人工智能导论

周志强

目录

  • 1 第一讲 人工智能概述
    • 1.1 绪论简介
    • 1.2 智能的概念
    • 1.3 智能的特征
    • 1.4 人工智能的定义
    • 1.5 人工智能的发展简史
    • 1.6 人工智能研究的基本内容
  • 2 第二讲 一阶谓词逻辑知识表示法
    • 2.1 命题逻辑
    • 2.2 谓词
    • 2.3 谓词公式
    • 2.4 谓词公式的性质
    • 2.5 一阶谓词逻辑知识表示法
    • 2.6 一阶谓词逻辑知识表示法特点
  • 3 第三讲 产生式表示法和框架表示法
    • 3.1 产生式
    • 3.2 产生式系统
    • 3.3 产生式系统的例子
    • 3.4 产生式表示法的特点
    • 3.5 框架表示法
  • 4 第四讲 基于谓词逻辑的推理方法
    • 4.1 推理方式及其分类
    • 4.2 归结演绎推理
    • 4.3 谓词公式化为子句集1
    • 4.4 谓词公式化为子句集2
    • 4.5 归结反演
    • 4.6 鲁滨逊归结原理
    • 4.7 应用归结原理求问题
  • 5 第五讲 可信度方法和证据理论
    • 5.1 不确定推理
    • 5.2 可信度方法
    • 5.3 概率分配函数
    • 5.4 信任函数_似然函数
    • 5.5 基于证据理论的推理
    • 5.6 基于证据理论的推理实例
  • 6 第六讲 模糊推理方法1
    • 6.1 模糊逻辑提出
    • 6.2 模糊集合
    • 6.3 模糊集合的定义和表示方法
    • 6.4 隶属函数
  • 7 第七讲 模糊推理方法2
    • 7.1 模糊关系及其合成
    • 7.2 模糊推理
    • 7.3 模糊决策
    • 7.4 模糊推理应用
  • 8 第八讲 搜索求解策略
    • 8.1 搜索的概念
    • 8.2 状态空间知识表示方法
    • 8.3 启发式图搜索策略—启发式策略
    • 8.4 启发式图搜索策略—启发信息和估价函数
    • 8.5 启发式图搜索策略—A搜索算法
    • 8.6 启发式图搜索策略—A_搜索算法及其特性
  • 9 第九讲 遗传算法及其应用
    • 9.1 基本遗传算法
    • 9.2 编码
    • 9.3 适应度函数的尺度变换
    • 9.4 选择
    • 9.5 交叉、变异
    • 9.6 遗传算法的一般步骤
    • 9.7 遗传算法的特点
  • 10 第十讲 群智能算法及其应用
    • 10.1 蚁群算法基本思想
    • 10.2 基本蚁群算法模型
    • 10.3 蚁群算法参数选择
    • 10.4 蚁群算法的应用
  • 11 第十一讲 专家系统
    • 11.1 专家系统的基本概念
    • 11.2 专家系统的特点
    • 11.3 专家系统的工作原理
    • 11.4 知识获取的主要过程与模式
  • 12 第十二讲 专家系统应用
    • 12.1 专家系统的建立
    • 12.2 专家系统的实例
    • 12.3 专家系统的开发工具
  • 13 第十三讲 机器学习
    • 13.1 机器学习
    • 13.2 学习系统的基本组成
    • 13.3 机器学习的分类
  • 14 第十四讲 神经网络
    • 14.1 人工神经网络
    • 14.2 神经元的结构
    • 14.3 神经元的数学模型
    • 14.4 神经网络的结构与工作方式
  • 15 第十五讲 BP神经网络
    • 15.1 BP神经网络的结构
    • 15.2 BP学习算法两个问题
    • 15.3 BP学习算法基本思想
    • 15.4 BP学习算法学习算法
    • 15.5 BP学习算法的实现
    • 15.6 BP神经网络在模式识别中的应用
  • 16 第十六讲 Hopfield神经网络
    • 16.1 离散型Hopfield神经网络模型
    • 16.2 离散型Hopfield神经网络工作方式和工作过程
    • 16.3 离散型Hopfield神经网络网络的稳定性
    • 16.4 连续型Hopfield神经网络
    • 16.5 Hopfield神经网络在联想记忆中的应用
    • 16.6 Hopfield神经网络优化方法
  • 17 实验部分
    • 17.1 综合大实验
    • 17.2 深度学习概述
综合大实验


