资源简介

课时1　人工智能的概念与发展
课时目标
1.理解人工智能的概念,了解人工智能涉及的知识领域以及主要方法。2.了解人工智能的发展历史。
一、人工智能简称AI ,人工智能作为一门广泛交叉的前沿科学,主要方法有符号主义、联结主义和行为主义三种。
人工智能的方法 概念 人工智能学习方法 典型例子
符号主义 又称逻辑主义、心理学派或计算机学派认为学习或者其他的智能特征原则上均可以被符号精确地描述,从而被机器仿真,智能行为就是对符号的推理和运算 以符号主义表达与推理为代表的人工智能符号主义包含知识库和推理引擎两个部分。它先要将所有知识以逻辑形式表达,然后依靠推理引擎,去验证命题或谓语正确与否,或者学习推导出新规则、新知识 ①专家系统(第一个:DENDRAL)②三段论:所有的鸟都会飞(大前提);鸵鸟是鸟(小前提);鸵鸟会飞③“深蓝”
联结主义 又称仿生学派或生理学派,通过模拟人类大脑中神经元活动来完成识别和分类等智能活动 数据驱动的人工智能方法深度学习是典型的数据驱动的人工智能方法,能够让计算机从数据本身进行知识学习。最常用的深度学习是模拟人类大脑处理数据的机制,逐层抽象对原始数据进行学习 如以多层神经网络为核心的学习算法
行为主义 又称进化主义或控制论学派,认为智能体可以在与环境的交互中不断学习,从而提升自己的智能水平 问题引导下的人工智能学习方法在问题引导下开展试错学习,在学习过程中不断尝试各种解决问题的可能途径,然后根据结果反馈来调整相应的学习方法。这种强化学习体现一种自我学习的能力,即从过去的经验中不断学习,提升能力 如:扫地机器人
总结:
①符号主义的智能行为就是对符号的推理和运算。
②联结主义需要从海量数据出发,学习神经网络中成千上万的神经元之间的关联关系,这些关联关系通过神经元之间的链接权重来刻画。
③行为主义认为智能体可以在与环境的交互中不断学习,从而提升自己的智能
水平。
人工智能与人类智能的区别
机器为载体所实现的人工智能与人类智能的不同之处:人工智能有的应用只能从行为结果上来模仿、替代人类活动,有的虽然有学习能力,但也必须在确定的、知识和信息必须完全的、特定而封闭化的环境中才能有用武之地,综合来说,目前还无法真正像人类一样思考,还不具备意识、情绪、情感等等。
例1 人工智能技术可以实现某些脑力劳动的机械化,其目的是让机器能够 (　　)
A.具有人类智能
B.和人一样工作
C.完全代替人的大脑
D.模拟、延伸和扩展人的智能
答案　D
解析　人工智能不能代替人类智能,只能模仿和扩展人类智能。
变式训练1 下列不属于人工智能的研究领域的是 (　　)
　　　　　　　　　 　　　　
A.自动定理证明 B.模式识别
C.机器视觉 D.编译原理
答案　D
解析　人工智能是一门广泛的交叉和前沿科学,自动定理证明涉及到数学和逻辑学的知识;模式识别广泛应用于语音识别和图像识别中;机器视觉主要是决定图像的输入问题。编译原理是计算机专业的一门重要专业课,旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。
变式训练2 下列不属于人工智能的特征是 (　 )
A.感知能力 B.学习能力
C.记忆思维能力 D.自适应能力
答案　D
解析　人工智能模拟人的智能,具有和人类类似的能力,如感知外部世界,识别图像声音等信息,如学习棋谱,能够由A推B,同时具备逻辑思维能力。
例2 有如下推理过程:凡人都会死(大前提)和“苏格拉底是人”小前提,推导出“苏格拉底会死(结论)”,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
答案　A
解析　对符号的推理和运算属于符号主义。
变式训练3　启发式程序证明了38条数学定理,表明了可以应用计算机研究人的思维过程,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
答案　A
解析　主要是判断对定理的推理和运算,属于符号主义。
例3 采用仿真、模拟和借鉴大脑神经系统结构和信息处理过程的装置、模型来进行人工智能研究,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
答案　B
解析　通过模拟人类大脑中神经元活动来完成识别和分类等智能活动,属于联结主义。
变式训练4　深度学习可以基于多层神经元的自编码神经网络,可以逐层提取特征,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
答案　B
解析　通过模拟人类大脑中神经元活动来完成识别和分类等智能活动,属于联结主义。
例4 用数据或以往的经验,以此优化计算机程序的性能标准,提出该理论的流派属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
答案　C
解析　认为智能体可以在与环境的交互中不断学习,从而提升自己的智能水平,属于行为主义。
变式训练5　数据挖掘是指从大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息和知识过程,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
答案　B
解析　从大量数据中提示出信息的价值是基于数据的人工智能,该人工智能方法属于联结主义。
例5 下列关于人工智能发展,说法正确的是 (　　)
A.图灵测试主要判断机器是否具有人类智能
B.图灵测试实验的提出,意味着人工智能学科正式诞生
C.强化学习的人工智能发展离不开大数据的支撑
D.符号主义人工智能能精确地描述任意人类的知识
答案　C
解析　图灵测试主要判断机器是否具有机器智能即人工智能,达特茅斯会议标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生。符号主义人工智能不能精确描述部分知识。强化学习的人工智能从大数据中提取养分。
