5.2 探秘人工智能导学案-教科版（2019）高中信息技术必修一第五章

5.2 探秘人工智能 【学习目标】 1.了解人工智能技术的相关概念与应用领域。 2.了解人工智能技术的发展的新趋势。 3.认识人工智能在信息社会中的重要作用。 4.了解人工智能相关算法。 【知识框架】 知识点1：搜索 根据问题的实际，不断寻找可利用的知识， 一条推理路线解决问题，这个过程就是搜索。搜索分为 和 。寻找从 局面到 局面方案的过程就是搜索，控制策略不同，搜索到的解决方案也各不相同。 1）盲目搜索：按预定的控制 搜索，而不考虑问题本身特性的搜索，称为盲目搜索。 2）启发式搜索：在搜索过程中加入估价函数等 信息，不断自动调整搜索 ，加速求解。 也是启发式搜索的一种典型应用，如卫星定位、无人驾驶汽车等。 题1：使用搜索引擎搜索“考试”时，不小心输入了“孝试”，搜索引擎会自动纠错并显示有关“考试”的内容。下列关于自动纠错说法正确的是（ ） A.自动纠错应用了人工智能中的自然语言处理技术 B.后台工作人员对用户输入信息进行了分析解读 C.自动纠错后显示内容一定是用户想要的结果 D.自动纠错使用了物联网技术 答案：A解析：本题考查人工智能相关内容。自动纠错技术的原理主要基于自然语言处理和机器学习的方法，首先需要建立一个准确的语言模型,即对正确的语言表达方式进行建模；然后通过对输入文本进行分析，检测文本中的错误；最后根据语言模型和错误检测结果，使用机器学习算法对错误进行修正。自动纠错应用了人工智能中的自然语言处理技术，A选项正确。 知识点2：人工智能 人工智能：利用数字计算机或者数字计算机控制的机器 、 和 人的智能，感知环境，获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。 人工智能可以分为 智能和 智能。 弱人工智能一般指实现特定功能的专用智能设备，不能真正实现推理和解决问题。 强人工智能是指真正能思考、有知觉、有自我意识的人类级别的智能机器。 题2：现代计算机理论之父于1950年提出了著名的“图灵测试”，图灵测试的目的是（   ） A.测试机器是否能正常运转 B.测试机器是否具有人类心智 C.测试机器是否具有智能 D.测试机器是否会进行归纳推理 答案：C解析：图灵测试的目的是测试机器是否具有智能。故选C。 知识点3：人工智能的应用 人工智能技术在生活中广泛应用，如自动驾驶、车牌识别及刷脸支付等，己快速地介入我们的衣食住行，刷新我们的生活。 模式识别：专门研究如何使机器具有感知能力。如：手写识别、语音识别、指纹识别、面像识别、签名识别、光学字符识别（ ）等。 技术：也称自动语音识别，其目标是将人类语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入。常见的应用系统有：语音输入系统、语音控制系统、智能对话查询系统等。 机器 ：在线翻译、金山译霸 系统：疾病诊断专家系统、植物专家系统 人工智能领域的关键技术目前主要包括 、知识图谱、 （NLP）、计算机视觉、人机交互、生物特征识别、虚拟现实与增强现实等。 题3：下列选项中，不能体现人工智能应用的有（   ） A.使用微信插件将语音信息转换成文本 B.手机拍照，并通过微信分享至朋友圈 C.疫情期间，学校使用人体测温筛检仪，迅速发现体温异常者 D.全自动擦窗机器人可以模拟人工擦窗、自动探测窗框 答案：B解析：选项A涉及语音识别技术。选项C涉及智能检测和数据分析。选项D涉及机器人技术和智能控制。而选项B只是手机拍照并通过微信分享至朋友圈，这只是基本的手机功能和社交软件的使用，不涉及人工智能技术。因此，选项B不能体现人工智能的应用。 知识点4：人工智能算法 1.机器学习 机器学习是当前人工智能的核心技术之一，目的是使计算机能 或实现人类的 行为，获取新的知识或技能，重新组织己有的 ，从而不断完善自身的性能。 人工智能、机器学习、深度学习之间的关系 2.神经网络 它是目前人工智能领域的研究热门之一，是一种 动物 行为特征，进行并行信息处理的算法模型。神经网络是目前应用最广泛的的算法，它是一种按照 逆向传播算法训练的多层前馈神经网络，其结构可表示为： 其算法分为信息的 与误差的 两部分，由可修正的权值互连。 题4：近年来，很多APP通过“AI算法”分析推测用户偏好，并据此推荐用户喜爱的信息内容。关于“AI算法”，下列说法错误的是（   ） A.AI算法使用了人工智能技术 B.AI算法使用了大数据分析技术 C.AI算法容易使用户沉迷于自己的喜好，陷入“信息茧房” D.AI算法是一种先进的技术，没有缺点 答案：D解析：本题主要考查人工智能技术。