第1章人工智能概述什么是人工智能

人工智能

的發(fā)展歷史 人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景 人工智能項(xiàng)目初體驗(yàn) 小結(jié) 第1章人工智能概述1.1什么是人工智能什么是人工智能（1）

人工智能（ArtificialIntelligence）研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的新技術(shù)科學(xué)。1956年由約翰.麥卡錫首次提出，當(dāng)時(shí)的定義為“制造智能機(jī)器的科學(xué)與工程”。人工智能的目的就是讓機(jī)器能夠像人一樣思考，讓機(jī)器擁有智能。時(shí)至今日，人工智能的內(nèi)涵已經(jīng)大大擴(kuò)展，是一門交叉學(xué)科。

人工智能腦科學(xué)認(rèn)知科學(xué)心理學(xué)語(yǔ)言學(xué)邏輯學(xué)哲學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)AI、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)的關(guān)系人工智能ArtificialIntelligence機(jī)器學(xué)習(xí)MachineLearing深度學(xué)習(xí)DeepLearning什么是人工智能（2）什么是人工智能——智能機(jī)器分類

智能機(jī)器分類“像人一樣思考”：弱人工智能領(lǐng)域，如Watson、AlphaGo?！跋袢艘粯有袆?dòng)”：弱人工智能領(lǐng)域，如人形機(jī)器人、iRobot等?！袄硇缘厮伎肌保簭?qiáng)人工智能，尚無(wú)法達(dá)到，瓶頸在腦科學(xué)。“理性地行動(dòng)”：強(qiáng)人工智能。什么是人工智能——產(chǎn)業(yè)生態(tài)

產(chǎn)業(yè)生態(tài)人工智能的四要素是數(shù)據(jù)、算法、算力、場(chǎng)景。AI與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合。金融、醫(yī)療、安防、娛樂、教育、零售、農(nóng)業(yè)等計(jì)算機(jī)視覺語(yǔ)音處理自然語(yǔ)言處理規(guī)劃決策系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)算法算力場(chǎng)景大數(shù)據(jù)云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)技術(shù)AI要素技術(shù)方向AI應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)傳感器物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器高性能芯片第1章人工智能概述1.2人工智能的發(fā)展歷史人工智能的發(fā)展歷史 1956年：人工智能元年人工智能：正名于達(dá)特茅斯會(huì)議1956年8月，在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院中，約翰·麥卡錫、馬文·閔斯基、克勞德·香農(nóng)、艾倫·紐厄爾、赫伯特·西蒙等科學(xué)家參與討論主題：用機(jī)器來(lái)模仿人類學(xué)習(xí)以及其他方面的智能。人工智能的發(fā)展歷史——曲折的發(fā)展史人工智能的發(fā)展歷史——三大學(xué)派（1）

三大學(xué)派符號(hào)主義(symbolicism)連接主義(connectionism)行為主義(actionism)人工智能的發(fā)展歷史——三大學(xué)派（2）

符號(hào)主義源于數(shù)理邏輯。知識(shí)表示、知識(shí)推理、知識(shí)運(yùn)用是人工智能的核心。認(rèn)知過(guò)程是各種符號(hào)進(jìn)行推理運(yùn)算的過(guò)程。知識(shí)和概念可以用符號(hào)表示，認(rèn)知就是符號(hào)處理過(guò)程，推理就是采用啟發(fā)式知識(shí)及啟發(fā)式搜索對(duì)問題求解的過(guò)程。人工智能的發(fā)展歷史——三大學(xué)派（3）

連接主義源于仿生學(xué)，特別是人腦模型的研究。思維的基本是神經(jīng)元。連接主義中，一個(gè)概念用一組數(shù)字，向量，矩陣或張量表示。概念由整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的特定激活模式表示。每個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有特定的意義，但是每個(gè)節(jié)點(diǎn)都參與整個(gè)概念的表示。以感知機(jī)(perceptron)為代表的腦模型的研究人工智能的發(fā)展歷史——三大學(xué)派（4）

