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(jiǎn)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(shū)目附錄和人工智能相關(guān)的社會(huì)倫理問(wèn)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(duì)AI的4種不同定義類(lèi)人行動(dòng)/類(lèi)人思考/理性思維/理性行動(dòng)第1章人工智能概述作為智能體的人類(lèi)智能體(Agent)我們一直在思考：我們，作為一個(gè)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(cè)和應(yīng)對(duì)一個(gè)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

2、試圖理解智能體，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(dòng)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(gè)愛(ài)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(duì)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(jì)算機(jī)能思考……有頭腦的機(jī)器(Haugeland,1985)[使之自動(dòng)化]與人類(lèi)的思維相關(guān)的活動(dòng),諸如決策、問(wèn)題求解、學(xué)習(xí)等活動(dòng)(Bellman,1978)通過(guò)對(duì)計(jì)算模型的使用來(lái)進(jìn)行心智能力的

3、研究(Charniak&McDemontt,1985)對(duì)使得知覺(jué)、推理和行動(dòng)成為可能的計(jì)算的研究(Winston,1992)像人一樣行動(dòng)的系統(tǒng)理性地行動(dòng)的系統(tǒng)創(chuàng)造機(jī)器來(lái)執(zhí)行人需要智能才能完成的功能(Kurzweil,1990)研究如何讓計(jì)算機(jī)能夠做到那些目前人比計(jì)算機(jī)做得更好的事情(Rich&Knight,1991)計(jì)算智能是對(duì)設(shè)計(jì)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(duì)AI的4種不同定義第1章人工智能概述像人一樣行動(dòng)的系統(tǒng)––

4、類(lèi)人行為像人一樣思考的系統(tǒng)––類(lèi)人思考理性地思考的系統(tǒng)理性地行動(dòng)的系統(tǒng)74種不同定義的方法(1)類(lèi)人行為：圖靈測(cè)試(1950)圖靈建議：不是問(wèn)“機(jī)器能否思考”，而是問(wèn)“機(jī)器能否通過(guò)關(guān)于行為的智能測(cè)試”測(cè)試過(guò)程：讓一個(gè)程序與一個(gè)人進(jìn)行5分鐘對(duì)話/然后人猜測(cè)交談對(duì)象是程序還是人？如果在30%測(cè)試中程序成功地欺騙了詢問(wèn)人，則通過(guò)了測(cè)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(duì)訓(xùn)練有素的鑒定人，沒(méi)有一個(gè)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(guò)圖靈測(cè)試，還需要做

5、大量工作，這些技能包括：自然語(yǔ)言處理,使機(jī)器可以用人類(lèi)語(yǔ)言交流知識(shí)表示,存儲(chǔ)機(jī)器獲得的各種信息自動(dòng)推理,運(yùn)用知識(shí)來(lái)回答問(wèn)題和提取新結(jié)論機(jī)器學(xué)習(xí),適應(yīng)新環(huán)境并檢測(cè)和推斷新模式以及(為了完全圖靈測(cè)試)計(jì)算機(jī)視覺(jué),機(jī)器感知物體機(jī)器人技術(shù),操縱和移動(dòng)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(fèi)很多精力來(lái)嘗試通過(guò)測(cè)試,因?yàn)檠芯恐悄艿母驹瓌t遠(yuǎn)比復(fù)制樣本重要.如同空氣動(dòng)力學(xué)與模擬鳥(niǎo)類(lèi)飛行之對(duì)于飛機(jī)的產(chǎn)生第1章人工智能概述104種不同定義的方法(4)類(lèi)人思考:認(rèn)知模型方法如何得知人類(lèi)是如何思考的

6、?通過(guò)自省—捕捉人類(lèi)思維過(guò)程和通過(guò)心理測(cè)試這種方法不滿足于讓程序正確地解決問(wèn)題,更加關(guān)心對(duì)程序的推理步驟軌跡與人類(lèi)個(gè)體求解同樣問(wèn)題的步驟軌跡進(jìn)行比較認(rèn)知科學(xué):把來(lái)自AI的計(jì)算模型與來(lái)自心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合,試圖創(chuàng)立一種精確而且可檢驗(yàn)的人類(lèi)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(huì)比較AI技術(shù)和人類(lèi)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(hào)1965年,原則上,已經(jīng)有

7、程序可以求解任何用邏輯符號(hào)描述的可解問(wèn)題(消解法)AI領(lǐng)域傳統(tǒng)的邏輯主義希望通過(guò)編制上述程序來(lái)創(chuàng)造智能系統(tǒng)難點(diǎn):非形式化的知識(shí)難以用邏輯符號(hào)形式化/“原則上”可以解決問(wèn)題和實(shí)際解決問(wèn)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(dòng):理性智能體方法計(jì)算機(jī)智能體應(yīng)該有別于“簡(jiǎn)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(guò)自己的行動(dòng)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(dòng)/正確推論是理性智能體的部分功能，而不是

8、理性的全部?jī)?nèi)容圖靈測(cè)試中需要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(jì)過(guò)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(lèi)行為或者思維基礎(chǔ)(類(lèi)人方法)上的方法更經(jīng)得起科學(xué)發(fā)展的檢驗(yàn),因?yàn)槔硇缘臉?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(méi)有足夠計(jì)算時(shí)間的前提下采取正確的行動(dòng)完美理性在復(fù)雜環(huán)境下是不可行的第1章人