第1章 人工智能

1人工智能ArtificialIntelligenceANewSynthesis（美）NilsJ.Nilsson著2第一章绪论什么是人工智能人工智能的研究方法人工智能的研究领域内容规划3第一节什么是人工智能“我认为，理解智能包括理解：知识如何获取、表达和存储；智能行为如何产生和学习；动机、情感和优先权如何发展和运用；传感器信号如何转换成各种符号；怎样利用各种符号执行逻辑运算、对过去进行推理及对未来进行规划；智能机制如何产生幻觉、信念、希望、畏惧、梦幻甚至善良和爱情等现象。我相信，对上述内容有一个根本的理解将会成为与拥有原子物理、相对论和分子遗传学等级相当的科学成就。”————JamesAlbus“答复HenryHexmoor”1995年2月13日4Agent概念一名研究人员这样说：一个agent的功能可视作该系统与动态环境密切相互作用的自然属性。agent本身对其行为的说明并不能解释它运行时所表现的功能；相反，其功能很大程度上取决于环境的特性。不仅要动态地考虑环境，而且环境的具体特征也要运用于整个系统之中。Agent我们可以理解为“智能体”或“智能主体”5思考：1、智能是如何产生的？2、机器是否能思考？3、人工智能是什么？6第二节人工智能的研究方法符号处理的方法“子符号”方法“环境自动机(situatedautomata)”——介于自上而下和自下而上之间的方法7第三节人工智能的研究领域专家系统机器学习模式识别自然语言理解自动定理证明自动程序设计机器人学博弈智能决策支持系统人工神经网络8内容规划9首先，介绍响应agent，它们运用不同方式感知世界并活动于其中。更复杂的agent具有记忆世界特性并存储世界内部模型的能力。任何情况下，响应agent的行为都是所感知和记忆的世界的过去或现在状态的函数。其次，介绍的一系列具备规划能力agent——能够预计其行为的效果，并采取那些能够达到预期目的的行动。最后，介绍已有其他agent占据的世界中的agent，agent之间的交流十分重要。10第一章结束11人工智能广义地讲，人工智能是关于人造物的智能行为，而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为。人工智能的一个长期目标是发明出可以保人类一样或能更好地完成以上行为的机器；另一个目标是理解这种智能行为是否存在于机器、人类或其他动物中。因此，人工智能包含了科学和工程的双重目标。返回12人类智能的产生过程知识获取行为表达知识整理返回13艾仑·图灵(AlanTuring)测试游戏由一男(A)、一女(B)和一名询问者(C)(性别不限)进行。询问者单独在一路、间房间里与其他两人分别通过电传打字机联系。在游戏中，询问者的目的是分辨两人的性入别。开始，他只知道两人的称呼X、Y，最终，他需要在“X是A，Y是B”或者“X是B，Y是A”中选择答案。询问者允许问A和B以下问题：C：X能告诉我你的头发的长度吗?如果x是A，那么他必须回答。游戏中，A必须尽力使C判断错误。……而B的任务则是帮助询问者。现在我们提出这样一个问题：一个机器代替游戏中的A会如何?询问者会依然像当游戏由一男一女进行时一样经常判断错误吗?这些问题代替了最初的问题：机器能思考吗?图灵测试常被简化为让一个机器试图使询问者相信它是一个人。返回14简单过滤性病毒——E6抗菌素的示意图15．人脑对信息进行并行处理，而传统的计算机则是串行处理。我们需建造各种新型的并行，计算机来加快人工智能的发展。．传统的计算机以非真即假(双态)逻辑为基础，而真正的智能系统应运用某种模糊逻辑。．动物神经元远比开关——计算机的基本模块——要复杂，我们需要在智能机器中运用更现实的人造神经元。关于什么样的机器才具有人类的思维能力的看法：艾仑·图灵(AlanTuring)测试16符号处理的方法基于Newell和Simon的物理符号系统的假说，大多数被称为“经典的人工智能”均在其指导之下。这类方法中，突出的方法是将逻辑操作应用于说明性知识库。运用说明语句来表达问题域的“知识”，这些语句基于或实质上等同于一阶逻辑中的语句。采用逻辑推理可推导这种知识的结果。通常就称作基于知识的方法。符号处理的过程。返回17符号处理的过程最高阶段是知识阶段，机器所需知识在这里说明。接下来是符号阶段，知识在这里以符号组织表示(例如列表可用列表处理语言LISP来描述)，同时在这里说明这些组织的操作。接着，在更低级的阶段里实施符号处理。多数符号处理采用自上而下的设计方法，从知识阶段向下到符号和实施阶段。返回18“子符号”方法通常采用自下而上的方式，从最低阶段向上进行。在最低层阶段，符号的概念就不如信号这一概念确切了这类方法认为：“为了制造出真正的智能机器，我们必须沿着人的智能进化的步骤走。因此，我们必须集中研究复制信号处理的能力和简单动物如昆虫的支配系统，沿着进化的阶梯向上进行“。这一方案不仅能在短期内创造实用的人造物，又能为更高级智能的建立打好坚实的基础。这类方法也强调符号基础。著名样品机器包括所谓的“神经网络”。返回