信息的智能化加工28課件

12五月2024信息的智能化加工28一、揭開人工智能的神秘面紗《列子.湯問(wèn)》中記載，公元前900多年前的西周時(shí)期，周穆王曾在路上遇到一個(gè)叫偃師的匠人。他獻(xiàn)給周穆王一個(gè)“機(jī)器人”。該“機(jī)器人“能走路、唱歌、跳舞，致使周穆王誤以為是個(gè)真人。go

亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了一種自動(dòng)機(jī)，它以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的會(huì)動(dòng)的雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸氣唱歌。

在歷史發(fā)展的過(guò)程中，人類依靠自身的智慧，發(fā)明和創(chuàng)造了許多機(jī)器，使得人類從繁重的體力和腦力勞動(dòng)中解放出來(lái)。

一、揭開人工智能的神秘面紗

人工智能的實(shí)質(zhì)是人造的智能，它主要是對(duì)人腦思維機(jī)理的模擬。

1．人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是一門研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科。

2．人工智能是一門涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。

3．人工智能研究處于信息技術(shù)的前沿，它的研究、應(yīng)用和發(fā)展在一定程序上決定著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。

4．人工智能研究的領(lǐng)域：自然語(yǔ)言理解、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機(jī)器人技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能（AI）

一、揭開人工智能的神秘面紗⑴概念：利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬或?qū)崿F(xiàn)人類智能。

⑵誕生時(shí)間：1956年，美國(guó)的一批來(lái)自數(shù)學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)學(xué)、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等方面的專家學(xué)者，在達(dá)特莫斯大學(xué)召開了一次研討會(huì)，正式提出了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)。

⑶人工智能的實(shí)質(zhì)是人造的智能，它主要是對(duì)人腦思維機(jī)理的模擬。

⑷人工智能的研究方法：結(jié)構(gòu)模擬、功能模擬和行為模擬。

⑸人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是一門研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科；是一門涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科；研究處于信息技術(shù)的前沿，它的研究、應(yīng)用和發(fā)展在一定程序上決定著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。

①研究人工智能成了當(dāng)前信息化社會(huì)的迫切需求

②智能化也是自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)

③研究人工智能也有助于探索人類自身的奧秘一、揭開人工智能的神秘面紗為何需要人工智能？⑴近期目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能（部分地或者在一定程序上實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能）

⑵遠(yuǎn)期目標(biāo)：制造智能機(jī)器（使計(jì)算機(jī)具有看、聽(tīng)、說(shuō)、寫等感知交互功能，具有聯(lián)想、推理、理解、學(xué)習(xí)等高級(jí)思維能力，有分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和發(fā)明創(chuàng)造的能力）

人工智能的目標(biāo)1、周穆王的“機(jī)器人”是人工智能的（

）目標(biāo)；“深藍(lán)”大戰(zhàn)在一定程序上實(shí)現(xiàn)人工智能的（

）目標(biāo)。

A．遠(yuǎn)期B．近期

實(shí)踐智能的概念⑴狹義：僅指人類智能，指人在認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的活動(dòng)中，由思維過(guò)程和腦力活動(dòng)所體現(xiàn)出來(lái)的智慧和能力。包含三個(gè)方面：思維能力：記憶、聯(lián)想、推理、計(jì)算、分析、比較、判斷、決策、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、探索等感知能力：能夠通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感知客觀世界，獲得各種信息行為能力：能夠通過(guò)口、手、足等器官對(duì)外界的刺激做出反應(yīng)，采取行動(dòng)⑵廣義：包括人類智能、人工智能和集成智能。共性：①智能的基本要素是“信息”；②智能是普遍存在的，人、動(dòng)物、機(jī)器都可能有智能；③智能是多層的，可分為高層智能、中層智能、基層智能；④智能是進(jìn)化的；⑤智能是相對(duì)的；⑥智能是智能系統(tǒng)的整體功能練習(xí)：1．周穆王的“機(jī)器人”是智能的一個(gè)表現(xiàn)，這種智能屬于廣義智能的（①），它是（②）。①A.人類智能 B.集成智能 C.人工智能②A.人 B.動(dòng)物 C.機(jī)器2．啞巴雖然不會(huì)說(shuō)話，但他會(huì)用手勢(shì)表達(dá)自己的想法，這是智能的（）方面。A．思維能力 B．感知能力 C．行為能力3．福爾摩斯是一個(gè)偵探家，他破了許多案子，他突出運(yùn)了用智能的（）方面。A．思維能力 B．感知能力 C．行為能力4．機(jī)器人能走路、唱歌、跳舞，這說(shuō)明它具有（）。A．高層智能 B．中層智能 C．基層智能二、利用人工智能技術(shù)加工信息（人工智能技術(shù)應(yīng)用）

