人工智能进展及应用研究概述.pptx

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1、人工智能进展及应用研究概述航天科工二院2016.071国内外人工智能发展回顾2人工智能应用概述3人工智能产业发展方向及建议主要内容国内外人工智能发展回顾一 人工智能(Artificial Intelligence)：是用机器去实现所有目前必须借助人类智慧才能实现的任务。其具体研究、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。？弱人工智能基于机器学习算法，程序设计者预测情况、做出执行方案。强人工智能程序自己思维，分析、理解外部事物，并做出决策。学术界分类学术界分类国内外人工智能发展回顾一 强人工智能 也指通用人工智能（AGI），是人工智能研究的主要目标之一。其诞生的时间点被人们

2、成为“技术奇点”或“奇异点”。（如图）从这个点开始，计算机智能将取代目前地球上最聪明的人类智慧。一（一）各国政策助力人工智能发展（一）美国“大脑研究计划”2013年4月，美国正式公布“推进创新神经技术脑研究计划”（BRAIN）。国内外人工智能发展回顾国内外人工智能发展回顾一（一）各国政策助力人工智能发展 美国已充分美国已充分认识到人工智能的战略意义，陆续开展了人工认识到人工智能的战略意义，陆续开展了人工智能相关计划，并从国家战略层面开始加紧布局智能相关计划，并从国家战略层面开始加紧布局。时间时间战略、规划战略、规划备注备注2013年4月“推进创新神经技术脑研究计划”（BRAIN）政府拨款1.1

3、亿美元2014年HIN小组制定未来十年详细计划十年总投资45亿美元2015年10月DARPA“未来技术论坛”未来30年技术发展预测2015年11月CSIS发布国防2045：为国防政策制定者评估未来的安全环境及影响报告指出人工智能是影响未来安全环境的重要因素2016年2月DARPA表示正在发展人工智能技术，以奠定其理论基础支撑美国第三次“抵消战略”2016年5月美国白宫探讨制定人工智能发展相关政策和法律（一）国内外人工智能发展回顾一欧盟：人类工程项目（HBP)2013年初，欧盟宣布未来十年“新兴旗舰技术项目”人脑计划（HBP）。总投资12亿欧元。计划2018年前开发出第一个智能人造大脑。（一）各

4、国政策助力人工智能发展（二）国内外人工智能发展回顾一（三）日本：大脑研究计划（Brain/MINDS）2014年9月，启动大脑研究计划 Brain/MINDS。计划为期10年，旨在理解大脑如何工作以及通过建立动物模型，研究大脑神经回路技术，从而更好地诊断以及治疗大脑疾病。（一）各国政策助力人工智能发展国内外人工智能发展回顾一（一）各国政策助力人工智能发展中国：“脑科学与类脑科学研究”中国脑计划主要有两个研究方向两个研究方向：以探索大脑秘密、攻克大脑疾病为导向的脑科学研究以及以建立和发展人工智能技术为导向的类脑研究。该计划将于2016年底前启动，国家资助15年。（四）国内外人工智能发展回顾一（一

5、）各国政策助力人工智能发展中国：“脑科学与类脑科学研究”国家层面推出加快人工智能发展的指导文件。时间时间战略、规划战略、规划备注备注2015年3月国家发改委出台工业机器人产业项目对于机器人集成、本体、关键部件等会有30%补贴2015年4月科技部发布智能制造科技发展“十二五”专项规划。针对机器人领域发布了服务机器人科技发展“十二五”专项规划2015年5月中国制造2025出台，明确提出“加快发展智能制造装备和产品”2015年7月国务院出台关于“积极推进互联网+行动”的指导意见明确提出人工智能作为重点布局的11个领域之一2015年11月中国工业机器人高峰论坛召开，工信部与财政部考虑对于工业机器人等领

6、域相关支持政策。2016年1月“科技创新2030项目”智能制造和机器人成为重大工程2016年3月国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要(草案)重点突破新兴领域人工智能技术等2016年5月国家发展改革委、科技部等联合发布“互联网+”人工智能三年行动实施方案到2018年，打造人工智能基础资源与创新平台，形成千亿级的人工智能市场应用规模（四）国内外人工智能发展回顾一（二）人工智能发展原理人工智能是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。根据技术原理不同，可以把人工智能分为符号主义、联结主义和行为主义三个流派，不同流派对人工智能发展的观点不同，研究方法也不相同，但在不同细分领域都取得了突破和成就

