《人工智能/21世纪大学本科计算机专业系列教材》主要阐述人工智能问题求解方法的一般性原理和基本思想。主要内容有:一般的搜索问题,包括盲目搜索和启发式搜索等;与或图搜索,包括AO*算法和博弈树搜索等;谓词逻辑以及基于归结的定理证明方法;知识表示,包括产生式方法、语义网络、框架等;不确定性推理方法,包括贝叶斯方法、证据理论和确定性方法等;机器学习,包括实例学习、解释学习、决策树学习和神经网络等;高级搜索,包括局部搜索方法、模拟退火方法和遗传算法等。
第0章 绪论
0.1 什么是人工智能
0.2 图灵测试
0.3 中文屋子问题
0.4 人工智能的研究目标
0.5 人工智能发展简史
0.6 人工智能研究的课题
第1章 搜索问题
1.1 回溯策略
1.2 图搜索策略
1.3 无信息图搜索过程
1.4 启发式图搜索过程
1.5 搜索算法讨论
习题
第2章 与或图搜索问题
2.1 与或图的搜索
2.2 与或图的启发式搜索算法AO
2.3 博弈树的搜索
习题
第3章 谓词逻辑与归结原理
3.1 命题逻辑
3.1.1 命题
3.1.2 命题公式
3.1.3 命题逻辑的意义
3.1.4 命题逻辑的推理规则
3.1.5 命题逻辑的归结方法
3.2 谓词逻辑基础
3.2.1 谓词基本概念
3.2.2 一阶谓词逻辑
3.2.3 谓词演算与推理
3.2.4 谓词知识表示
3.3 谓词逻辑归结原理
3.3.1 归结原理概述
3.3.2 Skolem标准型
3.3.3 子句集
3.3.4 置换与合一
3.3.5 归结式
3.3.6 归结过程
3.3.7 归结过程控制策略
3.4 Herbrand定理
3.4.1 概述
3.4.2 H域
3.4.3 H解释
3.4.4 语义树与Herbrand定理
3.4.5 Herbrand定理
3.4.6 Herbrand定理与归结法的完备性
习题
第4章 知识表示
4.1 概述
4.1.1 知识
4.1.2 知识表示
4.1.3 知识表示观
4.2 产生式表示
4.2.1 事实与规则的表示
4.2.2 产生式系统的结构
4.2.3 产生式系统的推理
4.2.4 产生式表示的特点
4.3 语义网络表示
4.3.1 语义网络的结构
4.3.2 基本的语义关系
4.3.3 语义网络的推理
4.3.4 语义网络表示法的特点
4.4 框架表示
4.4.1 框架结构
4.4.2 框架表示下的推理
4.4.3 框架表示法的特点
4.5 其他表示方法
4.5.1 脚本知识表示方法
4.5.2 过程性知识表示法
4.5.3 直接性知识表示方法
习题
第5章 不确定性推理方法
5.1 概述
5.1.1 不确定性
5.1.2 不确定性推理的基本问题
5.1.3 不确定性推理方法的分类
5.2 概率论基础
5.2.1 随机事件
5.2.2 事件的概率
5.2.3 贝叶斯定理
5.2.4 信任几率
5.3 贝叶斯网络
5.3.1 贝叶斯网络基本概念
5.3.2 贝叶斯网络的推理模式
5.4 主观贝叶斯方法
5.4.1 规则的不确定性
5.4.2 证据的不确定性
5.4.3 推理计算
5.5 确定性方法
5.5.1 规则的不确定性度量
5.5.2 证据的不确定性度量
5.5.3 不确定性的传播与更新
5.5.4 问题
5.6 证据理论(D-Stheory)
5.6.1 基本概念
5.6.2 证据的不确定性
5.6.3 规则的不确定性
5.6.4 推理计算
习题
第6章 机器学习
6.1 概述
6.1.1 机器学习的基本概念
6.1.2 机器学习研究的意义
6.1.3 机器学·习发展历史
6.1.4 机器学习分类
6.2 机器学习的基本系统结构
6.2.1 环境
6.2.2 知识库
6.2.3 学习环节
6.2.4 执行环节
6.3 实例学习
6.3.1 实例学习的基本概念
6.3.2 实例学习方法的分类
6.3.3 变型空间法
6.4 解释学习
6.4.1 解释学习的基本概念
6.4.2 解释学习方法
