JOURNALOFAIRFOREENINEERINUNIVERSITYVol。1No。12000(NATURALSIENEEDITION)Apr。2000人工智能的泛符号机制白振兴空军工程大学工程学院航空装备管理工程系陕西西安710038)西北工业大学计算机科学系陕西西安710072)针对90年代以来人工智能研究逐步转入低潮的局面提出了关于人工智能的泛符号机制的新思想多维信息空间分类号TP11文献标识码文章编号:1009-3516(2000)01-0059-04人工智能的困惑人工智能(AI)1956年在美国诞生以来学者们公认AI~空间科学原子能技术一起被称为20世纪的三大科技成就不提智能二字似乎就不足以表示其先进程度尤其是以日本80年代初拟花巨资要用10年时间研制出智能计算机(KIPS)全球掀起了一股高涨的AI研究热潮智能必克的气势随着1989年日本不得不宣告智能计算机计划失败以来AI在这股AI的研究热潮中虽然KIPS研究计划的目标没有完全实现但却大大促进了多媒体技术(MMT)的发展进入90年代以来出现了一种奇特的现象已有的AI原理和方法出现了智能AD智能通讯另一方面在AI基础理论研究方面又陷入了长期的争论和分歧智能不是靠若干个公式或定律就能解决问题的AI研究目标的实现是长期的渐进的及战略性的AI研究目前是越搞越难@AI已诞生40多年如在博弈方面战胜了世界级的国际象棋冠军卡斯帕罗夫知识是AI的核心在过去的40余年中AI的研究者们探索了各种各样的道路走过了漫长而曲折的行程AI就要象人那样拥有广博的知识人就是根据知识来行事的知识的表示(KR)与知识的使用的模糊逻辑忽略了事物间的相关性AI需要高级的柔性逻辑体系与包容度更大的多维空间(MDIS)的超拓扑结构知识表示方法(KRHTS)人工智能的三大学派AI作为一门学科收稿日期:1999-12-17基金项目航空基础科学基金(96F53063);国家教委博士学科点专项科研基金(98069923)作者简介白振兴(1953-)成功与失败的矛盾中探索着自己发展的有效途径和技术并逐渐成长起来G40多年来从人脑思维的不同层次对AI进行研究连接机制和行为机制三大学派2。
1符号机制学派符号机制通过推理进行问题求解的传统AI学派其主要的立论依据是以物理符号系统假设和有限合理性假设有限合理性假设是说明在知识的非单调情况下推出的结论不能保证绝对正确符号机制认为人认识世界的基本元素是符号故符号机制认为AI的主要研究对象是人类抽象思维层次中的经验性思维符号机制在AI研究中一直起着举足轻重的主导作用2。2连接机制学派连接机制是模拟人脑智能特点和结构的人工神经网络(ANN)学派连接机制认为神经元是脑组织的基本单元是一种自底向上的智能架构方式时空数据统计描述的自组织以及相互关联的活动中自动获取知识时更显示出其独特的能力2。3行为机制学派行为机制是以RBrooks为代表的学派例如六腿机器人训练走路就是这样的G40年代就有人做电子老鼠来走迷宫但充其量是昆虫级的智能G1991年在澳大利亚的悉尼举行的第12届国际AI联合大会上MIT轻教授RBrooks针对传统的AI研究中的核心问题表示(Representation)和推理(Reasoning)提出了具有挑战性的NoRepresentationNoReasoning的智能看法在目前要求机器人象人一样的思维确实太困难了他是以自己研制的具有某种自适应能力的人造昆虫作为论据的但是应付复杂环境的能力却大大超过了现有的机器人但可以进行训练2。
4三大学派应优势互补人的智能活动主要分为感知思维符号机制和行为机制是对这三个不同层次的智能活动进行抽象和模拟连接机制和行为机制特点的比较详见表1G科学的进程是渐进性的连接机制和行为机制都有各自的优点和片面性大百科计划(CYC)的主持人DLenat就曾指出智能行为不会依赖于一个象物理学那样的精彩理论框架理论的创始人MMinsky也认为自顶向下与自底向上两种策略的综合集成方法是一类更高层次的方法论对符号机制与连接机制这个问题本身就是错误的符号机制与连接机制采用的是完全不同的研究方法而连接机制基于样板符号机制连接机制行为机制认识层次求解层次自顶向下自底向上自底向上处理层次空军工程大学学报2000作者认为符号机制是从智能的顶部向下攻坚但偏向于连接机制怎样互为补充以及脑的机理等问题是AI认知科学神经科学研究的重点课题之一GAI的先驱之一MinskY认为神经网络是符号系统的基础在各方面发挥更大的作用人工智能的泛符号机制AI诞生与成长在国外多年来我们都是跟着国际上AI大师们的足迹在走面对90年代以来AI研究的低潮局面我们提出了一些自己独到的设想和解决办法即AI的泛符号机制(S,eneralizedSYmbolism)G知识表示的超拓扑结构和多维信息空间理论三部分组成它的主要研究对象是人脑中可以用语言显式表示的抽象思维过程它继承了物理符号系统假设和有限合理性假设及知识原理~S=L+KRHTS+MDISG3。