7、。表表1 人工智能原理及流派人工智能原理及流派主要流派主要流派 主要原理主要原理 基本观点基本观点 代表性成果代表性成果 符号主义(又称逻主义、心理学派)(又称逻主义、心理学派)符号操作系统“认知即计算”：认知过程就是在符号表示上的一种运算。因此可以用计算机的符号操作 来模拟人的认知过程，从而实现人工智能。专家系统的成功开发与应用。联结主义(又称仿生学派或生理学派)(又称仿生学派或生理学派)神经网络、神经网络间的连接 机制、学习算法“神经计算”：通过大量的非线性并行处理器来模拟人脑中众多的神经细胞（神经元）。1943 年，麦克洛奇和皮兹提出形式化 神经元模型，即 M-P 模型；1982 年，美

8、国物理学家霍普菲尔特提 出离散神经网络模型；1984 年，他又 提出连续神经网络模型；1986 年，鲁梅尔哈特等人提出多层网 络中的反向传播（BP）算法；2006 年，Geoffrey Hinton 等人提出深 度学习算法。行为主义(又称进化主义或控制论学派)(又称进化主义或控制论学派)控制论、感知动作型控制系统 智能取决于感知和行为，取决于对外界复杂环境的适应，人工智能系统的建立应采用对 自然智能进化过程仿真的方法。80年代诞生了智能控制和智能机器人系统。年代诞生了智能控制和智能机器人系统。国内外人工智能发展回顾一（二）人工智能发展原理人工智能至今经历了诞生、黄金时代（1956-1974）、

9、遭遇基础障碍（1974-1980）、繁荣（1980-1987）、低潮（1987-1993）、爆发（1993-现在）多个时期，在波折中不断发展。c 1956年，达特茅斯会议标志着AI的诞生 罗森布拉特发明第一款神经网络 Perceptron，将人工智能推向第 一个高峰 1955年1957年计算能力突破没能使机器完 成大规模数据训练和复杂任务，AI进入第一个低谷 1970年 霍普菲尔德神经网络被提出 1982年1986年1990年2006年2013年 人工智能计算机 DARPA没能实现，政府 投入缩减，AI进入第二次 低谷 Hinton提出“深度学习”神经网 络使得人工智能性能获得突破性 进展 深

10、度学习算法在语音和 视觉识别上取得成功，识 别率分别超过99%和95%，进入感知智能时代 国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展表表2 国外国外人工智能研究典型机构人工智能研究典型机构国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展表表3 国外发展人工智能典型企业国外发展人工智能典型企业国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展表表4 国外国外人工智能研究项目（人工智能研究项目（2015-2016）序号序号时间时间项目名称项目名称具体内容具体内容12016年3月美军推进蜂群式无人机研究蜂群式无人机系统可实现更高水平的决策和功能，不仅可维系自身，还可与团队其他成员（包括飞行员和无人机）

11、合作，共同执行任务。目前，已进入项目第二阶段。22015年12月俄罗斯开发脑控飞行器俄罗斯开发出一款脑控4轴飞行器，操作人员需要头戴一种新型传感器。这款新产品不仅能够向4个方向飞行，还能到达特定的目标点。32015年12月澳大利亚推出被动式可穿戴外骨骼澳大利亚国防部研制出一种新型被动式可穿戴外骨骼，能将士兵负重的2/3直接转移至地面。目前，处于概念验证阶段，42015年10月俄罗斯联合仪器制造公司验证机器人自动化指挥系统俄罗斯联合仪器制造公司研制出一种名为“独特”的多功能机器人部队自动化指挥系统，目前已经成功完成试验验证。该系统可使机器在无人参与的情况下完成既定任务。52015年8月美国海军排

