人工智能原理張永剛吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院E-mail:zhangyg@課程內(nèi)容一、課程背景二、產(chǎn)生式系統(tǒng)表示及其搜索方法

三、邏輯表示及其推理方法第一章人工智能簡(jiǎn)介

人工智能（ArtificialIntelligence）研究如何用計(jì)算機(jī)去模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能；如何把計(jì)算機(jī)用得更聰明；如何設(shè)計(jì)和建造具有高智能水平的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)；如何設(shè)計(jì)和制造更聰明的智能計(jì)算機(jī)一門由計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、語(yǔ)言學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來(lái)的綜合性新學(xué)科二十世紀(jì)七十年代以來(lái)世界三大尖端技術(shù)（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能）之一二十一世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的前沿科技領(lǐng)域人工智能（ArtificialIntelligence）2001年上映的電影《人工智能》是未來(lái)派的科幻史詩(shī)影片，由斯皮爾伯格制作。影片講述21世紀(jì)中期，由于氣候變暖，南北兩極冰蓋的融化，地球上很多城市都被淹沒在了一片汪洋之中，此時(shí)，人類的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平，人工智能機(jī)器人就是人類發(fā)明出來(lái)的用以應(yīng)對(duì)惡劣自然環(huán)境的科技手段之一！

杰出人物

20世紀(jì)40位圖靈獎(jiǎng)獲得者中有6位人工智能學(xué)者：MarvinMinsky(1969年),美國(guó)知識(shí)的框架理論（FrameTheory）創(chuàng)立者JohnMcCarthy(1971年),美國(guó)人工智能之父，LISP語(yǔ)言的發(fā)明者HerbertSimon和AllenNewell(1975年),美國(guó)人工智能符號(hào)主義學(xué)派的創(chuàng)始人EdwardFeigenbaum和RajReddy(1994年),美國(guó)大型人工智能系統(tǒng)的開拓者可見人工智能在信息科學(xué)中的地位。LeslieGabrielValiant(萊斯利·瓦里安特)(2010年),英國(guó)在機(jī)器學(xué)習(xí)理論、計(jì)算復(fù)雜性理論以及計(jì)算神經(jīng)學(xué)領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)(首位圖靈獎(jiǎng)的華裔科學(xué)家姚期智(AndrewChi-ChihYao)(2000年)在計(jì)算理論方面的貢獻(xiàn))JudeaPearl

(猶大·伯爾

)(2011年)，美國(guó)最早提出概率和因果性推理演算法杰出人物

/AAAI-AAAIConferenceonArtificialIntelligence的簡(jiǎn)稱會(huì)議主辦方(sponsor):AAAI,原為美國(guó)人工智能學(xué)會(huì)(AmericanAssociationforArtificialIntelligence)，2007年改名為國(guó)際人工智能促進(jìn)協(xié)會(huì)（TheAssociationfortheAdvancementofArtificialIntelligence)1980年第一屆AAAI召開，此后每年舉辦一次。中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)A類會(huì)議ArtificialIntelligence出版社：世界上公認(rèn)的高質(zhì)量學(xué)術(shù)期刊出版集團(tuán)荷蘭ElsevierSCI收錄創(chuàng)刊時(shí)間：1970年每期論文篇數(shù)：4篇左右平均審稿周期為9個(gè)月期刊的主編A.G.Cohn曾為多屆國(guó)際頂級(jí)會(huì)議IJCAI，KR，ECAI程序委員會(huì)主席及會(huì)議主席中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)A類期刊重要國(guó)際刊物國(guó)內(nèi)重要會(huì)議

1981年成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)全國(guó)人工智能學(xué)術(shù)年會(huì)（CAAI）。

1990年首次召開中國(guó)人工智能聯(lián)合會(huì)議（CJCAI）。

一、什么是人工智能？二、人工智能的歷史三、人工智能的不同研究流派

四、人工智能的主要研究領(lǐng)域及其發(fā)展五、人工智能與其它領(lǐng)域的交叉一、什么是人工智能？1、智能

智能人類在認(rèn)識(shí)和改造世界的活動(dòng)中，由腦力勞動(dòng)表現(xiàn)出來(lái)的能力。包括感知、理解、抽象、分析、推理、判斷、學(xué)習(xí)和對(duì)變化環(huán)境的適應(yīng)等等疑問：僅限于人？一般動(dòng)物沒有嗎？為什么說(shuō)猩猩一類動(dòng)物比一般動(dòng)物智力高？若只限于人，那么機(jī)器就更不能談什么智能了，也就無(wú)人工智能可言了！所以，智能本身現(xiàn)在無(wú)法下精確的定義。1、智能基于計(jì)算機(jī)的智能如果一種行為或一系列行為能完成人類所做到的事，就說(shuō)它是智能的。Itisthescienceandengineeringofmakingintelligentmachines,especiallyintelligentcomputerprograms.Itisrelatedtothesimilartaskofusingcomputerstounderstandhumanintelligence,butAIdoesnothavetoconfineitselftomethodsthatarebiologicallyobservable.--McCarthy人工智能既包含理論研究的內(nèi)容又包含工程方面的內(nèi)容.

人工智能的研究注意智能系統(tǒng)的效果而不是單純的對(duì)人的智能行為的模擬.(人工智能研究的出發(fā)點(diǎn)與生物學(xué)家不同。生物學(xué)家研究智能行為是從腦的結(jié)構(gòu)和神經(jīng)細(xì)胞的組織入手。人工智能研究者主要從智能行為的過(guò)程與表現(xiàn)入手，重點(diǎn)放在智能行為的實(shí)際效果上。)3、人工智能的研究目標(biāo)

根本目標(biāo)要求計(jì)算機(jī)不僅能模擬而且可以延伸、擴(kuò)展人的智能,達(dá)到甚至超過(guò)人類智能的水平。附：關(guān)于智能本質(zhì)的爭(zhēng)論VonNeumann：計(jì)算機(jī)決不會(huì)有智能。Turing：計(jì)算機(jī)是能達(dá)到人的智力水平的。McCarthy：人工智能的所有主要問題都是難解的。Minsky：人工智能是有史以來(lái)最難的科學(xué)之一;思維的社會(huì)無(wú)統(tǒng)一的知識(shí)表示和理論基礎(chǔ)。Brooks：無(wú)需表示、無(wú)需推理的智能。反對(duì)派的核心觀點(diǎn)：計(jì)算機(jī)只能解決形式化的問題，而客觀世界的問題則是非形式化的，是變化無(wú)窮的。一、什么是人工智能？二、人工智能的歷史三、人工智能的不同研究流派四、人工智能的主要研究領(lǐng)域及其發(fā)展五、人工智能與其它領(lǐng)域的交叉二、人工智能的歷史AIisnearlyasoldascomputingBacon（1561-1626），英國(guó)哲學(xué)家和自然科學(xué)家。

主要貢獻(xiàn)：系統(tǒng)地提出了歸納法。強(qiáng)調(diào)了知識(shí)的作用：“知識(shí)就是力量”。

SocratesisamanSocratesismortalInduction:EverymanismortalEverymortalisamanNomanbutSocratesismortalEtc.歸納推理的特點(diǎn)：特殊→一般;前提真，結(jié)論不一定真。Leibniz(1646-1716)

德國(guó)數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家同Newton并列為微積分的發(fā)明者。改進(jìn)了Pascal的加法計(jì)算器，做出了能進(jìn)行四則運(yùn)算的手搖計(jì)算器，在計(jì)算工具的歷史上占有一席位置。

對(duì)AI的主要貢獻(xiàn)：提出的數(shù)理邏輯的思想，把形式邏輯符號(hào)化，從而能對(duì)人的思維進(jìn)行運(yùn)算和推理。Leibnitz提出的計(jì)劃是：建立一種通用的符號(hào)語(yǔ)言，以及一種在此符號(hào)語(yǔ)言上進(jìn)行推理的演算。

Leibnitz之夢(mèng)：有一天所有的知識(shí)，包括精神和無(wú)形的真理，能夠通過(guò)通用的代數(shù)演算放入一個(gè)單一的演繹系統(tǒng)。此夢(mèng)的初步實(shí)現(xiàn)歸功于Boole。GeorgeBoole（1815-1864）英國(guó)數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家主要貢獻(xiàn)：初步實(shí)現(xiàn)了Leibnitz關(guān)于思維符號(hào)化和數(shù)學(xué)化的思想；提出了一種嶄新的代數(shù)系統(tǒng)，被后世稱為布爾代數(shù)。