变式训练6 提取一段语音中的主要特征,在声学模型中进行模式匹配,得到概率最高的文本,以下说法不正确的是 (　　)
A.这是一种以符号主义表达与推理为代表的人工智能
B.这属于数据驱动的人工智能方法
C.该项人工智能建立在大数据支撑的基础上
D.该项技术的实现往往要依赖于深度神经网络
答案　A
解析　语音识别过程模拟了人类大脑处理数据的机制,它通过大量的语音数据学习,生成识别模型,从而进行语音识别。是属于数据驱动的深度学习。
变式训练7 下列有关专家系统的说法,错误的是 (　　)
A.专家系统属于基于规则学习的人工智能
B.专家系统属于行为主义人工智能方法
C.专家系统依靠知识库和推理引擎去验证命题正确与否
D.专家系统对知识库中不存在的知识,也能作出相应的决策
答案　B
解析　专家系统属于符号主义人工智能方法。专家系统是靠推理作出决策,推理的本质是在信息不足的情况下能够最大程度地得到最靠谱的结论。
例6 将一个送餐机器人放入一个餐厅,其事先并不知道餐厅中桌椅的摆放形式。于是,送餐机器人在运动中不断从环境中学习,如墙壁挡路则避让、桌椅空隙过窄难以通过则后退等,经过一段时间的交互,送餐机器人就通过学习获悉了餐厅环境的全貌,从而提升自身智能水平而自如地执行送餐任务。以上实现人工智能的主要方法是 (　　)
A.行为主义 B.联结主义
C.神经网络 D.符号主义
答案　A
解析　本题考查人工智能的方法。一段时间的交互,提升自身智能水平,显然是学习反馈,属于行为主义。
变式训练8　诗词创作系统能够智能创意的原因是:学习数据产生的规律,然后基于这个规律来合成新的数据,该系统所用的人工智能学习方法是 (　)
A.智能测试 B.符号主义表达与推理
C.数据驱动 D.问题引导
答案　D
解析　为了如何创意这个目的,不断地尝试,属于问题引导下的人工智能学习方法。
一、正确区分符号主义、联结主义和行为主义
1.以下为演绎三段论推理的过程:
所有有羽毛的动物都是鸟类(大前提);某动物有羽毛(小前提);该动物是鸟类。
采用上述方式研究并实现人工智能的方法称为符号主义。
2.基于深度学习的人工智能技术建立神经网络模型,实现对动作视频中人体关节点的计算机自动识别,对于滑冰与滑雪运动员的动作捕捉与技术分析,既能精准到具体细节,又能快速反馈分析结果。人工智能技术助力运动员主要基于的方法是联结主义。
3.“扫地机器人”在运动中与周边环境进行不断的碰撞、避让,经过一段时间的交互学习,最终获悉环境全貌,从而提升自身智能水平而自如地执行清扫任务,采用这种方式研究并实现是行为主义人工智能在现实生活中的应用。
4.“自学成才”的强化学习机制,属于行为主义的人工智能。
5.深度学习模型在模拟人类大脑处理数据,逐层抽象对原始数据进行学习的过程中用到了人工神经网络的信息处理机制,是联结主义的典型代表。
6.行为主义被称为控制论学派,认为智能体可以在与环境的交互中不断学习。
7.通过模拟人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理,是联结主义流派。
8.用“三段论”方法实现人工智能,例如“所有的金属都能导电,铁是金属,所以铁能导电”;大前提:所有的金属都能导电;小前提:铁是金属;结论:所以,铁能导电,这是行为主义流派。
9.在符号主义人工智能中,智能行为就是对符号的推理和运算。
10.行为主义人工智能方法认为,智能体在与环境的交互中不断学习,从而提升智能水平。
11.专家系统是符号主义典型代表。
12.符号主义认为人工智能源于数理逻辑和推理。
13.联结主义人工智能是一种基于数据驱动的方法。
14.AlphaGoZero不依赖人类棋手数据而在自我博弈中不断提升棋力是行为主义的体现。
二、判断下列关于人工智能的说法,正确的打√,错误的打×
1.图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法 (√)
2.人工智能技术对经济发展、社会进步都有巨大的推动作用 (√)
3.知识的精确化编码是阻碍符号主义人工智能发展的一个瓶颈问题 (√)
4.人工智能的开发和应用要遵守法律法规 (√)
5.人工智能是以机器为载体,模仿、延伸和拓展人类智能,是一门多学科广泛交叉的科学 (√)
6.人工智能技术推动人类社会进步的同时,不可能威胁人类安全 (×)
7.人工智能的发展在就业、安全、伦理等方面可能会带来新的挑战 (√)
8.随着人工智能技术的发展,某些领域中的工人会被取代 (√)
9.人工智能作为单一的前沿技术,无法与实体经济相结合来推动产业的转型升级 (×)
10.利用人工智能技术,可以对整个城市的全局进行实时分析,自动调配公共资源 (√)
11.1956年,人工智能研讨会的召开,标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生 (√)
12.人工智能的成本较高,对生产和服务业等劳动密集型领域造成的冲击较小 (×)
13.人工智能促进经济发展,不会对劳动力市场产生影响 (×)
14.人工智能目前已经具备像人类一样的意识、情绪,像人类一样思考 (×)
15.在混合增强智能中,机器智能是智能回路的总开关 (×)
16.人工智能技术自古就有 (×)
17.从长期来看,人工智能带来的就业大于失业 (√)
18.智能机器替代了很多工作岗位,应该限制发展人工智能 (×)
19.人类应该改变自己的思维和工作方式,适应人工智能的发展 (√)
20.专家系统包含手工构造知识库和推理引擎两个部分,其中DENDRAL是第一个专家系统 (√)
　　　　　　　　　　　　　　　　
一、基础巩固
1.下列关于人工智能的说法,错误的是 (　　)
A.在符号主义人工智能中,智能行为就是对符号的推理和运算
B.目前性能表现优越的深度学习是行为主义方法的典型代表
C.智能扫地机器人是在不断地试错学习中提升自己的智能水平
D.人工智能技术推动人类社会进步的同时,也可能威胁人类安全
答案　B
解析　本题考查人工智能的相关知识点。B选项中深度学习是联结主义方法的典型代表。
2.下列关于人工智能说法正确的是 (　　)
