《初识人工智能》教案ppt.ppt

下面我们来看一下下面我们来看一下人工智能未来的科技人工智能未来的科技，思，思考并回答下列问题：考并回答下列问题：1 1、你们看明白了吗？、你们看明白了吗？2 2、你理解的人工智能是什么？你理解的人工智能是什么？ 我们再来看一下电影我们再来看一下电影人工智能人工智能的片段，思的片段，思考一下问题。考一下问题。1、机器人会具有人类的感情吗？、机器人会具有人类的感情吗？2、机器人会不会变得比人类更聪明，最终反、机器人会不会变得比人类更聪明，最终反而把人类放到实验桌上？而把人类放到实验桌上？1 1、了解什么是人工智能。、了解什么是人工智能。2 2、知道为什么需要人工智能。、知道为什么需要人工智能。3 3、知道人工智能的目标。、知道人工智能的目标。第一节教学目标第一节教学目标1.1.11.1.1智能与人工智能智能与人工智能1、智能、智能狭义的智能仅指人类智能，又叫自然智能狭义的智能仅指人类智能，又叫自然智能是指人在认知和改造客观世界的活动中，是指人在认知和改造客观世界的活动中，由思维过程和脑力活动所体现出来的智慧由思维过程和脑力活动所体现出来的智慧和能力。和能力。人类的智能包括三方面：思维能力、感知人类的智能包括三方面：思维能力、感知能力、行为能力。能力、行为能力。2、广义的智能则可以理解为收集、汇集、广义的智能则可以理解为收集、汇集、选择、理解和感觉的功能。选择、理解和感觉的功能。广义的智能具有以下共性1、智能的基本要素是、智能的基本要素是“信息信息”；2、智能是普遍存在的，动物（包括人类）、智能是普遍存在的，动物（包括人类）、机器都可能有智能；机器都可能有智能；3、智能是多层的，可以分为高层智能（思、智能是多层的，可以分为高层智能（思维）、中层智能（感知）和基层智能（行维）、中层智能（感知）和基层智能（行为）；为）；4、智能是进化的。、智能是进化的。5、智能是相对的；、智能是相对的；6、智能是智能系统的整体功能。、智能是智能系统的整体功能。2.2.人工智能人工智能从智能的广义定义来看，不仅人类可以拥从智能的广义定义来看，不仅人类可以拥有智能，机器也可以拥有智能。利用机器有智能，机器也可以拥有智能。利用机器（计算机）来模拟或实现的人类智能被称（计算机）来模拟或实现的人类智能被称为人工智能。用英文表示为为人工智能。用英文表示为Artificial Intelligence，简称，简称AI。“人工智能人工智能”术语的诞生术语的诞生人类自古以来就有实现人工智能的渴望和人类自古以来就有实现人工智能的渴望和梦想。梦想。20世纪计算机问世以后，深入研究世纪计算机问世以后，深入研究人工智能就显得更加迫切。人工智能就显得更加迫切。1956年，美国年，美国的一批来自数学、心理学、神经生理学、的一批来自数学、心理学、神经生理学、信息论和计算机科学等方面的专家学者，信息论和计算机科学等方面的专家学者，在达特莫斯大学召开了一次研讨会，正式在达特莫斯大学召开了一次研讨会，正式提出提出“人工智能人工智能”这一术语。这一术语。1.1.21.1.2为何需要人工智能为何需要人工智能 1、从人工智能的诞生过程可以看出，人工智能是伴随着、从人工智能的诞生过程可以看出，人工智能是伴随着科技的发展和社会的需求而出现的。人们研究人工智能的科技的发展和社会的需求而出现的。人们研究人工智能的初衷，是想让计算机同人脑一样具有智能，为人类社会做初衷，是想让计算机同人脑一样具有智能，为人类社会做出更大贡献。出更大贡献。 