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漫谈人工智能

2023-04-22 20:56:57   0  举报

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AI智能生成

数字鸿沟

学习笔记

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大纲/内容

人工智能总体介绍

第一章人工智能之梦

介绍人工智能学科发展的历史

梦的开始（1900-1956）

大卫·希尔伯特

数学系统中具备一致性和完备性

库尔特·哥德尔

哥德尔不完备定理

艾伦·图灵

图灵测试

“尤金”聊天程序

约翰·冯·诺依曼：最终推动人类历史进入了信息时代

冯·诺依曼体系结构

现代计算机工作原理

诺伯特·维纳

新兴学科“控制论”

梦的延续（1956-1980）

达特茅斯会议

约翰·麦卡锡、马文·闵斯基、克劳德·香农、艾伦·纽厄尔、赫伯特·西蒙等

为会议讨论内容起名人工智能，1956年成为人工智能元年

爱德华·费根鲍姆

人工智能引入知识

群龙问鼎（1980-2010）

三大学派

连接学派

擅长解决模式识别、聚类、联想等非结构化问题

行为学派

擅长解决适应性问题，模拟人类身体运作机制

符号学派

继承图灵的思想和观点，利用知识表示和搜索来替代真实人脑的神经网络结构

梦醒何方（2010-）

人工智能应用的新兴学科：自动定理证明、模式识别、机器学习、自然语言理解、计算机视觉、自动程序设计

三次AI热潮

20世纪60年代，通过比赛中问题实现，社会问题无法依赖AI解决。

20世纪80年代，专家系统吸取各个领域的专业知识让计算机更容易学习知识

20世纪90年代中期，搜索引擎诞生，21世纪广域网发展，能在互联网迅速获得大量信息，计算机开始能够自主学习

人工智能早期

第二章图灵的计算王国

图灵机模型

图灵机原理概念

图灵机之间的模拟

计算等价性

所谓语言的意义就是执行这个语言系统的计算等价性

图灵停机是一种抽象数学模型，用于理论计算机科学中的计算模型

第三章从零开始的计算机系

冯·诺伊曼计算机体系

与非门、或非门、异或门、同或门、三态门

最早的个人计算机——牛郎星8800

编程语言

词法分析

读出程序源代码所有字符串扫描、分解、标识

语法分析

将识别出来的单词序列按照语法要素识别出相应的语法单位

语义分析

判断整个源程序代码里面是都有错误

目标代码生成

将源代码转换成目标代码的过程

计算机的灵魂和守护者——操作系统

路漫漫其修远兮——从计算到智能

计算机软件

计算机硬件

第四章一条永恒的金带

怪圈与哥德尔定理

哥德尔定理

每个数学系统都存在一些语句永远无法被证明

动摇了公理化系统，公理化系统认为任何真正的科学都始于原理

希尔伯特纲领

一个完美的数学系统应该具有两个优良品质：一致性和完备性

罗素悖论（对哥德尔不完备定理的先驱性预示）

图灵停机

缠结的层次结构

三个层次

高低层次

楼梯

尺度层次

比例尺

虚拟层次

故事套故事

《盗梦空间》

层次混淆

《蚂蚁》《僧侣》《分形三角形》《画廊》

自指与意识

人工智能的终极目标：创造出一个具有自我意识的机器

递归定理

自省程序

检查自身的状态和结构，并对自身进行修改

人工智能现状

第五章从算法复杂性到通用人工智能

马库斯·胡特通用人工智能理论

核心：通用归纳

哲学悖论

超级智能体AIXI

算法概率、决策理论

压缩vs预测，编码vs概率

压缩可以通过编码来实现，编码与概率有着奇妙的联系

量化简单性、算法复杂性

主体与环境的交互——通用智能

不完全性定理

第六章大数据时代的人工智能新途径

深度学习理论

1943年麦卡洛克和匹兹提出第一个神经元模型，称为阈值逻辑

1988年严恩·乐库提出卷积神经网络（多层神经网络）

基本原理：特征提取和表示学习

教会计算机听、看、说

第七章关于人工智能和人脑职能的思考

人工智能与人脑智能

康博士与贝博士的对话

三个问题

人脑认知功能对机器学习算法的启示

物体识别

数字信号处理器DSP不等于人脑，人脑计算复杂

第八章 “人工”人工智能

人类计算

化简人与程序的关系，化简程序与人的交互周期

2008.9卡内基梅隆大学的路易斯·冯·安发表“reCAPTCHA”

通过网页安全测试利用人进行字符识别

程序的引擎——人类的注意力

人把注意力分配给计算机，计算机将注意力转化为CPU时间

谷歌印钞机Adwords&Adsense

精确引导大量注意力的流动和资金的流动

<font color="#000000">第九章美丽的注意力之流</font>

人机结合

真实世界与虚拟世界的流网络

河流网络、城市交通网络

注意力流网络

各类流系统内的标度律

血流与Kleiber定律

Kleiber定律与分叉树

注意力热机与集体智慧

第十章无所不在的NLP

自然语言处理NLP

自然语言处理的应用

信息检索

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自然语言处理的研究

词法分析

句法分析

new：语音识别、机器翻译、自动问答、文本摘要、数据挖掘、知识理解

自然语言的任务：分析出“处理”一门自然语言的过程

自然语言的本质是结构预测

向量表示和相似度计算、潜在语义分析和主题模型

深度学习

第十一章从简单程序到群集智能

构思人工智能的视角

迭代方程与生物形态

人工生命与生命游戏

Boid模型

Tierra与程序的进化

复杂系统与复杂性科学

第十二章从生物群体到机器人群体

机器人相互作用

生物群体-智能群体

自私与合作

机器人群体

机器和动物的混合群体

实践人工智能

第十三章瓦克星计划

“瓦克星”虚拟星球

比地球稍大，是另一个宇宙里的蓝色星球，位于一个双星系统里，围绕它的两颗母星旋转

建构世界的路径

恒星系建模

动力学基础、稳定轨道的解算、天球系统、昼夜现象、四方概念的重新考察、周年运动的问题、可能的历法、质心点与子时与星历、粗略计算宜居条件

母星一

质量：1.29倍太阳质量

光度：2.7倍太阳光度

母星二

质量：1.1倍太阳质量

光度：1.5倍太阳光度

瓦克星

半径：8388余公里

自转周期：23h

自转轴倾角：20度

表面重力加速度：10m/平方秒

行星建模

建构地表特征

温室效应的估计

初步模拟大气现象

生物圈建模

物种编码与环境参数

生态模拟

宇宙的自省意识

第十四章 AI天气预报员

彩云天气人工智能程序

给计算机一个看懂雷达图的大脑

降水回波

图像分割合并分析

图像处理

降噪处理

预测分析

多层卷积神经网络

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