粤教版高中信息技术必修课件：人工智能及其应用
高中信息技术必修课件-4.2.2 信息智能处理的方式6-粤教版
想一想：人工智能在哪些方面的应用吗？
二、人工智能的应用领域
模式识别 自然语音理解
机器人
其 他
计 算
机器证明
应机
用 博 专家系统
弈 ……
二、人工智能的应用领域
模式识别
A、声音识别（声音控制）
动 手 做 一 做
同学们在生活中接触过哪些模式识别？
二、人工智能的应用领域
向另外一间房子里的人或机器提问， 但这个人不知道回答问题的是人还是机器， 如果这个人根本无法判断出是人还是计算机在回答问题， 那么就可以认为计算机具有同人相当的智力。
一、认识“人工智能”
含义 人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。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。
4.2用智能工具处理信息
什么是“人工智能”？
一、认识“人工智能”
起源——图灵测试
艾伦·图灵（Alan turing,1912-1954)，英国数学家， 首次提出了人工智能的概念，并设计出图灵测试。
根据图灵测试，如果一台机器可以在特定的条件下模 仿人类的反应，那么就认为它有一定的智能。 即一个人在一间房子里，
二、人工智能的应用领域
自然语言理解技术
二、人工智能的应用领域
机器翻译
二、人工智能的应用领域
模式识别 自然语音理解
机器人
其 他
计 算
机器证明
应机
用 博 专家系统
弈 ……
三、人工智能的应用领域
机器人
工业机器人
服务机器人
二、人工智能的应用领域
范例：厦门一餐厅（湖里区）雇机器人传菜
人工智能及其应用完整版本ppt课件
精选ppt
32
2.2 问题规约法
梵塔问题归约图
•数据结构介绍
（111）（333）
•思考题：四圆盘问题
（111）（122） （122）（322）
（）（333）
（111）（113） （113）（123） （123）（122） （322）（321） （321）（331） （331）（333）
精选ppt
精选ppt
19
解题过程
将原始问题归约为一个较简单问题集合 将原始梵塔难题归约（简化）为下列子
难题
– 移动圆盘A和B至柱子2的双圆盘难题 – 移动圆盘C至柱子3的单圆盘难题 – 移动圆盘A和B至柱子3的双圆盘难题
详细过程参看下图
精选ppt
20
2.2 问题规约法
解题过程（3个圆盘问题）
123
123
叫做从节点ni1至节点nik的长度为k的路径
代价 用c（ni，nj）来表示从节点ni指向节点nj
的那段弧线的代价。两点间路径的代价等于连
接该路径上各节点的所有弧线代价之和.
精选ppt
6
图的显示说明 对于显式说明，各节点及其具
有代价的弧线由一张表明确给出。此表可能列出 该图中的每一节点、它的后继节点以及连接弧线 的代价
问题归约的实质：
–从目标(要解决的问题)出发逆向推理，建立 子问题以及子问题的子问题，直至最后把初 始问题归约为一个平凡的本原问题集合。
精选ppt
18
2.2 问题规约法
2.2.1 问题归约描述 （Problem Reduction Description）
梵塔难题
1
2
3
A B C
思考：用状态空间法有多少个节点？为什么？
粤教版信息技术选修五：人工智能初步全册课件
（1）卡通片中的机器人具有人类的智能吗？ （2）现实生活中的哪些机器具有人类的智能？请举几个例 子。
2
人工智能及其特点
人们普遍认为，人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩 展人的智能的理论、技术、方法及应用系统的一门学科。其目的 是让机器能够模拟、延伸和扩展人的智能，以实现某些脑力劳动 的机械化。实质上，它是开拓计算机应用、研制智能计算机和扩 展计算机应用领域的技术基础，也是探索人脑奥秘的重要科学途 径。人工智能、原子能技术和空间技术被称为20世纪的三大尖端 科技。进入21世纪后，人工智能仍是适应信息时代需求的关键技 术之一。
人工智能的基 本内容
1 2
第一部分
总论
第二部分 发展阶段 第三
第四部分
发展争议
ONE
第一部分 总论
1
第一部分 总论
简史
人工智能的由来是什么？
定义
人工智能的定义是什么？
应用领域
人工智能可以用来干什么?
人工智能(Artificial Intelligence)的由来?
