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(共49张PPT)
第十三课 初探人工智能
粤教版九年级
内容总览
学习目标
01
案例导入
02
什么是人工智能
03
人工智能的发展历程
04
人工智能的热门研究内容
05
拓展延伸
06
目录
07
08
课堂总结
课后作业
教学目标
1、了解人工智能的由来及其发展历程。
2、学习人工智能包含的技术。
3、探索人工智能在生活中的应用及其影响。
案例导入
未来某天的清晨，李鸣一醒来，智能伴侣小智 (服务机器人) 立即就感知到李鸣醒了，便开始忙活起来: 先是播放李鸣喜欢听的音乐，接着通知窗帘打开，然后根据李鸣的身体状况，打开自动烹饪机快速准备好适合李鸣的营养美味早餐并摆上餐桌。早餐后，李鸣坐上小智约来的无人车来到学校。教室墙上投影出 AI 助教通过网络与李鸣所在的跨国机器人制作小组讨论下一步的工作安排。根据讨论结果，李鸣从网上选购了需要的机器人零件，很快，无人机将货物送到了实验室门口，人脸认证后，李鸣拿到了预订的零件并开始了新型机器人的研究......人工智能正迈开大步进入我们的生活，你准备好了吗
新知导入
人工智能是科学家最伟大的梦想之一。今天，人工智能已经逐步融入我们的现实生活中。如：城市智能交通指挥系统、无人超市、无人公共汽车等让智慧城市成为现实，人脸识别、指纹识别、语音控制、自动导航、自动翻译等各种应用，以及各个行业使用的机器人，等等。这些都离不开人工智能的功劳。人工智能的发展经历了很多低谷，是科学家们的坚定信念和不懈努力让我们拥有了今天越来越智能的社会。
新知讲解
(1)什么是人工智能 人工智能是如何发展起来的 人工智能主要研究什么
(2)什么是机器人 机器人应用在哪些领域
（3）生活中你们接触过哪些人工智能产品或者听说过哪些人工智能？
课前思考
新知讲解
一、什么是人工智能
究竟什么是人工智能呢？这需要从我们人类的智能说起。所谓人类智能最简单的解释就是人的智慧和能力，表现在能看、能说、能思考、能学习和能行动等方面，具体来说，就是我们通过眼睛、耳朵、触觉等来感知周围的世界，并在智慧的大脑中将这些感知的信息进行加工处理和分析，大脑经过思考、判断和决策，指挥身体行动。
新知讲解
人工智能: Artificial Intelligence，简称AI。
人工智能是计算机学科的一个分支，是研究计算机模拟人的某些感知能力、思维过程和智能行为 (如学习、推理、思考、规划等)的学科。
新知讲解
思考交流
人的智慧和能力是生下来就有的吗？试从人的出生、成长过程说说人的智慧和能力是怎样形成的，哪些是先天具有的，哪些是后天获得的。如果让你模拟人的智能，你会怎样做？
新知讲解
人的智慧和能力并非生下来就有的，它们是通过后天的学习和经验积累逐渐形成的。
在人的出生和成长过程中，先天具有的能力包括基本的感官能力和一些基本的认知能力，例如视觉、听觉、触觉等。这些能力是人类基因遗传和生理发展的结果。然而，大部分的智慧和能力都是后天获得的。在人的成长过程中，通过教育、培训和实践，人们逐渐学习并掌握了各种知识和技能。例如，语言能力、数学能力、社交技能、艺术技能等。
新知讲解
如果让我模拟人的智能，我会从以下几个方面入手：
1.建立一个能够处理各种感官输入的系统，包括视觉、听觉、触觉等。
2. 开发一个能够理解人类语言的系统，以便与人类进行交流。
3. 设计一个能够学习并掌握各种知识和技能的系统，通过不断的学习和练习，提高智能水平。
4. 构建一个能够进行推理和判断的系统，以便在复杂的情况下做出明智的决策。
5. 最后，整合到一个完整的智能系统中。
新知讲解
人工智能并没有统一和严格的定义，一般来说，它研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统。它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。简单来说，人工智能是研究如何让机器人具有像人一样的智能。
新知讲解
怎样判断机器是否具备了智能呢？计算机科学之父、人工智能先驱艾伦·图灵提出了一个方法，这就是著名的图灵测试。
新知讲解
