人工智能学习心得
背景:
在张老师的带领下我们学完了人工智能这门课,我对人工智能有了一定的感
性认识,我觉得人工智能目前还未没能在我国发展起来主要是因为我国的教育还
不够完善,国家在这方面的投入比较少,在上课之前总以为人工智能是像我们软
件专业那样的敲敲代码就能出效果的,结果学习过程中才发现并不是那么简单,
人工智能是一门很难的极富挑战性的科学,它涉及到很多的知识,它由不同的领
域组成,如机器学习,计算机视觉从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理
学和哲学。等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一
些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。它包含多方面的学科例如:
数学基础:高等数学、线性代数、概率论、数理统计和随机过程、离散数学、
数值分析等。
算法基础:人工神经网络、支持向量机、遗传算法等。
编程基础:至少懂一门编程语言,电类基础课等。
人工智能的定义:
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写 AI,其定义可以分为两部分,即“人
工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么
是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地
步,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用
系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能
的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领
域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工
智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,可以设想,未来
人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。
人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,
但能像人那样思考、也可能超过人的智能。
人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推
理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑
智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。[1]
人工智能的发展:
人工智能的发展历史大致可以分为这几个阶段:
第一阶段:50 年代人工智能的兴起和冷落。
人工智能概念首次提出后,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、
跳棋程序、通用问题 s 求解程序、LISP 表处理语言等。但由于消解法推理能力
的有限,以及机器翻译等的失败,使人工智能走入了低谷。
第二阶段:60 年代末到 70 年代,专家系统出现,使人工智能研究出现新高
潮。
DENDRAL 化学质谱分析系统、MYCIN 疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR 探
矿系统、Hearsay-II 语音理解系统等专家系统的研究和开发,将人工智能引向
了实用化。并且,1969 年成立了国际人工智能联合会议
第三阶段:80 年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了很大发展。
日本 1982 年开始了”第五代计算机研制计划”,即”知识信息处理计算机
系统 KIPS”,其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。虽然此计划最终失败,
但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。 第四阶段:80 年代末,神经网
络飞速发展。
1987 年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣告了这一新学科的诞生。
此后,各国在神经网络方面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。 第五阶
段:90 年代,人工智能出现新的研究高潮
由于网络技术特别是国际互连网的技术发展,人工智能开始由单个智能主体
研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布
式问题求解,而且研究多个智能主体的多目标问题求解,将人工智能更面向实用。
另外,由于 Hopfield 多层神经网络模型的提出,使人工神经网络研究与应用出
现了欣欣向荣的景象。人工智能已深入到社会生活的各个领域。
对人工智能对世界的影响的感受及未来畅想:
最近看了电影《黑客帝国》一系列,对其中的科幻生活有了很大的兴趣,不
觉有了疑问:现在的世界是否会如电影中一样呢?人工智能的神话是否会发生
在当前社会中的呢?
在黑客帝国的世界里,程序员成为了耶稣,控制着整个世界,黑客帝国之所
以成为经典,我认为,不是因为飞来飞去的超级人物,而是因为她暗自揭示了一
个人与计算机世界的关系,一个发展趋势。谁知道 200 年以后会不会是智能机器
统治了世界?
人类正向信息化的时代迈进,信息化是当前时代的主旋律。信息抽象结晶为
知识,知识构成智能的基础。因此,信息化到知识化再到智能化,必将成为人类
社会发展的趋势。人工智能已经并且广泛而有深入的结合到科学技术的各门学科
和社会的各个领域中,她的概念,方法和技术正在各行各业广泛渗透。而在我们
的身边,智能化的例子也屡见不鲜。在军事、工业和医学等领域中人工智能的应
用已经显示出了它具有明显的经济效益潜力,和提升人们生活水平的最大便利性
和先进性。
对未来人工智能的幻想:
人工智能的发展
研究人工智能的意义:
我们知道, 计算机是迄今为止最有效的信息处理工具, 以至于人们称它
为“电脑”。 但现在的普通计算机系统的智能还相当低下, 譬如缺乏自适应、
自学习、自优化等能力, 也缺乏社会常识或专业知识等, 而只能是被动地按照
