初探人工智能(AI)
• 物质、能量、信息
• 信息:物质和能量的表现形式,以物质和能量为载体的客观存在
• 三大要素与智能
• 人类的智能:物质(碳)+能量(生物电)->(生物)信息
• 人造的只能:物质(硅)+能量(物理电)->(电子)信息
• 信息、知识与智能
什么是智能
• 构成宇宙的三大要素
• 信息:由数据表达的客观事实
• 知识:由智力对信息进行加工后形成的对客观世界规律性的认识
• 智能:人类在认识客观世界中,由思维过程和脑力活动表现出的综合能力。
• 三者关系:
信息
智能
知识
• 产业革命与信息革命
• 产业革命:物质与能量领域的革命,放大人的体能
• 信息革命:信息与智能领域的革命,放大人的智能
AI是交叉学科
智能包含的能力
• 感知能力:获取外界信息
• 记忆能力:对外界信息和内部思维产生的知识的存储
• 思维能力:对已存储信息或知识的本质的认识过程
• 思维方式:抽象思维,形象思维,灵感思维
• 学习能力:人的本能,具有特定目的的知识获取过程
• 自适应能力:人的本能,通过自我调节适应外界环境
• 行为能力:对感知的外界信息作出动作反应的能力
人工智能基本内容
• AI基本概念、方法和技术
• 知识表示、推理、搜索、规划
• AI主要研究、应用领域
• 机器感知:机器视觉,听觉,自然语言理解,机器翻译
• 机器思维:推理
• 机器行为:智能控制,机器人
• 智能应用:博弈,自动程序设计,专家系统,智能决策,智能检索,智能交
通等。
• 新技术
• 神经计算(深度学习),量子计算
从应用到实现——任务的分解
• 机器视觉任务分解
• 图像处理:降低噪声,图像增强等
• 图像识别:轮廓检测,边缘检测,形状描述
• 图像理解:二维到三维映射,建模
• 模式识别:文字识别,指纹识别
• 应用:人脸重建,3D动画制作,影视后期
• 机器听觉任务分解
• 语音识别
• 语音合成
• 应用(必须与自然语义理解结合):语音拨号、语音导航、室内设备控制、语
音文档检索、简单的听写数据录入
• 自然语言理解任务:
• 分词,语义消歧(同义词,重名等),句法分析,代词所指,语义推理等。
• 应用:智能问答,自动文摘,机器翻译等。
从具体到抽象
• 机器学习
• 数学建模:比如回归模型,人工神经网络模型,概率模型,语言模型,
隐马尔可夫模型,条件随机场模型等。
• 算法:比如动态规划算法,聚类算法,决策树,最大期望算法等。
• 特征提取与表示:
• 图像:灰度图,SIFT(尺度不变特征变换)等
• 文本:词频,倒文档频度,上下文共现频度等。
• 语音:音素(语音的最小单位)
何为深度学习
• 神经网络Neural Network(DNN:RNN,CNN)