安徽理工大学：《人工智能原理》课程教学资源（课件讲稿）人工智能 Artificial Intelligence（AI）Part 1-Part 5

安菝工大学 Part 1: Overview &CI

Part 1: Overview—AI &CI

安菝工大学 What is AI? 人工智能( Artificial Intelligence,A它 是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智 能的理论、方法、技术及应用系统的一门新 的技术科学。人工智能是计算机科学的 个分支,它企图了解智能的实质,并生产出 种新的能以人类智能相似的方式做出反应 的智能机器或智能系统

What is AI? • 人工智能(Artificial Intelligence,AI),它 是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智 能的理论、方法、技术及应用系统的一门新 的技术科学。 人工智能是计算机科学的一 个分支，它企图了解智能的实质，并生产出 一种新的能以人类智能相似的方式做出反应 的智能机器或智能系统

安菝工大学 What is AI? 除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息 论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心 理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多 门学科

What is AI? • 除了计算机科学以外, 人工智能还涉及信息 论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心 理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多 门学科

安菝工大学 What is AI? 研究范畴:自然语言处理,知识表现,智能 搜索,推理,规划,机器学习,知识获取, 组合调度问题,感知问题,模式识别,逻辑 程序设计,软计算,不精确和不确定的管理, 人工生命,神经网络,复杂系统,遗传算法、 人工免疫系统、人类思维方式

What is AI? • 研究范畴：自然语言处理，知识表现，智能 搜索，推理，规划，机器学习，知识获取， 组合调度问题，感知问题，模式识别，逻辑 程序设计，软计算，不精确和不确定的管理， 人工生命，神经网络，复杂系统，遗传算法、 人工免疫系统、人类思维方式

安菝工大学 What is CI? ·过算智能( Computational Intelligence,CT 是受到大自然智慧和人类智慧的后发而设计 出的一类算法的统称。这些算法或模仿生物 界的进化过程,或模仿生物的生理构造和身 体机能,或模仿动物的群体行为,或模仿人 类的思维、语言和记忆过程的特性,或模仿 自然界的物理现象,希望通过模拟大自然和 人类的智慧实现对问题的优化求解,在可接 受的时间内求解出可以接受的解。这些算法 共同组成了计算智能优化算法

What is CI? • 计算智能(Computational Intelligence, CI) 是受到大自然智慧和人类智慧的启发而设计 出的一类算法的统称。这些算法或模仿生物 界的进化过程，或模仿生物的生理构造和身 体机能，或模仿动物的群体行为，或模仿人 类的思维、语言和记忆过程的特性，或模仿 自然界的物理现象，希望通过模拟大自然和 人类的智慧实现对问题的优化求解，在可接 受的时间内求解出可以接受的解。这些算法 共同组成了计算智能优化算法

安菝工大学 What is CI? 让算智能( Computational Intelligence)主要包括 口神经网络 口模糊逻辑与模糊推理 口遗传算法 口蚁群优化算法 口粒子群优化算法 口人工免疫算法 口分布估计算法 口 Memetic算法 口模拟退火与禁忌搜索

What is CI? 计算智能(Computational Intelligence)主要包括： 神经网络 模糊逻辑与模糊推理 遗传算法 蚁群优化算法 粒子群优化算法 人工免疫算法 分布估计算法 Memetic算法 模拟退火与禁忌搜索

安菝工大学 Differences between aI& CI? (1)计算智能( Computational工 ntelligence, c)是借助自然界(生物界)规律的启示, 根据其规律,设计出求解问题的算法。物理 学、化学、数学、生物学、心理学、生理学、 神经科学和计算机科学等学科的现象与规律 都可能成为计算智能算法的基础和思想来源。 从关系上说,计算智能属于人工智能 ( Artificial工 ntelligence,A)的一个分 支

Differences between AI & CI? (1)计算智能（Computational Intelligence， CI）是借助自然界（生物界）规律的启示， 根据其规律，设计出求解问题的算法。物理 学、化学、数学、生物学、心理学、生理学、 神经科学和计算机科学等学科的现象与规律 都可能成为计算智能算法的基础和思想来源。 从关系上说，计算智能属于人工智能 （Artificial Intelligence，AI）的一个分 支

安菝工大学 Differences between aI& CI? (2)计算智能算法主要包括神经计算、模糊计 算和进化计算三大部分。典型的计算智能算 法包括神经计算中的人工神经网络算法,模 糊计算中的模糊逻辑,进化计算中的传算 法、蚁群优化算法、粒子群优化算法、免疫 算法、分布估计算法、 Memetic算法和单点 搜索技术例如模拟退火算法、禁忌搜索算法, 等等

Differences between AI & CI? (2)计算智能算法主要包括神经计算、模糊计 算和进化计算三大部分。典型的计算智能算 法包括神经计算中的人工神经网络算法，模 糊计算中的模糊逻辑，进化计算中的遗传算 法、蚁群优化算法、粒子群优化算法、免疫 算法、分布估计算法、Memetic算法和单点 搜索技术例如模拟退火算法、禁忌搜索算法， 等等

安菝工大学 Differences between aI& CI? (3)计算賀能算法都有一个共同的特征就是通过模仿 杰类智能的在訾有面而漆到搭娄 化,设计最 目的 不同 研究领各有資特点,虽然它们真看模伤大 人类 和卫米块重得接久星值 檬独3段接A单的醒 由橡能签栓模我类台法的

Differences between AI & CI? (3)计算智能算法都有一个共同的特征就是通过模仿 人类智能的某一个（某一些）方面而达到模拟人类 智能，实现将生物智慧、自然界的规律计算机程序 化，设计最优化算法的目的。然而计算智能的这些 不同研究领域各有其特点，虽然它们具有模仿人类 和其他生物智能的共同点，但是在具体方法上存在 一些不同点。例如：人工神经网络模仿人脑的生理 构造和信息处理的过程，模拟人类的智慧；模糊逻 辑（模糊系统）模仿人类语言和思维中的模糊性概 念，模拟人类的智慧；进化计算模仿生物进化过程 和群体智能过程，模拟大自然的智慧

安菝工大学 Differences between aI& CI? (4)计算智能的发展也面临严峻的挑战,其中一个重 要原因就是计算智能目前还缺乏坚实的数学基础, 还不能像物理、化学、天文等学科那样自如地运用 数学工具解决各自的计算问题。虽然神经网络具有 比较完善的理论基础,但是像进化计算等重要的计 算智能技术还没有完善的数学基础。计算智能算法 的稳定性和收敛性的分析与证明还处于研究阶段。 通过数值实验方法和具体应用手段检验计算智能算 法的有效性和高效性是研究计算智能算法的重要方 法

Differences between AI & CI? (4)计算智能的发展也面临严峻的挑战，其中一个重 要原因就是计算智能目前还缺乏坚实的数学基础， 还不能像物理、化学、天文等学科那样自如地运用 数学工具解决各自的计算问题。虽然神经网络具有 比较完善的理论基础，但是像进化计算等重要的计 算智能技术还没有完善的数学基础。计算智能算法 的稳定性和收敛性的分析与证明还处于研究阶段。 通过数值实验方法和具体应用手段检验计算智能算 法的有效性和高效性是研究计算智能算法的重要方 法