1．模式識(shí)別

例1：阿里巴巴對(duì)著山洞的門一念“芝麻開門”，山洞的門就打開了，再念“芝麻關(guān)門”，山洞的門又自動(dòng)關(guān)上了。

例2：科幻片《X戰(zhàn)警》中，“X教授”只要在實(shí)驗(yàn)室門口一站，實(shí)驗(yàn)室的門就會(huì)自動(dòng)打開，并且發(fā)出聲音歡迎教授的到來(lái)，而其他人則沒(méi)法進(jìn)去。

例3：國(guó)內(nèi)某些廠家生產(chǎn)的PDA，給人們提供了一個(gè)微型書寫板和筆，使得信息的輸入更符合人們的自然習(xí)慣。

此類技術(shù)的目標(biāo)是利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的各種識(shí)別能力，包括對(duì)文字、聲音、圖形、圖像、人物和物體等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。二、利用人工智能技術(shù)加工信息（人工智能技術(shù)應(yīng)用）

1．模式識(shí)別

⑴語(yǔ)音識(shí)別（如：Office語(yǔ)音識(shí)別工具、ViaVoice）

工作原理：首先在計(jì)算機(jī)中存放所有字詞的讀音，建立一個(gè)樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過(guò)話筒將用戶說(shuō)話的聲音輸入計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)將輸入的聲音和數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有聲音樣本逐一進(jìn)行對(duì)照，找出最接近的聲音樣本，最終確定輸入的聲音是哪些字或詞。

⑵指紋識(shí)別

利用指紋來(lái)鑒定人的身份，可以克服證件、簽字、照片、密碼、鑰匙、印鑒等容易假冒、丟失、遺忘等缺點(diǎn)。

如：浙江省公安廳使用北大自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)，建立了100多萬(wàn)人的指紋庫(kù)，檢索一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)只需4分鐘。

指紋識(shí)別結(jié)合生物掃描技術(shù)，可以識(shí)別指紋的平面圖像特征，可以對(duì)指紋表皮下的毛細(xì)血管的分布特征以及手指的三維圖像特征進(jìn)行識(shí)別。

一汽集團(tuán)公司與國(guó)防科技大學(xué)最近合作研制成功“紅旗轎車自主駕駛系統(tǒng)”（即無(wú)人駕駛系統(tǒng)）。汽車自主駕駛技術(shù)是集模式識(shí)別、智能控制、計(jì)算機(jī)學(xué)和汽車操縱動(dòng)力學(xué)等多門學(xué)科于一體的綜合性技術(shù)，代表著一個(gè)國(guó)家控制技術(shù)的水平。紅旗車自主駕駛系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航方式，并采用仿人控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)紅旗車的操縱控制。首先，攝像機(jī)將車前方的道路和車輛行駛情況輸入到圖像處理和圖像識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)識(shí)別出道路狀況、前方車輛的相對(duì)距離和相對(duì)車速。接著，路徑規(guī)劃系統(tǒng)根據(jù)這些信息規(guī)劃出一條合適路徑，即決定如何開車。然后，路徑跟蹤系統(tǒng)根據(jù)需跟蹤的路徑，結(jié)合車輛行駛狀態(tài)參數(shù)和車輛駕駛動(dòng)力學(xué)約束，形成控制命令，控制方向盤和油門開啟機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使汽車按照規(guī)劃好的路徑前進(jìn)，即按自主駕駛系統(tǒng)的規(guī)劃路徑前進(jìn)。

⑶聯(lián)機(jī)手寫輸入

PDA是一種袖珍型電子記事本，它提供一個(gè)小型書寫板和一支電子筆，可以將約會(huì)時(shí)間、地點(diǎn)、通訊地址、電話號(hào)碼以及一些重要的數(shù)據(jù)寫入PDA。

比利時(shí)的科學(xué)家研制出一種能認(rèn)識(shí)自己主人的“智能筆”，它可以向計(jì)算機(jī)輸入文字，而且是一種可靠性極高的簽字筆。