6.5 决策树学习
6.5.1 概述
6.5.2 1D3算法
6.6 神经网络学习
6.6.1 神经网络基础
6.6.2 前馈型人工神经网络
6.6.3 自组织竞争人工神经网络
6.6.4 人工神经网络的应用
习题
第7章 高级搜索
7.1 基本概念
7.1.1 组合优化问题
7.1.2 邻域
7.2 局部搜索算法
7.3 模拟退火算法
7.3.1 固体退火过程
7.3.2 模拟退火算法
7.3.3 参数的确定
7.3.4 应用举例——旅行商问题
7.4 遗传算法
7.4.1 生物进化与遗传算法
7.4.2 遗传算法的实现问题
习题
参考文献
人工智能自从1956年问世以来,已经经历了近50年的风风雨雨,其发展并非一帆风顺,历经几次大起大落。也正是在这样的起落中,人工智能这门学科得以逐步发展壮大起来。
实际上,从古代开始,人类就一直幻想着制造出具有智能的机器。很多古代的传说,无不体现了这样的思想。但是,只有在计算机出现以后,借助于计算机这种工具,人工智能才有可能从幻想走向现实。
究竟什么是人工智能?人工智能是否能够实现?一直是人们争议的问题。由于对智能本身研究得不够充分,人们往往将智能神秘化。当IBM的“深蓝”第一次战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫的时候,先是惊叹人工智能的发展,继而,当对“深蓝”的原理有所了解之后,又有很多人提出这样的疑问:这就是智能吗?人类下棋可不是这样的。
机器智能是对人类智能的一种模仿,是功能上的模仿,而不是机理上的模仿。由于对人类智能的了解还远远不够,因此.,从机理上模仿人类的智能,至少在近期内是不可能实现的,而且即使实现也不一定就是成功的。当年莱特兄弟成功地制造了飞机,正是因为他们没有模仿鸟的飞行,他们制造的飞机不是像鸟那样依靠翅膀的煽动而飞行,才取得了成功。可以想象,如果当时人们制造的是翅膀可以煽动的飞机的话,也许到现在飞机也不能成为一种常用的交通工具。因此,在研究人工智能的过程中,不必追求其机理是否与人类一致,所追求的应该是人工智能的功能。
通俗地讲,人工智能就是一些方法,依靠这些方法,计算机可以比较好地求解问题,能够帮助人类做许多以前需要人类的智能才能完成的工作。
人工智能发展至今,已经形成了一整套的理论和方法,这些理论和方法已经在专家系统、自然语言处理、模式识别、人机交互、智能信息处理、信息检索、图像处理、数据挖掘和机器人技术等各个人工智能的应用领域发挥着巨大的作用。
目前,人工智能仍处于发展时期,很多问题解决得还不够好,甚至不能求解;很多问题的求解还需要一定的条件。人工智能毕竟是依靠机器实现的。与人类相比,机器相对呆板、不够灵活。因此,人工智能应该是一个人机协调的系统。为了机器处理的方便,人类应该做一些让步,为机器提供一定的条件,以便机器发挥其优势。就像火车一样,火车拉得多,跑得快,但火车离不开铁路,一旦离开了铁路,火车将一事无成。修建铁路就是人类对火车的让步。人工智能的应用,也许同样需要人类修建一条能让人工智能在其上面“跑”的“铁路”。
人工智能是多学科的交叉学科,涉及的内容广泛,而且一直在不断地发展,随时都在产生新的方法和理论。本书作为人工智能入门性的教材,主要介绍人工智能研究中最基本的、最经典的理论和方法,为计算机科学和技术人员以及其他学科领域中对人工智能感兴趣的科技工作者和学生提供最基本的人工智能技术和有关问题的入门知识。
全书共8章,第1至第7章每一章介绍人工智能的一种方法。
第0章绪论,首先介绍什么是人工智能,并阐述了图灵测试和中文屋子问题。这些问题的阐述将有助于理解什么是人工智能问题。然后介绍人工智能的研究目标、发展历史,以及人工智能所涉及的研究课题。这将有助于理解哪些问题属于人工智能领域。
第1章介绍搜索问题。馊索被认为是人工智能,尤其是传统的人工智能的两大支柱之一,很多人工智能问题的求解,最终都可以归结为搜索问题,或者与搜索问题有联系。本章主要介绍盲目搜索算法和启发式搜索算法,给出算法的描述和应用举例。
