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人工智能技術(shù)研究綜述

AnOverviewontheTheoryofArtificialIntelligence

王寶紅WangBaohong

（黃淮學(xué)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?jī)?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(shì)等各領(lǐng)域

學(xué)習(xí)、生活以及在維護(hù)和平中的應(yīng)用，指出人工智能進(jìn)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(hào)：TP39

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-4311（2012）12-0171-02

0引言

20世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)的發(fā)展日新月異，不斷更新?lián)Q代，以最早

晶體管時(shí)代直到集期的機(jī)械運(yùn)行方式為基礎(chǔ)，經(jīng)歷了電子管時(shí)代、

成電路，時(shí)至今日已涉及到人們生活、工作和學(xué)習(xí)的各個(gè)方面，伴隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)并逐步普及應(yīng)用，人們又開始力圖根據(jù)認(rèn)識(shí)水平和技術(shù)條件，試圖用機(jī)器來代替人的部分腦力勞動(dòng)，以提高征服自然的能力。

1人工智能的概念

1956年被譽(yù)為人工智能之父的美國(guó)學(xué)者JohnMcCarthy提出了“人工智能”的概念，此后人類開始對(duì)這一領(lǐng)域開始了新的探索。人工智能（artificialintelligence簡(jiǎn)稱AI），是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，主要研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能

[1]

的綜合學(xué)科。主要探討如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)模仿人腦所從事的推理、證識(shí)別、理解、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃以及問題求解等思維活動(dòng)，并明、

以此解決如咨詢、診斷、預(yù)測(cè)、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?jī)?nèi)容

人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，主要研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)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(xué)。二十世紀(jì)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(xué)科交叉的特點(diǎn)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(jì)算機(jī)科學(xué)以外，人工智能還涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多

[2]

門學(xué)科。人工智能是一門綜合學(xué)科，又是交叉學(xué)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(dá)到某一目標(biāo)而多次地進(jìn)行某種操作、運(yùn)算、推理或計(jì)算的過程；②學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)；③知識(shí)與推理。知識(shí)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(shí)表現(xiàn)、智能搜索、推理、規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)獲取、組合調(diào)度問題、感知問題、模式識(shí)別、邏輯程序設(shè)計(jì)、軟計(jì)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(xué)密切相關(guān)。隨著人工智能的不斷發(fā)展，人工智能在教學(xué)中的應(yīng)用也日益豐富，首先改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使原來的教師、學(xué)生、教材的教學(xué)活動(dòng)三要素又增加了多媒體這一新的概念，從而使教學(xué)更為豐富多彩。在教育教學(xué)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(shí)系統(tǒng)，是一種基于知識(shí)的智能計(jì)算機(jī)程序，它利用人類專家提供的專門知識(shí)，模擬人類專家的思維過程，運(yùn)用知識(shí)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(shí)與經(jīng)驗(yàn)，并同時(shí)具有存儲(chǔ)、記憶、推理、判斷等的能力。其核心是知識(shí)庫和推理機(jī)。專家系統(tǒng)的應(yīng)用方式是先把某一領(lǐng)域的專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及所研究的信息存入數(shù)據(jù)庫和知識(shí)庫，然后根據(jù)需要被解釋機(jī)、推理機(jī)所調(diào)用，經(jīng)過人機(jī)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(xué)程序而形成許多的教學(xué)專家系統(tǒng)。通俗的說，專家系統(tǒng)在教學(xué)過程中的工作環(huán)節(jié)是①將學(xué)生課堂的表現(xiàn)記憶錄入；②根據(jù)相關(guān)信息進(jìn)行分析判斷學(xué)生類型；③推理評(píng)判產(chǎn)生相應(yīng)

專家系統(tǒng)應(yīng)用在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)是不受時(shí)間空間的適合的教學(xué)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(yuǎn)程教育中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)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(jì)算機(jī)進(jìn)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(jì)算機(jī)

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

[4]

能學(xué)科的交叉。自然語言理解可分為兩個(gè)方面：①口語理解（語音

[5][6]

識(shí)別、分析等）；②書面語理解（機(jī)器翻譯、自動(dòng)成文等）。自然語言理解是人工智能應(yīng)用的一個(gè)亮點(diǎn)。人和動(dòng)物的本質(zhì)區(qū)別是人具有語言，那么如果計(jì)算機(jī)能夠理解分析人類的語言，那我們就毫不猶豫的說計(jì)算機(jī)具有了智能。而在人工智能中，自然語言是研究知識(shí)表示的方式，也是無法回避的直接對(duì)象。我們最常見的就是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)編程調(diào)試實(shí)現(xiàn)問題的求解。在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言特別是很接近人類自然語言的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言的教學(xué)中編程序是必不可少的環(huán)節(jié)，在編程的過程中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)程序具有查錯(cuò)、分析、推理等功能，比如在VB程序設(shè)計(jì)中編程時(shí)，如果語句本身有誤，計(jì)算機(jī)會(huì)給出相應(yīng)的提示要求修改。而程序調(diào)試的過程就是計(jì)算機(jī)進(jìn)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(xué)過程中，計(jì)算機(jī)在很多情況下可以自動(dòng)生成一段代碼，早在1950年時(shí)著名的“圖靈測(cè)試（Turing

[5]

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

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(duì)人類大腦的模擬和實(shí)現(xiàn)。用人工神經(jīng)元（神經(jīng)細(xì)胞）組成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來作為信息和知識(shí)的載體的生理模擬（結(jié)構(gòu)模擬），用稱為神經(jīng)計(jì)算的方法實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶、聯(lián)想、識(shí)別和推理等功能，從而來模擬人腦的智能行為，使計(jì)算機(jī)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(jiǎn)介：王寶紅（1979-），女，河南漯河人，講師，學(xué)士，，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)的出現(xiàn)成為了可能。所謂人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificialneuralnetwork簡(jiǎn)

專業(yè)的教學(xué)。稱ANN）就是通過對(duì)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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