第2单元 第4节 初识人工智能课件 2023—-2024学年湘电子版初中信息技术八年级下册

第4节 初识人工智能 2. 掌握人工智能功能类型及其对应技术原理 学习任务 1. 掌握人工智能目前的应用和发展前景 一、人工智能面面观 1. 来自虚拟世界的思考 　 分享内容 你的回答 1 故事的具体情节是什么？ 　 2 这个情节最吸引你的内容是什么？ 　 3 机器人在这个情节中有怎样的行为？ 　 4 这个行为的具体执行过程是什么？ 　 5 人类能否产生这样的行为？ 　 6 面对同样的情节，人类会怎样做？ 　 7 这个情节中你有什么疑惑的地方？ 　 一、人工智能面面观 1. 来自虚拟世界的思考 你心目中的人工智能是什么样子的呢？请用简单的语言或图形描述。 一、人工智能面面观 2. 了解智能手机 智能手机已经成为我们生活的一部分。不知道大家是否思考过：智能手机的“智能”两个字是从哪里来的呢？ 一、人工智能面面观 2. 了解智能手机 　 类别 功能 你熟悉的应用程序 1 图像理解与美化 快速识别图像中的人、事、物等，对图像内容进行自动处理和画面美化 2 新闻智能推送 根据用户喜好推送新闻，并实时更新相关信息 3 智能搜索引擎 可以通过人机直接对话的方式给予答案和处理方案 4 智慧出行规划 在人工智能算法的支持下选择合适的出行路线，躲避拥堵，节约出行时间 5 智能购物与物流 推荐适合个人的商品，仓储机器人、物流机器人保证货物的安全分发 6 智能翻译 帮助我们翻译与交流 7 智能会话助理 通过与手机助理对话，管理智能手机等 一、人工智能面面观 2. 了解智能手机 智能助理是一个虚拟的人工智能机器人，改善了用户使用手机的方式，能够更加贴心地为用户服务。智能助理可以理解人类语言，并能够做出相关的反应与操作。 一、人工智能面面观 2. 了解智能手机 智能助理是一个虚拟的人工智能机器人，改善了用户使用手机的方式，能够更加贴心地为用户服务。智能助理可以理解人类语言，并能够做出相关的反应与操作。 提问或命令 预设的回答或操作 现实的回答或操作 是否达到预期 一、人工智能面面观 3. 人工智能典型应用 （1）家用机器人 越来越多的实体机器人作为人类的好帮手，为人类的日常生活和工作服务。它们的形态多样，有的类似人形，有的只是以智能音箱的形式存在。它们可以提供信息推送、语音交流、清洁家居、控制家电等多种功能，使生活更加方便、智能。 一、人工智能面面观 3. 人工智能典型应用 （2）智能家居 智能家居系统是指通过物联网技术，将家庭中的各种硬件设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、网络家电）进行联通。家庭成员可以通过各种终端进行操作。不仅能够通过遥控装置进行“打开电灯、拉开窗帘”等简单的机械控制，还能接收分析外界信息和用户的使用行为，从而自动调整自身的运转状态，为用户提供丰富且个性化的服务，如人脸识别、指纹开锁等。 一、人工智能面面观 3. 人工智能典型应用 （3）智能交通 “智能交通”通过网络将交通设备进行互联，通过交通信息系统对各类信息进行收集、分析，并相互协调，形成相关的决策，保证交通系统更好地为大众和管理部门服务。例如：导航通过反馈的交管信息自动规避交通管制和拥堵路线;摄像头自动记录违章车辆并通过管理系统查找违章车辆的相关信息；信号灯根据所在地区拥堵情况，自动调整管控限流时间等都属于智能交通的应用。 一、人工智能面面观 3. 人工智能典型应用 （4）自动驾驶 自动驾驶汽车依靠人工智能、传感器、雷达、定位系统相互协调，可以在没有任何人类主动操作下，自动安全地操作机动车辆。