家長(zhǎng)進(jìn)課堂關(guān)于人工智能基礎(chǔ)介紹

1、*中學(xué)家長(zhǎng)進(jìn)課堂百家講壇關(guān)于人工智能基礎(chǔ)介紹第1頁(yè)引子：北京市幾個(gè)重點(diǎn)中學(xué)小升初面試題：你讀過(guò)多少科技類圖書、你知道AI嗎？“人工智能就像一列火車，它臨近時(shí)你聽到了轟隆隆聲音，你在不停期待著它到來(lái)。它終于到了，一閃而過(guò)，隨即便遠(yuǎn)遠(yuǎn)地把你拋在身后?！钡?頁(yè)人工智能概念第一節(jié)人工智能應(yīng)用第二節(jié)問(wèn)題思索、互動(dòng)交流第三節(jié)目錄 content第3頁(yè)人類歷史上四次工業(yè)革命“工業(yè)4.0”這一名稱含義是人類歷史上第四次工業(yè)革命。第一次工業(yè)革命是18世紀(jì)60年代至19世紀(jì)中期掀起經(jīng)過(guò)水力和蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)工廠機(jī)械化；第二次工業(yè)革命是19世紀(jì)后半期至20世紀(jì)初電力廣泛應(yīng)用；第三次工業(yè)革命是20世紀(jì)后半期出現(xiàn)、基于可編程

2、邏輯控制器（PLC）生產(chǎn)工藝自動(dòng)化。工業(yè)4.0關(guān)鍵特征是互聯(lián)。代表了“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”智能生產(chǎn)，孕育大量新型商業(yè)模式。第4頁(yè)人工智能將引領(lǐng)人類第四次工業(yè)革命 智能化時(shí)間18世紀(jì)末工業(yè)1.0創(chuàng)造了機(jī)器工廠“蒸汽時(shí)代”20世紀(jì)初電力廣泛應(yīng)用蒸汽機(jī)信息物聯(lián)絡(luò)統(tǒng)20世紀(jì)后今天工業(yè)2.0將人類帶入分工明確、大批量生產(chǎn)流水線模式和“電氣時(shí)代”工業(yè)3.0應(yīng)用電子信息技術(shù)，深入提升生產(chǎn)自動(dòng)化水平自動(dòng)化、信息化工業(yè)4.0開始應(yīng)用信息物理融合系統(tǒng)（CPS）復(fù)雜度悄悄降臨互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代正在轉(zhuǎn)變?nèi)斯ぶ悄軝C(jī)器人交通工具（即無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛等）VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）第5頁(yè)人工智能定義人工智能這個(gè)詞最早是在1956年美國(guó)Dartmo

3、uth會(huì)議上提出，當(dāng)初參加會(huì)議包含明斯基、西蒙、麥卡塞等一些計(jì)算機(jī)領(lǐng)域教授。關(guān)于人工智能定義，不一樣教科書中往往會(huì)有不一樣解釋。其中有一個(gè)比較簡(jiǎn)單、易于了解定義，人工智能就是“能夠和人一樣進(jìn)行感知、認(rèn)知、決議、執(zhí)行人工程序或系統(tǒng)。”第6頁(yè)人工智能定義人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人智能理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)一門新技術(shù)科學(xué)。它企圖了解智能實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一個(gè)新能以人類智能相同方式做出反應(yīng)智能機(jī)器，該領(lǐng)域研究包含機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、語(yǔ)言處理和智能搜索等。人工智能有那些類型？弱人工智能，包含基礎(chǔ)、特定場(chǎng)景下角色

4、型任務(wù)，如Siri等聊天機(jī)器人和AlphaGo等下棋機(jī)器人；通用人工智能，包含人類水平任務(wù)，包括機(jī)器連續(xù)學(xué)習(xí)；強(qiáng)人工智能，指比人類更聰明機(jī)器；第7頁(yè)人工智能發(fā)展歷程19561974198019871993AI誕生1956達(dá)特矛斯 會(huì)議，“人工智 能”正式誕生孕育期電子計(jì)算機(jī) 機(jī)器翻譯與NLP 圖靈測(cè)試 計(jì)算機(jī)下棋 早期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搜索式推理聊天機(jī)器人樂(lè)觀思潮全部AI程序 都只是“玩具”運(yùn)算能力計(jì)算復(fù)雜性常識(shí)與推理教授系統(tǒng)知識(shí)工程五代機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重生未達(dá)預(yù)期 削減投入摩爾定律統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)AI廣泛應(yīng)用大數(shù)據(jù)計(jì)算能力應(yīng)用增多深度學(xué)習(xí)人工智能第8頁(yè)人工智能已經(jīng)加速成為國(guó)家戰(zhàn)略，過(guò)去幾年，最早被大家熟悉“德國(guó)

