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應用數學 期中報告

應用數學 期中報告. 學號 B986C0046 姓名 簡誌揚 指導老師 曾慶耀. 主題 數學與人工智慧 (ARTIFICIAL INTELLIGENCE). 人工智慧的簡史與發展 人工智慧具備的能力 人工智慧相關發展 心得與未來淺景. 人工智慧簡史與發展. 人工智慧最早是從麻省理工學院的 約翰 · 麥卡錫 在 1956 年的達特矛斯會議上提出的研究，並於會議中說明此研究是使機器的表現、執行和處理信息如人類，也就是讓機器的行為看起來就像是人所表現出的智能行為一樣。

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應用數學 期中報告

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Presentation Transcript

  1. 應用數學期中報告 學號 B986C0046 姓名 簡誌揚 指導老師 曾慶耀

  2. 主題數學與人工智慧(ARTIFICIAL INTELLIGENCE) • 人工智慧的簡史與發展 • 人工智慧具備的能力 • 人工智慧相關發展 • 心得與未來淺景

  3. 人工智慧簡史與發展 • 人工智慧最早是從麻省理工學院的約翰·麥卡錫在1956年的達特矛斯會議上提出的研究，並於會議中說明此研究是使機器的表現、執行和處理信息如人類，也就是讓機器的行為看起來就像是人所表現出的智能行為一樣。 • 目前對人工智慧的定義大多可劃分為四類，即機器「像人一樣思考」、「像人一樣行動」、「理性地思考」和「理性地行動」。這裡的「行動」廣義的理解為採取行動或制定行動的決定能力，而不是實際肢體動作。 • 由於許多人思考人工智慧是否有辦法真正達成自我獨立思考與決策，所以衍生出兩派理論，「強人工智慧」與「弱人工智慧」

  4. 強人工智慧 • 強人工智慧觀點認為有可能製造出真正能推理和解決問題的智能機器，並且這樣的機器能將被認為是有知覺、有自我意識。強人工智慧可以有兩類： • 類人的人工智慧，即機器的思考和推理就像人的思維一樣。 • 非類人的人工智慧，即機器產生了和人完全不一樣的知覺和意識，使用和人完全不一樣的推理方式。 • 強人工智慧是人工智慧研究的主要目標之一，同時也是科幻小說和未來學家所討論的主要議題。強人工智慧也指人工泛用智慧，或具備執行一般智慧行為的能力。科幻小說通常把人工智慧和意識、感性、知識和自覺等人類的特徵互相連結。

  5. 弱人工智慧 • 弱人工智慧觀點認為不可能製造出能真正地推理和解決問題的智能機器，這些機器只不過看起來像是智能的，但是並不真正擁有智能，也不會有自主意識。 • 強人工智慧的研究目前處於停滯不前的狀態下。人工智慧研究者不一定同意弱人工智慧，也不一定在乎或者了解強人工智慧和弱人工智慧的內容與差別。就現下的人工智慧研究領域來看，研究者已大量造出看起來像是智能的機器，取得相當豐碩的理論上和實質上的成果。

  6. 人工智慧追求目標 • 人類的許多特性中表現了某種的智慧行為。若我們對智慧加以描述，則可以用下述內容表示：判斷、認知、洞察、學習、 瞭解及推論如果電腦能表現出上述的智慧行為，則是人工智慧追求的目標。具有人工智慧的電腦程式能表現出下列幾種特徵： • 1. 符號表示的能力2. 啟發式的推理能力3. 具有表達知識的能力4. 不完整、不確定、甚至相互矛盾的數據可以被處理5. 機械學習的能力

  7. 人工智慧具備的能力 • 演繹、推理和解決問題 • 早期的人工智慧研究人員直接模仿人類進行逐步的推理，就像是玩棋盤遊戲或進行邏輯推理時人類的思考模式。到了1980至1990年代，利用機率和經濟學上的概念，人工智慧研究還發展了非常成功的方法處理不確定或不完整的資訊。 • 對於困難的問題，有可能需要大量的運算資源，也就是發生了「可能組合爆增」：當問題超過一定的規模時，電腦會需要天文數量級的儲存器或是運算時間。尋找更有效的演算法是優先的人工智慧研究項目。 • 人類解決問題的模式通常是用最快捷，直觀的判斷，而不是有意識的一步一步的推導，早期人工智慧研究通常使用逐步推導的方式。人工智慧研究已經於這種「次表徵性的」解決問題方法取得進展：實體化人工智慧研究強調感知運動的重要性。