A.人工智能是一门只涉及计算机单一学科的前沿科学
B.符号主义人工智能一种是基于数据驱动的方法
C.深度学习是对原始数据所蕴含的特征模式进行学习的算法模型
D.混合增强智能已经可以排除人的作用
答案　C
解析　A选项人工智能是跨学科。B选项联结主义基于数据驱动。D选项混合还需人类的干预。
3.下列有关人工智能的说法,错误的是 (　　)
A.图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法
B.联结主义通过“交互-反馈”角度来刻画智能行为
C.小区门禁系统的车牌识别运用了人工智能技术
D.电商平台人工智能客服和人类客服一起合作回答顾客问题,属于混合增强智能
答案　B
解析　B选项联结主义通过模拟人类大脑中神经元活动来完成识别和分类等智能活动。
4.下列学派中,不属于人工智能学派的是 (　　)
A.进化主义 B.仿真主义
C.联结主义 D.逻辑主义
答案　B
解析　符号主义又称为逻辑主义,行为主义又称为进化主义。
5.演绎三段论推理的过程:所有的金属都能导电(大前提),因为铜是金属(小前提),所以铜能够导电(结论)。采用上述方式研究并实现人工智能的方法称为 (　　)
A.符号主义 B.仿真主义
C.联结主义 D.行为主义
答案　A
解析　根据符号进行推理,属于符号主义。
6.下列关于人工智能的主要方法中,说法正确的是 (　 )
A.联结主义又称为进化主义
B.符号主义人工智能方法认为人类的语义都能被精确地描述
C.从“交互-反馈”这一角度来刻画智能行为,属于控制论学派观点
D.从数据中学习隐性知识或来指导原始数据的识别和分类,属于行为主义流派
观点
答案　C
解析　进化主义属于行为主义,符号主义人工智能方法认为智能特征原则上都可以被精确地描述,但并不是所有元素。交互—反馈属于控制论,从数据中学习隐性知识或来指导原始数据的识别和分类,属于深度学习。
7.图灵测试主要进行的操作是 (　　)
A.人类智能 B.人类思考
C.机器动作 D.机器智能
答案　D
解析　图灵测试主要为了测试机器是否具有智能。
8.专家系统是一个智能软件系统,完成其工作主要处理的过程是 (　　)
A.思考 B.递归
C.推理 D.回溯
答案　C
解析　专家系统包括知识库和推理系统。
二、能力提升
9.下列关于图灵机,说法错误的是 (　　)
A.现代计算机的理论模型是图灵机
B.原始递归函数不能完成图灵机的计算任务
C.“图灵奖”名字的得来与图灵机的发明者有关
D.图灵机不是计算机,而是一个理论上的计算模型
答案　B
解析　三种计算机制被相继提出,它们分别是原始递归函数(Godel-Herbrand,1934)、lambda演算(Church Kleene,1932—1934)和图灵机(阿兰·图灵,1937)。已经证明,这三种计算机制在性能上是等效的,即任何一种计算机制所能完成的计算任务均可被其他两种计算机制同样完成;另一方面,如果某一种任务不能被某一计算机制完成,也不能被其他两种计算机制完成。
10.下列应用中,目前运用人工智能技术不能实现的是 (　　)
A.模拟人脑的全部智能
B.辅助医生进行病情诊断
C.提供网络购物的语音客服
D.识别手写的文字
答案　A
解析　本题考查人工智能相关知识。人工智能可以模拟人脑的部分功能,但不是全部,比如人类的情感、自主意识,所以选A。辅助医生进行病情诊断涉及人工智能的图像识别。提供网络购物的语音客服涉及人工智能的语音识别。识别手写的文字涉及人工智能的OCR字符识别。
11.对人工智能的误解有 (　　)
A.人工智能就是机器学习
B.深度学习只是人工智能中的一个方向
C.人工智能发展受到大数据的驱动较多
D.提升计算机处理数据的能力是推进人工智能方法之一
答案　A
解析　人工智能是一门综合学科,机器学习只是其中一个内容。
12.现在的科技十分发达,警察破案大多数是通过指纹系统来辨认真凶,这是运用人工智能技术的 (　　)
A.自然语言系统 B.机器学习
C.专家系统 D.人类感官模拟
答案　D
解析　手掌及手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸凹不平产生的纹路会形成各种各样的图案,通过一个人的指纹和预先保存的指纹进行比较,就可以验证该人真实身份。因此这种技术是模拟人的感官,答案为D。
13.最早提出人工智能的含义,并且同时提出一个机器智能的测试模型的科学家是 (　　)
A.明斯基 B.扎德
C.图灵 D.冯·诺依曼
答案　C
解析　最早提出人工智能的含义,并且同时提出一个机器智能的测试模型的科学家是图灵,因此答案为C。
14.下列关于人工智能的说法,正确的是 (　　)
A.人工智能处理数据都采用分治思想
B.神经网络解决分类问题不需要训练数据
C.图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法
D.“专家系统”是一种典型的基于数据驱动的人工智能方法
答案　C
15.下列关于人工智能的说法,正确的是 (　　)
①通过模拟人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理,是“联结主义”
流派
②用“三段论”的方法实现的人工智能,例如“所有的金属都能导电,铁是金属,所以铁能导电”;大前提:所有的金属都能导电;小前提:铁是金属;结论:所以,铁能导电,这是“行为主义”流派
③图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法
④深度学习模型在模拟人类大脑处理数据,逐层抽象对原始数据进行学习的过程中用到了人工神经网络的信息处理机制
⑤跨领域人工智能需要从特殊技能到泛化技能,从单一知识到多源知识、从易到难,研究难度较大
⑥人工智能的成本较高,对生产和服务业等劳动密集型领域造成的冲击较小
A.③④⑤⑥ B.②③④⑤
C.①③④⑤ D.①②④⑤
答案　C