粤教版高中选修五
信息技术
全册优质课件
什么是人工智能
1
什么是智能
英文词典中，关于“Intelligence”的注释，主要是强 调智能有其内在的天然生理基础，是后天获得的。学习和记 忆的能力是产生智能的前提，也是智能的最基本特征。
（1）感知。即人们通过各种感觉器官（如眼、耳，鼻、手 等）来获取客观世界中的各种信息（如图像、声音、气味 等），然后将这些信息传入人脑以进行知识处理和识别等智 能活动。 （2）思维。人的思维能力是指人脑对客观事物能动的、间 接的和概括的反映，包括逻辑思维、形象思维和创造性思维。 它利用人类语言作为工具，通过归纳、联想、比较、分析、 判断等方法对获取的知识进行加工和处理。
6.1认识人工智能粤教版(2019)高中信息技术必修一
任务一：了解人工智能
2、小组为单位，查阅质料，总结归纳人工智能的诞生 与发展（课本详见132-133页）
人工智能的发展大致分为三个阶段。
第一阶段（20世纪50-80年代）刚刚诞生，符号主义快速发展
人工智 。
能的诞 第二阶段（20世纪80年代-90年代末）专家系统快速发展，数
生与发 学模型有重大突破。
下课！
第六章 人工智能及其应用 6.1 认识人工智能
信息技术必修1《数据与计算》
上机课要求
上课前课代表同学提前与老师联系，确定上课事宜。 上课不能携带水、零食等进入机房。 进入机房按照编排机号入座，不得随意串座。
学习目标
1、了解人工智能技术 2、领域知识智能问答系统 3、人工智能的概念、诞生与发展
展
第三阶段（21世纪初至今）大数据的积聚、理论算法的革新、
计算能力的提升，人工智能进入繁荣时期。
任务一：了解人工智能
人工智能的诞生与发展
任务二：体验智能客服机器人的服务。
要求： 1、与智能客服机器人聊天 2、小组讨论总结交流填写下表。
任务三：剖析智能问机器人
1、自主阅读课本130-131页内容，了解智能问答系统的结构
观看视频
思考问题：生活中你有使用过类似的物品吗？ 你还接触过哪些类似的物品？
任务一：了解人工智能
以小组为单位，阅读课本129-130页，通过查找资料、学 习和交流，填写下表。
人工智能定义
任务一：了解人工智能
以小组为单位，阅读课本129-130页，通过查找资料、学 习和交流，填写下表。
人工智能定义
人工智能是计算机科学的一个分支，是研 究计算机模拟人的某些感知能力、思维过 程和智能行为的学科。人工智能是引领未 来的战略性技术，将深刻改变人类生产生 活方式。人们要保持对人工智能的控制能 力，防范人工智能失控的风险和对人类社 会未来发展的潜在威胁。
粤教版(2019)高中信息技术必修一第六章 人工智能及其应用 (课件)
3.剖析电冰箱企业智能客服机器人
4.剖析**（自拟）企业智能客服机器人
第六章 人工智能及其应用
项目范例-剖析空调企业智能客服机器人
项目规划
各小组根据项目选题，参考项目范例的样式，利用思维导图工具，制订相应的 项目方案。
方案交流 各小组将完成的方案在全班进行展示交流，师生共同探讨、完善相应的项目方案。
粤教版普通高中教科书
信息技术 必修1
数据与计算
第六章
人工智能及其应用
6.1 认识人工智能 6.2 人工智能的应用
第六章 人工智能及其应用
项目范例
《剖析空调企业智能客服机器人》 主题→规划→探究→实施→成果→评价
开展项目学习活动的全过程
项目范例 网剖析空调企业智能客服机器人
第六章 人工智能及其应用
项目范例-剖析空调企业智能客服机器人
根据项目范例的主题，在小组中组织讨论，利用思维导图工具，制定项目范例的学习规划，
如下图6-2所示：
剖析空调企业智能客服机器人
剖析空调企业智 能客服机器人
认识人工智能 规划
人工智能的应用
进度安排
组建团队，明确任务
工具与方法
预期成果
思维导图，“头脑风暴”
可视化剖析报告
第六章 人工智能及其应用
项目范例-剖析空调企业智能客服机器人
实施项目学习各项探究活动，进一步剖析空调企业智能客服机器人。
在小组开展项目范例学习过程中，利用思维
导图工具梳理小组成员在“头脑风暴”活动
中的观点，建立观点结构图，运用多媒体创
作工具（如演示文稿、在线编辑工具等），
综合加工和表达，形成项目范例可视化学习
第六章 人工智能及其应用
探究活动
高中信息技术粤教版 必修1 4.2 用智能工具处理信息(共17张PPT)
