人工智能导论第一次作业(人工智能有哪些研究途径与方法它们的关系如何人工智能有哪些研究内容人工智能领域有哪些分支领域和研究方向现在人工智能有哪些学派它们的认知观是什么)
人工智能有哪些研究途径与方法?它们的关系如何?(1)研究途径与方法
“心理模拟、符号推演”心理学派、逻辑学派和符号主义的基于“心理模拟和符号推演”的人工智能研究。就是从人脑的宏观心理层面入手,以智能行为的心理模型为依据,将问题或知识表示成某种逻辑网络,采用符号推演的方法,模拟人脑的逻辑思维过程,实现人工智能。
“生理模拟、神经计算”“生理模拟、神经计算”就是从人脑的生理层面,即微观结构和工作机理入手,以智能行为的生理模型为依据,采用数值计算的方法,模拟脑神经网络的工作过程,实现人工智能。具体来讲,就是用人工神经网络作为信息和知识的载体,用称为神经计算的数值计算方法来实现网络的学习记忆联想识别和推理等功能。
“行为模拟、控制进化”“行为模拟、控制进化”是一种基于“感知—行为”模型的研究途径和方法,我们称其为行为模拟法。基于行为模拟法的人工智能研究,被称为行为主义、进化主义、控制理论学派。
“群体模拟、仿生计算”“群体模拟、仿生计算”就是模拟生物群落的群体智能行为,从而实现人工智能。其特点为可以直接付诸应用而解决工程问题和实际问题。
“博采广鉴、自然计算”“博采广鉴、自然计算”就是模仿或者借鉴自然界中某种机理而设计计算机模型,这种计算机模型一般具有自适应、自组织、自学习、自寻优能力的算法。
“着眼数据、统计建模”“着眼数据、统计建模”就是着眼于事物或问题的外在表现和关系,收集、采集、整理相关信息并做成样本数据,然后基于样本数据用统计学、概率论和其他数学理论和方法建立数学模型,并采用适当的算法和策略进行计算,以期从事物外在表现的样本数据中推测事物的内在模式或规律,并用之解决相关实际问题。
(2)关系
以上人工智能研究的六种方法和途径,它们各有所长,也有各自的局限性。所以,这些研究途径和方法并不能相互取代,而是并存和互补的关系。
人工智能有哪些研究内容?难题求解自动规划、调度与配置机器博弈机器翻译与机器写作机器定理证明自动程序设计智能控制智能管理智能决策智能通信智能预测智能仿真智能设计与制造智能车辆与智能交通智能诊断与治疗智能生物信息处理智能教育智能人—机接口模式识别智能机器人数据挖掘与知识发现计算机辅助创新计算机文艺创作人工智能领域有哪些分支领域和研究方向?a).从研究内容来看,人工智能可以分为搜索与求解、知识与推理、学习与发现等十大分支领域(它们构成了人工智能学科的总体架构)。
b).从研究途径和智能层次来看,人工智能可分为符号智能、计算智能、统计智能和交互智能等四大分支领域。
c).从所模拟的脑智能或脑功能来看,AI中有机器学习、机器感知、机器联想、机器推理、机器行为等分支领域。
d).从系统角度看,AI中有智能计算机系统和智能应用系统两大类。
e).从应用角度看,AI中有难题求解等数十个分支领域和研究方向。
f).从信息处理角度看,人工智能的研究涉及确定—确切性信息处理、不确定—确切性信息处理、确定—不确切性信息处理和不确定—不确切性信息处理等四个主题。
现在人工智能有哪些学派?它们的认知观是什么?目前人工智能的主要学派有下面三家:
(1) 符号主义,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。
(2) 连接主义,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。
(3) 行为主义,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。
认识观
符号主义认为人工智能源于数理逻辑连接主义认为人工智能源于仿生学行为主义认为人工智能源于控制论5.未来人和机器的关系是什么?
在机器人行为准则被严格贯彻的情况下,机器人可以参与到人们的生活和工作中去,人和及其人可以和谐共存也可以成为朋友甚至是家人。
6.智能时代青少年人工智能伦理教育有必要吗?为什么?
