1、第五章 人工智能及应用 学习目标： 1、能结合实例分析典型案例是否应用了人工智能能结合实例分析典型案例是否应用了人工智能。 2、能针对典型智能系统分析其主要采用的人工智能方法能针对典型智能系统分析其主要采用的人工智能方法。 3、知道人工智能技术的发展历程，产生进一步学习人工智能的兴趣知道人工智能技术的发展历程，产生进一步学习人工智能的兴趣。 4、观察生活中人工智能应用案例，结合人工智能的概念，辩证地分析人工智能的特点。观察生活中人工智能应用案例，结合人工智能的概念，辩证地分析人工智能的特点。 AlphaGo到底有多厉害 20162016年，年，AlphaGoAlphaGo围棋程序战胜了人类棋王
2、。围棋程序战胜了人类棋王。 20182018年，研制年，研制AlphaGoAlphaGo的团队的团队DeepMindDeepMind正在正在 投入投入AlphaSCAlphaSC的研发，将于人类顶尖高手在的研发，将于人类顶尖高手在 星际争霸游戏中一较高下。星际争霸游戏中一较高下。 问题思考? 机器能思考吗机器能思考吗？ 机器机器能否和人对话能否和人对话？ 机器机器能否在智力行为上表现得和人无法区分？能否在智力行为上表现得和人无法区分？ 问题思考 人工智能和机器人是不是一回事？机器还在哪些行为上模仿人？你认为人工人工智能和机器人是不是一回事？机器还在哪些行为上模仿人？你认为人工 智能与人类智能一
3、样吗？智能与人类智能一样吗？比方说比方说“在家中客厅遥控关闭卧室灯在家中客厅遥控关闭卧室灯”这样一个问这样一个问 题。题。 l 人工智能的专家会考虑在手机上做个软件，通过互联网连到卧室里的 智能装置，然后把卧室中的开关连上物联网，这样就可以用手机遥控 将电灯关掉，这一过程是在中可以完成的。 l 但是对于一个机器人专家，他可能会做一个爬楼梯的机器人，然后给 机器人下达指令，机器人接到指令就会跑到卧室去把灯关了，这个过 程是要在里面来完成的。 所以从本质上来讲所以从本质上来讲“人工智能人工智能”和和“机器人机器人”二者是非常接近的，但是二者是非常接近的，但是 其背景是不一样的。其背景是不一样的。
4、你知道这两幅图分别是什么机器吗? “图灵测试Turing Test” 图灵测试（图灵测试（The Turing testThe Turing test）由艾伦）由艾伦 麦席森麦席森 图灵图灵 发明发明（人工智能之父）（人工智能之父），（指测试者与被测试者，（指测试者与被测试者 （一个人和一台机器）隔开的情况下，通过一些（一个人和一台机器）隔开的情况下，通过一些 装置（如键盘）向被测试者随意提问。进行多次装置（如键盘）向被测试者随意提问。进行多次 测试后，如果有超过测试后，如果有超过30%30%的测试者不能确定出被的测试者不能确定出被 测试者是人还是机器，那么这台机器就通过了测测试者是人还是机器
5、，那么这台机器就通过了测 试，并被认为具有人类智能。试，并被认为具有人类智能。 假如有一天人工智能通过了图灵测试成为了强人工智假如有一天人工智能通过了图灵测试成为了强人工智 能，那其实意味着人类以另一种方式成为了造物主，能，那其实意味着人类以另一种方式成为了造物主， 也意味着届时人类智能达到了前所未有的高度。也意味着届时人类智能达到了前所未有的高度。 计算机学家们对人工智能的定义 “要使计算机能够思考.意思就 是：有头脑的机器” （John Haugeland, 1985) 像人一样思考的系统像人一样思考的系统 Man-Thing “通过利用计算模型来进行心智 能力的研究” (Chamiak
6、和 McDermott, 1985) 理性地思考的系统理性地思考的系统 Rationality “一种技艺，创造机器来执行人 需要智能才能完成的功能” (Kurzweil, 1990) 像人一样行动的系统像人一样行动的系统 Action “计算智能是对设计智能化智能 体的研究” (Alan Mackworth等，1998) 理性地行动的系统理性地行动的系统 Reason 人工智能的概念 人工智能人工智能（Artificial Artificial Intelligence, Intelligence, 简称简称AIAI）亦称机器智能，是指）亦称机器智能，是指 由人工制造出来的系统所表现出来的智
7、能，可以概括为：研究智由人工制造出来的系统所表现出来的智能，可以概括为：研究智 能程序的能程序的科学。科学。 人工智能指的是人工智能指的是“能够和人一样进行感知、认知、决策、执行的能够和人一样进行感知、认知、决策、执行的 人工程序或系统。人工程序或系统。” 人类智能是人类认识世界和改造世界的才智和本领。人工智能脱人类智能是人类认识世界和改造世界的才智和本领。人工智能脱 胎于人类智能，也一直在人类智能的框架内发展。胎于人类智能，也一直在人类智能的框架内发展。 人工智能的主要方法 符号主义符号主义: 认知的基元是符号；认知的过程就是符号运算过程；智能的基础是知识；认知的基元是符号；认知的过程就是符
