高中信息技術(shù)學考復習第5章人工智能及應(yīng)用課時17人工智能及應(yīng)用課件

第5章課時17人工智能及應(yīng)用信息技術(shù)要點導引·定錨點課標梳理·微知著教材重點課標要求學業(yè)質(zhì)量水平人工智能的產(chǎn)生與發(fā)展1.理解人工智能的概念,了解人工智能涉及的知識領(lǐng)域以及主要方法2.了解人工智能的發(fā)展歷史,初步產(chǎn)生進一步學習人工智能的興趣1-1人工智能的應(yīng)用1.了解各類人工智能的特點2.了解各類人工智能的典型應(yīng)用1-1人工智能對社會的影響能理性地看待人工智能技術(shù)的發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn),認識到人工智能與人類的和諧共處的必要性1-2教材研析·固基礎(chǔ)1人工智能的產(chǎn)生與發(fā)展1.人工智能:是指以機器(計算機)為載體,模仿、延伸和擴展人類智能,其與人類或其他動物所呈現(xiàn)的生物智能有著重要區(qū)別。2.AI是多學科廣泛交叉的前沿科學,除計算機科學外還涉及控制科學、認知科學、心理科學、腦及神經(jīng)科學、生命科學、語言學、邏輯學、行為科學、教育科學、數(shù)理科學等眾多學科領(lǐng)域。3.人工智能的三種主要方法

人工智能的三種方法主要特征典型實例符號主義(邏輯主義、心理學派)認為學習或者其他的智能特征原則上均可以被符號精確地描述,從而被機器仿真。智能行為就是對符號的推理和運算。需要手工構(gòu)造知識庫和推理引擎。缺點:可拓展性較弱,難以構(gòu)建完備的知識庫和完善的推理方法IBM公司的“沃森”、卡內(nèi)基梅隆大學的NELL、專家系統(tǒng)聯(lián)結(jié)主義(仿生學派、生理學派)通過模仿人類大腦中神經(jīng)元之間的復雜交互來進行認知推理。需要使用大量數(shù)據(jù)進行訓練(基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的深度學習)。優(yōu)勢領(lǐng)域:自然語言處理、知識圖譜構(gòu)建、圖像分類、語音識別、視頻運動提取等谷歌公司的圍棋軟件AlphaGo行為主義(進化主義、控制論學派)認為智能體可以在與環(huán)境的交互——反饋中不斷學習,從而提升自己的智能水平。問題引導下的試錯學習(強化學習)家用掃地機器人、圍棋人工智能機器人AlphaGoZero4.人工智能的發(fā)展歷程(1)從計算到智能測試①三種計算機制(20世紀30年代相繼提出)在性能上等效·原始遞歸函數(shù)·lambda演算·圖靈機②計算機的誕生促進了人工智能的發(fā)展。③圖靈測試(1950年,圖靈):測試機器是否具有智能的一種方法。并不能真正評估人工智能是否具有人的心智。(2)人工智能登上歷史舞臺①1955年8月,“人工智能達特茅斯夏季研討會”的項目申請書中首次提出了“人工智能”的術(shù)語。②1956年,研討會在美國達特茅斯學院如期召開,這標志著人工智能作為一門新興學科正式誕生。典例1下列有關(guān)人工智能產(chǎn)生與發(fā)展的說法錯誤的是()A.簡稱AI,是多學科廣泛交叉的前沿科學B.經(jīng)驗主義是實現(xiàn)AI的主要方式之一C.深度學習是典型的數(shù)據(jù)驅(qū)動的AI方法D.問題引導下的AI學習體現(xiàn)了自我學習的能力解析

實現(xiàn)AI的三種主要方式是符號主義、聯(lián)結(jié)主義和行為主義。B2人工智能的應(yīng)用1.領(lǐng)域人工智能(1)定義:依賴于領(lǐng)域知識和數(shù)據(jù)的人工智能。(2)特點:具有強大的存儲、記憶和搜索能力。2.跨領(lǐng)域人工智能(1)定義:指智能系統(tǒng)從一個領(lǐng)域快速跨越到另外一個領(lǐng)域。(2)特點:不僅依賴于已有數(shù)據(jù)和已有規(guī)則,且專注于知識和技能的獲取,能舉一反三、觸類旁通,開展深度推理。(3)研究方向:從特殊技能到泛化技能、從單一知識到多源知識、從易到難,永不停息地學習。3.混合增強智能(1)定義:多種智能體的混合形式,它將人的作用或人的認知模型引入人工智能系統(tǒng),形成“混合增強智能”的形態(tài)。(2)特點:在機器智能中以交互形式利用人的知識和智慧,最優(yōu)地平衡人的智力和計算機的計算能力。(3)例子:人、機器、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)可以結(jié)合成智能城市。(4)注意點:在智能疊加協(xié)調(diào)的回路中,人類智能是智能回路的總開關(guān)。典例2(2022浙江7月學考)下列關(guān)于人工智能的說法,正確的是()A.人工智能處理數(shù)據(jù)都采用分治思想B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決分類問題不需要訓練數(shù)據(jù)C.圖靈測試是測試機器是否具有智能的一種方法D.“專家系統(tǒng)”是一種典型的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的人工智能方法解析

處理大數(shù)據(jù)一般采用分治思想,不是人工智能,A錯誤;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦神經(jīng)元的處理方式,需要經(jīng)過大量數(shù)據(jù)訓練,B錯誤;專家系統(tǒng)是基于知識庫和推理引擎的符號主義人工智能方法,基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的人工智能方法典型案例是“深度學習”,D錯誤。故選C。C典例3(2023浙江1月選考)下列關(guān)于人工智能的說法,不正確的是()A.深度學習方法一般脫離數(shù)據(jù)進行學習B.采用行為主義方法的智能體通過與環(huán)境的交互學習提升智能C.符號主義人工智能的實現(xiàn)依賴對符號的推理和運算D.人工智能促進社會發(fā)展的同時也會帶來一定的社會擔憂解析

深度學習是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的人工智能,需要大量數(shù)據(jù),因此不能脫離數(shù)據(jù)進行學習,故選項A錯誤。A3人工智能對社會的影響1.人工智能改善人類生活(1)概念:人工智能技術(shù)正快速融入人們的生活,使人們居家、出行、購物、醫(yī)療等日?；顒釉絹碓奖憬?。(2)應(yīng)用①智能家居②智慧城市③智能出行④智能購物2.人工智能促進經(jīng)濟發(fā)展(1)人工智能的發(fā)展可以為人類社會帶來巨大的經(jīng)濟效益。(2)通過人工智能技術(shù)提高生產(chǎn)力、創(chuàng)造全新的產(chǎn)品和服務(wù)。(3)推動人工智能與實體經(jīng)濟結(jié)合,是加快實體經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的必然發(fā)展方向。3.人工智能帶來的社會擔憂(1)人工智能技術(shù)將人類從繁復工作中解脫出來的同時,也會取代一些工作崗位。(2)人工智能技術(shù)在推動人類社會進步的同時,也可能威脅人類安全。典例4(2023浙江7月學考)下列關(guān)于人工智能的說法,正確的是()A.人臉識別和機器翻譯是常見的人工智能應(yīng)用B.人工智能已經(jīng)可以代替人類完成所有工作C.人工智能技術(shù)的發(fā)展無需依賴計算機技