　　AI医学影像辅助诊断系统在人类的正确结论(标签)参与下,深度学习了68万张肺部CT影像资料,并辅助医生诊断了约11000人次的CT影像资料,诊断准确率达94%,实现胸部CT的智能辅助诊断及辅检服务。该人工智能的学习示意图如下:
16.根据阅读材料,下列说法正确的是 (　　)
A.CT影像资料图片不是数据
B.该系统的输出结果只能是图片
C.材料中的“94%”表示的信息是该系统的诊断准确率
D.该系统对68万张与11000张CT影像资料的学习效果肯定一样
答案　C
17.下列关于人工智能的说法正确的是 (　　)
A.该系统可以完全替代医生在胸部CT方面的诊断
B.增加训练数据可以提高该人工智能系统的诊断准确率
C.该系统中的人工智能技术是符号主义方法的典型代表
D.有人类“正确结论(标签)”的参与下,该系统肯定能完全消除误差
答案　B(共49张PPT)
课时1　人工智能的概念与发展
第五章　人工智能及应用
1.理解人工智能的概念,了解人工智能涉及的知识领域以及主要方法。
2.了解人工智能的发展历史。
目 录
CONTENTS
知识梳理
01
例题精析
02
随堂检测
03
巩固与提升
04
知识梳理
1
一、人工智能简称______ ,人工智能作为一门____________________,主要方法有______主义、______主义和______主义三种。
广泛交叉的前沿科学
符号
AI
联结
行为
人工智能 的方法 概念 人工智能学习方法 典型例子
符号主义 又称__________、心理学派或计算机学派认为学习或者其他的智能特征原则上均可以被______精确地描述,从而被机器仿真, __________ 就是对符号的______和______ 以符号主义表达与推理为代表的人工智能 符号主义包含________和__________两个部分。它先要将所有知识以逻辑形式表达,然后依靠推理引擎,去验证命题或谓语正确与否,或者学习推导出新规则、新知识 ①专家系统(第一个:
DENDRAL)
②三段论:所有的鸟都会飞(大前提);鸵鸟是鸟(小前提);鸵鸟会飞
③“深蓝”
逻辑主义
符号
智能行为
推理
运算
知识库
推理引擎
联结主义 又称______学派或生理学派,通过模拟人类大脑中________活动来完成识别和分类等智能活动 ______驱动的人工智能方法 __________是典型的数据驱动的人工智能方法,能够让计算机从数据本身进行知识学习。最常用的深度学习是模拟人类大脑处理数据的机制,______ 抽象对原始数据进行学习 如以多层神经网络为核心的学习算法
行为主义 又称______主义或________学派,认为智能体可以在与____________中不断______,从而提升自己的智能水平 ______引导下的人工智能学习方法 在问题引导下开展______学习,在学习过程中不断尝试各种解决问题的可能途径,然后根据结果______来调整相应的学习方法。这种强化学习体现一种自我______的能力,即从过去的经验中不断学习,提升能力 如:扫地机器人
仿生
神经元
数据
深度学习
逐层
进化
控制论
环境的交互
学习
问题
试错
反馈
学习
人工智能与人类智能的区别
机器为载体所实现的人工智能与人类智能的不同之处:人工智能有的应用只能从行为结果上来模仿、替代人类活动,有的虽然有学习能力,但也必须在确定的、知识和信息必须完全的、特定而封闭化的环境中才能有用武之地,综合来说,目前还无法真正像人类一样思考,还不具备意识、情绪、情感等等。
例题精析
2
例1 人工智能技术可以实现某些脑力劳动的机械化,其目的是让机器能够 (　　)
A.具有人类智能
B.和人一样工作
C.完全代替人的大脑
D.模拟、延伸和扩展人的智能
D
解析　人工智能不能代替人类智能,只能模仿和扩展人类智能。
A.自动定理证明 B.模式识别
C.机器视觉 D.编译原理
解析　人工智能是一门广泛的交叉和前沿科学,自动定理证明涉及到数学和逻辑学的知识;模式识别广泛应用于语音识别和图像识别中;机器视觉主要是决定图像的输入问题。编译原理是计算机专业的一门重要专业课,旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。
D
A.感知能力 B.学习能力
C.记忆思维能力 D.自适应能力
解析　人工智能模拟人的智能,具有和人类类似的能力,如感知外部世界,识别图像声音等信息,如学习棋谱,能够由A推B,同时具备逻辑思维能力。
D
例2 有如下推理过程:凡人都会死(大前提)和“苏格拉底是人”小前提,推导出“苏格拉底会死(结论)”,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
解析　对符号的推理和运算属于符号主义。
A
变式训练3　启发式程序证明了38条数学定理,表明了可以应用计算机研究人的思维过程,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
解析　主要是判断对定理的推理和运算,属于符号主义。
A
例3 采用仿真、模拟和借鉴大脑神经系统结构和信息处理过程的装置、模型来进行人工智能研究,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
解析　通过模拟人类大脑中神经元活动来完成识别和分类等智能活动,属于联结主义。
B
变式训练4　深度学习可以基于多层神经元的自编码神经网络,可以逐层提取特征,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
解析　通过模拟人类大脑中神经元活动来完成识别和分类等智能活动,属于联结主义。
B
例4 用数据或以往的经验,以此优化计算机程序的性能标准,提出该理论的流派属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
解析　认为智能体可以在与环境的交互中不断学习,从而提升自己的智能水平,属于行为主义。
C
