人工智能导论 14520450722 马航空

物理与电子工程学院

《人工智能》

课程设计报告

课题名称 人工智能的日常应用与研究

专 业 自动化

班 级 14级7班

学生姓名 马航空

学 号 14520450722

摘 要

人工智能 (Artificial Intelligence),英文缩写为AI，是一门由计算机

科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科

相互渗透而发展的综合性学科。21世纪是计算机科技飞速发展的时代，随着科

技的不断发展，一些新型人工智能技术正在走进人类的生活，在我们的日常生活

和学习当中也有许多地方得到应用。本文就符号计算、模式识别、专家系统、机

器翻译等方面的应用作简单介绍，通过这篇文章使我们对身边的人工智能应用有

一个感性的认识。

关键词：人工智能 (AI)应用 计算机

1引 言

人工智能(ArtificialIntelligence) ,英文缩写为AI，也称机器智能。“人

工智能”一词最初是在 1956年Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控

制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的

一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发，人工智能是研究如何制造智能

机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。

2 人工智能的研究领域与日常生活应用

人工智能是近年来引起人们很大兴趣的一个研究领域：它的研究目标是用机

器，通常为电子仪器、电脑等，尽可能地模拟人的精神活动，并且争取在这些方

面最终改善并超出人的能力；其研究领域及应用范围十分广泛、例如，自动定理

证明、推理、模式识别、专家知识系统、智能机器人、学习、博彩、自然语言理

解等等。本文主要介绍符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译四个方面的人

工智能的日常生活应用。

2.1符号计算

计算机最主要的用途之一就是科学计算,科学计算可分为两类:一类是纯数

值的计算,例如求函数的值,方程的数值解,比如天气预报、油藏模拟、航天等领

域;。另一类是符号计算,又称代数运算,这是一种智能化的计算,处理的是符号。

符号可以代表整数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式,函数,集合等。长

期以来,人们一直盼望有一个可以进行符号计算的计算机软件系统。早在50年代

末,人们就开始对此研究。进入80年代后,随着计算机的普及和人工智能的发展,

相继出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件,其中Mathematica和Maple是

它们的代表，由于它们都是用C语言写成的,所以可以在绝大多数计算机上使用。

Mathematica是第一个将符号运算,数值计算和图形显示很好地结合在一起的数

学软件,用户能够方便地用它进行多种形式的数学处理。

计算机代数系统的优越性主要在于它能够进行大规模的代数运算。通常我们

用笔和纸进行代数运算只能处理符号较少的算式,当算式的符号上升到百位数后,

手工计算就很困难了,这时用计算机代数系统进行运算就可以做到准确,快捷,有

效。现在符号计算软件有一些共同的特点就是在可以进行符号运算、数值计算和

图形显示等同时,还具有高效的可编程功能。在操作界面上一般都支持交互式处

理,人们通过键盘输入命令,计算机处理后即显示结果。并且人机界面友好,命令

输入方便灵活,很容易寻求帮助。

尽管计算机代数系统在代替人繁琐的符号运算上有着无比的优越性,但是,

计算机毕竟是机器,它只能执行人们给它的指令，有一定的局限性。首先,多数计

算机代数系统对计算机硬件有较高的要求,在进行符号运算时,通常需要很大的

内存和较长的计算时间,而精确的代数运算以时间和空间为代价的。第二个问题

是用计算机代数系统进行数值计算,虽然计算精度可以到任意位,但由于计算机

代数系统是用软件本身浮点运算代替硬件算术运算,所以在速度要比用Fortran

语言算同样的问题慢百倍甚至千倍。另外,虽然计算机代数系统包含大量的数学

知识,但这仅仅是数学中的一小部分,目前仍有许多数学领域未