5、工業(yè)4.0”，關(guān)鍵就是人工智能；到5月10日，美國(guó)白宮組織AI研討會(huì)，成立AI專門委員會(huì)，確保人工智能領(lǐng)域美國(guó)第一。人工智能發(fā)展歷程第9頁(yè)人工智能學(xué)科研究主要內(nèi)容包含：知識(shí)表示、自動(dòng)推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)獲取、知識(shí)處理系統(tǒng)、自然語(yǔ)言了解、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、智能機(jī)器人、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等方面。人工智能研究方向第10頁(yè)人工智能藍(lán)圖第11頁(yè)人工智能技術(shù)架構(gòu)第12頁(yè)人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)AI生態(tài)逐步形成：基礎(chǔ)資源+技術(shù)+應(yīng)用第13頁(yè)手機(jī)中AI應(yīng)用第14頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-深度學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)人工智能一個(gè)主要方法。機(jī)器能夠自動(dòng)“學(xué)習(xí)”算法，從數(shù)據(jù)中自動(dòng)分析取得規(guī)律，并利用規(guī)律對(duì)未知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)器

6、學(xué)習(xí)就是使用算法分析數(shù)據(jù)，從中學(xué)習(xí)并自動(dòng)歸納總結(jié)成模型，最終使用模型做出推斷或預(yù)測(cè)。與傳統(tǒng)編程語(yǔ)言不一樣，使用大量數(shù)據(jù)送給機(jī)器學(xué)習(xí)，這個(gè)過(guò)程叫做“訓(xùn)練”。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)中近年來(lái)備受重視一支，深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)是大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)路徑是云計(jì)算。只要有充分?jǐn)?shù)據(jù)、足夠快算力，得出“結(jié)果” 就會(huì)愈加準(zhǔn)確。1.構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)而且隨機(jī)初始化；2.將大量數(shù)據(jù)情況輸出到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中；3.網(wǎng)絡(luò)處理這些動(dòng)作而且進(jìn)行學(xué)習(xí)；4.經(jīng)成千上萬(wàn)次學(xué)習(xí)，自我完善進(jìn)化；第15頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-深度學(xué)習(xí)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也被稱為深度學(xué)習(xí)，是人工智能領(lǐng)域主要分支，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前是很多當(dāng)代AI應(yīng)用實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。自從深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在語(yǔ)音和圖像識(shí)別任務(wù)中展

7、現(xiàn)出突破性結(jié)果后，使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)量就呈爆炸式增加。深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)在近些年得到巨大成功，主要是由三個(gè)原因造成。首先是訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)所需海量信息。學(xué)習(xí)一個(gè)有效表示需要大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)。當(dāng)前Facebook天天收到超出3.5億張圖片，沃爾瑪每小時(shí)產(chǎn)生2.5Pb用戶數(shù)據(jù)，YouTube每分鐘有300小時(shí)視頻被上傳。所以，云服務(wù)商和許多企業(yè)有海量數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練算法。其次是充分計(jì)算資源。半導(dǎo)體和計(jì)算機(jī)架構(gòu)進(jìn)步提供了充分計(jì)算能力，使得在合理時(shí)間內(nèi)訓(xùn)練算法成為可能。最終，算法技術(shù)進(jìn)化極大地提升了準(zhǔn)確性并拓寬了DNN應(yīng)用范圍。早期DNN應(yīng)用打開了算法發(fā)展大門。它激發(fā)了許多深度學(xué)習(xí)框架發(fā)展（大多數(shù)都是開源），這使得眾多研

8、究者和從業(yè)者能夠很輕易使用DNN網(wǎng)絡(luò)。第16頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-視覺(jué)識(shí)別計(jì)算機(jī)視覺(jué)是指用攝像機(jī)和電腦及其它相關(guān)設(shè)備，對(duì)生物視覺(jué)一個(gè)模擬。它主要任務(wù)是經(jīng)過(guò)對(duì)采集圖片或視頻進(jìn)行處理以取得對(duì)應(yīng)場(chǎng)景三維信息。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)利用由圖像處理操作及其它技術(shù)所組成序列來(lái)將圖像分析任務(wù)分解為便于管理小塊任務(wù)。比如，一些技術(shù)能夠從圖像中檢測(cè)到物體邊緣及紋理。分類技術(shù)可被用作確定識(shí)別到特征是否能夠代表系統(tǒng)已知一類物體。第17頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-視覺(jué)識(shí)別計(jì)算機(jī)視覺(jué)有著廣泛細(xì)分應(yīng)用，其中包含，醫(yī)療成像分析被用來(lái)提升疾病預(yù)測(cè)、診療和治療；人臉識(shí)別被支付寶或者網(wǎng)上一些自助服務(wù)用來(lái)自動(dòng)識(shí)別照片里人物。同時(shí)在安防及監(jiān)控領(lǐng)域，也

