人工智能ai技術(shù)應(yīng)用

1、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

2、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

3、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

4、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)

5、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

6、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

7、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(cè),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

8、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

9、條件下可以出現(xiàn)，都使人難以預(yù)測(cè)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（Artificial Intelligence ，AI）

10、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

11、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(cè) 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

12、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(cè) 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

13、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(cè) 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)娜耍鲂侣務(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

14、使它們成為可能?！?2. 人工智能的應(yīng)用,Winston 的預(yù)測(cè) 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

15、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(cè) 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