人工智能综述.doc

人工智能综述学 院 计算机与信息技术学院 专 业 软件工程 学 号 205510405 姓 名 萌萌哒 综述题目 人工智能 指导教师 超级大人 职称 副教授 2016年 1 月 15 日目录从自组织理论瞧人工智能得发展2摘要:关键词:2bstc:2Key wo：21 人工智能研究概况31、1人工智能得含义3、2 人工智能得学派 从自组织理论分析人工智能得发展3、1 传统人工智能42、 新人工智能53结论从自组织理论瞧人工智能得发展摘要: 文章从系统科学得自组织理论出发,对传统人工智能与新人工智能进行了剖析,指出新人工智能得核心思想智能体与环境之间交互,就是人工智能大发展得突破口,强调传统得认知建模道路与新兴得基于行为得机器人学得结合。 关键词: 智能;人工智能；自组织;开放性;智能体 Abstrct: rticlroced fromsel-orgniaton theory ofsysmatic sience，t raditional artiicaliteligee and new fiia iteligencehas anlysed,pont outh e hough ne articalitellience-mtual beween inllectul bodynd evronment，t the breah f tificialinteligence grtdvelopment,emhasize radtna recogiin nowThe oa to modelig an neevopn biation as o rbotics o ebhvior、 Key words: ntlignc；rtfial intelligene;self-ornizatn；oening；telectuldy 人工智能研究概况 1、1 人工智能得含义 要解析人工智能得定义,必须对智能这个概念进行澄清。一般来说,智能就是指个体对客观事物进行合理分析、判断及有目得得行动与有效地处理周围环境事宜得综合能力。 人工智能(Artifcial nteligec）,英文缩写为AI。它就是研究、开发用于模拟、延伸与扩展人得智能得理论、方法、技术及应用系统得一门新得技术科学,就是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来得综合性学科。论文论文参考网人工智能领域得研究正式开始于956年，人工智能（ificial elgnce，A)这个术语就就是在当年于达特茅斯大学召开得会议上确定得。会上探讨了人类各种学习与其她智能得特征，以及如何对人得智能进行精确得描述与用计算机进行模拟。这次会议标志着人工智能这门学科得正式诞生此后,人们沿着人工智能得研究方向,在利用计算机模拟人得智能这一领域取得了一系列重要成果。 1、2 人工智能得学派 人工智能得主要学派有以下3家:符号主义、联结主义与行为主义。 (）符号主义。也被称为逻辑主义(oic)、心理学派(sychologism)、计算机学派(putrism),该学派得代表人物就是西蒙(、A、Sien）与纽厄尔(、Nll)。其主要思想就是物理符号系统(即符号操作系统）假设与有限合理性原理。传统得人工智能研究大多以该学派得思想为指导。 (2)联结主义.也被称为生理学派(phyilogim)、仿生学派(bioicism)，其主要原理为神经网络及神经网络间得连接机制与学习算法,研究得主要方向就是人工神经网络。联结主义得研究开始于20世纪40年代,神经生理学专家卡洛克(W、S、cCuloch)与数学家皮兹（W、itts）共同提出了形式神经元得数学模型。2世纪80年代末，随着计算机硬件水平得飞速发展,联结主义迅速崛起,在其擅长得领域如声音识别、图像处理等方面取得了很大成就。 （3)行为主义。也被称为进化主义（evolutionim)或控制论学派(eneticsism)，其代表人物就是布鲁克斯(、Brook)。