12、爆机器人改进型进入工程开发阶段62015年8月 美国海军开发无人潜航器水下无线充电技术成功通过演示验证国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展表表4 国外国外人工智能研究项目（人工智能研究项目（2015-2016）（续）（续）序号序号时间时间项目名称项目名称具体内容具体内容72015年7月美国陆军开发机械外骨骼美国陆军研究实验室开发出一种可佩戴在手臂上以提高射击精度的机械外骨骼（MAXFAS）。82015年6月俄罗斯研制新型电子战系统新型电子战系统可防御敌方的巡航导弹、高精度制导武器系统以及卫星。92015年5月美日联合研制仿脑硬件计算平台由美国加州大学和日本国家材料科学研究所组成的研究

13、小组开发出一种能够模拟大脑进行自然计算的硬件平台，可在人造大脑以及自然或认知计算研究中发挥重要作用，为人工智能走进现实世界奠定了基础。国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展表表5 Defense Advanced Research Projects Agency（2016）序号序号ProjectContentsFunding（$million）1Young Faculty Award(YFA)YFA program focuses on speculative technologies for greatly enhancing microsystems technologies,bi

14、ological technologies and defense sciences.Current activities include research in thirteen topic areas spanning from Quantum Science and Technology to Robotics and Supervised Autonomy,Mathematics,Computing,and the Interface of Engineering and Biology.FY 2014FY 2015FY 201615.30616.50117.2472Probabili

15、stic Programming for Advancing Machine Learning(PPAML)PPAML program will create an advanced computer programming capability that greatly facilitates the construction of new machine learning applications in a wide range of domains.FY 2014FY 2015FY 201610.22114.02116.0883Mining and Understanding Softw

16、are Enclaves(MUSE)MUSE program will develop program analyses and frameworks for improving the resilience and reliability of complex software applications at scale.FY 2014FY 2015FY 20164.5008.00012.1004Communicating With Computers(CWC)CWC aims to provide computers with analogous capabilities to sense

17、 the physical world;encode the physical world in a perceptual structure;link language to this perceptual encoding;and learn the skills of communication.FY 2014FY 2015FY 20168.11810.0005Robotics Fast TrackThe program seeks to revolutionize robotics technologies by promoting non-traditional technical

18、opportunities.The program will create low-cost,high-utility robotic component solutions by engaging a novel performer community in research efforts that result in prototype systems and proofs of concept in months,at a fraction of the cost of traditional design processes.FY 2014FY 2015FY 20161.5003.0

19、006PhoenixThe program seeks to validate robotics operations in GEO suitable for a variety of potential servicing tasks,in full collaboration and cooperation with existing satellite owners.FY 2014FY 2015FY 201657.50055.00019.0007Robotic Servicing of Geostationary Satellites(RSGS)RSGS program,an outgr

20、owth of the Phoenix program budgeted in this Project,will establish robotics operations in GEO suitable for a variety of potential servicing tasks,in full collaboration and cooperation with existing satellite owners.FY 2014FY 2015FY 20164.00010.0008Robotics ChallengeThe program will boost innovation

21、 in autonomous systems and expand platform utility through enhanced actuation,energy density,perception,locomotion,agile reconfiguration,and design efficiency.FY 2014FY 2015FY 20168.1004.000国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展表表6 国内国内人工智能典型研究机构人工智能典型研究机构单位单位学科带头人学科带头人涉及技术涉及技术北京理工大学智能机器人研究所黄强组仿生机器人(汇童)、智能控制(汇童)、智

22、能控制南京大学周志华组机器学习、模式识别北大计算语言学研究所 自然语言处理北大视觉听觉信息处理国家重点实验室封富举组、查洪彬组、生物特性识别、机器学习、计算机视觉、机器人清华智能技术与系统国家重点实验室张钹院士 马少平组、孙茂松组信息检索、自然语言处理中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室谭铁牛院士模式识别中科院计算所智能信息处理重点实验室史忠植院士组信息处理清华大学自动化系张长水组机器学习，模式识别哈尔滨工业大学语言语音重点实验室李生、刘挺组信息检索、自然语言处理中科院计算所机器翻译实验室刘群组机器翻译国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展表表7 国内国内人工智能典型企业人工智能典