人工智能实验部分

1、实验内容:

1.1、全班同学用自己的学号除以45的余数,对应实际任务场景(第4部分)的序号,即为自己的实验内容;

1.2、分别用传统方法和机器学习的方法实现实验内容;

 

2、实验要求:

2.1、要求使用传统方法实现实验内容,能讲清楚实现原理、实现细节、实现步骤;

2.2、要求使用机器学习的方法实现实验内容,能讲清楚实现原理、实现细节、实现步骤;

2.3、要求弄懂机器学习所采用模型的理论、方法;

 

3、实验考核方式:

3.1、以PPT宣讲+程序演示的进行考核,要求在PPT宣讲过程中,能把实验要求所涉及的知识点都讲出来;

3.2、整理出一份Word版实验报告。实验报告主要内容有(题目、中文摘要、中文关键词、英文摘要、英文关键词、实验内容、实验原理、实验步骤、实验结果、参考文献);

 

4、可选用的实际任务场景:

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

 

大类

 
 

小类

 
 

序号

 
 

实现难度

 
 

具体场景

 
 

语音技术

 
 

语音识别

 
 

1

 
 

2

 
 

将语音精准识别为文字,适用于语音输入、语音搜索、智能语音对话等场景。

 
 

语音合成

 
 

2

 
 

2

 
 

可将文字信息转化为声音信息

 
 

图像技术

 
 

图像审核

 
 

3

 
 

2

 
 

广告检测:检测图片中是否包含水印、二维码、条形码,并可识别具体二维码、条形码中的内容

 
 

4

 
 

2

 
 

图文审核:检测图片中的文字是否包含色情、暴恐违禁、政治敏感、广告推广、低俗辱骂、低质灌水等内容

 
 

图像识别

 
 

5

 
 

2

 
 

以图识物,目标检测,目标分割

 
 

图像效果增强

 
 

6

 
 

2

 
 

图像去雾:对浓雾天气下拍摄,导致细节无法辨认的图像进行去雾处理,还原更清晰真实的图像

 
 

7

 
 

1

 
 

图像无损放大:输入一张图片,可以在尽量保持图像质量的条件下,将图像在长宽方向各放大两倍

 
 

8

 
 

3

 
 

黑白图像上色:智能识别黑白图像内容并填充色彩,使黑白图像变得鲜活

 
 

9

 
 

3

 
 

拉伸图像恢复:自动识别过度拉伸的图像,将图像内容恢复成正常比例

 
 

10

 
 

1

 
 

图像风格转换:将图像转化成卡通画或素描风格,可用于开展趣味活动或集成到美图应用

 
 

11

 
 

2

 
 

图像修复:去除图片中不需要的遮挡物,并用背景内容填充,提高图像质量

 
 

12

 
 

3

 
 

图像清晰度增强:对压缩后的模糊图像实现智能快速去噪,优化图像纹理细节,输出画面更加自然清晰的图片

 
 

13

 
 

1

 
 

人像动漫化:结合人脸检测、头发分割、人像分割等技术,为用户量身定制千人千面的二次元动漫形象

 
 

车辆分析

 
 

14

 
 

1

 
 

车型识别:检测用户上传的车辆图片,识别所属车型,包括车辆品牌及具体型号、颜色、年份、位置信息

 
 

15

 
 

1

 
 

车辆检测:检测图片中出现的所有车辆,返回车辆类型与位置,可识别小汽车、卡车、巴士、摩托车、三轮车5类车辆

 
 

16

 
 

3

 
 

车辆外观损伤识别:针对常见小汽车车型,识别车辆外观受损部件及损伤类型,可识别数十种车辆部件、五大类外观损伤(刮擦、凹陷、开裂、褶皱、穿孔)

 
 

17

 
 

3

 
 

车流统计(邀测):根据传入的连续视频图片序列,进行车辆检测和追踪,根据车辆轨迹判断驶入/驶出区域的行为,统计各类车辆的区域进出车流量

 
 

18

 
 

3

 
 