行為主義源于控制論智能取決于感知和行動(dòng)，提出智能行為的“感知-動(dòng)作”模式。智能不需要知識(shí)、不需要表示、不需要推理；人工智能可以像人類智能一樣逐步進(jìn)化；智能行為只能在現(xiàn)實(shí)世界中，通過(guò)與周圍環(huán)境的不斷交互而表現(xiàn)出來(lái)。代表：布魯克斯(Brooks)的六足行走機(jī)器人人工智能的發(fā)展歷史——智能層次

人工智能三階段計(jì)算智能感知智能認(rèn)知智能能存會(huì)算：機(jī)器開始像人類一樣會(huì)計(jì)算，傳遞信息表現(xiàn)能聽會(huì)看：機(jī)器開始看懂和聽懂，做出判斷，采取一些簡(jiǎn)單行動(dòng)能理解會(huì)思考：機(jī)器開始像人類一樣能理解、思考與決策例：神經(jīng)計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算等示例例：可以識(shí)別人臉的攝像頭、可以聽懂語(yǔ)言的音箱例：完全獨(dú)立駕駛的無(wú)人駕駛汽車、自主行動(dòng)的機(jī)器人價(jià)值：能夠幫助人類存儲(chǔ)和快速處理海量數(shù)據(jù)，是感知和認(rèn)知的基礎(chǔ)價(jià)值價(jià)值：能夠幫助人類高效地完成“看”和“聽”相關(guān)的工作價(jià)值：可以全面輔助或替代人類部分工作第1章人工智能概述1.3人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景 AI的應(yīng)用技術(shù)方向計(jì)算機(jī)視覺是研究如何讓計(jì)算機(jī)“看”的技術(shù)。語(yǔ)音處理是研究語(yǔ)音發(fā)聲過(guò)程、語(yǔ)音信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性、語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器合成以及語(yǔ)音感知等各種處理技術(shù)的統(tǒng)稱。自然語(yǔ)言處理是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)理解并運(yùn)用自然語(yǔ)言的技術(shù)。人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——計(jì)算機(jī)視覺（1）計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用場(chǎng)景計(jì)算機(jī)視覺是三個(gè)AI應(yīng)用技術(shù)中最成熟的技術(shù)。計(jì)算機(jī)視覺研究的主題主要包括圖像分類，目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割、目標(biāo)跟蹤、文字識(shí)別和人臉識(shí)別等。分析客流電子考勤人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——計(jì)算機(jī)視覺（1）計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用場(chǎng)景視頻動(dòng)作分析身份驗(yàn)證智能相冊(cè)圖片搜索人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——語(yǔ)音處理（1）語(yǔ)音處理應(yīng)用場(chǎng)景語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音喚醒、聲紋識(shí)別、音頻事件檢測(cè)等。最成熟的技術(shù)是語(yǔ)音識(shí)別，在安靜室內(nèi)、近場(chǎng)識(shí)別的前提下能達(dá)到96%的識(shí)別準(zhǔn)確度。智能問答機(jī)器人語(yǔ)音導(dǎo)航人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——語(yǔ)音處理（2）

語(yǔ)音處理應(yīng)用場(chǎng)景智能教育實(shí)時(shí)會(huì)議記錄其他口語(yǔ)測(cè)評(píng)、問診機(jī)器人、聲紋識(shí)別、智能音箱人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——自然語(yǔ)言處理（1）自然語(yǔ)言處理應(yīng)用機(jī)器翻譯、文本挖掘和情感分析等自然語(yǔ)言處理的技術(shù)難度高，技術(shù)成熟度較低。因?yàn)檎Z(yǔ)義的復(fù)雜度高，僅靠目前基于大數(shù)據(jù)、并行計(jì)算的深度學(xué)習(xí)很難達(dá)到人類的理解層次。未來(lái)：從只能理解淺層語(yǔ)義到能自動(dòng)提取特征并理解深層語(yǔ)義從單一智能（ML機(jī)器學(xué)習(xí)）到混合智能（ML機(jī)器學(xué)習(xí)、DL深度學(xué)習(xí)、RL強(qiáng)化學(xué)習(xí)）人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——自然語(yǔ)言處理（2）自然語(yǔ)言處理應(yīng)用場(chǎng)景輿情分析情感分析人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——自然語(yǔ)言處理（3）自然語(yǔ)言處理應(yīng)用場(chǎng)景機(jī)器翻譯內(nèi)容審核其他知識(shí)圖譜、智能文案……人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——智能醫(yī)療