用智能工具处理信息
模式
模式，指事物的标准样式。
模式识别
通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读。
用智能工具处理信息
手写输入的工作流程
手写汉字 信息读入
特征库
预处理 笔画识别
特征匹配
显示汉字
手写输入是根据特征 识别不同文字的基本 原理。所以提高手写
输入识别率应从突出 特征入手。
用智能工具处理信息
用智能工具处理信息
机器翻译的工作流程
输入待翻译的 源语言文本
确定对应单词 确定语法结构
单词库
语法库
翻译
输出翻译后的 语言文本
• 由于我们的语言是丰富多彩的，使得机器理解自 然语言相当困难。
• 如： 把手放在桌子上——“把手”放在桌子上或把“手” 放在桌子上。
用智能工具处理信息
自然语言理解
自然语言理解主要研究能实现人与计算机之间 用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。
《诗经·豳(bīn)风·七月》
四月秀葽(yāo)，五月鸣蜩(tiáo)。八月其获，十月陨箨(tuò)。 一之日于貉(hé)，取彼狐狸，为公子裘。 二之日其同，载缵(zuǎn)武功。言私其豵(zōng)，献豜(jiān)于公。 五月斯螽(zhōng)动股，六月莎鸡振羽。 七月在野，八月在宇，九月在户，十月蟋蟀，入我床下。 穹窒熏鼠，塞向墐(jìn)户。 嗟我妇子，曰为改岁，入此室处。
预处理
笔划 识别
特征 匹配
显示 汉字
用智能工具处理信息
《诗经·豳(bīn)风·七月》
四月秀葽(yāo)，五月鸣蜩(tiáo)。八月其获，十月陨箨(tuò)。 一之日于貉(hé)，取彼狐狸，为公子裘。 二之日其同，载缵(zuǎn)武功。言私其豵(zōng)，献豜(jiān)于公。 五月斯螽(zhōng)动股，六月莎鸡振羽。 七月在野，八月在宇，九月在户，十月蟋蟀，入我床下。 穹窒熏鼠，塞向墐(jìn)户。 嗟我妇子，曰为改岁，入此室处。
人工智能(AI)原理及其应用PPT文档共 页
人工智能(AI)原理及其应用PPT文档共页人工智能（AI）原理及其应用人工智能（AI）是一门研究如何使计算机能够智能地执行任务的学科。
它涉及到模拟人类智能的各种方面，如学习、推理、问题解决、识别、感知、语言理解和决策制定等。
近年来，人工智能的发展迅猛，各个领域纷纷将其应用于实践中，带来了巨大的变革和突破。
一、人工智能的原理人工智能的核心原理包括机器学习、神经网络和深度学习等。
机器学习是AI中的重要分支，其基本思想是让计算机通过分析和理解数据来学习，并根据学习结果做出相应的决策。
神经网络是一种模拟人脑结构和功能的数学模型，它通过多个节点（也称为神经元）之间的连接和信息传递来实现模式识别和决策制定。
深度学习是一种基于神经网络的机器学习方法，它通过构建多个层次的神经网络，进行更加复杂和深入的学习和推理。
二、人工智能的应用领域1. 自然语言处理自然语言处理是人工智能的重要应用领域之一，主要研究计算机如何理解和处理自然语言的能力。
它包括语音识别、语音合成、机器翻译、自动问答和文本分类等内容。
例如，语音识别技术可以实现语音助手和智能家居等智能设备的控制，机器翻译技术可以实现不同语言之间的实时翻译。
2. 机器视觉机器视觉是指让计算机能够模拟人类视觉系统进行图像和视频的分析和理解。
它涉及到图像识别、目标检测、图像生成和图像处理等方面。
例如，人脸识别技术可以应用于身份验证和安全监控，无人驾驶技术可以实现智能汽车的自主导航和避障。
3. 智能机器人智能机器人是将人工智能技术应用于机器人领域，使机器人能够感知环境、学习和决策，并执行相应的任务。
智能机器人广泛应用于工业生产、医疗护理、军事作业和家庭服务等领域。
例如，工业机器人可以实现自动化生产线的操作和控制，医疗机器人可以在手术中辅助医生进行精确操作。
4. 增强现实和虚拟现实增强现实（AR）和虚拟现实（VR）是人工智能的前沿领域，它们通过模拟和扩展人类的感知能力，实现与虚拟世界的交互。
认识人工智能-高一信息技术(粤教版2019必修1)
三 人工智能的诞生与发展
人工智能的发展——第一阶段
三 人工智能的诞生与发展
人工智能的发展——第二阶段
时间：20世纪80年代-89年代末
