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上海交通大学:《人工智能》课程教学资源(PPT课件)第1章 人工智能概述(卢宏涛)、第3章 基于谓词逻辑的机器推理 3.1 一阶谓词逻辑

1-1人工智能的概念 1-1-1什么是人工智能 (1)人工智能( Artificiallntelligencel]指由计算机实现的 人造智能。人工智能就是用人工的方法在机器(计算机) 上实现的智能。作为一门学科,人工智能可定义为:人工 智能是一门研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能 系统,使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。
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人工智能 上海交通大学计算机系 卢宏涛 2003年9月

人工智能 上海交通大学计算机系 卢 宏 涛 2003年9月

教材 《人工智能技术导论》 廉师友编著,西安电子科技大学出版社

教 材 《人工智能技术导论》 廉师友编著,西安电子科技大学出版社

参考书 《人工智能原理·方法·应用》,王永庆编, 西安交大出版社 《人工智能基础》,邵军力等编著,电 子工业出版社

参考书 《人工智能原理·方法·应用》,王永庆编, 西安交大出版社 《人工智能基础》,邵军力等编著,电 子工业出版社

第一章人工智能概述 11人工智能的概念 111什么是人工智能 (1)人工智能( ArtificialIntelligence]是指由计算机实现的 人造智能。人工智能就是用人工的方法在机器(计算机) 上实现的智能。作为一门学科,人工智能可定义为:人工 智能是一门研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能 系统,使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。 2)人工智能是一门交叉边缘学科,与人工智能有关的学 科有:计算机科学、数学、哲学、语言学、神经生理学 神经心理学、脑科学、认知科学、逻辑学、控制论等

第一章 人工智能概述 1.1 人工智能的概念 1.1.1 什么是人工智能 (1)人工智能(Artificial Intelligence)是指由计算机实现的 人造智能。人工智能就是用人工的方法在机器(计算机) 上实现的智能。作为一门学科,人工智能可定义为:人工 智能是一门研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能 系统,使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。 (2)人工智能是一门交叉边缘学科,与人工智能有关的学 科有:计算机科学、数学、哲学、语言学、神经生理学、 神经心理学、脑科学、认知科学、逻辑学、控制论等

第一章人工智能概述 (3)什么是人的智能?智能是人脑的属性和产物。智能具 有的主要特征: A、具有感知能力。通过视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉感知 外部世界。 3、具有记忆与思维能力。记忆能存储由感知器官感知到的外 部信息以及有思维所产生的知识。思维用于对记忆的信息进 行处理。思维可分为逻辑思维和形象思维。 、具有学习能力及自适应能力。 、具有行为能力

第一章 人工智能概述 (3)什么是人的智能?智能是人脑的属性和产物。智能具 有的主要特征: A、具有感知能力。通过视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉感知 外部世界。 B、具有记忆与思维能力。记忆能存储由感知器官感知到的外 部信息以及有思维所产生的知识。思维用于对记忆的信息进 行处理。思维可分为逻辑思维和形象思维。 C、具有学习能力及自适应能力。 D、具有行为能力

第一章人工智能概述 L12为什么要研究人工智能 1、现有计算机系统的局限性。智能低下、缺乏自学习、自适应能 力 2、人类智能的局限性。学习能力因人而异、学习速度慢、效率低。 3、信息化社会的迫切要求。 113人工智能的目标 近期目标:使现有的电子数字计算机能模拟人类的部分智能行为。 远期目标:够造智能计算机,使计算机具有看、听、说等感知和交 互能、具有联想、推理、理解、学习等高级思维能力,还要有分 析问题、解决问题和发明创造的能力

第一章 人工智能概述 1.1.2 为什么要研究人工智能 1、现有计算机系统的局限性。智能低下、缺乏自学习、自适应能 力。 2、人类智能的局限性。学习能力因人而异、学习速度慢、效率低。 3、信息化社会的迫切要求。 1.1.3 人工智能的目标 近期目标:使现有的电子数字计算机能模拟人类的部分智能行为。 远期目标:够造智能计算机,使计算机具有看、听、说等感知和交 互能、具有联想、推理、理解、学习等高级思维能力,还要有分 析问题、解决问题和发明创造的能力

