī)器人是一種具有擬人功能的、可編程的、自動(dòng)化的機(jī)械電子裝置。,51,(1)深海載人潛水器,目標(biāo)任務(wù)7000米(全球98%海域)中國(5002005年下水工程應(yīng)用目的意義搶占國際海地資源海洋資源開發(fā)國家未來可持續(xù)發(fā)展,52,圖5000米載人深潛首試成功,“蛟龍”首破4000米深度,“蛟龍”號(hào)載人潛水器5000米級(jí)海試共進(jìn)行了5次下潛,下潛深度分別為4027、5057、5188、5184和5180米。期間獲得了大量的視像資料和近底微地形地貌測量數(shù)據(jù),檢驗(yàn)了潛水器在大深度環(huán)境下的各項(xiàng)功能指標(biāo)與作業(yè)性能。,53,(2)微機(jī)電系統(tǒng)MEMS,目標(biāo)任務(wù)圍繞產(chǎn)業(yè)化支撐關(guān)鍵技術(shù),開展設(shè)計(jì)方法與工具、制造工藝、封裝與檢測、集成技術(shù)等研究,微器件與系統(tǒng)應(yīng)用推廣。目的意義在醫(yī)療衛(wèi)生、生物基因、環(huán)保監(jiān)測、IT與家電、軍事武器等方面有廣泛應(yīng)用前景。,54,(3)數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)與裝備,目標(biāo)任務(wù)推動(dòng)中檔車床和銑床/加工中心裝備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,面向國防應(yīng)用的高精尖裝備競爭前核心技術(shù)。目的意義提高制造業(yè)基礎(chǔ)裝備核心競爭力打破國外封鎖掌握發(fā)展主動(dòng)權(quán)。,55,(4)大型工程機(jī)械,目標(biāo)任務(wù)盾構(gòu)63米全斷面盾構(gòu)機(jī)裝備與實(shí)際3KM施工應(yīng)用智能化機(jī)群工程機(jī)械的工程示范應(yīng)用。目的意義增強(qiáng)自主設(shè)計(jì)與制造能力,帶動(dòng)若干典型行業(yè)成套關(guān)鍵裝備發(fā)展,抵制長期依賴進(jìn)口促進(jìn)國家城市、道路等方面基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)發(fā)展。,56,盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī),57,(5)仿人形機(jī)器人,目標(biāo)任務(wù)綜合高技術(shù)演示平臺(tái)無電纜,動(dòng)態(tài)行走,速度15KM小時(shí)多仿人形機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。目的意義帶動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)、傳感、控制與交互等智能技術(shù)發(fā)展,推動(dòng)多交叉學(xué)科技術(shù)革新與發(fā)展,在社會(huì)與家庭服務(wù)、危險(xiǎn)環(huán)境、軍事應(yīng)用、科技奧運(yùn)等方面具有廣泛應(yīng)用前景。,58,13機(jī)器人分類,目前,世界上已經(jīng)有了上萬種機(jī)器人。這些形狀各異、功能不同、種類眾多的機(jī)器人,根據(jù)分類方法的不同,可以分成不同的類別,而且有著不同的認(rèn)識(shí)。,關(guān)于機(jī)器人如何分類,國際上沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),有的按發(fā)展時(shí)代分,有的按替代人的器官類型分,有的按運(yùn)動(dòng)方式分,有的按其驅(qū)動(dòng)方式分,有的按應(yīng)用領(lǐng)域分,59,,131一般的分類方式,60,132按替代人的器官類型分,操作機(jī)器人(手MANIPULATOR)移動(dòng)機(jī)器人(腿LOCOMOTIVEROBOT)視覺機(jī)器人(眼VISUALROBOT),133按與環(huán)境相關(guān)程度分,固定臂機(jī)器人FIXEDARMROBOT可移動(dòng)機(jī)器人MOBILEROBOT,61,134按其構(gòu)成機(jī)構(gòu)分,直角坐標(biāo)機(jī)器人CARTESIANCOORDINATE圓柱坐標(biāo)機(jī)器人CYLINDRICALCOORDINATE極坐標(biāo)機(jī)器人POLARCOORDINATE多關(guān)節(jié)型