人工智能导论笔记
人工智能导论1、概论1.1人工智能介绍①人工智能1956年诞生;1997年IBM公司研发的深蓝超级计算机国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫;2017年阿尔法狗击败中国世界围棋冠军柯洁
②人工智能的三步走战略:同步(2020)、突破(2025)、领先(2030)
③SIRI、指纹识别、人脸识别、无人驾驶等都涉及到了AI
④AI就是让机器实现原本只有人类才能完成的任务
⑤人工智能分为三种形态
1.弱:没有自主意识,只能完成程序设定内的任务,广泛用于取代机械体力劳动
2.强:具有自我意识,可以像人脑一样独立思考,并制定解决问题的最佳方案
3.超:全方位碾压人类脑力体力
1.2人工智能概念
①人工智能的定义众说纷纭,一般的解释为人工智能就是用人工的方法在机器(计算机)上实现的智能行为,包括感知、推理、学习、通信和复杂环境下的动作行为
1.3人工智能的发展史
①人工智能现状
1.人工智能的发展较为单一
2.人工智能尚处于起步阶段
3.“智能+X”成为人工智能应用的创新模式
4.人工智能领域的国际竞争日益激烈
②当前中国人工智能
1.高度重视—国家大力支持
2.态势喜人—中国AI企业数量全球第二,中国AI领域融资规模占全球60%
3.差距不小—尚处于“跟跑”地位,与世界领先水平还存在明显差距
4.前景看好
1.4人工智能三大学派
①人工智能三大学派
1.符号主义学派
2.连接主义学派
3.行为主义学派
②图灵测试
测试者与被测试者(一个人和一台机器)隔开的情况下,通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。进行多次测试后,如果机器让平均每个参与者做出超过30%的误判,那么这台机器就通过了测试,并被认为具有人类智能。(来源百度百科)
2、状态搜索空间表示及其搜索技术2.1状态空间法
①问题求解过程实际上就是一个搜索的过程
问题求解技术主要涉及两个方面:问题的表示和求解的方法
②状态空间表示法:用来表示问题及其搜索过程的一种方法,以状态和算符为基础来表示和求解问题
包括三要素:状态、算符和状态空间
状态—表示问题求解过程中每一步问题状况的数据结构
算符—当对一个问题状态使用某个可用操作时,它将引起该状态中某些分量值的变化,从而使问题从一个具体状态变为另一个具体状态
状态空间—用来描述一个问题的全部状态以及这些状态之间的相互关系;常用一个三元组表示:(S,F,G)
S—问题的所有初始状态的集合;F—算符的集合;G—目标状态的集合
2.2图搜索
①搜索的目的是为了寻找初始节点到目标节点的路径,所以要随时记录搜索轨迹
1.必须记住下一步还可以走哪些点,OPEN表
2.必须记住哪些点走过了,CLOSED表
3.必须记住从目标返回的路径
②例题
2.3盲目式搜索
①定义—按预定的控制策略进行搜索,在搜索工程中获得的中间信息不用来改进控制策略(没有启发信息的一种搜索形式)
②种类—宽度优先(广度);深度优先;等代价搜索
③不足—适合简单问题求解,问题较复杂时,效率低
④宽度优先搜索
⑤深度优先搜索
深度界限—一个节点扩展最大深度,防止搜索过程沿着无益的路径扩展下去;起始节点的深度为0
⑥等代价搜索
等代价搜索是宽度优先搜索的一种推广,沿着等代价路径断层进行扩展
2.4启发式搜索
①启发性信息—指那种与具体问题求解过程有关的,并可指导搜索过程朝着最有希望方向前进的控制信息
②A算法
③A*算法
A*算法的搜索效率在很大程度上取决于h(n),在满足h(n)