人们为它事先安排好的工作步骤进行工作。因而它的功能和作用就受到很大的限
制,难以满足越来越复杂和越来越广泛的社会需求。既然计算机和人脑一样都可
进行信息处理, 那么是否能让计算机同人脑一样也具有智能呢?这正是人们研
究人工智能的初衷。
研究人工智能也是当前信息化社会的迫切要求。我们知道, 人类社会现
在已经进入了信息化时代。信息化的进一步发展, 就必须有智能技术的支持。
例如, 当前迅速发展着的互联网(Internet)、万维网(WWW)和网格(Grid)就强烈
地需要智能技术的支持。也就是说,人工智能技术在 Internet、 WWW 和 Grid
上将发挥重要作用。
智能化也是自动化发展的必然趋势。自动化发展到一定水平, 再向前发展
就必然是智能化。事实上,智能化将是继机械化、自动化之后, 人类生产和生活
中的又一个技术特征。
人工智能的研究目标:
人工智能作为一门学科, 其研究目标就是制造智能机器和智能系统, 实
现智能化社会。具体来讲, 就是要使计算机不仅具有脑智能和群智能, 还要具
有看、听、说、写等感知和交流能力。 简言之, 就是要使计算机具有自主发
现规律、解决问题和发明创造的能力, 从而大大扩展和延伸人的智能,实现人类
社会的全面智能化。
人工智能学科的研究策略则是先部分地或某种程度地实现机器的智能,并运
用智能技术解决各种实际问题特别是工程问题, 从而使现有的计算机更灵活、
更好用和更有用,成为人类的智能化信息处理工具, 从而逐步扩展和不断延伸
人的智能, 逐步实现智能化。
人工智能的应用领域:
目前 , 人 工 智 能 是 与 具 体 领 域
相 结 合 进 行 研 究 的 , 有 如 下领 域 :
(1)专家系统
专家系统是一种模拟人类专家解决某些领域问题的计算机程序系统。专家
系统内部含有大量的某个领域 的专家水平的知识与经验,能够运用人类专家的
知识和解决问题的方法进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,来解决该领
域的复杂问题专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的应用领域之一,涉
及到社会各个方面,各种专家系统已遍布各个专业领域,取得很大的成功。根据
专家系统处理的问题的类型,把专家系统分为解释型、诊目
前 , 人 工 智 能 是 与 具 体 领 域
相 结 合 进 行 研 究 的 , 有 如 下领 域 :
(1)专家系统
专家系统是一种模拟人类专家解决某些领域问题的计算机程序系统。专家
系统内部含有大量的某个领域 的专家水平的知识与经验,能够运用人类专家的
知识和解决问题的方法进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,来解决该领
域的复杂问题专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的应用领域之一,涉
及到社会各个方面,各种专家系统已遍布各个专业领域,取得很大的成功。根据
专家系统处理的问题的类型,把专家系统分为解释型、诊
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断型、调试型、维修型、教育型、预测型、规划型设计型和控制型等 10 种
类型。
(2)机器学习
主要在三个方面进行 首先是研究 人 类 学 习 的机 理 、人
脑 思 维 的过程 。其次是机器学 习的方法 。最后是建立针对具体任务
的学习系统 。
(3)模式识别
研究如何使机器具有感知能力 , 主要研究听觉模式和视觉模式的识
别 。理解 自然语言 , 计算机如能“ 听懂 ” 人的语言 , 便可以直
接用 口语操作计算机 , 这将给人们带来极大的便利 。机器人学机器人是
一种模 拟人的行为的机械 , 对它的研究历经三代发展过程 第一代机器人
只能按程序完成工作 。第二代机器人配备了像样的感觉传感器 , 能取得作
业环境 、操作对象等简单的信息 , 并由机器人体内的计算机进行分析处
理 , 控制机器人的动作 。第三代机器人具有类似人的智能 , 它装备了高
灵敏度传感器 , 因而具有超过人的视觉 、听觉 、嗅觉 、触觉的能
力 , 能对感知的信息进行分析 , 控制 自己的行为 , 处理环境发生的
变化 , 完成各种复杂的任务 。而且有 自我学习 、归纳 、总结 、提
高已掌握知识的能力 。
(4)数据挖掘与数据库中的知识发现
数据挖掘(也称数据开采、 数据采掘等)和数据库中的知识发现的本质含义
是一样的, 只是前者主要流行于统计、 数据分析、 数据库和信息系统等领
域, 后者则主要流行于人工智能和机器学习等领域, 所以现在有关文献中一
般都把二者同时列出。
(5)人工神经网络
在研 究人脑 的奥秘 中得 到启 发 ,试图用大量的处理单元模仿人
脑系统工程结构和工作机理 。
(6)符号计算
计算机最主要的用途之一就是科学计算,科学计算可分为两类: 一类是纯
数值的计算,例如求函数的值,方程的数值解,比如天气预报、油藏模拟、航天等
领域;
另一类是符号计算,又称代数运算,这是一种智能化的计算, 处理的
是符号。符号可以代表整数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式,函数,集
合等。随着计算机的普及和人工智能的发展,相继出现了多种功能齐全的计算机
代数系统软件, 其中 Mathematica 和 Maple 是它们的代表,由于它们都是
用 C 语言写成的, 所以可以在绝大多数计算机上使用。
(7)机器
翻译
机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言
的过程,用以完成这一过程的软件系统叫做机器翻译系统。目前,国内的机器翻
译软件不下百种,根据这些软件的翻译特点,大致可以分为三大类:词典翻译类、
汉化翻译类和专业翻译类。词典类翻译软件代表是“金山词霸”了,堪称是多快
好省的电子词典,它可以迅速查询英文单词或词组的词义,并提供单词的发音,
为用户了解单词或词组含义提供了极大的便利。汉化翻译软件的 典型代表是
“东方快车 2000”,它首先提出了“智能汉化”的概念,使翻译软件的辅助翻
译作用更加明显。
参考文献:
[1]、
http://baike.baidu.com/link?url=noUVP-asSI2g8phYfb02VeR0yWSPWQq2TeYDc
mFWnPsuwf7KPJuqFgg-dmDHTPhfaM2Es8fg_N4d3vgaUJbCAGVlKKKAHq-RQNUU8As97g
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