凡傳統(tǒng)邏輯（命題邏輯）能處理的問題，布爾代數(shù)都能處理，而某些能用布爾代數(shù)處理的問題，用傳統(tǒng)邏輯處理卻極其困難。Godel（1906-1978）美籍奧地利數(shù)理邏輯學(xué)家

主要貢獻(xiàn)：研究數(shù)理邏輯中一些帶有根本性的問題，即形式系統(tǒng)的完備性和可判定性問題。

1930年證明了一階謂詞演算的完備性定理

1931年證明了：第一條不完備性定理--任何包含初等數(shù)論的形式系統(tǒng)，如果它是協(xié)調(diào)的，那么一定是不完備的。第二條不完備性定理是：如果這種形式系統(tǒng)是協(xié)調(diào)的，那么這種協(xié)調(diào)性一定不能在本系統(tǒng)中得到證明。

Godel的這兩條定理徹底摧毀了Hilbert的建立無(wú)矛盾數(shù)學(xué)體系的綱領(lǐng)，對(duì)人工智能研究的意義在于，指出了把人的思維形式化和機(jī)械化的某種極限，在理論上證明了有些事情是做不到的。A·M·Turing（圖靈）（1912-1954）英國(guó)天才數(shù)學(xué)家主要貢獻(xiàn)：

1936年提出一種理想計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型，后世稱之為圖靈機(jī)?，F(xiàn)已公認(rèn)，所有可計(jì)算函數(shù)都能用圖靈機(jī)計(jì)算--為電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)建立了理論根據(jù)。在二次大戰(zhàn)期間為盟軍設(shè)計(jì)破譯密碼的機(jī)器，為盟軍的最后勝利立下了汗馬功勞。1950年，在《ComputingMachineryandIntelligence》一文中提出了著名的“TuringTest”

如果機(jī)器能成功的偽裝成人欺騙觀察者,就認(rèn)為它具有了智能。TuringTest的重要意義：使實(shí)驗(yàn)研究智能行為成為可能1980,美國(guó)哲學(xué)家Johnsearle在其論文《心、大腦與程序》中提出ChineseRoomExperiment第一階段：50年代人工智能的興起和冷落

電子計(jì)算機(jī)的誕生——人工智能的物質(zhì)基礎(chǔ)。Mauchly（美國(guó)數(shù)學(xué)家）和Eckert等人共同發(fā)明了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC（1946年）。占地面積達(dá)170平方米，重達(dá)30噸人工智能的開端NorbertWiener：所有人類智力的結(jié)果都是一種反饋的結(jié)果；反饋機(jī)制是有可能用機(jī)器模擬的第一階段：50年代人工智能的興起和冷落人工智能的問世

1956年，“人工智能之父”McCarthy：

Vermont“Dartmouth人工智能夏季研究會(huì)”，命名人工智能參加者：Minsky,Rochester,Shannon,Moore,Samuel,Selfridge,Solomonff,Simon,Newell等一批數(shù)學(xué)家、信息學(xué)家、心理學(xué)家、神經(jīng)生理學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家。（McCarthy于2011年10月24日與世長(zhǎng)辭，享年84歲）早期發(fā)展機(jī)器定理證明

1956年，Newell和Simon的LogicTheorist（邏輯理論機(jī)）證明了《數(shù)學(xué)原理》第二章的38條定理，1963年全部52條定理。

1958年，王浩在IBM704上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)定理機(jī)器證明程序，以3-5分鐘的時(shí)間證明了《數(shù)學(xué)原理》中220條全部命題演算定理和150條一階邏輯定理中的85%，1959年用了8.4分鐘證明了全部定理。

1959年，Gelernter研制出了平面幾何證明程序。

1965年Robinson提出了歸結(jié)方法，把人工智能的研究向前推進(jìn)了一大步。早期發(fā)展機(jī)器學(xué)習(xí)

1956年，Samuel研制了跳棋程序，該程序具有學(xué)習(xí)功能，能夠從棋譜中學(xué)習(xí)，也能在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高棋藝。1959年打敗了設(shè)計(jì)者Samuel本人，1962年擊敗了美國(guó)一個(gè)州的冠軍。模式識(shí)別與計(jì)算機(jī)視覺

1956年，Selfridge研制出第一個(gè)字符識(shí)別程序，1959年他又推出了功能更強(qiáng)的模式識(shí)別程序。1965年，Roberts編制了可以分辨積木構(gòu)造的程序，開創(chuàng)了計(jì)算機(jī)視覺的新領(lǐng)域。早期發(fā)展通用問題求解程序GPS

1957年始，Newell,Shaw和Simon等人在LogicTheotist基礎(chǔ)上，研究一種不依賴于具體領(lǐng)域的通用解題程序，持續(xù)了10年，最后版本發(fā)表于1969年。符號(hào)計(jì)算

1963年，Slagle發(fā)表了符號(hào)積分程序SAINT，他使用了86個(gè)積分問題檢查該程序，其中有54個(gè)問題是MIT微積分課程的考試題，結(jié)果程序解出了84個(gè)問題，SAINT的解題能力達(dá)到了大學(xué)生中優(yōu)秀者的水平。

1967年，Mosis又研制了一個(gè)符號(hào)積分程序SIN，能解更多更復(fù)雜的積分題目，效率比SAINT快3倍，解題能力達(dá)到同領(lǐng)域?qū)＜宜健?/p>

LISP表處理語(yǔ)言等

各種誘人的前景把很多人吸引到人工智能領(lǐng)域中來(lái)，人工智能的研究呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的局面。一系列的成功使某些研究者頭腦發(fā)熱起來(lái).1958年，Newell和Simon曾經(jīng)自信地說(shuō)：不出10年，計(jì)算機(jī)將能譜寫具有優(yōu)秀作曲家水平的樂曲；不出10年，大多數(shù)心理學(xué)理論將在計(jì)算機(jī)上形成。有些人甚至預(yù)言，80年代是全面實(shí)現(xiàn)人工智能的年代，到2000年機(jī)器的智能會(huì)超過(guò)人。第一階段：50年代人工智能的興起和冷落第一階段：50年代人工智能的興起和冷落人工智能的低谷時(shí)期歸結(jié)方法的效率很難提高在用歸結(jié)方法證明問題時(shí)，稍微復(fù)雜一點(diǎn)的問題就會(huì)因內(nèi)存全被占滿或時(shí)間長(zhǎng)的無(wú)法忍受而失敗。如同沒有包治百病的良藥一樣，建立適用于各個(gè)不同領(lǐng)域的通用推理程序的嘗試也失敗了。機(jī)器學(xué)習(xí)的能力不如預(yù)期的那樣好

Samuel的跳棋程序在戰(zhàn)勝了一個(gè)州的冠軍后，其能力就保持在那個(gè)水平上，一直沒有新的提高機(jī)器翻譯等的失敗“Timeflieslikeanarrow”翻譯成日語(yǔ)，再譯回來(lái)：“蒼蠅喜歡箭”“Thespiritiswillingbutthefleshisweak”譯成俄語(yǔ)，再譯回來(lái)：“Thewineisgoodbutthemeatisspoiled”英，劍橋大學(xué)James:“AI即使不是騙局也是庸人自擾”美，IBM下令取消AI所有研究活動(dòng)在總結(jié)研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，人工智能研究者指出，使計(jì)算機(jī)具有知識(shí)是使人工智能走出困境的關(guān)鍵。企圖建造一個(gè)脫離知識(shí)的通用推理程序的想法是不夠完整的，目前也是不切實(shí)際的。要想人工智能的研究取得突破，必須把人們具有的知識(shí)也傳給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。第二階段：60年代末到70年代專家系統(tǒng)出現(xiàn)DENDRAL：化學(xué)質(zhì)譜分析系統(tǒng)

MYCIN：疾病診斷和治療系統(tǒng)

PROSPECTOR：探礦系統(tǒng)

Hearsay-II：語(yǔ)音理解系統(tǒng)1969年成立了IJCAIEdwardAlbertFeigenbaum：

1965年，和遺傳學(xué)系主任、諾貝爾獎(jiǎng)得主萊德伯格(JoshuaLederberg)等人合作，DENDRAL1994年度TuringAward得主最早倡導(dǎo)了“Knowledgeengineering”(1977年，F(xiàn)eigenbaum在第五屆國(guó)際人工智能大會(huì))"IntheKnowledgeliesthepower"