车辆属性识别(邀测):检测图像中的各类车辆,并针对小汽车识别11种外观属性,包括:是否有车窗雨眉、是否有车顶架、副驾驶是否有人等

 
 

19

 
 

2

 
 

车辆分割(邀测):检测图像中的车辆,以小汽车为主,识别车辆的轮廓范围,与背景进行分离,返回分割后的二值图、灰度图、前景抠图,适应多个车辆、车门开启、各种角度

 
 

20

 
 

3

 
 

车辆检测-高空版(邀测):面向高空拍摄视角(30米以上),检测图片中的所有车辆(不区分类型),返回坐标位置

 
 

文字识别

 
 

通用文字识别

 
 

21

 
 

1

 
 

通用图片文字识别

 
 

卡证文字识别

 
 

22

 
 

1

 
 

大陆居民二代身份证正反面的所有字段进行结构化识别,包括姓名、性别、民族、出生日期、住址、身份证号、签发机关、有效期限

 
 

票据文字识别

 
 

23

 
 

1

 
 

对增值税普票、专票、卷票、电子发票的所有字段进行结构化识别,包括发票基本信息、销售方及购买方信息、商品信息、价税信息等

 
 

汽车场景文字识别

 
 

24

 
 

1

 
 

机动车行驶证主页及副页所有21个字段进行结构化识别

 
 

手写文字识别

 
 

25

 
 

1

 
 

手写中文汉字、数字进行识别

 
 

人脸识别

 
 

人脸识别

 
 

26

 
 

1

 
 

人脸检测:获得眼、口、鼻轮廓,识别多种人脸属性,如性别,年龄,表情等信息

 
 

27

 
 

3

 
 

人脸对比:对比两张人脸的相似度并返回评分

 
 

28

 
 

3

 
 

人脸搜索:在一个指定人脸库中查找相似的人脸

 
 

29

 
 

3

 
 

活体检测:抵御照片、视频、模具等作弊攻击,保障业务安全

 
 

30

 
 

2

 
 

人脸融合:对两张人脸进行融合处理,生成的人脸同时具备两张人脸的外貌特征

 
 

自然语言处理

 
 

语言处理基础技术

 
 

31

 
 

1

 
 

词法分析:分词、词性标注、专名识别

 
 

32

 
 

1

 
 

依存句法分析:自动分析文本中的依存句法结构信息

 
 

33

 
 

2

 
 

词向量表示:查询词汇的词向量,实现文本的可计算

 
 

34

 
 

2

 
 

DNN语言模型:判断一句话是否符合语言表达习惯

 
 

35

 
 

1

 
 

词义相似度:计算两个给定词语的语义相似度

 
 

36

 
 

1

 
 

短文本相似度:判断两个文本的语义相似度

 
 

语言处理应用技术

 
 

37

 
 

3

 
 

评论观点抽取:提取一个句子观点评论的情感属性

 
 

38

 
 

3

 
 

情感倾向分析:对包含主观观点信息的文本进行情感极性类别(积极、消极、中性)的判断,并给出相应的置信度

 
 

39

 
 

3

 
 

多实体情感倾向分析:对包含有多个主体信息的文本,针对每一个系统识别到的主体,做自动情感倾向性判断

 
 

40

 
 

2

 
 

文章标签:对文章的标题和内容进行深度分析,输出能够反映文章关键信息的主题、话题、实体等多维度标签以及对应的置信度

 
 

41

 
 

2

 
 

文章分类:对文章按照内容类型进行自动分类

 
 

42

 
 

3

 
 

文本纠错:识别输入文本中有错误的片段,提示错误并给出正确的文本结果

 
 

43

 
 

3

 
 

对话情绪识别:针对用户日常沟通文本背后所蕴含情绪的一种直观检测,可自动识别出当前会话者所表现出的情绪类别及其置信度

 
 

44

 
 

3

 
 

新闻摘要:基于深度语义分析模型,自动抽取新闻文本中的关键信息并生成指定长度的新闻摘要

 
 

45

 
 

3

 
 

地址识别:精准提取快递填单文本中的姓名、电话、地址信息,通过自然语言处理辅助地址识别做自动补充和纠正,生成标准规范的结构化信息