在这个阶段，专家系统得到快速发展，数学模型有重大突破，但是由于专家系 统在知识获取、推理能力等方面的不足，以及开发成本高等原因，人工智能的发展 又一次进入低谷期。
三 人工智能的诞生与发展
活动探究4
查阅资料，与同学讨论人工智能的发展阶段。
三 人工智能的诞生与发展
人工智能的发展——第一阶段
时间：20世纪50年代-80年代
在这个阶段人工智能刚刚诞生，基于抽象数学推理的可编程数字计算机已经出 现，符号主义快速发展，但是由于很多事物不能形式化表达，建立的模型存在一定 的局限性。
二 剖析领域知识智能问答机器人
智能问答系统结构示意图
二 剖析领域知识智能问答机器人
活动探究2
用Python语言编程实现Jaccard相似度系数算法，并填写活动记录表单。
二 剖析领域知识智能问答机器人
活动探究2
#-*-coding:utf-8-*#计算jaccard系数 def jaccard(p,q):
一只羊
一辆车
你真棒！
一 认识人工智能
认识人工智能
我们看见的世界和机器看见的世界是不一样的。
一只羊
一辆车
你真棒！
一 认识人工智能
认识人工智能
我们看见的世界和机器看见的世界是不一样的。
一 认识人工智能
认识人工智能
机器看到的只是一段段的二进制数字，这要怎么去思考呢？
？
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第六章人工智能及其应用
知识点梳理
一、知识框架
二、知识点归纳
（一）认识人工智能
1、人工智能的概念：是计算机科学的一个分支，是研究计算机模拟人的某些感知能力、思维过程和智能行为（如学习，推理，思考、规划等)的学科。
2、人工智能的影响：
（1）积极影响：有利于人类生产、生活、学习等方式。
（例如：灭火机器人、机械臂操作、疲劳检测&驾驶行为识别预警系统、智慧校园等）
（2）消极影响：容易泄露隐私、黑客容易入侵、导致人失业，人与机器人相处有危险、容易引发战争。
3、面对人工智能的消极影响，我们的做法：
（1）保持对人工智能控制能力
（2）防范人工智能失控风险
（3）防范人工智能对人类社会未来发展的潜在威胁
3、人工智能研究领域：
（1）模式识别（特征提取、特征匹配）：
①语音识别②人脸识别③指纹识别④光电字符识别（扫描）OCR
⑤手写识别
⑥眼膜识别⑦步态识别⑧声音识别
（2）自然语言理解：
①搜索引擎②人机对话③机器翻译MT
（3）其他：
①机器人灭火②机器人踢足球③专家交流④机器证明
4、剖析领域知识智能问答机器人
1、概念：某一领域知识范围内实现人机自动问答的智能信息系统，是一种新颖的信息检索系统。
2、技术手段：自然语言处理技术
3、五大模块介绍：
（1）常见问题解答模块：在FAQ库中寻找是否有用户问题。
①主要技术：问句相似度计算和候选问句的选择。
②Jaccard相似度系数表示两级和的交集元素个数之比。
系数越高，两集合的相似度越高。
③Jaccard相似度系数计算=交集/并集
（2）问题理解模块：理解用户问题，确定问题的关键字和问题类型。
①主要技术：分词、同义词词典、分类方法
（3）信息检索模块：从互联网或文档库中找到与问题答案相关的材料。
①主要技术：查询扩展、构建语料库、词汇索引、文档排序
（4）文档库模块：存放专家提供的知识。
（5）答案抽取模块：根据问题类型构建答案抽取策略。
①主要技术：制定答案抽取模板、模式匹配、聚类
5、人工智能的诞生与发展
（1）阿兰·图灵测试：超过70%的人不能确定哪个是人，哪个是机器的回答。
（2）人工智能发展三阶段：
①阶段一：20世纪50-80年代
➱1956年，达特茅斯会议约翰·麦卡提出“人工智能”，确定人工智能的概念和发展目标。
➱1959年，Arthur Samuel提出机器学习。
（这是第一次繁荣期）
➱1976年，机器翻译等项目失败，人工智能研究经费减少，人工智能遭受第一
次低谷期。
②阶段二：20世纪80-90年代
➱1980年，卡基梅隆大学设计了“专家系统”，这是一种模拟人类专家解决问题的计算机程序系统。
➱1985年，出现了更强可视化效果的决策树模型和突破早期感知机局限的多层人工神经网络。
（这是第二次繁荣期）
➱1987年，LISP机市场崩塌，基于符号处理的模型遭到反对，人工智能遭受了第二次低谷期。
③阶段三：21世纪初至今
