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人工智能计算智能和机器学习
人工智能（AI）是指通过计算机来模拟、延伸和增强人类智力的能力，使计算机具备一定的智能能力，可以实现任务自动化，实现对未知环境的
适应能力，从而实现自动决策。
人工智能的核心是机器学习，机器学习是计算机科学的一个分支，它
以各种算法和统计方法来研究计算机如何从现有的数据中学习。
它基于发
现数据规律允许机器以有效的方式处理新的信息，也就是从历史中学习。
也正是由于数据规律的发现，让计算机可以作出准确的决策和解决问题。
此外，还有一类特殊的机器学习算法，如深度学习算法，它可以利用
多层神经网络提取出特征，实现计算机的自动特征提取、特征学习，更加
准确地完成计算机的自动决策。
与传统的机器学习和统计学习不同，深度学习可以找到特征和模式。
图灵：计算机器与智能（Computing Machinery andIntelligence翻译）【写在前面】本文是A.M.Turing在1950年创作，详细定义并解释了人工智能及其研究目的，发展方向，并驳斥了此前科学界及社会上普遍存在的反对观点，讲解通俗易懂，细致入微，有理有据，被称为人工智能科学的开山之作，直到现在仍有极重要的意义，几乎所有的人工智能教材都向读者强力推荐此文，读罢真的会让人切实感到，图灵不愧为计算机天才。
计算机器与智能A.M.图灵1. 模仿游戏我建议考虑这样一个问题: "机器能够思考么?" 要回答这个问题,我们需要先给出"机器"和"思考"的定义。
我们可以用尽可能接近它们普通用法的方式定义这些词语。
但是这种方式是危险的。
如果使用这种方式，我们很可能会用盖勒普调查那样的统计方式来得出"机器能够思考么"这个问题的结论及其意义。
显然,这是荒谬的。
因此,我没有尝试给出一个定义,而是提出了另外一个问题。
这个问题和原问题紧密相关，而且通过并不含糊的词语给出。
这个新的问题可以通过一个游戏来描述,不妨称之为"模仿游戏"。
需要三个人来玩这个游戏，一个男人(A),一个女人(B)和一个询问人(C)男女皆可。
询问人呆在一个与另外两人隔离的屋子里.游戏的目标是询问人判断出外面的人哪个是男人,哪个是女人。
询问人用标签X,Y代表外面的两个人,游戏结束时,他要说出"X是A,Y 是B"或者"X是B,Y是A"。
询问人C允许向A和B提出下面这样的问题: C: X,请告诉我你头发的长度.现在假如X实际是A,那么A必须回答。
A在游戏中的目标是努力使C做出错误的判断。
他的回答可以是:我的头发乌黑发亮，最长的一缕大概九英寸长。
为了排除声音帮助询问者得出结论,问题的答案可以写出来,打出来更好。
智能计算概述讲义1 简介智能计算是一种计算机技术，它依靠人工智能和机器学习等技术来模拟人类智能行为，让计算机能够更加智能化地处理数据，推断结果并进行自我学习和优化。
智能计算技术被广泛应用于各个领域，如医疗、金融、工业等。
在医疗领域，智能计算能够帮助医生更准确地诊断疾病，提高患者的治疗效果；在金融领域，智能计算能够在处理海量金融数据的同时，帮助银行和金融机构更好地管理风险和进行预测。
2 智能计算的分类智能计算主要包括三种类型：神经网络、模糊逻辑和进化计算。
神经网络是模拟人类大脑神经元间相互连接的模型，可以让计算机进行类似人类的数据处理和学习。
模糊逻辑则是将模糊的概念用数学语言进行表示，从而实现计算机对模糊信息的处理。
进化计算则是借鉴了生命进化机制的思想，通过模拟生命体群体进化的过程来优化解决问题的过程。
3 智能计算的应用在医疗领域，智能计算可用于疾病风险预测、辅助诊断和个性化治疗方案的制定等方面。
例如，可以通过对患者的基因数据进行分析，预测患者是否患有遗传性疾病，并为每个患者提供个性化的治疗方案。
在金融领域，智能计算能够通过分析大量金融数据、市场动态等信息来预测股票、货币等的价格走向，提前评估风险。
同时，智能计算也可以通过分析个人信用记录等信息辅助银行和金融机构进行风险评估和贷款审批。
在工业领域，智能计算技术能够辅助自动化制造，提高生产线的效率和质量。
例如，可以通过数据分析预测设备的故障，及时进行维修，以避免生产线的停滞和影响工作的顺畅。
4 发展趋势随着人工智能和大数据技术的不断发展，智能计算技术也在不断发展和完善。
未来，随着量子计算和生物计算等新技术的出现，智能计算技术也将面临新的发展机遇和挑战。
从目前看，人工智能应用范围已经非常广泛，并且应用效果也非常明显，未来，随着技术的不断进步，智能计算技术将在更多领域得到应用和发展。
人工智能与算力的关系一、引言人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是指通过计算机模拟人类智能的理论、方法、技术及应用系统。
