2.1.1 什么是人工智能
人工智能是计算机科学的一个分支，它致力于使计算机的行为和人类一样。主要的人工智能教科书将人工智能定义为“智能代理的研究和设计”，其中智能代理是一个感知其环境并采取行动以最大限度提高成功机会的系统。约翰·麦卡锡1956年创造该术语，并将其定义为“制造智能机器，尤其是智能计算机程序的科学和工程”。根据一些教科书，人工智能的定义分为四种，如表2-1所示。
表2-1 人工智能的四种定义
续表
四种定义简单的描述如下：
（1）人性化：图灵测试方法。
图灵于1950年提出了图灵测试，该测试让计算机回答人类提问，如果人类在提出一些问题后无法判断回答是来自人还是计算机，则计算机通过了测试。通过测试的计算机通常需要具备以下能力。
·自然语言处理：使其能够成功理解语言并能进行交流；
·知识表示：存储它所知道或听到的；
·自动推理：使用存储的信息来回答问题并能推出新结论；
·机器学习：适应新的环境并能检测和预测模式。
此外，如果一台计算机要通过完整的图灵测试，则计算机还需要具有：(https://www.daowen.com)
·计算机视觉：感知物体。
·机器人：操纵和移动对象。
（2）像人类一样思考：认知建模方法。
如果我们说某个程序能像人一样思考，那么我们首先要用某种办法来确定人是如何思考的。我们需要模拟人脑的实际工作形式。有以下三种办法来完成这项任务：
·通过内省：试图捕获我们人类自身的思维过程；
·通过心理实验：观察工作中的一个人；
·通过脑成像：观察工作中人的头脑信号。
只有具备了关于人脑如何工作的足够精确的理论，我们才能把这样的理论表示成计算机程序。在这个定义的基础上，科学家们提出了认知科学这个交叉学科，它把人工智能的计算机模型和心理学的实验技术相结合，跨学科领域构建精确且可检验的人类思维运作理论。
（3）理性思考：“思维法则”。
古希腊哲学家亚里士多德是最早提出“正确思维”的人之一，即无可辩驳的推理过程。他的三段论为论证结构提供了模式，当给定正确的前提时，这些模式总是能得出正确的结论。例如，“苏格拉底是一个人，所有人都会死，因此苏格拉底是会死的。”这些思想法则支配着人的头脑运作并开创了逻辑学领域的研究。
1965年，已有理论表明原则上可以使用程序来求解用逻辑表示法描述的任何可解问题（如果不存在解，那么程序可能无限循环）。人工智能中的逻辑主义（logicist）流派希望依靠这样的程序来创建智能系统。
（4）理性行动的系统：理性代理方式。
Agent就是能够行动的某种东西（英语的agent源于拉丁语的agere，意为“去做”）。现在所有计算机程序都是按照程序设定好的逻辑来执行任务，但是计算机Agent能做更多的事，包括能够自主操作、感知环境、长期持续、适应变化并能创建和追求目标。一个理想的Agent是为了实现最佳结果，或者当存在不确定性时，能够为了实现最佳期望结果而自主行动的Agent。所以理想的Agent（rational agent）不仅仅是程序，它们还具有以下属性：①在自主控制下运行；②感知它们的环境；③持续很长时间；④适应变化。