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第1章人工智能概述





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顾名思义,人工智能就是第1章人工智能概述





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顾名思义,人工智能就是人造智能,其英文表示是“ArtificialIntelligence”,简称AI。当然,这只是人工智能的字面解释或广义解释。目前的“人工智能”一词是指用计算机模拟或实现的智能,同时,人工智能又是一个学科名称。
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作为学科,人工智能研究的是如何使机器(计算机)具有智能的科学和技术,特别是自然智能如何在计算机上实现或再现的科学和技术。因此,从学科角度讲,当前的人工智能是计算机科学的一个分支。
人工智能虽然是计算机科学的一个分支,但它的研究却不仅涉及到计算机科学,而且还涉及到脑科学、神经生理学、心理学、语言学、逻辑学、认知(思维)科学、行为科学、生命科学和数学,以及信息论、控制论和系统论等许多学科领域。
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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,那么是否也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。
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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,当前迅速发展着的国际互联网(Internet)就强烈地需要智能技术。特别是当我们要在Internet上构筑信息高速公路时,其中有许多技术问题就要用人工智能的方法去解决。这就是说,人工智能技术在Internet和未来的信息高速公路上将发挥重要作用。
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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,再向前发展就是智能化,即智能化是继机械化、自动化之后,人类生产和生活中的又一个技术特征。
另外,研究人工智能,对探索人类自身智能的奥秘也可提供有益的帮助。因为我们可以通过电脑对人脑进行模拟,从而揭示人脑的工作原理,发现自然智能的渊源。
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人工智能的研究目标可分为远期目标和近期目标。远期目标是要制造智能机器。具体来讲,就是要使计算机具有看、听、说、写等感知和交互功能,具有联想、推理、理解、学习等高级思维能力,还要有分析问题、解决问题和发明创造的能力。简言之,也就是使计算机像人一样具有自动发现规律和利用规律的能力,或者说具有自动获取知识和利用知识的能力,从而扩展和延伸人的智能。
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从目前的技术水平来看,要全面实现上述目标,还存在很多困难。人工智能的近期目标是实现机器智能,即先部分地或某种程度地实现机器的智能,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。
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人工智能的表现形式至少有这么几种:智能软件、智能设备、智能网络、智能计算机、智能机器人和更一般的Agent等。智能软件的范围比较广泛,譬如:它可以是一个完整的智能软件系统,如专家系统、知识库系统等;也可以是具有一定智能的程序模块,如推理程序、学习程序等,这种程序可以作为其它程序系统的子程序;智能软件还可以是有一定知识或智能的应用软件,如字处理软件Word就有一定的英语语法知识,所以在英文文稿的录入、编辑过程中,Word就表现出一定的智能。
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智能设备包括具有一定智能的仪器、仪表、机器、设施等。如采用智能控制的机床、汽车、武器装备、家用电器等。这种设备实际上是被嵌入了某种智能软件的设备。
智能网络也就是智能化的信息网络。具体来讲,从网络的构建、管理、控制、信息传输,到网上信息发布和检索以及人机接口等,都是智能化的。
智能计算机如前所述,而智能机器人则是一种拟人化的智能机器。
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,神经计算
所谓结构模拟,就是根据人脑的生理结构和工作机理,实现计算机的智能,即人工智能。我们知道,人脑的生理结构是由大量神经细胞组成的神经网络。人脑是由大约1011个神经细胞组成的一个动态的、开放的、高度复杂的巨系