什么是图灵测试？它是如何运作的？
新知讲解
新知讲解
二、人工智能的发展历程
新知讲解
新知讲解
拓展延伸
人工智能发展历程
在人工智能早期研究阶段,计算机在使用推理和搜索解决特定问题求解领域取得了较大发展。大家都认为,赋予计算机系统逻辑推理能力是最重要的,最有代表性的就是西蒙和纽厄尔做的自动定理证明系统,让计算机可以自动证明数学定理。在此期间研制出的一个具有自主学习功能的跳棋程序,可以在比赛中不断总结经验提高棋艺,几年后击败了州跳棋冠军。此后,还制作出第一个字符识别程序。但是后来慢慢发现，光有逻辑推理能力是不够的,因为就算是数学家，他也需要有很多知识,否则的话也证明不出定理来。
拓展延伸
人工智能发展历程
科学家们另辟蹊径,开辟了新的研究领域——专家系统,开始思考怎么样把人类的知识总结出来,交给计算机系统。世界第一个成功的专家系统 DENDRAL可以根据质谱仪推断物质的分子结构，应用了此技术的各个领域专家系统，不少能够达到甚至超过同领域人类专家的水平,产生了巨大的社会效益和经济效益,但是要把人类知识总结出来交给计算机,输入工作费时费力,人工智能研究再次陷入低谷。
人工智能专家们再次思考,能否不用填鸭式教育的专家系统,而让机器像孩子一样自己学习 机器学习就是计算机模拟人的学习过程,让机器从大量的数据中自动学习经验和规律,以获得某种性能的提升。20 世纪 90年代搜索引擎诞生后,互联网迅速普及,为需要运用海量数据的机器学习提供了可能。
拓展延伸
人工智能发展历程
自此，机器学习广泛应用在自然语言处理、图像识别、语音识别等领域。今天的社会，机器学习可以说是无处不在了,不管是互联网搜索、生物特征识别、汽车自动驾驶,还是火星机器人,甚至军事决策助手,等等,基本上只要有数据需要分析,可能都会用到机器学习。
今天的计算机的计算能力获得极大的提高,同时,伴随着互联网、传感器技术的发展,可以很方便地获取大量数据。这个时候,深度学习应时而兴。深度学习是机器学习的一种重要方法,起源于早期人工神经网络模型，但是由于过于复杂,需要强大的计算能力和大量数据,研究一度陷入沉寂。
拓展延伸
人工智能发展历程
真正的爆发是在2012年,在全球最著名的 ImageNet 大规模图像识别挑战赛中,被誉为深度学习之父的多伦多大学 Hinton 教授的学生通过深度学习方式,将图像识别错误率降低到 15.3%,远超当时的第二名,表现了深度学习的惊人能力,引爆了这一次人工智能的热潮。目前,人工智能在图像识别、语音识别、棋类等方面的深度学习上已经表现出超过人或者接近人的水平。
探究实践
(1)华裔女科学家李飞飞在极度困难的情况下坚持研究，终于建立了全球最大的图像识别数据库 ImageNet，为机器学习和深度学习的突破做出了极大贡献。试了解人工智能领域有哪些杰出学家，他们有什么精彩故事 以小组为单位，通过网络、图书馆、访问专业人士等多种方式收集资料，汇总你们的发现，分享你们的感悟。
探究实践
人工智能领域的杰出学家
涂序彦：涂序彦是我国人工智能领域的学术带头人和开拓者。他率先研究“智能控制”，发展“智能控制”新方法。1976年涂序彦在国内率先开展了智能控制的研究，1977年发表了“智能控制”国内首篇论文。他对智能科学理论的创建、智能科学教育的创新以及智能科学发展的推动做出了突出贡献。
赫伯特·亚历山大·西蒙：西蒙是一位美国计算机科学家、心理学家和人工智能领域的先驱。他提出了“物理符号系统假说”（Physical Symbol System Hypothesis，PSSH），这是人工智能领域的一个基本理论。西蒙和合作者艾伦·纽威尔一起，在人工智能、认知心理学和表处理方面做出了基本贡献。
探究实践
(2)电脑能对同学们的英语听说训练进行自动批改并生成分析报告:手机能将语音转换成文字:停车场入口装置能自动识别车牌: AlphaGo 打败了所有围棋国际大师......你知道它们应用了人工智能哪方面的研究成果吗 与小组同学一起收集相关资料并分享你们的收获吧。
探究实践
这些应用都主要涉及到人工智能中的自然语言处理、语音识别和机器学习等方面的研究成果。
