1、什么是人工智能,中國人工智能學(xué)會智能產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)工作委員會,1,1,2,2,1.從仿真視角看智能化人造工具的擬智化,一、人工智能基本概念,自然智能 即自然進(jìn)化所造就的各種生物的智能。其中，人類智能是地球這個(gè)星球上最高級、最發(fā)達(dá)、因而最具代表性的自然智能。 人類智能表現(xiàn)為人類在認(rèn)識客觀世界中，由思維過程和腦力活動所表現(xiàn)出的綜合能力，是人工智能研究所需要的最有意義和最具代表性的原型。,3,3,3,1.從仿真視角看智能化人造工具的擬智化,一、人工智能基本概念,人工智能 人工智能即人造智能，是人類從自然智能的工作機(jī)理中得到啟發(fā)，并把它在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)出來的結(jié)果。 從能力方面看：人工智能就是用人工的方法在機(jī)器

2、（計(jì)算機(jī)）上實(shí)現(xiàn)的智能，或稱機(jī)器智能。 從技術(shù)方面看：人工智能技術(shù)就是各種用人工的方法使機(jī)器具有某種智能的技術(shù)。 從學(xué)科方面看：人工智能是一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器或智能系統(tǒng)，以模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。,4,4,5,符號主義方法 連接主義方法 行為主義方法 機(jī)制主義方法 群體智能方法 不確定性方法,效用評價(jià)法： 圖靈測試 人機(jī)對抗 人機(jī)對比 泛化能力 ,漫長進(jìn)化過程 復(fù)雜大系統(tǒng) 動態(tài)結(jié)構(gòu)和功能 動態(tài)時(shí)間和空間 機(jī)制和機(jī)理不確知,對人腦智能的仿真與對其他對象進(jìn)行仿真有很大區(qū)別。仿智不同與仿其他工程對象的主要特點(diǎn)在于：,二、人工智能的特點(diǎn),6,6,7,人腦本質(zhì)上是一種信息加工器官，思維是人腦

3、的信息處理方式。而“電腦”則是人類為了模擬自己大腦的某些功能而設(shè)計(jì)出來的一種信息加工機(jī)器，二值數(shù)值運(yùn)算和二值邏輯運(yùn)算是電腦的信息處理方式。 人腦的思維有邏輯思維、形象思維和靈感思維三種基本方式。 邏輯思維的基礎(chǔ)是概念、判斷與推理，由于概念可用符號表示，而邏輯推理可按串行模式進(jìn)行，這一過程可以寫成串行指令由機(jī)器來完成。計(jì)算機(jī)就是這樣一種用機(jī)器模擬人腦邏輯思維的人工智能系統(tǒng)。在模擬人腦邏輯思維方面，極大地拓展了人腦的能力。,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,8,卡斯帕羅夫在與“深藍(lán)”對弈(右為“深藍(lán)”現(xiàn)場操作者),三、人腦與電腦信息處理能力的比較,9,五位大師出征：汪洋、張強(qiáng)、卜風(fēng)波、徐天紅、柳大

4、華,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,10,俞斌與“本手”對弈記棋譜,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,11,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,12,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,在AI技術(shù)沒有突破之前，計(jì)算機(jī)在解決與形象思維和靈感思維相關(guān)的問題時(shí)，顯得無能為力。例如圖像識別、語音識別等涉及聯(lián)想或經(jīng)驗(yàn)的問題，駕駛、體育運(yùn)動等需要學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的問題，人腦可以從中體會那些只可意會、不可言傳的直覺與經(jīng)驗(yàn)，可以根據(jù)情況靈活掌握處理問題的規(guī)則，從而輕而易舉地完成此類任務(wù)，而計(jì)算機(jī)在這方面則顯得十分笨拙。 為什么計(jì)算機(jī)在處理此類問題時(shí)表現(xiàn)出來的能力遠(yuǎn)不及人腦呢?通過以下的比較,不難從中得出答案。,13,

