1、人工智能原理合肥工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院王浩 主要教材與參考書人工智能基礎(chǔ)(第2版) 蔡自興、蒙祖強(qiáng) 編著高等教育出版社人工智能導(dǎo)論 王萬(wàn)良編著 高等教育出版社人工智能復(fù)雜問題求解的結(jié)構(gòu)和策略（第4版） George F. luger 著 史忠植等譯 機(jī)械工業(yè)出版社人工智能 Nils J. Nilsson著 鄭扣根等譯機(jī)械工業(yè)出版社智能科學(xué) 史忠植著 清華大學(xué)出版社目錄第一章緒論第二章知識(shí)表示 第三章搜索技術(shù)第四章推理技術(shù)第五章機(jī)器學(xué)習(xí) 第六章專家系統(tǒng) 第七章自動(dòng)規(guī)劃系統(tǒng)第八章 自然語(yǔ)言理解第九章 智能控制第十章 人工智能程序設(shè)計(jì)1.1 人工智能的定義和發(fā)展

2、21世紀(jì)最具有發(fā)展前景和最具影響力的兩大帶頭學(xué)科群： 生命科學(xué)群；信息科學(xué)群；人工智能：是上述兩個(gè)學(xué)科群中最重要、最精彩、且最具前景的交叉領(lǐng)域1.1 人工智能的定義和發(fā)展1.1.1 人工智能的定義 人工智能Artificial Intelligence ，AI定義1.1 智能（Intelligent ） 人的智能是他們理解和學(xué)習(xí)事務(wù)的能力。智能是思考和理解能力而不是本能的做事能力。定義1.2 智能機(jī)器（Intelligent Machine） 智能機(jī)器是一種能夠呈現(xiàn)人類智能行為的機(jī)器。1.1 人工智能的定義和發(fā)展2019年人機(jī)中國(guó)象棋大戰(zhàn)1.1 人工智能的定義和發(fā)展1.1 人工智能的定義和發(fā)展

3、定義1.3 人工智能（Nilsson） 人工智能是關(guān)于知識(shí)的科學(xué)（知識(shí)的表示、知識(shí)的獲取以及知識(shí)的運(yùn)用）。定義1.4 人工智能(學(xué)科)人工智能(學(xué)科)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。它的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。 1.1 人工智能的定義和發(fā)展定義1.5 人工智能(能力)人工智能(能力)是智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類智能有關(guān)的智能行為，如判斷、推理、證明、識(shí)別、感知、理解、通信、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動(dòng)。The Turing Test1950: Alan Turing的文章 “Computing Mach

4、inery and Intelligence.” Mind, Vol. 59, No. 236, pp. 433-460提出圖靈測(cè)試 1.1 人工智能的定義和發(fā)展1.1 人工智能的定義和發(fā)展1.1.2 人工智能的起源和發(fā)展1. 孕育時(shí)期（1956年前）公元前384-322 亞里士多德（Aristotle） 形式邏輯 三段論20世紀(jì)3040年代 數(shù)理邏輯 維納（Wiener）、弗雷治、羅素等為代表對(duì)發(fā)展數(shù)理邏輯學(xué)科的貢獻(xiàn) 計(jì)算模型 丘奇(Church)、圖靈和其它一些人關(guān)于計(jì)算本質(zhì)的思想，為人工智能的形成產(chǎn)生了重要影響。1943年 麥卡洛克和皮茨 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 連接主義學(xué)派1948年 維納 控制

5、論 行為主義學(xué)派 1.1 人工智能的定義和發(fā)展1.1.2 人工智能的起源和發(fā)展2. 形成時(shí)期（19561976年） 1956年夏季，McCarthy、Minsky、Lochester、Shannon，人類歷史上第一次人工智能研討會(huì)在美國(guó)的達(dá)特茅斯(Dartmouth)大學(xué)舉行，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生。 1965年 Feigenbaum 專家系統(tǒng) DENDRAL 1969年召開了第一屆國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議(International Joint Conference on AI, IJCAI),此后每?jī)赡暾匍_一次。1970年人工智能國(guó)際雜志(International Journal of A