⑷光學(xué)字符識(shí)別（OCR技術(shù)）

在郵件的自動(dòng)分揀中，可以使用OCR和光學(xué)條碼識(shí)別、人工輔助識(shí)別等手段相結(jié)合來(lái)完成郵政編碼的閱讀。二、利用人工智能技術(shù)加工信息（人工智能技術(shù)應(yīng)用）

1．模式識(shí)別

1．浙江省公安廳使用北大自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)，這是模式識(shí)的（

）。

A．指紋識(shí)別 B．語(yǔ)音識(shí)別 C．光學(xué)字符識(shí)別

2.Handingit-Recog是一種（

）軟件，掃描儀是一種（

）識(shí)別。

A．語(yǔ)音識(shí)別 B．光學(xué)字符識(shí) C．手寫識(shí)寫

實(shí)踐——利用計(jì)算機(jī)把一種自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)變成另一種自然語(yǔ)言的過(guò)程。二、利用人工智能技術(shù)加工信息（人工智能技術(shù)應(yīng)用）

2．機(jī)器翻譯（MachineTranslation，簡(jiǎn)稱MT）如：金山快譯、譯星、萬(wàn)能對(duì)譯等。還有一些網(wǎng)站也提供免費(fèi)的在線翻譯服務(wù)?！柙~典翻譯類軟件：提供一部方便的電子詞典

¤漢化翻譯類軟件：提供英文軟件的漢化、網(wǎng)上在線翻譯，操作系統(tǒng)的漢化以及全文翻譯等功能

¤專業(yè)翻譯軟件：為專業(yè)化的行業(yè)用戶服務(wù)的

現(xiàn)有的機(jī)譯和人譯過(guò)程作比較

機(jī)器翻譯：

一句一句處理，上下文缺乏聯(lián)系；對(duì)源語(yǔ)言的分析只是求解句法關(guān)系，完全不是意義上的理解；缺乏領(lǐng)域知識(shí)，從計(jì)算機(jī)到醫(yī)學(xué)，從化工到法律都通用，缺乏專業(yè)詞典；譯文轉(zhuǎn)換是基于源語(yǔ)言的句法結(jié)構(gòu)的，受源語(yǔ)言的句法結(jié)構(gòu)的束縛；

翻譯只是句法結(jié)構(gòu)的和詞匯的機(jī)械對(duì)應(yīng)。

人工翻譯：

一般會(huì)先通讀全文，會(huì)前后照應(yīng)；

對(duì)源語(yǔ)言是求得意義上的理解；只有專業(yè)翻譯人員，而沒(méi)有萬(wàn)能翻譯人員；譯文是基于他對(duì)源語(yǔ)言的理解，不受源語(yǔ)言的句法結(jié)構(gòu)的束縛；

翻譯是一個(gè)再創(chuàng)造的過(guò)程。

目前的情況下，計(jì)算機(jī)輔助翻譯應(yīng)該是一個(gè)比較好的實(shí)際選擇。它集機(jī)器記憶式翻譯、語(yǔ)法分析式翻譯和人際交互式翻譯為一體，把翻譯過(guò)程中機(jī)械、重復(fù)、瑣碎的工作交給計(jì)算機(jī)來(lái)完成。這樣，翻譯者只需將精力集中在創(chuàng)造性的思考上，有利于工作效率的提高。機(jī)器翻譯研究歸根結(jié)底是一個(gè)知識(shí)處理問(wèn)題，它涉及有關(guān)語(yǔ)言內(nèi)的知識(shí)、語(yǔ)言間的知識(shí)，以及語(yǔ)言外的世界知識(shí)，其中包括常識(shí)和相關(guān)領(lǐng)域的專門知識(shí)。隨著因特網(wǎng)的普及與發(fā)展，機(jī)器翻譯的應(yīng)用前景十分廣闊。作為人類探索自己智能和操作知識(shí)的機(jī)制的窗口，機(jī)器翻譯的研究與應(yīng)用將更加誘人。國(guó)際上有關(guān)專家分析認(rèn)為機(jī)器翻譯要想達(dá)到類似人工翻譯一樣的流暢程度，至少還要經(jīng)歷15年時(shí)間的持續(xù)研究，但在人類對(duì)語(yǔ)言研究還沒(méi)有清楚“人腦是如何進(jìn)行語(yǔ)言的模糊識(shí)別和判斷”的情況下，機(jī)器翻譯要想達(dá)到100%的準(zhǔn)確率是不可能的。