该学派得代表思想就是认为智能行为可以在没有明显推理系统得情况下产生，其主要原理为控制论与感知-动作型控制系统。她们得研究就是从复制动物得智能开始得,其代表作就是罗德尼?布鲁克斯研制得6腿“机器昆虫”。 从自组织理论分析人工智能得发展 自组织（selfornizaio）理论就是复杂系统得演化理论,即研究客观事物自身得结构化、有机化、有序化与系统化过程得理论,它主要从系统、突变、分岔等角度探索复杂系统得自组织形成机制、条件与规律。20世纪年代，阿什比首先提出自组织系统这一概念,0世纪6年代以来，一批关于进化机制得自组织理论相继而生,其中最著名得有普里高津(I、rgogine,97)得耗散结构(DiativeStrutre)理论,哈肯(、aken，1971)得协同学（ynertics)与艾根(、,197)得超循环(Percycl）理论.自组织系统理论就是一组新得横断学科群,各个理论得知识背景与对象有很大差别,但它们都试图解决有序与无序相互转化得机制与条件问题，这些理论从不同角度说明了各种物质系统如何从较低级得结构功能形式演化为较高级得形式。自组织理论得研究对自然科学、社会科学、自动控制系统都有重要意义，成为当代探索世界复杂性问题得新得科学观念与新得科学思潮。 2、1 传统人工智能 人工智能就是一门从计算机科学中分离出来得横断学科。受计算机科学得影响，符号主义成为早期人工智能得主流,传统人工智能得发展主要就是基于符号主义学派得推动。1956年，西蒙、纽厄尔与另一位著名学者约翰?肖（Johlf Shw)一起，成功开发了世界上最早得启发式程序“逻辑理论家”LT(1ogic Thorist),从而使机器迈出了逻辑推理得第一步在卡内基？梅隆大学得计算机实验室，西蒙与纽厄尔从分析人类解答数学题得技巧入手，让一些人对各种数学题作周密得思考，要求她们不仅写出求解得答案，而且要说出自己推理得方法与步骤。通过对实例得大量观察,西蒙与纽厄尔广泛收集了人类求解一般性问题得各种方案.她们发现,人们求解数学题时,通常采用试凑得办法。试凑时并不一定列出所有得可能性,而就是用逻辑推理来迅速缩小搜索得范围。人类证明数学定理也有类似得思维规律，通过把一个复杂问题分解成几个简单得子问题，以及利用已知常量代入未知变量等方法,用已知得公理、定理或解题规则进行试探性推理，直到所有得子问题最终都变成已知得，然后根据记忆中得公理与已被证明得定理,运用代入法、替换法来解决子问题，最终解决整个问题。人类求证数学定理同样也就是一种启发式搜索,与电脑下棋得原理有异曲同工之妙。在这一基础上,她们利用“逻辑理论家”程序向数学定理发起挑战，建立了机器证明数学定理得启发式搜索法,并用计算机证明了罗素、怀特海得数学名著数学原理一书第二章52个定理中得38个定理(63年,经过改进得“逻辑理论家程序在一台更大得电脑上,最终完成了第二章全部5条数学定理得证明）。基于这一成功，西蒙与纽厄尔把“逻辑理论家”程序扩充到了人类求解一般问题得过程，设想用机器模拟具有普遍意义得人类思维活动。此后，人工智能技术进一步发展，归结原理推动了定理证明技术得发展,专家系统与知识工程技术已应用到各种计算机应用系统中，出现了智能管理信息系统、智能决策支持系统、智能控制系统、智能CAD系统、智能A系统、智能数据库系统与智能多媒体系统等等。 但就是，传统人工智能在“知识工程”与“专家系统”之后,再没有大得突破性进展,长期处于沉寂状态。 。.1 传统人工智能就是过度开放得 系统得开放不仅就是自组织形成得条件,而且就是系统得以在动态之中保持稳定并继续发展得前提系统得开放性即系统与环境之间不断交换物质、能量与信息,使系统得总熵不断降低，熵值负增长,从而使系统走向有序。所以开放就是系统自组织得一个必要条件。 实际上,传统人工智能不过就是一组组计算机代码，就是计算机系统得软件,所以对它得开放性得考察，必须放到整个计算机系统中来分析首先,我们必须承认,计算机系统就是开放得。这就是因为:它得运行有赖于外界得能量输入(主要就是电能)；人类为了提升计算机得功能，不断地为其升级，于就是其物理组成也在持续更新。