2017年12月，全球首批智能公交从深圳福田开出并试运行，引起人们的广泛关注。该车装有“阿尔法巴智能驾驶公交系统”，能够在不用人工操作的情况下实现减速避让、紧急刹车、躲避障碍物以及智能泊车功能。 一、人工智能面面观 3. 人工智能典型应用 （5）智能穿戴 智能穿戴设备是指利用智能技术和物联网技术开发的可以穿戴的设备，包括手表、手环、眼镜和服装等。借助智能穿戴设备，可以帮助用户更好地感知自身状况和外部信息，集成的计算机芯片通过网络可以采集客观数据、进行精准的数据分析，在此基础上提供个性化的服务。 二、探索人工智能技术 人工智能之所以具备一些类似于人的特殊能力，比如视觉、言语、思考等，是因为这个技术非常不简单，它不仅和研究人脑机能的脑科学息息相关，还依靠计算机算法及相关硬件的支持，因此还需要大量的计算机和数学知识的支持。下面我们来了解一下，人工智能技术主要可以分为哪些类型。 二、探索人工智能技术 1.机器学习与大数据 机器学习是指计算机借助复杂数学模型和计算机算法，来模拟人类的学习行为，借助大数据不断提升自身性能，扩充自己知识结构的过程。大数据在整个人工智能的学习过程中提供了大量的“信息”与“知识”，使人工智能的能力不断提升。 例如，右图是利用编程平台开发的关于机器识别的应用程序。先告诉计算机什么是鼠标，再利用各类数据模型和大量鼠标图像对计算机进行训练，使计算机对鼠标的图像特征有充分认识。当计算机判断物体图像时，计算机会根据已有的认知模型与当前图像进行对比，对图像做出“是鼠标/不是鼠标”的辨识。 二、探索人工智能技术 2.机器视觉 计算机视觉是指计算机从图像中识别出物体、场景和活动的能力。计算机视觉有着广泛的应用，如医疗成像分析、工业质量控制、战场感知等，还包括一些与生活有密切关系的应用，如人脸解锁手机、物体（动、植物）的识别与检索等。 二、探索人工智能技术 3.自然语言处理 自然语言处理是指使人工智能应用能够利用日常使用的语言和人类通信,能够看懂文本信息的具体含义，能够听懂人们对话中包含的信息，做到与人的无障碍交流。自然语言强调的是语义的理解，广泛应用于机器翻译，这也是语音识别中的一个重要环节。 二、探索人工智能技术 4.语音识别与合成 语音识别与合成使我们可以和计算机进行口语化的沟通，包含两方面的内容：语音识别是和自然语言处理相结合的一门技术，强调计算机读懂我们话语的内容；语音合成技术则使计算机能够将输出的信息用语音形式进行表达。如下图所示，女士用中文表达的问候语经过电脑语音识别与合成以后，转换为英文的问候语传输给对方。 二、探索人工智能技术 5.机器人 将上述的相关技术与传感器、控制器及其他硬件巧妙结合，形成了新一代的机器人。它们不仅仅局限于移动、检测信号，还可以和人类相互协作，一起探求未知的领域，成为人类真正意义上的好帮手。 三、理解人工智能的概念 人工智能的概念众说纷纭，对于大众而言，易于接受的观点是：“人工智能是根据对环境的感知，做出合理的行动，并获得收益的计算机程序。”这里强调人工智能可以感知，同时可以主动反应，反应的结果存在着多样性和不确定性。 通常来讲，一个完整的人工智能应用包含的内容如图所示。人工智能的主要应用包括机器翻译、智能搜索引擎、智能助理、机器视觉、自动驾驶,智能机器人等。 看懂→ 机器视觉 思考→ 机器学习 听懂→ 语音识别 运动→ 运动控制 人工智能 练习与思考 下列哪些内容应用了人工智能技术？ （1）带语音提示的全自动洗衣机； （2）校园人脸识别签到系统； （3）能够做不同饭菜的智能电饭煲； （4）扫描表情判定情绪； （5）声控灯操作； （6）利用语音控制家用窗帘的开闭。 $$