人工智能导论--第一章绪论

Introduction of Artificial Intelligence人工智能导论教材：王万良《人工智能导论》（第4版）高等教育出版社，2017.7第1 章绪论教材：王万良《人工智能导论》（第4版）高等教育出版社，2017. 7人工智能导论第1章绪论☐1956年正式提出人工智能（artificial intelligence,AI）这个术语并把它作为一门新兴科学的名称。

☐20世纪三大科学技术成就：空间技术原子能技术人工智能☐1.1 人工智能的基本概念☐1.2 人工智能的发展简史☐1.3 人工智能研究的基本内容☐1.4 人工智能的主要研究领域✓1.1 人工智能的基本概念☐1.2 人工智能的发展简史☐1.3 人工智能研究的基本内容☐1.4 人工智能的主要研究领域▪自然界四大奥秘：物质的本质、宇宙的起源、生命的本质、智能的发生。

▪对智能还没有确切的定义，主要流派有：（1）思维理论：智能的核心是思维（2）知识阈值理论：智能取决于知识的数量及一般化程度（3）进化理论：用控制取代知识的表示▪智能是知识与智力的总和知识是一切智能行为的基础获取知识并应用知识求解问题的能力1.感知能力：通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力。

80%以上信息通过视觉得到，10%信息通过听觉得到。

存储由感知器官感知到的外部信息以及由思维所产生的知识对记忆的信息进行处理2.记忆与思维能力（1）逻辑思维（抽象思维）依靠逻辑进行思维。

思维过程是串行的。

容易形式化。

思维过程具有严密性、可靠性。

（2）形象思维（直感思维）o依据直觉。

o思维过程是并行协同式的。

o形式化困难。

o在信息变形或缺少的情况下仍有可能得到比较满意的结果。

4. 行为能力（表达能力）（3）顿悟思维（灵感思维）不定期的突发性。

非线性的独创性及模糊性。

穿插于形象思维与逻辑思维之中。

3. 学习能力学习既可能是自觉的、有意识的，也可能是不自觉的、无意识的；既可以是有教师指导的，也可以是通过自己实践的。

《人工智能》课后习题答案第一章绪论1.1答：人工智能就是让机器完成那些如果由人来做则需要智能的事情的科学。

人工智能是相对于人的自然智能而言，即用人工的方法和技术，研制智能机器或智能系统来模仿延伸和扩展人的智能，实现智能行为和“机器思维”，解决需要人类专家才能处理的问题。

1.2答：“智能”一词源于拉丁“Legere”，意思是收集、汇集，智能通常用来表示从中进行选择、理解和感觉。

所谓自然智能就是人类和一些动物所具有的智力和行为能力。

智力是针对具体情况的，根据不同的情况有不同的含义。

“智力”是指学会某种技能的能力，而不是指技能本身。

1.3答：专家系统是一个智能的计算机程序，他运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题。

即任何解题能力达到了同领域人类专家水平的计算机程序度可以称为专家系统。

1.4答：自然语言处理—语言翻译系统，金山词霸系列机器人—足球机器人模式识别—Microsoft Cartoon Maker博弈—围棋和跳棋第二章知识表达技术2.1解答：（1）状态空间(State Space)是利用状态变量和操作符号，表示系统或问题的有关知识的符号体系，状态空间是一个四元组（S，O，S0，G）：S—状态集合;O—操作算子集合;S0—初始状态,S0⊂S;G—目的状态,G⊂S,(G可若干具体状态，也可满足某些性质的路径信息描述)从S0结点到G结点的路径被称为求解路径。

状态空间一解是一有限操作算子序列，它使初始状态转换为目标状态：O1 O2 O3 OkS0→−−−S1→−−−S2→−−−……→−−−G其中O1，…，Ok即为状态空间的一个解(解往往不是唯一的)（2）谓词逻辑是命题逻辑的扩充和发展，它将原子命题分解成客体和谓词两个部分。

与命题逻辑中命题公式相对应，谓词逻辑中也有谓词（命题函数）公式、原子谓词公式、复合谓词公式等概念。

一阶谓词逻辑是谓词逻辑中最直观的一种逻辑。

（3）语义网络是一种采用网络形式表示人类知识的方法。

⼈⼯智能导论复习⼈⼯智能导论复习题⼈⼯智能导论复习题第⼀章绪论1.智能是（）和（）的总和。

正确答案：(1) 知识，智⼒2.（）是⼀切智能⾏为的基础正确答案：(1) 知识3.（）是获取知识并应⽤知识求解问题的能⼒。

正确答案：(1) 智⼒4.智能的特征有（）、（）、（）、（）。

正确答案：(1) 具有感知能⼒(2) 具有记忆与思维能⼒(3) 具有学习能⼒(4) 具有⾏为能⼒5.(填空题)⼈⼯智能的长期⽬标是（）正确答案：(1) 实现⼈类⽔平的机器智能6.⼈⼯智能的主要研究内容有（）、（）、（）、（）、（）正确答案：(1) 知识表⽰(2) 机器感知(3) 机器思维(4) 机器学习(5) 机器⾏为7.⼈⼯智能的定义是什么？正确答案：⼈⼯智能主要研究⽤⼈⼯的⽅法和技术，模拟、延伸和扩展⼈的智能，实现机器智能。