機(jī)器人ARTICULATEDROBOT并聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人PARALLELLINKEDROBOT串并聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人HYBRIDLINKEDROBOT,135按其驅(qū)動(dòng)方式分,液壓機(jī)器人HYDRAULICROBOT氣動(dòng)機(jī)器人PNEUMATICROBOT電動(dòng)機(jī)器人ELECTRICALROBOT,62,136按運(yùn)動(dòng)方式分,點(diǎn)位控制型機(jī)器人受控運(yùn)動(dòng)方式為自一點(diǎn)位目標(biāo)移向另一點(diǎn)位目標(biāo),只在目標(biāo)點(diǎn)上完成操作連續(xù)控制型機(jī)器人終端按預(yù)期軌跡和速度運(yùn)動(dòng),137按搬持重量及動(dòng)作范圍分,超大型機(jī)器人可搬重量為1T以上的機(jī)器人大型機(jī)器人可搬重量為100KG1T,動(dòng)作范圍為10M3以上的機(jī)器人中型機(jī)器人可搬重量為10100KG,動(dòng)作范圍為110M3的機(jī)器人小型機(jī)器人可搬重量為0110KG,動(dòng)作范圍為011M3的機(jī)器人超小型機(jī)器人可搬重量為小于01KG,動(dòng)作范圍為小于01M3的機(jī)器人,63,138按機(jī)器人用途分,農(nóng)業(yè)機(jī)器人采摘、嫁接,排險(xiǎn)救災(zāi)排雷、除匪、爆炸物處理,醫(yī)用機(jī)器人微型機(jī)器人腸內(nèi)窺鏡、血管疏通、腦外科手術(shù)、微驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)DNA,娛樂機(jī)器人迎賓小姐、智能寵物、AIBO、電影,軍用機(jī)器人無人飛機(jī)U2、海灣戰(zhàn)爭中“先鋒號(hào)”無人機(jī),科索沃戰(zhàn)爭中“捕食者”無人戰(zhàn)機(jī),極限作業(yè)機(jī)器人核反應(yīng)堆、空間機(jī)器人,水下機(jī)器人水下6000米無纜自治機(jī)器人,工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)、制造、裝配、焊接、噴漆、鑄造、碼垛、井下、,64,139還可以按驅(qū)動(dòng)形式、用途、結(jié)構(gòu)和智能水平等觀點(diǎn)劃分,2、按用途劃分,1)工業(yè)機(jī)器人,65,66,即特種機(jī)器人,競賽機(jī)器人,67,3、按智能水平劃分,68,用于機(jī)械制造業(yè)中的操作機(jī)和機(jī)械手。它能代替人完成具有大批量、高質(zhì)量要求的工作,如汽車、摩托車、船舶制造、某些家電產(chǎn)品、化工等行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中的點(diǎn)
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簡介:任務(wù)八智能技術(shù)應(yīng)用,,案例導(dǎo)入世界棋王與深藍(lán)的對(duì)決項(xiàng)目一人工智能(AI)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目二專家系統(tǒng)(ES)應(yīng)用項(xiàng)目三智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)應(yīng)用,案例導(dǎo)入世界棋王與深藍(lán)的對(duì)決,對(duì)于人類說,這顯然是一種智能的表現(xiàn),但對(duì)計(jì)算機(jī)來說,這又意味著什么,,,項(xiàng)目一人工智能(AI)技術(shù)應(yīng)用,1、智能、人工智能的概念,(1)智能的概念,智能及智能的本質(zhì)是古今中外許多哲學(xué)家、腦科學(xué)家一直在努力探索和研究的問題,但至今仍然沒有完全了解,以致智能的發(fā)生與物質(zhì)的本質(zhì)、宇宙的起源、生命的本質(zhì)一起被列為自然界四大奧秘。近些年來,隨著腦科學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)等研究的進(jìn)展,人們對(duì)人腦的結(jié)構(gòu)和功能有了初步認(rèn)識(shí),但對(duì)整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制,特別是腦的功能原理還沒有認(rèn)識(shí)清楚,有待進(jìn)一步的探索。