➱1997年，“深蓝”战胜世界国际象棋冠军。
➱2006年，Hinton和他的学生开始研究深度学习。
➱2010年，大数据时代到来。
➱2016年，AlphaGo以4：1战胜世界围棋冠军李世石。
（二）人工智能的应用
1、智能制造
（1）智能制造的概念：是基于新一代信息通信技术和先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
（2）智能装备：自动识别设备、人机交互系统、工业机器人、数控机床。
➱关键技术：跨媒体分析推理、自然语言处理、虚拟显示只能建模、自主无人系
统。
（3）智能工厂：智能设计、智能生产﹑智能管理以及集成优化。
➱关键技术：跨媒体分析推理、大数据智能、机器学习。
（4）智能服务：大规模个性化定制、远程维护以及预测性维护等。
➱关键技术：跨媒体分析推理、自然语言处理、大数据智能、高级机器学习
2、智能家居：
（1）智能家居的概念：以住宅为平台，基于物联网技术，是由硬件、软件系统、云计算平台构成的家居生态圈，实现人远程控制设备、设备间互联互通、设备自我学习的功能，并通过收集、分析用户行为数据为用户提供个性化生活服务，是家居生活安全、节能、便携。
（2）借助语音技术：开关窗帘（窗户）、操控家用电器和照明系统、扫地机器人。
（3）借助机器学习技术：智能电视。
（4）借助大数据技术：智能家电、指纹锁。
3、智能教育：
➱应用：智能导师。
通过自然语言处理和语音识别技术，由计算机模拟教师教学的经验和方法，对学生实施一对一的教学，并向具有不同需求和特征的学习者传递知识。
4、智能交通：
➱智能交通系统（ITS）：是通信、信息和控制技术在交通系统中集成应用的产物。
5、智能安防：
（1）智能安防技术的概念：利用人工智能对视频，图像进行存储和分析，从中识别安全隐患并对其进行处理的技术。
（2）采用画面分割前景提取方式：区域入侵分析、打架检测、人员聚集分析、交通事件检测。
（3）利用模式识别技术：车辆检测、人脸检测、人头检测（人流统计）。
6、智能医疗：主要在辅助诊疗，疾病预测，医疗影像辅助诊断，药物开发等方面发挥了重要作用。
➱应用：电子病历的智能语音录入、医学图像自动读片、辅助诊疗系统、疫情监测。
➱生物特征识别技术:指纹识别、人脸识别、指静脉识别、声纹识别。
7、智能物流：搬运机器人、分拣机器人、货架穿梭机...
（1）智能物流的概念：利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等方面优化改善运输、仓储、配送等物流基本活动。
➱应用：搬运机器人、分拣机器人、货架穿梭机。
三、练习题
1、典型的智能问答系统中，主要负责知识的存储的模块是（A ）。
A、文档库模块
B、信息检索模块
C、答案抽取模块
D、常见问题解答模块
2、到目前为止，人工智能的发展历史大致可以分为（B）。
A、两个阶段
B、三个阶段
C、四个阶段
D、五个阶段
3、智能医疗可以在（A ）等方面发挥重要作用。
A、辅助诊疗、疾病预测、医疗影像辅助诊断、药物开发
B、货物搬运、仓储管理、货物配送
C、人脸识别、指纹解锁、产品检测
D、远程维护、企业管理、个性化定制
4、思考题：语音输入法主要运用了什么技术，请谈一谈这种技术的特点。
主要运用的是语音识别技术，即机器通过识别和理解，把语音信号转为文本信号。
特点是提高人机交互的速度。
5、以下关于智能产品的描述，其中体现人工智能技术应用的是（D ）
A、用智能手机看NBA赛事直播
B、用支付宝扫描二维码支付费用
C、智能水杯提醒用户按时吃药
D、用手机百度扫一扫识别花草的种类
6、智能制造是基于新一代（A）与先进制造技术深度融合。
A、信息通信技术
B、物联网技术
C、互联网技术
D、新能源技术
2、下列（D）不是智能制造对人工智能的需求表现。
A、智能装备
B、智能工厂
C、智能服务
D、智能算法
3、专家系统是一个复杂的智能软件，它处理的对象是用符号表示的知识，处理的过程是（C）的过程。
A、思考
B、回溯
C、推理
D、递归
4、智能制造是基于新一代（C）与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
A、微电子技术
B、传感技术
C、信息通信技术
D、多媒体技术。