变式训练5　数据挖掘是指从大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息和知识过程,这种人工智能表示方法属于 (　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
解析　从大量数据中提示出信息的价值是基于数据的人工智能,该人工智能方法属于联结主义。
B
例5 下列关于人工智能发展,说法正确的是 (　　)
A.图灵测试主要判断机器是否具有人类智能
B.图灵测试实验的提出,意味着人工智能学科正式诞生
C.强化学习的人工智能发展离不开大数据的支撑
D.符号主义人工智能能精确地描述任意人类的知识
解析　图灵测试主要判断机器是否具有机器智能即人工智能,达特茅斯会议标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生。符号主义人工智能不能精确描述部分知识。强化学习的人工智能从大数据中提取养分。
C
A.这是一种以符号主义表达与推理为代表的人工智能
B.这属于数据驱动的人工智能方法
C.该项人工智能建立在大数据支撑的基础上
D.该项技术的实现往往要依赖于深度神经网络
解析　语音识别过程模拟了人类大脑处理数据的机制,它通过大量的语音数据学习,生成识别模型,从而进行语音识别。是属于数据驱动的深度学习。
A
A.专家系统属于基于规则学习的人工智能
B.专家系统属于行为主义人工智能方法
C.专家系统依靠知识库和推理引擎去验证命题正确与否
D.专家系统对知识库中不存在的知识,也能作出相应的决策
解析　专家系统属于符号主义人工智能方法。专家系统是靠推理作出决策,推理的本质是在信息不足的情况下能够最大程度地得到最靠谱的结论。
B
例6 将一个送餐机器人放入一个餐厅,其事先并不知道餐厅中桌椅的摆放形式。于是,送餐机器人在运动中不断从环境中学习,如墙壁挡路则避让、桌椅空隙过窄难以通过则后退等,经过一段时间的交互,送餐机器人就通过学习获悉了餐厅环境的全貌,从而提升自身智能水平而自如地执行送餐任务。以上实现人工智能的主要方法是 (　　)
A.行为主义 B.联结主义 C.神经网络 D.符号主义
解析　本题考查人工智能的方法。一段时间的交互,提升自身智能水平,显然是学习反馈,属于行为主义。
A
变式训练8　诗词创作系统能够智能创意的原因是:学习数据产生的规律,然后基于这个规律来合成新的数据,该系统所用的人工智能学习方法是 ( 　)
A.智能测试 B.符号主义表达与推理
C.数据驱动 D.问题引导
解析　为了如何创意这个目的,不断地尝试,属于问题引导下的人工智能学习方法。
D
随堂检测
3
一、正确区分符号主义、联结主义和行为主义
1.以下为演绎三段论推理的过程:
所有有羽毛的动物都是鸟类(大前提);某动物有羽毛(小前提);该动物是鸟类。
采用上述方式研究并实现人工智能的方法称为__________。
2.基于深度学习的人工智能技术建立神经网络模型,实现对动作视频中人体关节点的计算机自动识别,对于滑冰与滑雪运动员的动作捕捉与技术分析,既能精准到具体细节,又能快速反馈分析结果。人工智能技术助力运动员主要基于的方法是__________。
符号主义
联结主义
3.“扫地机器人”在运动中与周边环境进行不断的碰撞、避让,经过一段时间的交互学习,最终获悉环境全貌,从而提升自身智能水平而自如地执行清扫任务,采用这种方式研究并实现是__________人工智能在现实生活中的应用。
4.“自学成才”的强化学习机制,属于__________的人工智能。
5.深度学习模型在模拟人类大脑处理数据,逐层抽象对原始数据进行学习的过程中用到了人工神经网络的信息处理机制,是__________的典型代表。
6.__________ 被称为控制论学派,认为智能体可以在与环境的交互中不断学习。
7.通过模拟人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理,是__________
流派。
行为主义
行为主义
联结主义
行为主义
联结主义
8.用“三段论”方法实现人工智能,例如“所有的金属都能导电,铁是金属,所以铁能导电”;大前提:所有的金属都能导电;小前提:铁是金属;结论:所以,铁能导电,这是__________流派。
9.在__________人工智能中,智能行为就是对符号的推理和运算。
10.__________ 人工智能方法认为,智能体在与环境的交互中不断学习,从而提升智能水平。
11.专家系统是__________典型代表。
12.__________ 认为人工智能源于数理逻辑和推理。
13.__________ 人工智能是一种基于数据驱动的方法。
14.AlphaGoZero不依赖人类棋手数据而在自我博弈中不断提升棋力是__________的体现。
行为主义
符号主义
行为主义
符号主义
符号主义
联结主义
行为主义
二、判断下列关于人工智能的说法,正确的打√,错误的打×
1.图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法( )
2.人工智能技术对经济发展、社会进步都有巨大的推动作用( )
3.知识的精确化编码是阻碍符号主义人工智能发展的一个瓶颈问题( )
4.人工智能的开发和应用要遵守法律法规( )
5.人工智能是以机器为载体,模仿、延伸和拓展人类智能,是一门多学科广泛交叉的科学( )
6.人工智能技术推动人类社会进步的同时,不可能威胁人类安全( )
7.人工智能的发展在就业、安全、伦理等方面可能会带来新的挑战( )
√
√
√
√
√
×
√
8.随着人工智能技术的发展,某些领域中的工人会被取代 ( )
9.人工智能作为单一的前沿技术,无法与实体经济相结合来推动产业的转型升级( )
10.利用人工智能技术,可以对整个城市的全局进行实时分析,自动调配公共资源( )
11.1956年,人工智能研讨会的召开,标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生( )
