人工智能基础(高中版)
(完整版)人工智能基础课程

➢ 机器学习(machine learning) 通过学习(learning)来获得进行预测或判断的能力,
这样的方法已经成为人工智能的主流方法。
人工智能概述
机器学习的方法
从数据中学习
➢ 从已知数据去学习数据中蕴含的规律或判断规则,再把学到的规 则应用到新数据并作出判断或预测
达特茅斯楼
2006年,会议五十年后,当事人重聚达特茅斯。左起: 摩尔,麦卡锡,明斯基,赛弗里奇,智能的第一次浪潮(1956-1974)
1963年,美国高等研究计划局投入两百万美元 给麻省理工学院,培养了早期的计算机科学和人 工智能人才。
1964-1966年,约瑟夫・维森鲍姆(Joseph Weizenbaum)教授建立了世界上第一个自然 语言对话程序ELIZA,可以通过简单的模式匹配 和对话规则与人聊天。
特征的质量很大程度上决定了分类器最终分类效果的好坏 不同类型的数据,不同的特征提取方法
例:鸢尾花特征的提取 ➢ 通过实际观察,花瓣的长度和宽度作
为有效分类鸢尾花的特征 ➢ 特征的数学表达:特征向量 ������������, ������������ ➢ 问题的描述:特征点和特征空间
特征与分类器
爱德华・费根鲍姆 “专家系统之父”
人工智能的出现及发展
人工智能的第三次浪潮(2011-现在)
21世纪,人类迈入了“大数据”时代,此时电脑芯片的计算能力高速增长,人 工智能算法也因此取得重大突破。研究人工智能的学者开始引入不同学科的数学 工具,为人工智能打造更坚实的数学基础。在数学的驱动下,一大批新的数学模 型和算法被发展起来,逐步被应用于解决实际问题,让科学家看到了人工智能再 度兴起的曙光。
高中人工智能课程 机器学习入门级算法 课件

• 人脸识别旨在辨别人脸的身份,神经网 络为了胜任这一任务,在训练过程中 已经学会总结了最适合辨别人脸的特 征,这 些特征非常适合我们用于作人脸 聚类。
• 一般选用倒数第二层网络的输出作 为特征
三
人脸聚类 人脸聚类:使用K均值聚类算法处理获 得的人脸特征
经过K均值聚类,人脸根据特征的不同 ,被分为若干类。选取其中某一类,使用计算机 自动排版的技术,就 可以得到右图所示的精 美的相册页了。
典型的监督学习任务:分类与回归 二典型的无监督任务:聚类
1)回归算法演示:
样本数据: 特征 标签
((x1),(y1)) ((x2),(y2)) ((x3),(y3)) ((x4),(y4)) 。。。。。。 。。。。。。
y为连续值
二
2)分类算法演示
样本数据:
特征
标签
((x11,x12),(y1))
人脸聚类
三
入门算法总结:
1 、线性回归 2 、感知机 3 、Kmeans 4 、KNN
谢谢倾听 欢迎指导交流
高中人工智能课程 机器学习入门级算法
目录
一、机器学习入门级算法
二、图形化编程实现算法
又是一年蝉鸣时
三、人工智能创意编程竞赛
机器学习算法
1、人工智能、机器学习与深度学习
人工智能(ArtificialIntelligence),它是研究、 开发用于模拟、延伸和扩展人的 智能的理论、方法、技术及应用系统的一 门新的技术科学。 机器学习(MachineLearning)使用算 法来解析数据、从中学习,它然后对真实世 界中的事件做出决策和预测。它使用大量 的数据来“训练”,它通过各种算法从数据中 学习如何完成任务。 深度学习(DeepLearning),它作为机器 学习的分支,它它试图使用包含复杂结构或 者由多重非线性变换构成的多个处理层对 数据进行高层抽象的算法。
第2章人工智能技术基本原理2.5神经网络与深度学习 -高中教学同步《信息技术人工-智能初步》(教案)

