Transcript Artificial Intelligence

Artificial
Intelligence
B91901145
電機三
朱浩瑋
Outline
What is AI?
The history of AI
Overview of AI
application areas
What is AI?
Elaine Rich: AI is the study of techniques for
solving exponentially hard problems in
polynomial time by exploiting knowledge about
the problem domain.
Elaine Rich and Kevin Knight: AI is the study
of how to make computers do things at which, at
the moment, people are better.
Douglas Baker: AI is the attempt to make
computers do what people think computers
cannot do.
What is AI? (Cont’d)
利用電腦技術去模擬人類腦部的思考運作，
使電腦能夠有智慧地瞭解(Understand)與理
解(Perceive)事物，並經由推理過程而導出
結果的一種科技應用技術
AI的特色
1. 啟發式的推理能力
(heuristic)
2. 有表達知識的能力
3. 可以容忍錯誤，不完整的
數據仍可處理
4. 自動學習的能力
AI的研究途徑
1. 生理學途徑
採用仿生學的方法，模擬動物和人的感官以及大腦的
結構和機能，製成神經元模型和腦模型
2. 心理學途徑
應用實驗心理學方法，總結人們思維活動的規律，用
電腦進行心理模擬
3. 工程技術途徑
研究怎樣用電腦從功能上模擬人的智能行為
AI的架構
Input
外界刺激
Processing
Output
推理、學習
反應
判斷、思考
解決問題
模組化
公式化
History of AI -1
1950年，圖靈（Alan Turing）提出了圖靈
實驗，藉以判斷一台電腦是否具有人工智
能。
為了通過測試，電腦必須努力的方向：
自然語言處理、知識表達、自動推論、機器學習
Turing Test
See me
History of AI -2
第一個發展時期（1956 - 1970）：發展期
許多早期人工智慧系統均在此時期萌芽
1956年夏，Dartmouth Computer Conference開創了
人工智慧的第一個發展时期
1956年，Newell，Shaw和Simon完成了一個自動證明
數學定理的程式Logic Theorist
1956年，Samnel研製了一個自動學習的西洋棋程式
History of AI –3
第二個發展時期（70年代）：成功期
在此時期，許多重要的專家系統被發展出來。
70年代中期，Feigenbaum提出了知識工程的概念，人
工智慧進入了第二個發展時期
知識工程分為三個部份：
知識獲取：研究怎樣有效地獲得專家知識
知識表示：研究怎樣將專家知識表示成在電腦内易於儲存使用
的形式
知識利用：研究怎樣利用已得到恰當表示的專家知識去解決具
體領域内的問題
History of AI –4
第三個發展時期（80年
代 -）：衝擊期
人們開始將人工智慧知識予以
商業化。
這個時期的研究重點：研究能
在動態、不可預測的環境中自
主、協調工作的系統，這種系
統被稱為Agent。
Overview of AI application areas
1. Game Playing
2. Automated Reasoning and
Theorem Proving
3. Expert Systems
4. Natural Language
Understanding and Semantic
Modeling
Overview of AI application areas
(Cont’d)
5. Planning and
Robotic
6. Machine Learning
7. Neutral Nets and
Genetic Algorithms
8. Intelligent Agent
9. Computer Vision
Game Playing
西元1997在電腦科學發展史上，是
個重要的年代，IBM所設計的電腦
深藍(Deep Blue)以兩勝一敗三和的
戰績擊敗了人類西洋棋王Garry
Kasparov
Game Playing (cont’d)
在西洋棋中，平均每次移
動都有35種可能的下法
平均每盤棋每人要下50手
所以如果要能檢查整個棋
勢的樹，要檢查範圍為35
的100次方－不實際！
解決方案：Heuristic
Search
Game Playing – Heuristic
Search
An Example of tic-tac-toe :
Game Playing – Heuristic
Search (Cont’d)
Expert Systems -1
當我們賦予它某一領域的專家知識時，它
便能模仿人類專家去求解問題並提供最適
當的意見
一個專家系統由知識庫(knowledge base)和
推論引擎(inference engine)等機構所組成。
Expert Systems -1
Architecture of a typical expert system:
Knowledge – base
editor
User
User
interface
Inference engine
Explanation
subsystem
General
Knowledge-base
Case-specific
data
Expert Systems – 知識庫
電腦能在推論之前，必須要有足夠的知識，
先定義和人類一樣的基本概念
例如深藍能贏棋王，主要得力於強大的運
算能力和海量的儲存空間，儲存空間當然
就是存應有的資料
Expert Systems – 推論功能
推論功能簡單的說，就是讓電腦能做自我
判斷的意思。比如說，有兩句敘述句為
「小明的爸爸是大華」，「大華的爸爸是
老王」，則可推論出「小明的爺爺是老王」
Expert Systems (Cont’d)
可以幫助專家做事業性的諮詢及判斷的系
統。
主要是依據使用者所輸入的特徵來判斷結
果。
可以代替專家做很多事，但它只是居於一
個輔助的地位，而無法完全替代專家
較有名的專家系統：
MYCIN：醫療診斷用途
DENDRAL：分析化合物結構
PROSPECTOR：從地理資訊分析礦物結構
Intelligent Agent
將每一個資料庫都設計一個軟體「代理
人」，這個代理人對資料庫內部的資料存
取有清楚的概念，並且能夠以自然語言和
外面溝通。
Intelligent Agent (Cont’d)
Agent – oriented的特性：
Agents are autonomous or semi-autonomous.
Agents are situated.
Agents are interactional.
The society of agents is structured.
The phenomenon of intelligence in the environment is
“Emergent”.
References
1.
2.
http://ai-depot.com/Intro.html
http://wwwformal.stanford.edu/jmc/whatisai/whatisai.html
3. http://library.thinkquest.org/2705/history.html
4. http://www.usatoday.com/tech/news/2001-06-20-aihistory.htm
5. http://www.dobrev.com/AI/
6.
http://blog.csdn.net/mentat/archive/2004/11/04/167036.
aspx
References (Cont’d)
7.
8.
9.
10.
http://cogsci.ucsd.edu/~asaygin/tt/ttest.html
http://www.research.ibm.com/deepblue/
http://www.gct.ntou.edu.tw/Lab/aiwww/neural.html
George F Luger , 2002 , Artificial Intelligence :
Structures and Strategies for Complex Problem
Solving. – 4th edition
11. 人工智慧學 Elaine Rich原著 梁定彭譯 國立編譯館主編