2、人类已经步入信息时代，信息化的社会离不开智能技、人类已经步入信息时代，信息化的社会离不开智能技术的支持。因此，研究人工智能成为了当前信息化社会的术的支持。因此，研究人工智能成为了当前信息化社会的迫切需求。迫切需求。 3、其次，智能化也是自动化发展的必然趋势。智能化是、其次，智能化也是自动化发展的必然趋势。智能化是继机械化，自动化之后，人类生产和生活中的又一个技术继机械化，自动化之后，人类生产和生活中的又一个技术特征。特征。 4、另外，研究人工智能也有助于探索人类自身奥秘。通、另外，研究人工智能也有助于探索人类自身奥秘。通过计算机对人脑进行模拟，从而揭示人脑的工作原理，探过计算机对人脑进行模拟，从而揭示人脑的工作原理，探索和发现人类智能活动的机理和规律。索和发现人类智能活动的机理和规律。1.1.3人工智能的目标人工智能的目标人工智能的目标可以分为近期目标和远期目标。人工智能的目标可以分为近期目标和远期目标。近期目标：实现机器智能，即部分地或者在一定近期目标：实现机器智能，即部分地或者在一定程度上实现机器智能，从而使现有的计算机更灵程度上实现机器智能，从而使现有的计算机更灵活。更好用和更有用，成为人类的智能化信息处活。更好用和更有用，成为人类的智能化信息处理工具。理工具。远期目标：制造智能机器。具体来讲，就是要使远期目标：制造智能机器。具体来讲，就是要使计算机具有看、听、说、写等感知交互功能。具计算机具有看、听、说、写等感知交互功能。具有联想、推理、理解、学习等高级思维能力，能有联想、推理、理解、学习等高级思维能力，能够分析问题，解决问题并进行发明创造。够分析问题，解决问题并进行发明创造。未来展望未来展望人工智能的远期目标的全面实人工智能的远期目标的全面实现还有很漫长道路要走，但是现还有很漫长道路要走，但是在某些方面，当前的机器智能在某些方面，当前的机器智能已经表现出了相当高的水平。已经表现出了相当高的水平。例如在博弈、定理证明。识别例如在博弈、定理证明。识别学习和控制等方面，计算机已学习和控制等方面，计算机已经达到或接近经达到或接近 了能同人类抗了能同人类抗衡和媲美的水平。衡和媲美的水平。1997年，年，IBM公司研制的计算机公司研制的计算机“深蓝深蓝”以以3胜胜1平平2负的成绩战胜了蝉负的成绩战胜了蝉联联12年国际象棋世界冠军的卡年国际象棋世界冠军的卡斯伯罗夫。斯伯罗夫。第二节：人工智能可以为我们做什么第二节：人工智能可以为我们做什么人工智能在很多方面都发挥着重要的人工智能在很多方面都发挥着重要的作用，例如，在符号运算、自然语言作用，例如，在符号运算、自然语言处理、模式识别、机器学习、智能代处理、模式识别、机器学习、智能代理等方面。理等方面。本节学习目标本节学习目标1、了解人工智能应用的方方面面、了解人工智能应用的方方面面2、初步体验人工智能的目的、初步体验人工智能的目的1.2.11.2.1符号运算符号运算计算机最主要的用途就是计算，计算机可以分为数值计算和符号计算两大类。目前广泛使用的微型计算机就是专门用于数值计算的。以Mathematics为例，它是一种用于数学计算的软件。该软件除了能进行一般的数值计算以外，最激动人心的还在于它强大的符号计算功能。Mathematics运算实例Mathematics运算实例1.2.21.2.2自然语言理解自然语言理解-聊天机器人聊天机器人艾丽斯艾丽斯(Alice)2000,2001,2004三次获勒布纳奖三次获勒布纳奖乔治乔治(george):网聊经验网聊经验9年多，会年多，会40种语言，和全种语言，和全球大约球大约200万人聊过天。万人聊过天。