12.人工智能的成本较高,对生产和服务业等劳动密集型领域造成的冲击较小( )
13.人工智能促进经济发展,不会对劳动力市场产生影响( )
√
×
√
√
×
×
14.人工智能目前已经具备像人类一样的意识、情绪,像人类一样思考 ( )
15.在混合增强智能中,机器智能是智能回路的总开关( )
16.人工智能技术自古就有( )
17.从长期来看,人工智能带来的就业大于失业( )
18.智能机器替代了很多工作岗位,应该限制发展人工智能( )
19.人类应该改变自己的思维和工作方式,适应人工智能的发展( )
20.专家系统包含手工构造知识库和推理引擎两个部分,其中DENDRAL是第一个专家系统( )
×
×
×
√
×
√
√
4
巩固与提升
基础巩固
能力提升
A.在符号主义人工智能中,智能行为就是对符号的推理和运算
B.目前性能表现优越的深度学习是行为主义方法的典型代表
C.智能扫地机器人是在不断地试错学习中提升自己的智能水平
D.人工智能技术推动人类社会进步的同时,也可能威胁人类安全
B
解析　本题考查人工智能的相关知识点。B选项中深度学习是联结主义方法的典型代表。
2.下列关于人工智能说法正确的是 (　　)
A.人工智能是一门只涉及计算机单一学科的前沿科学
B.符号主义人工智能一种是基于数据驱动的方法
C.深度学习是对原始数据所蕴含的特征模式进行学习的算法模型
D.混合增强智能已经可以排除人的作用
C
解析　A选项人工智能是跨学科。B选项联结主义基于数据驱动。D选项混合还需人类的干预。
A.图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法
B.联结主义通过“交互-反馈”角度来刻画智能行为
C.小区门禁系统的车牌识别运用了人工智能技术
D.电商平台人工智能客服和人类客服一起合作回答顾客问题,属于混合增强智能
B
解析　B选项联结主义通过模拟人类大脑中神经元活动来完成识别和分类等智能活动。
A.进化主义 B.仿真主义
C.联结主义 D.逻辑主义
B
解析　符号主义又称为逻辑主义,行为主义又称为进化主义。
5.演绎三段论推理的过程:所有的金属都能导电(大前提),因为铜是金属(小前提),所以铜能够导电(结论)。采用上述方式研究并实现人工智能的方法称为 (　　)
A.符号主义 B.仿真主义 C.联结主义 D.行为主义
A
解析　根据符号进行推理,属于符号主义。
6.下列关于人工智能的主要方法中,说法正确的是 (　 )
A.联结主义又称为进化主义
B.符号主义人工智能方法认为人类的语义都能被精确地描述
C.从“交互-反馈”这一角度来刻画智能行为,属于控制论学派观点
D.从数据中学习隐性知识或来指导原始数据的识别和分类,属于行为主义流派观点
C
解析　进化主义属于行为主义,符号主义人工智能方法认为智能特征原则上都可以被精确地描述,但并不是所有元素。交互—反馈属于控制论,从数据中学习隐性知识或来指导原始数据的识别和分类,属于深度学习。
7.图灵测试主要进行的操作是 (　　)
A.人类智能 B.人类思考
C.机器动作 D.机器智能
D
解析　图灵测试主要为了测试机器是否具有智能。
8.专家系统是一个智能软件系统,完成其工作主要处理的过程是 (　　)
A.思考 B.递归
C.推理 D.回溯
C
解析　专家系统包括知识库和推理系统。
A.现代计算机的理论模型是图灵机
B.原始递归函数不能完成图灵机的计算任务
C.“图灵奖”名字的得来与图灵机的发明者有关
D.图灵机不是计算机,而是一个理论上的计算模型
B
解析　三种计算机制被相继提出,它们分别是原始递归函数(Godel-Herbrand,1934)、lambda演算(Church Kleene,1932—1934)和图灵机(阿兰·图灵,1937)。已经证明,这三种计算机制在性能上是等效的,即任何一种计算机制所能完成的计算任务均可被其他两种计算机制同样完成;另一方面,如果某一种任务不能被某一计算机制完成,也不能被其他两种计算机制完成。
A.模拟人脑的全部智能
B.辅助医生进行病情诊断
C.提供网络购物的语音客服
D.识别手写的文字
A
解析　本题考查人工智能相关知识。人工智能可以模拟人脑的部分功能,但不是全部,比如人类的情感、自主意识,所以选A。辅助医生进行病情诊断涉及人工智能的图像识别。提供网络购物的语音客服涉及人工智能的语音识别。识别手写的文字涉及人工智能的OCR字符识别。
A.人工智能就是机器学习
B.深度学习只是人工智能中的一个方向
C.人工智能发展受到大数据的驱动较多
D.提升计算机处理数据的能力是推进人工智能方法之一
A
解析　人工智能是一门综合学科,机器学习只是其中一个内容。
12.现在的科技十分发达,警察破案大多数是通过指纹系统来辨认真凶,这是运用人工智能技术的 (　　)
A.自然语言系统 B.机器学习
C.专家系统 D.人类感官模拟
D
解析　手掌及手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸凹不平产生的纹路会形成各种各样的图案,通过一个人的指纹和预先保存的指纹进行比较,就可以验证该人真实身份。因此这种技术是模拟人的感官,答案为D。
C
13.最早提出人工智能的含义,并且同时提出一个机器智能的测试模型的科学家是
(　　)
A.明斯基 B.扎德
C.图灵 D.冯·诺依曼
解析　最早提出人工智能的含义,并且同时提出一个机器智能的测试模型的科学家是图灵,因此答案为C。
14.下列关于人工智能的说法,正确的是 (　　)
A.人工智能处理数据都采用分治思想
B.神经网络解决分类问题不需要训练数据
C.图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法
D.“专家系统”是一种典型的基于数据驱动的人工智能方法
C
15.下列关于人工智能的说法,正确的是 (　　)
①通过模拟人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理,是“联结主义”流派
