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(共31张PPT)
人工智能初步
项目八
项目导读
近些年来，人工智能新技术不断得到应用，极大地方便了人们的生活和工作。
信息技术：基础模块（下册）
知识框架
近些年来，人工智能新技术不断得到应用，极大地方便了人们的生活和工作。
信息技术：基础模块（下册）
任务二
了解机器人
任务描述
机器人不仅仅是指有形体的机器人，客服程序也是一种智能机器人。例如，我们在京东购物时通常会先咨询客服，如果没有特别要求人工客服，系统一般会使用京东智能客服与我们沟通。调研哪些商务平台应用了智能客服，并对比这些智能客服的客户友好程度，有哪些需要改进的地方，填写表 8-2。
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任务提示
智能客服的出现大幅度降低了人工劳动强度，也降低了排队等候的时间。对于客户来说，智能客服可以提供一些简单问题的回答，但是对于一些比较专业或者必须由人来回答的问题，就必须询问人工客服。
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任务完成
浏览不同商务平台，体验各个平台智能客服的方便程度，比较各个平台智能客服的客户友好程度，思考是否存在需要改进的地方。
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必备知识
一、机器人基础知识
1. 机器人的定义
在科技界，科学家会给每一个科技术语明确的定义，但是机器人的定义仍然是仁者见仁、智者见智，没有统一的说法，其原因之一就是机器人还在不断发展，新的功能还在不断涌现，领域还在不断扩展。
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给机器人拟定一个合适的、能让大家普遍接受的定义是比较困难的。
必备知识
关于机器人的定义，国际上主要有以下几种：
（1）《牛津简明英语词典》中的定义：机器人是貌似人的自动机，具有智力并且顺从于人，但不具备人格的机器。
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这一定义并不完全准确，因为还没有与人类相似的机器人在运行，这只是理想的机器人。
必备知识
（2）美国机器人工业协会（Robotic Industries Association，RIA）的定义：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
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这一定义实用得多，但是不够全面，因为它指的是工业机器人。
必备知识
（3）日本工业机器人协会的定义：机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。
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①工业机器人是一种能够执行与人体上肢类似动作的多功能机器。这是对工业机器人的一个较为广义的定义。
②智能机器人是一种具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器。
必备知识
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（4）美国国家标准与技术研究院的定义：机器人是一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置。这也是一种比较广义的工业机器人定义。
（5）国际标准化组织的定义：机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务。
（6）我国对机器人的定义：机器人是一种自动化的机器，具备一些与人或生物相
似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活
性的自动化机器。
必备知识
2. 机器人的特征
（1）通用性。机器人的通用性取决于其几何特性和机械能力。通用性指的是能执行不同的功能和完成多样的简单任务的实际能力。
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（2）适应性。机器人的适应性是指对环境的自适应能力，即所设计的机器人能够
自我执行未经完全指定的任务，而不管任务执行过程中发生的没有预计的环境变化。
必备知识
3. 机器人的分类
关于机器人的分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。机器人的一般分类见表 8-3。
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必备知识
我国机器人专家将机器人分为工业机器人和特种机器人两大类。工业机器人是指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。特种机器人是指除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人等。
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必备知识
二、机器人的发展和应用
1. 机器人的发展
（1）机器人的起源。“机器人”是 20 世纪 20 年代出现的存在于多种语言和文字的新名词，它体现了人类长期以来的一种梦想，即创造出一种像人一样的机器或人造人，以便能够代替人去进行各种工作。
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直到 50 多年前，“机器人”才作为专业术语加以引用，然而机器人的概念在人类的想象中已存在 3000 多年了。早在我国西周时代，就流传有关巧匠偃师献给周穆王一个歌舞机器人的故事。春秋战国后期，我国著名的鲁班在机械方面创造颇多。
必备知识
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进入近代时期，人类关于发明各种机械工具和动力机器协助以至代替人们从事各种体力劳动的意愿更加强烈。
1738 年，法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还能进食和排泄。
机器也给科学计算带来极大的便利。
（2）自动机械时期。
必备知识