第2章介绍与或图的搜索问题,给出与或图的启发式搜索算法——AO*搜索算法和博弈树搜索算法——a—B剪支算法。a—B剪支算法是求解博弈问题最主要的算法。
第3章介绍一阶谓词逻辑及归结原理。一阶谓词逻辑是知识表示的方法之一,具有很好的数学基础。本章从命题逻辑入手,着重讨论逻辑运算在人工智能推理方法中的意义、谓词逻辑表示方法、归结原理推理方法及其理论基础。
第4章介绍知识表示方法。知识表示是支撑人工智能的两大支柱之一。人工智能问题的求解离不开知识,首先遇到的就是知识表示问题。本章主要介绍人工智能中最常用的产生式、语义网络和框架等知识表示方法及基于这些知识表示方法的推理方法。
第5章介绍不确定性推理方法。现实世界的问题,往往包含大量模糊性、随机性、不可靠性或不知道等不确定性因素,因此不确定性也是人工智能问题的主要特征之一。本章主要介绍人工智能中用于求解不确定性问题的推理方法,包括贝叶斯网络、主观贝叶斯方法、确定性方法和证据理论等。
第6章介绍机器学习方法。学习是人类最重要的能力,通过学习,人们可以解决过去不能解决的问题。因此机器学习在人工智能中起着举足轻重的作用。本章主要介绍机器学习的基本思想和基于实例的学习、基于解释的学习、决策树学习、人工神经网络学习等具体的机器学习方法。
第7章介绍高级搜索方法。高级搜索是近年发展起来的搜索方法,其特点是通过引入随机因素,把寻求最优解降低为求解满意解,从而达到降低算法复杂度的目的。本章主要介绍局部搜索方法、模拟退火算法和遗传算法。
学习人工智能,掌握方法固然重要,但更重要的是应用这些方法解决实际问题。这就涉及编程实现问题。与一般的程序设计相比,人工智能程序设计具有其特殊性。本书并不涉及人工智能程序设计问题,但并不是说这部分内容不重要。在学习本书的同时,一定要边学习边编程实现,通过程序的实现,进一步理解算法,了解算法是如何解决实际问题的。这一点在人工智能学习中是至关重要的。
本书每一章后面都附有习题,有些习题比较简单,有些习题是探讨性的,并没有“标准答案”。解答习题对于学习者来说,同样是重要的环节。
本书在写作过程中,参考了大量的国内外文献资料,在此一并表示感谢。
对于本书中出现的缺点和错误,欢迎读者给予批评指正。
马少平
朱小燕
清华大学计算机系
2004年7月
作为一名初次接触人工智能领域的学生,我怀揣着探索未来的激动心情翻开了这本《人工智能/21世纪大学本科计算机专业系列教材》。书本的装帧设计简洁大气,给我一种专业而严谨的学术氛围。在阅读的第一部分,我被书中关于人工智能发展历史的详尽梳理深深吸引。作者从人工智能的萌芽时期,如图灵测试的提出,到专家系统的兴起,再到机器学习的崛起,娓娓道来,让我对这个学科的演进脉络有了清晰的认识。书中不仅仅是枯燥的历史陈述,更穿插了许多对关键人物和重要事件的生动解读,仿佛让我亲历了那个时代科学家们智慧的碰撞与探索。例如,对于“AI的寒冬”时期,书中对其成因、影响以及如何走出困境的分析,都极具启发性,让我理解到任何伟大的技术发展都不是一帆风顺的,而是充满了挑战与突破。我对书中关于早期符号主义和连接主义的讨论尤为感兴趣,它们代表了两种不同的思考路径,而正是这种多元的探索,才最终推动了人工智能学科的发展。这种宏观的历史视角,为我后续深入学习具体的算法和技术奠定了坚实的基础,让我不再觉得人工智能是一个凭空出现的概念,而是有着深厚历史积淀的学科。