23、型企业国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展表表7 国内国内人工智能典型企业人工智能典型企业国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展百度百度提出提出“百度大脑计划百度大脑计划”将对人工智能技术进行全面研究。将对人工智能技术进行全面研究。国内国内人工智能人工智能研究企业研究企业项目项目国内外人工智能发展回顾一（三）人工智能技术进展小结小结 1.人工智能技术前景：人工智能技术前景：认知智能突破尚不明朗。一是人类认知激励尚不清晰，认知算法仍未突破；二是仅依靠工程学算法难以突破认知智能。2.市场规模：市场规模：2020年人工智能全球市场规模超千亿，中国约91亿。人工智能应用快速发展二（一

24、）人工智能技术在军事装备领域应用无无人人作作战战系系统统美国TALON“魔抓”机器人（9.11）Atlas人形机器人 美军研制的TALON（魔爪小型移动机器人），曾在美国“9.11”事件中用于在倒塌的世界贸易中心寻找遇难者及残骸，并被部署到阿富汗和伊拉克协助简易爆炸装置的检测和清除任务。美国研制的世界上首款人形作战机器人，可以实现自主双腿行走，并规划行走路线，其控制系统能够在外力作用下依然能保持单腿站立平衡。2015年，美俄积极布局军用人工智能技术研究，抢占发展先机。美国部署大脑皮层网络机器智能研究计划，快速推进机器学习技术发展；俄罗斯开发人工智能控制软件，能使机器人单独或组队自主完成各类军事

25、任务。人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用无人作战系统无人作战系统X-47B无人作战飞机 2015年4月22日，美海军X-47B无人机与欧米伽空中加油服务公司的K-707加油机完成了自主空中受油试飞验证。无人机蜂群 蜂群式无人系统是美国国防部战略能力办公室的项目，该项目是美国与中俄军事竞争的关键。蜂群式无人机未来有可能成为改变游戏规则的项目。蜂群式无人机的第一步是发展空军研究实验室所谓的“忠诚僚机”。人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用无人作战系统无人作战系统“真北”（TrueNorth）仿脑芯片 该神经形态芯片具有100万个电子“神经元”和2.56

26、亿个神经元之间的电子“突触”，能够对由光学、超声和红外传感器采集的数据进行分析和做出响应。美持续追踪无人反潜艇（ACTUV）“持续追踪无人反潜艇”（ACTUV），安装了自主控制系统软件，于2014年进行测试，成功实现了自主导航，能够通过狭窄水道、躲避航标和淹没危险，能够操控并避免与其他船只的碰撞。人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用无人作战系统无人作战系统俄罗斯“独特”机器人2015年10月，俄罗斯联合仪器制造公司研制出一种名为“独特”的多功能机器人部队自动化指挥系统，目前已经成功完成试验验证。该系统可使机器在无人参与的情况下完成既定任务。“独特”系统能够将操作人员从指挥

27、过程中解放出来，自动执行任务，可同时指挥10部机器人，使其在战场执行单独或团队作战任务。2016年2月，俄罗斯先期研究基金会研制出“救援者”仿人战斗机器人，该机器人可在危险环境下执行任务。人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用无人作战系统无人作战系统无人机“黑色大黄蜂纳米”（Black Hornet Nano）无人战机“雷神”人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用导弹武器系统导弹武器系统1.美国持续开展的美国持续开展的“远程反舰导弹远程反舰导弹”项目研究，该导弹具备在传感器及信息网项目研究，该导弹具备在传感器及信息网络完全切断的情况下自动攻击目标的能力，

28、能够在无任何中继制导信息支持的络完全切断的情况下自动攻击目标的能力，能够在无任何中继制导信息支持的情况下依靠弹载传感器和计算机探测和识别目标，进行完全自主导航和精确末情况下依靠弹载传感器和计算机探测和识别目标，进行完全自主导航和精确末制导，表现出在复杂环境下仍具有较强的精确毁伤能力。制导，表现出在复杂环境下仍具有较强的精确毁伤能力。5.美国国防高级研究计划局（美国国防高级研究计划局（DARPA）正在研发基于）正在研发基于人工智能的下一代电子战人工智能的下一代电子战系统系统。该项目有望为美军对抗中国和俄罗斯先进雷达系统提供相应的对抗策略。该项目有望为美军对抗中国和俄罗斯先进雷达系统提供相应的对抗

