人工智能技术及应用 课件 张文安ch1-绪论；ch2-神经网络基础.pptx

1绪论PREFACEChapter01

本章目录人工智能01机器学习02深度学习03常用语言和深度学习框架04

1.1人工智能1.1.1什么是人工智能百度百科对人工智能的描述是：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。人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。人工智能是智能学科重要的组成部分，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做出反应的智能机器。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。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大。可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。维基百科对人工智能的描述是：它是机器或软件的智能，而不是人类或动物的智能。它属于计算机科学中开发和研究智能机器的研究领域。“AI”也可以指机器本身。人工智能技术被广泛应用于工业、政府和科学领域。一些备受瞩目的应用程序包括：高级网络有哪些信誉好的足球投注网站引擎（如Google）、推荐系统（YouTube、亚马逊和Netflix使用）、理解人类语音（如Siri和Alexa）、自动驾驶汽车（如Waymo）、生成或创意工具（ChatGPT和AI艺术），以及在策略游戏（如国际象棋和围棋）中进行最高级别的竞争。

1.1人工智能1.1.1什么是人工智能大英百科全书对人工智能的描述是：它是指数字计算机或计算机控制的机器人执行通常与智能生物相关的任务的能力。该术语经常用于开发具有人类智力过程特征的系统的项目，例如推理、发现意义、概括或从过去的经验中学习的能力。自20世纪40年代数字计算机发展以来，已经证明计算机可以被编程来执行非常复杂的任务，例如发现数学定理的证明或下棋。尽管计算机处理速度和内存容量不断进步，但目前还没有任何程序能够在更广泛的领域或需要大量日常知识的任务中与人类的灵活性相匹配。另一方面，一些程序在执行某些特定任务时已经达到了人类专家和专业人员的性能水平，因此在医学诊断、计算机有哪些信誉好的足球投注网站引擎、语音或手写识别以及聊天机器人等各种应用中都可以找到这种有限意义上的人工智能。

1.1人工智能1.1.2人工智能的发展历史追溯历史，人类对人工智能的研究始于古代的哲学家和数学家对机械或“形式”推理的研究，其中对逻辑理论的研究工作直接启发了艾伦·图灵（AlanTuring）的计算理论。该理论认为：机器通过打乱“0”和“1”这样简单的符号，可以模拟数学推导和形式推理。随着计算理论、控制论和信息论的提出，研究人员开始考虑建立“电子大脑”的可能性。第一篇后来被认为是“人工智能”的论文是1943年麦卡鲁奇（McCullouch）和皮茨（Pitts）所设计的图灵完整（Turing-complete）的“人工神经元”。人工智能发展的现代历程可以分为三个阶段，每一个阶段都带来了重要的理论与技术突破。第一阶段（1940-1980年代）：符号主义第二阶段（1990-2000年代）：连接主义第三阶段（21世纪初-至今）：深度学习

1.1人工智能1.1.2人工智能的发展历史第一阶段（1940-1980年代）：符号主义主要事件如下1936年艾伦·图灵提出了图灵机的概念：它是一种理论构想，帮助我们理解和研究计算的本质。它也提供了思考和解决各种计算和智能问题的基础，对计算机和人工智能的发展产生了深远影响。1950年艾伦·图灵提出了“图灵测试”的概念：该测试可以评估一台计算机是否能够表现出与人类智能相媲美的行为。该测试的目的是探讨计算机是否能够模拟人类的思维过程和行为。图灵测试因此成为衡量人工智能研究的重要标准之一。1956年8月，在美国汉诺斯小镇宁静的达特茅斯学院中，约翰·麦卡锡（JohnMcCarthy）、马文·闵斯基（MarvinMinsky）、克劳德·香农（ClaudeShannon）、艾伦·纽厄尔（AllenNewell）、赫伯特·西蒙（HerbertSimon）等科学家正聚在一起，讨论着一个完全不食人间烟火的主题：用机器来模仿人类学习以及其他方面的智能。会议足足开了两个月的时间，虽然大家没有达成普遍的共识，但是却为会议讨论的内容起了一个名字：人工智能。因此，1956年也就成为了人工智能元年。

1.1人工智能1.1.2人工智能的发展历史第一阶段（1940-1980年代）：符号主义1958年弗兰克·罗森布拉特（FrankRosenblatt）和罗伯特·鲍姆（RobertBaum）提出了“感知器”模型，这是一个简单的神经网络模型。这个模型具有输入和输出层，并通过调整权重来学习并对输入数据进行分类，为连接主义奠定了基础。1958年约翰·麦卡锡创