自然语言处理（NLP）是人工智能领域中的一个重要分支，它研究如何让计算机理解和处理人类语言。在这个例子中，电脑对同学们的英语听说训练进行自动批改并生成分析报告，就需要理解和处理英语口语中的语法、词汇和语义等信息。
语音识别是另一个重要的人工智能应用，它研究如何让计算机通过听声音来理解语言。在这个例子中，手机能将语音转换成文字，就需要通过语音识别技术将语音信号转换为文字信息。
探究实践
机器学习是人工智能的一个重要方法，它通过让计算机自动学习数据中的规律来提高计算机的智能。在这个例子中，Alphago打败了所有围棋国际大师，就是通过机器学习技术，让Alphago自动学习大量的围棋棋谱和比赛数据，从而提高了它的围棋水平。
总的来说，这些应用都反映了人工智能在自然语言处理、语音识别和机器学习等方向的研究成果。
新知讲解
三、人工智能的热门研究内容
新知讲解
机器人
得益于人工智能学科的快速发展，机器人也迅速发展。其发展趋势是在综合分析许多传感器获取的大量信息后，能够做出措施应对复杂的环境进行自我调节，能够以通用的、预测的方法与周围世界互动，并有着强大的自适应能力和学习能力。生活中的与多领域许多场景都运用到了机器人，这是否是一种时代的便呢？你能想到那些领域运用到了机器人？
新知讲解
制造加工行业：机器人参与制造的过程，如焊接、装配等。
仓储和物流：进行货物的搬运、存储和检索，提高物流效率。
复杂环境与特殊对象的专业清洁：机器人可以进行复杂环境和特殊对象的专业清洁工作，如核设施、太空站等。
影视娱乐拍摄与制作：机器人可以进行影视娱乐的拍摄和制作，如无人机航拍、特效制作等。
新知讲解
能源与矿产开采。
国防与军事：机器人可以用于军事领域，如无人侦察机、无人坦克等。教育：教育机器人可以辅助教学，提供个性化的学习方案。
生活服务：机器人可以进入家庭，提供清洁、安全等服务。
新知讲解
计算机视觉
计算机视觉是指让计算机通过视觉感知和理解世界的能力，实现对图像、视频等视觉数据的分析、处理、识别和理解。计算机视觉的目标是实现智能图像处理与分析，包括图像的自动标记、分类、定位、跟踪、检索、重建、增强等方面。
新知讲解
计算机视觉
计算机视觉技术已经广泛应用于多个领域，如交通、医疗、安全、娱乐、军事等，其中常用的应用包括人脸识别、自动驾驶、智能家居、虚拟现实等。在计算机视觉领域，通常需要借助图像处理、模式识别、机器学习、深度学习等相关技术，以及多种图像传感器 (如相机、激光雷达等)进行数据采集和处理，从而实现准确、有效、高效的视觉感知与理解。
探究实践
拍照除了能自动识别性别、年龄、车牌号码外，你知道计算机视觉在生活中还有哪些应用吗
探究实践
人脸识别和追踪：计算机视觉可以识别人脸，并在视频中追踪特定的人脸。这项技术广泛应用于安防监控、门禁系统、手机解锁等领域。
物体识别和分类：计算机视觉可以识别并分类图像中的物体，例如在购物应用中通过扫描商品条形码进行商品识别，或者在仓储物流中通过计算机视觉识别货物并进行分类。
探究实践
图像搜索：计算机视觉可以对图片进行搜索，例如在搜索引擎中通过上传图片来搜索相似图片，或者在购物应用中通过上传图片搜索相似商品。
自动驾驶：计算机视觉在自动驾驶汽车中发挥着重要作用，可以实现环境感知、行人识别、交通信号识别等功能，帮助汽车进行安全驾驶。
无人机航拍和导航：计算机视觉可以用于无人机航拍，通过识别和追踪目标，实现对无人机的精确控制和导航。
探究实践
视频内容分析：计算机视觉可以对视频内容进行分析，例如在体育赛事直播中进行运动员动作分析，或者在安防监控中进行异常行为分析。
虚拟现实和增强现实：计算机视觉在虚拟现实和增强现实领域发挥着重要作用，可以实现真实世界和虚拟世界的融合，为用户提供更加丰富的体验。
医疗诊断：计算机视觉可以辅助医生进行疾病诊断，例如通过分析医学影像数据，帮助医生识别肿瘤、病毒感染等。
探究实践
印刷品质量检测：计算机视觉可以自动检测印刷品的质量问题，例如检测文字识别错误、颜色偏差等。
纹理识别：计算机视觉可以识别图像中的纹理特征，广泛应用于材料科学、纺织品、艺术品等领域。
新知讲解
语音识别合成和自然语言处理
简单来说，语音识别就是将人类发出的语音转换为计算机可以识别的文本的技术。一些软件中的语音转文字功能使用的就是语音识别技术。