29、策略。3.洛洛马公司测试为马公司测试为DARPA研制专门用于对抗自适应无线通信威胁的研制专门用于对抗自适应无线通信威胁的人工智能系人工智能系统原型机统原型机进行现场测试。根据进行现场测试。根据DARPA要求，洛要求，洛马公司先进技术实验室（马公司先进技术实验室（ATL）将和雷声公司空间和机载系统分部一起对该电子战机器学习软件进行现场测试。将和雷声公司空间和机载系统分部一起对该电子战机器学习软件进行现场测试。该软件能够使系统具备自主测试并干扰敌方自适应通信系统的能力。该软件能够使系统具备自主测试并干扰敌方自适应通信系统的能力。4.2016年年3月，月，DARPA宣布开展无线电频谱共享挑战赛。该挑

30、战赛的主题是宣布开展无线电频谱共享挑战赛。该挑战赛的主题是无线无线频谱协作技术频谱协作技术，旨在使用人工智能、机器学习技术，建立一种智能系统，使设备，旨在使用人工智能、机器学习技术，建立一种智能系统，使设备协作（而非竞争）实现射频带宽共享，以解决当前无线电频谱资源日益紧张难题。协作（而非竞争）实现射频带宽共享，以解决当前无线电频谱资源日益紧张难题。智能导弹项目智能电子战系统2.法法国国开开发发了了一一种种名名为为CVM101“层层云云”的的导导弹弹指指挥挥控控制制系系统统。该该系系统统提提供供了了一一种种分分布布式式体体系系概概念念，通通过过将将部部署署在在不不同同位位置置的的传传感感器器和和

31、导导弹弹武武器器系系统统联联网网，建建立立一一整整套套覆覆盖盖全全部部战战场场地地域域及及空空域域的的虚虚拟拟武武器器系系统统，并并依依托托人人工工智智能能控控制制技技术术缩短导弹武器系统对目标反映时间，大大节省作战资源、提高作战效能。缩短导弹武器系统对目标反映时间，大大节省作战资源、提高作战效能。人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用武器装备故障诊断武器装备故障诊断NASA把人工智能应用到航天器的故障诊断中，开发有航天飞机液氧加注诊断系统LES，航天飞机主发动机透平泵诊断专家系统SEES，“旅行者”号探测器通信系统故障诊断专家系统SHARP美国空军和罗姆航空发展中心研发的

32、智能BIT(Smart BIT)：提高机内测试概念安防领域安防领域 2015年2月，美国海军展示了其最新研制的“舰载自主消防机器人”（SAFFiR）。该机器人能够在舰艇上自主移动，承担不适宜人类作业的危险消防任务。人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用航天领域：空间在轨操作技术航天领域：空间在轨操作技术 1.美国开展的“凤凰”计划目标是实现在轨机动平台自主抓取废弃卫星，拆解零件并在轨组装新卫星的能力。2.DARPA希望2019年能演示验证在轨维护的机器人技术。人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用航天领域：空间在轨操作与信息新技术航天领域：空间在轨操作与

33、信息新技术俄罗斯俄罗斯计划20162025年设计并建造一款“清理者”航天器日本日本开展“电磁网”的研制，用于空间碎片清除欧洲航天局欧洲航天局将根据“清洁太空倡议”开展eDeOrbit任务，捕捉与收集在轨尤其是近地轨道的空间碎片，备选方案包括投掷网、夹钳机械装置和“鱼叉”诺格公司和美国Toyon研究公司正在开发的先进导航和地理配准系统，能够用于增强作战人员的态势感知，提高其安全。美空军升级“联合空间作战中心任务系统”（JMS），提高处理空间态势感知数据的能力。人工智能应用快速发展二（一）人工智能技术在军事装备领域应用国防制造国防制造 装备装备制造业的核心能力是高精尖的制造设备技术，工业机器人无疑