而算力则是指计算机的处理速度和性能。
在人工智能的发展过程中，算力一直是一个重要的因素，两者之间有着密不可分的关系。
二、算力对人工智能的影响1. 算力决定了人工智能技术的发展速度随着计算机硬件技术不断进步，计算机的处理速度和性能不断提升。
这为人工智能技术的发展提供了强大的支持。
例如，在深度学习领域，需要进行大量复杂运算才能训练出高精度模型。
如果没有足够强大的计算资源，这些运算将会非常耗时，甚至无法完成。
因此，随着计算机硬件技术的不断提升，人工智能技术也得以快速发展。
2. 算力决定了人工智能应用场景人工智能技术需要在特定场景下才能发挥作用。
例如，在自然语言处理领域中，需要使用大规模语料库进行训练，并且需要进行大量的计算才能实现高质量的自然语言处理。
如果计算机硬件性能不足，就无法支持这些应用场景。
因此，算力对于人工智能应用场景的选择和发展也具有重要影响。
三、人工智能对算力的需求1. 需要更强大的计算资源随着人工智能技术的不断发展，对计算资源的需求也越来越高。
例如，在图像识别领域中，需要使用卷积神经网络（Convolutional Neural Network，简称CNN）进行图像分类和识别。
这需要进行大量的矩阵运算和卷积运算，需要使用更强大的计算资源来支持。
2. 需要更高效的计算方式为了满足人工智能技术对计算资源的需求，需要使用更高效的计算方式。
例如，在深度学习领域中，需要使用GPU（Graphics Processing Unit）来加速模型训练和推理。
GPU可以同时处理多个数据流，并且具有并行化处理能力，可以大幅提升深度学习模型训练和推理的速度。
四、未来发展趋势1. 计算机硬件技术将会继续进步随着人工智能技术的不断发展，计算机硬件技术也将会继续进步。
计算机与人工智能基础
计算机与人工智能基础
1. 计算机基础：
（1）计算机组成原理：计算机是由硬件和软件组成的、能够实现计算机化操作的一种复杂系统，其组成原理包括计算机硬件系统、操作系统、数据库等;
（2）软件技术：软件技术主要指软件的实现、维护和改进方面的技术，包括软件设计、程序开发和软件测试等;
（3）计算机网络：计算机网络是由若干台计算机和网络设备相互连接组成的数据通信系统，它的基本原理是——网络上的参与者端口上发
送和接收报文，并通过网络设备实现报文的路由和传输。
2. 人工智能基础：
（1） AI概念：人工智能（AI）是一个高度复杂的领域，旨在通过电
子设备模拟和实现人类的智力活动，是一种新兴领域，其目标是建立
可以模拟或替代自然认知的能力;
（2） AI技术：人工智能一般涉及模式识别、自然语言处理、知识表示、机器学习、机器翻译等技术，它们的特点是可以用于计算器系统中，为用户提供更为复杂、便捷的服务;
（3） AI适用范围：人工智能的应用范围相当广泛，可以用于医疗、技术服务、智能汽车、安全监控、影视娱乐、自动控制系统、生物技术等方面。
它不仅可以自动完成某些工作，还能为用户提供有意义、有价值的信息，从而提高用户的生活质量和工作效率。
智能计算的发展历史可以分为三个阶段：
第一阶段：1673年-1943年。
1673年，莱布尼茨设计了第一台可以执行所有四种算术运算，并带有内存的机器。
1800年左右，雅卡尔织布机被制造出来，该发明对将来发展出其他可编程机器（例如计算机）起了重要作用。
第二阶段：1943年-1974年。
二战期间，他的团队在1943年研制成功了被叫做“巨人”的机器，用于破解德军的密码电报，这一贡献让二战提前2年结束，挽救了数千万人的生命。
第三阶段：1974年至今。
1956年，计算机专家约翰·麦卡锡提出“人工智能”一词。
计算机与智能的关系20世纪中期诞生的人工智能是人类认识世界、改造世界史上最具影响力的事件之一。
究竟如何能使智能计算机的智能表现与人没有差别？毫无疑问，这不仅是当代人工智能科学研究的中心问题，同时也是诸多人工智能研究相关领域必须面对的课题。
在当今跨学科的研究中，许多专家、学者都不约而同地聚焦到了当代智能计算机的语义理解方面。
当代智能计算机在语言理解上的无法实现，已经成为困扰当代智能计算机的重大问题。
正视并反思这一问题成为促进人工智能相关研究获得进一步发展的必要工作。
回顾历史，人工智能研究并非一帆风顺。
尤其是在当下，从事智能研究的专家遇到了前所未有的困境。
越来越多的人认识到，要达到科研人员所确定的创造出像人一样聪明的智能机器的目标，不仅一直还只是个梦想，甚至离这个宏伟的目标似乎越来越远。
弗里德曼（David Freedman）认为，“传统的人工智能研究，即希望开发出能够以高度有序、按部就班的方式进行思考的电脑系统，已经在几乎所有曾经看来大有可为的领域止步不前，这些领域包括物体识别、机器人控制、数理研究、理解故事、听懂演说以及其他许多涉及机器智能的方面。