第一章人工智能概述 12人工智能的研究途径与方法 121结构模拟(神经计算、生理学派、连接主义) 模拟人脑的神经网络结构实现智能。主要特征: 1、通过神经元之间的并行协同作用实现信息处理,具有并 行性、动态性、全局性。 2、通过神经元间分布式的物理联接存储信息。联想记忆、 容错性 3、通过神经元间连接强度的动态调整实现自学习和自适应 功能。 4、善于模拟人类的形象思维过程

第一章 人工智能概述 1.2 人工智能的研究途径与方法 1.2.1 结构模拟(神经计算、生理学派、连接主义) 模拟人脑的神经网络结构实现智能。主要特征: 1、通过神经元之间的并行协同作用实现信息处理,具有并 行性、动态性、全局性。 2、通过神经元间分布式的物理联接存储信息。联想记忆、 容错性。 3、通过神经元间连接强度的动态调整实现自学习和自适应 功能。 4、善于模拟人类的形象思维过程

第一章人工智能概述 122功能模拟(符号主义、心理学派、逻辑学派) 以人脑的心理模型为基础,将问题或知识表示成某种逻辑网 络,采用符号推演的方法,实现搜索、推理和学习等功能 主要特征 1、立足于逻辑运算和符号操作,适合于模拟人的逻辑思维 过程。 2、知识用显式的符号表示,容易表达人的心理模型。 3、现有的数字计算机可以方便地实现高速的符号处理。 曝、能与传统的符号数据库进行链接,易于模块化。 5、以知识为基础

第一章 人工智能概述 1.2.2 功能模拟(符号主义、心理学派、逻辑学派) 以人脑的心理模型为基础,将问题或知识表示成某种逻辑网 络,采用符号推演的方法,实现搜索、推理和学习等功能。 主要特征: 1、立足于逻辑运算和符号操作,适合于模拟人的逻辑思维 过程。 2、知识用显式的符号表示,容易表达人的心理模型。 3、现有的数字计算机可以方便地实现高速的符号处理。 4、能与传统的符号数据库进行链接,易于模块化。 5、以知识为基础

第一章人工智能概述 123行为模拟(行为主义、进化主义、控制论学派) 基于感知-行为模型的硏究途径和方法。强调智能系统与环 境的交互,认为智能取决于感知和行动。智能行为可以不 要知识

第一章 人工智能概述 1.2.3 行为模拟(行为主义、进化主义、控制论学派) 基于感知-行为模型的研究途径和方法。强调智能系统与环 境的交互,认为智能取决于感知和行动。智能行为可以不 要知识

第一章人工智能概述 13人工智能的分支领域 131基于脑功能模拟的领域划分 1、机器感知(信息输入)。使计算机具有类似于人的感知能力, 能通过“感知”直接从外界获取信息。机器视觉、机器听觉。相 关学科:模式识别、语音识别。 2、机器联想。基于内容的联想,与具体存储位置无关。联想存储 技术。 3、机器推理。又称为计算机推理、自动推理,是人工智能的核心 课题之一。自然演绎推理、归结演绎推理、基于非经典逻辑的推 理 4、机器学习。使机器自己获取知识。对书本知识的学习、对客观 规律的发现、对自身行为的修正。机器学习分为:机械学习、指 导学习、解释学习、类比学习、示例学习、发现学习等。这些属 于符号学习。另外还有神经网络学习

第一章 人工智能概述 1.3 人工智能的分支领域 1.3.1 基于脑功能模拟的领域划分 1、机器感知(信息输入)。使计算机具有类似于人的感知能力, 能通过“感知”直接从外界获取信息。机器视觉、机器听觉。相 关学科:模式识别、语音识别。 2、机器联想。基于内容的联想,与具体存储位置无关。联想存储 技术。 3、机器推理。又称为计算机推理、自动推理,是人工智能的核心 课题之一。自然演绎推理、归结演绎推理、基于非经典逻辑的推 理。 4、机器学习。使机器自己获取知识。对书本知识的学习、对客观 规律的发现、对自身行为的修正。机器学习分为:机械学习、指 导学习、解释学习、类比学习、示例学习、发现学习等。这些属 于符号学习。另外还有神经网络学习

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