《人工智能基础》课程课件.pptx

人工智能基础第一章 绪论人工智能 人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机科学的一个分支，是研究智能的实质并且使计算机表现出类似人类智能的学科。 人工智能是那些与人的思维、决策、问题求解和学习等有关活动的自动化。人工智能的定义定义1人工智能是一种使计算机能够思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试。定义2人工智能是那些与人的思维、决策、问题求解和学习等有关活动的自动化。定义3人工智能是用计算模型研究智力行为。定义4人工智能是研究那些使理解、推理和行为成为可能的计算。定义5人工智能是一种能够执行需要人的智能的创造性机器的技术。定义6 人工智能研究如何使计算机做事让人过得更好。定义7 人工智能是一门通过计算过程力图理解和模仿智能行为的学科。定义8 人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化有关的一个分支。 其中，定义1和定义2涉及拟人思维；定义3和定义4与理性思维有关；定义5和定义6涉及拟人行为；定义7和定义8与拟人理性行为有关。人机象棋、围棋世纪大战?“深蓝” 是美国IBM公司生产的一台超级国际象棋电脑：每秒钟可以计算2亿步。输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局。1997年的深蓝可搜寻及估计随后的12步棋，而一名人类象棋好手大约可估计随后的10步棋。? 1997年5月11日，在人与计算机之间挑战赛的历史上可以说是历史性的一天。计算机在正常时限的比赛中首次击败了等级分排名世界第一的棋手。加里·卡斯帕罗夫以 2.5:3.5 （1胜2负3平）输给 IBM 的计算机程序 “深蓝”。机器的胜利标志着国际象棋历史的新时代。? 在2016年的围棋人机世纪大战中，人工智能围棋程序“阿尔法围棋”（AlphaGo）和人类顶级围棋选手韩国李世石开始五局围棋对决。“阿尔法围棋”依靠最新的人工智能技术-深度学习，以4:1战胜李世石。AlphaGo 的应用AlphaGo 的应用? 哈萨比斯在建造AlphaGo的时候，是计划它能够应用于解决现实世界的问题，比如气候模型或者疾病分析。癌症、气候变迁、能源、基因组学、宏观经济学、金融系统、物理学等，太多我们想掌握的系统知识正变得极其复杂。? 如此巨大的信息量让最聪明的人穷其一生也无法完全掌握。那么，我们如何才能从如此庞大的数据量中筛选出正确的见解呢？而一种通用人工智能思维的方式则是自动将非结构化信息转换为可使用知识的过程。我们所研究的东西可能是针对任何问题的元解决方法（Meta-solution）。AlphaGo 的核心技术AlphaGo 的核心技术? AlphaGo 的核心是两种不同的深度神经网络：值网络（Value Network）和策略网络（Policy Network）。它们的任务在于合作“挑选”出那些比较有前途的棋步，抛弃明显的差棋，从而将计算量控制在计算机可以完成的范围里——本质上，这和人类棋手所做的一样。? 值网络负责减少搜索的深度。AI会一边推算一边判断局面，局面明显劣势的时候，就直接抛弃某些路线，不用一条道算到黑。? 策略网络负责减少搜索的宽度。面对眼前的一盘棋，有些棋步是明显不该走的，比如不该随便送子给别人吃。AlphaGo与“深蓝” 的区别?“深蓝”是“教”出来的——IBM的程序员们从国际象棋大师那里获得信息、提炼出特定的规则和领悟，再通过预编程灌输给机器，即采用传统的人工智能技术。?AlphaGo是自己“学”出来的——DeepMind的程序员为它灌输的是学习如何学习的能力，随后它通过自己不断的训练和研究学会围棋，即采用深度学习技术。某种程度上讲，AlphaGo的棋艺不是开发者教给他的，而是自学成才。人工智能的诞生 人工智能学科的诞生经历了漫长的历史过程。历史上一些伟大的科学家和思想家对此作出了巨大的贡献，为今天的人工智能研究作了长足和充分的准备。? 亚里士多德（Aristotle）（公元前384 — 322） 古希腊伟大的哲学家、思想家，研究人类思维规律的鼻祖，为形式逻辑奠定了基础，提出了推理方法，给出了形式逻辑的一些基本定律，创造了三段论法。由大前提和小前提推出结论。如‘凡金属(M)都能导电(P)’（大前提），‘铜(S)是金属(M)’（小前提），‘所以铜(S)能导电(P)’（结论）。演绎:从普遍性结论或一般性事理推导出个别性结论的论? 弗兰西斯﹒培根（Francis Bacon）（1561 — 1626） 英国哲学家和自然科学家，系统提出了归纳法，成为和亚里士多德的演绎法相辅相成的思维法则。他强调了知识的重要作用，指出“知识就是力量”。读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，物理学使人深刻，伦理学使人庄重，逻辑修辞学使人善辩；凡有所学，皆成性格。 真理是时间之产物，而不是权威之产物。 合理安排时间就是节约时间。 ——《论说文集 》，Franc