在此之后各種的專家系統(tǒng)紛紛研制出來(lái)，專家系統(tǒng)得到航天、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、氣象等部門的支持，發(fā)展迅速。在計(jì)算機(jī)中使用知識(shí)，為人工智能提出了一批有實(shí)用價(jià)值的研究課題，例如：如何使計(jì)算機(jī)獲得人類知識(shí)、如何表示知識(shí)、如何進(jìn)行基于不同領(lǐng)域知識(shí)的推理等等，這些課題促進(jìn)了人工智能的研究，使人工智能這一學(xué)科重新出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的局面。第三階段：80年代，人工智能得到很大發(fā)展

第五代計(jì)算機(jī)研制計(jì)劃“知識(shí)信息處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)KIPS”：

1982年日本發(fā)起為期10年目的：使邏輯推理達(dá)到數(shù)值運(yùn)算那么快結(jié)果：在扔了上10億美元之后不了了之它的開展形成了一股研究人工智能的熱潮第四階段：80年代末神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展

1987年，美國(guó)召開第一次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議宣告了這一新學(xué)科的誕生。此后，各國(guó)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的投資逐漸增加，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展起來(lái)。據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站2011年7月20日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家朝人工智能領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵的一步：他們使用

DNA，在試管中制造出了首個(gè)人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含4個(gè)人造神經(jīng)元，由112個(gè)不同的DNA片段組成。這個(gè)相互作用的分子組成的電路能像人腦一樣，可像人腦一樣基于部分特征識(shí)別事物，這是大腦獨(dú)特的屬性之一。然而，其運(yùn)行效率目前還很低下，需要進(jìn)一步提高其性能。7月21日出版的《自然》雜志上的論文中寫道：“這個(gè)人造‘大腦’可不簡(jiǎn)單，它使得我們識(shí)別事物、形成記憶、做出決定并采取行動(dòng)，這表明，一個(gè)由相互作用的分子組成的人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也能展示與大腦一樣的行為。”第五階段：90年代—現(xiàn)在新的AI研究高潮

IBM公司“深藍(lán)”電腦擊敗了人類的世界國(guó)際象棋冠軍美國(guó)制定了以多Agent系統(tǒng)應(yīng)用為重要研究?jī)?nèi)容的信息高速公路計(jì)劃，基于Agent技術(shù)的Softbot(軟機(jī)器人)在軟件領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)搜索引擎中得到了充分應(yīng)用美國(guó)Sandia實(shí)驗(yàn)室建立了國(guó)際上最龐大的“虛擬現(xiàn)實(shí)”實(shí)驗(yàn)室，擬通過(guò)數(shù)據(jù)頭盔和數(shù)據(jù)手套實(shí)現(xiàn)更友好的人機(jī)交互，建立更好的智能用戶接口。圖像處理和圖像識(shí)別，聲音處理和聲音識(shí)別取得了較好的發(fā)展，IBM公司推出了ViaVoice聲音識(shí)別軟件，以使聲音作為重要的信息輸入媒體。計(jì)算機(jī)打敗國(guó)際象棋冠軍

1997年5月11日，在國(guó)際象棋“人機(jī)大戰(zhàn)”最后一局較量中，美國(guó)IBM公司的RS/6000/SP國(guó)際象棋超級(jí)計(jì)算機(jī)“深藍(lán)”僅用了一個(gè)小時(shí)便輕松戰(zhàn)勝國(guó)際象棋特級(jí)大師卡斯帕羅夫，并以3.5比2.5的總比分贏得勝利和70萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。計(jì)算機(jī)打敗國(guó)際象棋冠軍

“深藍(lán)”與卡斯帕羅夫的對(duì)比──身高:卡斯帕羅夫5英尺10英寸,“深藍(lán)”6英尺5英寸；體重:卡斯帕羅夫176磅，“深藍(lán)”1.4噸；年齡：卡斯帕羅夫34歲，“深藍(lán)”4歲；每秒行棋速度：卡斯帕羅夫2步，“深藍(lán)”2億步。最主要差別：卡斯帕羅夫的隨機(jī)應(yīng)變能力強(qiáng)，老謀深算，經(jīng)驗(yàn)豐富,但思路易受身體條件、情緒和周圍環(huán)境的影響“深藍(lán)”是個(gè)剛剛涉足棋壇的小學(xué)生,記憶力強(qiáng)，計(jì)算平穩(wěn)且不受環(huán)境干擾?！吧钏{(lán)”程序：帶有一個(gè)收集了20世紀(jì)各位著名國(guó)際象棋大師所下的數(shù)千個(gè)棋局的數(shù)據(jù)庫(kù)。必須克服人工智能領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵問題：

在組合劇增的情況下進(jìn)行全盤搜索。棋手每走一步約有30步不同的走法。要看到

15步之遠(yuǎn)，計(jì)算機(jī)必須算遍3015種不同走棋過(guò)程，并從中作出選擇。

IBM的研究小組使用的技術(shù)：先進(jìn)行“淺”搜索，比如深度只有10步，以粗略指出哪些步是有希望的，然后對(duì)這些走法進(jìn)行深度較大的搜索。使“深藍(lán)”要處理的局面數(shù)減少到1000億種左右。

一篇古怪的小說(shuō)

背叛作者Brytus1型1998年3月戴夫·斯特賴維爾喜愛這所大學(xué)。他喜愛校園里爬滿常春藤的鐘樓，那古色古香而又堅(jiān)固的磚塊，還有那灑滿陽(yáng)光的碧綠草坪和熱情的年輕人。使他感到欣慰的還有這樣一件事，即大學(xué)里完全沒有商場(chǎng)上那些冷酷無(wú)情的考驗(yàn)——但事實(shí)恰恰并非如此：做學(xué)問也要通過(guò)考試，而且有的考試與市場(chǎng)上的考驗(yàn)一樣不留情面。最好的例子就是論文答辯：為了取得博士學(xué)位，為了成為博士，博士生必須通過(guò)論文的口試。愛德華·哈特教授就喜歡主持這樣的答辯考試。戴夫迫切希望成為一名博士。但他需要讓三個(gè)人在他論文的第一頁(yè)上簽上他們的名字，這三個(gè)千金買的簽名能夠證明他通過(guò)了答辯。其中一個(gè)簽名是哈特教授的。哈特常常對(duì)戴夫本人和其他人說(shuō)，對(duì)于幫助戴夫?qū)崿F(xiàn)他應(yīng)該有的夢(mèng)想，他感到很榮幸。答辯之前，斯特賴維爾早早給哈特送去了他論文的倒數(shù)第二稿。哈特閱讀后告訴戴夫，論文水平絕一流，答辯時(shí)他會(huì)很高興地在論文上簽名。在哈特那四壁擺滿書籍的辦公室里，兩人甚至還握了手。戴夫注意到，哈特兩眼放光，充滿信賴，神情宛如慈父一般。在答辯時(shí)，戴夫覺得自己流利地概括了論文的第三章。評(píng)審者提了兩個(gè)問題，一個(gè)是羅德曼教授的，另一個(gè)是蒂爾博士提的。戴夫分別作了回答，并且顯然讓每個(gè)人都心悅誠(chéng)服，再?zèng)]有人提出異議。羅德曼教授簽了名。他把論文推給蒂爾，她也簽上了名字，接著便把本子推到了哈特跟前。哈特沒有動(dòng).“愛德？”羅德曼問道。哈特仍然坐在那兒，毫無(wú)表情。戴夫感到有點(diǎn)眩暈?！皭鄣氯A,你打算簽名嗎？過(guò)后，哈特一個(gè)人呆在辦公室里，坐在那張寬大的皮椅里，他為戴夫未能通過(guò)答辯感到難過(guò)。他試圖想出幫助戴夫?qū)崿F(xiàn)他夢(mèng)想的辦法。一篇古怪的小說(shuō)Brytus1型:人工智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)美國(guó)倫塞勒工學(xué)院的塞爾默·布林斯喬德及其同事研制。研究過(guò)程歷時(shí)8年，耗資達(dá)30萬(wàn)美元。目前世界上最先進(jìn)的電腦作家。它可以一點(diǎn)一點(diǎn)地構(gòu)思令人驚駭?shù)那楣?jié)，并且把它們用400個(gè)字表達(dá)出來(lái)只能寫作欺騙和邪惡等與背叛有關(guān)的內(nèi)容。以往電腦寫出的故事只包含幾個(gè)句子,沒有涉及故事的細(xì)節(jié)和發(fā)生地點(diǎn)。計(jì)算機(jī)將會(huì)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、并行化方向發(fā)展。人工智能總趨勢(shì)：理論聯(lián)系實(shí)際，與其他學(xué)科交叉、逐步走向應(yīng)用，在應(yīng)用中體現(xiàn)人工智能的理念。二十一世紀(jì)的信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)?huì)以智能信息處理為中心。一、什么是人工智能？二、人工智能的歷史三、人工智能的不同研究流派

