1.1 什么是人工智能

1.1.1 智能的概念

人工智能是用机器模拟、延伸和扩展人类的智能。因此，下面首先讨论人类的智能行为。

智能及智能的本质是古今中外许多哲学家、脑科学家一直在努力探索和研究的问题，但至今仍然没有完全解决。

近年来，随着脑科学、神经心理学等研究的进展，人们对人脑的结构和功能有了进一步认识，但对整个神经系统的内部结构和作用机制，特别是脑的功能原理还没有认识清楚，有待进一步的探索。因此，很难给出确切的智能定义。目前，根据对人脑已有的认识，结合智能的外在表现，从不同的角度、不同的侧面，用不同的方法对智能进行研究，人们提出了几种不同的观点，其中最具代表性的观点有思维理论、知识阈值理论及进化理论等。

（1）思维理论

它强调思维的重要性，认为智能的核心是思维，人的一切智能都来自大脑的思维活动，人类的一切知识都是人类思维的产物，因而通过对思维规律与思维方法的研究可望揭示智能的本质。

（2）知识阈值理论

认为智能行为取决于知识的数量及其可运用的程度，一个系统之所以有智能是因为它具有可运用的知识。因此，知识阈值理论把智能定义为：智能就是在巨大的搜索空间中迅速找到一个满意解的能力。

（3）进化理论

认为智能取决于感知和行为，取决于对外界复杂环境的适应，智能不需要知识、不需要表示、不需要推理，智能可以由逐步进化来实现。它是由美国麻省理工学院（MIT）的布鲁克（R.A.Brook）教授提出来的，这是他根据对人造机器虫的研究与实践提出的与众不同的观点。目前这一观点与人们的传统看法完全不同，因而引起了人工智能界的广泛关注。

综合上述各种观点，可以认为：智能是知识与智力的总和。其中，知识是一切智能行为的基础，而智力是获取知识并应用知识求解问题的能力。

1.1.2 人工智能

所谓人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或者说是人们使机器具有类似于人的智能。由于人工智能是在机器上实现的，因此，又称为机器智能。

关于“人工智能”的含义，早在它正式提出之前，就由英国数学家图灵（A.M.Turing）提出了。1950年图灵发表了题为“计算机与智能”（Computing Machineryand Intelligence）的论文，文章以“机器能思维吗？”开始，论述并提出了著名的“图灵测试”，形象地指出了什么是人工智能以及机器应该达到的智能标准，现在许多人仍把它作为衡量机器智能的准则。

为了让读者对人工智能的定义进行讨论，以便深刻地理解人工智能，下面综述几种关于人工智能的定义。

定义1.1 人工智能是一种使计算机能够思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试（Haugeland，1985）。

定义1.2 人工智能是那些与人的思维、决策、问题求解和学习等有关的活动的自动化（Bellman，1978）。

定义1.3 人工智能是用计算模型研究智力行为（Charniak&McDermott，1985）。

定义1.4 人工智能是研究那些使理解、推理和行为成为可能的计算（Winston，1992）。

定义1.5 人工智能是一种能够执行需要人的智能的创造性机器的技术（Kurzwell，1990）。

定义1.6 人工智能研究如何使计算机做事让人过得更好（Rick&Knight，1991）。

定义1.7 人工智能是研究和设计具有智能行为的计算机程序，以执行人或动物所具有的智能任务（Dean，Allen，Aloimonos，2003）。

定义1.8 人工智能是一门通过计算过程力图理解和模仿智能行为的学科（Schalkoff，1990）。

定义1.9 人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化有关的一个分支（Luger&Stub-blefield，1997）。

人工智能是一门研究如何构造智能机器（智能计算机）或智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。通俗地说，人工智能就是要研究如何使机器具有能听、会说、能看、会写、能思维、会学习、能适应环境变化、能解决各种面临的实际问题等功能的一门学科。