人工智能高級(jí)技術(shù)導(dǎo)論

前言

　　傳統(tǒng)的人工智能（AI）技術(shù)建立在基于符號(hào)表示和推理的經(jīng)典理論之上，包括搜索、歸約和邏輯推理等問題求解的基本方法以及知識(shí)表示的理論和方法。這些技術(shù)已廣泛應(yīng)用于KB（基于知識(shí)的）系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器視覺、機(jī)器人等應(yīng)用領(lǐng)域。作為AI技術(shù)的入門級(jí)或基礎(chǔ)性的課程教材，大多數(shù)AI教科書也都以介紹這些基礎(chǔ)級(jí)技術(shù)為主要內(nèi)容。然而，僅依賴這些基礎(chǔ)級(jí)技術(shù)，并不足以支持高性能應(yīng)用的開發(fā)和運(yùn)行。為此，實(shí)現(xiàn)高性能的高級(jí)技術(shù)得到了深入和持久的研究，首先是興起于20世紀(jì)80年代的KB系統(tǒng)高級(jí)技術(shù)、非單調(diào)推理和軟計(jì)算、基于范例的推理以及關(guān)于時(shí)間和空間的推理，然后是興起于20世紀(jì)90年代的Agent技術(shù)和多Agent協(xié)同工作；進(jìn)入新世紀(jì)后，機(jī)器學(xué)習(xí)的研究與應(yīng)用取得了顯著進(jìn)展，而新一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的技術(shù)基礎(chǔ)及其智能化則成為另一個(gè)研究熱點(diǎn)?！　B系統(tǒng)（狹義地，專家系統(tǒng)）在20世紀(jì)70年代的初步成功導(dǎo)致了80年代初AI工業(yè)化浪潮的興起。但推動(dòng)該浪潮的AI“淘金熱”隨即遭受重大挫折，快速消失了。AI研究者們從中悟出的一個(gè)教訓(xùn)就是：基于知識(shí)的問題求解技術(shù)必須與主流計(jì)算技術(shù)緊密結(jié)合，才有出路；從而導(dǎo)致基于知識(shí)的軟件智能化技術(shù)發(fā)展為AI應(yīng)用研究的主流方向之一?！　B系統(tǒng)多年來的實(shí)踐已經(jīng)證明，使軟件具有基于知識(shí)的問題求解能力或廣義的知識(shí)處理能力，可以作為實(shí)現(xiàn)軟件智能化的有效途徑。然而，傳統(tǒng)KB系統(tǒng)存在嚴(yán)重缺點(diǎn)：?jiǎn)栴}求解能力的脆弱性和不可靠性，這主要源自其只獲取表示事物間現(xiàn)象上關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，使得求解的問題超出經(jīng)驗(yàn)知識(shí)允許的范圍時(shí)系統(tǒng)的處理能力急劇下降。正是這個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)和相關(guān)的其他缺點(diǎn)導(dǎo)致20世紀(jì)80年代初投資開發(fā)的許多KB系統(tǒng)未走出實(shí)驗(yàn)室。

內(nèi)容概要

　　以問題求解、知識(shí)表示、KB（基于知識(shí)的）系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)等關(guān)于人工智能的基礎(chǔ)級(jí)技術(shù)為主要內(nèi)容，但僅依賴這些基礎(chǔ)級(jí)技術(shù)，并不足以支持高性能應(yīng)用的開發(fā)和運(yùn)行。為此，《人工智能高級(jí)技術(shù)導(dǎo)論》從推動(dòng)高性能智能軟件的研究和應(yīng)用角度，對(duì)人工智能的高級(jí)技術(shù)作全面的導(dǎo)論性介紹，包括20世紀(jì)80年代開發(fā)的KB系統(tǒng)高級(jí)技術(shù)、非單調(diào)推理和軟計(jì)算、基于范例的推理、關(guān)于時(shí)間和空間的推理，90年代興起的Agent技術(shù)和多Agent協(xié)同工作，進(jìn)入21世紀(jì)后機(jī)器學(xué)習(xí)研究與應(yīng)用的新進(jìn)展，以及新一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的技術(shù)基礎(chǔ)及其智能化。　　《人工智能高級(jí)技術(shù)導(dǎo)論》將在回顧基于知識(shí)的問題求解技術(shù)的基礎(chǔ)上，介紹這些人工智能高級(jí)技術(shù)，包括研究背景、基本概念和實(shí)現(xiàn)方法，使讀者對(duì)這些技術(shù)有一個(gè)全面和深入的認(rèn)識(shí)，并由此為應(yīng)用和進(jìn)一步研究這些技術(shù)奠定必要的基礎(chǔ)。《人工智能高級(jí)技術(shù)導(dǎo)論》也可供工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第一章 緒論1.1 人工智能研究的發(fā)展1.2 人工智能應(yīng)用研究的發(fā)展趨勢(shì)1.3 基于知識(shí)的軟件智能化技術(shù)1.3.1 知識(shí)處理技術(shù)的深化1.3.2 對(duì)KB系統(tǒng)現(xiàn)狀的反思1.3.3 軟件智能化實(shí)踐1.3.4 開發(fā)人工智能高級(jí)技術(shù)本章小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)第二章 基于知識(shí)的問題求解2.1 知識(shí)表示2.2 問題求解2.2.1 問題求解的基本方法2.2.2 問題求解的組織2.3 KB系統(tǒng)2.3.1 KB系統(tǒng)的一般概念2.3.2 知識(shí)獲取和KB系統(tǒng)開發(fā)2.3.3 KB系統(tǒng)開發(fā)工具和環(huán)境2.4 知識(shí)級(jí)分析2.4.1 表示和知識(shí)2.4.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能分級(jí)2.4.3 知識(shí)級(jí)2.4.4 知識(shí)級(jí)細(xì)節(jié)2.4.5 結(jié)論2.5 符號(hào)推理的高級(jí)技術(shù)2.5.1 基于假設(shè)的推理2.5.2 從屬和辯證……第三章 KB系統(tǒng)的高級(jí)技術(shù)第四章 非單調(diào)推理和軟計(jì)算第五章 基于范例的推理第六章 關(guān)于時(shí)間和空間的推理第七章 機(jī)器學(xué)習(xí)研究與應(yīng)用的新進(jìn)展第八章 Agent技術(shù)和信息基礎(chǔ)設(shè)施智能化第九章 新一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的技術(shù)基礎(chǔ)及其智能化

