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1、第四講：人工智能與知識工程 4.1 智能的概念和定義 4.2 人工智能的內涵和概念的演化 4.3 人工智能在生產力發(fā)展過程中的作用和關系 4.4 人工智能的發(fā)展進程及涉及領域和層次關系 4.5 知識的表達（模型和語言） 4.6 知識的獲?。C器學習） 4.7 知識的處理（機器推理） 4.8 知識庫及其管理系統(tǒng) 4.9 從經典人工智能到知識工程專家系統(tǒng),4.1 智能的概念和定義 （1）“智能” 釋義 1）牛津現代高級英語詞典的解釋：“Intelligence is the power of learning，understanding and reasoning”。 2）Albus 的“系統(tǒng)智
2、能”觀點：“The intelligence of a system is its Knowledgeable helmsman of behavior”。 （2）智能概念的定義之一 智能就是系統(tǒng)在不確定環(huán)境下，為了恰當地行動，針對特定的目標而有效地獲取信息（知識），處理信息（知識）和利用信息（知識），從而成功地達到目標的能力,（）關于“智能” 的分類,4.2 人工智能的內涵和概念的演化 （）基本內涵 狹義的觀點：人工智能是研究如何用機器來模擬，延伸和擴展人的智能的一門技術科學 廣義的觀點：人工智能是多學科交叉形成的邊緣學科，研究運用各種人造系統(tǒng)方法來模擬自然智能系統(tǒng)，包括模擬自然智能系統(tǒng)的宏
3、觀外在功能和行為表現（如思維，推理，下棋，學習等），以及模擬自然智能系統(tǒng)的微觀組織結構和控制機理（如神經元和神經網絡的結構，激勵和反饋機制等） 廣義且概括的定義：人工智能是自然科學與社會科學交叉形成的邊緣學科，主要研究如何以各種人造系統(tǒng)技術和工具模擬自然智能系統(tǒng)的理論方法和實現技術,（）兩種有代表性的定義 ）AI is the study of the mechanisms underlying intelligent behavior through the construction and evaluation of artifacts that attempt to enact thos
4、e mechanism.（George F. Luger, Artificial Intelligence: Structures and Strategies for Complex Problem Solving, p.781） ）Intelligence is any strategy for advancing the interests of the individual organism through its action upon its environment. (V. Babovic, Emergence, Evolution and Intelligence, p.258
5、),4. 人工智能在生產力發(fā)展過程中的作用和關系,圖1 從人類勞作方式的沿革看工具、機械化與智能化的關系,,,4.4人工智能的發(fā)展進程及涉及領域和層次關系 圖3 人工智能發(fā)展進程中的浪潮波動,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1950,1960,1970,1980,1990,2000,2010,2020,神經網,,,,,,弱方法 啟發(fā)式搜索,產生式系統(tǒng) 專家系統(tǒng),分布式系統(tǒng) 知識工程,神經網,綜合集成 自主智能化,圖3 人工智能的研究領域和層次關系,4.5 知識的表達（模型和語言） 四種類型的知識模型 （）邏輯心理模型 ）一階謂詞邏輯模型；
6、）產生式規(guī)則模型； ）語義網絡模型；）框架結構模型 （）定性物理模型 （）可視知識模型 ）描述知識的形態(tài)；）解釋知識的含義 實體:pp，意義mp，關系R. （）人工神經網絡模型 Prolog, Lisp, and others.,4. 知識的獲?。C器學習） （）狹義的知識獲取 把已有的知識（事實，經驗，規(guī)則等）從知識源中總結提煉出來，并轉換成某種形式的表達 （）廣義的知識獲取 在人工知識獲取的基礎上，通過機器學習，自動或半自動地產生并獲取新的知識，其中包含了知識發(fā)現,4.7 知識的處理（機器推理） 推理方法和控制策略 （）三段論：大前提；小前提；結論 （）歸納推理：簡單枚舉法；類比推理 （）
7、演繹推理：正向演繹推理；逆向演繹推理；雙向聯(lián)合演繹推理 （）不精確推理：模糊推理等 （）非單調性推理,4.8 知識庫及其管理系統(tǒng) （）知識庫：將獲取的知識以一定的形式進行存儲和管理，從而構成智能系統(tǒng)的基礎 （）知識庫管理系統(tǒng)的目的 ）實現知識共享 ）保持知識的相對獨立性 知識庫的邏輯結構發(fā)生變化時并不影響應用程序的改變 ）保持知識的完整性 保證知識庫中數據的正確性，有效性和相容性,4.9 從經典人工智能到知識工程專家系統(tǒng) （）人工智能從實驗室走向工程應用 （）專家系統(tǒng)得到迅速發(fā)展的原因 ）能夠解決實際工程問題的周密性和獨特性； ）對應用領域的發(fā)展產生巨大的促進作用； ）能夠獲得巨大的經濟效益和或社會效益 （）專家系統(tǒng)的三大特點 ）啟發(fā)性：運用規(guī)范的專門知識和知覺的評判知識進行問題求解；）透明性：不需要了解系統(tǒng)結構，可和專家直接交往，了解其知識內容和推理思路；）靈活性：可不斷進行知識更新，增強解決問題的能力,（）專家系統(tǒng)的基本結構,（）面向工程應用的專家系統(tǒng),走向 網絡時代的 大成智慧工程！,
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