第8课 人工智能中的算法 课件 2024-2025学年浙教版（2023）初中信息科技八年级下册

该初中信息科技课件聚焦人工智能中的算法，系统讲解搜索（启发式与盲目搜索）、推理（推荐系统与专家系统）、预测（线性回归建模）三大模块，通过“温故知新”衔接AI算力、数据与算法的关系，以八数码问题为起点，逐步展开算法对比、实例分析与综合应用，构建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于以问题驱动算法教学，通过A*搜索与广度优先的节点生成/扩展数据对比培养计算思维，结合购物推荐、中医诊断等真实案例增强信息意识，融入Python代码实践（如GDP预测）落实数字化学习与创新。学生能提升算法评估与实践能力，教师可借助丰富案例与任务单开展探究教学，提高效率。

第8课 人工智能中的算法 年 级：八年级 学 科：初中信息科技（浙教版） 1 基础 核心 动力 温故知新 人工智能中的算法 搜 索 推 理 预 测 找到最优解或近似最优解 1 2 3 8 4 7 6 5 初始布局 目标布局 2 8 3 1 4 7 6 5 找最优解 2 3 1 8 4 7 6 5 2 8 3 1 4 7 6 5 初始布局 2 8 3 1 4 7 6 5 2 8 3 1 4 7 6 5 2 8 3 1 6 4 7 5 2 3 1 8 4 7 6 5 2 3 1 8 4 7 6 5 1 2 3 8 4 7 6 5 1 2 3 8 4 7 6 5 1 2 3 7 8 4 6 5 生成 9 种状态 ，扩展 4 种状态 算法在时间和空间复杂度的优劣性 利用启发式信息指导搜索朝着最有希望的方向前进，加速问题的求解过程。 启发式信息 计算公式f(X) A*搜索 启发式搜索 目标布局 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ①-⑨ 对每一步所有可能性都进行尝试 思考：盲目搜索展开的这些分支存在先后顺序吗？ 盲目搜索 2 8 3 1 4 7 6 5 2 3 1 8 4 7 6 5 2 8 3 1 4 7 6 5 2 8 3 1 4 7 6 5 2 8 3 1 6 4 7 5 2 3 1 8 4 7 6 5 2 3 1 8 4 7 6 5 2 8 3 7 1 4 6 5 8 3 2 1 4 7 6 5 2 8 1 4 3 7 6 5 2 8 3 1 4 5 7 6 2 8 3 1 6 4 7 5 2 8 3 1 6 4 7 5 1 2 3 8 4 7 6 5 2 3 4 1 8 7 6 5 1 2 3 8 4 7 6 5 2 8 3 7 1 4 6 5 8 3 2 1 4 7 6 5 2 8 1 4 3 7 6 5 2 8 3 1 4 5 7 6 2 8 3 6 4 1 7 5 2 8 3 1 6 7 5 4 2 8 3 6 4 1 7 5 8 3 2 6 4 1 7 5 2 8 1 6 3 7 5 4 2 8 3 1 6 7 5 4 初始布局 1 2 3 7 8 4 6 5 2 3 4 1 8 5 7 6 2 3 4 1 8 7 6 5 始终遵循1种策略不变，直到搜索结束 搜索结束 1 2 3 4 生成 28 种状态 ，扩展 17 种状态 广度优先 盲目搜索 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ ⑯ ⑰ ⑱ ⑲ ⑳ ㉑-㉘ ①-㉘ 广度优先 A* 盲目搜索 启发式搜索 算法对比 【学习任务单】：学习任务一 广度优先 A* 生成：28 扩展：17 生成：9 扩展：4 生成：70 扩展：38 生成：12 扩展：6 生成：9478 扩展：5270 生成：97 扩展：51 盲目搜索 思考：启发式搜索是不是一定比盲目搜索更优？ 算法对比 深度优先 一致代价 启发式搜索 贪婪最佳优先 ...... ...... 在重排八数码这个问题上， 的效率更高 A*搜索 人工智能中的算法 搜 索 推 理 预 测 模拟人类“会思考”的功能 已知▲ABC≌▲ADC， 推导出:∠B=∠D,AB=AD 推 理 生活中的推理 基于已有知识， 归纳出新的结论 人工智能推理 基于训练的神经网络,对 获得的新数据进行推导 A B C D 购物平台的推荐系统能读懂人心， 为用户“量身定做”购物首页 两名同学拥有同款智能音箱，近期使用智能音箱听歌情况如下： A同学 听歌类型 75%国风，16%校园，9%其他 主要歌手 银临、河图、东篱、双笙... B同学 听歌类型 69%动漫歌曲，23%纯音乐，8%钢琴曲 主要歌手 ClariS、Aimer、张韶涵、周梓琦、周深... 指令：“请播放音乐” 指令：“请播放音乐” 播放的都是国风歌曲 请结合人工智能推理算法的知识分析一下原因 播放的都是动漫歌曲 猜你爱听 【学习任务单】：学习任务二 专家系统 人机交互界面 中 医 知 识 库 患者症状 无汗、恶寒发热 脉紧、舌苔薄白 脉浮、喉咙痒 四肢痛、痰多质稀 声音浑浊 推理机 风寒袭肺证：66.67% 风寒证：33.33% 风盛挛急证：33.33% 风寒袭肺证：66.67% 诊疗方案 专家系统 人工智能中的算法 搜 索 推 理 预 测 对未来的趋势进行预测 基于数据，建立模型， 预测未来发展趋势 预 测 “中国最具幸福感城市”，台州第八次上榜！ 2019年，台州市生产总值5134.05亿元 2020年，台州市生产总值5262.72亿元 2021年，台州市生产总值5786.19亿元 2022年，台州市生产总值6020.41亿元 2023年，台州市生产总值6240.68亿元 数据规律 一元线性模型 抽象建模 线性回归 思考：哪条直线能更准确地预测呢？为什么？ 【学习任务单】：学习任务三 线性回归 ( ) 2 最佳预测线 和最小 【学习任务单】：学习任务三 衡量线性模型“好坏”的关键因素是 预测值与散点值之间的误差 越小,预测线与真实值（散点）越接近 最小平方法/最小二乘法 怎么让线性模型与13个散点最接近？ 台州市生产总值预测 在地图上找到起点到终点的最优路径。 考虑用户偏好(比如优先避开拥堵区域还是选择最短路径)，从而为用户提供多种路线选择。 利用历史数据和交通实时数据，预测未来的路面交通状况，从而提供不同路线的预计时间。 思考：导航系统为什么能给出多条规划路径？ 推理 预测 综合应用 搜索 谢谢观看！ 23 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn null 24267.842 null 8280.84 null 23144.55 null 27585.469 null 3996.742 null 24868.672 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn null 25939.717 $