粤教版高中信息技术选修5人工智能初步：人工智能的基本内容
粤教版高中信息技术选修5人工智能初步：人工智能的基本内容
模式识别：
2D/3D/ 多 维 识 别 系 统
知识工程：
专家系统，ห้องสมุดไป่ตู้能搜索引 擎等
人机对弈
I. 1996年2月10～17日，Garry Kasparov 以4：2战胜“深蓝”(Deep Blue)。
II. 1997年5月3～11日，Garry Kasparov 以2.5：3.5输于改进后的“深蓝”。
众所周知，计算机语言在历史发展上经历了机器语言、汇编语言 和高级语言，我们把最低级、最原始的计算机语言称为机器语言。机 器语言是用二进制代码表示的计算机能够直接识别的指令集合，它反
映了计算机“思维”的原理，也反映了人工智能的原理。0和1两个 数字能构成世间万物的一切逻辑，却无法创造灵感、拥有直 觉、获得情感。
智能机器人的计算
借助自然界（生物界）规律的启示，根据其规律，设计出 求解问题的算法。物理学、化学、数学、生物学、心理学、生 理学、神经科学和计算机科学等学科的现象与规律都可能成为 计算智能算法的基础和思想来源。
计算智能阶段智能设备特点
“能存会算” ——快速计算与存储
第二阶段 感知智能阶段
什么是感知？
人工智能是对人的意识、思维的信息过 程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像 人那样思考、也可能超过人的智能。
人工智能的应用领域
人工智能主要应用在哪？
自然语言处理 图像处理 数据挖掘
未来五年人工智能的发展大势所趋
TWO
第二部分 发展阶段
2
第一阶段 计算阶段
什么是计算？
计算是将各种运算方法与数 据结合并得出结论的行为。这种 行为存在于社会生活的方方面面。
认知智能阶段智能设备
具有自主学习的能力，只需要给 出基本的反射式行为，所有的高级认 知能力都可以通过自主学习得到，不 需重新编程。各模块之间互相依赖并 且可以同时学习,具有实时的学习能力。
粤教版高中信息技术必修课件：人工智能及其应用
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）OCR⑤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。
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。
人工智能简介-课件演示
数据挖掘：知识发现；数据挖掘
人工智能简介-课件演示
2
物质、能量、信息、知识和智能
构成宇宙的三大要素：
三大要素：物质、能量与信息
信息：是物质和能量的表现形式，是以物质和能量为载体的客观存在
三大要素与智能
人类的智能：物质(碳)+能量(生物电)→(生物)信息
人造的智能：物质(硅)+能量(物理电)→(电子)信息
人工智能简介-课件演示
18
从学派分立到综合
（20世纪80年代到本世纪初）
人工智能研究形成了三大学派： 随着人工神经网络的再度兴起和布鲁克（R.A.Brooks）的机器虫的出现，
人工智能研究形成了符号主义、连接主义和行为主义三大学派。 符号主义学派 是指基于符号运算的人工智能学派，他们认为知识可以用符号来表示，认
是人的一种本能。不同人的学习方法、能力不同
自适应：是一种通过自我调节适应外界环境的过程
是人的一种本能。不同人的适应能力不同
行为能力
含义：是人们对感知到的外界信息作出动作反应的能力
信息来源：由感知直接获得的外界信息
经过思维加工后的信息
实现过程：通过脊髓来控制
由语言、表情、体姿等来实现
人工智能简介-课件演示
Artificial Intelligence；简称 AI
人工智能简介-课件演示
1
人工智能的基本内容
人工智能基本概念、方法和技术
基本技术：知识表示、推理、搜索、规划
人工智能的主要研究、应用领域
机器感知：机器视觉；机器听觉；自然语言理解；机器翻译
机器思维：机器推理
机器学习：符号学习；连接学习
机器行为：智能控制
智能机器：智能机器人；机器智能
人工智能基本内容
人工智能基本内容人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是计算机科学的一个重要分支，旨在使计算机具备像人类一样的智能。
它通过模仿人类的思维方式和行为模式，让计算机具备感知、理解、学习和决策等能力，以解决现实生活中的各种问题。
人工智能的基本内容主要包括以下几个方面：1. 机器学习（Machine Learning）：机器学习是人工智能领域的核心技术之一，通过让计算机从大量的数据中学习和归纳规律，从而实现对未知数据的预测和判断。
机器学习可以分为监督学习、无监督学习和强化学习等不同类型，常用的算法包括决策树、神经网络、支持向量机等。