评分这本书在讲解人工智能的核心概念时,其逻辑清晰度和深度都令我印象深刻。例如,关于机器学习的介绍,它没有停留在简单的定义上,而是深入浅出地剖析了监督学习、无监督学习和强化学习这三大分支的原理、适用场景以及各自的优缺点。在讲解监督学习时,书中不仅介绍了常见的回归和分类算法,如线性回归、逻辑回归、支持向量机等,还对这些算法的数学原理进行了较为详尽的阐述,并通过图示和代码示例,将抽象的数学公式具象化,让我能够更容易地理解算法的内在机制。让我尤其惊喜的是,书中对过拟合和欠拟合问题的讨论,以及如何通过正则化、交叉验证等方法来解决这些问题,这都是在实际应用中非常关键的技术细节,能够帮助我避免常见的陷阱。此外,书中对无监督学习中聚类和降维算法的讲解,也让我看到了数据内在结构的奥秘。对于强化学习,书中通过马尔可夫决策过程等概念,清晰地解释了智能体如何通过与环境交互来学习最优策略,这对我理解游戏AI、机器人控制等领域的应用至关重要。总而言之,这本书在概念的讲解上,做到了既有广度,又有深度,让我能够建立起扎实的理论基础。
评分令我赞赏的是,这本书在理论讲解的同时,非常注重与实际应用的结合。书中在介绍完各种算法后,会紧接着给出相应的案例分析,这些案例涵盖了图像识别、自然语言处理、推荐系统等多个热门领域。例如,在讲解卷积神经网络(CNN)时,书中不仅详细介绍了CNN的结构和工作原理,还通过一个猫狗图像分类的实例,一步步展示了如何构建、训练和评估一个CNN模型。书中提供的代码片段虽然不是完整的可执行程序,但其逻辑清晰,能够引导我理解整个实现过程。更难得的是,书中还对这些应用背后的挑战和局限性进行了客观的评价,例如在自然语言处理部分,对于机器翻译的准确性、情感分析的细微差别等问题,都进行了深入的探讨,让我认识到人工智能并非万能,其发展仍有很长的路要走。这种理论与实践的无缝对接,极大地激发了我学习的兴趣,也让我对人工智能的未来发展方向有了更清晰的认识。我不再只是被动地接受知识,而是能够通过这些案例,思考如何将所学知识应用于解决实际问题。
评分在阅读的过程中,我发现这本书在知识体系的构建上做得非常出色,呈现出一种循序渐进、层层递进的学习路径。它从最基础的AI概念入手,逐步深入到机器学习、深度学习等核心技术,再到具体领域的应用,以及对未来发展趋势和伦理问题的探讨,形成了一个完整的知识闭环。书中没有出现为了追求新颖而牺牲基础的情况,而是将各个部分有机地串联起来,使得读者在学习过程中能够感受到知识的连贯性和系统性。例如,在学习神经网络时,作者会先回顾逻辑回归等基础模型,然后引入激活函数、反向传播算法等核心概念,最终才能理解深度神经网络的强大之处。这种扎实的基础铺垫,让我能够更好地理解复杂的模型。此外,书中也适当地提及了当前人工智能领域的一些前沿研究方向,例如生成对抗网络(GANs)和Transformer模型等,但并没有过多地纠缠于细节,而是给出了一个概览性的介绍,这对于本科生来说是恰到好处的,既能激发兴趣,又不会造成知识负担。总的来说,这本书为我构建了一个全面而清晰的人工智能知识框架,让我对这个学科有了整体的把握。
评分这本书的另一大亮点在于其对人工智能伦理和社会影响的深刻反思。在深入探讨技术的同时,作者并没有回避人工智能发展可能带来的负面效应,而是进行了积极而审慎的讨论。书中关于人工智能的偏见问题,以及如何避免和纠正这些偏见,让我对算法的公平性有了更深刻的认识。例如,在讨论人脸识别技术时,书中揭示了不同人群在识别准确率上的差异,并分析了其可能带来的歧视性后果。此外,关于人工智能对就业市场的影响、隐私保护的挑战以及潜在的滥用风险,书中都进行了多角度的探讨,并呼吁读者在追求技术进步的同时,也要关注其社会责任。这种前瞻性的思考,让我觉得这本书不仅仅是一本技术教材,更是一本引导我们成为负责任的人工智能从业者的启迪之作。它让我明白,作为未来的技术开发者,我们不仅需要掌握先进的技术,更需要具备人文关怀和社会责任感。这种思考方式,对我而言,比单纯的学习算法更具价值,也让我对未来职业生涯有了更深层次的规划。
评分人工智能课程教材
评分研究生教材用,纸张无损坏,就是稍微有点脏
评分挺满意哒~
评分比超市要便宜一些 送货速度也快 很喜欢
评分挺好的教科书
评分有点晦涩难懂
评分很好
评分很好,好好学习一下
评分感觉东西还可以吧。。
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