章節(jié)摘錄

　?。?）理性思維：“思維法則”方法　　該方法關(guān)注考核思維的正確性，即一個(gè)系統(tǒng)若能在其知識(shí)范圍內(nèi)正確行事（推出正確結(jié)論），它就是理性的。古希臘哲學(xué)家亞里士多德是首先試圖嚴(yán)格定義“正確思維”的人之一。他將“正確思維”定義為不能辯駁的“三段論”推理過程：若前提和相應(yīng)的“前提一結(jié)論”規(guī)則都正確，則總能推導(dǎo)出正確結(jié)論。一個(gè)著名的例子是：蘇格拉底是男人，所有男人是凡人；所以蘇格拉底也是凡人。“三段論”是一種典型的思維法則，作為支配人類心智活動(dòng)的論據(jù)結(jié)構(gòu)模式。前述數(shù)理邏輯和形式推理的研究給出了精確描述事物和事物間關(guān)系的符號(hào)結(jié)構(gòu)，使得通過符號(hào)邏輯就可建立起能理性思維的智能系統(tǒng)。可以說專家系統(tǒng)和知識(shí)工程就是這種“思維法則”方法催生的產(chǎn)物。　　這種方法面臨的障礙是難以獲得關(guān)于事物和事物間關(guān)系的完備知識(shí)，即使局限于一個(gè)狹窄的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)。由于缺少完備的知識(shí)，系統(tǒng)將無法解決超出現(xiàn)有知識(shí)范圍的問題。而且面臨真實(shí)世界問題的復(fù)雜性，即使具有解決問題的知識(shí)，如果沒有高效組織推理步驟的方法，也會(huì)耗盡計(jì)算資源而搜索不到解答?！　。?）理性行為：理性智能體方法　　該方法關(guān)注人工系統(tǒng)的智能行為，要求人工系統(tǒng)具有自主行動(dòng)的能力，如感知環(huán)境、做改變環(huán)境的操作、適應(yīng)環(huán)境變化、交換消息、派遣或接收任務(wù)等。稱這種人工系統(tǒng)為智能體（Agent），理性智能體意指智能體能夠通過上述理性思維方法使自己的行動(dòng)獲得最佳結(jié)果，或在面臨不確定環(huán)境時(shí)能獲得最佳的期望結(jié)果。這里，處理不確定性的能力超出了“思維法則”確保思維正確的范疇，因?yàn)樵试S理性智能體在缺乏完備知識(shí)時(shí)做不能確保正確的決策。另外，時(shí)空資源受限時(shí)的快速反應(yīng)能力也是理性的體現(xiàn)，盡管當(dāng)時(shí)認(rèn)為是最合適的反應(yīng)也許事后會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際上不佳甚至錯(cuò)誤。

編輯推薦

《人工智能高級(jí)技術(shù)導(dǎo)論》將在回顧基于知識(shí)的問題求解技術(shù)的基礎(chǔ)上，介紹這些人工智能高級(jí)技術(shù)，包括研究背景、基本概念和實(shí)現(xiàn)方法，使讀者對(duì)這些技術(shù)有一個(gè)全面和深入的認(rèn)識(shí)，并由此為應(yīng)用和進(jìn)一步研究這些技術(shù)奠定必要的基礎(chǔ)?！度斯ぶ悄芨呒?jí)技術(shù)導(dǎo)論》也可供工程技術(shù)人員參考使用。

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