2. 自然语言处理（Natural Language Processing，简称NLP）：自然语言处理是指让计算机能够理解和处理人类自然语言的技术。
通过语音识别、语义理解、机器翻译等技术，可以使计算机能够与人类进行自然而流畅的交流。
自然语言处理广泛应用于智能助理、智能客服、机器翻译等领域。
3. 计算机视觉（Computer Vision）：计算机视觉是指让计算机能够理解和解释图像和视频的技术。
通过图像识别、目标检测、人脸识别等技术，可以使计算机具备感知和理解视觉信息的能力。
计算机视觉广泛应用于智能监控、自动驾驶、人脸识别等领域。
4. 专家系统（Expert System）：专家系统是一种基于专家知识的推理和决策系统，通过模拟人类专家的思维过程，解决复杂的决策和问题。
专家系统通常由知识库、推理引擎和用户接口组成，可以应用于医疗诊断、工业控制、金融风控等领域。
5. 智能机器人（Intelligent Robot）：智能机器人是一种能够感知环境、理解任务并自主决策行动的机器人。
通过结合传感器、控制系统和人工智能技术，智能机器人可以完成多种复杂的任务，如清洁、物流、安防等。
6. 数据挖掘（Data Mining）：数据挖掘是从大量数据中发现隐藏模式和知识的过程。
【教学设计】高一信息技术《人工智能初步》精品教案
高中生具有一定的空间想象能力，可以理解和掌握本节课的内容。学生在课余生活中会接触到一些益智游戏，其中的一部分有利于学生的智力发展。但是大多停留在感性认识水平，即便能过关，其中道理也模糊不清。
本节课是学生学习的第三种知识表示法，通过数学、物理等学科的学习已经有了一些将知识符号化的基础，但对状态空间的相关概念以及状态空间表示法的实际应用还是初次接触。
2
1
（课前2分钟预备）
复习提问：（3分钟）
提问1：不久前围棋界上演了一场人机大战，代表人类一方出场的是谁？（世界顶级围棋棋手李世石）
提问2：与他对弈的是谁？（AlphaGo是具有人工智能的计算机系统）
提问3：最终是谁获得了比赛的胜利呢？（AlphaGo）
提问4：为什么研究用计算机下围棋？（围棋是一种及其复杂的状态变化类问题）
附件1：
课练习
课堂练习一
根据翻硬币问题，完成状态空间图。
课堂练习二
根据过河问题，完成状态空间图。
教学基本信息
课名
第二章知识表示及Prolog语言第四节状态变化类问题求解
是否属于
地方课程或校本课程
否
学科
信息技术
学段
高中
年级
高一
授课日期
20**年9月11日
教材
书名：《人工智能初步》出版社：广东教育出版社出版日期：20**年06月
指导思想与理论依据
新修订的《普通高中技术课程标准（实验）》中指出:信息技术学科核心素养之一是培养学生的计算思维能力，具备计算思维的学生在解决社会生活中的实际问题时，能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。信息技术课程应体现学科的核心素养。结合问题解决的真实过程，发展学生的计算思维。
人工智能基础知识了解人工智能的基本概念和应用
人工智能基础知识了解人工智能的基本概念和应用人工智能基础知识：了解人工智能的基本概念和应用人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是指利用计算机技术模拟、扩展和拓展人类智能的能力。
随着科技的进步，人工智能已经成为一个热门话题，并在各个领域得到广泛应用。
人工智能技术不断发展，给我们的生活和工作带来了重大的变革。
本文将介绍人工智能的基本概念和应用。
一、基本概念人工智能的基本概念包括机器学习、深度学习和自然语言处理等。
机器学习是人工智能的核心技术之一，它通过给机器提供大量的数据和算法模型，使机器能够通过学习和优化来执行各种任务。
深度学习是机器学习的一个分支，通过模拟人脑神经网络的结构和功能，实现对复杂数据的高效处理和分析。
自然语言处理则是指让机器能够理解、分析和生成自然语言的能力，例如语音识别、机器翻译等。
二、应用领域人工智能在许多领域都有广泛的应用，下面将分别介绍几个常见的应用领域。
1. 机器人技术人工智能在机器人技术领域发挥着重要作用。
机器人可以通过视觉感知、语音交互和动作控制等技术，实现自主导航、任务执行和人机交互等功能。
目前，人工智能机器人已经在家庭、医疗、工业等领域得到广泛应用，为我们的生活和工作带来了极大的便利。
2. 自动驾驶技术自动驾驶技术是人工智能在交通领域的一个应用热点。
利用计算机视觉、传感器和决策算法等技术，实现车辆的自主感知、路径规划和决策控制，从而实现无人驾驶。
自动驾驶技术具有提高道路安全、减少交通拥堵和提高出行效率等优势，已成为汽车行业的发展方向。
3. 金融科技人工智能在金融领域的应用也十分广泛。
通过机器学习和大数据分析等技术，可以实现对金融市场的预测和分析，提升金融风控和决策能力。