我认为智能时代青少年人工智能伦理教育十分有必要。
从2017年起,伴随互联网和大数据信息技术的社会普及,“人工智能+教育”已成为当前国内教育领域的前端热门话题。编程作为人工智能教育的基础语言成为教育领域的焦点。越来越多的学校和企业采取联合教研的方式合作,利用双方优势助推人工智能教育的普及。国务院《新一代人工智能发展规划》指出,人工智能成为国际竞争的新焦点。人工智能是引领未来的战略性技术,人工智能将深刻改变人类生产生活方式和思维模式,人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。 人工智能要从娃娃抓起,推动国民科学创新素质。信息数字化社会中,人工智无处不在,融入到教育、交通、金融等改革发展的万花筒中。两会时间里,人工智能被写进2018年政府工作报告,引起社会各界尤其是教育领域的高度关注。“人工智能时代刚刚来临,人工智能发展方面人才缺口大,同时国内中小学校的STEAM科学教育课程也亟待加强,这是促进素质教育的有力突破口。”中国教育科学研究院副研究员郁波说。教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》提出,鼓励中小学探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识,养成数字化学习习惯。“人工智能是改变人类未来生活方式的重要手段,是未来颠覆人类发展生活的大方向。”,对国内中小学教育,人工智能和教育相结合势在必行,“让人工智能融入中小学课堂,推助国民科学创新素质,为国家的人工智能发展培育种子力量,这是一种社会责任。
人工智能的研究内容
工智能的研究是高度技术性和专业的,各分支领域都是深入且各不相通的,因而涉及范围极广。人工智能学科研究的主要内容包括:知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。1)知识表示是人工智能的基本问题之一,推理和搜索都与表示方法密切相关。常用的知识表示方法有:逻辑表示法、产生式表示法、语义网络表示法和框架表示法等。
2)常识,自然为人们所关注,已提出多种方法,如非单调推理、定性推理就是从不同角度来表达常识和处理常识的。
3)问题求解中的自动推理是知识的使用过程,由于有多种知识表示方法,相应地有多种推理方法。推理过程一般可分为演绎推理和非演绎推理。谓词逻辑是演绎推理的基础。结构化表示下的继承性能推理是非演绎性的。由于知识处理的需要,近几年来提出了多种非演泽的推理方法,如连接机制推理、类比推理、基于示例的推理、反绎推理和受限推理等。
4)搜索是人工智能的一种问题求解方法,搜索策略决定着问题求解的一个推理步骤中知识被使用的优先关系。可分为无信息导引的盲目搜索和利用经验知识导引的启发式搜索。启发式知识常由启发式函数来表示,启发式知识利用得越充分,求解问题的搜索空间就越小。典型的启发式搜索方法有A*、AO*算法等。近几年搜索方法研究开始注意那些具有百万节点的超大规模的搜索问题。
5)机器学习是人工智能的另一重要课题。机器学习是指在一定的知识表示意义下获取新知识的过程,按照学习机制的不同,主要有归纳学习、分析学习、连接机制学习和遗传学习等。
6)知识处理系统主要由知识库和推理机组成。知识库存储系统所需要的知识,当知识量较大而又有多种表示方法时,知识的合理组织与管理是重要的。推理机在问题求解时,规定使用知识的基本方法和策略,推理过程中为记录结果或通信需设数据库或采用黑板机制。如果在知识库中存储的是某一领域(如医疗诊断)的专家知识,则这样的知识系统称为专家系统。为适应复杂问题的求解需要,单一的专家系统向多主体的分布式人工智能系统发展,这时知识共享、主体间的协作、矛盾的出现和处理将是研究的关键问题。
人工智能的研究可以分为几个技术问题。其分支领域主要集中在解决具体问题,其中之一是,如何使用各种不同的工具完成特定的应用程序。AI的核心问题包括推理、知识、规划、学习、交流、感知、移动和操作物体的能力等。强人工智能目前仍然是该领域的长远目标。目前比较流行的方法包括统计方法,计算智能和传统意义的AI。目前有大量的工具应用了人工智能,其中包括搜索和数学优化、逻辑推演。而基于仿生学、认知心理学,以及基于概率论和经济学的算法等等也在逐步探索当中。
人工智能主要包括哪些研究内容,人工智能现状和发展方向是什么
人工智能主要包括哪些研究内容,人工智能现状和发展方向是什么?发布时间:2020-08-1313:42:01来源:ITPUB博客阅读:871作者:巴菲特的小秘栏目:互联网科技人工智能学科研究的主要内容包括:知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。