在语音识别与合成的基础上，自然是要实现人与计算机自由的交流。计算机如何处理、理解以及运用人类语言(如中文、英文等)，这就是自然语言处理的研究内容。
新知讲解
语音识别合成和自然语言处理
比如，当我们想把一段简单的英文对话翻译成中文时，如果没有自然语言处理技术，机器就智能直接翻译每个单词，不过翻译过后的中文也很难被人理解，但如果使用了自然语言处理技术，机器就可以更好地理解语言的意思，从而将英文翻译成我们可以理解的中文。
生活中有哪些语音识别、语音合成和自然语言处理的应用呢？尝试体验各种应用，与同学分享你的感受和发现。
新知讲解
思考交流
生活中的语音识别、语音合成和自然语言处理的应用:
语音助手：如苹果的 Siri、谷歌助手、亚马逊的 Alexa、微软的 Cortana 等，可以通过语音指令进行搜索、播放音乐、查看天气、设置提醒等功能。
智能家居控制：通过语音指令控制家居设备，如智能灯泡、智能电视、智能空调等。
车载语音识别：通过语音识别技术，实现车载导航、音乐播放、电话拨打等功能的语音控制。
电话客服：自动语音应答 (IVR) 系统可以通过语音识别技术理解用户的语音指令，进行电话客服服务。
新知讲解
生活中的语音识别、语音合成和自然语言处理的应用:
语音翻译：通过语音识别和自然语言处理技术，实现口语翻译功能，如谷歌翻译等。
语音识别输入法：通过语音识别技术，实现语音输入文字，如苹果的听写功能、搜狗输入法等。
语音识别游戏：通过语音识别技术，实现语音控制游戏，如语音指令控制角色移动、攻击等。语音识别教育：通过语音识别技术，实现口语评测、语音搜索等功能，如在线口语评测、语音问答等。
新知讲解
拓展延伸
拓展
观看电影《人工智能》并谈谈感悟
课堂总结
本次课堂，同学们了解了人工智能及其发展历程，围绕着什么是人工智能、人工智能是如何发展起来的、人工智能主要研究什么展开学习，充实理论基础，了解到什么是机器人以及机器人应用的领域。在信息化的时代背景下，人工智能这一新兴科技正在改变我们的世界并影响着我们的生活，但这仅仅只是个开始，人工智能过去的发展为我们展现了一个令人激动的前景，这个更美好的时代需要我们共同努力去创造。
板书设计
作业布置
课后和同学讨论一下人工智能对人类的利弊。
谢谢
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中小学教育资源网站
兼职招聘：
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粤教版信息技术九年级
第三单元《走进人工智能与机器人》一课时教学设计
课题 《初探人工智能》 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 九年级
教材分析 《初探人工智能》是九年级信息技术课程第三单元第一课，首先明确教学目标。在新知导入环节，联系生活实际，引出种植这一话题，激发学生学习的兴趣，然后围绕什么是人工智能、人工智能是如何发展起来的、人工智能主要研究什么展开学习。激发学生的创新思维能力。提高学生的探索精神。
学习目标 1、了解人工智能的由来及其发展历程。2、学习人工智能包含的技术。3、探索人工智能在生活中的应用及其影响。
重点 学习人工智能包含的技术。探索人工智能在生活中的应用及其影响。
难点 理解人工智能发展的原因。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 案例导入未来某天的清晨，李鸣一醒来，智能伴侣小智 (服务机器人) 立即就感知到李鸣醒了，便开始忙活起来: 先是播放李鸣喜欢听的音乐，接着通知窗帘打开，然后根据李鸣的身体状况，打开自动烹饪机快速准备好适合李鸣的营养美味早餐并摆上餐桌。早餐后，李鸣坐上小智约来的无人车来到学校。教室墙上投影出 AI 助教通过网络与李鸣所在的跨国机器人制作小组讨论下一步的工作安排。根据讨论结果，李鸣从网上选购了需要的机器人零件，很快，无人机将货物送到了实验室门口，人脸认证后，李鸣拿到了预订的零件并开始了新型机器人的研究......人工智能正迈开大步进入我们的生活，你准备好了吗 新知导入人工智能是科学家最伟大的梦想之一。今天，人工智能已经逐步融入我们的现实生活中。如：城市智能交通指挥系统、无人超市、无人公共汽车等让智慧城市成为现实，人脸识别、指纹识别、语音控制、自动导航、自动翻译等各种应用，以及各个行业使用的机器人，等等。这些都离不开人工智能的功劳。人工智能的发展经历了很多低谷，是科学家们的坚定信念和不懈努力让我们拥有了今天越来越智能的社会。板书课题:初探人工智能 通过案例导入了解人工智能 本节课通过学习人工智能及其在生活中的运用，培养学生信息时代下的基本知识意识，激发学生对人工智能的兴趣，进而促进学生对人工智能领域的探索。导入新课。