AI+智能醫(yī)療利用人工智能技術(shù)，我們可以讓AI“學(xué)習(xí)”專業(yè)的醫(yī)療知識(shí)，“記憶”大量的歷史病例，用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)識(shí)別醫(yī)學(xué)圖像，為醫(yī)生提供可靠高效的智能助手。應(yīng)用：藥物挖掘：AI助理快速研發(fā)個(gè)性化藥物。健康管理：涉及營(yíng)養(yǎng)學(xué)、身體和精神健康管理。醫(yī)院管理：目前主要集中在病歷的結(jié)構(gòu)化服務(wù)。輔助醫(yī)學(xué)研究：輔助生物醫(yī)學(xué)研究者進(jìn)行研究。虛擬助理：語(yǔ)音電子病歷、智能導(dǎo)診、智能問診、推薦用藥等。醫(yī)學(xué)影像：實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像識(shí)別、標(biāo)注、影像三維重建等。輔助診療：?jiǎn)栐\機(jī)器人。人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——智能安防

AI+智能安防安防是AI最易落地的領(lǐng)域，目前較為成熟。安防領(lǐng)域擁有海量的圖像和視頻數(shù)據(jù)，為AI算法和模型的訓(xùn)練提供了很好的基礎(chǔ)。主要包括民用和警用兩個(gè)方向。警用：識(shí)別可疑人員、車輛分析、追蹤嫌疑人、檢索對(duì)比犯罪嫌疑人、重點(diǎn)場(chǎng)所門禁等。民用：人臉打卡、潛在危險(xiǎn)預(yù)警、家庭布防等。人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——智能家居

AI+智能家居智能家居基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，由硬件、軟件和云平臺(tái)構(gòu)成家居生態(tài)圈，為用戶提供個(gè)性化生活服務(wù)，使家庭生活更便捷、舒適和安全。應(yīng)用：智能家居產(chǎn)品控制，如調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、控制窗簾開關(guān)、照明系統(tǒng)聲控等。家居安防，如面部或指紋識(shí)別解鎖、實(shí)時(shí)智能攝像頭監(jiān)控、住宅非法入侵檢測(cè)等。內(nèi)容推薦，根據(jù)智能音箱、智能電視的歷史記錄建立用戶畫像、并進(jìn)行內(nèi)容推薦等。人工智能應(yīng)用方向及場(chǎng)景——其他

公共

平安城市智慧交通災(zāi)難預(yù)警教育機(jī)器助教個(gè)性化教育物流路徑規(guī)劃貨物監(jiān)視自動(dòng)分揀金融文檔處理實(shí)時(shí)防欺精準(zhǔn)推薦保險(xiǎn)

高效鑒定欺詐預(yù)防產(chǎn)品創(chuàng)新零售無(wú)人超市實(shí)時(shí)庫(kù)存精準(zhǔn)推薦制造品質(zhì)檢測(cè)工業(yè)物聯(lián)預(yù)測(cè)維護(hù)農(nóng)業(yè)施肥優(yōu)化遠(yuǎn)程作業(yè)高效育種油氣精準(zhǔn)鉆探遠(yuǎn)程維護(hù)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化AI項(xiàng)目初體驗(yàn) 聊天機(jī)器人發(fā)展世界上第一款聊天機(jī)器人：

Eliza

（1966年）蘋果siri微軟小冰智能音箱聊天機(jī)器人分類閑聊型任務(wù)型：某個(gè)領(lǐng)域客服機(jī)器人AI項(xiàng)目初體驗(yàn) 聊天機(jī)器人DEMO演示AI項(xiàng)目初體驗(yàn) 搭建聊天機(jī)器人的方法基于規(guī)則的方法按照預(yù)定義的規(guī)則基于模板匹配的方法按照相似度直接匹配選擇響應(yīng)基于檢索模型的方法根據(jù)輸入和上下文選擇響應(yīng)基于生成式模型的