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第五章 人工智能及應用
5.1 人工智能的產生與發展
學習目標
理解人工智能的概念，能結合實例辨別人工智能技術。理解人工智能的三種主要方法：符號主義、聯結主義和行為主義。
了解人工智能的產生及其發展歷史，能初步辯證地看待人工智能的發展。
近年來，人工智能已經深刻而廣泛地影響著人們的生活。
知識點一：人工智能（AI）的概念
新課講授
是指以機器（計算機）為載體，模仿、延伸和擴展人類智能，從而形成的機器智能其與人類或其他動物所呈現的生物智能有著重要區別。
是一門多學科廣泛交叉的前沿科學。不僅涉及計算機科學，還涉及控制科學、認知科學、心理科學、腦及神經科學、生命科學、語言學、邏輯學、行為科學、教育科學、數理科學等眾多學科領域。
人工智能的主要方法：
(1)符號主義（邏輯主義）:
又稱邏輯主義、心理學派或計算機學派，認為學習或者其他的智能特征原則上均可以被符號精確地描述，從而被機器仿真。
智能行為就是對符號的推理和運算。
(2)聯結主義：
又稱仿生學派或生理學派，通過模仿人類大腦中神經元之間的復雜交互來進行認知推理。
如以多層神經網絡為核心的深度學習算法。
(3)行為主義（進化主義）：
又稱進化主義或控制論學派，從“交互—反饋”角度刻畫智能行為，認為智能體可以在與環境的交互中不斷學習，從而提升自己的智能水平。
如能夠自我規劃路線有效完成清掃任務的智能掃地機器人。
人工智能的發展歷程：
（1）從計算到智能測試
20世紀30年代，原始遞歸函數、lambda演算和圖靈機三種計算機制相繼被提出，圖靈機成為了現代計算機的理論模型。
1950年，圖靈提
出了著名的“圖
靈測試”，是測
試機器是否具有
智能的一種方法。
（2）人工智能登上歷史舞臺
①1955年8月，“人工智能達特茅斯夏季研討會”的項目申請書中首次提出人工智能的術語，從此AI踏入人類歷史長河。這份申請書中指出“人工智能”的研究目標是實現能模擬人類的機器。
②1956年，人工智能達特茅斯夏季研討會在美國達特茅斯如期召開，這標志著人工智能作為一門新興學科正式誕生。
（3）以符號主義表達與推理為代表的人工智能
①符號主義人工智能方法包含知識庫和推理引擎兩個部分。它先將所有知識以邏輯形式表達，然后依靠推理引擎，去驗證命題或謂語正確與否，或者學習推導出新規則、新知識。
②基于規則學習的人工智能方法解釋性強（與人類邏輯推理過程相符），但其可拓展性較弱，難以構建完備的知識庫和完善的推理方法。
（4）數據驅動的人工智能方法
深度學習是典型的數據驅動的人工智能方法，能夠讓計算機從數據本身進行知識學習。最常用的深度學習是模擬人類大腦處理數據的機制，逐層抽象對原始數據進行學習。
（5）問題引導下的人工智能學習方法
在問題引導下開展試錯學習，學習者事先不知道最終答案，而是在學習過程中不斷嘗試各種解決問題的可能途徑，然后根據結果反饋來調整相應的學習方法。這種強化學習體現了一種自我學習的能力，即從過去的經驗中不斷學習，提升能力。
1.人工智能的目的是讓機器能夠（ ），以實現某些腦力勞動的機械化。
A.具有生物智能
B.和人一樣工作
C.完全代替人的大腦
D.模擬、延伸和擴展人類智能
隨堂練習
D
2.下列關于人工智能的敘述不正確的是（ ）
A.人工智能是一門涉及眾多學科領域的前沿科學。
B.人工智能是科學技術發展的趨勢。
C.人工智能自1950圖靈測試便登上了歷史舞臺。
D.人工智能有力地促進了社會的發展。
C
3.下列哪個不是人工智能的研究領域（ ）
A.機器視覺
B.自然語言系統
C.機器人
D.編譯原理
D
4.AI是（ ）的英文縮寫。
A.Automatic Intelligence
B.Artifical Intelligence
C.Automatic Information
D.Artifical Information
B

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