四、人工智能的主要研究領(lǐng)域及其發(fā)展五、人工智能與其它領(lǐng)域的交叉三、人工智能的研究學(xué)派符號(hào)主義/邏輯主義學(xué)派--符號(hào)智能“功能模擬”學(xué)派，主張從功能方面模擬、延伸、擴(kuò)展人的智能；以研究符號(hào)為基礎(chǔ)。代表性成果：?jiǎn)l(fā)式程序、專家系統(tǒng)、知識(shí)工程等。符號(hào)主義學(xué)派曾一枝獨(dú)秀，為人工智能的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)，現(xiàn)仍是人工智能的主流學(xué)派。連接主義--計(jì)算智能“結(jié)構(gòu)模擬”學(xué)派，主張從結(jié)構(gòu)方面模擬、延伸、擴(kuò)展人的智能，用“電腦”模擬“人腦”神經(jīng)系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)機(jī)制；以研究人腦為物質(zhì)基礎(chǔ)。代表性成果：M-P神經(jīng)細(xì)胞模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型……

行為主義--低級(jí)智能“行為模擬”學(xué)派，主張從行為方面模擬、延伸、擴(kuò)展人的智能，認(rèn)為：“智能”可以不需要“知識(shí)”,認(rèn)為智能只是在與環(huán)境的交互作用中表現(xiàn)出來(lái)。該學(xué)派認(rèn)為人工智能源于控制論。早期研究工作重點(diǎn)是模擬人在控制過(guò)程中的智能行為和作用。80年代誕生了智能控制和智能機(jī)器人。

代表性成果：MIT的Brooks研制的智能機(jī)器人。（Intelligenceisdeterminedbythedynamicsofinteractionwiththeworld）四、人工智能的主要研究領(lǐng)域

及其發(fā)展（一）自動(dòng)推理（二）專家系統(tǒng)（三）機(jī)器學(xué)習(xí)（四）自然語(yǔ)言理解（五）機(jī)器人學(xué)和智能控制（六）模式識(shí)別（七）基于模型的診斷（八）智能規(guī)劃（九）智能agent（十）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（十一）智能信息檢索（十二）自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、博弈……定理機(jī)器證明是人工智能工作者最早開始的嘗試。1956，AlenNewell&HerbertSimon，

LogicTheorist：證明了Whitehead和Russell合著的《數(shù)學(xué)原理》第二章的38條定理

1963,證明了《數(shù)學(xué)原理》第二章的全部52條定理1976，美國(guó)的阿佩爾(K.Appel)等人合作解決了長(zhǎng)達(dá)124年之久的難題--四色定理。他們用三臺(tái)大型計(jì)算機(jī)，花去1200小時(shí)CPU時(shí)間，并對(duì)中間結(jié)果進(jìn)行人為反復(fù)修改500多處。這是一項(xiàng)使計(jì)算機(jī)跳出傳統(tǒng)的計(jì)算領(lǐng)域，向思維活動(dòng)領(lǐng)域邁進(jìn)的重大成果，也是人工智能研究的開始.（一）自動(dòng)推理自動(dòng)推理主要方法歸結(jié)方法（1965，Robinsin）吳方法--吳文俊院士，1997年Herbrand獎(jiǎng)表推演方法基于公理的系統(tǒng)自然演繹方法專門用于等詞推理的重寫系統(tǒng)實(shí)例化方法--新興起自動(dòng)推理主要的學(xué)術(shù)會(huì)議和刊物

IJCAR(國(guó)際自動(dòng)推理聯(lián)合大會(huì))JAR(自動(dòng)推理學(xué)報(bào))

國(guó)內(nèi)情況中國(guó)學(xué)者在歸結(jié)方法的改進(jìn)和非經(jīng)典邏輯推理方法研究方面取得了一系列成果，并應(yīng)用于智能規(guī)劃和安全協(xié)議驗(yàn)證等領(lǐng)域中。

2003年提出了一種新的獨(dú)立于歸結(jié)和表推演方法的擴(kuò)展規(guī)則方法。國(guó)際著名人工智能專家Davis稱之為與歸結(jié)方法“互補(bǔ)”的自動(dòng)推理方法，Murray教授對(duì)基于該方法提出的EPCCL理論給予很高評(píng)價(jià)。國(guó)外情況歐洲,世界領(lǐng)先地位，尤以德國(guó)、英國(guó)最為突出。英國(guó),將歸結(jié)方法推廣到時(shí)態(tài)邏輯,在分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。美國(guó),德克薩斯大學(xué),數(shù)理邏輯機(jī)械化定理證明器ACL2已經(jīng)成功地應(yīng)用到許多重要工業(yè)和商業(yè)硬件校驗(yàn)項(xiàng)目中。美國(guó)的IBM、AMD、Intel、Microsoft、Motorola等著名的跨國(guó)企業(yè)均采用自動(dòng)推理技術(shù)來(lái)提升自己的產(chǎn)品質(zhì)量，并取得了豐厚的商業(yè)回報(bào)。澳大利亞國(guó)立大學(xué)，將歸結(jié)方法結(jié)合到局部隨機(jī)搜索中，大幅度地提高了SAT和CSP系統(tǒng)的求解效率。(SAT問題,被已故的著名美籍華人數(shù)理邏輯學(xué)家王浩喻為“當(dāng)代數(shù)理邏輯和理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的第一問題”?，F(xiàn)已證明:工程技術(shù)、軍事、工商管理、交通運(yùn)輸及自然科學(xué)研究中的6000余個(gè)重要問題，如程控電話的自動(dòng)交換、大型數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)、大規(guī)模集成電路的自動(dòng)布線、軟件自動(dòng)開發(fā)、機(jī)器人動(dòng)作規(guī)劃等，都可轉(zhuǎn)化成SAT問題。)非經(jīng)典推理NonomonotonicReasoningJohnMcCarthy&McdemotReiter,1980ModalReasoning（Leibnitz）FuzzyReasoning(Zadel,1981)

ProbabilisticReasoning:Bundy(英，AI主編)1985，

Nilsson,1986(美Stanford大學(xué))BayesianNetworks;BayesianBeliefNetworks;BeliefNetworks;CausalNetworks;ProbabilisticNetworks……（二）專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)的特點(diǎn)

1、具有專家水平的專門知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)；

2、能夠進(jìn)行有效的邏輯推理運(yùn)算；

3、不斷獲取知識(shí)，擴(kuò)充知識(shí)范圍；

4、對(duì)用戶是透明的；

5、具有交互性和靈活性。

世界上第一個(gè)專家系統(tǒng)：化學(xué)專家系統(tǒng)DENDRAL。我國(guó)的第一個(gè)專家系統(tǒng)：中醫(yī)關(guān)幼波肝炎診斷治療程序，由中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所控制論組于1977年研制成功。專家系統(tǒng)的分類從體系上來(lái)說(shuō)，它可分為集中式專家系統(tǒng)，分布式專家系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)，符號(hào)系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的專家系統(tǒng)。（二）專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)的分類用于某一特定領(lǐng)域內(nèi)的專家系統(tǒng)

診斷型專家系統(tǒng)

MYCIN（識(shí)別51種病菌，正確使用23種抗菌素，協(xié)助醫(yī)生診斷、治療細(xì)菌感染性血液?。┙忉屝蛯＜蚁到y(tǒng)PROSPECTOR

