信息技术粤高教A版第一节 初探人工智能优质ppt课件

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人工智能的热门研究内容
1、了解人工智能的由来及其发展历程。2、学习人工智能包含的技术。3、探索人工智能在生活中的应用及其影响。
未来某天的清晨，李鸣一醒来，智能伴侣小智 (服务机器人) 立即就感知到李鸣醒了，便开始忙活起来: 先是播放李鸣喜欢听的音乐，接着通知窗帘打开，然后根据李鸣的身体状况，打开自动烹饪机快速准备好适合李鸣的营养美味早餐并摆上餐桌。早餐后，李鸣坐上小智约来的无人车来到学校。教室墙上投影出 AI 助教通过网络与李鸣所在的跨国机器人制作小组讨论下一步的工作安排。根据讨论结果，李鸣从网上选购了需要的机器人零件，很快，无人机将货物送到了实验室门口，人脸认证后，李鸣拿到了预订的零件并开始了新型机器人的研究人工智能正迈开大步进入我们的生活，你准备好了吗?
人工智能是科学家最伟大的梦想之一。今天，人工智能已经逐步融入我们的现实生活中。如：城市智能交通指挥系统、无人超市、无人公共汽车等让智慧城市成为现实，人脸识别、指纹识别、语音控制、自动导航、自动翻译等各种应用，以及各个行业使用的机器人，等等。这些都离不开人工智能的功劳。人工智能的发展经历了很多低谷，是科学家们的坚定信念和不懈努力让我们拥有了今天越来越智能的社会。
(1)什么是人工智能?人工智能是如何发展起来的?人工智能主要研究什么?(2)什么是机器人?机器人应用在哪些领域? （3）生活中你们接触过哪些人工智能产品或者听说过哪些人工智能？
究竟什么是人工智能呢？这需要从我们人类的智能说起。所谓人类智能最简单的解释就是人的智慧和能力，表现在能看、能说、能思考、能学习和能行动等方面，具体来说，就是我们通过眼睛、耳朵、触觉等来感知周围的世界，并在智慧的大脑中将这些感知的信息进行加工处理和分析，大脑经过思考、判断和决策，指挥身体行动。
人工智能: Artificial Intelligence，简称AI。人工智能是计算机学科的一个分支，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。
人的智慧和能力是生下来就有的吗？试从人的出生、成长过程说说人的智慧和能力是怎样形成的，哪些是先天具有的，哪些是后天获得的。如果让你模拟人的智能，你会怎样做？
人的智慧和能力并非生下来就有的，它们是通过后天的学习和经验积累逐渐形成的。在人的出生和成长过程中，先天具有的能力包括基本的感官能力和一些基本的认知能力，例如视觉、听觉、触觉等。这些能力是人类基因遗传和生理发展的结果。然而，大部分的智慧和能力都是后天获得的。在人的成长过程中，通过教育、培训和实践，人们逐渐学习并掌握了各种知识和技能。例如，语言能力、数学能力、社交技能、艺术技能等。
如果让我模拟人的智能，我会从以下几个方面入手：1.建立一个能够处理各种感官输入的系统，包括视觉、听觉、触觉等。2. 开发一个能够理解人类语言的系统，以便与人类进行交流。 3. 设计一个能够学习并掌握各种知识和技能的系统，通过不断的学习和练习，提高智能水平。 4. 构建一个能够进行推理和判断的系统，以便在复杂的情况下做出明智的决策。 5. 最后，整合到一个完整的智能系统中。
人工智能并没有统一和严格的定义，一般来说，它研究、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。它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。简单来说，人工智能是研究如何让机器人具有像人一样的智能。
怎样判断机器是否具备了智能呢？计算机科学之父、人工智能先驱艾伦·图灵提出了一个方法，这就是著名的图灵测试。
什么是图灵测试？它是如何运作的？
二、人工智能的发展历程
人工智能发展历程在人工智能早期研究阶段,计算机在使用推理和搜索解决特定问题求解领域取得了较大发展。大家都认为,赋予计算机系统逻辑推理能力是最重要的,最有代表性的就是西蒙和纽厄尔做的自动定理证明系统,让计算机可以自动证明数学定理。在此期间研制出的一个具有自主学习功能的跳棋程序,可以在比赛中不断总结经验提高棋艺,几年后击败了州跳棋冠军。此后,还制作出第一个字符识别程序。但是后来慢慢发现，光有逻辑推理能力是不够的,因为就算是数学家，他也需要有很多知识,否则的话也证明不出定理来。
人工智能发展历程科学家们另辟蹊径,开辟了新的研究领域——专家系统,开始思考怎么样把人类的知识总结出来,交给计算机系统。世界第一个成功的专家系统 DENDRAL可以根据质谱仪推断物质的分子结构，应用了此技术的各个领域专家系统，不少能够达到甚至超过同领域人类专家的水平,产生了巨大的社会效益和经济效益,但是要把人类知识总结出来交给计算机,输入工作费时费力,人工智能研究再次陷入低谷。人工智能专家们再次思考,能否不用填鸭式教育的专家系统,而让机器像孩子一样自己学习?机器学习就是计算机模拟人的学习过程,让机器从大量的数据中自动学习经验和规律,以获得某种性能的提升。20 世纪 90年代搜索引擎诞生后,互联网迅速普及,为需要运用海量数据的机器学习提供了可能。
