文档介绍:人工智能未来发展前景展望
:磊(10计本)
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长久以来,人工智能对于普通人来说是那样的可望而不可及, 然
而它却吸引了无数研究人员为之奉献才智, 从美国的麻省理工学院(M IT)、卡基-梅隆大学(CMU)到I BM公司,再到日个例子,就符号计算、 模式识别、专家系统、机器翻译等方面的应用作简单介绍,籍此对我 们身边的人工智能应用有一个感性的认识。
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语言写成的, 所以可以在绝大多数计算机上使用。Mathematica是第一个将符号运 算,数值计算和图形显示很好地结合在一起的数学软件,用户能够方 便地用它进行多种形式的数学处理。
计算机代数系统的优越性主要在于它能够进行大规模的代数运 算。通常我们用笔和纸进行代数运算只能处理符号较少的算式 ,当算
式的符号上升到百位数后,手工计算就很困难了 ,这时用计算机代数 系统进行运算就可以做到准确,快捷,有效。现在符号计算软件有一 些共同的特点就是在可以进行符号运算、 数值计算和图形显示等同时 还具有高效的可编程功能。在操作界面上一般都支持交互式处理,人 们通过键盘输入命令,计算机处理后即显示结果。并且人机界面友好, 命令输入方便灵活,很容易寻求帮助。
尽管计算机代数系统在代替人繁琐的符号运算上有着无比的优越 性,但是,计算机毕竟是机器,它只能执行人们给它的指令,有一定的 局限性。首先,多数计算机代数系统对计算机硬件有较高的要求,在进 行符号运算时,通常需要很大的存和较长的计算时间,而精确的代数 运算以时间和空间为代价的。第二个问题是用计算机代数系统进行数 值计算,虽然计算精度可以到任意位,但由于计算机代数系统是用软 件本身浮点运算代替硬件算术运算,所以在速度要比用Fortran语言 算同样的问题慢百倍甚至千倍。另外,虽然计算机代数系统包含大量 的数学知识,但这仅仅是数学中的一小部分,目前仍有许多数学领域
未能被计算机代数系统涉及。计算机代数系统仍在不断地发展、完善 之中。
2、模式识别
模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处 理和判读。这里,我们把环境与客体统称为“模式”,随着计算机技术 的发展,人类有可能研究复杂的信息处理过程。用计算机实现模式(文 字、声音、人物、物体等)的自动识别,是开发智能机器的一个最关 键的突破口,也为人类认识自身智能提供线索。 信息处理过程的一个 重要形式是生命体对环境及客体的识别。 对人类来说,特别重要的是 对光学信息(通过视觉器官来获得)和声学信息(通过听觉器官来获 得)的识别。这是模式识别的两个重要方面。市场上可见到的代表性 产品有光学字符识别系统
(Optical Character Recognition , OCR) 语音识别系统等。
计算机识别的显著特点是速度快、 准确性和效率高。识别过程与 人类的学习过程相似。
以“汉字识别”为例:首先将汉字图像进行处理,抽取主要表达 特征并将其特征与汉字的代码存在计算机中。 就像把老师教我们这个 字叫什么、如何写的知识记忆在大脑中。这一过程叫做“训练”。识 别过程就是将输入的汉字图像经处理后与计算机中所保存的全部汉 字进行比较,找出最相近的字作为识别结果,这一过程叫做“匹配”。
语音识别就是让计算机能听懂人说的话, 一个重要的例子就是七 国语言(英、日、意、、法、德、中)口语自动翻译系统。其中,中 文部分的实验平台设立在中国科学院自动化所的模式识别国家重点 实验室,这是口语翻译研究跨入世界领先水平的标志。 该系统实现后, 人们出国预定旅馆、购买机票、在餐馆对话和兑换外币时,只要利用 网络和国际互联网,就可用手机、等与“老外”通话。
这里介绍一个综合应用的例子,一汽集团公司与国防科技大学最 近合作研制成功“红旗轿车自主驾驶系统”(即无人驾驶系统),它 标志着我国研制高速智能汽车的能力已达到当今世界先进水平。 汽车
自主驾驶技术是集模式识别、智能控制、计算机学和汽车操纵动力学 等多门学科于一体的综合性技术,代表着一个。 红旗车自主驾驶系统采用计算机视觉导航方式, 并采