人工智能基础:数据模型与发展历程

1 下载量 103 浏览量 更新于2024-06-30 收藏 148KB DOCX 举报
"本资源主要介绍了人工智能的概述以及数据模型的重要性,涵盖了人工智能的定义、发展、学派、应用领域以及对人类社会的影响,并特别强调了数据模型在人工智能中的关键地位。" 在人工智能领域,数据模型是核心组成部分之一。数据模型是理解和处理数据结构的方式,它描述了数据的组织形式、关系和操作,对于构建智能系统至关重要。在人工智能系统中,数据模型帮助机器学习算法理解、存储和处理大量的信息,以实现类似于人类的决策和推理过程。 1.1.1 人工智能的定义和发展 人工智能最初在1956年的达特茅斯会议上被正式提出,其定义随着科技的进步而不断演变。它旨在通过计算机模拟或增强人类智能,使机器能够执行通常需要人类智能才能完成的任务。早期的人工智能研究主要集中在规则系统和逻辑推理,后来发展到机器学习、深度学习等现代技术。近年来,人工智能的发展速度加快,特别是在图像识别、自然语言处理、自动驾驶等领域取得了显著成就。 1.1.2 数据模型的重要性 数据模型在人工智能中的作用不可忽视。它不仅是存储和检索数据的基础,更是训练和优化AI模型的关键。例如,神经网络模型依赖于复杂的数据结构来表示现实世界,这些数据模型允许算法从大量数据中学习模式和规律。数据模型的设计直接影响到算法的效率和准确性,因此,建立高效、灵活且能够反映实际问题本质的数据模型是人工智能研究的核心挑战之一。 人工智能的研究和应用领域广泛,包括语音识别、计算机视觉、机器翻译、机器人控制、智能推荐系统等。这些领域的进步都离不开数据模型的创新和优化。例如,深度学习中的卷积神经网络(CNN)就是一种基于特定数据模型的图像处理技术,它能有效地识别图像特征。 人工智能对人类社会产生了深远影响。一方面,它提高了生产效率,降低了人力成本,推动了各行各业的数字化转型;另一方面,它也引发了对就业、隐私和伦理的讨论。随着人工智能的持续发展,未来的智能制品将会更加智能化,可能在更多的领域超越人类智能,为社会带来更大的变革。 人工智能的未来将更加多元化,结合生物工程技术途径,如人工生命科学,将进一步推动人工智能的发展。这不仅会催生出更高级别的智能产品和服务,也将对科学研究、经济建设和社会生活产生深远影响。因此,对人工智能的深入理解和持续探索将是21世纪科技进步的重要驱动力。
2023-02-27 上传
课题: 人工智能第1讲 人工智能概述、数据模型 教学内容: 人工智能的概念和进展。 人类智能与人工智能。 人工智能的学派及其争辩。 人工智能的研究和应用领域。 人工智能对人类的影响。 重点:数据模型 第一章 绪论 工智能1人工智能概述、数据模型全文共14页,当前为第1页。从1956年正式提出人工智能学科算起,40连年来,取得长足的进展,成为一门普遍的交叉和前沿科学。总的说来,人工智能的目的就是让运算机这台机械能够象人一样试探。若是希望做出一台能够试探的机械,那就必需明白什么是试探,更进一步讲就是什么是智慧。什么样的机械才是智慧的呢?科学家已经作出了汽车,火车,飞机,收音机等等,它们仿照咱们身体器官的功能,可是能不能仿照人类大脑的功能呢?到目前为止,咱们也仅仅明白那个装在咱们天灵盖里面的东西是由数十亿个神经细胞组成的器官,咱们对那个东西知之甚少,仿照它或许是天下最困难的情形了。  当运算机出现后,人类开始真正有了一个能够模拟人类思维的工具,在以后的岁月中,无数科学家为那个目标尽力着。此刻人工智能已经再也不是几个科学家的专利了,全世界几乎所有大学的运算机系都有人在研究这门学科,学习运算机的大学生也必需学习如此一门课程,在大家不懈的尽力下,此刻运算机似乎已经变得十分伶俐了。例如,1997年5月,IBM公司研制的深蓝(Deep Blue)运算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫(Kasparov)。大家或许不会注意到,在一些地方运算机帮忙人进行其它原来只属于人类的工作,运算机以它的高速和准确为人类发挥着它的作用。人工智能始终是运算机科学的前沿学科,运算机编程语言和其它运算机软件都因为有了人工智能的进展而得以存在。  