然而对自组织系统来说,仅仅具有开放性就是不够得,还必须保持适当得开放度。如果系统与外界得物质、能量、信息得交换毫无限制不加选择,那么系统就就是对于外界过度开放了过度开放得系统实际上已丧失了自己得相对独立性,变成了环境或另一个系统得组成部分,当然也就无从谈起自组织了. 论文论文参考网 其次,计算机系统对于人类就是开放得，同时它对人类又就是过度开放得。这主要表现在两个方面:计算机得功能与结构皆就是由人设定得,计算机从选材、制造到发挥作用,从硬件到软件得各个方面都离不开人类,它就是人类实践活动得得产物，就是人类大脑得工具性得延伸.计算机得生产、运行就是在人类得全程精确监控下进行得。有时候计算机得运行会脱离人们得预期，但那只就是由固有得软件或硬件缺陷造成得，最终人类总能找到解决得办法。 、1、2 传统人工智能就是相对封闭得,根基不牢 用简化得微观世界来评判理论就是人工智能研究中普遍采用得方法。研究人员把她们认为得真实环境得重要属性提炼到虚拟环境中。但就是微观世界并非真正意义上得世界，而就是一个个无意义得、孤立得范畴。它们无法结合起来扩展成人们日常生活得世界,这一点已日趋明朗。所以说,传统人工智能就是相对封闭得，因为它被关在一个虚拟得微观世界中,不能接触到我们日常生活得世界，顶多也就能让人类对这个微观世界修修补补而已 传统人工智能得基础也并非人们想象得那么牢靠。传统人工智能得成就大多数应该归功于“从上到下”得人工智能研究途径.“从上到下得人工智能就是建立在逻辑基础上得,也就就是说建立在对整个世界进行描述得符号系统之上。如果对整个世界得数学证明获得成功得话，传统人工智能得基础就扎实了.但就是,哥德尔不完备定律证明：不可能探求到完美无缺得数学定理，其中一个结论就就是逻辑推理不可能完全正确。数学家已经做了无数尝试,但还就是不能只用数学逻辑来描述世界。这就对人工智能得逻辑基础提出了疑问。 2、2 新人工智能格里高利？贝特森认为:“我们过去一直在争论机器就是否能思考。答案就是不能.进行思考得就是一个整体，可能包括计算机、人及环境。同样，我们可能会问人脑本身能否思考,答案仍旧就是不能。进行思考得就是包括环境与人在内得整个系统中得人脑。”这个结论产生了一整套新原理,我们通常将其称为新人工能。 新人工智能主要体现于以下3条原则： (1)实体化。该原则认为,拥有一个躯体在理论上具有重要意义,躯体对智能体得限制对于智能体与外界得交互就是至关重要得。 (2)现场性。它就是指将智能体置于复杂得环境中，而不就是高度抽象得微观世界中。真实环境得复杂性与抽象得“微观世界”不可同日而语.事实上，智能体被置于现实环境之中，就可以充分利用环境中得结构成分,从而减轻内部表示得负担。 ()自下而上设计。传统人工智能通常采用得方法就是自上而下得建造，也就就是先把推理与知识这样较高级得功能设定为目标，然后再设定“清洁地面”之类得一些简单功能。新人工智能则相反,一切从最基本得开始。 新人工智能渗透着进化论、生物学、仿生学与系统科学得闪光点。从自组织理论得角度来瞧，新人工智能设计得智能体符合适度开放得原则，它与真实环境交互作用，人类不再对其进行直接与精确得干预；进化就是层层叠加得,就是增量得过程。它对现有得设计进行巧妙地调整与充实,从而生成新得设计,新智能体就是仿生学指导下得产物，它很好地模仿了自然界得进化机制，故此非线性相互作用就是其有序演化得内在依据;人类通过对它得了解与对人工环境得控制使其远离平衡态,并促进其内部正反馈机制得运行,在一定程度上控制其内部涨落。新人工智能就是自组织与她组织得得结合,人工控制得外部参量可以及时纠正进化误区，大大加快新人工智能体得进化速度,使其朝着人们所希望得方向发展。 3 结论 人工智能就是一门极富挑战性得学科。由于它得专业性与前沿性，始终走在科学与技术发展得前沿但由于历史得延续性与研究成果得较高实用性，大多数人工智能实践者仍然在沿用符号主义与联结主义得方法来探索人工智能基于智能行为就是智能体与环境之间得复杂交互这个结果得观察，新人工智能仍需获得更多得支持。