第一課走進機器人世界

1、第一單元 感受人工智能的魅力課題：第一課 敲開人工智能之門【學習目標】1知識與技能能：了解人工工智能的基本本概念和發(fā)展展歷程；了解解AI廣泛的的應用領域；結(jié)識聊天機器人小Q；體會解析AAI的方法。2過程與方法法：通過聊天天機器人小QQ，初步體驗驗AI智能，參與智能機器人教學演示實驗，加深對AI含義的較全面了解。3情感態(tài)度與與價值觀：在在認識和體驗驗AI應用的的過程中，激激發(fā)對AI學學科的興趣，并并體會科學的的發(fā)展中總要要經(jīng)歷的曲折折；體會AII與智能機器器之間的關系系；了解我國國科學家的貢貢獻；培養(yǎng)學學生質(zhì)疑問題題、不盲從、獨獨立思考、關關注科學前沿沿動態(tài)的科學學素質(zhì)，增強強民族自豪感感。【知

2、識要點】了了解AI知識識，體會智能能機器，暢想未來AII。AI概念與特點人工智能AI概念與特點人工智能AI發(fā)展歷程AI發(fā)展歷程AI應用領域AI應用領域 AI未來展望 AI未來展望小Q / 智能機器人演示小Q / 智能機器人演示【教學難點】符號運算、機器器證明等理解解；人工智能能概念的建立立?！窘虒W方法】著著重分析傳統(tǒng)統(tǒng)程序與智能能系統(tǒng)的區(qū)別別，引導學生生根據(jù)興趣體體驗各種應用用，引導學生生討論人類與與計算機誰更更強大？等熱熱點問題，*提供網(wǎng)絡環(huán)環(huán)境，指導學生完完成實踐與思思考?！窘虒W課型】授授新課【教學過程】導言Can Commputerr Reasson?一百年前誰敢提提這樣的問題題準會被恥

3、笑笑。20世紀六十年年代的一天，大大學生奧茵闖闖進了麻省理理工學院AII實驗室。一一段對話：盒子里有什么？對話的是SHRRDLU程序序！人工智能是計算算機科學的一一個重要分支支，是一門正正在發(fā)展中的的綜合性前沿沿學科。它與與空間技術、原原子技術一起起譽為21世世紀三大科學學技術成就。新授Artificcial IIntellligencce1會思考的機機器（介紹）1950年英數(shù)數(shù)學家Alaan Turring 阿阿蘭圖靈劃時時代之作“Compuuting Machiinery and IIntellligencce計算機能思考考嗎”論文，以 “機器能思維維嗎“開始論述，并并提出了。圖靈測試試，

4、他被認為是是人工智能之之父。圖靈測試是一個個模仿游戲：人和機器（計算機機）被分隔在不不同的屋子，同同時通過打字字機問答測試試題，如果提提問者不能辨辨別人還是機機器，就可認認為計算機達到了了人類智能的水平?，F(xiàn)在是衡量量機器智能的的準則。 19556年美國數(shù)數(shù)學家麥卡錫錫John McCarrthy等美美國年輕學者者發(fā)起AI研研討會，公認為該該學科誕生。1960年他研制出了人工智能語言LISP。 也有人認為他是人工智能之父。阿蘭.圖靈（AAlan TTuringg ,191121954)”； 麥卡錫（JJohn MMcCartthy,19927-19957） 2人人工智能定義義（概念研討）什么是智

5、能？智智能的本質(zhì)是是什么？至今今還未搞清楚，定義也不精確未公公認，以至被被列為自然界界四大奧秘（物物質(zhì)的本質(zhì)，宇宇宙的起源，生生命的本質(zhì)，智智能的發(fā)生）之之一。用人工的方法和和技術，研究究制造機器系系統(tǒng)，模擬、延伸和和擴展人類智智能的科學。智能是知識與智智力的總和。傳統(tǒng)程序=數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構+算法法智能系統(tǒng)=知識識+推理主要研究內(nèi)容：知識表示計計算機能識別別與處理的形形式常識性推理觀云預報天天氣知識獲取能能學習，不斷斷獲得新知智能系統(tǒng)開發(fā)人工智能能語言，專家家系統(tǒng)外殼等等3AI的發(fā)展展（簡述）早在古希臘哲學學家亞里士多多德的形式邏邏輯稱為三段段論演繹推理理，對AI的的產(chǎn)生發(fā)展有有重大影響和和貢獻。英

6、國哲學家培根根歸納法，及及警句“知識就是力力量”。英國邏輯學家GG . Booole布爾爾代數(shù)，符號語言描描述思維活動動，為邏輯代代數(shù)之父。形成階段定定理證明，GGPS通用問問題求解程序序：Geneeral PProbleem Sollving,下棋程序，模模式識別，LLISP語言言。成長階段符符號邏輯，形形式推理，只只能解決智力力游戲（過河河，九宮圖，積積木），降溫溫；有機化合物物結(jié)構和MYYCIN人血血液疾病診斷斷系統(tǒng)，賦予予了新生命力。發(fā)展階段880中期后，穩(wěn)穩(wěn)步成長期。充滿風雨曲折。4AI應用領領域（成果討論）AI問題難度排排列：智力游游戲，國際象象棋，定理證證明，專家系系統(tǒng)，自然語語