在近四十年光景里，人工智能领域并没有什么实质性的突破”。
人工智能先驱者之一西蒙（Herbert Alexander Simon）在回忆他数十年来力图重创人类智能工作时认为，最令他惊讶的是做“难”的事情是多么的容易，而做“容易”的事情是多么的“难”。
他的第一个人工智能程序完成于1955年，可以让计算机推导出简单的逻辑定理。
从那以后，计算机的逻辑功能有了长足的进步，但至今仍无人能造出可自动穿越拥挤的房间或能理解儿童故事的智能机器来。
一部分学者认为，机器具有的技能尽管非常实用，能够部分地完成和人一样的工作，有些甚至是超过了人类的智能，但与真正的智能仍是不同的。
智能机器能做的原来属于人类的工作越多，越显得它们在某些方面非常突出，而在另一些方面却非常低能。
为了解决这一问题，人工智能、计算机科学和心灵哲学等学科从不同方面作了大量探讨，建立了许多新的智能理论和模型，但依然没有从根本上走出困境。
《计算思维与智能计算基础》人工智能基础人工智能（AI）是研究智能的研究领域，它涉及计算机、软件、复杂
系统、电子电路、机器学习、机器视觉、神经网络等等，它致力于研究如
何让计算机“思考”，模拟人类的智能。
人工智能应用研究可以大致分为三大领域：AI理论与方法，AI系统
应用，AI算法分析。
一、AI理论与方法的研究，其主要任务是理解和建模人脑的智能过程，并运用相应的知识表示方法，搭建出能模拟人脑智能运算的计算机模型，为自主学习、推理和决策提供依据，以实现智能的实现。
其突出特点
是深度学习、模式识别、无监督学习和自适应系统等技术。
二、AI系统应用，主要从应用研究的角度，对人工智能技术在模拟
系统中的应用情况进行分析研究，以实现高精度计算的快速实现，提高技
术水平。
突出特点是规则推理技术、知识建模、优化及调整系统、知识检
索技术以及辅助决策等技术。
三、AI算法分析的研究，主要从技术实现的角度研究和分析AI算法，尝试以更高效的方式进行技术实现。
突出特点是机器学习、机器视觉以及
运动控制技术等。
四、AI安全性的研究，主要从安全性的角度研究AI技术，关注其安全性
的提高。
计算机发展的几个方向
1.人工智能：随着计算机性能的提升和算法的进步，人工智能成为了当前计算机领域的热门方向。
人工智能可以应用于图像识别、自然语言处理、智能问答等各种领域。
2. 云计算：云计算是一种基于互联网的计算方式，可以提供各种计算资源和服务，包括存储、处理、网络等。
云计算可以帮助用户降低成本、提高效率、提高安全性等。
3. 区块链技术：区块链是一种去中心化的分布式账本技术，可以实现数据的安全存储和共享。
区块链技术可以应用于金融、物流、医疗等各种领域。
4. 物联网技术：物联网是指通过互联网连接各种智能设备，实现设备之间的通信和数据共享。
物联网技术可以应用于智能家居、智慧城市、智能制造等各种领域。
5. 大数据技术：大数据是指海量数据的处理和分析技术，可以帮助用户发现数据背后的规律和价值。
大数据技术可以应用于商业智能、金融风控、医疗诊断等各种领域。
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HUBEI NORMAL UNIVERSITY期末论文B achelor’s Thesis论文题目智能计算机与智能计算作者姓名王子聪指导教师许新山所在院系计算机科学与技术学院专业名称计算机应用技术完成时间2010年12月27日智能计算机——计算机未来发展方向Ξ王子聪 (指导教师：许新山)（湖北师范学院计科系湖北黄石 435000）摘要:现代的第四代计算机是大规模、超大规模集成电路的时代。
集成电路由于体积的限制，愈发不能满足人们在日常生活和工作中的需要，因此，研制“智能”计算机是计算机技术发展的重要方向。
让计算机能够模拟人类的智能活动，包括感知、判断、理解、学习、问题求解等内容。
智能计算机的研究将导致传统程序设计方法发生质的飞跃，使计算机突破“计算”这一含义，从本质上扩充计算机的能力。
智能计算机已经成为一个动态的发展的概念，它始终处于不断向前推进的计算机技术的前沿。
