人工智能與專家系統(tǒng)

內(nèi)容概要

本書比較全面地介紹了人工智能的原理及應(yīng)用，全書共分9章內(nèi)容，分別介紹了AI基本概念及其發(fā)展?fàn)顩r、AI數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、知識表示方法、確定性推理方法、不確定推理、狀態(tài)空間搜索、機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。每章給出了一定量的例題和習(xí)題，供學(xué)生練習(xí)使用。各章對原理的敘述力求概念清晰、表達(dá)準(zhǔn)確，突出理論聯(lián)系實(shí)際，富有啟發(fā)性，易于理解。
本書可作為高等院校計算機(jī)、智能科學(xué)、自動化、電子、通信和管理等專業(yè)研究生和高年級本科生的教材和參考書。本書內(nèi)容對從事人工智能、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)領(lǐng)域研究的科技人員具有良好的參考價值。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
 1.1 人工智能的定義
 　1.1.1 什么是人工智能
 　1.1.2 人工智能與人類智能
 1.2 人工智能的發(fā)展概括
 1.3 人工智能的研究途徑及方法
 1.4 人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
第2章 人工智能的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
 2.1 謂詞邏輯
 2.1.1 謂詞基本概念
 2.1.2 謂詞公式
 2.1.3 謂詞公式的解釋
 2.1.4 謂詞公式的性質(zhì)
 2.2 概率論
 2.2.1 隨機(jī)現(xiàn)象
 2.2.2 樣本空間與隨機(jī)事件
 2.2.3 事件的概率
 2.4.4 事件的獨(dú)立性
 2.3 模糊理論
 2.3.1 模糊性
 2.3.2 模糊集與隸屬函數(shù)
 2.3.3 模糊集的表示及運(yùn)算
 2.3.4 模糊集的水平截集
 2.3.5 模糊度和模糊數(shù)
 2.3.6 模糊關(guān)系及其合成
 2.3.7 模糊變換
　2.4 粗糙集理論
　 2.4.1 粗糙集的基本概念
　 2.4.2 粗糙集在知識發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用
　 本章小結(jié)
 　課后練習(xí)題
第3章　知識表示方法
第4章　確定性推理
第5章　不確定推理方法
第6章　狀態(tài)空間搜索
第7章　機(jī)器學(xué)習(xí)
第8章　專家系統(tǒng)
第9章　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：第1章  緒論人工智能（Artificial Intelligence，英文縮寫為AI），也稱機(jī)器智能，是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，主要研究用人工的方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能?！叭斯ぶ悄堋边@一術(shù)語最初是在1956年的達(dá)特茅斯(Dartmouth)夏季學(xué)術(shù)討論會上被提出的。它是計算機(jī)科學(xué)、控制論、信息淪、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來的一門綜合性前沿學(xué)科。從計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā)，人工智能是研究如何制造智能機(jī)器或智能系統(tǒng)來模擬人類智能活動的能力，以延伸人類智能的科學(xué)。本章將對人工智能學(xué)科做一個簡單的介紹，包括人類智能與人工智能的基本概念，以及其與計算機(jī)的關(guān)系，并簡單介紹人工智能的發(fā)展概況及研究方法，最后介紹人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域。1.1  人工智能的定義1.1.1  什么是人工智能“人工智能”一詞最早是在1956年提出的，當(dāng)時人稱人工智能之父的麥卡錫(J. McCarthy)組織了一次達(dá)特茅斯（Dartmouth）人工智能夏季研討會，將許多對機(jī)器智能感興趣的專家學(xué)者聚集在一起，就人工智能的可行性和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了一個月的討論。此后，這個領(lǐng)域就被命名為“人工智能”。目前，人工智能的研究雖然已走過了半個多世紀(jì)的歷程，但至今尚無統(tǒng)一嚴(yán)格的定義。顧名思義，所謂人工智能就是利用人工的方法在機(jī)器（計算機(jī)）上實(shí)現(xiàn)的智能，或者說是人們用機(jī)器模擬人類的智能。由于人工智能是在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的，因此又可稱為機(jī)器智能。最簡單地說，用計算機(jī)來表示和執(zhí)行人類的智能活動就是人工智能，沒有計算機(jī)的出現(xiàn)，人工智能就無法得到應(yīng)用。