讲授新课 课前思考(1)什么是人工智能 人工智能是如何发展起来的 人工智能主要研究什么 (2)什么是机器人 机器人应用在哪些领域 （3）生活中你们接触过哪些人工智能产品或者听说过哪些人工智能？新知讲解一、什么是人工智能究竟什么是人工智能呢？这需要从我们人类的智能说起。所谓人类智能最简单的解释就是人的智慧和能力，表现在能看、能说、能思考、能学习和能行动等方面，具体来说，就是我们通过眼睛、耳朵、触觉等来感知周围的世界，并在智慧的大脑中将这些感知的信息进行加工处理和分析，大脑经过思考、判断和决策，指挥身体行动。人工智能: Artificial Intelligence，简称AI。人工智能是计算机学科的一个分支，是研究计算机模拟人的某些感知能力、思维过程和智能行为 (如学习、推理、思考、规划等)的学科。能看懂计算机视觉能思考机器学习能听懂语音识别能行动运动控制思考交流人的智慧和能力是生下来就有的吗？试从人的出生、成长过程说说人的智慧和能力是怎样形成的，哪些是先天具有的，哪些是后天获得的。如果让你模拟人的智能，你会怎样做？人的智慧和能力并非生下来就有的，它们是通过后天的学习和经验积累逐渐形成的。在人的出生和成长过程中，先天具有的能力包括基本的感官能力和一些基本的认知能力，例如视觉、听觉、触觉等。这些能力是人类基因遗传和生理发展的结果。然而，大部分的智慧和能力都是后天获得的。在人的成长过程中，通过教育、培训和实践，人们逐渐学习并掌握了各种知识和技能。例如，语言能力、数学能力、社交技能、艺术技能等。如果让我模拟人的智能，我会从以下几个方面入手：1.建立一个能够处理各种感官输入的系统，包括视觉、听觉、触觉等。2. 开发一个能够理解人类语言的系统，以便与人类进行交流。 3. 设计一个能够学习并掌握各种知识和技能的系统，通过不断的学习和练习，提高智能水平。 4. 构建一个能够进行推理和判断的系统，以便在复杂的情况下做出明智的决策。 5.最后，整合到一个完整的智能系统中。人工智能并没有统一和严格的定义，一般来说，它研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统。它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。简单来说，人工智能是研究如何让机器人具有像人一样的智能。怎样判断机器是否具备了智能呢？计算机科学之父、人工智能先驱艾伦·图灵提出了一个方法，这就是著名的图灵测试。什么是图灵测试？它是如何运作的？观看视频二、人工智能的发展历程起步发展期1956年一20世纪60年代初1956年8月，达特茅斯会议正式提出“人工智能”这一概念后，相继取得了一批令人瞩目的研究成果，如西洋跳棋程序、逻辑理论机等，掀起人工智能发展的第一个高潮。反思发展期 20世纪60年代一70年代初人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望，一些知名学者更是预言机器将在短时间内能做人所能做的一切事情。然而，接二连三的失败和预期目标的落空(例如，无法用机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等)，给人工智能的声誉造成重大伤害，使其发展走入低谷。应用发展期 20世纪70年代初一80年代中20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题，实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功，推动人工智能走入应用发展的新高潮。