智能导论期末重点复习

Author:lm

学校：西安邮电大学

智能科学技术导论重点复习汇总

一，填空题

形式：总分30分，共30个填空，分A,B卷，每空1分。

第四章：

1，学习原理和学习方法都是在学习过程中不可或缺的两个重要因素。

2，系统学习能力主要包括基本学习能力，自学能力，实践操作能力，表达能力。

3，系统学习能力是大学生能力结构的核心，其中自学能力是关键。

4，创新能力是能力结构的核心要素和最高层次，是人才的本质特征。

5，从事创新不但需要有创新能力，而且需要有创新精神。

6，科学创新能力的锻炼从身心潜质，事业激情，思维活动，科学素养方面进行。

7，科学素养是创新能力的基础。

8，大学生的创新学习，主要形式是科研或创作。

第五章：

1，以信息作为主要研究对象，这是信息科学区别于其他科学的最根本特点之一。

2，信息科学的研究目标是扩展人类的信息功能，后者的有机整体便是智力智能。

3，信息，能量，物质是构成世界的三大基本要素。

4，自动化科学所研究的就是物质世界的信息运动规律以及信息处理方法和控制原理。

5，自动化科学的理论基础是控制理论，控制理论的发展大致经过了经典控制，现代控制以及大系统控制和智能控制三个阶段。

6，计算机科学是研究计算机及其周围各种现象与规模的科学，主要包括理论计算机科学，计算机系统结构，软件和人工智能等。

7，软件的研究领域主要程序设计，基础软件，软件工程这三个方面。

第六章：

1，好的智能制造系统，要有三个子系统：

a，虚拟制造系统，实现模拟制造过程。

b，全息制造系统，系统的元素是“自治，自主”的模块，协作完成给定的任务。

c，全球同步系统，使产品的不同部分能够在世界上不同的生产研究基地进行制造，保证产品质量，降低生产成本。

2，智能运输系统ITS，就是集信息处理，通讯，控制及高科技的电子技术等最新的科研成果，应用于交通运输网络中。

3，发展ITS系统的主要技术中，其核心部分就是GPS技术。

4，从智能革命论的观点来看，信息化必然发展为智能化，主要

体现在三个方面：智能革命，智能生产力，智能社会。

5，社会信息化A3会逐渐向社会智能化I3转变，A3表示三个自动化，即工厂自动化，办公自动化，家庭自动化。I3表示三个智能化，即工厂智能化，办公智能化，家庭智能化。

第七章：

1，信息网络技术使得人们的工作方式由集中式办公向分布式办公转变。

2，赛伯空间即指由因特网联接的电子信息网络。

3，机器翻译即MT是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，用以完成这一过程的软件叫做机器翻译系统。

第八章：

1，智能工具的社会应用形态是大规模智能信息网络。它包括两大组成部分，一是共用的通信网络；二是集成在公用网络上的大量的专门领域的应用信息系统（专用信息系统）。

2，“智能信息网络”的实质是一个智能化的生产工具，面对给定的问题和目标，能够以类似于人的方式去获得信息，从中提炼有用的知识，生成解决问题的智能策略，并把智能策略转化为智能行为，解决问题，达到目标。

3，“智能机器人”是大规模智能信息网络体系的微观形态，代表了微观场合的具体智能应用。

4，我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类：工业机器人和特种机器人。

5，智能机器人的发展方向大致有两种：一种是类人型智能机器人；另一种是外形不像人，但具有机器智能。

6，智能机器人的硬件系统主要包括视觉系统，行走机构，机械手，控制系统和人机接口。

7，视觉系统可分为图像获取，图像处理，图像理解三个部分。

第九章：

1，智能科学技术关注的两个点是自然智能和人工智能，前者是基础，后者是手段。

2，人工智能研究的领域包括问题求解，自然语言处理，口语识别，智能信息检索，专家系统，机器视觉，神经网络，智能Agent技术和分布式协同工作，遗传与演化计算，人工生命，智能大厦，智能机器人等。