8、号运算过程；智能的基础是知识； 知识可用符号表示，也可用符号进行推理，因而可以建立基于知识的人类智能和机知识可用符号表示，也可用符号进行推理，因而可以建立基于知识的人类智能和机 器智能的统一的理论体系。器智能的统一的理论体系。 P153P153 联结主义（经验主义）：联结主义（经验主义）：思维的基元是神经元，而不是符号；思维过程是神经元思维的基元是神经元，而不是符号；思维过程是神经元 的联结活动过程；认为人脑不同于电脑；提出联结主义的人脑工作模式，以取代符的联结活动过程；认为人脑不同于电脑；提出联结主义的人脑工作模式，以取代符 号主义的电脑工作模式。号主义的电脑工作模式。 P154P154 行
9、为主义：行为主义：基于基于“感知感知行动行动”。智能取决于感知和行动，提出了智能行为的。智能取决于感知和行动，提出了智能行为的 “感知感知动作动作”模型；模型； 人工智能的发展历史 19421956196319681970198419922006201220142016 美国科幻巨匠阿西莫夫 提出“机器人三定律” 达特茅斯会议诞生了人 工智能学科 自动定理证明系统完成 数学原理第二章的证明 早期的系统适用于更宽 的问题选择和更难得问 题时效果均不理想，美 国、英国相继缩减经费 支持 DENDRAL-世界上第一 例成功的专家系统诞生 将逻辑推理能力 赋予计算机系统 推理期 总结人类知识 传授给计
10、算机系统 知识期 莱斯利提出概率近似正 确模型 第5代计算机-人工智能 计算机-由于技术路线背 离计算机工业的发展反 向，项目宣告失败 Hinton发表深度学习的 Nature文章 计算机从数据中学习算法 深度学习在语音、图像领域大获成功 机器学习期 CNN超第二名十个百分 点夺冠ImageNet 港中文实验室DeepID 算法，首次超过人眼识 别人脸率 AlphAGo战胜顶尖围棋 选手 人工智能发展历程 AI发展的三个方面 AI的三个核心基础 AI的四个紧密相关领域 不知名的花草树木，问谁？忘带钥匙，只能撬锁？ 食堂排队，浪费时间？ 学人工智能，有什么意义？ 课堂小结 1、人工智能的概念（能
11、辨别人工智能技术） 2、人工智能的发展历程（能初步辩证地看待人工智能 的发展） 1、历史上人工智能经历了几次浪潮？ A、3次(答案) B、2次 C、1次 D、4次 课堂练习 A 课堂练习 2.关于人类智能和人工智能，下列说法不正确的是 （ ） A.人工智能是用机器模拟人类智能 B.人类智能是指人类所具有的智力和行为能力 C.人工智能三大学派是符号主义、经验主义和行为主义 D.人类智能主要体现为感知能力、记忆与思维能力、归纳于演绎能力、 学习能力以及行为能力 B 课堂练习 3.人工智能的目的是让机器能够（ ），以实现某些 脑力劳动的机械化。 A.具有智能 B.和人一样工作 C.完全代替人的大脑
12、D.模拟、延伸和扩展人的智能 D 4.下列关于人工智能的叙述不正确的是（ ） A.人工智能技术它与其他科学技术相结合极大地提高了应用技术的 智能化水平。 B.人工智能是科学技术发展的趋势。 C.因为人工智能的系统研究是从上世纪五十年代才开始的，非常 新，所以十分重要。 D.人工智能有力地促进了社会的发展。 课堂练习 C 课堂练习 5.尽管人工智能学术界出现“百家争鸣”的局面，但是， 当前国际人工智能的主流派仍属于 （ ） A.连接主义 B.符号主义 C.行为主义 D.经验主义 B 6.下列哪个不是人工智能的研究领域 （ ） A.机器证明 B.模式识别 C.人工生命 D.编译原理 D 课堂练习
13、7.为了解决如何模拟人类的感性思维，例如视觉理解、直觉思维、 悟性等，研究者找到一个重要的信息处理的机制是（ ） A.专家系统 B.人工神经网络 C.模式识别 D.智能代理 B 课堂练习 8. AI是（ ）的英文缩写。 A.Automatic Intelligence B.Artifical Intelligence C.Automatice Information D.Artifical Information 课堂练习 B 9.（开放题）什么是人工智能？人工智能与计算机程序的区别？ 综合各种不同的观点，可以从“能力”和“学科”两个方面 对人工智能进行定义。从能力的角度看，人工智能是指用人 工的方法在机器（计算机）上实现的智能。从学科的角度看， 人工智能是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使它能 模拟、延伸和扩展人类智能的学科。 课堂练习 每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢你们！