关键词:第四代计算机智能计算中图分类号:TP18Intelligent Computer——the future direction of computerWang Zicong （Tutor：Xu Xinshan）(Institute of Computer Science and Technology,Hubei Normal University,Huangshi435002 , China)Abstract :The fourth generation of the modern computer is a large-scale, VLSI era.Integrated circuits due to volume constraints, increasingly unable to meetpeople in their daily life and work needs, therefore, develop "smart"computer is an important direction of development of computer technology.Let the computer can simulate human intelligence activities, includingperception, judging, understanding, learning, problem solving, and so on.Intelligent computer research will lead to the traditional method ofprogramming a qualitative leap in the computer break the "calculate"themeaning is essentially the computer's ability to expand. Intelligent computerhas become a dynamic development of the concept, it is always constantlyadvancing the forefront of computer technology.Key words : Fourth generation computer; smart; calculation现代的计算机属于第四代计算机，是集成电路、超大规模集成电路的时代。
计算机的整体性能和计算机的体积成正比，要想提高计算机的运算速度就必须得增大相关硬件的体积。
摩尔定律问世40年了。
人们不无惊奇地看到半导体芯片制造工艺水平以一种令人目眩的速度提高。
目前，Intel的微处理器芯片Pentium 4的主频已高达2G（即2000M），2011年则要推出含有10亿个晶体管、每秒可执行1千亿条指令的芯片。
人们不禁要问：这种令人难以置信的发展速度会无止境地持续下去吗？不需要复杂的逻辑推理就可以知道：芯片上元件的几何尺寸总不可能无限制地缩小下去，这就意味着，总有一天，芯片单位面积上可集成的元件数量会达到极限。
问题只是这一极限是多少，以及何时达到这一极限。
业界已有专家预计，芯片性能的增长速度将在今后几年趋缓。
一般认为，摩尔定律能再适用10年左右。
其制约的因素一是技术，二是经济。
制约因素之一技术：从技术的角度看，随着硅片上线路密度的增加，其复杂性和差错率也将呈指数增长，同时也使全面而彻底的芯片测试几乎成为不可能。
一旦芯片上线条的宽度达到纳米（10-9米）数量级时，相当于只有几个分子的大小，这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化，致使采用现行工艺的半导体器件不能正常工作，摩尔定律也就要走到它的尽头了。
制约因素之二经济：从经济的角度看，正如上述摩尔第二定律所述，目前是20-30亿美元建一座芯片厂，线条尺寸缩小到0.1微米时将猛增至100亿美元，比一座核电站投资还大。
由于花不起这笔钱，迫使越来越多的公司退出了芯片行业。
看来摩尔定律要再维持十年的寿命，也决非易事。
因此，“智能”计算机的研究与问世将是未来几十年计算机信息技术最重要的课题。
一、初识智能计算机智能计算机迄今未有公认的定义。
计算理论的奠基人之一 A. 图灵定义计算机为处理离散量信息的数字计算机。
而对数字计算机能不能模拟人的智能这一原则问题，存在截然对立的看法。
1937年A.丘奇和图灵分别独立地提出关于人的思维能力与递归函数的能力等价的假说。
这一未被证明的假说后来被一些人工智能学者表述为：如果一个可以提交给图灵机的问题不能被图灵机解决，则这个问题用人类的思维也不能解决。
这一学派继承了以逻辑思维为主的唯理论与还原论的哲学传统，强调数字计算机模拟人类思维的巨大潜力。
另一些学者，如H.德雷福斯等哲学家肯定地认为以图灵机为基础的数字计算机不能模拟人的智能。
他们认为数字计算机只能做形式化的信息处理，而人的智能活动不一定能形式化，也不一定是信息处理，不能把人类理智看成是由离散、确定的与环境局势无关的规则支配的运算。
这一学派原则上不否认用接近于人脑的材料构成智能机的可能性，但这种广义的智能机不同于数字计算机。
还有些学者认为不管什么机器都不可能模拟人的智能，但更多的学者相信大脑中大部分活动能用符号和计算来分析。