因此,很難對(duì)智能給出確切的定義。如今,根據(jù)對(duì)人腦已有的認(rèn)識(shí),結(jié)合智能的外在表現(xiàn),從不同的角度、不同的側(cè)面、用不同的方法對(duì)智能進(jìn)行研究,提出了幾種不同的觀點(diǎn),其中影響較大的觀點(diǎn)有思維理論、知識(shí)閾值理論及進(jìn)化理論等。,思維理論認(rèn)為智能的核心是思維,人的一切智能都來自大腦的思維活動(dòng),人類的一切知識(shí)都是人類思維的產(chǎn)物,因而通過對(duì)思維規(guī)律與方法的研究可望揭示智能的本質(zhì)。知識(shí)閾值理論認(rèn)為智能行為取決于知識(shí)的數(shù)量及其一般化的程度,一個(gè)系統(tǒng)之所以有智能是因?yàn)樗哂锌蛇\(yùn)用的知識(shí)。因此,知識(shí)閾值理論把智能定義為智能就是在巨大的搜索空間中迅速找到一個(gè)滿意解的能力。這一理論在人工智能的發(fā)展史中有著重要的影響,知識(shí)工程、專家系統(tǒng)等都是在這一理論的影響下發(fā)展起來的。,(1)智能的概念,進(jìn)化理論認(rèn)為人的本質(zhì)能力是在動(dòng)態(tài)環(huán)境中的行走能力、對(duì)外界事物的感知能力、維持生命和繁衍生息的能力。核心是用控制取代表示,從而取消概念,模型及顯示表示的知識(shí),否定抽象對(duì)智能及智能模型的必要性,強(qiáng)調(diào)分層結(jié)構(gòu)對(duì)智能進(jìn)化的可能性與必要性。該智能一般是后天形成的,其原因?yàn)閷?duì)外界刺激做出反應(yīng)。如將一嬰兒置于黑屋子中,則一段時(shí)間以后,他的智力仍接近0,這說明智能的產(chǎn)生跟自己本身無關(guān),而取決于自身對(duì)外界刺激的反應(yīng)。再例如報(bào)道的“豬孩”,因其接受的刺激遠(yuǎn)少于正常兒童而無法發(fā)展到正常智力。思維的產(chǎn)生是基于對(duì)復(fù)雜刺激所生成的復(fù)雜反應(yīng)。智能的體現(xiàn)為感知自身的存在。綜上,可以認(rèn)為智能是知識(shí)與智力的總和。其中知識(shí)是一切智能行為的基礎(chǔ),而智力是獲取知識(shí)并運(yùn)用知識(shí)求解問題的能力,是頭腦中思維活動(dòng)的具體體現(xiàn)。,(1)智能的概念,智能具有以下特征①具有感知能力指人們通過視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等感覺器官感知外部世界的能力;②具有記憶與思維的能力這是人腦最重要的功能,亦是人之所以有智能的根本原因;思維可以分為邏輯思維、形象思維、頓悟思維(靈感思維),(1)智能的概念,(1)智能的概念,邏輯思維邏輯思維是人的理性認(rèn)識(shí)階段,人運(yùn)用概念、判斷、推理等思維類型反映事物本質(zhì)與規(guī)律的認(rèn)識(shí)過程。A依靠邏輯進(jìn)行思維B思維是串行的,表現(xiàn)為一個(gè)線性的過程C容易形式化,其思維過程可以用符合串表示D思維過程具有嚴(yán)密性、可靠性,能對(duì)未來實(shí)物進(jìn)行預(yù)測,形象思維所謂的形象思維,主要是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界的過程中,對(duì)事物表象進(jìn)行取舍時(shí)形成的,是只要用直觀形象的表象,解決問題的思維方法。形象性形象思維的形象性使它具有生動(dòng)性、直觀性和整體性的優(yōu)點(diǎn)。非邏輯性它可以使思維主體迅速從整體上把握住問題。形象思維是或然性或似真性的思維,思維的結(jié)果有待于邏輯的證明或?qū)嵺`的檢驗(yàn)。粗略性形象思維對(duì)問題的反映是粗線條的反映,對(duì)問題的把握是大體上的把握,對(duì)問題的分析是定性的或半定量的。想象性形象思維并不滿足于對(duì)已有形象的再現(xiàn),它更致力于追求對(duì)已有形象的加工,而獲得新形象產(chǎn)品的輸出。,(1)智能的概念,靈感思維是指憑借直覺而進(jìn)行的快速、頓悟性的思維。邏輯性與非邏輯性相統(tǒng)一的理性思維整體過程。①突發(fā)性。靈感往往是在出其不意的剎那間出現(xiàn),使長期苦思冥想的問題突然得到解決。②偶然性。靈感在什么時(shí)間可以出現(xiàn),在什么地點(diǎn)可以出現(xiàn),或在哪種條件下可以出現(xiàn),都使人難以預(yù)測而帶有很大的偶然性。