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人工智能技術(shù)研究綜述

AnOverviewontheTheoryofArtificialIntelligence

王寶紅WangBaohong

（黃淮學院，駐馬店463000）

Zhumadian463000，China）（HuanghuaiUniversity，

摘要：文章介紹了人工智能的概念及研究內(nèi)容，概述了人工智能技術(shù)在專家系統(tǒng)、自然語言理解、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及未來的發(fā)展趨勢等各領(lǐng)域

學習、生活以及在維護和平中的應(yīng)用，指出人工智能進一步發(fā)展應(yīng)用的必要性。的研究。論述了人工智能在人們工作、

Abstract:ThearticleintroducesbothconceptandcontentofAI.Anditsummarizeslotsofaspectsincludingtheexpertsystem,naturallanguage,thestatusandthetrendaboutAI,andpointsoutthatAIisimportantinworking,studying,lifeandmaintainingpeaceact.Inaddition,thearticleexplainsthatAI'sprospectsisIntegratedapplicationofalotofdisciplines,hugepotentialandfar-reaching.

關(guān)鍵詞：人工智能；專家系統(tǒng)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用Keywords:artificialintelligence；expertsystem；neuralnetwork；application

中圖分類號：TP39

文獻標識碼：A

文章編號：1006-4311（2012）12-0171-02

0引言

20世紀以來，計算機的發(fā)展日新月異，不斷更新?lián)Q代，以最早

晶體管時代直到集期的機械運行方式為基礎(chǔ)，經(jīng)歷了電子管時代、

成電路，時至今日已涉及到人們生活、工作和學習的各個方面，伴隨著計算機的出現(xiàn)并逐步普及應(yīng)用，人們又開始力圖根據(jù)認識水平和技術(shù)條件，試圖用機器來代替人的部分腦力勞動，以提高征服自然的能力。

1人工智能的概念

1956年被譽為人工智能之父的美國學者JohnMcCarthy提出了“人工智能”的概念，此后人類開始對這一領(lǐng)域開始了新的探索。人工智能（artificialintelligence簡稱AI），是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，主要研究運用計算機模擬和延伸人腦功能

[1]

的綜合學科。主要探討如何運用計算機模仿人腦所從事的推理、證識別、理解、設(shè)計、學習、思考、規(guī)劃以及問題求解等思維活動，并明、

以此解決如咨詢、診斷、預(yù)測、規(guī)劃等需要人類專家才能處理的復(fù)雜

人工智能可以分為兩部分來理解，即“人工”和“智問題。通俗的說，

能”，顧名思義就是人造的智能。

2人工智能的研究內(nèi)容

人工智能是計算機學科的一個分支，主要研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門技術(shù)科學。二十世紀七十年代以來和空間技術(shù)以及能源技術(shù)一并被稱為世

學科交叉的特點比界三大尖端技術(shù)。人工智能所研究的內(nèi)容豐富，

較顯著。除了計算機科學以外，人工智能還涉及信息論、控制論、自動化、仿生學、生物學、心理學、數(shù)理邏輯、語言學、醫(yī)學和哲學等多

[2]

門學科。人工智能是一門綜合學科，又是交叉學科，所研究的內(nèi)容比較浩繁，從基礎(chǔ)理論上來講人工智能主要研究的內(nèi)容大致可包括：

①搜索與求解。搜索，是人工智能的基本技術(shù)，就是為了達到某一目標而多次地進行某種操作、運算、推理或計算的過程；②學習與發(fā)現(xiàn)；③知識與推理。知識是智能的基礎(chǔ)和源泉；④發(fā)明與創(chuàng)造；⑤感知與交流；⑥記憶與聯(lián)想；⑦系統(tǒng)與建造；⑧應(yīng)用與工程。

人工智能的研究范疇可劃分為自然語言處理、知識表現(xiàn)、智能搜索、推理、規(guī)劃、機器學習、知識獲取、組合調(diào)度問題、感知問題、模式識別、邏輯程序設(shè)計、軟計算，不精確和不確定的管理、人工生命、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜系統(tǒng)、遺傳算法、人類思維方式等類別。

3人工智能的應(yīng)用研究

人工智能從誕生起就和教育教學密切相關(guān)。隨著人工智能的不斷發(fā)展，人工智能在教學中的應(yīng)用也日益豐富，首先改變了傳統(tǒng)的教學模式，使原來的教師、學生、教材的教學活動三要素又增加了多媒體這一新的概念，從而使教學更為豐富多彩。在教育教學中，人工智能應(yīng)用的最為廣泛的領(lǐng)域有專家系統(tǒng)、自然語言理解、人工神經(jīng)