AI算法使用了人工智能技术；AI算法使用了大数据分析技术；AI算法是一种先进的技术，但也有缺点，容易使用户沉迷于自己的喜好，陷入“信息茧房”，故本题选D选项。 知识点5：人工智能硬件 人工智能的核心是 ，基础是 ，本质是 。要实现弱人工智能向强人工智能的跨越，必须提高计算机处理速度，使计算机变得更智能。 1.神经元芯片： 2016年中国科学院计算技术研究所发布了寒武纪神经元芯片，用硬件直接“绘制”大脑的结构，采用专门的硬件神经元，并将几百万个神经元连接在一起，使每个神经元都能通过位数众多的路径向其他的神经元发送信息。 2.智能传感器 智能传感器是具有信息 的传感器。 智能传感器带有微处理机，具备 、 、 信息等功能，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。 智能传感器属于人工智能的神经末梢，用于全面感知外界环境。 【课后练习】 1.python编程可以实现（）人工智能功能。 A.人脸识别 B.图文识别 C.语义识别 D.以上都可以 2.下列应用中，体现了人工智能技术的有（ ） （1）机器人通过语音与人交流 （2）饮水机根据水温自动加热 （3）宾馆通过专用系统进行人脸识别，核实身份 （4）计算机根据输入的三条边长计算三角形面积 （5）停车管理系统拍摄识别车牌号码，并语音播报 A.(2)(4)(5) B.(1)(2)(3) C.(3)(4)(5) D.(1)(3)(5) 3.下列手机微信app应用事例中，体现了人工智能技术的是（ ） A.扫码支付 B.计算当天运动步数 C.微信中将输入的英文翻译成中文 D.通过五笔输入法输入“哈哈”，立马出现对应的表情动图 4.智能交通系统（intelligent traffic system，ITS）是人工智能的应用领域之一。以下哪项不属于人工智能在智能交通方面的应用。（ ） A.通过交通信息采集系统采集道路中的车辆流量、行车速度等信息 B.车里广播在报道的经过信息分析处理系统处理后形成的实时路况 C.决策系统根据实时路况挑战道路红绿灯时长或潮汐车道的通行方向 D.通过收集产品运行数据，发现产品异常，主动提供服务，降低故障率 5.第一颗原子弹爆炸后，很多人预测公元2000年会成为核子时代；登月成功后，很多人认为移民到其他星球不会太遥远。但这些预测都没有成真，反而是当时谁都没有想过的互联网能发展成现在这个样子。近些年，人工智能的迅速发展使得人们产生很多担心，比如，担心机器人有可能反过来征服人类，担心穿戴设备和植入设备（植入人体内部的智能设备）的发展可能产生超人。以下这些看法正确的是() ①面对科技的迅猛发展，需要充分发挥想象力，思考应对各种可能的情况 ②历史一再让我们看到，许多以为必然会发生的事，常常因为不可预见的阻碍而无法成真，而某些难以想象的情景，最后却成为事实 ③如果穿戴设备和植入设备能提高个人的体能和智能，则可能造成人与人之间新的差异 ④人工智能的进一步发展将会带来什么，一时很难说准，一切有待实践的检验 A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④ 6.下列应用中，体现了人工智能技术的有（） ①利用 VB 编写枚举算法程序找出100以内的素数 ②在线中英文互译 ③操作无人机航拍视频 ④用语音方式输入文字 ⑤AlphaGo Zero自我学习围棋战胜了AlphaGo master A.①④⑤ B.②④⑤ C.③④⑤ D.②③④ 7.（  ）年的“图灵测试”揭开了人工智能的序幕。 A.1950 B.1952 C.1958 D.1960 8.下列选项中没有用到人工智能的是（ ） A.机器人AlphaGo挑战围棋世界冠军李世石。 B.开车时使用高德导航进行导航。 C.带虚拟现实头盔后，你看到的所有影像将能完整的把你包围。 D.阅读外国文献时遇到看不懂的文章，使用谷歌翻译。 9.下列应用中，体现了人工智能技术的有 （ ） ①通过识别名片自动添加手机联系人 ②疫情期间使用“钉钉”直播授课 ③全自动无人驾驶的汽车 ④手机扫描二维码自动跳转到付款页面 ⑤使用在线翻译将中文转换为英文 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①③⑤ 10.（  ）人工智能科学技术奖，是为了奖励我国人工智能领域有成就和创新的个人或项目而设立的，共设有科学技术成就奖、科学技术创新奖和科学技术进步奖， 从 2012 年开始，每年评奖一次。 A.华罗庚 B.吴文俊 C.苏步青 D.陈景 【学案答案】 1.构造 2.盲目搜索 3.启发式搜索 4.初始 5.目标 6.策略 7.