人工智能的三大学术流派有哪些
今天无意间听到了一位同事说起人工智能的三大流派,这个也有流派?想先了解一下,就在网上搜索了一下相关的基础知识进行补充。
前世今生人工智能在其学科发展的60余年历史中,有许多不同学科背景的学者都曾对人工智能做出过各自的理解,提出不同的观点,由此产生了不同的学术流派。这其中,对人工智能研究影响较大的主要有符号主义、联结主义和行为主义三大学派。
三大学派一、符号主义(symbolicism)-数理逻辑符号主义学派认为人工智能源于数学逻辑,人类认知和思维的基本单元是符号,而认知过程就是在符号表示上的一种运算。
符号主义致力于用某种符号来描述人类的认知过程,并把这种符号输入到能处理符号的计算机中,从而模拟人类的认知过程,实现人工智能。
符号主义的发展大概经历了几个阶段:推理期(20世纪50年代–20世纪70年代),知识期(20世纪70年代—-)。“推理期”人们基于符号知识表示、通过演绎推理技术取得了很大的成就;“知识期”人们基于符号表示、通过获取和利用领域知识来建立专家系统取得了大量的成果
二、联结主义(connectionism)-仿生学连接学派通过算法模拟神经元,并把这样一个单元叫做感知机,将多个感知机组成一层网络,多层这样的网络互相连接最终得到神经网络。这一学派认为人工智能源于仿生学,特别是人脑模型的研究。联结主义学派从神经生理学和认知科学的研究成果出发,把人的智能归结为人脑的高层活动的结果,强调智能活动是由大量简单的单元通过复杂的相互连接后并行运行的结果。我们可以根据要解决的实际问题来构建神经网络,进而用数据不断训练这一网络,调整连接权重来模拟智能。
20世纪60~70年代,连接主义,尤其是对以感知机(perceptron)为代表的脑模型的研究出现过热潮,由于受到当时的理论模型、生物原型和技术条件的限制,脑模型研究在20世纪70年代后期至80年代初期落入低潮。直到Hopfield教授在1982年和1984年发表两篇重要论文,提出用硬件模拟神经网络以后,连接主义才又重新抬头。1986年,鲁梅尔哈特(Rumelhart)等人提出多层网络中的反向传播算法(BP)算法。进入21世纪后,连接主义卷土重来,提出了“深度学习”的概念。
三、行为主义(actionism)-控制论是一种基于“感知—行动”的行为智能模拟方法。行为主义学派认为,行为是有机体用以适应环境变化的各种身体反应的组合,它的理论目标在于预见和控制行为。
行为主义是20世纪末才以人工智能新学派的面孔出现的,引起许多人的兴趣。这一学派的代表作首推布鲁克斯(Brooks)的六足行走机器人,它被看作新一代的“控制论动物”,是一个基于感知-动作模式的模拟昆虫行为的控制系统。
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人工智能有哪些主要学派——天才AI
人工智能主要学派:符号主义、连接主义、行为主义人工智能的发展,在不同的时间阶段经历了不同的流派,并且相互之间盛衰有别。目前人工智能的主要学派有下列三家:
符号主义(symbolicism),又称为逻辑主义、心理学派或计算机学派,其原理主要为物理符号系统,即符号操作系统,假设和有限合理性原理。连接主义(connectionism),又称为仿生学派或生理学派,其主要原理为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。行为主义(actionism),又称为进化主义或控制论学派,其原理为控制论及感知-动作型控制系统。会发现三者的根源依据存在着较大的差异性,也为后世的学派发展产生了较为深远的影响。
符号主义(优秀的老式人工智能)认为人工智能源于数理逻辑,主张用公理和逻辑体系搭建一套人工智能系统。代表的有支持向量机(SVM),长短期记忆(LSTM)算法。
数理逻辑从19世纪末起得以迅速发展,到20世纪30年代开始用于描述智能行为。计算机出现后,又在计算机上实现了逻辑演绎系统。其有代表性的成果为启发式程序LT逻辑理论家,它证明了38条数学定理,表明了可以应用计算机研究人的思维过程,模拟人类智能活动。
正是这些符号主义者,早在1956年首先采用“人工智能”这个术语。后来又发展了启发式算法>专家系统>知识工程理论与技术,并在20世纪80年代取得很大发展。
符号主义曾长期一枝独秀,为人工智能的发展作出重要贡献,尤其是专家系统的成功开发与应用,为人工智能走向工程应用和实现理论联系实际具有特别重要的意义。在人工智能的其他学派出现之后,符号主义仍然是人工智能的主流派别。
优点:越来越多的人认识到,高风险决策领域对人工智能系统有需求,因此这些系统的行为要有可验证性与可解释性,而这恰恰是符号主义AI的优势,联结主义算法的短板。
不足:虽然符号主义AI技术可以处理部分不可观察概率模型,但这些技术并不适用于有噪输入信号,也不适用于无法精确建模的场合。在那些可以准确判断出特定条件下特定动作利弊与否的场合中,它们会更有效。此外,算法系统还要提供适当的机制来实现清晰的规则编码与规则执行。