低迷发展期 20世纪80年代中一90年代中随着人工智能的应用规模不断扩大，专家系统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能等，成了已经暴露的各种各样的问题的牺牲品。稳定发展期 20世纪90年代中一2010年对机器学习、人工神经网络、智能机器人的研究趋向深入。智能计算 (CI) 弥补了人工智能在数学理论和计算上的不足，更新和丰富了人工智能理论框架。网络技术特别是互联网技术的发展，也加速了人工智能的创新研究，促使人工智能技术进一步走向实用化。蓬勃发展期2011年至今随着云计算、大数据、物联网等信息技术的发展，泛在感知数据和图形处理器等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展，大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”，诸如图像分类语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破，迎来爆发式增长的新高潮。2023年初ChatGPT的爆火，更是带动了AIGC的全面崛起。拓展延伸人工智能发展历程在人工智能早期研究阶段,计算机在使用推理和搜索解决特定问题求解领域取得了较大发展。大家都认为,赋予计算机系统逻辑推理能力是最重要的,最有代表性的就是西蒙和纽厄尔做的自动定理证明系统,让计算机可以自动证明数学定理。在此期间研制出的一个具有自主学习功能的跳棋程序,可以在比赛中不断总结经验提高棋艺,几年后击败了州跳棋冠军。此后,还制作出第一个字符识别程序。但是后来慢慢发现，光有逻辑推理能力是不够的,因为就算是数学家，他也需要有很多知识,否则的话也证明不出定理来。科学家们另辟蹊径,开辟了新的研究领域——专家系统,开始思考怎么样把人类的知识总结出来,交给计算机系统。世界第一个成功的专家系统 DENDRAL可以根据质谱仪推断物质的分子结构，应用了此技术的各个领域专家系统，不少能够达到甚至超过同领域人类专家的水平,产生了巨大的社会效益和经济效益,但是要把人类知识总结出来交给计算机,输入工作费时费力,人工智能研究再次陷入低谷。人工智能专家们再次思考,能否不用填鸭式教育的专家系统,而让机器像孩子一样自己学习 机器学习就是计算机模拟人的学习过程,让机器从大量的数据中自动学习经验和规律,以获得某种性能的提升。20 世纪 90年代搜索引擎诞生后,互联网迅速普及,为需要运用海量数据的机器学习提供了可能。自此，机器学习广泛应用在自然语言处理、图像识别、语音识别等领域。今天的社会，机器学习可以说是无处不在了,不管是互联网搜索、生物特征识别、汽车自动驾驶,还是火星机器人,甚至军事决策助手,等等,基本上只要有数据需要分析,可能都会用到机器学习。今天的计算机的计算能力获得极大的提高,同时,伴随着互联网、传感器技术的发展,可以很方便地获取大量数据。这个时候,深度学习应时而兴。深度学习是机器学习的一种重要方法,起源于早期人工神经网络模型，但是由于过于复杂,需要强大的计算能力和大量数据,研究一度陷入沉寂。真正的爆发是在2012年,在全球最著名的 ImageNet 大规模图像识别挑战赛中,被誉为深度学习之父的多伦多大学 Hinton 教授的学生通过深度学习方式,将图像识别错误率降低到 15.3%,远超当时的第二名,表现了深度学习的惊人能力,引爆了这一次人工智能的热潮。目前,人工智能在图像识别、语音识别、棋类等方面的深度学习上已经表现出超过人或者接近人的水平。探究实践(1)华裔女科学家李飞飞在极度困难的情况下坚持研究，终于建立了全球最大的图像识别数据库 ImageNet，为机器学习和深度学习的突破做出了极大贡献。试了解人工智能领域有哪些杰出学家，他们有什么精彩故事 以小组为单位，通过网络、图书馆、访问专业人士等多种方式收集资料，汇总你们的发现，分享你们的感悟。人工智能领域的杰出学家涂序彦：涂序彦是我国人工智能领域的学术带头人和开拓者。他率先研究“智能控制”，发展“智能控制”新方法。1976年涂序彦在国内率先开展了智能控制的研究，1977年发表了“智能控制”国内首篇论文。