  8. 規劃 • 人工智慧必須能夠制定目標和實現這些目標。他們需要一種方法來建立一個可預測的世界模型(將整個世界狀態用數學模型表現出來，並能預測它們的行為將如何改變這個世界)，這樣就可以選擇功效最大的行為。 • 學習 • 機械學習的主要目的是為了從使用者和輸入數據等處獲得知識，從而可以幫助解決更多問題，減少錯誤，提高解決問題的效率。對於人工智慧來說，機械學習從一開始就很重要。 • 知覺 • 機器感知是指能夠使用感測器所輸入的資料(如照相機，麥克風，聲納以及其他的特殊感測器)然後推斷世界的狀態。計算機視覺能夠分析影像輸入。另外還有語音識別 、人臉辨識和物體辨識。

  9. 創造力 • 一個人工智慧的子領域，代表了理論(從哲學和心理學的角度)和實際(通過特定的實現產生的系統的輸出是可以考慮的創意，或系統識別和評估創造力)所定義的創造力。此研究發展包含人工直覺和人工想像。 • 社交 • 情感和社交技能對於一個人工智慧是很重要的。首先，通過了解他們的動機和情感狀態，人工智慧能夠預測別人的行動(這涉及博弈論、決策理論以及能夠塑造人的情感)。此外，為了良好的人機互動，人工智慧也需要表現出情緒來，如出現禮貌地和人類打交道。

  10. 人工智慧相關發展 馬克 W.蒂爾登(Mark W. Tilden) 此人最著名是發明的BEAM機器人和 WowWee公司Robosapien人形機器 人。於加拿大長大經過大學的滑鐵盧 後，開始轉移到洛斯阿拉莫斯國家實 驗室開發的機器人，之後於NASA研究太空機器人。現在位於香港， 他目前的工作作為一個自由職業者的機器人設計師，顧問和講師，有 許多識別商業產品通過的WowWee玩具。他最著名的是他的生物形態 機器人為基礎的項目。

  11. BEAM機器人 BEAM是一類主要只使用簡單的模擬電 路與感測器的微型機器人，它們往往帶 有一定迴路構成的控制網路，這一部分 也被稱為「神經元」。BEAM一詞是 Biology、Electronics、Aesthetics 、與Mechanics幾個詞詞頭的縮寫，代表著生物學、電子的、美學的、 機械等多重含義（其中E也有人意指Evolution）。BEAM最基本的想 法來自於構建像生物一樣具有反應應激 能力及利用人工智慧概念的機器，1988 年Mark W. Tilden發明了第一個神經元 電路以及所控制的BEAM機器人。 此外BEAM的另外一些特徵是強調太陽能 的使用以及模仿昆蟲本能的行為，盡量簡 單的結構與機械設計、再生利用等。 Beam機器人原型 Queen Ant 蟻后(Beam機器人應用)

  12. SONY機器狗 SONY於人工智慧方面在前些年也 致力於發展家庭用智慧狗經過不斷 改良後最新款機器狗名為AIBO。 AIBO跟以往的機器狗最大的不同在 它是『自律行動的機器狗』,『愛寶 』它被設計的有感情、本能、學習 機能、成長機能，能表達喜怒哀樂 ，跟人溝通之中學習成長自我判斷 出變化多端的行動模式。 關於機器狗的用途除了與人類互 動外還有一些更進階如尋找毒性 物質、為士兵運送軍事裝備等。 SONY AIBO 人工智慧機器狗 狂派變形金剛 機器狗型態

  13. 心得與未來淺景人工智慧的出現是始自人類基於便利性及可創造性而被研究。資訊科技進步的時代下，機器代工變為一種取代人力及節省成本最好的手段，如何應用人工智慧來讓我們生活更為輕鬆已成為一個未來目標。人工智慧雖說是一種接近人的邏輯模式，不過創造它的始終是人類，要脫離人的思考範疇則需要相當的突破，簡言之人工智慧要能超越人類始終是一種幻想。若不論人工智慧的發展瓶頸，或許，人類要於地球永續生存最關鍵的或許就是人工智慧心得與未來淺景人工智慧的出現是始自人類基於便利性及可創造性而被研究。資訊科技進步的時代下，機器代工變為一種取代人力及節省成本最好的手段，如何應用人工智慧來讓我們生活更為輕鬆已成為一個未來目標。人工智慧雖說是一種接近人的邏輯模式，不過創造它的始終是人類，要脫離人的思考範疇則需要相當的突破，簡言之人工智慧要能超越人類始終是一種幻想。若不論人工智慧的發展瓶頸，或許，人類要於地球永續生存最關鍵的或許就是人工智慧

  14. 資料來源 Wikipedia http://zh.wikipedia.org/wiki/人工智能 Beam-online http://www.beam-online.com/ Sony http:// www.sony.com.tw/

  15. 感謝聆聽 !Q&A

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