人工智能教程

前言

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)中正在迅速發(fā)展，新思想、新觀點(diǎn)、新理論和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的一個(gè)學(xué)科，也是一門涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、心理學(xué)和哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。自1956年首次提出人工智能這一術(shù)語(yǔ)以來(lái)，在50多年的時(shí)間內(nèi)，人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了不少爭(zhēng)論、困難和挑戰(zhàn)，但在研究者堅(jiān)韌不拔的努力下，它還是不斷發(fā)展壯大。它的誕生與發(fā)展成為20世紀(jì)最偉大的科學(xué)成就之一，也將在21世紀(jì)以信息技術(shù)為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代引起越來(lái)越多人的重視，并對(duì)推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展發(fā)揮更大的作用。隨著人工智能重要性的日漸顯現(xiàn)，為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，國(guó)內(nèi)外許多高等學(xué)校都在高年級(jí)本科生和研究生教育中開(kāi)設(shè)了人工智能課程，以便學(xué)生掌握人工智能的基本原理與應(yīng)用技術(shù)。1999年，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)辦公室更是將人工智能列為同等學(xué)力人員申請(qǐng)碩士學(xué)位計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科綜合水平考試的選考科目之一。本書(shū)是作者在自己的科研與教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，吸收國(guó)內(nèi)外多種人工智能教材的優(yōu)點(diǎn)以及最新的研究成果編寫而成。在編寫過(guò)程中力求做到以下幾點(diǎn)?？勺x性在內(nèi)容安排上力求由淺入深，循序漸進(jìn)，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，前呼后應(yīng)；在語(yǔ)言表達(dá)方面，力求通俗易懂，文筆流暢，通過(guò)大量的實(shí)例說(shuō)明難以理解的概念、方法和解題步驟，使讀者易于理解所學(xué)內(nèi)容。簡(jiǎn)明性在書(shū)寫上力求簡(jiǎn)明，對(duì)內(nèi)容的輕重和主次力求處理得當(dāng)，注意做到既條理清楚、論述全面，又簡(jiǎn)單明了，避免累贅和重復(fù)。實(shí)用性在講清概念的同時(shí)，力求對(duì)知識(shí)表示、自動(dòng)推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、狀態(tài)空間搜索和自然語(yǔ)言理解等各類問(wèn)題的求解方法和步驟進(jìn)行歸納總結(jié)，并通過(guò)大量的例題對(duì)這些解題方法進(jìn)行講解，以增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手解題的能力。

內(nèi)容概要

本書(shū)是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。    本書(shū)是作者結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)規(guī)范，并依據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)習(xí)和吸納前輩經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)歸納、提煉和創(chuàng)新而形成的具有自己特色的教材。書(shū)中比較系統(tǒng)地介紹了人工智能的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù)。    全書(shū)共分兩篇，包括10章內(nèi)容。第1篇為原理篇，主要論述知識(shí)表示、知識(shí)獲取及知識(shí)運(yùn)用三大問(wèn)題，包括人工智能的基本概念及其發(fā)展?fàn)顩r、知識(shí)表示方法、確定性推理方法、不確定推理方法、狀態(tài)空間搜索、機(jī)器學(xué)習(xí)等內(nèi)容。第Ⅱ篇為應(yīng)用篇，介紹自然語(yǔ)言理解、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等研究領(lǐng)域，并在第10章對(duì)數(shù)據(jù)挖掘和主體技術(shù)等熱點(diǎn)研究領(lǐng)域進(jìn)行了介紹。每章都給出了大量的例題和習(xí)題，供學(xué)生練習(xí)使用。    本書(shū)的特色是簡(jiǎn)明、實(shí)用，邏輯性強(qiáng)，可讀性好，教學(xué)生動(dòng)手解題，符合當(dāng)前素質(zhì)教育的要求，讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，掌握人工智能的基本原理與應(yīng)用技術(shù)，提高對(duì)人工智能習(xí)題的求解能力。    本書(shū)可作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生人工智能課程教材，也可供從事人工智能研究和應(yīng)用的科技工作者參考，還可供同等學(xué)力申請(qǐng)碩士學(xué)位人員以及參加其他考試的相關(guān)人員參考。