6、I)創(chuàng)刊。 1.1 人工智能的定義和發(fā)展1.1.2 人工智能的起源和發(fā)展3. 暗淡時(shí)期（19661974年） 盲目樂觀：機(jī)器翻譯，定理證明（數(shù)學(xué)原理）、跳棋程序、模式識(shí)別（字符、積木結(jié)構(gòu)）、通用解題程序（GPS） 預(yù)言：2000年機(jī)器智能超過人類 巨大困難：神經(jīng)元數(shù)目1010, The spirit is willing but the flesh is weak（心有余而力不足） 俄The wine is good but the meat is spoiled 1971年 詹姆士綜合報(bào)告 ，“人工智能即使不是騙局，也是庸人自擾”1.1 人工智能的定義和發(fā)展1.1.2 人工智能的起源和發(fā)展4

7、. 知識(shí)應(yīng)用時(shí)期（19701988年） Feigenbaum 專家系統(tǒng) 1968年，DENDRAL 19721976年 MYCIN 1977年 第五屆人工智能聯(lián)合會(huì)議 知識(shí)工程（Knowledge Engineering） 1981年 日本 第五代智能計(jì)算機(jī)計(jì)劃1.1 人工智能的定義和發(fā)展1.1.2 人工智能的起源和發(fā)展5. 集成發(fā)展時(shí)期（1986年至今） 專家系統(tǒng)問題：缺乏常識(shí)知識(shí)、應(yīng)用領(lǐng)域狹窄、知識(shí)獲取困難、推理機(jī)制單一、缺少學(xué)習(xí)能力、未能分布處理。 機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算智能（神經(jīng)計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算、自然計(jì)算、免疫計(jì)算、群計(jì)算）、智能體（Agent）、網(wǎng)絡(luò)智能 三大流派：綜合集成、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共同發(fā)展

8、1.2 人工智能的各種認(rèn)知觀1.2.1 人工智能的主要學(xué)派1. 符號(hào)主義 又稱邏輯主義（Logicism）、心理學(xué)派（Psychlogism）、計(jì)算機(jī)學(xué)派（Computerism） 基本原理：物理符號(hào)系統(tǒng)（即符號(hào)操作系統(tǒng)）假設(shè)和有限合理性原理。 起源：數(shù)理邏輯 認(rèn)為認(rèn)知是一種符號(hào)處理的過程，人類思維過程也可用某種符號(hào)來描述，思維就是計(jì)算，認(rèn)知就是計(jì)算。 LISP語(yǔ)言、PROLOG語(yǔ)言、自然語(yǔ)言理解、機(jī)器定理證明、專家系統(tǒng)。domains person, another = symbolpredicates likes(person, another). clauses likes(jack,

9、sussan). likes(john, marry). likes(tom, cathy). likes(tom, ellen). likes(jack, X) if likes(tom, X).【事實(shí)】 Jack 喜歡 Sussan John 喜歡 Marry Tom 喜歡 Cathy Tom 喜歡 Ellen【規(guī)則】 如果Tom喜歡X，那么Jack喜歡X1.2 人工智能的各種認(rèn)知觀1.2.1 人工智能的主要學(xué)派2. 連接主義 又稱仿生學(xué)派（Bionicsism）、生理學(xué)派（Physiologism） 基本原理：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間的連接機(jī)制和學(xué)習(xí)算法。 起源：仿生學(xué) 人腦模型 認(rèn)為人類認(rèn)

10、知活動(dòng)主要基于大腦神經(jīng)元的活動(dòng)。1.2 人工智能的各種認(rèn)知觀1.2.1 人工智能的主要學(xué)派3. 行為主義 又稱進(jìn)化主義（Evolutionism）、控制論學(xué)派（Cyberneticism） 基本原理：控制論及感知-動(dòng)作模式控制系統(tǒng) 起源：控制論 1.2 人工智能的各種認(rèn)知觀1.2.2 對(duì)人工智能的爭(zhēng)論1. 對(duì)人工智能理論的爭(zhēng)論 符號(hào)主義：人的認(rèn)知基元是符號(hào)，認(rèn)知過程即是符號(hào)操作過程。 AI的核心：知識(shí)表示、知識(shí)推理和知識(shí)運(yùn)用 連接主義：人的思維基元是神經(jīng)元。神經(jīng)元連接的大腦工作模式 行為主義：只能取決于感知和行為。不需要知識(shí)、不需要推理。 智能行為只能在現(xiàn)實(shí)世界中與環(huán)境交互作用而表現(xiàn)出來。2.

