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人类的梦想：用计算机模拟智能、生命、大分子等复杂系统。 传统的AI在知识的表示、处理模式信息、解决组合爆炸等问题时困难重重…… 人工智能的困惑 为此，寻找合适于大规模并行且具有某些智能特征（自组织、自适应、自学习）的智能系统成为人们关注的目标。 近年来，模糊逻辑、神经网络、进化计算等得到了很大发展和重视。 * 计 算 智 能 刘钊 liuzhao@wust.edu.cn 教 材 丁永生 编著，《计算智能——理论、技术与应用》，科学出版社，2004.8. 主要参考书目 1、董长虹, Matlab 神经网络与应用, 2005. 2、雷英杰, Matlab 遗传算法工具箱及应用, 2005. 3、刘金琨 编著，《智能控制》， 电子工业出版社，2005. 考试方式：笔试（闭卷）。 成绩组成： 平时(作业、实验）20%，期末考试占80%。 课程目的与基本要求 本课程系统地讲授计算智能的有关理论、技术及其主要应用，介绍相关的前沿领域与必威体育精装版进展。通过本课程的学习，掌握计算智能的基本内容与方法，了解计算智能的主要应用领域。 了解智能系统的基本模型和ANN、EC、Fuzzy理论的基本思想。 通过实验体会、验证相关的模型的用法与性能，解决一些较为简单的问题。 课程内容与学时分配 第一篇 绪篇 (约 4 学时) 第二篇 神经网络 (约 8 学时) 第三篇 进化计算 (约 8 学时) 第四篇 模糊系统 (约 8 学时) 第五篇 其他 (DNA、Agent,约 8 学时) 1.1 从传统人工智能到计算智能1.1.1 智能1.1.2 传统人工智能1.1.3 计算智能1.1.4 其他智能理论1.1.5 计算智能各领域间的联系 1.2 智能控制1.2.1 控制理论的产生及其发展1.2.2 智能控制的产生及其发展1.2.3 智能控制的基本概念1.2.4 智能控制的学科范畴1.2.5 智能控制的未来与挑战 1.3 小 结 第1章 绪 论知识的复杂性(动态、相对、矛盾、发展）表达不完整知识推理的时空爆炸性没有可靠的理论? 1.1 从传统人工智能到计算智能 智能 传统人工智能 计算智能 其他智能理论 计算智能各领域间的联系 智 能 智能:个体有目的的行为、合理的思维以及有效地适应环境的综合能力。 智 能 智能理论的研究分为两个方面： 1）是对智能的产生、形成和工作的机制的直接研究，称为自然智能理论。 2）是研究如何用人工的方法模拟、延伸和扩展智能，称为人工智能理论. 智 能 人工智能理论应以自然智能理论为基础。 但由于人类的头脑结构高度复杂，也由于实验这一现代科学的锐利武器在研究人脑机制和结构时不能随意使用，直到今天，自然智能理论并没有搞清一些基本智能活动的机制和结构，总体进展十分有限 智 能 人工智能理论的主流已经从机理模拟的道路走向了功能实现的道路 所谓功能实现就是将自然智能的工作机制看作黑箱，而只控制黑箱的输入输出关系，只要从输入输出关系上看实现了所要模拟的功能即可 功能实现的道路使人工智能理论摆脱了自然智能理论进展缓慢的束缚，通过几十年的发展，已经形成了较为系统的理论体系 经典人工智能 经典人工智能的研究开始于1956年。主要目标是应用符号逻辑的方法模拟人的问题求解、推理、学习等方面的能力 问题求解是经典人工智能的核心问题。这种问题求解能力是基于规则的。 经典人工智能 推理是人的思维的一个重要方面，推理的三种主要形式是归纳推理、演绎推理和模糊推理。经典人工智能中推理的研究就是要模拟这三种推理形式，实现诸如故障诊断、数学定理证明、模糊问题判断等功能 在经典人工智能中，“学习”一词有多种含义。在专家系统等应用中，它指的是知识的自动积累；在问题求解中，它指的是根据执行情况修改计划；在数学推理系统中，它指的是根据一些简单的数学概念和公理形成较复杂的概念，作出数学猜想等等 20世纪80年代在经典人工智能理论发展出现停顿，而人工神经网络理论出现新的突破时，基于结构演化的人工智能理论——计算智能理论迅速成为人工智能研究的主流 计算智能是以生物进化的观点认识和模拟智能。智能是在生物的遗传、变异、生长以及环境的选择中产生的。在用进废退、优胜劣汰的过程中，适应度高的（头脑）结构被保存下来，智能水平也随之提高。因此说计算智能就是基于结构演化的智能 计算智能 计算智能的主要方法：人工神经网络、遗传算法、模糊逻辑、DNA计算、多Agent系统、人工免疫、人工生命、局部有哪些信誉好的足球投注网站、模拟退火等等 这些方法具有以下共同的要素：自适应的结构、随机产生的或指定的初始状态、适应度的评测函数、修改结构的操作、系统状态存储器、终止计算的条件、指示结果的方法、控制过程的参数。 这些方法具有自学习、自组织