預(yù)測(cè)型專家系統(tǒng)氣象、水文預(yù)報(bào)；人口、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)決策型專家系統(tǒng)銀行貸款規(guī)劃型專家系統(tǒng)軍事計(jì)劃的制定、機(jī)器人規(guī)劃、旅游規(guī)劃、鐵路運(yùn)輸規(guī)劃教學(xué)型專家系統(tǒng)數(shù)學(xué)專家系統(tǒng)監(jiān)視型專家系統(tǒng)機(jī)場(chǎng)監(jiān)視、森林監(jiān)視、危重病人的心臟及呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、核反應(yīng)堆的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（二）專家系統(tǒng)RulesFactsInferenceEngine（三）機(jī)器學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)是少數(shù)高級(jí)生物具有的高級(jí)智能行為。機(jī)器學(xué)習(xí)使人造系統(tǒng)有了自我完善能力。以前的機(jī)械系統(tǒng)，無(wú)論它有多么復(fù)雜巧妙，它都只能以程序化的方式進(jìn)行固定的操作，其能力和水平不會(huì)有任何的改進(jìn)。而具有學(xué)習(xí)能力的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其以后的水平如何，連設(shè)計(jì)者都難以預(yù)料。香克(R.Shank)："一臺(tái)計(jì)算機(jī)若不會(huì)學(xué)習(xí)，就不能稱為具有智能的。"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。這是一個(gè)始終得到重視，理論正在創(chuàng)立，方法日臻完善，但遠(yuǎn)未達(dá)到理想境地的研究領(lǐng)域。自上個(gè)世紀(jì)九十年代Vapnik提出統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)理論以來(lái)，機(jī)器學(xué)習(xí)得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。2001年，美國(guó)科學(xué)家在《Science》上撰文指出：機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)科學(xué)研究的整個(gè)過(guò)程正起到越來(lái)越大的支持作用，該領(lǐng)域在今后的若干年內(nèi)將取得穩(wěn)定而快速的發(fā)展。2003年，DARPA（美國(guó)國(guó)防部高級(jí)計(jì)劃局，DefenseAdvancedResearchProjectsAgency）開始啟動(dòng)以機(jī)器學(xué)習(xí)為核心的5年計(jì)劃PAL。首期(1-1.5年)投資2900萬(wàn)美元，將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)放到了國(guó)家安全的角度來(lái)考慮。機(jī)器學(xué)習(xí)的著名系統(tǒng)：1956年，Samue1研制的跳棋程序.1959年，戰(zhàn)勝了設(shè)計(jì)者本人；1962年，戰(zhàn)勝了美國(guó)一個(gè)州的冠軍。Langley的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)BACON，它能根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，用83條產(chǎn)生規(guī)則重新發(fā)現(xiàn)許多著名的物理定律，如理想氣體定律、行星運(yùn)動(dòng)定律及歐姆定律等。（三）機(jī)器學(xué)習(xí)（四）自然語(yǔ)言理解研究目標(biāo)：1、計(jì)算機(jī)能正確理解人類的自然語(yǔ)言輸入的信息，并能正確答復(fù)（或響應(yīng)）輸入的信息。2、計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息能產(chǎn)生相應(yīng)的摘要，而且復(fù)述輸入的內(nèi)容。3、計(jì)算機(jī)能把輸入的自然語(yǔ)言翻譯成要求的另一種語(yǔ)言。自然語(yǔ)言理解的挑戰(zhàn)來(lái)自自然語(yǔ)言的模糊特性。例如:Hesetabookonthetable.

(Where?Theexactposition)Shehadherhaircutfortheparty.(Howlong?)（四）自然語(yǔ)言理解似乎很簡(jiǎn)單但實(shí)質(zhì)上是非常困難的問題

日常的語(yǔ)言交流包含著很復(fù)雜的編碼和解碼過(guò)程例.裝修工人的宿舍與人們的知識(shí)與推理能力有密切的關(guān)系

與某些人談話很費(fèi)力，但與思維敏捷的人談話只要幾句話甚至幾個(gè)字就可以了（四）自然語(yǔ)言理解研究方法先后經(jīng)歷了基于規(guī)則、基于實(shí)例和基于統(tǒng)計(jì)的方法及其融合。有待解決基本問題漢語(yǔ)的詞性發(fā)展趨向統(tǒng)計(jì)方法中引入語(yǔ)言學(xué)知識(shí)，如語(yǔ)義知識(shí)。兩個(gè)最大的應(yīng)用領(lǐng)域

文本檢索、機(jī)器翻譯機(jī)器翻譯是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的研究領(lǐng)域，被列為21世紀(jì)世界十大科技難題之首。由中科院計(jì)算所等單位聯(lián)合開發(fā)了開源的統(tǒng)計(jì)機(jī)譯系統(tǒng)——“絲路”，在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所主持的機(jī)器翻譯國(guó)際評(píng)測(cè)中，在英漢翻譯上獲得較好成績(jī)。谷歌翻譯目前可提供63種主要語(yǔ)言之間的實(shí)時(shí)翻譯，主要是采用統(tǒng)計(jì)翻譯模型，通過(guò)海量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)提高翻譯精確度。2011年11月，谷歌推出了一款手機(jī)翻譯軟件;該軟件支持包括漢語(yǔ)普通話在內(nèi)的14個(gè)語(yǔ)種。對(duì)著谷歌Android智能手機(jī)講話的用戶，幾乎能實(shí)時(shí)聽到他們的源語(yǔ)言被翻譯成目標(biāo)語(yǔ)言;而通話對(duì)方的語(yǔ)言也會(huì)被翻譯成該用戶的母語(yǔ)。影響機(jī)譯發(fā)展的最大因素在于譯文的質(zhì)量。就已有的成就來(lái)看，機(jī)譯的質(zhì)量離終極目標(biāo)仍相差甚遠(yuǎn)。

中國(guó)數(shù)學(xué)家、語(yǔ)言學(xué)家周海中曾在論文《機(jī)器翻譯五十年》中指出：要提高機(jī)譯的質(zhì)量，首先要解決的是語(yǔ)言本身問題而不是程序設(shè)計(jì)問題;單靠若干程序來(lái)做機(jī)譯系統(tǒng)，肯定是無(wú)法提高機(jī)譯質(zhì)量的。在人類尚未明了“人腦是如何進(jìn)行語(yǔ)言的模糊識(shí)別和邏輯判斷”的情況下，機(jī)譯要想達(dá)到“信、達(dá)、雅”的程度是不可能的。這也是制約機(jī)譯質(zhì)量提高的一大瓶頸。美國(guó)發(fā)明家、未來(lái)學(xué)家雷?科茲威爾在接受《赫芬頓郵報(bào)》采訪時(shí)預(yù)言，到2029年機(jī)譯的質(zhì)量將達(dá)到人工翻譯的水平。對(duì)于這一論斷，學(xué)術(shù)界還存在很多爭(zhēng)議。智能機(jī)器人是人工智能中視覺感知系統(tǒng)、問題求解系統(tǒng)、計(jì)劃產(chǎn)生系統(tǒng)等領(lǐng)域中技術(shù)的綜合應(yīng)用的成果。智能機(jī)器人主要在功能上模仿人，外形上可以多種多樣，它們把觀測(cè)、思維和操作巧妙地結(jié)合起來(lái)。（五）機(jī)器人學(xué)和智能控制1920年捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說(shuō)《羅薩姆的機(jī)器人萬(wàn)能公司》中，根據(jù)Robota(捷克文，原意為“勞役、苦工”)和Robotnik(波蘭文，原意為“工人”)，創(chuàng)造出“機(jī)器人”這個(gè)詞。1939年美國(guó)紐約世博會(huì)上展出了西屋電氣公司制造的家用機(jī)器人Elektro。它由電纜控制，可以行走，會(huì)說(shuō)77個(gè)字，甚至可以抽煙，不過(guò)離真正干家務(wù)活還差得遠(yuǎn)。但它讓人們對(duì)家用機(jī)器人的憧憬變得更加具體。1942年美國(guó)科幻巨匠阿西莫夫提出“機(jī)器人學(xué)三大定律”。雖然這只是科幻小說(shuō)里的創(chuàng)造，但后來(lái)成為學(xué)術(shù)界默認(rèn)的研發(fā)原則。

機(jī)器人學(xué)三大定律第零定律：機(jī)器人必須保護(hù)人類的整體利益不受傷害，其它三條定律都是在這一前提下才能成立。第一定律：機(jī)器人不得傷害人類個(gè)體，或者目睹人類個(gè)體將遭受危險(xiǎn)而袖手不管，除非這違反了機(jī)器人學(xué)第零定律。第二定律：機(jī)器人必須服從人給予它的命令，當(dāng)該命令與第零定律或者第一定律沖突時(shí)例外。第三定律：機(jī)器人在不違反第零、第一、第二定律的情況下要盡可能保護(hù)自己的生存。零定律的意義打個(gè)比方，為了維持國(guó)家或者說(shuō)世界的整體秩序，我們制定法律，必須要執(zhí)行一些人的死刑。這種情況下，機(jī)器人該不該阻止死刑的執(zhí)行呢？顯然是不允許的，因?yàn)檫@樣就破壞了我們維持的秩序，也就是傷害了人類的整體利益。“第零定律”的重要性在于地位凌駕其它三大定律，如若有個(gè)機(jī)器人為保護(hù)人類整體（維護(hù)第零定律），必須殺害一個(gè)人或一群人（抵觸第一定律），機(jī)器人的正子程式為了人類整體著想就會(huì)同意謀殺罪行。上世紀(jì)五十年代到六十年代，GeorgeDevol和JoeEngleberger造出了第一個(gè)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人“Unimates”.Engleberger開了第一個(gè)機(jī)器人公司“Unimation”,他被稱為“fatherofrobotics.“IsaacAsimovandJoeEngleberger