符号主义算法会剔除不符合特定模型的备选值,并能对符合所有约束条件的所求值做出验证,以后者而言,符号主义AI远比联结主义AI便捷。因为符号主义AI几乎或根本不包括算法训练,所以这个模型是动态的,能根据需要迅速调整
连接主义(壮年最普遍的人工智能)认为人工智能源于仿生学,神经网络,特别是对人脑模型的研究,主张模仿人类的神经元,用神经网络的连接机制实现人工智能。
它的代表性成果是1943年由生理学家麦卡洛克(McCulloch)和数理逻辑学家皮茨(Pitts)创立的脑模型,即MP模型,开创了用电子装置模仿人脑结构和功能的新途径。
它从神经元开始进而研究神经网络模型和脑模型,开辟了人工智能的又一发展道路。20世纪60~70年代,连接主义,尤其是对以感知机(perceptron)为代表的脑模型的研究出现过热潮,由于受到当时的理论模型、生物原型和技术条件的限制,脑模型研究在20世纪70年代后期至80年代初期落入低潮。
直到Hopfield教授在1982年和1984年发表两篇重要论文,提出用硬件模拟神经网络以后,连接主义才又重新抬头。1986年,鲁梅尔哈特(Rumelhart)等人提出多层网络中的反向传播(BP)算法。此后,连接主义势头大振,从模型到算法,从理论分析到工程实现,伟神经网络计算机走向市场打下基础。
现在,对人工神经网络(ANN)的研究热情仍然较高,但研究成果没有像预想的那样好。
行为主义行为人工智能源于控制论。控制论思想早在20世纪40~50年代就成为时代思潮的重要部分,影响了早期的人工智能工作者。维纳(Wiener)和麦克洛克(McCulloch)等人提出的控制论,和自组织系统以及钱学森等人提出的工程控制论和生物控制论,影响了许多领域。
控制论把神经系统的工作原理与信息理论、控制理论、逻辑以及计算机联系起来。早期的研究工作重点是模拟人在控制过程中的智能行为和作用,如对自寻优、自适应、自镇定、自组织和自学习等控制论系统的研究,并进行“控制论动物”的研制。
到20世纪60~70年代,上述这些控制论系统的研究取得一定进展,播下智能控制和智能机器人的种子,并在20世纪80年代诞生了智能控制和智能机器人系统。行为主义是20世纪末才以人工智能新学派的面孔出现的,引起许多人的兴趣。
这一学派的代表作者首推布鲁克斯(Brooks)的六足行走机器人,它被看作是新一代的“控制论动物”,是一个基于感知-动作模式模拟昆虫行为的控制系统。
总结三大主义,从不同的侧面研究了人的自然智能,与人脑的思维模型有着对应的关系。粗略地划分,可以认为
符号主义研究抽象思维;连接主义研究形象思维;而行为主义研究感知思维。研究人工智能的三大学派、三条途径发挥到各个领域,又各有所长。
符号主义注重数学可解释性;连接主义偏向于仿人脑模型,更加感谢;行为主义偏向于应用和模拟。免责声明:本文来自钱多多先森客户端,不代表超天才网的观点和立场。文章及图片来源网络,版权归作者所有,如有投诉请联系删除。
人工智能——人工智能研究的各种学派及其理论
人工智能研究的各种学派及其理论人工智能研究的三大学派符号主义学派简单介绍联结主义学派简单介绍行为主义学派简单介绍三大学派的综合集成三大学派符号主义(Symbolism)联结主义(Connectionism)行为主义(Actionism)人工智能研究的三大学派随着人工神经网络的再度兴起和布鲁克(R.A.Brooks)的机器虫的出现,人工智能研究形成了符号主义、联结主义和行为主义三大学派。
符号主义学派简单介绍符号主义学派是指基于符号运算的人工智能学派,他们认为知识可以用符号来表示,认知可以通过符号运算来实现。例如,专家系统等。
联结主义学派简单介绍联结主义学派是指神经网络学派,在神经网络方面,继鲁梅尔哈特研制出BP网络之后,人工神经网络研究掀起了第二次高潮。之后,随着模糊逻辑和进化计算的逐步成熟,又形成了“计算智能”这个统一的学科范畴。
行为主义学派简单介绍行为主义学派是指进化主义学派,在行为模拟方面,麻省理工学院的布鲁克教授1991年研制成功了能在未知的动态环境中漫游的有6条腿的机器虫。
三大学派的综合集成随着研究和应用的深入,人们又逐步认识到,三个学派各有所长,各有所短,应相互结合、取长补短,综合集成。
三大学派符号主义(Symbolism)又称:逻辑主义、心理学派或计算机学派。原理:物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。起源:源于数理逻辑/逻辑推理。学派代表:纽厄尔、西蒙和尼尔逊等。联结主义(Connectionism)又称:仿生学派或生理学派。原理:神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。起源:源于仿生学,特别是人脑模型的研究。学派代表:麦克洛奇、皮茨、霍普菲尔德、鲁梅尔哈特等。行为主义(Actionism)又称:进化主义或控制论学派。原理:控制论及感知—动作型控制系统。起源:源于控制论。学派代表作:布鲁克斯的六足行走机器人,一个基于感知-动作模式的模拟昆虫行为的控制系统。