智能技术与系统国家重点实验室29页PPT

3. 自动程序设计 (Automatic Programming)
自动程序设计的任务是设计这样一个程序系统：它 接受关于所设计程序要实现目标的需求描述(加高级语言 描述，甚至接近于人类的自然语言描述)、然后自动生成 一个能完成这个目标的具体程序。这种转换相当于一种 “超级编译程序”，它要求能够对高级描述进行处理、 生成所需的目标程序。也许程序设计并不是人类知识的 一个十分重要的方面，但是，如何使得这种程序设计自 动地加以完成却是入工智能的一个重要研究领域，它所 涉及的基本问题与定理证明、机器人学、软件工程等有 关。
四、人工智能的应用领域
1. 定理证明(Theorem Proving)
是人工智能最早研究的领域之一。对设想的定理 寻求一个证 明，一直被认为是一项需要智能才能完成的任务，这不仅需要有根 据假设进行演绎的能力，而且需要有某些直觉的技巧。
在人工智能的研究中机器定理证明很早就受到人们的关注， 取得不少的成 果。如1976年、美国K．Appel等人合作解决了长达 124年之久的难题——四色定理，在计算机界产生巨大的反响。定 理证明的研究在人工智能方法的发展中曾起到过重要的作用，例如， 使用谓词逻辑语言进行描述与推理、演绎过程的形式体系研究等， 帮助人们更清楚地理解推理过程的各个组成部分。在许多其他领域 的问题，如医疗诊断、信息检索等、也可以应用定理证明的方法来 加以解决。因此， 机器定理证明的研究具有普通意义.
7． 智能控制(InteIligent Control)
智能控制的概念主要是针对外部环境、被控对象、控制 目标和任务的复杂性而提出来的，由于人类具有很强的学习 和适应用围环境的能力、 能够根据一些直觉和经验很好地进 行相关的处理和操作，并达到或接近理想的目标和任务：因 此，建立这样一种人工系统也就成为人工智能研究的一个重 要领域。智能控制的任务在于对实际环境或过程进行决策、 规划和组织，实现广义问题的求解。目前已经提出的用以构 造智能控制系统的理论和技术有分级递阶控制理论、 分级控 制器设计的嫡方法、智能逐级增高而精度远级降低原理、专 家控制系统、学习控制系统和基于NN的控制系统等。智能控 制有很多研究领域，它们的研究课题既具有独立性，又相互 关联，目前研究得较多的是智能机器入规划与控制、智能过 程规划、智能过程控制、专家控制系统、语音控制以及智能 仪器等。

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后汉三国时期，《三国志·诸葛亮传》载：“九 年，亮复出祁山，以木牛运”，“十二年春，亮悉大 众由斜谷出，以流马运”。
木牛流马“口内舌头扭转，即不能动弹；再扭回 来，复奔跑如飞。”
“搬运粮米，甚是便利。牛马皆不水食，可以昼夜 搬运不绝也”。
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1.1.2 近代机器人
第一次工业革命 进入自动机械时期
第一次机器人和小型计算机结合
1978年 美国万能自 动化Unimation公司推 出通用工业机器人PUMA， 标志着工业机器人技术 已经成熟。PUMA至今仍 然工作在工厂第一线。
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1978年，第一台PUMA机器人在Unimation公司诞生。 1982年，Westinghouse公司兼并Unimation公司，随后 又卖给了瑞士的Staubli公司。 1990年，Cincinnati Milacron公司被瑞士ABB公司兼并。
1738年，法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明 了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会 进食和排泄。
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❖ 1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自
动机器玩偶，并在大阪的道顿堀演出。
❖ 1738年，法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机 器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。 瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医 学上的分析。
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1998年世界著名玩 具厂商丹麦乐高(LEGO) 公司推出机器人(Mindstorms)套件，让机器 人制造变得跟搭积木一 样，相对简单又能任意 拼装，使机器人开始走 入个人世界，同时掀起 了机器人教育的热潮。
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1999年 日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)，创造过 20分钟内卖掉3000只的纪录，被抢购一空，从此娱乐机器人成 为目前机器人迈进普通家庭的途径之一。

某大坝沉降序列
智能工程—应用实例
数据挖掘技术的应用 在大坝安全决策支持系统中的应用
数据集成 将大坝数据、坝址环境量测值集成于数据库
数据挖掘 排除了环境变化、基点受干扰、大规模施工的影响
得出结论 根据巡查资料，该地有地震发生，推断出该情况是由特殊荷载所致
Thanks for Your Attention
形式化阶段
知识获取
人工知识获取
实现阶段
调试阶段
知识库
条理化
概念
总结
认识问题 的特征
找出与求 解问题相 关的概念 及各种关
系
将知识进 行条理化，
结构化和 规则化
形成知识 库
检索和修 改知识
初型
知识
了解
重新描述
重新设计 重新条理化
重新收集
智能工程—知识的获取与表达
知识获取 机器学习
与人工知识获取相对应的另一种知识获取 方法是机器学习，是利用计算机系统直接从 知识源(专家、书本、数据库)获取新知识 的知识获取方法。
知识的获取与表达
智能工程—知识的获取与表达
概念
知识：人类在实践
中所积累的认识
描述性知识 判断性知识
按作用 分类
和经验的综合，
过程性知识
是人类认识自然 界(包括社会和 人)的精神产物，
对象级知识 元级知识
按层次 分类
知识
是人类进行智慧 活动的基础。
解析型知识 符号型知识
按描述 形式分
类
智能工程—知识的获取与表达
知识的获取
知识获取
人工知识 获取
机器学习
知识工程师协助领域专家将领 域知识形式化，并建立知识库。