34、是制造设备中制造业的核心能力是高精尖的制造设备技术，工业机器人无疑是制造设备中最重要的一环。最重要的一环。20082013 年期间，日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大年期间，日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大主角。主角。生产线上的工业机器人1.FANUC公司的并联六轴结构的机器人3iA具有很高的柔性，集成iRVision视觉系统、Force Sensing传感系统、Robot Link通信系统和Collision Guard碰撞保护系统等多个智能功能，可对工件进行快速识别,利用视觉跟踪系统引导完成作业。2.2015年11月，NASA用全美最大的、用于复合材料制造的机器臂，制造直径超过8米、

35、史上最大的复合材料火箭部件。该机械臂安装在一根40英尺长的轨道上，手臂长21英尺，机械臂头部一次可装入16束碳纤维，可在多个方向上运动，以实现精确铺丝。为适应不同项目的要求，机械臂头部还可拆装更换，进行灵活生产。人工智能应用快速发展二（二）人工智能技术在民用产业的应用消费电子领域消费电子领域智能穿戴设备以智能穿戴设备为例，目前的Fitbit、Charge HR以及微软手环等可穿戴设备可实时获取人体生理指标，能够定时提醒人们运动、饮水、进餐、就医等，极大提高了人们的生活质量。人工智能应用快速发展二（二）人工智能技术在民用产业的应用智能安防智能安防智能视频分析系统智能视频分析系统自动违法停车取证自

36、动违法停车取证人工智能技术发展方向及建议三人工智能技术应用人工智能的诞生与发展是20世纪伟大的科学成就之一，也是新世纪引领未来发展的主导学科之一。人工智能相关领域的研究成果已被广泛地应用于国民生活、工业生产、国防建设等各个领域。在信息网络和知识经济时代，人工智能技术正受到越来越广泛的重视，必将为推动科技进步和产业的发展发挥更大的作用任务。发展人工智能武器发展人工智能武器装备诊断系统装备诊断系统发展基于人工智能的发展基于人工智能的目标融合识别技术目标融合识别技术以深空探测智能遥感器为契以深空探测智能遥感器为契机发展空间在轨操作技术机发展空间在轨操作技术发展电子战领域发展电子战领域的人工智能技术的

37、人工智能技术发展智能机器发展智能机器人技术人技术推动智慧企业建设推动智慧企业建设演讲完毕，谢谢观看！附录资料：人工智能简介About Teaching Plan基本要求：人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支，是目前迅速发展的一门新兴学科，新思想新方法层出不穷。其基本思想是利用机器来模仿和执行人脑的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。对于培养学生计算机技术的应用能力，开阔思路和视野，有重要意义。About Teaching Plan因此，要求学生掌握知识表示知识表示和问题求解问题求解的几种常用方法，尤其是不确定性推理不确

38、定性推理；掌握机器学习机器学习基本概念，了解几种机器学习方法机器学习方法尤其是神经网络学习方法；神经网络学习方法；掌握专家系统的概念，了解专家系统设计方法专家系统设计方法，掌握一些智能控制方法智能控制方法，了解国内外人工智能研究尤其是机器人的最新进展；最新进展；具有一定的人工智能编程设计能力人工智能编程设计能力（利用Lisp或Prolog语言）。About Teaching Plan课程内容以及学时分配课程内容以及学时分配人工智能引论(1)人工智能概念及与计算机的关系，研究途径、内容和应用领域概况介绍，其他最新材料其他最新材料。符号主义、连接主义、行为主义三大流派人工智能数学基础(1)知识表示

39、方法（2）状态空间法、问题归约法，谓词逻辑法、产生式表示法（动物识别系统）；CLIPS语言；语义网络法、框架法（这是结构化表示）；剧本、过程、Petri网、面向对象的表示。About Teaching Plan搜索技术和策略（3-4）状态空间法，盲目搜索和启发式搜索，A*算法；海伯伦理论、消解原理和策略；与或形推理和搜索策略；其他求解技术。不确定推理技术（3-4）主观Bayes理论；可信度方法和证据理论；系统组织技术；非单调推理；Rete快速算法；模糊推理技术；基于语义网络和框架不确定推理；专家系统（2）专家系统概念、结构和知识获取；黑板模型、知识组织、管理及系统建造和开发工具；专家系统举例及