②用“三段论”的方法实现的人工智能,例如“所有的金属都能导电,铁是金属,所以铁能导电”;大前提:所有的金属都能导电;小前提:铁是金属;结论:所以,铁能导电,这是“行为主义”流派
③图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法
④深度学习模型在模拟人类大脑处理数据,逐层抽象对原始数据进行学习的过程中用到了人工神经网络的信息处理机制
⑤跨领域人工智能需要从特殊技能到泛化技能,从单一知识到多源知识、从易到难,研究难度较大
⑥人工智能的成本较高,对生产和服务业等劳动密集型领域造成的冲击较小
A.③④⑤⑥ B.②③④⑤
C.①③④⑤ D.①②④⑤
C
　　AI医学影像辅助诊断系统在人类的正确结论(标签)参与下,深度学习了68万张肺部CT影像资料,并辅助医生诊断了约11000人次的CT影像资料,诊断准确率达94%,实现胸部CT的智能辅助诊断及辅检服务。该人工智能的学习示意图如下:
16.根据阅读材料,下列说法正确的是 (　　)
A.CT影像资料图片不是数据
B.该系统的输出结果只能是图片
C.材料中的“94%”表示的信息是该系统的诊断准确率
D.该系统对68万张与11000张CT影像资料的学习效果肯定一样
C
17.下列关于人工智能的说法正确的是 (　　)
A.该系统可以完全替代医生在胸部CT方面的诊断
B.增加训练数据可以提高该人工智能系统的诊断准确率
C.该系统中的人工智能技术是符号主义方法的典型代表
D.有人类“正确结论(标签)”的参与下,该系统肯定能完全消除误差
B课时1　人工智能的概念与发展
课时目标
1.理解人工智能的概念，了解人工智能涉及的知识领域以及主要方法。2.了解人工智能的发展历史。
一、人工智能简称________ ，人工智能作为一门________________________，主要方法有________主义、________主义和________主义三种。
人工智能的方法 概念 人工智能学习方法 典型例子
符号主义 又称逻辑主义、心理学派或计算机学派认为学习或者其他的智能特征原则上均可以被符号精确地描述,从而被机器仿真,智能行为就是对符号的推理和运算 以符号主义表达与推理为代表的人工智能符号主义包含知识库和推理引擎两个部分。它先要将所有知识以逻辑形式表达,然后依靠推理引擎,去验证命题或谓语正确与否,或者学习推导出新规则、新知识 ①专家系统(第一个:DENDRAL)②三段论:所有的鸟都会飞(大前提);鸵鸟是鸟(小前提);鸵鸟会飞③“深蓝”
联结主义 又称仿生学派或生理学派,通过模拟人类大脑中神经元活动来完成识别和分类等智能活动 数据驱动的人工智能方法深度学习是典型的数据驱动的人工智能方法,能够让计算机从数据本身进行知识学习。最常用的深度学习是模拟人类大脑处理数据的机制,逐层抽象对原始数据进行学习 如以多层神经网络为核心的学习算法
行为主义 又称进化主义或控制论学派,认为智能体可以在与环境的交互中不断学习,从而提升自己的智能水平 问题引导下的人工智能学习方法在问题引导下开展试错学习,在学习过程中不断尝试各种解决问题的可能途径,然后根据结果反馈来调整相应的学习方法。这种强化学习体现一种自我学习的能力,即从过去的经验中不断学习,提升能力 如:扫地机器人
总结：
①符号主义的智能行为就是对符号的推理和运算。
②联结主义需要从海量数据出发，学习神经网络中成千上万的神经元之间的关联关系，这些关联关系通过神经元之间的链接权重来刻画。
③行为主义认为智能体可以在与环境的交互中不断学习，从而提升自己的智能
水平。
人工智能与人类智能的区别
机器为载体所实现的人工智能与人类智能的不同之处：人工智能有的应用只能从行为结果上来模仿、替代人类活动，有的虽然有学习能力，但也必须在确定的、知识和信息必须完全的、特定而封闭化的环境中才能有用武之地，综合来说，目前还无法真正像人类一样思考，还不具备意识、情绪、情感等等。
例1 人工智能技术可以实现某些脑力劳动的机械化，其目的是让机器能够(　　)
A.具有人类智能
B.和人一样工作
C.完全代替人的大脑
D.模拟、延伸和扩展人的智能
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
变式训练1 下列不属于人工智能的研究领域的是(　　)
A.自动定理证明 B.模式识别
C.机器视觉 D.编译原理
变式训练2 下列不属于人工智能的特征是(　)
A.感知能力 B.学习能力
C.记忆思维能力 D.自适应能力
例2 有如下推理过程：凡人都会死(大前提)和“苏格拉底是人”小前提，推导出“苏格拉底会死(结论)”，这种人工智能表示方法属于(　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
变式训练3　启发式程序证明了38条数学定理，表明了可以应用计算机研究人的思维过程，这种人工智能表示方法属于(　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
例3 采用仿真、模拟和借鉴大脑神经系统结构和信息处理过程的装置、模型来进行人工智能研究，这种人工智能表示方法属于(　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.机会主义
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
变式训练4　深度学习可以基于多层神经元的自编码神经网络，可以逐层提取特征，这种人工智能表示方法属于(　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
例4 用数据或以往的经验，以此优化计算机程序的性能标准，提出该理论的流派属于(　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
变式训练5　数据挖掘是指从大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息和知识过程，这种人工智能表示方法属于(　　)
