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工智能的研究方向和应

用领域

ThedocumentwaspreparedonJanuary2,2021

ArtificialIntelligence,英文缩写为AI.它是研究、开发用于模拟、

延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学.人工智能

是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相

似的方式作出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然

语言处理和专家系统等.广义的人工智能包括人工智能、人工情感与人工意志三个方面.

一、研究方向

1.问题求解

人工智能的第一个大成就是发展了能够求解难题的下棋如国际象棋程序.在下棋程

序中应用的某些技术,如向前看几步,并把困难的问题分成一些比较容易的子问题,发展

成为有哪些信誉好的足球投注网站和问题归约这样的人工智能基本技术.今天的计算机程序能够下锦标赛水平的

各种方盘棋、十五子棋和国际象棋.另一种问题求解程序把各种数学公式符号在一起,

其性能达到很高的水平,并正在为许多科学家和工程师所应用.有些程序甚至还能够用

经验来改善其性能.

2.逻辑推理与定理证明

逻辑推理是人工智能研究中最持久的子领域之一.其中特别重要的是要找到一些方

法,只把注意力集中在一个大型数据库中的有关事实上,留意可信的证明,并在出现新

信息时适时修正这些证明.对数学中臆测的定理寻找一个证明或反证,确实称得上是一

项智能任务.为此不仅需要有根据假设进行演绎的能力,而且需要某些直觉技巧.

1976年7月,美国的阿佩尔K.Appel等人合作解决了长达124年之久的难题--四

色定理.他们用三台大型计算机,花去1200小时CPU时间,并对中间结果进行人为反复

修改500多处.四色定理的成功证明曾轰动计算机界.

3.自然语言理解

NLPNaturalLanguageProcessing自然语言处理也是人工智能的早期研究领域之

一,已经编写出能够从内部数据库回答用英语提出的问题的程序,这些程序通过阅读文

本材料和建立内部数据库,能够把句子从一种语言翻译为另一种语言,执行用英语给出

的指令和获取知识等.有些程序甚至能够在一定程度上翻译从话筒输入的口头指令而不

是从键盘打入计算机的指令.目前语言处理研究的主要课题是：在翻译句子时,以主题

和对话情况为基础,注意大量的一般常识--世界知识和期望作用的重要性.

人工智能在语言翻译与语音理解程序方面已经取得的成就,发展为人类自然语言处

理的新概念.

4.自动程序设计

也许程序设计并不是人类知识的一个十分重要的方面,但是它本身却是人工智能的

.这个领域的工作叫做自动程序设计.已经研制出能够以各种不同的

目的描述例如输入/输出对,高级语言描述,甚至英语描述算法来编写计算机程序.这方

面的进展局限于少数几个完全现成的例子.对自动程序设计的研究不仅可以促进半自动

软件开发系统的发展,而且也使通过修正自身数码进行学习即修正它们的性能的人工智

能系统得到发展.自动编制一份程序来获得某种指定结果的任务同证明一份给定程序将

获得某种指定结果的任务是紧密相关的.后者叫做程序验证.许多自动程序设计系统将

产生一份输出程序的验证作为额外收获.5.专家系统

一般地说,专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部具有大量专家水平的某个

领域知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来解决该领域的问题.也

就是说,专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术,根

据某个领域一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家的决

策过程,以解决那些需要专家决定的复杂问题.

当前的研究涉及有关专家系统设计的各种问题.这些系统是在某个领域的专家他可

能无法明确表达他的全部知识与系统设计者之间经过艰苦的反复交换意见之后建立起

来的.在已经建立的专家咨询系统中,有能够诊断疾病的包括中医诊断智能机,估计潜在

石油等矿藏的,研究复杂有机化合物结构的以及提供使用其它计算机系统的参考意见等.

发展专家系统的关键是表达和运用专家知识,即来自人类专家的并已被证明对解决有关

领域内的典型问题是有用的事实和过程.专家系统和传统的计算机程序最本质的不同之

处在于专家系统所要解决的问题一般没有算法