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人工智能及其发展 201000445 模式识别与智能系统 科技大学 信息工程学院 摘要人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就在许多领域有着广泛的应用。
本文从人工智能的概念出发 首先介绍了人工智能研究的历史与现状 并分析了人工智能与具体领域相结合形成的不同学科领域 阐述了人工智能主要的应用领域 并从哲学的角度对人工智能能否超过人的智能这个问题进行了分析 最后介绍了人工智能未来的发展趋势及潜力。
关键词人工智能 机器人 专家系统 模式识别 计算机科学发展方向 Artificial Intelligence and its development 2010000445 Pattern Recognition and Intelligent Systems School of Information EngineeringSouthwest University of Science Abstract:AI is the major achievements in the development of computer of the 20th centuryand it has been widely applied in many fields. In this paper based on the concepts of artificial intelligence we firstly introduce the history and current situation of artificial intelligence research and analyse artificial intelligence combined with specific areas in different disciplinesthenwe describe the main application areas of artifical intelligenceand from the view of a philosophical point we analyse whether Artifical intelligence can exceed human intelligence.Finallywe introduce the trend of the future development of artificial intelligence and its potential. 1 引言 人工智能Artificial Intelligence AI是20世纪50年代中期兴起的一门新兴边缘科学它既是计算机科学的一个分支又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科。
人工智能又称为智能模拟是用计算机系统模仿人类的感知、思维、推理等思维活动。
1.1人工智能的定义 顾名思义人工智能就是人造智能 其英文表示是“Artificial Intelligence” 简称AI。
“人工智能”一词目前是指用计算机模拟或实现的智能 因此人工智能又称机器智能。
当然 这只是对人工智能的字面解释或一般解释。
关于人工智能的科学定义 学术界目前还没有统一的认识。
是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。
“人工智能”一词最初是在1956年美国计算机协会组织的达特莫斯Dartmouth学会上提出的。
自那以后研究者们发展了众多理论和原理人工智能的概念也随之扩展。
由于智能概念的不确定人工智能的概念一直没有一个统一的标准。
著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义“人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。
”而美国麻省理工学院的温斯顿教授认为“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。
”童天湘在《从“人机大战”到人机共生》中这样定义人工智能“虽然现在的机器不能思维也没有“直觉的方程式”但可以把人处理问题的方式编入智能程序是不能思维的机器也有智能使机器能做那些需要人的智能才能做的事也就是人工智能。
”诸如此类的定义基本都反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。
即人工智能是研究人类智能活动的规律构造具有一定智能的人工系统研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。
1.2 我们知道 计算机是迄今为止最有效的信息处理工具 以至于人们称它为“电脑”。
但现在的普通计算机系统的智能还相当低下 譬如缺乏自适应、自学习、自优化等能力 也缺乏社会常识或专业知识等 而只能是被动地按照人们为它事先安排好的工作步骤进行工作。
因而它的功能和作用就受到很大的限制难以满足越来越复杂和越来越广泛的社会需求。
既然计算机和人脑一样都可进行信息处理 那么是否能让计算机同人脑一样也具有智能呢这正是人们研究人工智能的初衷。
研究人工智能也是当前信息化社会的迫切要求。
我们知道 人类社会现在已经进入了信息化时代。
信息化的进一步发展 就必须有智能技术的支持。
例如 当前迅速发展着的互联网Internet、万维网WWW和网格Grid就强烈地需要智能技术的支持。
也就是说人工智能技术在Internet、 WWW和Grid上将发挥重要作用。
智能化也是自动化发展的必然趋势。
自动化发展到一定水平 再向前发展就必然是智能化。
事实上智能化将是继机械化、自动化之后 人类生产和生活中的又一个技术特征。
1.3人工智能的研究目标和策略 人工智能作为一门学科 其研究目标就是制造智能机器和智能系统 实现智能化社会。
具体来讲 就是要使计算机不仅具有脑智能和群智能 还要具有看、听、说、写等感知和交流能力。
简言之 就是要使计算机具有自主发现规律、解决问题和发明创造的能力 从而大大扩展和延伸人的智能实现人类社会的全面智能化。
人工智能学科的研究策略则是先部分地或某种程度地实现机器的智能并运用智能技术解决各种实际问题特别是工程问题 从而使现有的计算机更灵活、更好用和更有用成为人类的智能化信息处理工具 从而逐步扩展和不断延伸人的智能 逐步实现智能化。
2 人工智能的应用领域 目前 人 工 智 能 是 与 具 体 领 域相 结 合 进 行 研 究 的 有 如 下领 域 1专家系统 专家系统是一种模拟人类专家解决某些领域问题的计算机程序系统。
专家系统内部含有大量的某个领域 的专家水平的知识与经验能够运用人类专家的知识和解决问题的方法进行推理和判断模拟人类专家的决策过程来解决该领域的复杂问题专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的应用领域之一涉及到社会各个方面各种专家系统已遍布各个专业领域取得很大的成功。
根据专家系统处理的问题的类型把专家系统分为解释型、诊断型、调试型、维修型、教育型、预测型、规划型设计型和控制型等10 种类型。
2机器学习 主要在三个方面进行 首先是研究 人 类 学 习 的机 理 、人脑 思 维 的过程 。
其次是机器学 习的方法 。
最后是建立针对具体任务的学习系统 。
3模式识别 研究如何使机器具有感知能力 主要研究听觉模式和视觉模式的识别 。
理解 自然语言 计算机如能“ 听懂 ” 人的语言 便可以直接用 口语操作计算机 这将给人们带来极大的便利 。
机器人学机器人是一种模 拟人的行为的机械 对它的研究历经三代发展过程 第一代机器人只能按程序完成工作 。
第二代机器人配备了像样的感觉传感器 能取得作业环境 、操作对象等简单的信息 并由机器人体内的计算机进行分析处理 控制机器人的动作 。
第三代机器人具有类似人的智能 它装备了高灵敏度传感器 因而具有超过人的视觉 、听觉 、嗅觉 、触觉的能力 能对感知的信息进行分析 控制 自己的行为 处理环境发生的变化 完成各种复杂的任务 。
而且有 自我学习 、归纳 、总结 、提高已掌握知识的能力 。
4 数据挖掘也称数据开采、 数据采掘等和数据库中的知识发现的本质含义是一样的 只是前者主要流行于统计、 数据分析、 数据库和信息系统等领域 后者则主要流行于人工智能和机器学习等领域 所以现在有关文献中一般都把二者同时列出。
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