启发 8.方向 9.路径规划 10.模拟 11.延伸 12.扩展 13.弱人工 14.强人工 15.OCR 16.语音识别 17.翻译 18.专家 19.机器学习 20.自然语言处理 21.模拟 22.学习 23.知识结构 24.模拟 25.神经网络 26.误差 27.正向传递 28.反向传播 29.算法 30.数据 31.计算 32.处理功能 33.采集 34.处理 35.交换 【课后答案】 1.答案：D解析：import cv2可以实现人脸识别；import pytesseract可以实现图文识别；import jieba可以实现语义识别，所以选D选项。 2.答案：D解析：1是语音识别，2是温度传感，3是模式识别，4是程序运行，5是模式识别，故本题选D。 3.答案：C解析：本题考查的是人工智能相关知识。人工智能是研究、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。 微信中将输入的英文翻译成中文体现了人工智能技术中的机器翻译。故选项C正确。 4.答案：D解析：本题主要考查人工智能的应用。人工智能应用主要包含语音识别、人脸识别、数据分析、机器学习、专家系统、服务器开发等领域。A选项是人工智能中识别与数据分析的应用；B选项是人工智能中数据分析的应用；C选项是人工智能中专家系统的应用；D选项不是特指智能交通方面的应用。 5.答案：D解析：本题主要考查人工智能相关知识点。①面对科技的迅猛发展，需要充分发挥想象力，思考应对各种可能的情况②历史一再让我们看到，许多以为必然会发生的事，常常因为不可预见的阻碍而无法成真，而某些难以想象的情景，最后却成为事实③如果穿戴设备和植入设备能提高个人的体能和智能，则可能造成人与人之间新的差异④人工智能的进一步发展将会带来什么，一时很难说准，一切有待实践的检验，故本题选D选项。 6.答案：B解析：本题考查的是人工智能。人工智能（英语：Artificial Intelligence，缩写为AI）亦称智械、机器智能，指由人制造出来的机器所表现出来的智能。在线中英文互译应用了模式识别，用语音方式输入文字应用了模式识别，AlphaGo Zero 自我学习围棋并战胜了 AlphaGo master是计算机博弈。故选项B正确。 7.答案：A解析：本题考查人工智能相关知识。图灵测试由艾伦·麦席森·图灵发明，指测试者与被测试者（一个人和一台机器）隔开的情况下，通过一些装置（如键盘）向被测试者随意提问。进行多次测试后，如果机器让平均每个参与者做出超过30%的误判，那么这台机器就通过了测试，并被认为具有人类智能。图灵测试一词来源于计算机科学和密码学的先驱图灵写于1950年的一篇论文《计算机器与智能》，其中30%是图灵对2000年时的机器思考能力的一个预测，目前我们已远远落后于这个预测。故本题选A。 8.答案：C解析：本题考查人工智能相关知识。人工智能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。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。机器人AlphaGo挑战围棋世界冠军李世石，涉及人工智能的智能机器人领域，开车时使用高德导航进行导航涉及图像识别领域，阅读外国文献时遇到看不懂的文章，使用谷歌翻译涉及人工智能的机器翻译领域，故ABD都应用了人工智能技术。带虚拟现实头盔后，你看到的所有影像将能完整的把你包围，这是虚拟现实技术的使用，没有用到人工智能故本题选C。 9.答案：D解析：本题考查人工智能相关知识。人工智能是研究用于模拟，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。该领域的研究包括机器人，语音识别，图像识别，机器翻译，人机对话等。①通过识别名片自动添加手机联系人，属于人工智能中的识别领域；②疫情期间使用“钉钉”直播授课 ，并不属于人工智能；③全自动无人驾驶的汽车，属于人工智能中的识别和机器人理解领域；④手机扫描二维码自动跳转到付款页面，并不属于人工智能；⑤使用在线翻译将中文转换为英文，属于人工智能中的机器翻译。故本题体现了人工智能技术的有①③⑤，选D。 10.答案：B解析：本题考查人工智能相关知识。吴文俊人工智能科学技术奖，由中兴通讯公司牵头捐资，中国人工智能学会发起主办，共设有科学技术成就奖、科学技术创新奖和科学技术进步奖，每年评奖一次。其中，成就奖和创新奖主要奖励个人，进步奖主要奖励项目。故本题选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$