③模糊性。靈感的產(chǎn)生往往是閃現(xiàn)式的,而且稍縱即逝,它所產(chǎn)生的新線索、新結(jié)果或新結(jié)論使人感到模糊不清。,智能具有以下特征③具有學(xué)習(xí)能力及自適應(yīng)能力;④具有行為能力。,(1)智能的概念,智力,知識(shí),,,智能,,人工智能,,模擬,計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)怎樣去模擬智力和知識(shí),2人工智能的概念,人工智能(ARTIFICIALINTELLIGENCE,AI)人工智能有時(shí)也稱作機(jī)器智能,是指由人工制造出來的系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的智能。通常人工智能是指通過普通計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的智能。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,是智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng),即人類智慧在機(jī)器上的模擬,或者說是人們使機(jī)器具有類似于人的智慧(對(duì)語言能理解、能學(xué)習(xí)、能推理)。,2人工智能的概念,目前人工智能被用作“研究如何在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)人類智能”這門學(xué)科的名稱。從此角度說,人工智能定義為人工智能是一門研究如何構(gòu)成智能機(jī)器或智能系統(tǒng),使它能模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。即人工智能就是要研究如何使機(jī)器具有能聽、會(huì)說、能看、會(huì)寫、能思維、會(huì)學(xué)習(xí)、能適應(yīng)環(huán)境變化、能解決各種實(shí)際問題等功能的一門學(xué)科??傊?,是機(jī)器能做需要人類智慧才能完成的工作,甚至比人類更高明。,AI是邊緣科學(xué),注傳統(tǒng)上,人工智能歸屬計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇。,2人工智能的應(yīng)用,WINSTON的預(yù)測幻想與現(xiàn)實(shí),1977年,WINSTON在其所著的人工智能一書中說“不難想象計(jì)算機(jī)在未來世界中的應(yīng)用,以今天的標(biāo)準(zhǔn)來看,很象科學(xué)幻想。這里舉出一些例子,在農(nóng)業(yè)中計(jì)算機(jī)將控制病蟲害,進(jìn)行剪枝,并有選擇地收割套種的莊稼。,在采礦業(yè)中計(jì)算機(jī)將在對(duì)人來說過于危險(xiǎn)的條件下作業(yè),在海底發(fā)掘錳。,2人工智能的應(yīng)用,WINSTON的預(yù)測幻想與現(xiàn)實(shí),在學(xué)校中計(jì)算機(jī)把學(xué)生的問題視為要找的錯(cuò)誤,它將向?qū)W生提供‘計(jì)算機(jī)化的超級(jí)書籍’,在微處理機(jī)上顯示出軌道上運(yùn)行的行星的軌跡和演奏樂譜。,在制造業(yè)中計(jì)算機(jī)將進(jìn)行裝配,并檢查工作。,在醫(yī)院中計(jì)算機(jī)將幫助診斷,監(jiān)護(hù)病人,處理治療和管理床位。,2人工智能的應(yīng)用,WINSTON的預(yù)測幻想與現(xiàn)實(shí),在辦公室中計(jì)算機(jī)將編制有關(guān)人員和團(tuán)體的各種表格,把問題交給適當(dāng)?shù)娜?,做新聞?wù)?,推敲文件草案,改正拼寫和文法錯(cuò)誤?!?在家庭中計(jì)算機(jī)將考慮烹調(diào)和采購,清理地板和草地,擔(dān)負(fù)洗衣和處理生活費(fèi)用等?!?給出上述例子之后,WINSTON說“當(dāng)然,現(xiàn)在這些事情都是不可能的,但人工智能有助于使它們成為可能?!?2人工智能的應(yīng)用,WINSTON的預(yù)測幻想與現(xiàn)實(shí),WINSTON七十年代談?wù)摰摹翱茖W(xué)幻想”,今天幾乎都已成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)然,這里有的事情不需要人工智能,而有的事情的確是借助于人工智能才得以實(shí)現(xiàn)或更好地實(shí)現(xiàn),如制造業(yè)中的CIMS系統(tǒng),辦公自動(dòng)化中的寫作自動(dòng)化,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI系統(tǒng),醫(yī)療專家系統(tǒng)和智能信息系統(tǒng)等。