智能信息处理复习0[通俗易懂]

智能信息处理的概念

1. 信息处理：

 信息是反映一切事物属性及动态的消息、情报、指令、数据和信号所包含的内容。认识信息的三个方面：含义、表现形式、载体。
 智能信息处理技术 就是将不完全、不可靠、不精确、不一致和不确定的知识和信息逐步改变为完全、可靠、精确、可查询、一致和确定的知识和信息的过程和方法，就是利用对不精确性、不确定性的容忍来达到问题的可处理和鲁莽性。

2. 智能的涵义非常广泛，包括:

 知识如何获取、表达、存储和查询；
 智能行为如何产生和学习；
 传感器信号如何转换成各种符号；
 怎样利用各种符号执行逻辑运算，进行推理及规划；
 甚至包括动机、情感如何发展和运用；
 智能机制如何产生幻觉、信念等现象。

3. 智能信息处理可蕴含多种理论和方法

  如何运用计算机来实现信息处理的智能化，如：研究和模拟人的认知和推理能力；
  如何检索信息以便于信息的存储和提取
  如何将信息处理以便于人的分析和理解，
  如何从大量信息中挖掘和发现有价值的知识；
  如何利用不同信息的互补性和冗余性来提高信息处理和决策的可靠性和精确性等。

4. 智能信息处理的特点

 1.智能信息处理涉及到信息科学的多个领域，是现代信号处理、人工智能和计算智能等理论和方法的综合应用。
 2.智能信息处理的基础理论：信息检索、模糊集理论、粗糙集理论、神经网络、信息融合、进化计算、协同计算等
 3.智能信息处理的对象：广泛地模拟人的智能来处理各种复杂信息，包括非结构化信息、海量信息、不完全信息、不确定信息、不精确信息、不一致信息、多媒体信息、时间空间信息、认知信息等。

智能信息处理的产生和发展

现代智能信息处理方法的核心概念是智能。智能包括3个层次，即生物智能、人工智能和计算智能。
 1、生物智能是由人脑的物理化学过程体现出来的，其物质基础是有机物。
 2、相对生物智能而言，人工智能则是非生物的，是人为实现的，通常采用符号表示。人工智能的基础是人类的知识和传感器测量得到的数据。
 3、计算智能是由计算机软件和现代数学计算方法实现的，其基础是数值方法和传感器测量得到的数据。
概括的说，上述3个层次的智能分别由有机过程、符号运算和数值计算实现，且人工智能和计算智能都依赖于现代测试系统的信息获取过程。

智能信息处理最早起源于20世纪30-40年代，但长期发展缓慢。传统意义上的智能信息处理依赖于人工智能技术和方法。
数字计算机应用后，以人工智能符号运算、推理为基础的智能信息处理有了一定发展，在智能仪器、自动跟踪监测仪器系统、自动控制与制导系统、自动诊断系统等领域得到了一定应用。
此阶段的智能信息处理系统的共同特点是模仿或代替与人的思维有关的功能，通过逻辑符号处理系统的推理规则来实现自动诊断、问题求解以及专家系统智能。
随着测试和信息技术的飞速发展，传统方法不能适应信息量迅速增大的需求，无法满足人们对智能信息处理系统在实时性、可靠性和智能性等多方面的要求。基于计算智能的智能信息处理能克服这些不足，近年来得到了长足发展。
计算智能与人工智能的区别主要在于：计算智能采用数值计算方法对测试数据进行分析处理，而不是基于某种给定的规则或知识进行处理。
目前而言，基于计算智能方法的智能信息处理主要包括信息检索、人工神经网络、进化计算、模糊逻辑、粗糙集理论、小波分析等方法。
信息检索是指相关信息的组织、整理、搜索、查询等
人工神经网络是模仿延伸人脑认知功能的一种现代智能信息处理方法，大脑是人类智能、思维和意识等一切高级神经活动的物质基础，因此通过构造具有类似人脑智能的智能信息处理系统，可以解决传统方法所不能或难以解决的信息处理问题。
进化计算的提出也源于仿生学的研究。它是从生物进化的机理中发展出的适合于现实世界复杂问题优化的进化算法。其理论基础是达尔文进化论，借鉴了进化生物学的遗传、变异、自然选择等理论。
进化计算包括遗传算法和近年来发展起来的微粒群算法等。遗传算法是模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰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。在机器学习、模式识别、图像处理、最优控制等领域得到了广泛的应用。
蚁群、微粒群算法是近年来新发展起来的一种进化计算技术，主要源于对蚂蚁、鸟类群体行为进行建模与仿真研究结果。
现代智能信息处理方法的一个重要应用领域是模糊信息的处理。随着系统复杂程度不断提高，人们对精确而有意义的描述的能力不断降低，以至于在达到一定阈值之后，系统的精确性和复杂性之间呈现出几乎相互排斥的性质。因此有必要研究能够处理模糊性和不确定性的智能信息处理方法。
模糊理论是能够处理信息不确定性的方法。它模仿人脑的不确定性概念判断、推理思维方式，对于模型未知或不能确定的描述系统，以及非线性的控制对象，应用模糊集合和模糊规则进行推理，解决难于处理的模糊信息问题。
综上，模糊理论、基于人工神经网络和进化计算的现代智能信息处理方法，借鉴生物智能的研究成果，运用现代计算方法，能实现自适应、并行、高度非线性的智能信息处理系统。

参考

[1]《智能信息处理导论》，孙红，清华大学出版社，第一版，2013
[2] Christopher D. Manning, Prabhakar Raghavan & Hinrich Schütze, Introduction to Information Retrieval, Cambridge University Press 2008

今天的文章智能信息处理复习0[通俗易懂]分享到此就结束了，感谢您的阅读。