二，简答及论述题

说明：简答题共4题，40分；论述题共2题，30分。

智能优化算法定义，举例分述至少5种？

定义：智能优化算法又称为现代启发式算法，是一种具有全局优化性能，通用性强且且适合于并行处理的算法，它是通过程序来模拟自然界已知的进化方法来进行优化的方法，其具有严密的理论依据，而不是单纯凭借专家经验，理论上可以在一定的时间内找到最优解或近似最优解的算法。

举例分述：其分类如下，

a,遗传算法,是模拟生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。

b,蚁群算法，是一种用来在图中寻找优化路径的机率型算法。

c,模拟退火算法，是基于迭代求解策略的一种随机寻优算法，其出发点是基于物理中固体物质的退火过程与一般组合优化问题之间的相似性。模拟退火算法从某一较高初温出发，伴随温度参数的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找目标函数的全局最优解，即在局部最优解能概率性地跳出并最终趋于全局最优。

d,人工神经网络，是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型,是由大量处理单元互联组成的非线性、自适应信息处理系统,是在现代神经科学研究成果的基础上提出的，试图通过模拟大脑神经网络处理、记忆信息的方式进行信息处理的算法。

e,进化算法是以达尔文的进化论思想为基础，通过模拟生物进化过程与机制的求解问题的自组织、自适应的人工智能技术,尽管进化算法有很多的变化，有不同的遗传基因表达方式，不同的交叉和变异算子，特殊算子的引用，以及不同的再生和选择方法，但它们产生的灵感都来自于大自然的生物进化。

综上而言，他们共同的特点就是，都从任一解出发，按照某种机制，以一定的概率在整个求解空间中探索最优解。由于它们可以把搜索空间扩展到整个问题空间，因而具有全局优化的性能。

第四章：

智能科学的学习方法，研究现状，为什么要特别强调创新学习？

回答：对于智能科学的学习，我们可以选择的学习方法有(1).听讲法；(2).直观法；(3).实践法；(4).复现法；(5).问题探索法；

(6).归纳法；(7).演绎法。

为什么智能科学特别强调创新学习？

智能科学技术本身处在创新发展时期，特别需要培养具有创新精神的人才；

智能科学技术是一个高度综合又非常深邃的学科，依靠常规的学习方法很难把握；

智能科学技术是研究思维规律的学科，思维规律之中最重要的是创新思维；

人工智能的研究现状

国内：对人工智能的研究，我国科学技术工作者已经从跟踪学习进入自主研究重大科学问题，独立进行重大科学创新的新阶段。在人工智能研究方面已经取得了一系列令人鼓舞的成果。包括几何定理证明的吴方法、开放复杂巨系统理论、仿生模式识别、云模型、开放逻辑、广义智能理论、泛逻辑学、信息-知识-智能的转化理论、仿人智能控制、变论域模糊控制、主体网格智能理论等中国的人工智能品牌，表现出了旺盛的创新能力。

国外：目前，人工智能技术在美国、欧洲和日本依然飞速发展。IBM公司正在开发的更为强大的新超级电脑——“蓝色牛仔”，据称，“蓝色牛仔”的智力水平将大致与人脑相当。

第五章：

智能科学与信息科学，自动化科学，计算机科学的关系。

研究对象：信息科学以信息作为主要研究对象；自动化科学所研究的是物质世界的信息运动规律以及信息处理方法和控制原理。计算机科学的主要研究对象是计算机及其周围各种现象和规律。智能科学的研究对象是智能的本质和研究扩展人类智力功能的原理和方法。

研究内容：信息科学的研究内容主要包括探讨信息的定型本质；研究信息的定量测度；阐明信息过程的基本规律；执行信息的基本规律；揭示利用信息来优化系统的方法和原理；归纳和总结信息科学的方法论。自动化科学的研究内容是自动控制和信息处理。对于计算机科学，理论计算机科学主要研究计算机的基本理论，计算机的系统结构着重于计算机的概念结构和功能特性，硬件，软件和固件子系统的功能分配及其界面的确定，软件的主要研究程序设计，基础软件，软件工程三个方面。人工智能主要研究的问题是如何使计算机变现智能化，使计算机能灵活高效的为人类服务。智能科学的研究内容是智能的基本理论和实现技术，是脑科学，认知科学，人工智能等学科共同学科共同研究的交叉学科。