（五）機(jī)器人學(xué)和智能控制1997年8月，著名美國(guó)未來(lái)學(xué)家阿爾文·托夫勒和人工智能方面的專家等22位世界知名人士學(xué)者預(yù)測(cè)：20年內(nèi)人同機(jī)器人自由交談將成為可能在發(fā)達(dá)國(guó)家三分之一以上的重勞動(dòng)將由機(jī)器人來(lái)完成“家庭用機(jī)器人”將在10至20年內(nèi)開始上市銷售“憑自己的判斷采取行動(dòng)的機(jī)器人”將會(huì)問世“用蛋白質(zhì)等生物體組織制成的機(jī)器人”也將誕生。日本從1998年開始著手研究開發(fā)可用于處理家務(wù)和照顧病人的人形智能機(jī)器人。這項(xiàng)為期5年的計(jì)劃由政府出資，目的在于開發(fā)能夠用于日常生活、福利事業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等廣闊領(lǐng)域，并具有一定人工智能的人形機(jī)器人。（五）機(jī)器人學(xué)和智能控制機(jī)器人的研究過(guò)程：第一代（程序控制）機(jī)器人一種由設(shè)計(jì)師預(yù)先按工作流程編寫好程序存貯在機(jī)器人的內(nèi)部存儲(chǔ)器，在程序控制下工作；另一種是被稱為“示教—再現(xiàn)”方式。第二代（自適應(yīng)）機(jī)器人

配備有相應(yīng)的感覺傳感器，能取得作業(yè)環(huán)境、操作對(duì)象等簡(jiǎn)單的信息，并由機(jī)器人體內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、處理，控制機(jī)器人的動(dòng)作。第三代（智能）機(jī)器人裝備了高靈敏度的傳感器，能對(duì)感知的信息進(jìn)行分析，控制自己的行為，處理環(huán)境發(fā)生的變化，完成交給的各種復(fù)雜、困難的任務(wù)。有自我學(xué)習(xí)、歸納、總結(jié)、提高已掌握知識(shí)的能力。

機(jī)器人例1968年美國(guó)斯坦福研究所公布他們研發(fā)成功的機(jī)器人Shakey。它帶有視覺傳感器，能根據(jù)人的指令發(fā)現(xiàn)并抓取積木,不過(guò)控制它的計(jì)算機(jī)有一個(gè)房間那么大。Shakey可以算是世界第一臺(tái)智能機(jī)器人，拉開了第三代機(jī)器人研發(fā)的序幕。機(jī)器人例倉(cāng)庫(kù)安全機(jī)器人捕捉高速運(yùn)動(dòng)物體的機(jī)器人

1998年8月，日本東京大學(xué)可以變形的機(jī)器人最聰明的機(jī)器人美國(guó)馬薩諸塞州的麻省理工學(xué)院會(huì)思維、會(huì)聽、會(huì)感覺、會(huì)觸摸或會(huì)說(shuō)話Brooks,1995,TheartificialIntelligencewithoutintelligence

除船面鐵銹的機(jī)器人機(jī)器人例最復(fù)雜的用于外科手術(shù)的機(jī)器人“宙斯”

1998年2月美國(guó)羅伯特·拉扎拉博士使得外科醫(yī)生能利用插入患者體內(nèi)的精密儀器，通過(guò)切三個(gè)像鉛筆那么粗的切口，對(duì)心臟旁路做手術(shù)。機(jī)器人例愛寶（Aibo）機(jī)器寵物狗

1999年日本索尼公司推出犬型機(jī)器人愛寶，當(dāng)即銷售一空，從此娛樂機(jī)器人成為目前機(jī)器人邁進(jìn)普通家庭的途徑之一能叫喚、乞食和搖動(dòng)尾巴，一旦得到人的撫摸，會(huì)撒嬌。會(huì)追球，會(huì)走路。楚楚（ChewChew）能吃肉的機(jī)器人擁有12個(gè)輪子的怪物，第一個(gè)完全用食物的能量控制的機(jī)器人?！拔浮保何⑸锶剂想姵兀∕FC），這個(gè)電池需要大量的細(xì)菌，食物被細(xì)菌分解后，化學(xué)能被轉(zhuǎn)化為電能。

原理：由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)能夠帶動(dòng)其有關(guān)節(jié)的四肢運(yùn)動(dòng)。陀螺儀和其他傳感器幫助機(jī)載計(jì)算機(jī)規(guī)劃每一步的運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人依靠感覺來(lái)保持身體的平衡，如果有一條腿比預(yù)期更早地碰到了地面,計(jì)算機(jī)就會(huì)認(rèn)為它可能踩到了巖石或是山坡,然后BigDog就會(huì)相應(yīng)地調(diào)節(jié)自己的步伐。

特點(diǎn)：行動(dòng)迅速、反應(yīng)靈敏、動(dòng)力和智能自動(dòng)化，且看上去堅(jiān)固耐用。美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)械狗(2008年9月)--由科幻夢(mèng)想變現(xiàn)實(shí)

這個(gè)形似機(jī)械狗的四足機(jī)器人被命名為“大狗”(Bigdog)，由波士頓動(dòng)力學(xué)工程公司(BostonDynamics)專門為美國(guó)軍隊(duì)研究設(shè)計(jì)。BostonDynamics公司曾測(cè)試過(guò)BigDog，這只機(jī)器狗與真狗一般大小，它能夠在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮重要作用:為士兵運(yùn)送彈藥、食物和其他物品。2012年9月11日，美國(guó)軍方公開展示了最新版本的軍用機(jī)器狗，由波士頓動(dòng)力公司研制，大名LS3，別名AlphaDog，是一個(gè)四條腿、能自由活動(dòng)的機(jī)器人。可以在負(fù)重400磅(181公斤)的情況下直立行走20英里(32公里)，并跟隨士兵在崎嶇地帶作戰(zhàn)。美國(guó)軍方還在研制其他多款功能強(qiáng)大的機(jī)器人，其中包括被稱為“獵豹”的機(jī)器人，這款機(jī)器人能夠沖刺，急轉(zhuǎn)彎，并能突然急剎停止。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署官網(wǎng)2012年03月07日宣稱，該機(jī)構(gòu)委托波士頓動(dòng)力工程公司研制的機(jī)器人“獵豹”近期以每小時(shí)18英里(約合每小時(shí)29公里)的成績(jī)打破了有腿機(jī)器人的陸地步行速度最高記錄，成為速度最快的四腿機(jī)器人。此外，波士頓動(dòng)力工程公司正在研制一種類人機(jī)器人，代號(hào)為“亞特拉斯”，這種機(jī)器人可以直立步行和慢跑，可以從狹窄的通道擠過(guò)，可以利用機(jī)器手臂抓東西。該公司表示，除了軍事用途之外，這些機(jī)器人還可以用于人道主義援助，如急救和災(zāi)害響應(yīng)等。2011年12月一場(chǎng)科技展在法國(guó)奧爾良地區(qū)上演,展會(huì)上一個(gè)飛行機(jī)器人“累磚”的場(chǎng)景讓現(xiàn)場(chǎng)所有人嘆為觀止。眼前這座已經(jīng)初步成形的塔狀模擬建筑就是飛行機(jī)器人的“杰作”。飛行機(jī)器人是由瑞士蘇黎世聯(lián)邦工學(xué)院丹德烈亞教授帶領(lǐng)的一個(gè)小團(tuán)隊(duì)研制的,它的大小類似一般的飛機(jī)模型,周身有4個(gè)螺旋槳。

飛行機(jī)器人可以依照事先為其設(shè)定好的程序,在沒有人類幫助或干預(yù)的情況下,獨(dú)自進(jìn)行取磚、運(yùn)磚以及累磚的工作,而且會(huì)確保搭建起的模擬建筑與設(shè)計(jì)的一模一樣。

實(shí)驗(yàn)證明,一個(gè)飛行機(jī)器人用1500塊磚搭建一座高6米、直徑為3.5米的模擬建筑,只需用3天多的時(shí)間。而一個(gè)成年人搭建同樣的模擬建筑所需要的時(shí)間則至少為幾周。

