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(共25张PPT)
4.1 认 识 人 工 智 能
信息技术
第 4 章 走 进 智 能 时 代
4.1 认识人工智能
了解人工智能的产生与发展，体会人工智能对社会发展的影响。
通过典型实例理解人工智能技术，感受人工智能的魅力。
学习目标
4.1.1 人工智能的产生与发展
人机博弈“三盘棋”
国际跳棋 国际象棋 围棋
4.1.1 人工智能的产生与发展
人机对弈：国际跳棋
1956年，计算机技术的先驱萨缪尔，在计算机上编写出了世界上第一款国际跳棋程序。
1962年，这个程序击败了人类的一个跳棋冠军。
这是“机器学习”算法的提出与首次应用。
人机对弈：国际象棋
1997年，超级计算机“深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。“深蓝”是美国IBM公司生产的一台超级计算机，有32个大脑（微处理器），每秒可以计算2亿步。“深蓝”中存储了一百多年来优秀棋手的两百多万局对局。
今天看来，“深蓝”还算不上足够智能，它当时主要依靠强大的计算能力，穷举所有路数，来选择最佳策略。“深蓝”靠计算可以预判12步，而卡斯帕罗夫可以预判10步，双方能力不相上下。
4.1.1 人工智能的产生与发展
人机对弈：围棋
2016年，阿尔法围棋（AlphaGo）在与围棋世界冠军李世石的对弈中，以4:1的总比分获胜。
2017年，它又进化为阿尔法元（AlphaGo Zero），通过“自学成才”，仅用3天就成了围棋界的顶尖高手。
“深度学习”算法取得巨大的成功。
4.1.1 人工智能的产生与发展
4.1.1 人工智能的产生与发展
人工智能的产生
“三盘对弈”掀起了人工智能发展的三次高潮。
4.1.1 人工智能的产生与发展
人工智能的产生
图灵，是发明计算机的先驱者，被称为计算机之父、人工智能之父。为了纪念他，计算机界的最高奖项被命名为“图灵奖”。
1950年，图灵发表一篇论文《计算机器与智能》，提出测试机器智能的方法，就是著名的“图灵测试”。
4.1.1 人工智能的产生与发展
人工智能的产生
人工智能（ArtificialIntelligence），简称AI，这一术语是在1956年在美国的达特茅斯学院举行的一次学术会议上被提出的。它现在包括一系列技术，例如：
机器学习：实现人工智能的方法；
深度学习：实现机器学习的利器；
大数据：人工智能的基石。
4.1.1 人工智能的产生与发展
人工智能的产生
利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
——中国电子技术标准化研究院《人工智能标准化白皮书（2018版）》
4.1.1 人工智能的产生与发展
人工智能的发展历程
1956年达特茅斯会议
1959年
萨缪尔提出“机器学习”
1972年
出版《计算机不能做什么？》
1976年
机器翻译项目失败，政府减少经费资助
80年代初专家系统复兴
1982年
第五代计算机系统计划、Cyc项目
1995年前后，陷入“AI冬天”
2006年
杰弗里·希尔顿
提出“深度学习”
2010年
大数据时代到来
1950
1960
1970
1980
1990
2010
2020
2000
2016年
AlphaGo战胜李世石
1997年
“深蓝”战胜国际象棋大师卡斯帕罗夫
第二次繁荣（1980-1987）：专家系统的兴衰
第一次繁荣（1956-1974）：伟大的首航
第三次增长爆发（2011年至今）：厚积薄发，再造辉煌
4.1.1 人工智能的产生与发展
人工智能的发展历程
我国人工智能的发展
吴文俊院士提出了定理证明的“吴氏方法”，对人工智能的理论研究作出了巨大贡献。
阅读教材135页——阅读拓展：吴文俊与“吴式方法”。
4.1.1 人工智能的产生与发展
人工智能的发展历程
我国人工智能的发展
中文信息处理
智能控制
生物特征识别
工业机器人
服务机器人
无人驾驶
4.1.2 感受人工智能的魅力
猜猜你的内心：AI是否能读懂你的内心？
4.1.2 感受人工智能的魅力
人机交互
输入设备：键盘、鼠标、话筒、操纵杆、数据手套、眼动跟踪器、位置跟踪器等
传递方式：手、脚、声音、动作姿势、眼睛、脑电波等
输出设备：打印机、绘图仪、显示器、音箱等
主要研究人与计算机之间的信息交换，包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。
4.1.2 感受人工智能的魅力
人机交互
键盘交互
语音交互
情感交互
体感交互
脑机交互
4.1.2 感受人工智能的魅力
人机交互
语音交互
语音交互的原理
语音采集
② 语音识别
③ 语义理解
④ 语音合成
4.1.2 感受人工智能的魅力
② 图像识别与生物特征识别
图像识别：是利用计算机对图像进行处理、分析和了解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术。
图像识别技术：是以图像的主要特征为基础的。每个图像都有其特征，在图像轮廓曲度最大或轮廓方向突然改变的地方的信息量最大。
哈士奇
阿拉斯加
4.1.2 感受人工智能的魅力
② 图像识别与生物特征识别
如何识别狗的品种？
采集特征
特征库对比
识别狗品种
输入
判断
阿拉斯加
哈士奇
4.1.2 感受人工智能的魅力
② 图像识别与生物特征识别
生物特征识别技术是在图像识别的基础上发展起来的，是利用生物特征（指纹、虹膜和人脸）进行识别。
生物特征识别技术：通过对个体生物特征或行为特征对个体身份进行识别认证的技术，主要对生物特征进行取样，从中取得其唯一的特征，并转换成相应的代码，并进一步将这些代码的组合成具有代表性的特征模板。
4.1.2 感受人工智能的魅力
③ 自然语言处理
自然语言处理（NLP）：主要研究实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信、交流的各种理论和方法。
利用计算机技术实现对文本篇章的理解，并回答相关问题。
语义理解
利用计算机技术实现一种自然语言到另外一种自然语言的翻译。
机器翻译
让计算机像人类一样用自然语言与人交流
问答系统
4.1.2 感受人工智能的魅力
④ 机器学习
什么是机器学习？
机器学习：研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。从观测数据出发寻找规律，利用规律对未来数据或无法观测的数据进行预测。
历史数据
新的数据
模型
未知属性
输入
训练
预测
4.1.2 感受人工智能的魅力
④ 机器学习
深度学习：其实就是“深度神经网络的学习”，是机器学习的一个重要领域。
实质：通过构建具有较多隐层的网状学习模型和海量数据来学习更有效更高阶的特征，从而提取分类和预测的准确性。
围 棋
智能手机图像快速分类
课堂小结
练习提升
目前很多网络平台都设计有“客服”功能。找到一个网络平台的“客服”，请设计一个提问方案，并实施该方案，判断该客服是人还是人工智能程序，并说明原因。
完成教材138页的实践活动：体验“机器翻译”技术。

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