現(xiàn)有的機(jī)譯和人譯過(guò)程作比較

二、利用人工智能技術(shù)加工信息（人工智能技術(shù)應(yīng)用）

工作原理：智能機(jī)器人可以根據(jù)感覺(jué)到的信息，進(jìn)行獨(dú)立識(shí)別、推理，并做出判斷和決策，不用人的參與就可以完成一些復(fù)雜的工作。3．智能機(jī)器人4．計(jì)算機(jī)博弈如：國(guó)際象棋、中國(guó)象棋、圍棋、五子棋、跳棋

5．智能代理技術(shù)（Agent）代表：一種具有智能的實(shí)體，這種實(shí)體具有自主性、反應(yīng)性、適應(yīng)性和社會(huì)性等基本特性。二、利用人工智能技術(shù)加工信息（人工智能技術(shù)應(yīng)用）

1．Office軟件中有一個(gè)“大眼夾”，有時(shí)它翻跟頭，表明它有（）特性；用戶插入圖片，它會(huì)提示信息，表明它有（）特性。

A．自主性B．反應(yīng)性C．適應(yīng)性D．智能性E．社會(huì)性F．主動(dòng)性

2．瑞星殺毒軟件里有一只金毛獅子，它在（）情況下發(fā)出警報(bào)提醒用戶。

A．自我玩耍B．睡大覺(jué)C．發(fā)現(xiàn)可疑病毒D．軟件升級(jí)實(shí)踐6．其他應(yīng)用：智能家電電器、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、智能游戲程序、智能手術(shù)刀車輛導(dǎo)航系統(tǒng)：采用了GPS全球定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、GSM短信息、現(xiàn)代無(wú)線通訊技術(shù)。二、利用人工智能技術(shù)加工信息（人工智能技術(shù)應(yīng)用）

期末作品選題1:了解機(jī)器人的外觀，形成機(jī)器人圖片冊(cè)（10張以上，配簡(jiǎn)單介紹，注意分類，涉及到的引用文章、網(wǎng)址和視頻等要附上）（12月31日前完成并演示，然后集體上交）如果不選本題,以后還會(huì)有選題陸續(xù)出現(xiàn)結(jié)束智能機(jī)器人聚會(huì)東京[組圖]11月30日，在日本首都東京舉辦的2005年國(guó)際機(jī)器人展覽上，幾個(gè)身著和服的小機(jī)器人正翩翩起舞。這種把尖端科學(xué)技術(shù)和傳統(tǒng)藝術(shù)結(jié)合起來(lái)的機(jī)器人售價(jià)為120000日元（約1004美元）。智能機(jī)器人聚會(huì)東京[組圖]12月1日，在日本東京舉辦的2005年國(guó)際機(jī)器人展上，一位男士與機(jī)器人共舞。

12月1日，在日本東京舉辦的2005年國(guó)際機(jī)器人展上，組裝機(jī)器人進(jìn)行表演。智能機(jī)器人聚會(huì)東京[組圖]11月30日，在日本首都東京舉辦的2005年國(guó)際機(jī)器人展覽上，一名身著機(jī)器盔甲的演示人員用雙臂托起重30公斤的大米。這套名為混合肢體輔助系統(tǒng)的機(jī)器盔甲裝備了很多感應(yīng)器，它們可以在人的肢體活動(dòng)時(shí)感知大腦發(fā)出的電子神經(jīng)信號(hào)，使得計(jì)算機(jī)控制盔甲幫助肢體完成相關(guān)動(dòng)作。智能機(jī)器人聚會(huì)東京[組圖]

11月30日，在日本首都東京舉辦的2005年國(guó)際機(jī)器人展覽上，由大阪大學(xué)研制的六腿機(jī)器人正緩緩從網(wǎng)狀頂棚上爬過(guò)。該款機(jī)器人可用于救援和安全檢查等工作。智能機(jī)器人聚會(huì)東京[組圖]一款兼具向?qū)Ш偷匕迩鍧嵐δ艿臋C(jī)器人“RIDC-01”11月26日在東京亮相。這款1.3米高、100公斤重的機(jī)器人可以識(shí)別人類語(yǔ)言，