阔永红老师-信号处理的智能方法分析[精选].ppt

3.4 局限性 (2)演绎逻辑背景下的形式系统 形式系统 形式系统的语义单一性 记忆的事物可能不止一个含义，一个意义 人的思维有极大的灵活性，能去伪存真、由表及里、广泛联想 仅仅依靠形式系统这一理论框架是不够的 3.4 局限性 (3)形式化方法 形式化方法要求首先将待处理的问题形式化，而这种转变本身有要求形式化，这就是一种无穷递归。 人在处理问题时，具有学习、适应的能力，不完全是形式化的。 3.4 局限性 (4)冯 诺依曼计算机系统 只有问题是可形式化的、可计算的，并且具有求解这一个计算问题的具体算法，计算机才有可能代替人去执行。 还存在着计算复杂性问题。 3.4 局限性 与人类思维相比，“机器思维” 1. AI系无意识的机械的物理的过程，人类智能主要是生理和心理的过程； 2. AI没有社会性； 3. AI没有人类的意识所特有的能动性； 4. 人脑的思维在前，电脑的功能在后。 4 解决途径 1．继承及改造 2．研究非形式系统 3．集成与互补 4 ．向物理科学、生物科学寻求新的计算或信息处理的原理。 4 解决途径 1．继承及改造 形式系统、形式化方法是从人的抽象思维中抽取的一种思维模型，是极为有效的工具， 赋予系统以学习、创造的功能 将形象信息引入形式系统 引入更多的开放性系统的特征 这种系统将更接近人的思维。 4 解决途径 2．研究非形式系统 在继续研究、改造现有的形式系统的同时，注意研究非形式系统的规律，对AI的发展将具有重大的理论意义。 未来的智能系统的理论基底很可能是改造过的新形式系统同非形式系统的结合体。 4 解决途径 3．集成与互补 思维层面：将逻辑（抽象）思维与形象（直感）思维结合起来， 理论模型层面：将形式系统与非形式系统结合 技术层面：将多种技术手段方法综合起来，就有希望构造出新一代的更高级的智能系统。 4 解决途径 4. 向物理科学、生物科学寻求新的计算或信息处理的原理。 生命科学: 特征信息的表征与提取 研究人高速脑工作机制 开发人的高速脑学习 西电通院 信号处理的智能方法需求 内 容 问题的提出 1 人脑的信息处理 2 现有智能方法及其局限性 3 解决途径 4 1 问题的提出 在信息处理中，人脑具有明显的优越性，如: 人脸识别 信号功率谱估计 信号带宽的分析等 1 问题的提出 信息获取 通信 信息处理 1 问题的提出 香农的《信息论》 针对信息的通信过程，反映通信的基本规律 对信息处理过程仅有某些影响 没有覆盖以认知为目的的信息处理活动 1 问题的提出 寻找信息处理的基本规律 思路：“识物” “物”凝聚了客观世界的极多信息，与“物”相关联的某些信息是认知活动所追寻索的目标，“识物”就是认知的基础。 2 人脑信息处理 两个信息处理中心 2.1 两个中心的处理机制 2.2 人脑信息处理的特点 2.3 2.1 人脑信息处理的特点 大脑的思维过程实质上是信息处理过程，复杂而多样，难给出精确的描述 分布存储与冗余性 并行处理 信息处理与存储合一 可塑性与自组织性 鲁棒性 2.2 两个信息处理中心 快速脑 非逻辑脑 图像脑 右脑 人脑 慢速脑 逻辑脑 学术脑 左脑 2.2 两个信息处理中心 快速脑 非凡的学习能力 过目不忘的记忆能力 超级(快速)计算能力 拥有本能和直觉的反应 2.2 两个信息处理中心 快速脑采用潜意识和直觉的方式学习和记忆，信息存储量极大，可以不假思索地掌握知识； 主要用图像的方式来处理问题； 非逻辑处理。 2.2 两个信息处理中心 慢速脑 记忆容量和学习速度有限 用符号和逻辑的方式处理问题 记忆效率低下 意义：依靠它，人类才具有分析和逻辑能力，知识才可以传递和学习！人类的文明才可以发展！ 2.2 两个信息处理中心 左脑和右脑的称谓不完全准确 左脑：低速的逻辑脑（意识脑） 右脑：高速的图像脑（潜意识脑） 2.2 两个中心的处理机制 成年人的大脑，习惯了主要使用逻辑脑。 所谓思考的功能，一般都是由低速脑来完成！ 具有良好的逻辑记忆功能，负责逻辑判断和推理，具有短时记忆，总体记忆容量比较小。 经常出现的信息，逻辑脑就会把它转移到图像脑，深层记忆中保存下来！ 2.2 两个中心的处理机制 逻辑脑主宰人的思维，人们最重视的就是这个大脑！ 长期以来，以为人只有这个大脑存在，它代表理性和思维。 逻辑脑容易遗忘！ 2.3 两个中心的处理机制 对非逻辑脑的研究始于弗洛伊德(Sigmund Freud)的潜意识理论，目前已经是一门很重要的学科！ 研究表明：信息量特别大的图像，如运动，音乐和快速的信息处理，必然是由高速脑、也就是非逻辑脑来完成的！ 2.3 两个中心的处理机制 高速脑具有庞大而快速的记忆能力，可以过目不忘，在不经意中完成学习和记忆！