关键概念理解:包括前向传播、激活函数(如Sigmoid、Tanh、ReLU等)、损失函数(如均方误差、交叉熵等)、误差反向传播、优化器(如梯度下降、Adam优化算法等)。
提升学生的编程能力和数据分析能力。
活动四:
巩固练习
素质提升
提供一系列练习题,包括理论问答和实际操作题目,涵盖当天学习的所有重点内容。
走动课堂,为学生答疑解惑。
独立或小组合作完成练习题。
分享解题思路和答案,进行互评。
通过实际操作和理论问题的结合,帮助学生全面理解和掌握知识点。
增强学生的合作能力和批判性思维。
人工神经网络的实现过程
数据采集与预处理
模型搭建与编译
模型训练与测试
预测新数据
2.5.2卷积神经网络与循环神经网络
卷积神经网络(CNN)
卷积运算的生物学启发
卷积层、池化层的作用
CNN的网络结构和训练过程
图像识别应用案例
循环神经网络(RNN)
RNN的序列数据处理能力
长短期记忆网络(LSTM)
RNN在自然语言处理中的应用
学习重难点
教学重点:
理解人工神经网络(ANN)的基本概念和原理,包括其与生物神经网络(BNN)的关系。
掌握M-P神经元模型,理解其工作原理及如何通过加权计算和激活函数产生输出。
学习多层感知机(MLP)的概念,理解前向传播算法和反向传播学习算法在训练过程中的作用。
理解前向传播、激活函数、损失函数、误差反向传播以及优化器与梯度下降等关键概念。
第六章人工智能说课稿高中信息技术必修1数据与计算说课稿(粤教版)

2.通过播放一段关于人工智能发展的短视频,让学生直观地了解人工智能的过去、现在和未来,引发他们对人工智能的好奇心。
3.提问方式引导学生思考:“你们认为人工智能是什么?它会给我们的生活带来哪些改变?”通过这些问题,激发学生的探究欲望,为接下来的新课学习奠定基础。
此外,如何引导学生正确看待人工智能技术对社会的影响,也是本节课的一个难点。教师需关注学生的情感态度,适时进行引导,使其形成正确的价值观。总之,在教学中要注重理论与实践相结合,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
二、学情分析导
(一)学生特点
本节课面向的高中生大约在16-18岁之间,这个年龄段的学生思维活跃,好奇心强,具备一定的独立思考能力。在认知水平上,他们已经掌握了基本的计算机操作技能和编程思维,能够理解较为抽象的概念。在学习兴趣方面,学生对新兴科技、尤其是人工智能这类前沿领域表现出浓厚兴趣。然而,在学习习惯上,部分学生可能仍依赖于教师的引导,自主学习能力有待提高。
1.收集和分析学生的课堂反馈。
2.评估学生的巩固练习和作业完成情况。
3.观察学生在课堂上的参与度和互动情况。
反思和改进措施:
1.根据学生的反馈和表现调整教学方法,提高教学内容的可理解性。
2.增加课堂互动环节,鼓励更多学生参与讨论。
3.对教学内容进行适当调整,确保理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
第六章人工智能说课稿高中信息技术必修1数据与计算说课稿(粤教版)
一、教材分析
(一)内容概述
本节课为高中信息技术必修1数据与计算说课稿的第六章——人工智能。在整个课程体系中,本章起着承前启后的关键作用。前面章节主要学习了计算机的基本原理和编程思维,而本章将在此基础上,带领学生探索现代信息技术领域的热点——人工智能。本章主要知识点包括:人工智能的定义、发展历程、基本技术原理、应用领域及其对社会的影响。
高中人工智能讲课第一讲(调整了顺序)PPT课件