随着20世纪中叶电子计算机产生以来,科学技术得到迅猛发展,人工智能也随之产生和发展。人工智能已经应用到我们生活的很多领域,伴随着研究的发展,人工智能会更加深入的影响我们的生活。
1.什么是人工智能
“人工智能”一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。
人工智能学科研究的主要内容包括:知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。
2.人工智能的应用领域
今天,AI能力更倾向于应用到人类或其他动物智能的某一或某几方面,并用自动化替代,有时候也用于对其进行模拟。这些在高性能计算机调度之下的智能行为远远比人类的行为更为强大。
2.1路径查找和路径规划
在最小代价路径规划和路径查找系统中,可以使用专门的技术,它们中有一些非常灵巧微妙,另一些则仅仅是用蛮力解决:来模拟对理解的直觉迅速转换或者对普通人大脑生成过程的识别,结果有时非常令人惊讶!路径查找就是路径规划问题的一种变体。
不管怎样,当对真实世界中存在的问题应用AI技术的时候,您所遇到和需要克服的挑战有很多,但其中最令人烦恼的一个就是问题的规模和复杂度,即使在人类看来这些问题非常理所当然、简单和幼稚。早些年,AI研究的大部分工作是用于开发快速、高效、充分理解的查找方法。
2.2规则和专家系统
人工智能的发展到今天开始使用知识库来代替器官或机构记忆,多年来专家系统以及基于规则的决策系统在人类诊断和经验分析上一直处于主导地位。它用于在知识库中挖掘出问题的答案、寻找关联性、模式提取等等相关工作。
事实上,专家系统甚至可以用作游戏的一个可玩性特色。想象在一个实时战略游戏当中,您训练一个罗马士兵军团,让其攻击、抵御某种特定类型的敌人。然后,您又训练了敌人军队,让它再次抵御罗马军团的进攻,依次反复。
每一个历史军队所有的进攻和防御能力都包含在一个具有代表性的数据库中。当某一特定环境设置出现时,这些军队就需要找出一种策略来进行防御,这种需要由某种软件来提供,其中封装了这些环境作为一组参数,用于在专家系统中进行查找操作,从而寻找出抵御敌人的最佳方法。
3.人工智能的现状与发展方向
3.1人工智能的现状
20世纪90年代A.I.技术的发展在各个领域均展示长足发展——学习、教学、案件推理、策划、自然环境认识及方位识别、翻译,乃至游戏软件等领域都瞄准了A.I.的研发。1997IBM(国际商用机械公司)制造的电脑“深蓝”击败了国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫。到了90年代末,以A.I.技术为基础的网络信息搜索软件已是国际互联网的基本构件。2000年互动机械宠物面世。麻省理工学院推出了会做数十种面部表情的机器人Kisinel。
3.2人工智能发展的方向
关于A.I.人们最迫切希望知道的问题是,它真能和人一般聪明吗?许多科学家相信,这只是个时间上的问题。A.I.软件设计师库尔兹维尔认为迟至2020年A.I.即可聪明过人。IBM的霍恩估计比较保守,他认为A.I.赶上人还需要40—50年时间。AT&T的斯通则说他的目标是在2050前组建一只能挑战曼联的A.I.足球队。他这不是开玩笑。
在许多方面,A.I.大脑比人类更有优势。人脑的学习吸收新知识的过程非常慢。要说一口流利的英语至少得半年或两三年时间(吹牛广告中的例子除外)。而要让A.I.学会讲法语,只需为它装上一个说法语软件,数秒之间一个A.I.法语专家便诞生了。
另一个更难解答的问题:A.I.是否能拥有情感。目前没有人有把握回答这个问题。
于是剩下一个最可怕的问题:A.I.机器人能变得比人类更聪明,并反戈一击与人类为敌?库尔兹维尔、技术学家比尔·乔伊认为这并非不可能。霍恩在这个问题上拿不太稳。
霍恩认为虽然电脑的粗略运算能力可超过人类,但它不可能具备人类所有精细的特征,因为人类对自己的大脑拥有的许多微妙能力并不了解,更无从仿模相应软件。
库尔维兹的看法比较乐观,他认为人类在开发超级A.I.的同时,在对它们的引导和管理方面也将相应提高,因此将永远走在前面,掌握控制权。
由以上分析我们可以了解到,人工智能得到了全球从学术界到应用领域的高度重视,为了使我们的命题那更加美好,为了使我国在人工智能领域赶超国外先进行列,我们应该加大研究和投入力度,培养更多的超一流人才。
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