２Ｏ１０耳４月 电 脑 学 习 第２期 人工智能综述 卢妙娜 王润 摘 要：人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为的学科．主要包括计算机实现的智能的原理、制造类似 于人脑智能的计算机．使计算机胄Ｅ实现更高层次的应用。 关键词：人工智能 计算机 知识 中图分类号：ＴＰ１８ 文献标识码： Ａ 文章编号：１００２—２４２２（２０１０）０２－０００３—０２ Ａｎ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ Ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ Ｌｕ Ｍｉａｏｎａ Ｗａｎｇ Ｒｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ｉｓ ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔ ｔｈａｔ ｓｔｕｄｉｅｓ ｈｏｗ ｔｏ ｕｓｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｈｕｍａｎ ｔｈｏｕｇｈｔｓ ａｎｄ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ， ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ， ｎａｄ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｎ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅ１． Ｋｅｙｗｏｒｄ： Ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ １计算机与智能 样的困难。这时，本来对人工智能抱怀疑态度的人提出诸多 熟知的棋王卡斯帕罗夫与ＩＢＭ公司的“深蓝”计算机 苛刻的指责，人工智能的研究一度进入了低潮。 系统进行了六局“人机大战”，结果“深蓝”以３．５比２．５的 然而人们继续探索，认识到人的智能表现在人能学习 总比分获胜。比赛给人们留下了深刻的思考：下棋要求选手 知识，有了知识，能了解、运用已有的知识。智能的核心是思 要有很强的思维能力、记忆能力、丰富的下棋经验，还得及 维，人的一切智慧或智能都来自大脑思维活动，人类的一切 时作出反映，否则一着出错满盘皆输，这显然是个“智能” 知识都是人们思维的产物。要让计算机“聪明”起来，首先 问题。尽管开发“深蓝”计算机的ＩＢＭ专家认为离智能计 要解决计算机如何学会知识，以及如何运用知识的问题。人 算机还相差甚远，但以每秒２１０８步棋的并行的计算速度， 工智能研究的开展应当改变为以知识为中心来进行。此后， 实现了人类智力的计算机上的部分模拟。 以专家知识为基础开发的专家系统在许多领域里获得成 从字面上看，“人工智能”就是用人工的方法在计算机 功，例如地矿勘探专家系统拥有１５种矿藏知识，能根据岩 上实现人的智能，或者说是人们使计算机具有类似于人的 石标本及地质勘探数据对矿产资源进行估计和预测，能对 智能。 矿床分布、储藏量、开采价值等进行推断，制定合理的开采 ２智能与知识 方案，成功地找到了超亿美元的钼矿，显示出较高的水平。 在２０世纪７０年代以后，许多国家都相继开展了人工 专家系统的成功，充分表明知识是智能的基础，人工智 智能的研究，由于当时对实现机器智能理解得过于容易和 能的研究必须以知识为中心来进行。由于知识的表示、利 片面，认为只要一些推理的定律加上强大的计算机就能有 用、获取等研究都取得较大的进展。因而，人工智能的研究 专家的水平和超人的能力。这样虽然也获得一定成果，但问 已解决了许多理论和技术上的问题。 题也跟着出现了，例如机器翻译当时人们往往认为只要用 ３人工智能研究的目标 一部双向词典及词法知识，就能实现两种语言文字的互译， １９５０年英国数学家图灵发表的“计算机与智能”论文 其实完全不是这么一回事。例如，把英语句子“Ｔｉｍｅ ｆｌｉｅｓ 中提出著名的“图灵测试”，让人和机器分别位于两个房 ｌｉｋｅ ａｎ ａ肿ｗ”（光阴似箭）翻译成日语，然后再译回英语， 间，只可通话，不能互相看见。通过对话，如果人的一方不能 竟然成为“苍蝇喜欢箭”。在其它方面也都遇到这样或者那 区分对方是人还是机器，那么就可以认为那台机器达到了 ‘ｖ－ｖ－…ｖ－ｖ－ ‘…‘…‘…ｖ－ ‘…‘… …’…’…－ｖ． … … …’… 模式识别与人工智能，１９９９，１２（２）：２４１—２４４． ［Ｊ】．北京：计算机学报，２０００，２３（７）：７６３—７６７． 【５】王爱民，沈兰荪．图像分割研究综述［Ｊ］．北京：测控技术，２０００， ［９】Ｇ Ｋｕｎｔｉｍａｄ，Ｈ Ｓ Ｒａｎｇａｎａｔｈ．Ｐｅｒｆｅｃｔ ｉｍａｇｅ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ １９（５）：ｌ一５． ＰＣＮＮ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ，Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，Ｍａｙ１９９９，１０（３）：５９１— 【６】罗希平，田捷，诸葛婴，等．图像分割方法综述．合肥：模式识 ５９８． 别与人工智能，１９９９，１２（３）：３００—３１２． ［１０】Ｍａ Ｙｉｄｅ，Ｄａｉ Ｒｏｌａｎ，Ｌｉ Ｌｉｎａ ｅｔａ１．