第五章 人工智能及应用（复习课件 ）-高中信息技术必修1 浙教版（2019）

5.人工智能及应用 主讲人：*** 浙教版信息技术必修一《数据与计算》 【知识体系】 2 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （一）人工智能的概念 1. 定义 指以机器（计算机）为载体，模仿、延伸和扩展人类智能，其与人类或其他动物所呈现的生物智能有着重要区别。人工智能作为一门多学科广泛交叉的前沿科学，不仅涉及计算机科学，还涉及控制科学、认知科学、心理科学、脑及神经科学、生命科学、语言学、逻辑学、行为科学、教育科学、数理科学等众多学科领域。 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （一）人工智能的概念 1. 定义 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （一）人工智能的概念 1.人工智能的主要方法 （1）符号主义 又称逻辑主义、心理学派或计算机学派，认为学习或者其他的智能特征原则上均可以被符号精确地描述，从而被机器仿真。符号主义方法包含知识库和推理引擎两个部分。它先将所有知识以逻辑形式表达，然后依靠推理引擎，去验证命题或谓语正确与否，或者学习推导出新规则、新知识。 案例：“鸵鸟会飞”、专家系统。 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （一）人工智能的概念 1.人工智能的主要方法 （2）联结主义 又称仿生学派或生理学派，通过模仿人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理。典型代表如深度学习。 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （一）人工智能的概念 1.人工智能的主要方法 （3）行为主义 又称进化主义或控制论学派，这一方法从“交互—反馈”角度来刻画智能行为，认为智能体可以在与环境的交互中不断学习，从而提升自己的智能水平。 案例：扫地机器人，阿尔法狗 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （二）人工智能的发展历程 1. 从计算到智能测试 （1）3种等效的计算机制：原始递归函数、lambda演算和图灵机。 （2）图灵测试：测试机器是否具有智能的一种方法。 2. 人工智能登上历史舞台 1956年“人工智能达特茅斯研讨会”召开，标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生。 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （二）人工智能的发展历程 3. 以符号主义表达与推理为代表的人工智能 （1）1965年第一个专家系统DENDRAL，化学领域 （2）1976年，医学专家系统MYCIN，专家系统的设计规范 （3）1977年，“知识工程”被提出，即尽可能对人类知识进行逻辑编码，然后通过推理引擎对编码知识进行操作，形成某一领域的“专家系统”。 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （二）人工智能的发展历程 4. 数据驱动的人工智能方法 （1）深度学习：深度学习是一种对原始数据所蕴含的特征模式进行学习的算法模型。最常用的深度学习模拟人类大脑处理数据的机制，逐层抽象对原始数据进行学习。多层神经网络（包含输入端、隐藏层和输出端）是一种典型的深度学习模型。 【知识梳理】 一、人工智能的产生与发展 （二）人工智能的发展历程 5. 问题引导下的人工智能学习方法 在这种学习方法中，学习者事先不知道最终答案，而是在学习过程中不断尝试各种解决问题的可能途径，然后根据结果反馈来调整相应的学习方法，这一学习机制叫强化学习。 【知识梳理】 二、人工智能的应用 （一）领域人工智能 1.定义： 依赖于领域知识和数据的人工智能被称为领域人工智能。这类机器具有强大的存储、记忆和搜索功能，因此，如果机器遍览某一领域的数据和知识，它就可以在这一特定领域表现出较强的能力。 案例：如专门用于下国际象棋的超级计算机“深蓝”；和用于人机对话的系统“沃森”；应用于交通领域预测的人工智能系统。 【知识梳理】 二、人工智能的应用 （二）跨领域人工智能 1.定义： 跨领域人工智能指智能系统从一个领域快速跨越到另外一个领域。跨领域人工智能不仅依赖于已有数据和已有规则，而且专注于知识和技能的获取，能够举一反三、触类旁通，开展深度推理。 案例：AlphaGo从围棋人工智能跨界到电力控制领域。 【知识梳理】 二、人工智能的应用 （三）混合增强智能 1.定义： 混合增强智能是多种智能体的混合形式，它将人的作用或人的认知模型引入人工智能系统，形成“混合增强智能”的形态。 案例：达芬奇外科手术机器人 【知识梳理】 三、人工智能对社会的影响 （一）人工智能改善人类生活 1.智能家居 2.智慧城市 3.智能出行 4.智能购物 【知识梳理】 三、人工智能对社会的影响 （一）人工智能促进经济发展 1.提供虚拟劳动力 2.提高生产力 3.加快实体经济转型升级 【知识梳理】 三、人工智能对社会的影响 （一）人工智能带来的社会担忧 1. 人工智能取代人类岗位 2.威胁人类安全 【典型例题】 1．在专家系统中，符号运算主要用于实现哪项功能（ ） A．知识获取 B．知识表示 C．知识推理 D．知识管理 2．以下哪种类型的专家系统最适合用于处理非结构化问题（ ） A．基于规则的专家系统 B．基于模型的专家系统 C．基于案例的专家系统 D．基于统计的专家系统 C C 【典型例题】 3．下列关于人工智能中联结主义的说法，正确的是（ ） A．强调符号的推理和运算 B．专注于知识的精确编码和存储 C．模仿人类大脑中神经元之间的交互 D．关注智能体与环境之间的交互和反馈 C 【典型例题】 4．电商客服机器人采用自然语言理解技术精准分词，搭建以数据驱动为核心的AI算法模型，通过服务数万家客户积累海量真实语料，进行深度训练；同时可根据不同用户，基于数据反馈实时调整推荐商品并生成如图所示的商品销售比例图。 下列有关“电商客服机器人”的说法，正确的是（ ） A．客户的文本语料属于非结构化数据 B．商品销售比例图采用的图表类型是环形图 C．基于规则的中文分词方法已在实际应用中广泛使用 D．客服机器人可采用批处理计算处理数据反馈来实时调整推荐商品 A 【典型例题】 5．某停车场引入了一套停车管理系统。入口处LED屏实时显示停车场空余车位数量； 汽车驶入时，智能终端通过摄像头获取车辆信息，语音播报车牌号码，上传数据到服务器； 汽车驶出时，出口处LED屏显示车牌号、停车费用、付费二维码，待用户扫码付款后放行。该系统的下列应用中，体现了人工智能技术的是（ ） A．系统实时显示空余车位数量 B．车辆驶入、驶出停车场，识别车牌信息 C．车辆驶出停车场，显示停车费用 D．驾驶员通过手机扫码支付停车费用的过程 B Thanks 主讲人：*** $$