5、記憶與聯(lián)想能力,PK,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,14,學(xué)習(xí)與認(rèn)知能力,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,15,信息加工能力,非邏輯加工,邏輯加工,模糊邏輯 辯證邏輯 二值邏輯,回憶 聯(lián)想 想象,二值邏輯,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,16,信息綜合能力,耳聽八方,眼觀六路,經(jīng)驗(yàn)直覺,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,17,信息處理速度,三、人腦與電腦信息處理能力的比較,18,18,19,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),四、人腦與電腦信息處理機(jī)制的比較,20,信號形式,四、人腦與電腦信息處理能力的比較,21,信息存儲,四、人腦與電腦信息處理能力的比較,22,信息處理方式,四、人腦與電腦信息處理能力的比較,

6、23,人腦的結(jié)構(gòu)、機(jī)制和功能中凝聚著無比的奧秘和智慧。,地球是宇宙的驕子， 人類是地球的寵兒， 大腦是人的主宰。,探索腦的奧秘，從中獲得智慧，在其啟發(fā)下構(gòu)造為人類文明服務(wù)的高級智能系統(tǒng)！,敢問路在何方？,24,24,25,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,AI60年發(fā)展三起三落，收獲了一大批人工智能研究成果，大致可按照研究學(xué)派和技術(shù)路線分為以下四類：,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) : 神經(jīng)元模型 網(wǎng)絡(luò)模型 學(xué)習(xí)算法 深度學(xué)習(xí),知識工程 專家系統(tǒng) 問題求解 博弈理論 定理證明 自然語言理解 模糊邏輯,功能模擬方法 對邏輯思維的仿智,進(jìn)化算法 蟻群/蜂群/魚群算法 多智能體系統(tǒng),機(jī)器感知 模式識別與分類 感知-動作系

7、統(tǒng) 機(jī)器學(xué)習(xí),結(jié)構(gòu)模擬方法 對形象思維的仿智,行為模擬方法 對行為智能的仿智,計(jì)算智能方法 對生物智能的仿智,26,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,什么是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)？,生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (Biological Neural Network，BNN) 人類的大腦大約有1.41011個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，亦稱為神經(jīng)元。每個(gè)神經(jīng)元有數(shù)以千計(jì)的通道同其它神經(jīng)元廣泛相互連接，形成復(fù)雜的生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network，ANN) 以數(shù)學(xué)和物理方法以及信息處理的角度對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象，并建立某種簡化模型，就稱為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 ANN是一種旨在模仿BNN的信息處理系統(tǒng)

8、。,27,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特征,結(jié)構(gòu)特征： 并行式處理 分布式存儲 容錯(cuò)性,能力特征： 自學(xué)習(xí) 自組織 自適應(yīng)性,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,28,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能之一,聯(lián)想記憶功能,29,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能之二,非線性映射功能,30,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能之三,分類與模式識別功能,31,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能之四,優(yōu)化計(jì)算功能,32,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能之五,知識處理功能,33,五、人工智能的研究成果與發(fā)展趨勢,AI的新特征、發(fā)

9、展重點(diǎn)與未來趨勢：摘自新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃 經(jīng)過60多年的演進(jìn)，特別是在移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級計(jì)算、傳感網(wǎng)、腦科學(xué)等新理論新技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展強(qiáng)烈需求的共同驅(qū)動下，人工智能加速發(fā)展，呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開放、自主操控等新特征。大數(shù)據(jù)驅(qū)動知識學(xué)習(xí)、跨媒體協(xié)同處理、人機(jī)協(xié)同增強(qiáng)智能、群體集成智能、自主智能系統(tǒng)成為人工智能的發(fā)展重點(diǎn)，受腦科學(xué)研究成果啟發(fā)的類腦智能蓄勢待發(fā)，芯片化硬件化平臺化趨勢更加明顯，人工智能發(fā)展進(jìn)入新階段。,34,34,35,35,1.從仿真視角看智能化人造工具的擬智化,六 智能機(jī)器人,35,智能機(jī)器人作為人工智能技術(shù)的綜合載體，是人工智能技術(shù)得以施展其強(qiáng)大威力的最佳用武之地，是智能機(jī)器的典型代表。 智能機(jī)器人的基本要素：能行動、有感覺、會思考。,36,36,1.從仿真視角看智能化人造工具的擬智化,36,六 智能機(jī)器人,這些智能技術(shù)的綜合應(yīng)用，將使機(jī)器人的“感覺”能力提升為“感知”能力，機(jī)器人的“自動執(zhí)行”能力提升為“自主決策”能力，機(jī)器人“調(diào)度知識”的能力提升為通過學(xué)習(xí)“獲取