40、编程。人工智能程序设计人工智能程序设计（1）人工智能语言基本机制：LISP和PROLOG。About Teaching Plan模式识别导论（3）模式识别专题：概率模式识别。模式识别专题：结构模式识别机器学习（1）：机械,解释经验,事例,归纳,概念,类比学习等；统计,结构,模糊模式识别。专题讲座（3次）1)神经网络基本理论和应用(史奎凡课程：安排于人工智能理论与应用课程内)；2)智能体（Agent）；3)自然语言处理；4)智能控制和机器人科学智能控制的结构理论和研究领域，智能控制系统及应用示例；机器人规划、机器视觉和自然语言理解等。About Teaching Plan实践：1)搜索技术和策略

41、2)不确定推理技术3)专家系统：动物识别系统4)模式识别技术5)调研：搜索技术和策略、不确定推理技术、统计模式识别、机器学习等四个领域进展报告。Chapter One:Brief Introduction to Artificial Intelligence1.What is AI?人工智能（人工智能（Artificial Intelligence,AI）是当前科学技发展的一门前是当前科学技发展的一门前沿学科，同时也是一门新思想，新观念，新理论，新技术不断出沿学科，同时也是一门新思想，新观念，新理论，新技术不断出现的新兴学科以及正在发展的学科。现的新兴学科以及正在发展的学科。它是在它是在计算机

42、科学，控制论，信息论，神经心理学，哲学，语言学计算机科学，控制论，信息论，神经心理学，哲学，语言学等多种学科研究的基础发展起来的，因此又可把它看作是一门等多种学科研究的基础发展起来的，因此又可把它看作是一门综综合性的边缘学科合性的边缘学科。它的出现及所取得的成就引起了人们的高度重视它的出现及所取得的成就引起了人们的高度重视,并取得了很高的评并取得了很高的评价。有的人把它与空间技术，原子能技术一起并誉为价。有的人把它与空间技术，原子能技术一起并誉为20世纪的三世纪的三大科学技术成就。大科学技术成就。Intelligence智能是知识与智力的总合。智能是知识与智力的总合。知识知识智能行为的基础；智

43、能行为的基础；智力智力获取知识并运用知识求解问题的能力。获取知识并运用知识求解问题的能力。智能具有以下特征：智能具有以下特征：(1)具有感知能力具有感知能力指人们通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感指人们通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力；觉器官感知外部世界的能力；(2)具有记忆与思维的能力具有记忆与思维的能力这是人脑最重要的功能，亦是人之所以有这是人脑最重要的功能，亦是人之所以有智能的根本原因；智能的根本原因；(3)具有学习能力及自适应能力；具有学习能力及自适应能力；(4)具有行为能力。具有行为能力。Artificial Intelligence人工智能人工智能计算

44、机科学的一个分支，是智能计算机系统，即人类智慧计算机科学的一个分支，是智能计算机系统，即人类智慧在机器上的模拟，或者说是人们使机器具有类似于人的智慧（在机器上的模拟，或者说是人们使机器具有类似于人的智慧（对语言对语言能理解、能学习、能推理）。能理解、能学习、能推理）。2.Brief History of AI(1)孕育（孕育（1956年前）年前）古希腊的古希腊的Aristotle（亚里士多德）（前亚里士多德）（前384-322），给出了形式逻辑的），给出了形式逻辑的基本规律。基本规律。英国的哲学家、自然科学家英国的哲学家、自然科学家Bacon（培根）（培根）（1561-1626），系统地给），

45、系统地给 出了归纳法。出了归纳法。“知识就是力量知识就是力量”德国数学家、哲学家德国数学家、哲学家Leibnitz（布莱尼茨）（布莱尼茨）（1646-1716）。提出了关于）。提出了关于数理逻辑的思想，把形式逻辑符号化，从而能对人的思维进行运算和数理逻辑的思想，把形式逻辑符号化，从而能对人的思维进行运算和推理。做出了能做四则运算的手摇计算机推理。做出了能做四则运算的手摇计算机英国数学家、逻辑学家英国数学家、逻辑学家Boole（布尔）（布尔）（1815-1864）实现了布莱尼茨）实现了布莱尼茨 的思维符号化和数学化的思想，提出了一种崭新的代数系统的思维符号化和数学化的思想，提出了一种崭新的代数系