必须指出，人们对于计算的理解在不断加深与拓宽。
有些学者把可以实现的物理过程都看成计算过程。
基因也可以看成开关，一个细胞的操作也能用计算加以解释，即所谓分子计算。
从这种意义讲，广义的智能计算机与智能机器或智能机范畴几乎一样。
二、人工智能与智能计算机人工智能领域的研究是从1956年正式开始的，这一年在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了"人工智能"(Artificial Intelligence，AI)这个术语。
随后的几十年中，人们从问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语言理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学等多个角度展开了研究，已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统，例如能够求解微分方程、设计分析集成电路、合成人类自然语言，而进行情报检索，提供语音识别、手写体识别的多模式接口，应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加贴近我们的生活。
我们熟知的IBM的"深蓝"在棋盘上击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫就是比较突出的例子。
当然，人工智能的发展也并不是一帆风顺的，也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的差距过远而走入低谷，但是随着硬件和软件的发展，计算机的运算能力在以指数级增长，同时网络技术蓬勃兴起，确保计算机已经具备了足够的条件来运行一些要求更高的AI软件，而且现在的AI具备了更多的现实应用的基础。
90年代以来，人工智能研究又出现了新的高潮。
三、研制智能计算机的主要途径①符号处理与知识处理。
把智能问题当成符号处理与知识处理问题是人工智能的主流。
纽威尔和西蒙教授在1975年的图灵奖演说中提出物理符号系统假设：物理符号系统是智能行为的充分必要条件。
这一假设把符号处理技术摆到智能机研制的关键位置。
60年代关于推理机制和问题求解技术的研究使人们认识到一个智能系统的能力主要在于系统中包含的知识而不是它的推理机制，这就是 E.费根鲍姆教授倡导的知识原则。
根据这一原则，构造智能机系统的关键是建立包含大量常识和专门知识的知识库，其技术难点在于知识的自动获取和自动维护以及知识共享等。
这一途径的基础是逻辑理论与认知心理学。
②人工神经网络。
构造智能机的另一途径根源于神经生理学的研究成果，即用大量相对简单的处理单元（人工神经元）通过复杂的互连构成神经网络计算机。
这一途径强调大规模并行、分布式的表示与处理、非线性的动力学系统行为、系统的训练与学习以及模拟量的处理等等。
尽管目前提出的人工神经网模型及已研制的各种人工神经网系统与人脑的神经网结构相距甚远，但这种以整体的统计行为取代逻辑推理，以样本训练与学习取代执行某种算法的新思路对传统的唯理论与还原论是一种冲击。
神经网计算机在模式识别和低层次感知模拟等方面有发展潜力，但也有一定局限性。
它与传统的符号处理有某种互补关系。
这两者的结合可以发挥各自的优势。
③层次化的智力社会模型。
错综复杂的人类社会是由许多个人和不同层次的团体组成。
与此类似，智能行为也可看成是许多在不同层次上的相互影响的并行操作的进程。
层次越低，其智力越差，最底层的处理应是非智能的行为。
按这种思路，关键是要弄明白非智能的活动的联合如何才能浮现智能行为，其奥秘应在其相互联系之中。
这就是明斯基教授主张的所谓“智力社会”模型。
这一学派强调理解智能的层次和系统中各部分的联系，主要从人类社会的行为来看待思维与智能，其实现上较侧重分布式的人工智能和复杂的巨系统。
④基于生物进化的智能系统。
人类的智能是通过极其漫长的生物进化产生的，进化是智能的源泉。
如果把机器智能的提高也当成是一种进化过程，其进化速度将比形成人的智能快得多。
生物进化的关键是在动态环境中的适应能力。
基于这一观点，布鲁克斯教授提出研制智能机的另一种途径：建立在现实世界中具有真正感知和行动能力的智能系统，由简单到复杂逐步提高其智能水平。
这一方法强调自适应控制，主张无需表示无需推理的智能系统。
四、人工智能的发展预测（1）应用阶段（1980年至今）：在这一阶段里，人工智能技术在军事、工业和医学等领域中的应用显示出了它具有明显的经济效益潜力。
适合人们投资的这一新天地浮出了水面。
（2）融合阶段（2010—2020年）：★在某些城市，立法机关将主要采用人工智能专家系统来制定新的法律。