人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的冲破--人工生命的提出,不仅意味着人类试图从传统的工程技术途径,而且将开辟生物工程技术途径,去进展人工智能;同时人工智能的进展,又将作为人工生命科学的重要支柱和推动力量。能够预言:人工智能的研究功效将能够创造出更多更高级的智能"制品",并使之在愈来愈多的领域超越人类智能;人工智能将为进展国民经济和改善人类生活作出更大奉献。 人工智能的概念和进展1.1.1 人工智能的概念  国际上人工智能研究作为一门科学的前沿和交叉学科,但像许多新兴学科一样,人工智能至今尚无统一的概念。要给人工智能下个准确的概念是困难的。人类的许多活动,如解算题、猜谜语、进行讨论、编制计划和编写运算机程序,乃至驾驶汽车和骑自行车等等,都需要"智能"。若是机械能够执行这种任务,就可以够以为机械已具有某种性质的"人工智能"。  不同科学或学科背景的学者对人工智能有不同的理解,提出不同的观点,人们称这些观点为符号主义(Symbolism)、连接主义(Connectionism)和行为主义(Actionism)等,或叫做逻辑学派(Logicism)、仿生学派(Bionicsism)和生理学派(Physiologism)。另外还有运算机学派、心理学派和语言学派等。咱们将在节中综述他们的主要观点。这里,咱们结合自己的理解来概念人工智能。这些概念是比较狭义的。   概念1 智能机械(intelligent machine)  能够在各类环境中自主地或交互地执行各类拟人任务(anthropomorphic tasks)的机械。  例子1:能够模拟人的思维,进行博弈的运算机。1997年5月11日,一个名为"深蓝"(Deep Blue)的IBM运算机系统战胜那时的国际象棋世界冠军盖利.卡斯帕罗夫(Garry Kasparov)。   例子2:能够进行深海探测的潜水机械人。  例子3:在星际探险中的移动机械人,如美国研制的火星探测车。  概念2 人工智能  斯坦福大学的Nilsson提出人工智能是关于知识的科学(知识的表示、知识的获取和知识的运用),本书中第一从学科的界定来概念:  ·人工智能(学科)是运算机科学中涉及研究、设计和应用智能机械的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机械来仿照和执行人脑的某些智能功能,并开发相关理论和技术。  从人工智能所实现的功能来概念:  ·人工智能(能力)是智能机械所执行的通常与人类智能有关的功能,如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、试探、计划、学习和问题求解等思维活动。 工智能1人工智能概述、数据模型全文共14页,当前为第1页。 1.1.2 人工智能的起源与进展  人工智能的进展是以硬件与软件为基础。它的进展经历了漫长的进展历程。人们从很早就已开始研究自身的思维形成,早在亚里士多德(公元前384-322年)在着手解释和编注他称之为三段论的演绎推理时就迈出了向人工智能进展的初期步伐,能够看做为原始的知识表达规范。 亚里士多德(公元前384-322年)   什么是三段论?三段论是以真言判断为其前提的一种
2023-06-02 上传
人工智能概述全文共3页,当前为第1页。人工智能概述全文共3页,当前为第1页。人工智能 人工智能概述全文共3页,当前为第1页。 人工智能概述全文共3页,当前为第1页。 人工智能是20世纪50年代中期兴起的一门新兴边缘科学,它既是计算机科学分支,又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互参透而发展起来的综合性学科。人工智能又称智能模拟,是用计算机系统模仿人类的感知、思维、推理等思维活动。它研究和应用的领域包括模拟识别、自然语言理解与生成、专家系统、自动程序设计、定理证明、联想与思维的机理、数据智能检索等。例如,用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策;模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统;机械手与机器人的研究和应用等。 