未來(lái)機(jī)器人代替建筑工人從事危險(xiǎn)、繁重工作的夢(mèng)想正進(jìn)一步接近現(xiàn)實(shí)。據(jù)專家分析，日本、美國(guó)等國(guó)的機(jī)器人研究走的是“人形機(jī)器人”的路線:例如：2008年，33歲的加拿大電腦奇才吳勒因?yàn)槊τ诠ぷ鳎瑹o(wú)暇拍拖，遂制造出一個(gè)完美的女朋友機(jī)器人“Aiko”，她不僅氣質(zhì)優(yōu)雅、性感美麗，而且擅長(zhǎng)家務(wù)活，能夠幫助吳勒管理賬目。她在數(shù)學(xué)計(jì)算方面是一個(gè)天才，能夠記識(shí)1.3萬(wàn)個(gè)英語(yǔ)和日語(yǔ)單詞，她還能夠識(shí)別人的面孔，閱讀報(bào)紙，對(duì)路人指示方向。2010年，日本開發(fā)出一款機(jī)器人嬰兒“陽(yáng)太郎”，希望通過(guò)這機(jī)器人，讓年輕人體會(huì)育兒的樂趣，借以提高日本的生育率。當(dāng)觸摸“陽(yáng)太郎”臉部和身體的不同部位時(shí)，它的面部表情會(huì)發(fā)生變化，還會(huì)移動(dòng)胳膊和雙腿。陽(yáng)太郎通過(guò)傳感器感受人的“愛撫”，根據(jù)觸摸頻率的不同，陽(yáng)太郎的“情緒”也會(huì)隨之變化。日本科學(xué)家研制的機(jī)器人女星“雙子替身F號(hào)”，2010年曾與人類女演員同臺(tái)獻(xiàn)藝。2011年11月11日消息，日本和德國(guó)慕尼黑理工大學(xué)的工程師研制出面具機(jī)器人，名為“Mask-bot”。這張機(jī)器臉逼真度極高，能夠活動(dòng)眼皮、皺眉和說(shuō)話。

蔵立隆明博士與面具機(jī)器人面對(duì)面我國(guó)走的是“功能機(jī)器人”路線，著眼于機(jī)器人的“功能化”：如深圳銀星公司的掃地機(jī)器人，2010年銷量突破了50萬(wàn)臺(tái)。2010年1月，中國(guó)科學(xué)院在深圳啟動(dòng)了“機(jī)器人”重大專項(xiàng)項(xiàng)目，目前，中科院深圳先進(jìn)研究院已經(jīng)研發(fā)出互聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人、管家機(jī)器人、老人服務(wù)機(jī)器人、家庭監(jiān)控機(jī)器人、脊柱手術(shù)機(jī)器人等，其中有些已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。蛟龍?zhí)栞d人潛水器長(zhǎng)、寬、高分別是8.2米、3.0米與3.4米；空重不超過(guò)22噸，最大荷載是240公斤；最大速度為每小時(shí)25海里，巡航每小時(shí)1海里；“蛟龍?zhí)枴碑?dāng)前最大下潛深度7062.68米；最大工作設(shè)計(jì)深度為7000米，理論上它的工作范圍可覆蓋全球99.8%海洋區(qū)域玉兔號(hào)—中國(guó)首輛月球車2013年12月15日登月設(shè)計(jì)質(zhì)量140千克，能源為太陽(yáng)能，能夠耐受月球表面真空、強(qiáng)輻射、攝氏零下180度到零上150度極限溫度等極端環(huán)境。月球車具備20度爬坡、20厘米越障能力，并配備有全景相機(jī)、紅外成像光譜儀、測(cè)月雷達(dá)、粒子激發(fā)X射線譜儀等科學(xué)探測(cè)儀器。2014年9月6日“玉兔號(hào)”月球車進(jìn)入第十個(gè)月晝工作期，超長(zhǎng)服役7個(gè)月。騰訊公司于2011年8月10日正式發(fā)布第一款實(shí)體產(chǎn)品Qrobot小Q機(jī)器人---由騰訊、中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院和深圳市中科睿成智能科技有限公司聯(lián)合研發(fā)。小Q機(jī)器人采用騰訊QQ造型，可以與用戶簡(jiǎn)單對(duì)話，并根據(jù)語(yǔ)音指令做各種操作，如播報(bào)新聞、天氣、日期等資訊，并通過(guò)眼鏡顯示眼鏡表情、股票走勢(shì)、天氣預(yù)報(bào)、相片幻燈等。能感應(yīng)用戶的動(dòng)作，并根據(jù)手勢(shì)進(jìn)行相應(yīng)的指令?？梢耘c其他小Q機(jī)器人之間進(jìn)行視頻通話，給孩子們講故事、放動(dòng)畫，朗讀用戶提供的文本，主持知識(shí)大賽，出百科知識(shí)題。機(jī)器人足球比賽130cm×150cm的平臺(tái)兩個(gè)機(jī)器人球隊(duì)：每個(gè)球隊(duì)現(xiàn)在由3個(gè)移動(dòng)式機(jī)器人組成，將來(lái)要增加到5個(gè)或11個(gè)。每個(gè)機(jī)器人：小車、控制器、視覺、通信、決策等幾個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。比賽分上下兩個(gè)半場(chǎng)，每半場(chǎng)比賽時(shí)間為5分鐘，中間設(shè)有10分鐘的休息時(shí)間。在休息時(shí)間內(nèi)，雙方可更換機(jī)器人上的電池或比賽策略等。

機(jī)器人足球比賽發(fā)展人工智能的里程碑多智能體系統(tǒng)的典型問題將研究對(duì)象從過(guò)去計(jì)算機(jī)象棋的單智能體發(fā)展到分布式多智能體將研究環(huán)境從靜態(tài)環(huán)境發(fā)展到動(dòng)態(tài)環(huán)境將非實(shí)時(shí)知識(shí)處理發(fā)展到實(shí)時(shí)處理機(jī)器人足球賽以其獨(dú)特的魅力，成為各類國(guó)際機(jī)器人競(jìng)賽中最具水平和影響力的賽事之一，包括美國(guó)卡耐基-梅隆大學(xué)、日本東京大學(xué)和中國(guó)清華大學(xué)等在內(nèi)的世界名校都積極組隊(duì)參加。目前，在該方面有影響的國(guó)際賽事有兩個(gè)：機(jī)器人足球世界杯賽(RoboCup)和國(guó)際機(jī)器人足球聯(lián)合會(huì)賽(FIRA)。機(jī)器人足球比賽國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀

1997年，東北大學(xué)成立了FIRA機(jī)器人足球隊(duì)。

1998年，中國(guó)科技大學(xué)組建了國(guó)內(nèi)第一支RoboCup足球隊(duì)。清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校代表隊(duì)都已躋身世界強(qiáng)隊(duì)，并在各項(xiàng)目的比賽中為祖國(guó)爭(zhēng)得了榮譽(yù)。清華大學(xué)風(fēng)神隊(duì)在所參加的兩次世界杯和三次全國(guó)競(jìng)賽中，均獲得仿真組冠軍。

2001年，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)機(jī)器人競(jìng)賽工作委員會(huì)成立。LegoMindstorms（樂高機(jī)器人）集合了可編程主機(jī)、電動(dòng)馬達(dá)、傳感器、LegoTechnic部分（齒輪、輪軸、橫梁、插銷）的統(tǒng)稱。Mindstorms起源于益智玩具中可編程傳感器模具（programmablesensorblocks）。許多語(yǔ)言都能對(duì)Mindstorms進(jìn)行編程，包括Logo、Basic、Java的衍生版、Smalltalk和C語(yǔ)言第一個(gè)LegoMindstorms的零售版本在1998年上市，當(dāng)時(shí)叫做RoboticsInventionSystem(RIS)。最近的版本是2013年上市的LegoMindstormsEV3。機(jī)器人能統(tǒng)治人嗎？在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，機(jī)器人仍然是機(jī)器，并不具有生命，但是克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等的巨大突破卻可能使人們?cè)O(shè)計(jì)創(chuàng)造出具有生命、甚至具有智能的東西。有機(jī)體完全可以同無(wú)機(jī)體結(jié)合在一起，在動(dòng)物身上植入芯片已不稀奇，而1998年8月21日，英國(guó)里丁大學(xué)的一位電子學(xué)教授KevinWarwick成為世界上第一個(gè)將芯片植入體內(nèi)的人。這個(gè)植入胳膊的芯片可以接受外界傳來(lái)的信號(hào)，能探測(cè)體內(nèi)信號(hào)，并能向外發(fā)射信號(hào)。它可存貯有關(guān)植入者的個(gè)人信息，在設(shè)有電子保護(hù)系統(tǒng)的地方，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)體內(nèi)芯片發(fā)出無(wú)線電波查明植入者的身份，決定是否放行。未來(lái)將微型超級(jí)計(jì)算機(jī)植入人腦可能變成現(xiàn)實(shí)（六）模式識(shí)別“模式”(Pattern)一詞的本意是指完美無(wú)缺的供模仿的一些標(biāo)本。模式識(shí)別就是指識(shí)別出給定物體所模仿的標(biāo)本。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(guò)感官接受外界信息、識(shí)別和理解周圍環(huán)境的感知能力。