7、言理解，口口語識別，機機器視覺。博弈國際象象棋。1996年由IIBM公司設設計制造的電電腦機器人“Deep Blue深深藍”與卡斯帕帕羅夫展開交交鋒，結(jié)果卡卡斯帕羅夫以以4比2宣告告勝利。19997年，“深藍”憑借每秒秒搜索2億步步棋的記憶能能力，以3.5比2.55的總比分讓讓這位世界冠冠軍在6局較較量中敗下陣陣來。 但圍棋博弈，1100年后機機器也贏不了了大師。傳統(tǒng)AI基本假假設“思維等價于于計算“已經(jīng)受到挑挑戰(zhàn)，90年年代研究人腦腦單一神經(jīng)元元，需要322個Inteel386芯芯片組成的超超立方計算機機才能有效模模擬。 自動定理證明PQ永真，反反證法。地圖圖四色專家系統(tǒng)最最有成就，最最活躍

8、的研究究領域?；谥R系系統(tǒng)。Americaan Exppress 公司的信用卡認證輔輔助決策專家家系統(tǒng)，應對對惡性透支和和欺騙每年損損失1億美元元，90秒內(nèi)內(nèi)審卡獲巨大大成功。醫(yī)療專家系統(tǒng)MMYCIN，能能識別51種種病菌，正確確使用23種種抗菌素，已已成功治療血血液病數(shù)百例例。地礦勘探專家系系統(tǒng)，天氣預預報系統(tǒng)自然語言理解能看懂，聽聽懂，會說漢漢語、英語、法法語，涉及復復雜的編碼和和解碼技術。機器人學類類人機器人，配配備了感覺器器官，有一定定思維能力。機器學習知知識是智能的的基礎。研究究如何使計算算機具有類似似人的學習能能力，自動獲獲得知識，不不斷自我完善善。自動程序設計自動生成成程序和程

9、序序正確性驗證證兩方面。人工神經(jīng)網(wǎng)絡由大量簡簡單處理單元元聯(lián)接成的人人工網(wǎng)絡，用用來模擬大腦腦神經(jīng)系統(tǒng)的的結(jié)構和功能能。模式識別語語音、模式、觸觸摸屏等，應應用于刑偵、智智能人機交互互、網(wǎng)絡信息息安全等。660年代明期期基和麥卡錫錫的自動車，實實現(xiàn)自動戶外外導航，避開開障礙物行駛駛，目前已能能崎嶇山路行行進，執(zhí)行海海底勘探任務務，軍用偵察察。智能檢索應應對“知識爆炸”。如搜索引擎擎baiduu,yahooo etcc.5中國在人工工智能領域的的貢獻1978年開始始“智能模擬“課題研究，11981年成成立的CAAAI中國智能能學會，在模模式識別、機機器人學、漢漢語機器理解解等方面取得得了成果。機

10、器證明。美籍籍華人數(shù)理邏邏輯學家王浩浩在計算機上上證明了數(shù)數(shù)學原理命命題演算全部部220條定定理，謂詞演演算150條條定理的855%.北京專家翻譯網(wǎng)網(wǎng)。噴漆智能機器人人.軍用智能機器人人.棋后諸宸與紫光光之星對弈00：2，總教教練葉江川。唯一獲得過“計計算機領域諾諾貝爾獎”“圖靈獎獎”的華人科科學家、清華華大學教授姚姚期智馬教授 GPS車車載導航系統(tǒng)統(tǒng)GPS是英文GGloball Posiitioniing Syystem的的縮寫,意即即全球定位系系統(tǒng)。是一個個全球性、全全天候、全天天時、高精度度的導航定位位和時間傳遞遞系統(tǒng)。GPPS定位精度度可達15米米,測速精度度0.1米/秒,是一個個軍民

11、兩用系系統(tǒng),提供兩兩個等級的服服務。 三展望未來AAI西游記中的孫悟悟空;三國演演義中的木牛牛流馬;阿童童木;數(shù)碼寶寶貝等.斯皮爾博格AII人工智能電電影片段I展播。 長江七號科幻片片段2展播。 四拓展：智能能機器人1950年，美美國作家埃薩薩克阿西莫夫在在他的科幻小小說I，RRobot中中首次使用了了“Robottics”，即“機器人學”。阿西莫夫夫提出了“機器人三原原則”：機器人不應傷害害人類，且在人類受受到傷害時不不可袖手旁觀觀；機器人應遵守人人類的命令，與與第一條違背背的命令除外外；機器人應能保護護自己，與第第一條相抵觸觸者除外。機器人學術界一一直將這三原原則作為機器器人開發(fā)的準準則，

