第一部分:第1章人工智能概述 1.1.1什么是人工智能? 综合各种不同的人工智能观点,可以从“能力”和 科”两个方面对人工智能进行定义。从能力的角度来看,人 工智能是相对于人的自然智能而言的,所谓人工智能是指用 人工的方法在机器(计算机)上实现的智能;从学科的角度 来看,人工智能是作为一个学科名称来使用的,所谓人工智 能是一门研究如何构造智能机器或智能系统,使它能模拟、 延伸和扩展人类智能的学科。总之,人工智能是一门综合性 的边缘学科。它借助于计算机建造智能系统,完成诸如模式 识别、自然语言理解、程序自动设计、自动定理证明、机器 人、专家系统等智能活动。它的最终目标是构造智能机 2004.11.3 A程序设计
6 第一部分：第1章 人工智能概述 2004.11.3 AI程序设计 综合各种不同的人工智能观点，可以从“能力”和“学 科”两个方面对人工智能进行定义。从能力的角度来看，人 工智能是相对于人的自然智能而言的，所谓人工智能是指用 人工的方法在机器（计算机）上实现的智能；从学科的角度 来看，人工智能是作为一个学科名称来使用的，所谓人工智 能是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使它能模拟、 延伸和扩展人类智能的学科。总之，人工智能是一门综合性 的边缘学科。它借助于计算机建造智能系统，完成诸如模式 识别、自然语言理解、程序自动设计、自动定理证明、机器 人、专家系统等智能活动。它的最终目标是构造智能机。 1.1.1 什么是人工智能？
第一部分:第1章人工智能概述 1.1.2为什么要研究人工智能 我们知道,电子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,那么是否也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 事实上,如果计算机自身也具有一定智能的话,那么,它的功效将会发生 质的飞跃,成为名副其实的电“脑”。这样的电脑将是人脑更为有效的扩展和 延伸,也是人类智能的扩展和延伸,其作用将是不可估量的。例如,用这样的 电脑武装起来的机器人就是智能机器人。智能机器人的出现,将标志着人类社 会进入了一个新的时代 2004.11.3 A程序设计 7
7 第一部分：第1章 人工智能概述 2004.11.3 AI程序设计 我们知道，电子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，那么是否也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。 事实上，如果计算机自身也具有一定智能的话，那么，它的功效将会发生 质的飞跃，成为名副其实的电“脑”。这样的电脑将是人脑更为有效的扩展和 延伸，也是人类智能的扩展和延伸，其作用将是不可估量的。例如，用这样的 电脑武装起来的机器人就是智能机器人。智能机器人的出现，将标志着人类社 会进入了一个新的时代。 1.1.2 为什么要研究人工智能
第一部分:第1章人工智能概述 1.1.2为什么要研究人工智能 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。但信息化的进一步发展,就必须有智能技术的支持。例如, 当前迅速发展着的国际互联网 Internet就强烈地需要智能技术。特别是当我们要 在 Internet上构筑信息高速公路时,其中有许多技术问题就要用人工智能的方法 来解决。这就是说,人工智能技术在 Internet和未来的信息高速公路上将发挥重 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 是智能化,即智能化是继机械化、自动化之后,人类生产和生活中的又一个技术 特征。 另外,研究人工智能,对探索人类自身智能的奥秘也可提供有益的帮助。因 为我们可以通过电脑对人脑进行模拟,从而揭示人脑的工作原理,发现自然智能 的渊源。 2004.11.3 A程序设计 8
8 第一部分：第1章 人工智能概述 2004.11.3 AI程序设计 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。但信息化的进一步发展，就必须有智能技术的支持。例如， 当前迅速发展着的国际互联网Internet就强烈地需要智能技术。特别是当我们要 在Internet上构筑信息高速公路时，其中有许多技术问题就要用人工智能的方法 来解决。这就是说，人工智能技术在Internet和未来的信息高速公路上将发挥重 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 是智能化，即智能化是继机械化、自动化之后，人类生产和生活中的又一个技术 特征。 另外，研究人工智能，对探索人类自身智能的奥秘也可提供有益的帮助。因 为我们可以通过电脑对人脑进行模拟，从而揭示人脑的工作原理，发现自然智能 的渊源。 1.1.2 为什么要研究人工智能
第一部分:第1章人工智能概述 1.1.3人类智能的计算机模拟 人类的认知过程是个非常复杂的行为,至今仍未能 被完全解释。人们从不同的角度对它进行研究,从而 形成诸如认知生理学、认知心理学和认知工程学等相 关学科。对这些学科的深入研究已超出本书范围。这 里仅讨论几个与人工智能有密切关系的问题。 2004.11.3 A程序设计
9 第一部分：第1章 人工智能概述 2004.11.3 AI程序设计 1.1.3 人类智能的计算机模拟 人类的认知过程是个非常复杂的行为，至今仍未能 被完全解释。人们从不同的角度对它进行研究，从而 形成诸如认知生理学、认知心理学和认知工程学等相 关学科。对这些学科的深入研究已超出本书范围。这 里仅讨论几个与人工智能有密切关系的问题
第一部分:第1章人工智能概述 1.1.3人类智能的计算机模拟 1.研究认知过程的任务 人的心理活动具有不同的层次,它可与计算机的层次相比较 (见图1.1)。心理活动的最高层级是思维策略,中间一层是初级信 息处理,最低层级为生理过程,即中枢神经系统、神经元和大脑的 活动。与此相应的是计算机的程序、语言和硬件。 研究认知过程的主要任务是探求高层次思维决策与初级信息处 理的关系,并用计算机程序来模拟人的思维策略水平,而用计算机 语言模拟人的初级信息处理过程。 令T表示时间变量,x表示认知操作( cognitive operati on),ⅹ 的变化△x为当时机体状态S(机体的生理和心理状态以及脑子里的 记忆等)和外界刺激R的函数。当外界刺激作用到处于某特定状态 的机体时,便发生变化,即语言和硬件。 2004.11.3 A程序设计 10
10 第一部分：第1章 人工智能概述 2004.11.3 AI程序设计 1．研究认知过程的任务 人的心理活动具有不同的层次，它可与计算机的层次相比较 （见图1.1）。心理活动的最高层级是思维策略，中间一层是初级信 息处理，最低层级为生理过程，即中枢神经系统、神经元和大脑的 活动。与此相应的是计算机的程序、语言和硬件。 研究认知过程的主要任务是探求高层次思维决策与初级信息处 理的关系，并用计算机程序来模拟人的思维策略水平，而用计算机 语言模拟人的初级信息处理过程。 令T表示时间变量，x表示认知操作(cognitive operation)，x 的变化△x为当时机体状态S（机体的生理和心理状态以及脑子里的 记忆等）和外界刺激R的函数。当外界刺激作用到处于某—特定状态 的机体时，便发生变化，即语言和硬件。 1.1.3 人类智能的计算机模拟