人工智能发展历程自此，机器学习广泛应用在自然语言处理、图像识别、语音识别等领域。今天的社会，机器学习可以说是无处不在了,不管是互联网搜索、生物特征识别、汽车自动驾驶,还是火星机器人,甚至军事决策助手,等等,基本上只要有数据需要分析,可能都会用到机器学习。今天的计算机的计算能力获得极大的提高,同时,伴随着互联网、传感器技术的发展,可以很方便地获取大量数据。这个时候,深度学习应时而兴。深度学习是机器学习的一种重要方法,起源于早期人工神经网络模型，但是由于过于复杂,需要强大的计算能力和大量数据,研究一度陷入沉寂。
人工智能发展历程真正的爆发是在2012年,在全球最著名的 ImageNet 大规模图像识别挑战赛中,被誉为深度学习之父的多伦多大学 Hintn 教授的学生通过深度学习方式,将图像识别错误率降低到 15.3%,远超当时的第二名,表现了深度学习的惊人能力,引爆了这一次人工智能的热潮。目前,人工智能在图像识别、语音识别、棋类等方面的深度学习上已经表现出超过人或者接近人的水平。
(1)华裔女科学家李飞飞在极度困难的情况下坚持研究，终于建立了全球最大的图像识别数据库 ImageNet，为机器学习和深度学习的突破做出了极大贡献。试了解人工智能领域有哪些杰出学家，他们有什么精彩故事?以小组为单位，通过网络、图书馆、访问专业人士等多种方式收集资料，汇总你们的发现，分享你们的感悟。
人工智能领域的杰出学家涂序彦：涂序彦是我国人工智能领域的学术带头人和开拓者。他率先研究“智能控制”，发展“智能控制”新方法。1976年涂序彦在国内率先开展了智能控制的研究，1977年发表了“智能控制”国内首篇论文。他对智能科学理论的创建、智能科学教育的创新以及智能科学发展的推动做出了突出贡献。赫伯特·亚历山大·西蒙：西蒙是一位美国计算机科学家、心理学家和人工智能领域的先驱。他提出了“物理符号系统假说”（Physical Symbl System Hypthesis，PSSH），这是人工智能领域的一个基本理论。西蒙和合作者艾伦·纽威尔一起，在人工智能、认知心理学和表处理方面做出了基本贡献。
(2)电脑能对同学们的英语听说训练进行自动批改并生成分析报告:手机能将语音转换成文字:停车场入口装置能自动识别车牌: AlphaG 打败了所有围棋国际大师你知道它们应用了人工智能哪方面的研究成果吗?与小组同学一起收集相关资料并分享你们的收获吧。
这些应用都主要涉及到人工智能中的自然语言处理、语音识别和机器学习等方面的研究成果。自然语言处理（NLP）是人工智能领域中的一个重要分支，它研究如何让计算机理解和处理人类语言。在这个例子中，电脑对同学们的英语听说训练进行自动批改并生成分析报告，就需要理解和处理英语口语中的语法、词汇和语义等信息。语音识别是另一个重要的人工智能应用，它研究如何让计算机通过听声音来理解语言。在这个例子中，手机能将语音转换成文字，就需要通过语音识别技术将语音信号转换为文字信息。
机器学习是人工智能的一个重要方法，它通过让计算机自动学习数据中的规律来提高计算机的智能。在这个例子中，Alphag打败了所有围棋国际大师，就是通过机器学习技术，让Alphag自动学习大量的围棋棋谱和比赛数据，从而提高了它的围棋水平。总的来说，这些应用都反映了人工智能在自然语言处理、语音识别和机器学习等方向的研究成果。
三、人工智能的热门研究内容
得益于人工智能学科的快速发展，机器人也迅速发展。其发展趋势是在综合分析许多传感器获取的大量信息后，能够做出措施应对复杂的环境进行自我调节，能够以通用的、预测的方法与周围世界互动，并有着强大的自适应能力和学习能力。生活中的与多领域许多场景都运用到了机器人，这是否是一种时代的便呢？你能想到那些领域运用到了机器人？
制造加工行业：机器人参与制造的过程，如焊接、装配等。仓储和物流：进行货物的搬运、存储和检索，提高物流效率。复杂环境与特殊对象的专业清洁：机器人可以进行复杂环境和特殊对象的专业清洁工作，如核设施、太空站等。影视娱乐拍摄与制作：机器人可以进行影视娱乐的拍摄和制作，如无人机航拍、特效制作等。
能源与矿产开采。国防与军事：机器人可以用于军事领域，如无人侦察机、无人坦克等。教育：教育机器人可以辅助教学，提供个性化的学习方案。生活服务：机器人可以进入家庭，提供清洁、安全等服务。
计算机视觉是指让计算机通过视觉感知和理解世界的能力，实现对图像、视频等视觉数据的分析、处理、识别和理解。计算机视觉的目标是实现智能图像处理与分析，包括图像的自动标记、分类、定位、跟踪、检索、重建、增强等方面。
计算机视觉技术已经广泛应用于多个领域，如交通、医疗、安全、娱乐、军事等，其中常用的应用包括人脸识别、自动驾驶、智能家居、虚拟现实等。在计算机视觉领域，通常需要借助图像处理、模式识别、机器学习、深度学习等相关技术，以及多种图像传感器 (如相机、激光雷达等)进行数据采集和处理，从而实现准确、有效、高效的视觉感知与理解。
拍照除了能自动识别性别、年龄、车牌号码外，你知道计算机视觉在生活中还有哪些应用吗?