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（3）现实服务时期。
20 世纪初期，机器人已躁动于人类社会和经济的母胎之中，人们带有几分不安地期待着它的诞生。他们不知道即将问世的机器人将是个宠儿，还是个怪物。1921 年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻情节剧《罗素姆的万能机器人》中第一次提出了“机器人”这个名词，其被当成机器人的起源。在斯洛伐克语中，robota 为“奴隶”或“劳役”的意思。
必备知识
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针对人类社会对即将问世的机器人的不安，美国著名科学幻想小说家阿西莫夫于1950 年在他的小说《我是机器人》中提出了有名的“机器人三守则”：
（1）机器人必须不危害人类，也不允许它眼看人类受害而袖手旁观。
（2）机器人必须绝对服从于人类，除非这种服从有害于人类。
（3）机器人必须保护自身不受伤害，除非为了保护人类或人类命令它做出牺牲。
必备知识
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总体来看，机器人的发展经历了三代：
（1）第一代机器人是遥控操作的机器，其工作方式是人通过遥控设备对机器进行指挥，而机器本身并不能独自控制运动。
（2）第二代机器人是通过程序控制，可以自动重复完成某种方式的操作。
（3）第三代机器人称为智能机器人，是一种利用各种传感器和测量器等来获取环境信息，然后基于智能技术进行识别、理解和推理，并做出规划决策，同时能够自主行动实现预定目标的高级机器人。
必备知识
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总体来看，机器人的发展经历了三代：
（1）第一代机器人是遥控操作的机器，其工作方式是人通过遥控设备对机器进行指挥，而机器本身并不能独自控制运动。
（2）第二代机器人是通过程序控制，可以自动重复完成某种方式的操作。
（3）第三代机器人称为智能机器人，是一种利用各种传感器和测量器等来获取环境信息，然后基于智能技术进行识别、理解和推理，并做出规划决策，同时能够自主行动实现预定目标的高级机器人。
必备知识
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2. 机器人的应用
（1）工业机器人。制造工业机器人的目的主要在于减少人们的工作量和提高产品质量。与传统的机器相比它有两大优点：生产过程几乎完全自动化和生产设备具有高适应能力。现在工业机器人主要应用于汽车工业、机电工业、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其他重型工业和轻工业部门。
必备知识
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（2）探索机器人。机器人在探索领域的应用，即在恶劣或不适于人类工作的环境中执行任务。主要有两种探索机器人：自主机器人和遥控机器人。自主机器人一直是人类的研究难题，很多专家在研究机器人自主化。
必备知识
信息技术：基础模块（下册）
（3）服务机器人。服务机器人用来为病人看病、护理病人和协助病残人员康复，它能够极大地改善伤残疾病人员的状态，以及改善瘫痪者和被截肢者的生活条件。
必备知识
信息技术：基础模块（下册）
服务机器人已经应用于下列几个方面：
①诊断机器人。诊断机器人即配备有医疗诊断专家系统的机器人。
②护理机器人。护理机器人是一些具有丰富护理经验的机器人护士或护师。
③伤残瘫痪康复机器人。伤残瘫痪康复机器人包括假肢、矫形以及遥控等技术。
④家用机器人。家用机器人已经开始进入家庭和办公室。
⑤娱乐机器人。娱乐机器人包括文娱歌舞和体育机器人。
⑥医疗手术机器人。医疗手术机器人近几年有很大突破。
必备知识
信息技术：基础模块（下册）
①地面军用机器人。
②海洋军用机器人。
③空间军用机器人。
（4）军事机器人。
实践体验
信息技术：基础模块（下册）
（1）组织学生到汽车安装车间观看机器人组装汽车的场面，让学生感受机器人的强大能力。
（2）体验中国建设银行手机银行客户端的智能语音助理服务。
项目思政
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本项目主要对人工智能基础进行了简单的介绍，能够使学生了解人工智能的发展和应用以及人工智能对人类社会的影响，并对机器人及机器人的发展和应用有基本的认识。
2016 年，人工智能 AlphaGO 在围棋比赛中战胜世界顶尖棋手，这是人工智能发展史上一个重要的里程碑，蕴含了吴恩达、李飞飞、贾扬青等顶尖人工智能科学家的努力和付出，他们就像尝百草的神农，成为时代的先行者、技术的缔造者。
项目思政
信息技术：基础模块（下册）
2016 年，图灵奖获得者姚期智院士主动放弃外国国籍成为中国公民，加入中国科学院信息技术科学部，并且先后成立“清华学堂计算科学实验班”（姚班）和“清华学堂人工智能班”（智班），致力于培养与美国麻省理工学院、普林斯顿大学等世界一流高校本科生具有同等甚至更高竞争力的领跑国际的新一代信息技术人才。2019 年，5G 时代的来临让华为后来者居上，3 147 项的 5G 标准专利，让华为在 5G 领域一骑绝尘，而从这一刻起，世界的格局彻底发生了变化，互联网产业也开始逐渐向我国倾斜。
项目测试
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一、选择题
1. AI 是（ ）的英文缩写。
A. automatic intelligence B. artifi cal intelligence
C. automatic information D. artifi cal information
2. 人工智能可以在（ ）范围内应用。（多选）
A. 制造 B. 农业 C. 医疗 D. 教育
3. 下列应用中，没有运用人工智能的是（ ）。
A. 使用翻译软件进行中英互译
B. 使用扫描仪对杂志封面进行扫描
C. 使用语音输入法进行文字录入
D. 使用 OCR 对图片文件中的文字进行识别
项目测试
信息技术：基础模块（下册）
4. 人工智能目的是让机器能够（ ）。
A. 具有完全的智能 B. 和人脑一样思考
C. 完全取代人 D. 模拟、延伸和拓展人的智能
5. 我国机器人专家将机器人分为（ ）两类。
A. 特殊机器人、特种机器人 B. 工业机器人、艺术机器人
C. 特种机器人、艺术机器人 D. 特种机器人、工业机器人

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