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[计算机软件及应用]高级人工智能

史忠植 高级人工智能 高级人工智能 第一章 绪 论 认 知 认 知 认知科学 认知科学 人工智能的五个基本问题 思维的层次模型 感知思维 形象思维 抽象思维 灵感思维 思维的层次模型 人工智能 人工智能 人工智能 符号智能 连接主义 行为主义 智能 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的发展 人工智能的研究方法 认知学派 认知学派 认知学派 认知学派 逻辑学派 行为学派 自动推理 自动推理 自动推理 自动推理 机器学习 机器学习 机器学习 机器学习 分布式人工智能 人工思维模型 知识系统 知识系统 认知学派 逻辑学派 行为学派 以Simon, Minsky和Newell等为代表&＃xff0c;从人的思维活动出发&＃xff0c;利用计算机进行宏观功能模拟。 ? 1976年Newell 和Simon提出了物理符号系统假设&＃xff0c;认为物理系统表现智能行为必要和充分的条件是它是一个物理符号系统。这样&＃xff0c;可以把任何信息加工系统看成是一个具体的物理系统&＃xff0c;如人的神经系统、计算机的构造系统等。所谓符号就是模式。任何一个模式&＃xff0c;只要它能和其它模式相区别&＃xff0c;它就是一个符号。不同的英文字母就是不同的符号。对符号进行操作就是对符号进行比较&＃xff0c;即找出哪几 个是相同的符号&＃xff0c;哪几个是不同的符号。物理符号系统的基本任务和功能是辨认相同的符号和区分不同的符号。 80年代Newell 等又致力于SOAR系统的研究。SOAR系统是以知识块(Chunking)理论为基础&＃xff0c;利用基于规则的记忆&＃xff0c;获取搜索控制知识和操作符&＃xff0c;实现通用问题求解。 Minsky从心理学的研究出发&＃xff0c;认为人们在他们日常的认识活动中&＃xff0c;使用了大批从以前的经验中获取并经过整理的知识。该知识是以一种类似框架的结构记存在人脑中。因此&＃xff0c;在70年代他提出了框架知识表示方法。到80年代&＃xff0c;Minsky认为人的智能&＃xff0c;根本不存在统一的理论。1985年&＃xff0c;他发表了一本著名的书《Society of Mind(思维社会)》。书中指出思维社会是由大量具有某种思维能力的单元组成的复杂社会。 逻辑学派是以McCarthy和Nilsson等为代表&＃xff0c;主张用逻辑来研究人工智能&＃xff0c;即用形式化的方法描述客观世界。他们认为&＃xff1a; ?(1) 智能机器必须有关于自身环境的知识。 ?(2) 通用智能机器要能陈述性地表达关于自身环境的大部分知识 ?(3) 通用智能机器表示陈述性知识的语言至少要有一阶逻辑的表达能力。 ?逻辑学派在人工智能研究中&＃xff0c;强调的是概念化知识表示、模型论语义、演绎推理等。McCarthy主张任何事物都可以用统一的逻辑框架来表示&＃xff0c;在常识推理中以非单调逻辑为中心。 智能只是在与环境的交互作用中表现出来&＃xff0c;其基本观点&＃xff1a; ? (1) 到现场去&＃xff1b; (2) 物理实现&＃xff1b; (3) 初级智能&＃xff1b; (4) 行为产生智能。 演绎推理(deductive reasoning) 归纳推理(inductive reasoning) 反绎推理(abductive reasoning) 从一个或几个已知的判断(前提)逻辑地推论出一个新的判断(结论)的思维形式称为推理, 这是事物的客观联系在意识中的反映。人解决问题就是利用以往的知识, 通过推理得出结论。自动推理的理论和技术是程序推导、程序正确性证明、专家系统、智能机器人等研究领域的重要基础。 正向推理(Forward Reasoning) 又叫&＃xff1a;向前推理、数据驱动的推理 定义&＃xff1a;从已知的数据/条件/中间结论出发推导出新的结论 1. A ? G1 2. A? ? G1 3. B ? G2 4. B? ? G2 5. G1 & G2 ? G 反向推理(Backward Reasoning) 又叫向后推理、面向目标的推理 定义&＃xff1a;从结论(目标)出发推导结论(目标)的前提条件 1. G1 & G2 ? G 2. A ? G1 3. A? ? G1 4. B ? G2 5. B? ? G2 Simon对学习的定义是&＃xff1a;“如果一个系统能够通过执行某种过程而改进它的性能&＃xff0c;这就是学习”。这个说法的要点是&＃xff1a;学习是一个过程&＃xff0c;其二&＃xff0c;学习是对一个系统而言&＃xff0c;其三&＃xff0c;学习改变系统性能。过程、系统与改变性能是学习的三个的要点。对上述说法&＃xff0c;第一点是自然的。第二点中的系统则相当复杂&＃xff0c;一般是指一台计算机&＃xff0c;但是&＃xff0c;也可以是计算系统&＃xff0c;甚至包括人的人机计算系统。第三点则只强调“改进系统性能”&＃xff0c;而未限制这种“改进”的方法。 反馈 环境 学习单元 知识库 执行单元 ? ? 机器学习的研究尚处于初级阶段, 必须大力开展研究的一个人工智能领域。只有机器学习的研究取得进展, 人工智能