此外，人工智能还可以应用于智能投顾、欺诈检测、信用评估等金融服务领域，推动金融科技的发展。
4. 医疗健康人工智能在医疗健康领域的应用也越来越多。
例如，利用深度学习技术可以实现医学影像的自动分析，帮助医生更准确地诊断疾病；利用自然语言处理技术可以实现医疗记录的自动化整理和分析，提高诊疗效率。
人工智能的基本内容
人工智能的基本内容人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是指通过计算机或其他智能设备模拟人类智能行为的技术和方法。
它涵盖了很多领域，包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉、专家系统等。
本文将介绍人工智能的基本概念、应用和发展现状。
一、人工智能的定义和分类人工智能定义为计算机模拟人类智能行为的能力。
根据其能力和应用范围的不同，可以将人工智能分为弱人工智能和强人工智能两类。
弱人工智能专注于某个特定任务的实现，如语音识别、图像识别等；而强人工智能则具备与人类相近的智能水平，能够进行复杂的思维和判断。
二、人工智能技术的应用领域人工智能技术在各个领域都有广泛应用。
其中，机器学习是人工智能的核心技术之一，通过让计算机从数据中学习和改进，可以实现很多任务，如预测、分类、聚类等。
自然语言处理技术则可以使计算机能够理解和处理人类语言，如语音识别、机器翻译等。
计算机视觉技术使计算机能够理解和分析图像信息，应用于图像识别、人脸识别等。
此外，专家系统、智能机器人等也是人工智能技术的应用领域。
三、人工智能的发展历程人工智能的发展可以追溯到20世纪50年代，那时诞生了第一个能够模拟人类思维的程序——逻辑理论机。
随着计算能力和数据量的增加，人工智能的研究和应用逐渐得到推进。
20世纪80年代至90年代，机器学习和专家系统等技术的发展使得人工智能进入了一个新的阶段。
近年来，大数据和深度学习的兴起，为人工智能的快速发展提供了极大的支持。
四、人工智能的挑战和未来发展尽管人工智能在各个领域都有广泛应用，但依然存在一些挑战。
其中之一是数据隐私和安全性的问题。
人工智能需要大量的数据进行学习和优化，但如何保护数据的隐私成为一个亟待解决的问题。
另外，人工智能的道德和伦理问题也备受关注，如自动驾驶车辆的道德判断等。
未来，人工智能有望在医疗、交通、教育等领域发挥更大的作用。
同时，人工智能也需要与人类协同工作，实现人机共生的目标。
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模式识别：
2D/3D/ 多 维 识 别 系 统
知识工程：
专家系统，智能搜索引 擎等
人机对弈
I. 1996年2月10～17日，Garry Kasparov 以4：2战胜“深蓝”(Deep Blue)。
II. 1997年5月3～11日，Garry Kasparov 以2.5：3.5输于改进后的“深蓝”。
人工智能是对人的意识、思维的信息过 程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像 人那样思考、也可能超过人的智能。
人工智能的应用领域
人工智能主要应用在哪？
自然语言处理 图像处理 数据挖掘
未来五年人工智能的发展大势所趋
TWO
第二部分 发展阶段
2
第一阶段 计算阶段
什么是计算？
计算是将各种运算方法与数 据结合并得出结论的行为。这种 行为存在于社会生活的方方面面。
人工智能的定义
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。人工智能是计 算机科学的一个分支，它企图了解智能的实 质，并生产出一种新的能以人类智能相似的 方式做出反应的智能机器，该领域的研究包 括机器人、语言识别、图像识别、自然语言 处理和专家系统等。人工智能从诞生以来， 理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大， 可以设想，未来人工智能带来的科技产品， 将会是人类智慧的“容器”。
智能机器人的计算
借助自然界（生物界）规律的启示，根据其规律，设计出 求解问题的算法。物理学、化学、数学、生物学、心理学、生 理学、神经科学和计算机科学等学科的现象与规律都可能成为 计算智能算法的基础和思想来源。
计算智能阶段智能设备特点
“能存会算” ——快速计算与存储
第二阶段 感知智能阶段
什么是感知？
III. 2003年2月Garry Kasparov 3:3战平 “小深”(Deep Junior)。
IV. 2003年11月Garry Kasparov 2:2战平 “X3D德国人”(X3D-Fritz)。
V. 2016年谷歌围棋人工智能AlphaGo 4:1 胜李世石。
模式识别
主要有2D识别引擎、3D识别 引擎，驻波识别引擎以及多维识别 引擎。
I.