1.1.2人工智能與人類智能既然人工智能所研究的是用計算機(jī)模擬人類智能，那先看看什么是人類智能，它們之間又有什么區(qū)別。所謂人類智能，就是人類具有的智力和行為能力，而這種智力和行為能力使以知識為基礎(chǔ)的。作為機(jī)器思維的人工智能與作為人類思維的人類智能，兩者之間的區(qū)別主要表現(xiàn)如下：(1)人類智能的物質(zhì)載體是人腦，人工智能的物質(zhì)載體則是計算機(jī)。(2)人腦的活動，是按照高等生物的高級神經(jīng)活動規(guī)律進(jìn)行的；而計算機(jī)則是按照機(jī)械的、物理的和電子的活動規(guī)律進(jìn)行的。二者的差別不是程度上的差別，而是本質(zhì)上的差別。(3)人類認(rèn)識世界和改造世界的活動是有目的、能動的，在與外部環(huán)境的物質(zhì)、能量和信息交換過程中，能夠根據(jù)環(huán)境的變化不斷調(diào)整自身，具有適應(yīng)性。而人工智能是無意識、無目的的，沒有主觀能動性和適應(yīng)性，只能按照人為制定的程序運(yùn)行，機(jī)械地模擬人的智力活動，卻毫不理解這一活動，更不會提出新問題、研究新問題、解決新問題。(4)人類智能或人類的認(rèn)識能力，只是人類意識的一個因素。人的認(rèn)識的產(chǎn)生和形成不只是人的認(rèn)識能力所致，還包括情感、情緒、意志及性格等因素的綜合作用。人工智能則是對人的認(rèn)識能力的一部分:邏輯、理性的模擬，不具備其他因素。人的心理活動或者是認(rèn)知的過程和計算機(jī)相比有很大的不同。簡言之，人類智能的局限性正是人工智能的優(yōu)越性所在，人工智能的局限性正是人類智能的優(yōu)越性，二者是互補(bǔ)互動的。1.2  人工智能的發(fā)展概括“人工智能(Artificial Intelligence)”這個名詞最早是在達(dá)特茅斯會議上提出的。從此以后，人工智能作為一個專業(yè)名詞登上了計算機(jī)科學(xué)界的舞臺。從它的歷史發(fā)展來看，大致分為孕育期、形成期、發(fā)展期及穩(wěn)定增長期四個階段。1．孕育期（1956年之前）人類智慧發(fā)展到一定程度時，自然而然想到利用機(jī)器來代替部分人類的腦力勞動，將人類智力的反饋結(jié)果轉(zhuǎn)移到機(jī)器上，這種想法對于人工智能早期的發(fā)展有重要影響。其中對人工智能的產(chǎn)生和發(fā)展有重要影響的重要研究及貢獻(xiàn)如下：公元前，哲學(xué)家亞里士多德(Aristotle)在他的名著《工具論》中提出了形式邏輯的一些主要定律，其中的三段論至今仍是演繹推理的基本依據(jù)。16世紀(jì)，英國哲學(xué)家培根(F．Bacon)系統(tǒng)地提出了歸納法，對人工智能轉(zhuǎn)向以知識為中心的研究產(chǎn)生了重要影響。17世紀(jì)，德國數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家萊布尼茨(G.W. Leibniz）在加法器的基礎(chǔ)上發(fā)展并制成了進(jìn)行全部四則運(yùn)算的計算器。他還提出了邏輯機(jī)的設(shè)計思想，即通過符號體系，對對象的特征進(jìn)行推理，這種“萬能符號”和“推理計算”的思想是現(xiàn)代化“思考”機(jī)器的萌芽。1854年，英國邏輯學(xué)家布爾(G. Boole)建立并發(fā)展了命題邏輯。到了19世紀(jì)末期，弗雷治(Frege)提出用機(jī)械推理的符號表示系統(tǒng)，從而發(fā)明了大家現(xiàn)在熟知的謂詞演算。20世紀(jì)30年代和40年代的智能界，發(fā)生了兩件重要的事情:數(shù)理邏輯和關(guān)于計算的新思想。以維納( Wiener)、弗雷治(Frege)、羅素(B. A. Russell)及懷特赫德(A. N. White-head)等為代表，在計算機(jī)出現(xiàn)以前，邏輯推理的公式就為人們建立了計算與智能關(guān)系的概念。丘奇(Church)、圖靈和其他人提供了形式推理概念與隨后發(fā)明的計算機(jī)之間的聯(lián)系。值得一提的是，1936年圖靈提出的一種理想計算機(jī)的數(shù)學(xué)模型:圖靈機(jī)，為電子計算機(jī)的問世做出了重大貢獻(xiàn)。1946年，由美國數(shù)學(xué)家莫克利(J. W. Mauchly)和?？绿?J．P．Eckert)制造出了世界上第一臺電子數(shù)字計算機(jī)ENIAC。這項(xiàng)重要的研究成果為人工智能的研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，對全人類的生活影響至今。可見，人工智能的產(chǎn)生和發(fā)展絕不是偶然的，它是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，是歷史賦予科學(xué)工作者的一項(xiàng)光榮而艱巨的使命，客觀上的條件已經(jīng)基本具備。

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《人工智能與專家系統(tǒng)》由西安交通大學(xué)出版社出版。

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