8.简述“图灵测试”？正确答案：让⼈与机器分别在两个房间⾥，两者之间可以通话，但彼此看不到对⽅，如果通过对话，⼈的⼀⽅不能分辨对⽅是⼈还是机器，那么就可以认为对⽅的那台机器达到了⼈类智能的⽔平。

第⼆章知识表⽰与知识图谱1.造成知识具有不确定性的原因主要有（）、（）、（）、（）。

正确答案:随机性模糊性经验不完全性2.知识的特性有（）、（）、（）。

正确答案：(1) 相对正确性(2) 不确定性(3) 可表⽰性与可利⽤性3.在⼈⼯智能领域内显式的知识表⽰⽅法主要有（）、（）、（）、（）。

正确答案：(1) ⼀阶谓词逻辑表⽰法(2) 产⽣式表⽰法(3) 语义⽹络表⽰法(4) 框架表⽰法4.谓词的⼀般形式是（）。

(1) P（x1,x2,...,xn）5.⼀个产⽣式系统由（）、（）和（）三部分组成正确答案：(1) 规则库(2) 推理机(3) 综合数据库6.位于量词后⾯的单个谓词或者⽤括弧括起来的谓词公式称为量词的（），域内与量词中同名的变元称为（），不受约束的变元称为（）。

正确答案：(1) 辖域(2) 约束变元(3) ⾃由变元7.在谓词公式中，连接词的优先级别从⾼到低排列是（），（），（），（），（）。

《人工智能导论》重难点索引第1章绪论重点:1. 人工智能的定义智能机器: 能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务(anthropomorphic tasks)的机器。

人工智能(学科): 人工智能(学科)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。

它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能, 并开发相关理论和技术。

人工智能(能力)：人工智能(能力)是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为, 如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。

2. 人工智能的起源与发展过程了解人工智能的发展历史。

3. 人工智能与人类智能的关系4. 简介目前人工智能的主要学派符号主义(Symbolicism), 联结主义(Connectionism), 行为主义(Actionism)。

第2章数理逻辑基础重点:1. 数理逻辑概述了解数理逻辑的相关概念。

2. 命题逻辑理解命题逻辑的概念及物理意义, 掌握命题公式及其解释。

3. 谓词与量词理解谓词与量词的概念, 约束变元、自由变元、改名规则。

4. 谓词公式及其解释谓词公式的定义, 解释的定义及应用。

5. 谓词公式的等价与蕴涵等价与蕴涵的概念。

6. 谓词公式的标准形式范式的概念与类型, 各类范式的获取。

难点:1. 谓词公式的解释2. 谓词公式等价与蕴涵的区别3. 范式的计算第3章归结推理方法重点:1. 子句集的海伯伦域与海伯伦定理原子集的定义, 海伯伦域定义与海伯伦解释, 海伯伦定理的应用。

2. 置换与合一算法置换的定义与特征, 最一般合一算法（mgu算法）的定义与计算。

3. 归结原理与归结反演归结的概念, 命题逻辑与谓词逻辑中的归结原理, 归结反演的物理意义及其应用。

4. 归结控制策略归结的一般过程, 几种归结控制策略的概念及应用。

难点:1. 海伯伦域的求解2. 最一般合一算法的应用3. 归结反演的物理意义及其实际应用第4章知识表示方法重点:1. 知识的基本概念把有关信息关联在一起所形成的信息结构称为知识。

绪论人工智能定义人工智能（Artificial Intelligence，AI）学科从1956年正式提出，目前已取得长足的发当计算机出现后，人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工具，在以后的岁月中，无数科学•“深蓝”是IBM公司生产的世界上第一台超级国际象棋电脑。

是一台超级并行处理计算机，计算能力惊人，平均每秒可计算棋局变化2OO 万步。

1997年5月，IBM公司研制的深蓝（Deep Blue）计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫（Kasparov)45•北京时间2009年11月19日消息，据国外媒体报道，美国IBM公司宣称，该公司在研制可模拟人类大脑功能的计算机方面取得了关键的进展。

这种智能计算机可以模拟人类大脑的感觉、感知、意识和交流等多项功能。

据研究人员介绍，该计算机不仅仅具备低能耗和简约等特点，而且它的智商水平已可以与猫类相比。

（新浪科技讯）•2010年6月7日国际报道麻省理工学院（MIT）和哈佛大学研究人员正在开发最终能模拟人类大脑视觉系统的计算机。

这类研究有许多实际应用，但最有吸引力的一种应用是具有自主活动能力的车辆，利用其视觉系统发现路边的危险物或无法通过的地形。

（CNET科技资讯网）6图灵测试（Turning Test）•1950年10月，图灵的一篇划时代论文《计算机与智能》发表。

这篇文章后来被改名为《机器能思维吗？》。

在“第一代电脑”占统治地位的时期，这篇论文甚至可以作为“第五代电脑”和“第六代电脑”的宣言书。

•图灵写道：你无法制造一台替你思考的机器，这是人们一般会毫无疑义接受下来的老生长谈。

我的论点是：与人脑的活动方式极为相似的机器是可以制造出来的。

•更有趣的是，图灵还设计了一个“图灵测试”，试图通过让机器模仿人回答某些问题，判断它是否具备智能。

图灵测试•试图通过让机器模仿人回答某些问题，判断它是否具备智能。

图灵试验采用“问”与“答”模式，即观察者通过控制打字机向两个试验对象通话，其中一个是人，另一个是机器。