2005年获勒布纳奖年获勒布纳奖Simsim聊天http:/ 模式识别相当于人用眼睛看、模式识别相当于人用眼睛看、耳朵听，它是计算机感知外界环境耳朵听，它是计算机感知外界环境的手段和工具，计算机通过模式识的手段和工具，计算机通过模式识别就能看、能听了。别就能看、能听了。1.2.41.2.4机器学习机器学习科学家香克曾经说过：科学家香克曾经说过：“一台计算机若不一台计算机若不会学习，就不能称其具有智能。会学习，就不能称其具有智能。”因此，因此，对学习能力的研究成为人工智能研究中最对学习能力的研究成为人工智能研究中最为突出和重要的一个方面。为突出和重要的一个方面。机器学习就是让计算机自己获取知识，主机器学习就是让计算机自己获取知识，主要包括对人类已有知识的获取，对客观规要包括对人类已有知识的获取，对客观规律的发现以及对自身行为的修正。律的发现以及对自身行为的修正。1.2.5智能代理智能代理技术是当前人工智能领域的一个热门方智能代理技术是当前人工智能领域的一个热门方向。所谓向。所谓“代理代理”，指的是一种具有智能的实体，指的是一种具有智能的实体，这种实体具有自主性、反应性、适应性和社会性这种实体具有自主性、反应性、适应性和社会性等基本特征。等基本特征。智能代理的例子：智能代理的例子：在某些杀毒软件中，有一只金毛狮子，它时刻监在某些杀毒软件中，有一只金毛狮子，它时刻监视着用户的计算机系统的安全。在系统正常情况视着用户的计算机系统的安全。在系统正常情况下，它要么自我玩耍，要么呼呼大睡。一旦发现下，它要么自我玩耍，要么呼呼大睡。一旦发现可以病毒，或者该升级软件了，它就会发出警报可以病毒，或者该升级软件了，它就会发出警报提醒用户。提醒用户。智能代理的研究始于智能代理的研究始于20世纪世纪80年代中期，目前已年代中期，目前已经逐步成为人工智能研究和应用的热点之一。经逐步成为人工智能研究和应用的热点之一。1.2.6其他应用其他应用除了以上应用之外，在人们生活中的其他许多地除了以上应用之外，在人们生活中的其他许多地方也能找到人工智能的影子。例如，有许多家用方也能找到人工智能的影子。例如，有许多家用电器里面的智能芯片，车船，飞机的导航系统，电器里面的智能芯片，车船，飞机的导航系统，游戏里面的智能程序，医疗、商业领域的智能机游戏里面的智能程序，医疗、商业领域的智能机器人，都或多或少地使用了人工智能技术。器人，都或多或少地使用了人工智能技术。（1）智能家用电器）智能家用电器（2）车辆导航系统）车辆导航系统（3）智能游戏程序）智能游戏程序（4）智能手术刀）智能手术刀 知道世界棋王卡斯帕罗夫知道世界棋王卡斯帕罗夫和和“深蓝深蓝”（Deep Blue）的故事吗？的故事吗？ 计算机下棋的原理是：计算机下棋的原理是：计算机程序事计算机程序事先收藏了大量经典棋局先收藏了大量经典棋局,并存放在它的数并存放在它的数据库里。根据棋手的走法，它只要从数据据库里。根据棋手的走法，它只要从数据库里进行一遍搜索，找出最优的走法。库里进行一遍搜索，找出最优的走法。人机对弈人机对弈和计算机下棋和计算机下棋人与计算机的比较：人与计算机的比较：优势优势劣势劣势计算机计算机人人运算速度快，运算速度快，算法优，体力算法优，体力好好没有全局观，没有全局观，缺乏判断力，缺乏判断力，应变能力差应变能力差有全局观，判有全局观，判断力强，凭直断力强，凭直觉和经验，有觉和经验，有创造性创造性思考速度慢，思考速度慢，易受意志，心易受意志，心态，情绪、体态，情绪、体力的影响力的影响问题思考问题思考学习小结学习小结谢谢！谢谢！结束结束