专家系统
II.
智能搜索引擎
III.
计算机视觉和图像处理
IV. 机器翻译和自然语言理解
V.
数据挖掘和知识发现
FOUR
第四部分 发展争议
5
电影中的人工智能
2015
技术奇点：人工智能是否会引发技术爆炸？
"我们的未来不是再经历进化， 而是要经历爆炸。"
——瑞·库茨维尔
2001年，瑞·库茨维尔提出摩尔定律的扩 展定理，即(Kurzweils Lawof Accelerated Return)。该定理指出，人类出现以来所有技 术发展都是以指数增长。后来发展为奇点理论， 奇点理论认为很多技术处于指数增长中，如芯 片的计算能力，DNA技术，数据的储存等等。 他预测技术在突破一个称之为奇点的临界点后 爆发性增长，在2045年左右会出现自己思考 的人工智能。
发展争议 人工智能会拥有情感，奴役人类吗？
发展争议 人工智能会拥有情感，奴役人类吗？
发展争议 人工智能会拥有情感，奴役人类吗？
“人类制造机器就是为了让机器在某 些方面强于人类，但是机器在某些方面超 越人类不意味着机器有能力学习其他方面 的能力，或者将不同的信息联系起来而做 超越人类的事情，而这一点非常重要”。
vs
埃隆·马斯克 SpaceX 太 空探索技术公司CEO
只要你认可AI技术会不断发展，我们会在智力 上远远落后于AI，以至于最终成为AI的宠物。
目前，2D识别引擎已推出指 纹识别，人像识别，文字识别，图 像识别，车牌识别；驻波识别引擎 已推出语音识别。
自动工程
I. 自动驾驶（OSO系统） II. 印钞工厂（￥流水线） III. 猎鹰系统（YOD绘图）
知识工程
以知识本身为处理对象，
研究如何运用人工智能和软
件技术，设计、构听会说，能看会 写”——语音识别、手写 识别、图像识别
第三阶段 认知阶段
什么是认知？
认知是指对客观事物 的特征及事物间联系的反 映，其对象是有关问题、 资料等具体的信息，其过 程是对这些信息进行的编 码、储存、提取、应用等 具体操作。
智能机器人的认知
机器人的认知分为三个步骤： 1.获得数据 2.对数据进行加工整合得出结果 3.自我学习，自我完善
人工智能的基 本内容
主要 内容
1 第一部分 总论 2 第二部分 发展阶段 3 第三部分 发展成果 4 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?
由来 人工智能(Artificial Intelligence)的
认知智能阶段智能设备
具有自主学习的能力，只需要给 出基本的反射式行为，所有的高级认 知能力都可以通过自主学习得到，不 需重新编程。各模块之间互相依赖并 且可以同时学习,具有实时的学习能力。
THREE
第三部分 发展成果
3
三 发展成果
发
人机对弈：
展
Deep blue
成
AlphaGo
果
自动工程：
?
简史
人工智能的传说可以追溯到古埃及，但随着1941年以 来电子计算机的发展，技术已最终可以创造出机器智能， “人工智能”一词最初是在1956年Dartmouth学会上提 出的，从那以后，研究者们发展了众多理论和原理，人工 智能的概念也随之扩展，在它还不长的历史中，人工智能 的发展比预想的要慢，但一直在前进，从50年前出现至今， 已经出现了许多AI程序，并且它们也影响到了其它技术的 发展。
感知就是具有能够感觉内部、 外部的状态和变化，理解这些变 化的某种内在含义的能力。
智能机器人的感知
一个鲜活的生命可以通过各种感觉器官和中枢神经系统来 感受、理解外部和自己内部的变化。而一个智能机器人要感知 这个世界，就必须具有一定的信息获取手段和信息处理方法。 对于许多机器人来说，获取信息的手段就是通过多种不同功能 的传感器来收集各种不同性质的信息。而对于信息的理解则是 通过对传感器信息的处理来获得的。