A.符号主义 B.联结主义
C.行为主义 D.仿真主义
例5 下列关于人工智能发展，说法正确的是(　　)
A.图灵测试主要判断机器是否具有人类智能
B.图灵测试实验的提出，意味着人工智能学科正式诞生
C.强化学习的人工智能发展离不开大数据的支撑
D.符号主义人工智能能精确地描述任意人类的知识
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
变式训练6 提取一段语音中的主要特征，在声学模型中进行模式匹配，得到概率最高的文本，以下说法不正确的是(　　)
A.这是一种以符号主义表达与推理为代表的人工智能
B.这属于数据驱动的人工智能方法
C.该项人工智能建立在大数据支撑的基础上
D.该项技术的实现往往要依赖于深度神经网络
变式训练7 下列有关专家系统的说法，错误的是(　　)
A.专家系统属于基于规则学习的人工智能
B.专家系统属于行为主义人工智能方法
C.专家系统依靠知识库和推理引擎去验证命题正确与否
D.专家系统对知识库中不存在的知识，也能作出相应的决策
例6 将一个送餐机器人放入一个餐厅，其事先并不知道餐厅中桌椅的摆放形式。于是，送餐机器人在运动中不断从环境中学习，如墙壁挡路则避让、桌椅空隙过窄难以通过则后退等，经过一段时间的交互，送餐机器人就通过学习获悉了餐厅环境的全貌，从而提升自身智能水平而自如地执行送餐任务。以上实现人工智能的主要方法是(　　)
A.行为主义 B.联结主义
C.神经网络 D.符号主义
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
变式训练8　诗词创作系统能够智能创意的原因是：学习数据产生的规律，然后基于这个规律来合成新的数据，该系统所用的人工智能学习方法是(　)
A.智能测试 B.符号主义表达与推理
C.数据驱动 D.问题引导
一、正确区分符号主义、联结主义和行为主义
1.以下为演绎三段论推理的过程：
所有有羽毛的动物都是鸟类(大前提)；某动物有羽毛(小前提)；该动物是鸟类。
采用上述方式研究并实现人工智能的方法称为____________。
2.基于深度学习的人工智能技术建立神经网络模型，实现对动作视频中人体关节点的计算机自动识别，对于滑冰与滑雪运动员的动作捕捉与技术分析，既能精准到具体细节，又能快速反馈分析结果。人工智能技术助力运动员主要基于的方法是________________________________________________________。
3.“扫地机器人”在运动中与周边环境进行不断的碰撞、避让，经过一段时间的交互学习，最终获悉环境全貌，从而提升自身智能水平而自如地执行清扫任务，采用这种方式研究并实现是____________人工智能在现实生活中的应用。
4.“自学成才”的强化学习机制，属于______________的人工智能。
5.深度学习模型在模拟人类大脑处理数据，逐层抽象对原始数据进行学习的过程中用到了人工神经网络的信息处理机制，是________________________的典型
代表。
6.____________被称为控制论学派，认为智能体可以在与环境的交互中不断学习。
7.通过模拟人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理，是____________流派。
8.用“三段论”方法实现人工智能，例如“所有的金属都能导电，铁是金属，所以铁能导电”；大前提：所有的金属都能导电；小前提：铁是金属；结论：所以，铁能导电，这是____________流派。
9.在____________人工智能中，智能行为就是对符号的推理和运算。
10.____________人工智能方法认为，智能体在与环境的交互中不断学习，从而提升智能水平。
11.专家系统是____________典型代表。
12.________________认为人工智能源于数理逻辑和推理。
13.________________人工智能是一种基于数据驱动的方法。
14.AlphaGoZero不依赖人类棋手数据而在自我博弈中不断提升棋力是____________的体现。
二、判断下列关于人工智能的说法，正确的打√，错误的打×
1.图灵测试是测试机器是否具有智能的一种方法(　　)
2.人工智能技术对经济发展、社会进步都有巨大的推动作用(　　)
3.知识的精确化编码是阻碍符号主义人工智能发展的一个瓶颈问题(　　)
4.人工智能的开发和应用要遵守法律法规(　　)
5.人工智能是以机器为载体，模仿、延伸和拓展人类智能，是一门多学科广泛交叉的科学(　　)
6.人工智能技术推动人类社会进步的同时，不可能威胁人类安全(　　)
7.人工智能的发展在就业、安全、伦理等方面可能会带来新的挑战(　　)
8.随着人工智能技术的发展，某些领域中的工人会被取代(　　)
9.人工智能作为单一的前沿技术，无法与实体经济相结合来推动产业的转型升级(　　)
10.利用人工智能技术，可以对整个城市的全局进行实时分析，自动调配公共资源(　　)
11.1956年，人工智能研讨会的召开，标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生(　　)
12.人工智能的成本较高，对生产和服务业等劳动密集型领域造成的冲击较小(　　)
13.人工智能促进经济发展，不会对劳动力市场产生影响(　　)
14.人工智能目前已经具备像人类一样的意识、情绪，像人类一样思考(　　)
15.在混合增强智能中，机器智能是智能回路的总开关(　　)
16.人工智能技术自古就有(　　)
17.从长期来看，人工智能带来的就业大于失业(　　)
18.智能机器替代了很多工作岗位，应该限制发展人工智能(　　)
19.人类应该改变自己的思维和工作方式，适应人工智能的发展(　　)
20.专家系统包含手工构造知识库和推理引擎两个部分，其中DENDRAL是第一个专家系统(　　)

展开更多......

收起↑