他对智能科学理论的创建、智能科学教育的创新以及智能科学发展的推动做出了突出贡献。赫伯特·亚历山大·西蒙：西蒙是一位美国计算机科学家、心理学家和人工智能领域的先驱。他提出了“物理符号系统假说”（Physical Symbol System Hypothesis，PSSH），这是人工智能领域的一个基本理论。西蒙和合作者艾伦·纽威尔一起，在人工智能、认知心理学和表处理方面做出了基本贡献。(2)电脑能对同学们的英语听说训练进行自动批改并生成分析报告:手机能将语音转换成文字:停车场入口装置能自动识别车牌: AlphaGo 打败了所有围棋国际大师......你知道它们应用了人工智能哪方面的研究成果吗 与小组同学一起收集相关资料并分享你们的收获吧。这些应用都主要涉及到人工智能中的自然语言处理、语音识别和机器学习等方面的研究成果。自然语言处理（NLP）是人工智能领域中的一个重要分支，它研究如何让计算机理解和处理人类语言。在这个例子中，电脑对同学们的英语听说训练进行自动批改并生成分析报告，就需要理解和处理英语口语中的语法、词汇和语义等信息。语音识别是另一个重要的人工智能应用，它研究如何让计算机通过听声音来理解语言。在这个例子中，手机能将语音转换成文字，就需要通过语音识别技术将语音信号转换为文字信息。机器学习是人工智能的一个重要方法，它通过让计算机自动学习数据中的规律来提高计算机的智能。在这个例子中，Alphago打败了所有围棋国际大师，就是通过机器学习技术，让Alphago自动学习大量的围棋棋谱和比赛数据，从而提高了它的围棋水平。总的来说，这些应用都反映了人工智能在自然语言处理、语音识别和机器学习等方向的研究成果。三、人工智能的热门研究内容1.机器人2.计算机视觉3.语音识别合成和自然语言处理机器人得益于人工智能学科的快速发展，机器人也迅速发展。其发展趋势是在综合分析许多传感器获取的大量信息后，能够做出措施应对复杂的环境进行自我调节，能够以通用的、预测的方法与周围世界互动，并有着强大的自适应能力和学习能力。生活中的与多领域许多场景都运用到了机器人，这是否是一种时代的便呢？你能想到那些领域运用到了机器人？制造加工行业：机器人参与制造的过程，如焊接、装配等。仓储和物流：进行货物的搬运、存储和检索，提高物流效率。复杂环境与特殊对象的专业清洁：机器人可以进行复杂环境和特殊对象的专业清洁工作，如核设施、太空站等。影视娱乐拍摄与制作：机器人可以进行影视娱乐的拍摄和制作，如无人机航拍、特效制作等。能源与矿产开采。国防与军事：机器人可以用于军事领域，如无人侦察机、无人坦克等。教育：教育机器人可以辅助教学，提供个性化的学习方案。生活服务：机器人可以进入家庭，提供清洁、安全等服务。计算机视觉计算机视觉是指让计算机通过视觉感知和理解世界的能力，实现对图像、视频等视觉数据的分析、处理、识别和理解。计算机视觉的目标是实现智能图像处理与分析，包括图像的自动标记、分类、定位、跟踪、检索、重建、增强等方面。计算机视觉技术已经广泛应用于多个领域，如交通、医疗、安全、娱乐、军事等，其中常用的应用包括人脸识别、自动驾驶、智能家居、虚拟现实等。在计算机视觉领域，通常需要借助图像处理、模式识别、机器学习、深度学习等相关技术，以及多种图像传感器 (如相机、激光雷达等)进行数据采集和处理，从而实现准确、有效、高效的视觉感知与理解。拍照除了能自动识别性别、年龄、车牌号码外，你知道计算机视觉在生活中还有哪些应用吗 人脸识别和追踪：计算机视觉可以识别人脸，并在视频中追踪特定的人脸。这项技术广泛应用于安防监控、门禁系统、手机解锁等领域。物体识别和分类：计算机视觉可以识别并分类图像中的物体，例如在购物应用中通过扫描商品条形码进行商品识别，或者在仓储物流中通过计算机视觉识别货物并进行分类。图像搜索：计算机视觉可以对图片进行搜索，例如在搜索引擎中通过上传图片来搜索相似图片，或者在购物应用中通过上传图片搜索相似商品。自动驾驶：计算机视觉在自动驾驶汽车中发挥着重要作用，可以实现环境感知、行人识别、交通信号识别等功能，帮助汽车进行安全驾驶。无人机航拍和导航：计算机视觉可以用于无人机航拍，通过识别和追踪目标，实现对无人机的精确控制和导航。