46、统布尔布尔代数。代数。美籍奥地利数理逻辑学家美籍奥地利数理逻辑学家Godel（哥德尔）（哥德尔）（1906-1978），证明），证明了一阶谓词的完备性定；任何包含初等数论的形式系统，如果它了一阶谓词的完备性定；任何包含初等数论的形式系统，如果它是无矛盾的，那么一定是不完备的。意义在于，人的思维形式化是无矛盾的，那么一定是不完备的。意义在于，人的思维形式化和机械化的某种极限，在理论上证明了有些事是做不到的。和机械化的某种极限，在理论上证明了有些事是做不到的。英国数学家英国数学家Turing(图灵图灵)（1912-1954）,1936年提出了一种理想年提出了一种理想计算机的数学模型（图灵机），计算

47、机的数学模型（图灵机），1950年提出了图灵试验，发表了年提出了图灵试验，发表了“计算机与智能计算机与智能”的论文。图灵奖。的论文。图灵奖。美国数学家美国数学家Mauchly，1946发明了电子数字计算机发明了电子数字计算机ENIAC美国神经生理学家美国神经生理学家McCulloch，建立了第一个神经网络数学模型。建立了第一个神经网络数学模型。美国数学家美国数学家Shannon（香农）香农）,1948年发表了通讯的数学理论，年发表了通讯的数学理论，代表了代表了“信息论信息论”的诞生。的诞生。(2)形成（形成（1956-19691956-1969）1956年提出了年提出了“Artificial

48、Intelligence（人工智能）人工智能）”1956年年夏夏由由麻麻省省理理工工学学院院的的J.McCarthy、M.L.Minsky,IBM公公司司信信息息研研究究中中心心的的 N.Rochester,贝贝尔尔实实验验室室的的 C.E.Shannon共共同同发发起起，邀邀请请了了 Moore,Samuel,Selfridge,Solomonff,Simon,Newell等等人人，10位位数数学学家家、信信息息学学家家、心心理理学学家家、神神经经生生理理学学家家、计计算算机机科科学学家家，在在Dartmouth大大学学召召开开了了一一次次关关于于机机器器智智能能的的研研讨讨会会，会会上上

49、McCarthy 提提议议正正式式采采用用了了 Artificial Intelligence（人人工工智智能能）这这一一术术语语。这这次次会会议议，标标志志着着人人工工智能作为一门新兴学科正式诞生了。智能作为一门新兴学科正式诞生了。McCarthy（麦卡锡）麦卡锡）人工智能之父人工智能之父。这次会议之后的这次会议之后的10年间，人工智能的研究取得了许多引人瞩目的成就年间，人工智能的研究取得了许多引人瞩目的成就.机器学习方面：机器学习方面：塞缪尔于塞缪尔于1956年研制出了跳棋程序，该程序能从棋谱年研制出了跳棋程序，该程序能从棋谱中学习，也能从下棋实践中提高棋艺；中学习，也能从下棋实践中提高棋

50、艺；在定理证明方面：王浩于在定理证明方面：王浩于1958年在年在IBM机上证明了数学原理中有关机上证明了数学原理中有关命题演算的全部定理（命题演算的全部定理（220条），还证明了谓词演算中条），还证明了谓词演算中150条定理条定理85%；1965年，鲁宾逊（年，鲁宾逊（Robinson）提出了消解原理；提出了消解原理；在模式识别方面：在模式识别方面：1959年塞尔夫里奇推出了一个模式识别程序；年塞尔夫里奇推出了一个模式识别程序；1965年年罗伯特（罗伯特（Robert）编制出可辨别积木构造的程序；编制出可辨别积木构造的程序；在问题求解方面：在问题求解方面：1960年纽厄尔等人通过心理学试验总结