11、 對(duì)人工智能方法的爭(zhēng)論 符號(hào)主義：功能模擬 連接主義：結(jié)構(gòu)模擬 行為主義：行為模擬1.3 人類智能與人工智能1.3.1 研究認(rèn)知過程的任務(wù) 探求高層次思維決策與初級(jí)信息處理的關(guān)系，并用計(jì)算機(jī)程序來模擬人的思維策略水平，而用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言模擬人的初級(jí)信息處理過程。思維策略初級(jí)信息處理生理過程計(jì)算機(jī)程序計(jì)算機(jī)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)硬件人類認(rèn)知活動(dòng)計(jì)算機(jī)1.3 人類智能與人工智能1.3.2 智能信息處理系統(tǒng)的假設(shè) 令T表示時(shí)間變量，x表示認(rèn)知操作，x的變化x為當(dāng)前機(jī)體狀態(tài)S（機(jī)體的生理和心理以及大腦的記憶等）和外界刺激R的函數(shù)。當(dāng)外界刺激作用到處于某一特定狀態(tài)的機(jī)體時(shí)，便發(fā)生變化，即 TT+1 x x+ x x=f

12、(S, R)1.3 人類智能與人工智能1.3.2 智能信息處理系統(tǒng)的假設(shè)信息處理系統(tǒng)又叫符號(hào)操作系統(tǒng)或物理符號(hào)系統(tǒng)。所謂符號(hào)就是模式。一個(gè)完善的符號(hào)系統(tǒng)應(yīng)具有下列6種基本功能：(1)輸入符號(hào)(input)；(2)輸出符號(hào)(output);(3)存儲(chǔ)符號(hào)(store);(4)復(fù)制符號(hào)(copy);(5)建立符號(hào)結(jié)構(gòu)：通過找出各符號(hào)間的關(guān)系，在符號(hào)系統(tǒng)中形成符號(hào)結(jié)構(gòu)；(6)條件性遷移(conditional transfer):根據(jù)已有符號(hào)，繼續(xù)完成活動(dòng)過程。 1.3 人類智能與人工智能1.3.2 智能信息處理系統(tǒng)的假設(shè) 如果一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)具有上述全部6種功能，能夠完成這個(gè)全過程，那么它就是一個(gè)

13、完整的物理符號(hào)系統(tǒng)。人具有上述6種功能；現(xiàn)代計(jì)算機(jī)也具備物理符號(hào)系統(tǒng)的這6種功能。任何一個(gè)系統(tǒng)，如果它能表現(xiàn)出智能，那么它就必定能夠執(zhí)行上述6種功能。反之，任何系統(tǒng)如果具有這6種功能，那么它就能夠表現(xiàn)出智能；這種智能指的是人類所具有的那種智能。把這個(gè)假設(shè)稱為物理符號(hào)系統(tǒng)的假設(shè)。1.3 人類智能與人工智能1.3.2 智能信息處理系統(tǒng)的假設(shè)物理符號(hào)系統(tǒng)3個(gè)推論推論一 既然人具有智能，那么他(她)就一定是個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)。人之所以能夠表現(xiàn)出智能，就是基于他的信息處理過程。推論二 既然計(jì)算機(jī)是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，它就一定能夠表現(xiàn)出智能。這是人工智能的基本條件。推論三 既然人是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)也是一

14、個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，那么就能夠用計(jì)算機(jī)來模擬人的活動(dòng)。1.3 人類智能與人工智能1.3.3 人類智能的計(jì)算機(jī)模擬 物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)的推論一告訴人們，人有智能，所以他是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)；推論三指出，可以編寫出計(jì)算機(jī)程序去模擬人類的思維活動(dòng)。這就是說，人和計(jì)算機(jī)這兩個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)所使用的物理符號(hào)是相同的，因而計(jì)算機(jī)可以模擬人類的智能活動(dòng)過程。 圖靈測(cè)試 1.4 人工智能的研究目標(biāo)和內(nèi)容1.4.1 人工智能的研究目標(biāo) 一般研究目標(biāo)： （1）更好地理解人類智能，通過編寫程序來模仿和檢驗(yàn)有關(guān)人類智能的理論。 （2）創(chuàng)造有用靈巧的程序，該程序能夠執(zhí)行一般需要人類專家才能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。 近期目標(biāo)：建造智能計(jì)算機(jī)以