,2人工智能的應(yīng)用,WINSTON描述的七十年代的情形與今天的情形對(duì)照,從一個(gè)側(cè)面反映了人工智能的發(fā)展和進(jìn)步,同時(shí),也反映了計(jì)算機(jī)在表現(xiàn)人類智慧方面所具有的潛在能力。,WINSTON的預(yù)測幻想與現(xiàn)實(shí),2人工智能的應(yīng)用,2人工智能的應(yīng)用,AI能做的遠(yuǎn)比WINSTON想象的要多,難題求解自動(dòng)規(guī)劃、調(diào)度與配置機(jī)器定理證明自動(dòng)程序設(shè)計(jì)機(jī)器翻譯智能控制智能管理智能決策智能通信智能仿真,智能CAD智能制造智能CAI智能人機(jī)接口模式識(shí)別數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)庫中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新計(jì)算機(jī)文藝創(chuàng)作機(jī)器博弈智能機(jī)器人,
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簡介:從“阿爾法狗”談人工智能對(duì)科技倫理的思考,報(bào)告人董友建云南大學(xué)公共管理學(xué)院,目錄,1,2,3,人工智能、阿爾法狗的簡介,人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,人工智能的發(fā)展對(duì)策,一、人工智能、阿爾法狗的簡介1、人工智能簡介ARTIFICIALINTELLIGENCE,人工智能(AI)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器,。其發(fā)展歷程可以分為,1956年達(dá)特茅斯會(huì)議上,麥卡錫、明斯基等人首次提出了人工智能的術(shù)語,2、阿爾法狗(ALPHAGO)簡介,“阿爾法狗”是由位于英國谷歌(GOOGLE)公司旗下的DEEPMIND公司團(tuán)隊(duì)開發(fā)出來的一款以人工智能為核心的圍棋程序,該人工智能程序能夠有效運(yùn)用“價(jià)值網(wǎng)絡(luò)”來計(jì)算對(duì)局局面,另外同時(shí)能夠運(yùn)用“策略網(wǎng)絡(luò)”去選擇如何出棋。,二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,1、對(duì)人本主義的沖擊,科技倫理有一條原則就是以人為本。人工智能如無人機(jī)、生化戰(zhàn)機(jī)器人,應(yīng)用到軍事上可以提高作戰(zhàn)效率。但若被恐怖勢力所運(yùn)用,如用來破壞核設(shè)施,這對(duì)人類來說將是一場大災(zāi)難。,1、對(duì)人本主義的沖擊,大量使用機(jī)器人,會(huì)讓大量的工人失業(yè),失去經(jīng)濟(jì)來源,無法有尊嚴(yán)的生存。,1、對(duì)人本主義的沖擊,,,有些人會(huì)利用人工智能控制其他人,甚至可能要求人聽從機(jī)器人的指揮,這樣一來人的主體性地位就得不到體現(xiàn)。管理人員在管理上使用人工智能,但它不會(huì)體會(huì)到人的感情,會(huì)給工作人員帶來諸多的情感傷害,二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,2、對(duì)傳統(tǒng)生育生殖倫理的沖擊,人工智能可以在試管嬰兒、克隆人、轉(zhuǎn)基因等方面發(fā)揮巨大作用,如發(fā)現(xiàn)有害基因、帶病基因,進(jìn)行基因選擇、性別選擇和基因優(yōu)化,因而與傳統(tǒng)的生育和生殖方式相比具有較大的優(yōu)越性,會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的以生育為目的的婚姻帶來很大沖擊,進(jìn)而沖擊傳統(tǒng)的家庭婚姻倫理觀。,二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,3、對(duì)效率原則的沖擊,,人工智能最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它的效率性,相對(duì)人工操作來說,它可以不計(jì)報(bào)酬、沒有惰性的進(jìn)行24小時(shí)的不間斷作業(yè),在較短的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的任務(wù),可以提高公司的效益。