举例说明人工智能的主要研究领域及其基本思想。
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正确答案:人工智能的研究领域分支较多一般包含知识工程(knowledge engineering)、自然语言处理、机器人学(robotoligy)等。 1977年费根鲍姆提出“知识工程”把实用的人工智能称为知识工程标志着人工智能研究进入实际应用的阶段。他开发出了第一个“专家系统”(expert systems)认为“专家系统是一种智能的计算机程序它运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题”。专家系统是指利用研究领域的专业知识进行推理在解决专业的高级问题方面具有和专家相同能力的解决系统属于人工智能的应用领域。目前这一领域发展较快应用也较广已开发出不少有实际价值的专家系统。与传统的计算机程序相比专家系统是以知识为中心注重知识本身而不是确定的算法。专家系统所要解决的是复杂而专门的问题对这些问题还没有精确的描述和严格的分析因而一般没有解法而且经常要在不确定或不精确的信息基础上做出判断需要专家的理论知识和实际经验。标准的计算机程序能精确地区分出每一任务应该如何完成而专家系统则是告诉计算机做什么而不区分出如何完成这是两者最大的区别。另外专家系统突出了知识的价值大大减少了知识传授和应用的代价使专家的知识迅速变成社会的财富。再者专家系统采用的是人工智能的原理和技术如符号表示、符号推理、启发式搜索等与一般的数据处理系统不同。开发专家系统的关键是如何获取知识如何表示、运用人类专家的知识。 自然语言处理是人工智能早期的研究领域之一也是一个极为重要的领域主要包括人机对话和机器翻译两大任务是一门融语言学、计算机科学、数学于一体的科学。最早的自然语言理解方面的研究工作是机器翻译。20世纪60年代国外对机器翻译曾有大规模的研究工作耗费了巨额费用但人们当时显然是低估了自然语言的复杂性语言处理的理论和技术均不成热所以进展不大。主要的做法是存储两种语言的单词、短语对应译法的大辞典翻译时一一对应技 术上只是调整语言的同条顺序。但_日常生活中语言的翻译远不是如此简单很多时候还要参考某句话的上下文。从20世纪70年代末期随着机器翻译理论和计算机技术的进步机器翻译有了很大的进展。到现在为止西语系的一些语言(例如法语、英语)之间的互译技术已经比较成熟双向翻译辅助系统准确性比较高不过翻译完后还要对译文稍作修改。1995年松下公司试制成功一种可进行日英文对译的可视电话引起了人们的广泛兴趣。该系统由计算机语音识别、声音合成和可视电话通信3个子系统组成使用者可以用各自的语言进行交谈通过分析语音波形的变化该系统可从3 000个例句中选择出语意最接近的单词其识别率达到98%。据称只要备有专用词典就可以用它来流利地进行会话。对于我们每天使用的汉语总的来说与其他语言的互译水平还不太高其中与英语的互译水平稍微高一些市面上已有多种翻译软件出售。主要因为我们对汉语的形式化研究还不够特别是汉语与西方语言不是一个语系翻译起来难度较大。总之要真正建立一个能够生成和理解自然语言的计算机处理系统是非常困难的。因为语言的生成和理解是一个极为复杂的编码和解码过程一个能理解用自然语言来表达信息的计算机系绕就应像人那样不仅需要掌握上下文知识和语境等有关信息而且还要能够利用这些知识进行推理人具备大量的经验以及拥有自己的观点和对世界的看法而现在的机器还做不到这一点。机器翻译离达到“自然的理解和表达”这个最终目标还有非常大的距离。目前所能做到的仍然是人工辅助型的翻译系统即依靠人对翻译的结果进行修正来获得自然的翻译。 机器人和机器人学是人工智能研究的另一个重要的应用领域促进了许多人工智能思想的发展由它衍生而来的一些技术可用来模拟现实世界的状态描述从一种状态到另一种状态的变化过程而且对于规划如何产生动作序列以及监督规划执行提供了较好的帮助。机器人的应用范围越来越广已开始走向第三产业如商业中心、办公室自动化等。目前机器人学的研究方向主要是研制智能机器人。智能机器人将极大地扩展机器人应用领域。智能机器人本身能够认识工作环境、工作对象及其状态根据人给予的指令和自身的知识独立地决定工作方式由操作机构和移动机构实现任务并能适应工作环境的变化。智能机器人只要告诉它做什么而不用告诉怎么做。它共有4种基本功能分别是: (1)运动功能类似于人的手、臂和腿的基本功能对外界环境施加作用。 (2)感知功能获取外界信息的功能。 (3)思维功能求解问题的认识、判断、推理的功能。 (4)人机通信功能理解指示输出内部状态与人进行信息交流的功能。智能机器人是以一种“认知——适应”方式进行操作的。 今天在仿真人各种外在功能的各个方面机器人的设计都有很大的进展。现在有一些科学家在研究如何从生物工程的角度去研制高逼真度的仿真机器人。目前的机器人离人们心目中的能够做各种家务活、任劳任怨、并会揣摩主人心思的所谓“机器仆人”的目标还相去甚远。因为机器人所表现的智能行为都是由人预先编好的程序决定的机器人只会做人要他做的事。人的创造性、意念、联想、随机应变乃至当机立断等都难以在机器人身上体现出来。要想使机器人融入人类的生活看来还是比较遥远的事情。
人工智能可分为符号智能和计算智能。典型的研究领域一般包含知识工程(knowledgeengineering)、机器学习(machinelearning)、模式识别(patternrecognition)、自然语言处理、机器人学(robotoligy)等。专家系统是人工智能与应用结合的产物。自然语言处理是人工智能早期的研究领域之一,也是一个极为重要的领域,主要包括人机对话和机器翻译两大任务,是一门融语言学、计算机科学、数学于一体的科学,其主要作用是人机交互更加方便。要使机器具有智能,就必须使其具有推理的功能,而推理是人工智能的核心问题之一。感知问题是人工智能的一个经典研究课题,涉及神经生理学、视觉心理学、物理学、化学等学科领域,具体包括计算机视觉和声音处理等。让计算机学会下棋是人们使机器具有智能的最早尝试。机器人和机器人学的研究促进了许多人工智能思想的发展。
