文档介绍:人工智能技术
摘要:人工智能技术被称为本世纪三大科技成就之一,本文从人 工智能的概念开始,介绍人工智能技术及其发展前景与应用。
关键词:人工智能、计算机、人类智能
一、 人工智能的概念
人工智能领域的研究是从1956年正式开始的,这一年在达特茅 斯大学召开的会议上正式使用了 "人工智能"(Artificial Intelligence, AI)这个术语。
人工智能也称机器智能,它是计算机科学、控制论、信息论、神 经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综 合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造 智能机器或智能系统,来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能 的科学。如果仅从技术的角度来看,人工智能要解决的问题是如何使 电脑表现智能化,使电脑能更灵活方效地为人类服务。只要电脑能够 表现出与人类相似的智能行为,就算是达到了目的,而不在乎在这过 程中电脑是依靠某种算法还是真正理解了。人工智能就是计算机科学 中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支,人工智能的目标就是 研究怎样用电脑来模仿和执行人脑的某些智力功能,并开发相关的技 术产品,建立有关的理论。
人工智能是在计算机科学、控制论、信息论、心理学、语言学等 多种学科相互渗透的基础发展起来的一门新兴边缘学科,主要研究用 机器(主要是计算机)来模仿和实现人类的智能行为.
二、 人工智能的发展历史
人工智能的发展经历了以下几个阶段:
孕育阶段:古希腊的Aristotle (亚里士多德)(前384-322),细 了形式逻辑的基本规律。英国的哲学家、自然科学家Bacon (培根)
(1561-1626),系统地给出了归纳法。“知识就是力量”德国数学家、 哲学家Leibnitz (布莱尼兹)(1646-1716)。提出了关于数理逻辑的
思想,把形式逻辑符号化,从而能对人的思维进行运 算和推理。做 出了能做四则运算的手摇计算机英国数学家、逻辑学家Boole (布尔) (1815-1864)实现了布莱尼茨 的思维符号化和数学化的思想,提出 了一种崭新的代数系统——布尔代数。
第一阶段:50年代人工智能的兴起和冷落人工智能概念首次提出 后,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用 问题s求解程序LISP表处理语言等。但由于消解法推理能力的有限, 以及机器翻译等的失败,使人工智能走入了低谷。这一阶段的特点是: 重视问题求解的方法,忽视知识重要性。
第二阶段:60年代末到70年代,专家系统出现,使人工智能研 究出现新高潮DENDRAL化学质谱分析系统、MYCIN疾病诊断和治疗 系统、PROSPECTIOR探矿系统、Hearsay-II语音理解系统等专家系 统的研究和开发,将人工智能引向了实用化。并且,1969年成立了 国 际人工智能联合会议(International Joint Conferences onArtificial Intelligence 艮卩 IJCAI)。
第三阶段:80年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了 很大发展日本1982年开始了 “第五代计算机研制计划”,即“知识 信息处理计算机系统K I P S”,其目的是使逻辑推理达到数值运算 那么快。虽然此计划最终失败,但它的开展形成了一股研究人工智能 的热潮。
第四阶段:80年代末,神经网络飞速发展1987年,美国召开第 一次神经网络国际会议,宣告了这一新学科的诞生。此后,各国在神
经网络方面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。
第五阶段:90年代,人工智能出现新的研究高潮由于网络技术特 别是国际互连网技术的发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向 基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分 布式问题求解,而且研究多个智能主体的多目标问题求解,将人工智 能更面向实用。另外,由于Hopfield多层神经网络模型的提出,使 人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象。人工智能已深入到 社会生活的各个领域。
三、人工智能研究领域
1、符号计算
计算机最主要的用途之一就是科学计算,科学计算可分为两类:一 类是纯数值的计算,例如求函数的值,方程的数值解,比如天气预报、 油藏模拟、航天等领 域;。另一类是符号计算,又称代数运算,这是一 种智能化的计算,处理的是符号。符号可以代表整数、有理数、实数 和复数,也可以代表多项式,函数,集合等。。长期以来,人们一直盼 望有一个可以进行符号计算的计算机软件系统。。早在50年代末, 人们就开始对此研究。。进入80年代后,随着计算机的普及和人工 智能的发展,相继出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件,其中 Mathematica和Maple是它们的代表,由于它们都是用C语言写成