網(wǎng)絡(luò)等。

3.1專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)泛指各種知識系統(tǒng)，是一種基于知識的智能計算機程序，它利用人類專家提供的專門知識，模擬人類專家的思維過程，運用知識和推理解決只有領(lǐng)域?qū)＜也拍芙鉀Q的復(fù)雜

[3]

問題。專家系統(tǒng)擁有某一領(lǐng)域大量的信息和推理過程，含有批量的專業(yè)知識與經(jīng)驗，并同時具有存儲、記憶、推理、判斷等的能力。其核心是知識庫和推理機。專家系統(tǒng)的應(yīng)用方式是先把某一領(lǐng)域的專家知識經(jīng)驗以及所研究的信息存入數(shù)據(jù)庫和知識庫，然后根據(jù)需要被解釋機、推理機所調(diào)用，經(jīng)過人機交互接口供人們使用�，F(xiàn)在已涌現(xiàn)出很多專家系統(tǒng)教學程序而形成許多的教學專家系統(tǒng)。通俗的說，專家系統(tǒng)在教學過程中的工作環(huán)節(jié)是①將學生課堂的表現(xiàn)記憶錄入；②根據(jù)相關(guān)信息進行分析判斷學生類型；③推理評判產(chǎn)生相應(yīng)

專家系統(tǒng)應(yīng)用在教學中的優(yōu)勢是不受時間空間的適合的教學方案。

限制，更沒有環(huán)境的限制和情緒的影響。目前，專家系統(tǒng)在教育中應(yīng)用非常廣泛，特別是在遠程教育中的應(yīng)用優(yōu)勢有目共睹。

3.2自然語言理解自然語言理解即自然語言處理（NLP,NaturalLanguageProcessing）是使用自然語言同計算機進行通訊的

“理解”自然語言，因此又稱技術(shù)。處理自然語言的關(guān)鍵是讓計算機

為計算語言（ComputationalLinguistics），是語言信息處理和人工智

[4]

能學科的交叉。自然語言理解可分為兩個方面：①口語理解（語音

[5][6]

識別、分析等）；②書面語理解（機器翻譯、自動成文等）。自然語言理解是人工智能應(yīng)用的一個亮點。人和動物的本質(zhì)區(qū)別是人具有語言，那么如果計算機能夠理解分析人類的語言，那我們就毫不猶豫的說計算機具有了智能。而在人工智能中，自然語言是研究知識表示的方式，也是無法回避的直接對象。我們最常見的就是在計算機上實現(xiàn)編程調(diào)試實現(xiàn)問題的求解。在計算機程序設(shè)計語言特別是很接近人類自然語言的高級程序設(shè)計語言的教學中編程序是必不可少的環(huán)節(jié)，在編程的過程中我們會發(fā)現(xiàn)計算機對程序具有查錯、分析、推理等功能，比如在VB程序設(shè)計中編程時，如果語句本身有誤，計算機會給出相應(yīng)的提示要求修改。而程序調(diào)試的過程就是計算機進行診斷、分析、判斷、推理的過程。

此外，語言是人類思維的工具。在教學過程中，計算機在很多情況下可以自動生成一段代碼，早在1950年時著名的“圖靈測試（Turing

[5]

Test）”，在人機交互過程中就已經(jīng)表明計算機已經(jīng)具有著分析和識別語言的能力。可見人工智能的應(yīng)用源遠流長。

3.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在人工智能的發(fā)展過程中，始終離不開對人類大腦的模擬和實現(xiàn)。用人工神經(jīng)元（神經(jīng)細胞）組成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來作為信息和知識的載體的生理模擬（結(jié)構(gòu)模擬），用稱為神經(jīng)計算的方法實現(xiàn)學習、記憶、聯(lián)想、識別和推理等功能，從而來模擬人腦的智能行為，使計算機表現(xiàn)出某種智能的結(jié)合，使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

[6]

作者簡介：王寶紅（1979-），女，河南漯河人，講師，學士，，研究方向為計算機的出現(xiàn)成為了可能。所謂人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificialneuralnetwork簡

專業(yè)的教學。稱ANN）就是通過對大腦生理結(jié)構(gòu)原理研究，用模擬生物神經(jīng)元的

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