15、代替人類的某些智力活動(dòng)。 遠(yuǎn)期目標(biāo)：用自動(dòng)機(jī)模仿人類思維活動(dòng)和智力功能。1.4 人工智能的研究目標(biāo)和內(nèi)容1.4.2 人工智能研究的基本內(nèi)容 1. 認(rèn)知建模 認(rèn)知的5種類型： 信息處理過程 心理上的符號(hào)計(jì)算 問題求解 思維 諸如知覺、記憶、思考、判斷、推理、學(xué)習(xí)、想象、問題求解、概念形成和語(yǔ)言使用等關(guān)聯(lián)活動(dòng)。認(rèn)知科學(xué)（思維科學(xué)）說明人類在認(rèn)知過程中是如何進(jìn)行信息加工的。1.4 人工智能的研究目標(biāo)和內(nèi)容1.4.2 人工智能研究的基本內(nèi)容 2. 知識(shí)表示 人類知識(shí)概念化、形式化或模型化。 3. 知識(shí)推理 從一些已知判斷或前提推導(dǎo)出一個(gè)新的判斷或結(jié)論的思維過程。 4. 知識(shí)應(yīng)用 專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解

16、， 1.4 人工智能的研究目標(biāo)和內(nèi)容1.4.2 人工智能研究的基本內(nèi)容 5. 機(jī)器感知 機(jī)器有類似于人的感覺，如機(jī)器視覺、機(jī)器聽覺 6. 機(jī)器思維 對(duì)傳感信息和機(jī)器內(nèi)部的工作信息進(jìn)行有目的的處理。 7. 機(jī)器學(xué)習(xí) 使機(jī)器（計(jì)算機(jī)）具有學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技術(shù)，并在實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善的能力。 1.4 人工智能的研究目標(biāo)和內(nèi)容1.4.2 人工智能研究的基本內(nèi)容 8. 機(jī)器行為 智能系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)、機(jī)器人）具有表達(dá)能力和行動(dòng)能力。 9. 智能系統(tǒng)構(gòu)建 開展對(duì)模型、系統(tǒng)構(gòu)造與分析技術(shù)、系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和構(gòu)造工具以及人工智能語(yǔ)言等的研究。 1.5 人工智能研究的主要方法1. 功能模擬法 以符號(hào)處理為核心對(duì)人腦功能

17、進(jìn)行模擬。 2. 結(jié)構(gòu)模擬法 通過神經(jīng)元之間的連接以及神經(jīng)元間的秉性處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦智能的模擬。3. 行為模擬法 智能行為的感知-動(dòng)作模式。4. 集成模擬法 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域1. 問題求解與博弈人工智能的第一個(gè)大成就是發(fā)展了能夠求解難題的下棋(如國(guó)際象棋)程序，它包含問題的表示、分解、搜索與歸約等。2. 邏輯推理與定理證明邏輯推理是人工智能研究中最持久的子領(lǐng)域之一，特別重要的是要找到一些方法，只把注意力集中在一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)中的有關(guān)事實(shí)上，留意可信的證明，并在出現(xiàn)新信息時(shí)適時(shí)修正這些證明。定理證明的研究在人工智能方法的發(fā)展中曾經(jīng)產(chǎn)生過重要的影響。我國(guó)人工智能大師吳文俊院士提出并實(shí)