• 哥伦比亚大学
13
人工智能会像互联网一样改变世界
• 互联网的思想改造传统行业已经开始 互联网+
• 第一波,互联网通讯。1990年代中期开始,电子邮件、QQ即时通讯、微信移动通讯
• 第二波:互联网媒体。
• 第三波:互联网游戏。
• 第四波:互联网视频。我们不再受制于电视台的施舍,想看什么就看什么,还可以一边看一边和影 迷交流
人工智能基础
未来已来,你准备好了吗?
1
科幻作家道格拉斯·亚当斯的科技三定律
• 1)任何在我出生时已经有的科技都是稀松平常的世界本来秩序的一部分。 • 2)任何在我15-35岁之间诞生的科技都是将会改变世界的革命性产物。 • 3)任何在我35岁之后诞生的科技都是违反自然规律要遭天谴的。
2
四次工业革命
• 人脸识别(照相,天网) • 语音输入(微信,输入法) • 自然语言处理(聊天机器人) • 新闻、广告、购物推送 • 无人驾驶汽车 • 地图,导航
9
未来已来——人工智能现状
• 现在,人类已经掌握了弱人工智能。你的手机充满了弱人工智能系统。 • 人工智能已经在几乎所有需要思考的领域超过了人类,但是在那些人类和
6
中国35所高校将开设人工智能本科专业பைடு நூலகம்
• 获批建设的35所高校中, • 既有浙江大学、南京大学、吉林大学等综合性大学, • 也有武汉理工大学、电子科技大学等理工科院校
7
未来已来——人工智能现状
• 1997年5月11日,IBM的计算机系统“深蓝”战胜了国际象棋世界冠军卡 斯帕罗夫(棋谱,蛮力,2亿次/秒)
演讲人:XXXXXX
时 间:XX年XX月XX日
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反应的差别, 则可以论断该机器具备人工智能。 • 图灵奖,由美国计算机协会(ACM)于1966年设立,计算机界的诺贝尔奖,
普通高中信息技术课程必修1中的人工智能

普通高中信息技术课程必修1中的人工智能人工智能是一门综合性的学科,涉及到计算机科学、统计学、机器学习、语言学、心理学等多个学科内容。
在信息技术课程必修1中,对人工智能进行系统的讲解和学习,可以帮助学生建立起对人工智能的全面认识,并且为他们的将来的学习和研究打下坚实的基础。
下面,本文将从人工智能的概念、发展历程、应用领域和学习意义等方面进行详细介绍。
人工智能是指通过程序和算法使计算机表现出类似人类智能的一种技术。
在实际应用中,人工智能可以模拟人类的感知、理解、推理、学习、决策和行动等一系列智能行为。
其核心在于模仿人类思维过程,实现智能化的计算机系统。
目前,人工智能已经广泛应用于自然语言处理、图像识别、机器翻译、智能交通、金融风控等诸多领域,并且正在不断扩展到更多的领域和行业。
人工智能的发展历程可以追溯到上世纪50年代。
1956年,达特茅斯会议上,人工智能正式被定义为一门独立的学科。
随后,人工智能在学术界和工业界得到迅速发展,出现了许多标志性的成果和里程碑式的事件。
代表性的成就包括国际象棋世界冠军的击败、语音识别的实现、图像识别的突破等。
在普通高中信息技术课程必修1中,适当介绍人工智能的发展历程,可以帮助学生了解这门学科的源起和发展脉络,提高他们对人工智能的兴趣和好奇心。
人工智能的应用领域涵盖了诸多领域和行业。
在医疗卫生领域,人工智能可以帮助医生进行疾病诊断、制定治疗方案、开展医疗影像分析等。
在教育领域,人工智能可以根据学生的学习情况和特点,个性化地制定教学计划和方式,并开展智能辅助教学。
在金融领域,人工智能可以通过大数据分析和机器学习,进行风险评估、信用评级、交易预测等。
在智能制造领域,人工智能可以实现自动化生产、智能设备维护等。
在普通高中信息技术课程必修1中,适当介绍人工智能在各个领域的应用案例,不仅可以帮助学生了解人工智能的具体应用方式,还可以拓宽他们对人工智能的认识和理解。
人工智能作为信息技术的前沿技术,对普通高中学生的学习和未来的发展具有重要的意义。
第2章人工智能技术基本原理2.2回归算法-高中教学同步《信息技术-人工智能初步》(教案