视频内容分析：计算机视觉可以对视频内容进行分析，例如在体育赛事直播中进行运动员动作分析，或者在安防监控中进行异常行为分析。虚拟现实和增强现实：计算机视觉在虚拟现实和增强现实领域发挥着重要作用，可以实现真实世界和虚拟世界的融合，为用户提供更加丰富的体验。医疗诊断：计算机视觉可以辅助医生进行疾病诊断，例如通过分析医学影像数据，帮助医生识别肿瘤、病毒感染等。印刷品质量检测：计算机视觉可以自动检测印刷品的质量问题，例如检测文字识别错误、颜色偏差等。纹理识别：计算机视觉可以识别图像中的纹理特征，广泛应用于材料科学、纺织品、艺术品等领域。语音识别合成和自然语言处理简单来说，语音识别就是将人类发出的语音转换为计算机可以识别的文本的技术。一些软件中的语音转文字功能使用的就是语音识别技术。在语音识别与合成的基础上，自然是要实现人与计算机自由的交流。计算机如何处理、理解以及运用人类语言(如中文、英文等)，这就是自然语言处理的研究内容。比如，当我们想把一段简单的英文对话翻译成中文时，如果没有自然语言处理技术，机器就智能直接翻译每个单词，不过翻译过后的中文也很难被人理解，但如果使用了自然语言处理技术，机器就可以更好地理解语言的意思，从而将英文翻译成我们可以理解的中文。思考交流生活中有哪些语音识别、语音合成和自然语言处理的应用呢？尝试体验各种应用，与同学分享你的感受和发现。生活中的语音识别、语音合成和自然语言处理的应用:语音助手：如苹果的 Siri、谷歌助手、亚马逊的 Alexa、微软的 Cortana 等，可以通过语音指令进行搜索、播放音乐、查看天气、设置提醒等功能。智能家居控制：通过语音指令控制家居设备，如智能灯泡、智能电视、智能空调等。车载语音识别：通过语音识别技术，实现车载导航、音乐播放、电话拨打等功能的语音控制。电话客服：自动语音应答 (IVR) 系统可以通过语音识别技术理解用户的语音指令，进行电话客服服务。语音翻译：通过语音识别和自然语言处理技术，实现口语翻译功能，如谷歌翻译等。语音识别输入法：通过语音识别技术，实现语音输入文字，如苹果的听写功能、搜狗输入法等。语音识别游戏：通过语音识别技术，实现语音控制游戏，如语音指令控制角色移动、攻击等。语音识别教育：通过语音识别技术，实现口语评测、语音搜索等功能，如在线口语评测、语音问答等。拓展观看电影《人工智能》并谈谈感悟作业布置：课后和同学讨论一下人工智能对人类的利弊。 思考讨论了解什么是人工智能小组思考讨论了解如何模拟人的智能了解什么是图灵测试了解人工智能的发展历程以小组为单位完成探究了解人工智能领域的杰出学家学习人工智能中的机器人领域以及在生活中的运用学习人工智能中的计算机视觉领域以及在生活中的运用学习人工智能中的语音识别合成和自然语言处理及在生活中的运用小组思考交流拓展延伸课后讨论自行发表见解 培养活跃的思维提升想象能力增加科学常识促进思考交流能力的提升增加科技常识促进思考能力的提升增加科技常识有利于培养的思索能力，增加科技知识储备促进学习拓展知识的能力的培养积累知识结合实际，普及科技知识结合实际，普及科技知识结合实际，普及科技知识促进小组合作能力和表达能力，达到各小组相互沟通、共同学习的目的，更好的拓展学生的学习思路，提升社交能力。同时，增进对生活常识的了解，促进思考能力的提升通过电影观看思考人工智能与人类的关系促进个人对人工智能的认识，提升科技认知思维
课堂小结 本次课堂，同学们了解了人工智能及其发展历程，围绕着什么是人工智能、人工智能是如何发展起来的、人工智能主要研究什么展开学习，充实理论基础，了解到什么是机器人以及机器人应用的领域。在信息化的时代背景下，人工智能这一新兴科技正在改变我们的世界并影响着我们的生活，但这仅仅只是个开始，人工智能过去的发展为我们展现了一个令人激动的前景，这个更美好的时代需要我们共同努力去创造。 总结 总结
板书 初探人工智能1、谈一谈生活中接触过的人工智能。2、你希望有什么样的人工智能来辅助学习与生活？3、人工智能带来的便利有哪些。。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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