18、現(xiàn)了幾何定理機(jī)器證明的方法，被國(guó)際上承認(rèn)為“吳氏方法”，是定理證明的又一標(biāo)志性成果。1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域3. 計(jì)算智能神經(jīng)計(jì)算、模糊計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算、粒子群計(jì)算、自然計(jì)算、免疫計(jì)算等。 進(jìn)化計(jì)算(Evolutionary Computation)是指一類以達(dá)爾文進(jìn)化論為依據(jù)來設(shè)計(jì)、控制和優(yōu)化人工系統(tǒng)的技術(shù)和方法的總稱，它包括遺傳算法、進(jìn)化策略和進(jìn)化規(guī)劃。 4. 分布式人工智能與Agent分布式計(jì)算與人工智能的結(jié)合，創(chuàng)建一種能夠描述自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的精確概念模型。 Agent是處在某個(gè)環(huán)境中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有能力在這個(gè)環(huán)境中自主行動(dòng)以實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)目標(biāo)。1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)

19、域5.自動(dòng)程序設(shè)計(jì)對(duì)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)的研究不僅可以促進(jìn)半自動(dòng)軟件開發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展，而且也使通過修正自身數(shù)碼進(jìn)行學(xué)習(xí)(即修正它們的性能)的人工智能系統(tǒng)得到發(fā)展。程序理論方面的有關(guān)研究工作對(duì)人工智能的所有研究工作都是很重要的。自動(dòng)程序設(shè)計(jì)研究的重大貢獻(xiàn)之一是作為問題求解策略的調(diào)整概念。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)程序設(shè)計(jì)或機(jī)器人控制問題，先產(chǎn)生一個(gè)不費(fèi)事的有錯(cuò)誤的解，然后再修改它(使它正確工作)，這種做法一般要比堅(jiān)持要求第一個(gè)解就完全沒有缺陷的做法有效得多。 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域6.專家系統(tǒng)一般地說，專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)部具有大量專家水平的某個(gè)領(lǐng)域知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問

20、題的方法來解決該領(lǐng)域的問題。發(fā)展專家系統(tǒng)的關(guān)鍵是表達(dá)和運(yùn)用專家知識(shí)，即來自人類專家的并已被證明對(duì)解決有關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的典型問題是有用的事實(shí)和過程。 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域7.機(jī)器學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)是人類智能的主要標(biāo)志和獲得知識(shí)的基本手段；機(jī)器學(xué)習(xí)(自動(dòng)獲取新的事實(shí)及新的推理算法)是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑；機(jī)器學(xué)習(xí)還有助于發(fā)現(xiàn)人類學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。學(xué)習(xí)是一個(gè)有特定目的的知識(shí)獲取過程，其內(nèi)部表現(xiàn)為新知識(shí)結(jié)構(gòu)的不斷建立和修改，而外部表現(xiàn)為性能的改善。 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域8.自然語(yǔ)言理解語(yǔ)言處理也是人工智能的早期研究領(lǐng)域之一，并引起了進(jìn)一步的重視。語(yǔ)言的生成和理解是一個(gè)極為復(fù)雜的

21、編碼和解碼問題。一個(gè)能理解自然語(yǔ)言信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)看起來就像一個(gè)人一樣需要有上下文知識(shí)以及根據(jù)這些上下文知識(shí)和信息用信息發(fā)生器進(jìn)行推理的過程。理解口頭的和書寫語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所取得的某些進(jìn)展，其基礎(chǔ)就是有關(guān)表示上下文知識(shí)結(jié)構(gòu)的某些人工智能思想以及根據(jù)這些知識(shí)進(jìn)行推理的某些技術(shù)。1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域9.機(jī)器人學(xué)人工智能研究日益受到重視的另一個(gè)分支是機(jī)器人學(xué)，其中包括對(duì)操作機(jī)器人裝置程序的研究。這個(gè)領(lǐng)域所研究的問題，從機(jī)器人手臂的最佳移動(dòng)到實(shí)現(xiàn)機(jī)器人目標(biāo)的動(dòng)作序列的規(guī)劃方法，無(wú)所不包。目前已經(jīng)建立了一些比較復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)。機(jī)器人和機(jī)器人學(xué)的研究促進(jìn)了許多人工智能思想的發(fā)展。智能機(jī)器人