書(shū)籍目錄

第Ⅰ篇　原理篇　第1章  緒論    1.1　人工智能的誕生及發(fā)展    1.2　人工智能的定義    1.3　人工智能研究的方法及途徑  　  1.3.1　人工智能研究的各種學(xué)派及其理論    　1.3.2　實(shí)現(xiàn)人工智能的技術(shù)路線    1.4　人工智能的研究及應(yīng)用領(lǐng)域    習(xí)題1　第2章　知識(shí)表示方法    2.1  概述  　  2.1.1　知識(shí)、信息和數(shù)據(jù)   　 2.1.2　知識(shí)的特性    　2.1.3　知識(shí)的分類    　2.1.4　知識(shí)的表示　  2.2　一階謂詞邏輯表示法  　  2.2.1　知識(shí)的謂詞邏輯表示法    　2.2.2　用謂詞公式表示知識(shí)的步驟　    2.2.3　謂詞公式表示知識(shí)的舉例  　  2.2.4　一階謂詞邏輯表示法的特點(diǎn)　  2.3　產(chǎn)生式表示法  　  2.3.1　產(chǎn)生式可表示的知識(shí)種類及其基本形式    　2.3.2　知識(shí)的表示方法  　　  2.3.3　產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成    　2.3.4　產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式    　2.3.5　產(chǎn)生式表示法的特點(diǎn)　　2.4　語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法    　2.4.1  語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的概念及其結(jié)構(gòu)　    2.4.2　語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中常用的語(yǔ)義聯(lián)系　    2.4.3　語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)的方法　    2.4.4　用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)的步驟　    2.4.5　語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)舉例　    2.4.6　語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示下的推理過(guò)程　    2.4.7　語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法的特點(diǎn)　　2.5　框架表示法    　2.5.1　框架理論　    2.5.2　框架的定義及組成　    2.5.3　用框架表示知識(shí)的步驟　    2.5.4　用框架表示知識(shí)舉例　    2.5.5　框架表示下的推理方法　    2.5.6　框架表示法的特點(diǎn)　　2.6  面向?qū)ο蟮谋硎痉?   　2.6.1　面向?qū)ο蟮幕靖拍睢?   2.6.2　表示知識(shí)的方法  　　……　第3章  確定性推理方法　第4章  不確定推理方法　第5章  狀態(tài)空間搜索策略　第6章  機(jī)器學(xué)習(xí)第Ⅱ篇  應(yīng)用篇　第7章  自然語(yǔ)言理解　第8章  專家系統(tǒng)　第9章  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法　第10章　數(shù)據(jù)挖掘與主體技術(shù)附錄A  計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)綜合考試真題附錄B  計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)綜合考試真題解答參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第Ⅰ篇原理篇第1章緒論人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)中正在迅速發(fā)展，新思想、新觀點(diǎn)、新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的一個(gè)學(xué)科，也是一門涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。自20世紀(jì)50年代首次提出人工智能這一術(shù)語(yǔ)以來(lái)，在50多年的時(shí)間內(nèi)，人工智能學(xué)科的發(fā)展經(jīng)歷了不少的爭(zhēng)論、困難和挑戰(zhàn)，但在研究者們堅(jiān)韌不拔的努力下，它還是不斷發(fā)展壯大。它的誕生與發(fā)展成為20世紀(jì)最偉大的科學(xué)成就之一。研究者們堅(jiān)信，人工智能技術(shù)將會(huì)在21世紀(jì)以信息技術(shù)為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)中，具有舉足輕重的地位和影響，對(duì)推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展將會(huì)發(fā)揮更大的作用。本章將簡(jiǎn)單介紹人工智能的誕生及其發(fā)展過(guò)程，以及人工智能的基本概念，并對(duì)人工智能研究的各個(gè)學(xué)派及其研究和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行討論。1.1人工智能的誕生及發(fā)展人工智能的誕生可以追溯到20世紀(jì)50年代。1956年夏季，美國(guó)一些從事數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論和神經(jīng)學(xué)研究的年輕學(xué)者匯聚在達(dá)特茅斯（Dartmouth）大學(xué)，舉辦了一次長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月的學(xué)術(shù)討論會(huì)，認(rèn)真熱烈地討論了用機(jī)器模擬人類智能的問(wèn)題。在這次會(huì)議上，第一次使用了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)，以代表有關(guān)機(jī)器智能這一研究方向。這是人類歷史上第一次人工智能研討會(huì)，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生，具有十分重要的意義。自從人工智能學(xué)科誕生到現(xiàn)在已有50多年的歷史，50多年來(lái)人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了不少曲折。

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《人工智能教程》是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。

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