人工智能原理第1章人工智能概述

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1、人工智能原理第1章人工智能概述本章內(nèi)容1.1關(guān)于人工智能的定義1.2人工智能的基礎(chǔ)1.3人工智能簡史1.4智能體與環(huán)境1.5智能體結(jié)構(gòu)小結(jié)參考書目附錄和人工智能相關(guān)的社會倫理問題第1章人工智能概述1.1關(guān)于人工智能的定義智能體對AI的4種不同定義類人行動/類人思考/理性思維/理性行動第1章人工智能概述作為智能體的人類智能體(Agent)我們一直在思考：我們，作為一個智能體，為什么能夠思考?大腦這么一小堆東西怎么能夠感知、理解、預(yù)測和應(yīng)對一個遠(yuǎn)比自身龐大和復(fù)雜的世界？人工智能(AI)走得更遠(yuǎn)：它不僅試圖

2、理解智能體，而且想建造智能體第1章人工智能概述4AI是新興學(xué)科，也是激動人心的學(xué)科.Russell聲稱：不同于物理學(xué)，這里還有出現(xiàn)幾個愛因斯坦的余地為什么？研究主觀世界的成果遠(yuǎn)少于研究客觀世界的成果第1章人工智能概述處于探索初期的學(xué)科5對AI的4種不同定義第1章人工智能概述像人一樣思考的系統(tǒng)理性地思考的系統(tǒng)要使計算機能思考……有頭腦的機器(Haugeland,1985)[使之自動化]與人類的思維相關(guān)的活動,諸如決策、問題求解、學(xué)習(xí)等活動(Bellman,1978)通過對計算模型的使用來進行心智能力的研究(C

3、harniak&McDemontt,1985)對使得知覺、推理和行動成為可能的計算的研究(Winston,1992)像人一樣行動的系統(tǒng)理性地行動的系統(tǒng)創(chuàng)造機器來執(zhí)行人需要智能才能完成的功能(Kurzweil,1990)研究如何讓計算機能夠做到那些目前人比計算機做得更好的事情(Rich&Knight,1991)計算智能是對設(shè)計智能化智能體的研究(Pooleetal.,1998)AI關(guān)心的是人工制品中的智能行為(Nilsson,1998)6對AI的4種不同定義第1章人工智能概述像人一樣行動的系統(tǒng)––類人行為像人

4、一樣思考的系統(tǒng)––類人思考理性地思考的系統(tǒng)理性地行動的系統(tǒng)74種不同定義的方法(1)類人行為：圖靈測試(1950)圖靈建議：不是問“機器能否思考”，而是問“機器能否通過關(guān)于行為的智能測試”測試過程：讓一個程序與一個人進行5分鐘對話/然后人猜測交談對象是程序還是人？如果在30%測試中程序成功地欺騙了詢問人，則通過了測試圖靈期待最遲2000年出現(xiàn)這樣的程序，但是到目前為止，面對訓(xùn)練有素的鑒定人，沒有一個程序接近30%的標(biāo)準(zhǔn)第1章人工智能概述84種不同定義的方法(2)要想程序通過圖靈測試，還需要做大量工作，這些技

5、能包括：自然語言處理,使機器可以用人類語言交流知識表示,存儲機器獲得的各種信息自動推理,運用知識來回答問題和提取新結(jié)論機器學(xué)習(xí),適應(yīng)新環(huán)境并檢測和推斷新模式以及(為了完全圖靈測試)計算機視覺,機器感知物體機器人技術(shù),操縱和移動物體第1章人工智能概述94種不同定義的方法(3)AI研究者并未花費很多精力來嘗試通過測試,因為研究智能的根本原則遠(yuǎn)比復(fù)制樣本重要.如同空氣動力學(xué)與模擬鳥類飛行之對于飛機的產(chǎn)生第1章人工智能概述104種不同定義的方法(4)類人思考:認(rèn)知模型方法如何得知人類是如何思考的?通過自省—捕捉人類

6、思維過程和通過心理測試這種方法不滿足于讓程序正確地解決問題,更加關(guān)心對程序的推理步驟軌跡與人類個體求解同樣問題的步驟軌跡進行比較認(rèn)知科學(xué):把來自AI的計算模型與來自心理學(xué)的實驗技術(shù)相結(jié)合,試圖創(chuàng)立一種精確而且可檢驗的人類思維工作方式的理論通常,我們只關(guān)心程序?qū)崿F(xiàn)了什么功能,而不會比較AI技術(shù)和人類認(rèn)知之間的異同第1章人工智能概述114種不同定義的方法(4)理性地思考:“思維法則”方法19世紀(jì),邏輯學(xué)家就發(fā)展出可以描述世界上一切事物及其彼此關(guān)系的精確的命題符號1965年,原則上,已經(jīng)有程序可以求解任何用邏輯符

7、號描述的可解問題(消解法)AI領(lǐng)域傳統(tǒng)的邏輯主義希望通過編制上述程序來創(chuàng)造智能系統(tǒng)難點:非形式化的知識難以用邏輯符號形式化/“原則上”可以解決問題和實際解決問題二者之間存在巨大差異第1章人工智能概述124種不同定義的方法(5)理性地行動:理性智能體方法計算機智能體應(yīng)該有別于“簡單的”程序:具有諸如自主控制操作、感知環(huán)境、適應(yīng)變化等理性智能體：要通過自己的行動獲得最佳結(jié)果，或者在不確定的情況下，獲得最佳期望結(jié)果不僅要正確地推理，還要正確地行動/正確推論是理性智能體的部分功能，而不是理性的全部內(nèi)容圖靈測試中需要

8、的技能都是為了作出理性行為第1章人工智能概述134種不同定義的方法(6)把AI研究視為理性智能體的設(shè)計過程好處：比“思維法則”法則方法(理性地思維)更通用/比建立在人類行為或者思維基礎(chǔ)(類人方法)上的方法更經(jīng)得起科學(xué)發(fā)展的檢驗,因為理性的標(biāo)準(zhǔn)有著清楚且普遍的定義正確的結(jié)果在不同條件下可以定義清楚完美理性—總能做正確的事情vs.有限理性—在沒有足夠計算時間的前提下采取正確的行動完美理性在復(fù)雜環(huán)境下是不可行的第1章人