從這一點(diǎn)來說這是對(duì)效率原則的最好體現(xiàn),二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,3、對(duì)效率原則的沖擊,不過,人工智能不會(huì)完成工作以外的事情,不能自我找到工作流程中出現(xiàn)的問題,因?yàn)樗鼪]有轉(zhuǎn)換型思維,不會(huì)創(chuàng)新,也極易遭到病毒攻擊,極有可能造成整個(gè)工作的失敗。雖然人工智能在某些方面高效,但整體上可能是低效的,而這一點(diǎn)最容易被人們所忽視。,二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,4、對(duì)安全原則的沖擊,人工智能可以協(xié)助司法、執(zhí)法人員進(jìn)行社會(huì)治安的工作,提高案件處理效率,利于維護(hù)個(gè)人和整個(gè)社會(huì)的安全。,二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,4、對(duì)安全原則的沖擊,不過,未來的犯罪分子將會(huì)越來越多的利用人工智能,因?yàn)槿斯ぶ悄芸梢院芎玫貛椭麄冸[藏犯罪事實(shí),這些都會(huì)對(duì)個(gè)人與社會(huì)的安全造成巨大的威脅。,二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,5、對(duì)個(gè)體情感道德的沖擊,機(jī)器人可以部分解決老人的孤單問題,它們是最好的傾聽者和忠實(shí)的陪伴者。對(duì)于下棋高手來說,也許只有機(jī)器人才能與之匹敵。將來機(jī)器人能夠很好地解決租對(duì)象的難題,事后也不會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)或情感上的糾紛,可以幫助我們情感的宣泄。,二、人工智能對(duì)一些科技倫理思想的沖擊,5、對(duì)個(gè)體情感道德的沖擊,,用機(jī)器人去見父母,本質(zhì)上是一種道德上的欺騙,對(duì)我們現(xiàn)行所推崇的核心價(jià)值觀是相沖突的。長久地與之交流就會(huì)使得我們不敢面對(duì)現(xiàn)實(shí)世界,性格變得越來越孤僻;尤其一些人在心情郁悶期與之交流,再加上它不懂得如何把握分寸,可能會(huì)導(dǎo)致他們走向更加極端的境地。,三、人工智能的發(fā)展對(duì)策,(人工智能初級(jí)階段),人工智能不管處于什么樣的階段,都必須堅(jiān)持“不會(huì)傷害人、有利于人的生存與發(fā)展”的這一基本原則。在人工智能的初級(jí)階段,我們必須選材要環(huán)保,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞和污染;其次,開發(fā)研究必須是公開透明的,要將其成功地置于人道主義原則監(jiān)督之下;最后,必須要讓人工智能開發(fā)者對(duì)其產(chǎn)品承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。,三、人工智能的發(fā)展對(duì)策,中級(jí)階段的人工智能,已擁有自己的情感,所以需要對(duì)其教育,讓它能夠自覺遵循我們?nèi)祟惿鐣?huì)的一些原則和美德。同時(shí),人工智能也必須要有自我學(xué)習(xí)的程序,自我吸收外界好的知識(shí)。由于每個(gè)人都會(huì)有私欲,那么在一定程度上我們就應(yīng)該允許人工智能也能有自己的私欲,如允許它在能源快耗盡時(shí)去自行充電。,(人工智能中級(jí)階段),三、人工智能的發(fā)展對(duì)策,(人工智能高級(jí)階段),,高級(jí)階段的人工智能在諸多方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類了,可能會(huì)做一些觸犯我們?nèi)祟惖拙€的事,想擺脫我們?nèi)祟惖目刂?,所以我們?yīng)采取這樣的對(duì)策在生產(chǎn)之初就提前設(shè)有一種能讓人工智能自毀或格式化的程序,一旦它有逾越之舉,該程序就會(huì)立刻啟動(dòng),讓其自己走向終結(jié)。,,謝謝觀賞,2016年4月,
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