12、阿西莫莫夫因此被稱稱為“機器人學之之父”。 火星探路路者機器人 機器人樂隊隊 中學學生制作“機器魚”國產(chǎn)機器人噴漆漆流水線在一汽及東風汽汽車正式運行行。 國產(chǎn)“靈蜥B”反恐排爆機機器人 胡夫金字塔塔“金字塔行者者”（1）工業(yè)機器器人。（2）極極限作業(yè)機器器人。主要應應用在人們難難以進入的場場所和環(huán)境，例例如在核電站站、海底、宇宇宙空間等進進行作業(yè)的機機器人。也包包括建筑、農(nóng)農(nóng)業(yè)機器人等等。（3）娛樂機器器人。有彈奏奏樂器的機器器人、舞蹈機機器人、寵物物機器人等，寵寵物機器人。（4）醫(yī)療機器器人、災難救救援機器人、乒乒乓球機器人人一類機器人人。由德國工程師萊萊納爾格茨恩發(fā)明明的微型機器器人，可直

13、接接由針頭注射射進入人體血血管、尿道、膽膽囊或腎臟。它它依靠微型磁磁鐵驅(qū)動器前前進，由醫(yī)生生通過遙控器器指揮，當這這種微型機器器人工作完成成后，醫(yī)生可可以像抽血那那樣用針頭將將它抽出來。 在21世紀，能能進入工業(yè)上上的小管道或或裂縫進行檢檢測與維護的的工業(yè)用微型型機器人，在在軍事上小如如蝴蝶的飛行行器用于偵察察敵情；裝有有自動駕駛系系統(tǒng)，能在海海底航行數(shù)年年的微型潛艇艇2、智能機器人人，智力最高高也只相當于于兩三歲幼兒兒的智力水平平。20世紀90年年代后期，日日本、韓國等等國家相繼發(fā)發(fā)起舉行機器器人足球世界界杯賽，機器器人足球賽涉涉及多機器人人的動作協(xié)調(diào)調(diào)、系統(tǒng)控制制等前沿的課課題?？梢哉f說，

14、每一場機機器人足球賽賽實際上都是是世界各國機機器人發(fā)展水水平的一場較較量。滅火的機器人。檢檢修汽車機器器人。邊防機器人人。海洋開發(fā)機機器人。 中國機機器人大賽是是我國智能機機器人領域的的一項頂級賽賽事，是國際際機器人足球球錦標賽(RRoboCuup)、國際際機器人足球球聯(lián)盟(FIIRA)兩大大機器人競賽賽組織在國內(nèi)內(nèi)唯一授權舉舉辦的國際性性機器人賽事事。大賽以“發(fā)展機器人人技術，普及及機器人文化化”為宗旨。RoboCupp中國公開賽賽是國際機器器人足球錦標標賽(RobboCup)五大公開賽賽之一。與FFIRA CCup系列比比賽一起被稱稱為機器人足足球“ 世界杯”。近80個個國家3000多機器

15、人球球隊參與，在在全球范圍內(nèi)內(nèi)影響巨大。RRoboCuup的目標是是：到20550年，建立立一支全自主主的類人型機機器人足球隊隊，戰(zhàn)勝當時時人類的足球球世界杯冠軍軍隊！有科學家預言：生物機器人人將在20年年后問世；而而智能機器人人的發(fā)展使機機器人具有自自我學習的功功能，它會自自己作出判斷斷，發(fā)出指令令五歸納總結(jié) AI概念與特點人工智能入門AI概念與特點人工智能入門AI發(fā)展歷程AI發(fā)展歷程AI應用領域AI應用領域 AI未來展望 AI未來展望小Q / 智能機器人演示小Q / 智能機器人演示1會思考的機機器Alan Tuuring 阿蘭圖靈 “會思考的機機器“圖靈測測試。 麥卡錫錫John McCa

16、rrthy 11956 2人人工智能定義義當前未統(tǒng)一定義義。用人工的方法模模擬人類智能能的科學。傳統(tǒng)程序=數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構+算法法智能系統(tǒng)=知識識+推理3AI的發(fā)展展歷程形成階段；成長長階段；發(fā)展階段。曲曲折。4AI應用領領域博弈國際象象棋。自動定理證明；專家系統(tǒng)；自然語言理理解；機器人學；機器學習；自動程序設設計；人工神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡；模式識別；智能檢索。六 實踐與思思考到Internnet上查找找QQ聊天機機器人，安裝裝到本機。同同學互動。 小Q,號號碼是61550500000 直接加加她就可以聊聊天。智能機器人的相相關網(wǎng)站，了了解更多機器器人知識。如如 HYPERLINK http:/ httpp:/wwww.robbotplaayer.ccom HYPERLINK httpp:/g httpp:/g用自己的方