一、人工智能发展史 50年代人工智能兴起,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用问题、求解程序LISP表处理语言等。但由于消解法推理能力的有限,以及机器翻译等的失败,使人工智能走入低谷。 60年代末到70年代,专家系统出现,使人工智能研究出现新高潮。并且1969年成立了国际人工智能联合会议。 80年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了很大发展。日本1982年开始了"第五代计算机研制计划",即"知识信息处理计算机系统KIPS",其目的的是使逻辑推理达到数值运算那么快。 80年代末。神经网络飞速发展。1987年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣告了这一科学的 诞生。 90年代,人工智能出现新研究高潮由于网路技术特别是国际互联网技术的发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。 二、人工智能的优越性 人工智能概述全文共3页,当前为第2页。人工智能概述全文共3页,当前为第2页。人工智能作为本世纪中叶新崛起的、综合性最强的新兴前沿科学,它涉及非常广泛的学科领域,它也可以同各门科技成果相结合,形成独立的综合性智能科学体系。在当代新的科学技术革命浪潮中,它愈来愈显示出强大的生命活力,具有无限广阔的发展前景。 人工智能概述全文共3页,当前为第2页。 人工智能概述全文共3页,当前为第2页。 1.人工智能是人类智能的必要补充。人工智能是随着科学技术的发展,在人们创造了各种复杂的机器设备,大大延伸和扩展了自己的手脚功能,迫切需要相应地延伸思维器官和放大智力功能的情况下,产生发展起来的。它是机器进化的结果,也是人类智能的物质化。它和人脑功能相互联系、相互促进,使人类的认识范围不断地向微观和宏观两极扩展,使人能通过间接方式达到对事物更深层次的本质的认识,使意识的内容得到极大丰富和增长。它已成为人类科学认识和社会实践活动不可缺少的技术"助手"。 中国科学院吴文俊在机器证明方面取得的成果,引起了国内外学术界的重视。他在这个领域内找到了一个快速判定过程,将几何问题表示为代数问题,于1977年证明了初等几何主要一类定理证明可以机械化。后又于1978年证明了初等微分几何中主要一类定理证明可以机械化,而且找到了实现机械化证明切实可行的方法。1980年,他只用了几十个小时就在一台微型机上得出一个不算简单的新定理。吴文俊的工作对人工智能有两点启发:一是强调在人工智能研究中从机器模拟人的求解目的转向讨论机器求解问题的方法;二是使人们重新注意定理证明技术在实际中的具体应用,特别是在实现信息检索机械化中的重要作用。 2.人工智能开辟了人类智力解放的道路。人工智能预示着第三次工业革命的到来,成为改变社会生活面 三、发展前景 3.1 人工智能的发展趋势 加强对人脑科学工业领域的应用,深入调研分析,掌握人工神经网络、机器人、新型人工智能产品等的发展和应用,整合现有资源,形成一些这方面的国家级或省级的技术中心和人工智能概述全文共3页,当前为第3页。人工智能概述全文共3页,当前为第3页。实验室,推动人工智能关联技术在医疗、工业、三网联合等方面快速发展。 人工智能概述全文共3页,当前为第3页。 人工智能概述全文共3页,当前为第3页。 人工智能的飞速发展,使越来越多的具有智能的机器进入了人类的生活,并且在人类生活中扮演着重要的角色。它们比血肉之躯的脆弱人类更灵活,甚至在智力的某些方面,它们已经超过了我们。机器宠物、智能电脑游戏、深海机器人、汉字识别系统、语音识别系统,这些智能机器让我们惊觉。 未来人工智能技术将进一步推动关联技术和新兴科技、新兴产业的深度融合,推动新一轮的信息技术革命,其人工智能技术将成为我国经济结构转型升级崭新的支撑点。 3.2 智能控制的发展趋势 智能控制的应用领域已从工业生产渗透到生物、农业、地质、军事、空间技术、医疗、环境科学、社会发展等众多领域,在世界各国的高技术研究发展计划中有着重要的地位。由于这些任务的牵引,相信智能控制必将在控制理论的