1泛逻辑学人工智能中泛符号机制示意图种逻辑运算可连续调控的全新逻辑体系是根据在经验性思维中逻辑运算本身也存在不确定性的新发现而提出的泛组合等逻辑运算都是可以根据变量之间存在的关系以取代现有的各种凭直觉经验提出的非确定性推理模型3。2知识表示的超拓扑结构理论经分析研究发现都是拓扑结构(HTS)都可以用HTS来描述和处理因此HTS不仅是事物的普遍现象HTS=HN+HL~超结点(HN)超在向上能抽象与包容超线段(HL)超在上一层面的一条有向线段能展开为下一层面的一幅HTS也可把下一层面的一幅HTS图抽象为上一层面的一条有向线段GHTS是一种上不封顶KR是经典符号机制的核心问题之一现有的KR方法都是基于知识的拓扑结构(TS)模型的某种等价表示GTS在形式上是赋值有向与无法描述客观实际存在中的许多较复杂的知识结构实际上知识的自然存在形态是HTS人的思维过程是外部刺激形成的兴奋灶在这种HTS应以HTSKR的基本模型GKR方法的研究应以知识的HTS为基础面向对象程序设计与超媒体TS的拓广HL组成的赋值有向GHN是结点的拓广它本身也是一个HTS的抽象HTS中的一个HN可以细化为一个HTS~反之一个HTS也可以抽象为一个HNGHN泛平均和泛蕴涵等GHL用来表示HN间的关系可分为单向或双向作为结点间的链路~HL可代表多种信息传递方式需要时也可把任何一条HL展开为一幅超拓扑图GKRHTS的优点是包容度更大可兼容已有的KR方法白振兴等人工智能的泛符号机制以多维和多层次的表示知识多维信息空间理论能用文字数据等ODIS也是人类习以为常的思维空间 利用DIS 可以准确而形象地表达概念 KR提供了强有力的技 术手段 但要利用DIS 来解决计算机视觉和听觉方面的问题 还必须引入知识以及AI 的概念 AI的融合而导致了智能 GS是利用智能 DIS来解决计算机 智能问题 这样就必然包括DIS 的感知过程 多维化的KR 多维化的推理 多维化的机器学习 所以GS 比经典符号机制更接近人类思维 是智能科学的更高研究阶段 结束语本文的核心是为 AI 的符号机制学派设想新的 GS 理论框架 OGS DIS三部分组 年代以来AI 研究的低潮局面提出的解决办法 西北工业大学l998。
计算机学报l9982l( 计算机世界报l996l22(97)。 计算机科学l992l9(6):l26。 西北工业大学学报l999l7(4):6l65。 eneraizedymboismofrtificianteigence BAIZhx (Dp。CpuSNPU。X7l72Ch)bstract: Sp。eyords: 人工智能的泛符号机制作者： 白振兴游戏开发中的人工智能pdf游戏角色游戏素材， BAIZhen-xing，HE Hua-can游戏开发中的人工智能pdf， WANG Yong 作者单位： 白振兴,王勇,BAI Zhen-xing,WANG Yong(空军工程大学,工程学院航空装备管理工程系,陕 西,西安,710038)， 何华灿,HE Hua-can(西北工业大学,计算机科学系,陕西,西安 ,710072) 刊名： 空军工程大学学报（自然科学版） 英文刊名： JOURNAL AIRFORCE ENGINEERING UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE EDITION) 2000,1(1)被引用次数： 参考文献(6条)1。白振兴 泛符号机制及知识表示的超拓扑结构研究[学位论文] 1998 经验性思维中的泛逻辑1996 3。
何华灿;白振兴;刘永怀 一级泛非运算研究[期刊论文]-计算机学报 1998(ZK) 从现代科学技术看今后人工智能的工作1996 5。白振兴 一种新的知识表示方法:概念结构 1992(06) 6。白振兴;何华灿;艾丽蓉 知识表示的超拓扑结构研究 1999(04) 本文读者也读过(7条) 禾木。HeMu 象征的捕捉--论拉康的"象征界"理论[期刊论文]-哲学动态2005(1) 夏诗斌。XiaShibin 泛在知识环境下数字图书馆发展问题刍议[期刊论文]-办公自动化（综合版）2008(11) 陈玉婷。ChenYuting 浅谈泛在智能在图书馆知识服务中的应用[期刊论文]-河南图书馆学刊2009,29(5) Xing。LIXiao-dong。GUO Ran 知识转移拓扑结构模型构成与企业能力形成分析[期刊 论文]-软科学2009,23(8) 龙绪明。王李。****程。黄昊。LONGXuming。WANG Li。LI Pengcheng。HUANG Hao 先进电子制造技术的发展[期刊 论文]-电子工业专用设备2009,38(5) 引证文献(2条) 1。杨凡。常国岑 C3I战术态势评估系统结构与实现方法[期刊论文]-空军工程大学学报(自然科学版) 2002(4) 人工智能研究的局限性及其困境[期刊论文]-广西工学院学报2010(3) 引用本文格式：白振兴。何华灿。王勇。BAI Zhen-xing。HE Hua-can。WANG Yong 人工智能的泛符号机制[期刊论文] -空军工程大学学报（自然科学版） 2000(1)
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