Data
information
Overview (con.)
There are several types of data.
Data
Text Number Image Audio Video
The computer industry uses the term
Note:
“multimedia” to define information
Solution
☺The most efficient solution is to use a uniform representation of data.
☺All data types from outside a computer are transformed into this uniform representation when stored in a computer and then transformed back when leaving the computer.
➢It is used on most microcomputers, many minicomputers, and some mainframe computers.
➢This code uses 7 bits for each symbol, which means 128 (27) different symbols can be defined.
图书登记
图书登记
图书数量
5000 4000 3000 2000 1000
0 1234567 图书类别
社科类 数学类 物理类 电子类 外语类 机械类 化工类
95年 928 600 300 500 600 300 320 96年 1100 980 680 900 850 650 560 97年 2080 1280 920 1600 1011 890 880 98年 2650 1900 1020 2800 1400 1080 1225 99年 3108 2600 1866 3968 1911 1532 1600

背叛
戴夫·斯特赖维尔喜爱这所大学。他喜爱校园 里爬满常青藤的钟楼，那古色古香而又坚固的砖 块，还有那洒满阳光的碧绿草坪和热情的年轻人。 使他感到欣慰的还有这样一件事，即大学里完全 没有商场上那些冷酷无情的考验——但事实恰恰 并非如此：做学问也要通过考试，而且有的考试 与市场上的考验一样不留情面。最好的例子就是 论文答辩：为了取得博士学位，为了成为博士， 博士生必须通过论文的口试，爱德华·哈特教授就
图灵测试
如何知道一个系统是否具有智 能呢？
1950年，计算机科学家图灵提 出了著名的“图灵测试”。
希尔勒的中文屋子
通过了图灵测试就具有 了智能吗？
机器是否真的理解了呢？ 希尔勒的中文屋子
人类和计算机各有所长
计算机难以模拟的 语音识别 自然语言理解
计算机的强项 复杂的数值计算 大规模数据库管理 网络信息检索 太空飞行器的自动控制等等
喜欢主持这样的答辩考试。
戴夫迫切希望成为一名博士。但他需要让３个 人在他论文的第一页上签上他们的名字，这３个 千金难买的签名能够证明他通过了答辩。其中一 个签名是哈特教授的。哈特常常对戴夫本人和其 他人说，对于帮助戴夫实现他应该有的梦想，他 感到很荣幸。
答辩之前，斯特赖维尔早早给哈特送去了他 论文的倒数第二稿。哈特阅读后告诉戴夫，论文 水平绝对一流，答辩时他会很高兴地在论文上签 名。在哈特那四壁摆满书橱的办公室里，两人甚 至还握了手。戴夫注意到，哈特两眼放光，充满 信任，神情宛如慈父一般。
At the defense, Dave thought that he eloquently summarized chapter 3 of his dissertation. There were two questions, one from Professor Rodman and one from Dr. Teer; Dave answered both, apparently to everyone's satisfaction. There

长期发展 依托于系，实验室规划与系规划紧密结
合，将实验室规划纳入到系规划之中
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科研管理
以课题组为基本项目单位 实验室统一规划，负责组织大项目的申
请，如“973”项目 实验室协调各课题组之间的合作 重点支持新兴的，有发展前景的课题 重点支持基础理论研究
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设备更新
根据本领域的特点，确定设备更新的原 则和方法，保持设备的先进性。
公共的实验研究平台 独立的工作平台 为新留校教师准备过渡用房
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今后的目标
发扬优势：发挥技术优势 加强基础：加强基础理论研究 扩展领域：计算机科学，生物信息学 优化整合：利用信息学院改革的时机，
进一步加强实验室的实体化工作
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谢 谢！
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探索未来信息处理方法与技术，围绕量子信息 处理和生物信息处理两个方面，进行前瞻性的 研究。
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先 技进 术的 与人 系机处语 理言 文 字
智 术能 与机 系器 统人
技
技术应用
智 能 信 号 处 理
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实验室人员组成
固定人员与非固定人员 以固定人员为主 人员的相对固定便于学科规划，有利于
占 89.4% 客座研究人员、访问学者、进修教师78
名 与部分高水平的研究人员，如帅典勋教
授、张铃教授、张师超教授建立长期合 作关系
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充分发挥研究生的作用
加强研究生的班级建设
– 纵向编班 – 清华大学、北京和全国先进班集体
关心同学的成长
– 学术沙龙 – 科研工作 – 体育锻炼
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国外专家88人次，国内专家14人次， 出国讲学45人次。平均两周一次的国 内外专家学术讲座。

42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
智能技术与系统国家重点实验室
46、法律有权打破平静。——马·格林 47ห้องสมุดไป่ตู้在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹

谢谢你的阅读Байду номын сангаас
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
智能技术与系统国家重点实验室-清华
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。