22、的研究和應(yīng)用體現(xiàn)出廣泛的學(xué)科交叉，涉及眾多的課題，機(jī)器人已在各領(lǐng)域獲得越來越普遍的應(yīng)用。 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域10.模式識(shí)別人工智能所研究的模式識(shí)別是指用計(jì)算機(jī)代替人類或幫助人類感知模式，是對(duì)人類感知外界功能的模擬，研究的是計(jì)算機(jī)模式識(shí)別系統(tǒng)，也就是使一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有模擬人類通過感官接受外界信息、識(shí)別和理解周圍環(huán)境的感知能力。1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域11.機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)表明，人類接受外界信息的80%以上來自視覺，視覺對(duì)人類是非常重要的。機(jī)器視覺或計(jì)算機(jī)視覺已從模式識(shí)別的一個(gè)研究領(lǐng)域發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科；在視覺方面，已經(jīng)給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)裝上電視輸入裝置以便能夠“看見”周圍的東西。

23、機(jī)器視覺的前沿研究領(lǐng)域包括實(shí)時(shí)并行處理、主動(dòng)式定性視覺、動(dòng)態(tài)和時(shí)變視覺、三維景物的建模與識(shí)別、實(shí)時(shí)圖像壓縮傳輸和復(fù)原、多光譜和彩色圖像的處理與解釋等。 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域12.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理直覺和形象思維信息具有比傳統(tǒng)處理方式好得多的效果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已在模式識(shí)別、圖象處理、組合優(yōu)化、自動(dòng)控制、信息處理、機(jī)器人學(xué)和人工智能的其它領(lǐng)域獲得日益廣泛的應(yīng)用。1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域13.智能控制人工智能的發(fā)展促進(jìn)自動(dòng)控制向智能控制發(fā)展。智能控制是一類無(wú)需(或需要盡可能少的)人的干預(yù)就能夠獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制。智能控制是同時(shí)具有以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義世界模型和

24、數(shù)學(xué)公式模型表示的混合控制過程，也往往是含有復(fù)雜性、不完全性、模糊性或不確定性以及不存在已知算法的非數(shù)學(xué)過程，并以知識(shí)進(jìn)行推理，以啟發(fā)來引導(dǎo)求解過程。 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域14.智能調(diào)度與指揮確定最佳調(diào)度或組合的問題是人們感興趣的又一類問題，求解這類問題的程序會(huì)產(chǎn)生一種組合爆炸的可能性，這時(shí)，即使是大型計(jì)算機(jī)的容量也會(huì)被用光。人工智能學(xué)家們?cè)?jīng)研究過若干組合問題的求解方法。他們的努力集中在使“時(shí)間-問題大小”曲線的變化盡可能緩慢地增長(zhǎng)，即使是必須按指數(shù)方式增長(zhǎng)。有關(guān)問題域的知識(shí)再次成為比較有效的求解方法的關(guān)鍵。為處理組合問題而發(fā)展起來的許多方法對(duì)其它組合上不甚嚴(yán)重的問題也是有用的。

25、 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域15.智能檢索隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了“知識(shí)爆炸”的情況，研究智能檢索系統(tǒng)已成為科技持續(xù)快速發(fā)展的重要保證。智能信息檢索系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者們將面臨以下幾個(gè)問題。首先，建立一個(gè)能夠理解以自然語(yǔ)言陳述的詢問系統(tǒng)本身就存在不少問題。其次，即使能夠通過規(guī)定某些機(jī)器能夠理解的形式化詢問語(yǔ)句來回避語(yǔ)言理解問題，但仍然存在一個(gè)如何根據(jù)存儲(chǔ)的事實(shí)演繹出答案的問題。第三，理解詢問和演繹答案所需要的知識(shí)都可能超出該學(xué)科領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)所表示的知識(shí)。 1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域16.數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)知識(shí)獲取是知識(shí)信息處理的關(guān)鍵問題之一。數(shù)據(jù)挖掘是通過綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、粗糙集、模糊數(shù)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和專家系統(tǒng)等多種學(xué)習(xí)手段和方法，從大量的數(shù)據(jù)中提煉出抽象的知識(shí)，從而揭示出蘊(yùn)涵在這些數(shù)據(jù)背后的客觀世界的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自動(dòng)獲取。數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)已獲廣泛應(yīng)用。1.6 人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域17.人工生命人工生命(Artificial Life, ALife)旨在用計(jì)算機(jī)和精密機(jī)械等人工媒介生成或構(gòu)造出能夠表現(xiàn)自然生命系