研究方法：信息科学的研究方法是信息科学方法论体系，主要包括信息系统方法，信息系统综合方法，信息系统进化方法，功能准则和整体准则。自动化科学常用的研究方法有，反馈的方法，黑箱的方法，功能模拟的方法和系统的方法。计算机科学的研究方法在理论计算机领域主要是基于数学的方法，在软件工程的方法是工程的方法，以及其他来自物理学等学科的方法。智能科学的研究方法主要吸收以上三个学科的已有的方法论成果，且遵守共同的方法论原则，同时也有其独立的方法论。

研究目标：信息科学的研究目标是扩展人类的信息功能。自动化科学的研究目标是为自动化技术和控制工程提供科学理论基础。计算机科学的研究目标是使人类在数值计算，信息处理，实时控制，辅助设计和智能模拟等领域实现更加复杂，更加人性化，更加智能的服务。智能科学的研究目标是能模拟人类的部分智能行为，使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作，并且可以延伸，扩展人的智能，达到甚至超过人类智能的水平。

第六章：

智能交通运输系统

定义：是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起

的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。

组成部分：(1).先进的交通信息系统；(2).先进的交通管理系统；(3).先进的车辆系统；(4).先进的公共运输系统；(5).商用车辆运营系统。

第七章：

机器翻译：

定义：是利用计算机把一种自然源语言转变为另一种自然目标语言的过程。

分类：机器翻译从工作原理上可以分为传统派和现代派。传统机器翻译从总体模式上可以分为三类：直接翻译法，中间语言法和转换法。现代派机器翻译是基于语料库，其工作原理是基于一个含有各种句型的源语言和目标语言双语对照的语料库。

搜索引擎：

定义：搜索引擎是指根据一定的策略、运用特定的计算机程序从互联网上搜集信息，在对信息进行组织和处理后，为用户提供检索服务，将用户检索相关的信息展示给用户的系统。

分类：全文索引，从互联网提取各个网站的信息，建立起数据库，并能检索与用户查询条件相匹配的记录，按一定的排列顺序返回结果。国外代表有Google，国内代表有百度。

目录引擎：用户按照分类目录找到所需要的信息，不依靠关键词进行查询。目录索引中最具代表性的莫过于大名鼎鼎的Yahoo、新浪分类目录搜索。

元搜索引擎：将多个单一搜索引擎集成在一起，提供统一的检索界面，将用户的检索提问同时提交给多个独立的搜索引擎，同时检索多个数据库；并根据多个独立搜索引擎的检索结果进行二次加工。著名的代表有InfoSpace、Dogpile、Vivisimo。

第九章：

问题：人工智能的定义，学派及近期，远期目标。

答案：定义：人工智能就是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的活动的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论，方法和技术，主要包括计算机实现智能的原理，制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层层次的应用。

学派：分为三大学派，分别是：

1，人工智能网络方法，即通过模拟大脑皮层神经网络的“结构”特征来复现智能，因此被人们称为“结构主义”方法。

2，以计算机硬件平台支撑，用符号逻辑描写，由软件编程模拟智能的“符号主义方法”。它不关心系统的结构，只关注系统的功能表现，回避了结构模拟的困难。

3，“无需知识表示和逻辑推理的智能系统”的“行为主义”方法。是在分析智能系统的输入输出的关系的基础上，系统首先鉴别输入的模式，然后根据输入输出之间的关系决定输出的动作方式。

近期目标：使现有的计算机不仅能够做一般的数值计算及非数值信息的数据处理，而且能运用知识处理问题，能模拟人类的部分智能行为，使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。

远期目标：要求计算机不仅能模拟而且可以延伸，扩展人的智能，达到甚至超过人类智能的水平。

第十章：

语音识别

定义：语音识别是一种让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。

分类：根据识别的对象不同，语音识别大体可分为3类，即孤立词识别，关键词识别和连续语音识别。其中，孤立词识别的任务是识别事先已知的孤立的词，如“开机”、“关机”等；连续语音识别的任务则是识别任意的连续语音，如一个句子或一段话；连续语音流中的关键词检测针对的是连续语音，但它并不识别全部文字，而只是检测已知的若干关键词在何处出现，如在一段话中检测“计算机”、“世界”这两个词。