人脸识别和追踪：计算机视觉可以识别人脸，并在视频中追踪特定的人脸。这项技术广泛应用于安防监控、门禁系统、手机解锁等领域。物体识别和分类：计算机视觉可以识别并分类图像中的物体，例如在购物应用中通过扫描商品条形码进行商品识别，或者在仓储物流中通过计算机视觉识别货物并进行分类。
图像搜索：计算机视觉可以对图片进行搜索，例如在搜索引擎中通过上传图片来搜索相似图片，或者在购物应用中通过上传图片搜索相似商品。自动驾驶：计算机视觉在自动驾驶汽车中发挥着重要作用，可以实现环境感知、行人识别、交通信号识别等功能，帮助汽车进行安全驾驶。无人机航拍和导航：计算机视觉可以用于无人机航拍，通过识别和追踪目标，实现对无人机的精确控制和导航。
视频内容分析：计算机视觉可以对视频内容进行分析，例如在体育赛事直播中进行运动员动作分析，或者在安防监控中进行异常行为分析。虚拟现实和增强现实：计算机视觉在虚拟现实和增强现实领域发挥着重要作用，可以实现真实世界和虚拟世界的融合，为用户提供更加丰富的体验。医疗诊断：计算机视觉可以辅助医生进行疾病诊断，例如通过分析医学影像数据，帮助医生识别肿瘤、病毒感染等。
印刷品质量检测：计算机视觉可以自动检测印刷品的质量问题，例如检测文字识别错误、颜色偏差等。纹理识别：计算机视觉可以识别图像中的纹理特征，广泛应用于材料科学、纺织品、艺术品等领域。
语音识别合成和自然语言处理
简单来说，语音识别就是将人类发出的语音转换为计算机可以识别的文本的技术。一些软件中的语音转文字功能使用的就是语音识别技术。在语音识别与合成的基础上，自然是要实现人与计算机自由的交流。计算机如何处理、理解以及运用人类语言(如中文、英文等)，这就是自然语言处理的研究内容。
比如，当我们想把一段简单的英文对话翻译成中文时，如果没有自然语言处理技术，机器就智能直接翻译每个单词，不过翻译过后的中文也很难被人理解，但如果使用了自然语言处理技术，机器就可以更好地理解语言的意思，从而将英文翻译成我们可以理解的中文。
生活中有哪些语音识别、语音合成和自然语言处理的应用呢？尝试体验各种应用，与同学分享你的感受和发现。
生活中的语音识别、语音合成和自然语言处理的应用:语音助手：如苹果的 Siri、谷歌助手、亚马逊的 Alexa、微软的 Crtana 等，可以通过语音指令进行搜索、播放音乐、查看天气、设置提醒等功能。智能家居控制：通过语音指令控制家居设备，如智能灯泡、智能电视、智能空调等。车载语音识别：通过语音识别技术，实现车载导航、音乐播放、电话拨打等功能的语音控制。电话客服：自动语音应答 (IVR) 系统可以通过语音识别技术理解用户的语音指令，进行电话客服服务。
生活中的语音识别、语音合成和自然语言处理的应用:语音翻译：通过语音识别和自然语言处理技术，实现口语翻译功能，如谷歌翻译等。语音识别输入法：通过语音识别技术，实现语音输入文字，如苹果的听写功能、搜狗输入法等。语音识别游戏：通过语音识别技术，实现语音控制游戏，如语音指令控制角色移动、攻击等。语音识别教育：通过语音识别技术，实现口语评测、语音搜索等功能，如在线口语评测、语音问答等。
拓展观看电影《人工智能》并谈谈感悟
本次课堂，同学们了解了人工智能及其发展历程，围绕着什么是人工智能、人工智能是如何发展起来的、人工智能主要研究什么展开学习，充实理论基础，了解到什么是机器人以及机器人应用的领域。在信息化的时代背景下，人工智能这一新兴科技正在改变我们的世界并影响着我们的生活，但这仅仅只是个开始，人工智能过去的发展为我们展现了一个令人激动的前景，这个更美好的时代需要我们共同努力去创造。
课后和同学讨论一下人工智能对人类的利弊。