Ｉｍａｇｅ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｅ— ｍｂｒｙｏｎｉｃ ｐｌａｎｔ ｃｅｌｌ ｕｓｉｎｇ Ｐｕｌｓｅ－Ｃｏｕｐｌｄｅ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｃ— 【７】钱志柏．基于模糊聚类和ＰＣＮＮ的图像分割新算法研究［Ｄ】． ｈｉｎｅｓｅ ＳｃｉｅｎｃｅＢｕＵｅｔｉ０ｎ，２００２，４７（０２）：１６７—１７２．（ＳＣＩ） 兰州：兰州大学研究生论文，２００４：６． 【１１】Ｋｅｎｎｅｔｈ Ｒ Ｃａｓｆｌｅｍａｎ．数字图像处理【Ｍ】．北京：电子工业出 【８】王月兰，曾迎生．信息融合技术在彩色图像分割方法中的应用 版社，１９９８ 收稿日期：２０１０—０１一ｌ１ 卢妙娜韩山师范学院外语系高教研究助理研究员（广东，潮州５２１０４１）。 ・ ３ ・ 人类智能的水平。 等。在日常生活各方面以及军事上都有广泛的用途。近年来 迅速发展起来应用模糊数学模式、人工神经网络模式的方 法逐渐取代传统的用统计模式和结构模式的识别方法。 ４．４机器人学 机器人是一种能模拟人的行为的机械，对机器人的研 究经历了三代的发展过程。 图灵为此特地设计了被称为“图灵梦想”的对话。在 这段对话中“询问者”代表人，“智者”代表机器，并且假 定他们都读过狄更斯的《匹克威克外传》。对话内容如 下： 询问者：在ｌ４行诗的首行是“你如同夏日”，你不觉 得“春日”更好吗？ 智者：它不合韵。 询问者：“冬日”如何？它可完全合韵的。 智者：它确是合韵，但没有人愿意被比作“冬日”。 询问者：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节 吗？ 智者：是的。 询问者：圣诞节是冬天的一个日子，我想匹克威克先 生对这个比喻不会介意吧。 智者：我认为您不够严谨，“冬日”指的是一般冬天的 日子，而不是某个特别的日子，如圣诞节。 从上面的对话可以看出，能满足这样的要求。要求计算 机不仅能模拟而且可以延伸、扩展人的智能，达到甚至超过 人类智能的水平，在目前是难以达到的，是人工智能研究的 根本目标。 人工智能研究的近期目标是使现有的计算机不仅能做 一般的数值计算及非数值信息的数据处理，而且能运用知 识处理问题，能模拟人类的部分智能行为。按照这一目标， 根据现行的计算机特点研究实现智能的有关理论、技术和 方法，建立相应的智能系统。 ４人工智能的研究领域 ４．１专家系统 专家系统是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识 系统，目前专家系统是人工智能研究中开展最早，成效最多 的领域。广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工等各方 面。是在特定的领域内具有相应的知识和经验的程序系统， 应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程， 来求解领域内的各种问题，达到或接近专家的水平。 ４．２机器学习 要使计算机具有知识要么将知识表示为计算机可以接 受的方式输入计算机，要么使计算机本身有获得知识的能 力，并在实践中不断总结、完善，这种方式称为机器学习。 机器学习的研究，主要在以下三个方面进行：一是研究 人类学习的机理、人脑思维的过程：二是研究机器学习的方 法以及建立针对具体任务的学习系统。 机器学习的研究是在信息科学、脑科学、神经心理学、 逻辑学、模糊数学等多种学科基础上的。 ４．３模式识别 模式识别是研究如何使机器具有感知能力，主要研究 视觉模式和听觉模式的识别。如识别物体、地形、图像、字体 ・４・ 第一代程序控制机器人。这种机器人要么由设计师将 工作流程编写成程序存储在机器人的内部，在程序控制下 工作；要么是在机器人第一次执行任务之前，由技术人员引 导机器人操作，机器人将整个操作过程一步一步地记录下 来，每一步操作都表示为指令，示教结束后，机器人按指令 顺序完成工作。 第二代自适应机器人。这种机器人配备有相应的感觉 传感器（如视觉、听觉、触觉传感器等），能取得作业环境、 操作对象等简单的信息，并由机器人体内的计算机进行处 理，控制机器人。 第三代智能机器人。智能机器人具有类似于人的智能， 装备了高灵敏度的传感器，因而具有超过一般人的感觉能 力，能对感知的信息进行分析，控制自己的行为，处理环境 发生的变化，完成复杂的任务。而且有自我学习、提高已掌 握知识的能力。 ４．５智能决策支持系统 决策支持系统是属于管理科学的范畴，与“知识一智 能”有着极其密切的关系。８Ｏ年代专家系统在许多方面取 得成功，将人工智能中特别是智能和知识处理技术应用于 决策支持系统，扩大了决策支持系统的应用范围，提高了系 统解决问题的能力，这就成为智能决策支持系统。 ５结束语 人类经过五千年的发展进入了基于知识的知识经济， 人类社会空前地高速发展。知识是智能的基础，知识只有转 化为智能才能发挥作用，知识无限的积累，智能也就将在人 类社会起越来越大的作用，更有人提出：知识经济的进一步 发展将是智能经济。智能经济是基于广义智能的经济。广义 智能包含：人的智能、人工智能以及人和智能机器相结合的 集成智能。可以想象基于广义智能的智能经济将比基于知 识的知识经济具有更高的智能水平，更高更快发展速度。 参考文献 【１】刘明波，段晓军，赵艳．多目标最优潮流问题的模糊建模及内 点解法［Ｊ］．许昌：继电器，１９９９（１４）． 【２】周文华，赵登福．基于模糊控制遗传算法的电力系统最优潮流 【Ｊ】．许昌：继电器，２００１（５）． 【３】白杨．人工神经网络在粮食销售额预测中的应用ｆＪ】．邢台：邢 台职业技术学院学报，２００５（３）． 【４】王春平，王金生，粱团豪．人工智能在洪水预报中的应用【Ｊ】．邢 台：邢台职业技术学院学报，２００５（９）． ［５］陈超．人工智能在制造业中的应用［Ｊ］．邢台：邢台职业技术学 院学报，２００６（１）．