人工智能的研究领域.doc

HYPERLINK"http://www.kuqin.com/artificial_intelligence/0003.html"人工智能的研究领域
参照人在各种活动中的功能，我们可以得到人工智能的领域也不过就是代替人的活动而已。哪个领域有人进行的智力活动，哪个领域就是人工智能研究的领域。人工智能就是为了应用机器的长处来帮助人类进行智力活动。人工智能研究的目的就是要模拟人类神经系统的功能。
人工智能的研究更多的是结合具体领域进行的，主要研究领域有专家系统，机器学习，模式识别，自然语言理解，自动定理证明，自动程序设计，机器人学，博弈，智能决定支持系统和人工神经网络。
人工智能是一种外向型的学科，它不但要求研究它的人懂得人工智能的知识，而且要求有比较扎实的数学基础，哲学和生物学基础，只有这样才可能让一台什么也不知道的机器模拟人的思维。
因为人工智能的研究领域十分广阔，它总的来说是面向应用的，也就说什么地方有人在工作，它就可以用在什么地方，因为人工智能的最根本目的还是要模拟人类的思维。因此我们可以从许多的应用领域中挑选几个有代表性的方面来看看人工智能的发展需要进行哪些方面的工作。
下面我们就具体的应用方面专家系统来看看人工智能的主要研究领域是什么。
专家系统是目前人工智能中最活跃，最有成效的一个研究领域，它是一种基于知识的系统，它从人类专家那里获得知识，并用来解决只有专家才能解决的困难问题。这样定义专家系统：专家系统是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术、模拟人类专家求解问题的思维过程求解领域内的各种问题，其水平可以达到甚至超过人类专家的水平。专家系统是在关于人工智能的研究处于低潮时提出来的，由它的出现及其所显示出来的巨大潜能不仅使人工智能摆脱了困境，而且走上了发展时期。
专家系统的分类有解释型，诊断型，预测型，设计型，规划型，控制型，监测型，维修型，教育型和调试型，而从体系上来说，它可分为集中式专家系统，分布式专家系统，神经网络专家系统，符号系统与神经网络结合的专家系统。名字可是不少，但是专家系统的基本结构图如下图所示：

人机接口部分就不做多的解释了，它只是一个用户界面而已。它的实现可以有不同的形式，也有可能是很复杂的。人们希望能够和人类专家那样和机器交流，不再使用简单的命令，而是用人类的语言完成交互工作，这就要求人机接口能够有自然语言理解的功能。但是专家系统能不能使用，好不好使用关键在中间的那一层，人可以思考，如果希望机器也能够象人那样思考，那么推理机制是必不可少的，而且它在很大程序上决定了这个专家系统的效率和可用性。
就推理而言，它一般可以分为精确推理和非精确推理两种。精确推理有以下特点：
精确推理是运用确定性的知识进行的推理，精确推理基于的知识都是明确无误的东西，是1就是1，是2就是2，不存在什么模糊的东西，在一点上，精确推理有它的长处，也就是说，它可以准确地推理，在推理的过程中不必关心会不会出现什么结论精确度的问题，每一步到下一步都是完全正确的，不存在什么可能对可能错，它的正确性是100%传递给下一个推理过程的。
精确推理和人类的思维模型相差很大，人类的思维是有精确的一面，但是绝大部人类的思维还是模糊的和不确定的，人类思维的结果往往是可能如何如何，大概如何如何，但是精确推理的结果中绝对不会有什么可能大概之类的话。
精确推理是一种单调性推理，即随着新知识的加入，推出的结论或证明了的命题只会单调增加，这一点和人类的思维结构也有着明显的不同。新的知识有可能使人类的思维结果增加，但绝对不会是单调增加。
精确推理需要知道全部的信息才可能进行推理，这与人有明显的不同，人可以根据一些情况进行一些假设和推断，产生一个结果，而精确推理却不可能。
正因为精确推理的基础是经典逻辑，而经典逻辑可以说是一种符号化了的形式推理，它关心的是符号与符号之间的形式联系，而不是符号与符号之后深层次的语义联系。也正是因为这一点，限制了精确推理在人工智能中的应用。如果让这种逻辑解一些题，进行一些确定性的工作，它还是可以的，但是如果让它进行更复杂的工作就力不从心了。我们可以想象一下机器翻译中的例子，人类语言中的有些句子根本没有什么语法，非要从语义上理解不可。这个时候精确推理就不好用了。
下面我们看看，人类思维的另一方面，非精确方面。我们知道所谓推理就是从已知的事实出发，通过运用相关知识逐步推出结论或者证明某个假设不成立的思维过程。专家系统中的知识来自于领域内的人类专家，而这种知识常常带有不确定性，在这种情况下，如果仍然使用经典逻辑做精确推理，就必然要把客观事物原来具有的不确定性及事物之间客观存在的不确定性关系化归为确定性，在本来不存在明确类属关系的事物之间人为地划上界限，这无疑会舍弃事物的某些重要属性，从而失去真实性。不确定性推理