9、有很多應(yīng)用。第18頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-語(yǔ)音識(shí)別語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)最通俗易懂講法就是語(yǔ)音轉(zhuǎn)化為文字，并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別認(rèn)知和處理。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)應(yīng)用包含語(yǔ)音撥號(hào)、語(yǔ)音導(dǎo)航、室內(nèi)設(shè)備控制、語(yǔ)音文檔檢索、簡(jiǎn)單聽寫數(shù)據(jù)錄入等。第19頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-語(yǔ)音識(shí)別在電話與通信系統(tǒng)中，人們能夠通 過(guò)語(yǔ)音命令方便地查詢與提取相關(guān)信息；語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與語(yǔ)音合成技術(shù)結(jié)合使人們能夠甩掉鍵盤， 經(jīng)過(guò)語(yǔ)音命令進(jìn)行操作。語(yǔ)音技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)含有競(jìng)爭(zhēng)性新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。第20頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-知識(shí)圖譜知識(shí)圖譜（Knowledge Graph），是結(jié)構(gòu)化語(yǔ)義知識(shí)庫(kù)，用于以符號(hào)形式描述物理世界中概念及其相互關(guān)系，其基本組成單位是實(shí)體-關(guān)

10、系-實(shí)體三元組，以及實(shí)體及其相關(guān)屬性-值對(duì)，實(shí)體之間經(jīng)過(guò)關(guān)系相互聯(lián)結(jié)，組成網(wǎng)狀知識(shí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)圖譜亦可被看作是一張巨大圖，節(jié)點(diǎn)表示實(shí)體或概念，邊則由屬性或關(guān)系組成。中國(guó)國(guó)家美國(guó)日本英國(guó)北京9,634,057平方公里13.5404億2069.3萬(wàn)北緯3856東經(jīng)116203.1525億華盛頓9,629,091平方公里 北緯3853西經(jīng)7702178平方公里16410平方公里1.26億377835平方公里東京2188平方公里東經(jīng)14050北緯3544面積人口首都緯度經(jīng)度面積人口第21頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-知識(shí)圖譜當(dāng)前，伴隨人工智能不停發(fā)展，知識(shí)圖譜已經(jīng)在搜索引擎、聊天機(jī)器人、問(wèn)答系統(tǒng)、臨床決議支持等方

11、面有了一些應(yīng)用。第22頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-搜索引擎神話是孫楠和誰(shuí)合唱？文法解析知識(shí)庫(kù)查詢SPARQL查詢語(yǔ)句生成答案生成孫楠和韓紅合唱了神話韓紅歌手 6萬(wàn)歌曲 260萬(wàn)專輯 44萬(wàn)標(biāo)簽 類param:singer孫楠#param:song神話#predicate:chorusWith神話是孫楠和誰(shuí)合唱查詢神話這首歌曲演唱者，演唱者要包含孫楠，輸出還包含另外一個(gè)演唱者文法規(guī)則模板歌手 6萬(wàn)歌曲 260萬(wàn)專輯 44萬(wàn)標(biāo)簽 類互聯(lián)網(wǎng)各種音樂(lè)相關(guān)信息下載融合第23頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-推薦引擎推薦引擎，是主動(dòng)發(fā)覺(jué)用戶當(dāng)前或潛在需求定律，并主動(dòng)推送信息給用戶信息網(wǎng)絡(luò)。挖掘用戶喜好和需求，主動(dòng)向用戶推薦其感

12、興趣或者需要對(duì)象。推薦引擎不是被動(dòng)查找，而是主動(dòng)推送；不是獨(dú)立媒體，而是媒體網(wǎng)絡(luò)；不是檢索機(jī)制，而是主動(dòng)學(xué)習(xí)。推薦引擎利用基于內(nèi)容、基于用戶行為、基于社交關(guān)系網(wǎng)絡(luò)等各種方法，為用戶推薦其喜歡商品或內(nèi)容。第24頁(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用-智能機(jī)器人智能機(jī)器人在生活中隨地可見，掃地機(jī)器人、陪同機(jī)器人這些機(jī)器人不論是跟人語(yǔ)音聊天，還是自主定位導(dǎo)航行走、安防監(jiān)控等，都離不開人工智能技術(shù)支持。人工智能技術(shù)把機(jī)器視覺(jué)、自動(dòng)規(guī)劃等認(rèn)知技術(shù)、各種傳感器整合到機(jī)器人身上，使得機(jī)器人擁有判斷、決議能力，能在各種不一樣環(huán)境中處理不一樣任務(wù)。第25頁(yè)AI會(huì)催生“無(wú)用階層”嗎，未來(lái)你會(huì)被機(jī)器人替換嗎？10月28日，海底撈打造 “無(wú)人餐廳”在北京正式營(yíng)業(yè)。一切來(lái)得太突然，昔日穿梭不息服務(wù)員，瞬間被智能機(jī)器人取代。11月4日，阿里旗下飛豬旅行公布，阿里無(wú)人酒店取名未來(lái)酒店，位于杭州西溪園。它全程沒(méi)有任何人操作，沒(méi)有大堂、沒(méi)有經(jīng)理，沒(méi)有服務(wù)員，全部事情統(tǒng)統(tǒng)交給了人工智能。12月，新華社聯(lián)合搜狗公布全球首個(gè)人工智能主播。這個(gè)主持人不但和真人一樣會(huì)播報(bào)新