研一上知识工程一章概述.pptx

知识工程;第一章概述;知识工程（KE）与人工智能（AI）

人工智能：

研究如何在机器上实现人类智能的学科。

;（1）人工智能是指由计算机实现的人造智能。人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能。作为一门学科，人工智能可定义为：人工智能是一门研究如何构造智能机器（智能计算机）或智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。（能力）

（2）人工智能是一门交叉边缘学科，与人工智能有关的学科有：计算机科学、数学、哲学、语言学、神经生理学、神经心理学、脑科学、认知科学、逻辑学、控制论等.（学科）;3人工智能是一种使计算机能够思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试（Haugeland,1985）。

定义4人工智能是那些与人的思维、决策、问题求解和学习等有关活动的自动化（Bellman,1978）。

定义5人工智能是用计算模型研究智力行为（Charniak和McDermott,1985）。

定义6人工智能是研究那些使理解、推理和行为成为可能的计算（Winston,1992）。

定义7人工智能是一种能够执行需要人的智能的创造性机器的技术（Kurzwell,1990）。

定义8人工智能研究如何使计算机做事让人过得更好（Rick和Knight,1991）。

定义9人工智能是一门通过计算过程力图理解和模仿智能行为的学科（Schalkoff,1990）。

定义10人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化有关的一个分支（Luger和Stubblefield,1993）。

;为什么要研究人工智能

1、现有计算机系统的局限性。智能低下、缺乏自学习、自适应能力。

2、人类智能的局限性。学习能力因人而异、学习速度慢、效率低。

3、信息化社会的迫切要求。;智能： 有效获取、传递、处理、再生和利用信息，从而在任意给定的环境下达到预定目的的能力。

智能特征：

具有感知能力。通过视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉感知外部世界。

具有记忆与思维能力。记忆能存储由感知器官感知到的外部信息以及有思维所产生的知识。思维用于对记忆的信息进行处理。思维可分为逻辑思维和形象思维。

具有学习能力及自适应能力。

具有行为能力。;相关学说：

思维理论/认知科学：

???究人们认识世界规律和方法的一门学科，在于揭开大脑思维功能的奥秘；

知识域值理论：

智能行为取决于知识数量及一般化的程度；;人工智能研究方法

结构派：（神经计算、生理学派、连接主义）

网络连接为主的联结主义；

主要观点：

智能活动的基元是神经细胞；

智能活动过程是神经网络的状态演化过程；

智能活动的基础是神经细胞的突触联结机制；

智能系统的工作模式是模仿人脑模式。

;主要特征：

1、通过神经元之间的并行协同作用实现信息处理，具有并行性、动态性、全局性。

2、通过神经元间分布式的物理联接存储信息。联想记忆、容错性。

3、通过神经元间连接强度的动态调整实现自学习和自适应功能。

4、善于模拟人类的形象思维过程。;功能派：（符号主义、心理学派、逻辑学派）

符号处理为核心的方法；

主要观点：

思维的基元是符号；

思维的过程是符号运算；

智能的核心是知识，利用知识推理进行问题求解；

智能活动的基础是物理符号系统，人脑电脑都是物理符号系统；

知识可用符号表示，可建立基于符号逻辑的智能理论体系。

;主要特征：

1、立足于逻辑运算和符号操作，适合于模拟人的逻辑思维过程。

2、知识用显式的符号表示，容易表达人的心理模型。

3、现有的数字计算机可以方便地实现高速的符号处理。

4、能与传统的符号数据库进行链接，易于模块化。

5、以知识为基础。

;行为模拟派（行为主义、进化主义、控制论学派）

基于感知-行为模型的研究途径和方法。

主要观点：

智能行为的基础是感知－行动的反应机制；

智能系统的智能行为需要在真实世界的复杂境遇中进行学习和训练，在与周围环境的信息交互与适应过程中不断进化和体现；

强调智能系统与环境的交互，认为智能取决于感知和行动；

智能行为可以不要知识。

;研究角度：

符号智能：运用知识解决问题；

计算智能：神经计算、模糊系统、遗传算法、进化程序设计；

人工生命：生成或构造表现自然生命系统行为特点的仿真系统或模型系统。

;人工智能发展

孕育期（1956年以前）;英国数学家Turing(图灵)（1912-1954）,1936年提出了一种理想计算机的数学模型（图灵机），1950年提出了图灵试验，发表了“计算机与智能”的论文。图灵奖。

美国数学家Mauchly，1946发明了电子数字计算机ENIAC

美国神经生理学家McCulloch，建立了第一个神经网络数学模型。

美国数学家Shannon（