课题
第2章人工智能技术基本原理2.2回归算法
课型
班课
课时
1
授课班级
高一1班
学习目标
理解回归算法的基本概念及其在学习中的应用,包括一元回归和多元回归、线性回归和非线性回归的区别。
掌握回归分析的适用场景,能够区分连续值预测问题与离散值分类问题。
学习回归算法的一般流程,包括数据收集、算法训练、测试和应用。
培养技能:训练学生的数据处理和软件操作能力。
活动四:
巩固练习
素质提升
布置练习题:给出一些与回归分析相关的练习题,如使用其他数据集来练习回归分析。
讨论与反馈:组织课堂讨论,回顾学到的知识,并给予学生反馈。
独立练习:独立完成教师布置的练习题,应用所学知识。
知识回顾:参与讨论,回顾本节课的重点和难点。
巩固知识:通过练习加深对回归算法流程和类型的理解。
文本材料:包括教材、PPT课件和打印的讲义,这些材料中包含有关回归算法的详细说明、公式、实例和应用案例,是传递理论知识的主要媒介。
数据分析工具:如果课程中包含实践操作,可能会使用到数据分析软件(如Excel、Python等),通过实际操作来训练算法并测试结果。
实例数据表:表2.2.2作为一个具体的数据集例子,用于在课堂上展示如何从实际数据中探索变量间的关系。
观察数据:学生先观察表格数据,尝试找出尺寸与价格之间可能存在的关系。
讨论可能的方法:分小组讨论如何使用这些数据来预测未知尺寸的蛋糕价格。
激发兴趣:通过实际问题引起学生的兴趣和好奇心。
引导思考:促使学生从生活实例出发,思考变量间的关系,培养数据分析意识。
活动二:
调动思维
探究新知
第四单元《人工智能初步》单元教学设计沪科版高中信息技术必修1

2.提问:“同学们,你们觉得人工智能技术离我们的生活遥远吗?它给我们的生活带来了哪些便利?”
3.学生回答,教师总结并引出本节课的主题——《人工智能初步》。
(二)讲授新知
在讲授新知环节,我将围绕人工智能的基本概念、发展历程、应用领域以及编程语言等方面进行讲解。
3.鼓励学生继续深入学习,关注人工智能领域的发展动态。
4.布置课后作业,巩固所学知识。
五、作业布置
为了巩固本章节《人工智能初步》的知识点,培养学生的实践能力和创新精神,特布置以下作业:
1.编程实践:运用Python编程语言,完成以下任务:
-实现一个简单的线性回归模型,对一组数据进行预测分析。
-设计一个决策树分类器,对给定的数据进行分类。
在教学过程中,教师应关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在原有基础上得到提高,实现全面发展。同时,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力,为培养高素质的信息技术人才奠定基础。
二、学情分析
在本章节《人工智能初步》的教学中,学生群体为高中一年级学生,他们已经具备了一定的信息技术基础,掌握了计算机的基本操作,熟悉网络环境下的学习方式。然而,在人工智能领域,学生的知识储备和技能水平存在较大差异。大部分学生对人工智能的概念和应用有初步了解,但对其核心技术、发展前景及伦理道德问题的认识相对匮乏。此外,学生在编程语言掌握、算法理解等方面也存在一定难度。针对这些情况,教师在教学过程中应充分关注学生个体差异,采用分层教学、差异化指导等方法,使每位学生都能在原有基础上得到提高。同时,注重激发学生的学习兴趣,培养其主动探究、合作学习的良好习惯,为后续深入学习人工智能打下坚实基础。
3.通过课堂讨论、小组分享等形式,激发学生的思考和分析能力,培养批判性思维。