第一节微电子与计算机技术(9)

专业知识

专家系统是在某领域内具有专家水平，模拟专家的思维活动，推理判断，求解专门问题的计算机软件系统。专家系统一般包括 5个组成部分：知识库、综合数据库、推理机、解释器和接口。知识库一般是固定的；综合数据库一般包括控制策略、中间结果、假设、求解问题等；接口即系统同用户的界面。

专家系统有重要的应用，其应用的范围已经涉及到化学、医学、地质学、气象学、教育学及军事学等各方面。实践表明，专家系统的采用可以大大提高工作效率和质量。

今天，已经有成千个专家系统在各个领域工作。据统计，美国航空航天局的空间应用软件中有32％以上是基于人工智能的软件。

(2)知识工程。由于专家系统的知识都是由人事先整理后输入计算机的，工作量非常巨大，使得知识的获取就成为开发专家系统的瓶颈。计算机还远没有如人一样的自我归纳学习的能力，对高层次的智能虽已有近似专家的水平，但模拟低层次的智能，如听觉、视觉信息的识别还不如3岁小孩，对许多下意识的常识推理、不确定的知识和直觉思维无能为力。由此，知识工程应运而生。

知识工程就是在把人类知识整体与计算机结合的基础上，研究知识的结构、分类、预测、存取、获得、传输、转换、管理、利用、增殖、学习和表示等问题。

50年来，人工智能的这些成果是令人欣慰的，然而遗憾的是，还没有哪个系统能够通过图灵测试。不过，从事人工智能研究的许多专家现在仍然乐观地认为，随着功能更强大的计算机的出现，计算机的智能将很快达到和超过人类。

(3)机器视觉。它研究如何通过一副图像的阴影、形状、颜色、边界和纹理等基本信息来辨别图像。通过分析这些信息，可以推断出图像可能是什么。构造理论和机器视觉方面新理论在20世纪80年代已经开始应用到生产线上的相机和计算机中，用来进行质量控制。到1985年，美国有100多个公司生产机器视觉系统。

目前，在模式识别方面，各种印刷文字、图形、图像(如面部、指纹、印鉴等)的实际应用正在迅速开展。

(4)机器人。它分为民用机器人和军用机器人。日本的民用机器人数量最多。我国“863”计划智能机器人的研究已进入实用阶段，6km水下机器人应用获得成功，标志着我国成为世界上少数能研制这种尖端设备的国家之一。

美国正在研制的军用机器人有100多种，计划到2006年，将大幅度扩充无人战车的自主操作能力和机器人在整个武器系统中的大规模应用。

人工智能的应用研究并非一帆风顺。例如，20世纪80年代，美国国防部高级研究计划署支持的“智能卡车”项目的目的是研制一种能完成许多战地任务的机器人。由于项目缺陷和成功无望，五角大楼停止了对项目的支持经费。

尽管经历了种种挫折，人工智能仍在不断发展，新的技术不断出现。例如，模糊逻辑可以从不确定的条件中作出决策；人工神经网络被视为实现人工智能的可能途径。

人工神经网络是最近几年重新发展起来的一项新技术，是模仿生物神经系统中神经元及大量神经元互联的一种信息处理方法。由于人工神经网络的并行处理方式、自学习能力、记忆能力、预测事件能力，在分类、诊断以及基于分类的智能控制和优化求解方面，该系统比传统的专家系统有更优越的性能。

2．人工智能的应用

“智能化”是当前新技术、新产品、新产业的重要发展方向、开发策略和显著标志。例如，智能控制、智能自动化、智能管理、智能通信、智能计算杉L辅助设计、智能机器人、智能仪表、智能网络管理、智能优化、智能玩具、智能家电、智能汽车、智能材料、智能软件、智能仿真、智能商务等等，几乎任何应用都能利用人工智能技术。

人工智能应用的主要领域，也就是计算机应用的主要领域。哪里有计算机应用，哪里就可