（六）模式識(shí)別漢字識(shí)別與數(shù)字識(shí)別指紋識(shí)別手機(jī)防盜電子暗探（七）基于模型的診斷為了克服傳統(tǒng)的第一代診斷專家系統(tǒng)的嚴(yán)重缺陷而出現(xiàn)的新型智能診斷方法，是對(duì)診斷理論和技術(shù)上的革命。應(yīng)用領(lǐng)域：電路故障查找系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)診斷系統(tǒng)、大型VHDL程序的故障檢測(cè)與定位、大型異步離散事件系統(tǒng)的診斷、網(wǎng)絡(luò)通訊故障診斷、汽車故障診斷、燃?xì)廨啓C(jī)監(jiān)視等。

（七）基于模型的診斷Livingstone系統(tǒng)：在航天器錯(cuò)誤檢測(cè)、恢復(fù)、重新裝配等不同的推理任務(wù)中使用單一系統(tǒng)描述，1998年10月24日在美國(guó)肯尼迪航天中心成功發(fā)射的“深空一號(hào)”探測(cè)飛船中，這組AI軟件使“深空一號(hào)”探測(cè)器在沒有地面控制人員指揮的情況下作出了一些重要的決定，還使“深空一號(hào)”探測(cè)器自我診斷飛行器的故障并發(fā)出更正指令。（七）基于模型的診斷CDIAG（Loiez，Taillibert，1997）：一個(gè)對(duì)不同類型電路（包括模擬電路）進(jìn)行診斷的已經(jīng)商品化的系統(tǒng).在航空領(lǐng)域，Aerospatiale系統(tǒng)將CDIAG用于對(duì)模擬電路和混合電路的自動(dòng)測(cè)試裝置中.Console和Dressler認(rèn)為：CDIAG應(yīng)該能應(yīng)用于其它領(lǐng)域.燃?xì)廨啓C(jī)診斷系統(tǒng)（TraveMassuyes，Milne，1997）：在進(jìn)行TIGER項(xiàng)目（歐盟基金項(xiàng)目）的研究中產(chǎn)生的，已商品化的系統(tǒng).ROCKWELL（Provan，1998）：基于模型診斷在航空領(lǐng)域應(yīng)用的較成功的系統(tǒng)，用于對(duì)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)模型化并基于模型進(jìn)行診斷.（七）基于模型的診斷IDEA（Cascio，Sanseverino，1997）：由菲亞特公司開發(fā)的系統(tǒng)，用于對(duì)汽車內(nèi)的80多種不同類型的子系統(tǒng)進(jìn)行MBD.已被意大利附近的1500多個(gè)汽車修理中心使用.MDS：由戴姆勒-克萊斯勒公司開發(fā)的汽車診斷系統(tǒng)，成為商品.AUTOSTEVE（Price，1998）：已被福特和美洲虎使用的汽車診斷系統(tǒng)，能夠自動(dòng)生成FMEA.VMBD項(xiàng)目：將基于模型的診斷技術(shù)既應(yīng)用于在生產(chǎn)車間內(nèi)的汽車，又應(yīng)用于正在行駛的汽車。歐盟基金項(xiàng)目，合作者包括汽車制造商、供應(yīng)商和大學(xué).這一項(xiàng)目推動(dòng)了MBD的發(fā)展，它使得生產(chǎn)商和供應(yīng)商有機(jī)會(huì)來(lái)考察基于模型的診斷技術(shù)。期刊：ArtificialIntelligence、AutomatedReasoning、TheoreticalComputerScience、AICommunications國(guó)際會(huì)議

IJCAI（InternationalJointConf.onAI）AAAI(NationalConf.onAI)ECAI(EuropeanConf.onAI)KR(Int.Conf.onPrinciplesofKnowledgeRepresentationandReasoning)WorkshoponPrinciplesofDiagnosis

DX89-意大利托里諾(Torino)大學(xué)MBD小組

LucaConsole,計(jì)算機(jī)科學(xué)正教授

http://www.di.unito.it/~lconsole/

參與的項(xiàng)目：VMBD（1996-1999）；IDD（2000-2003）；WS-DIAMOND(2005-)ClaudiaPicardi：托里諾大學(xué)信息系研究員http://www.di.unito.it/~picardi/ 2003PhDthesis“ModelBasedDiagnosis:FromSystemModellingtoOnBoardSoftware”.（導(dǎo)師為L(zhǎng)ucaConsole）PietroTorasso信息系計(jì)算機(jī)科學(xué)正教授GianlucaTorta（OBDD）,托里諾大學(xué)信息系研究員,（導(dǎo)師為PietroTorasso) 2005/2006PhDthesis“CompactRepresentationofDiagnosesforImprovingEfficiencyinModelBasedDiagnosis”

德國(guó)慕尼黑大學(xué)MQM小組(Model-basedandQualitativereasoninggroupMunich)Struss，Dressler等http://wwwradig.in.tum.de/research/MQM/

qualitativereasoning,non-monotonicreasoningandmodel-basedreasoning

澳大利亞國(guó)立大學(xué)DPO（Diagnosis,Planning,Optimisation）小組..au/diagnosisNASA（NationalAeronauticsandSpaceAdministration）(美國(guó)國(guó)家航空航天管理局:美國(guó)政府系統(tǒng)中最大的航天航空科研機(jī)構(gòu))及MIT等deKleer,B.C.Williams吉林大學(xué)側(cè)重研究靜態(tài)系統(tǒng)MBD的形式化方法以及離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的MBD方法中山大學(xué)：姜云飛等重點(diǎn)研究靜態(tài)系統(tǒng)的診斷算法中科院軟件所：欒尚敏等（結(jié)構(gòu)信息診斷）

國(guó)防科大：黃杰、陳琳等（診斷算法）哈工大、航空學(xué)院、合肥工大、廈大……（八）

約束程序ConstraintProgramming1980年代末期，著名計(jì)算機(jī)學(xué)家Mackworth和Freuder合作的開創(chuàng)性論文。TheComplexityofsomepolynomialnetworkconsistencyalgorithmsforconstraintsatisfactionproblems；以相容性算法的研究開啟了約束程序研究的大幕。隨后，德國(guó)的歐洲計(jì)算機(jī)研究中心（ECRC）、澳大利亞的莫納什大學(xué)、愛爾蘭的Cork大學(xué)相繼成為約束程序研究的中心。ACP（/），2005年3月，在法國(guó)建立。APACHE系統(tǒng)最早是法國(guó)的一個(gè)基于約束推理的機(jī)場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)，后來(lái)通過(guò)引入全局約束來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)性能，現(xiàn)已成功用于英國(guó)、美國(guó)等國(guó)際機(jī)場(chǎng)。法國(guó)醫(yī)院著名的護(hù)士時(shí)間表調(diào)度系統(tǒng)GYMNASTE飼料加工廠多資源調(diào)度系統(tǒng)MOSES。在軟件行業(yè)中，法國(guó)ILOG公司是全球最大的約束程序與推理軟件產(chǎn)品供應(yīng)商，目前ILOG公司的已經(jīng)被國(guó)際計(jì)算機(jī)業(yè)巨頭IBM收購(gòu)，成為其旗下的重量級(jí)子公司，Oracle，SAP，I2，Manugistics等大型應(yīng)用軟件公司均是其主要客戶，業(yè)已在通信、制造、運(yùn)輸、航空等行業(yè)發(fā)揮了巨大的作用。CP（InternationalConferenceonPrinciplesandPracticeofConstraintProgramming）CP2014，08-12/09/2014，法國(guó)里昂CP2015，31/08-04/09/2015，英國(guó)科克Constr