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(共28张PPT)
第二单元 第4课
伟大的图灵
清华版（中学）
通
1
学习目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
教学目标
（1）了解图灵的生平与其在计算机科学和人工智能领域的深远影响
（2）掌握图灵在人工智能领域的三大贡献:图灵机模型、机器智能设想和图灵测试。
02
新知导入
现在的AI能聊天、解题、画画，像有”脑子“…但70多年前，一位科学家就预言：“机器可以像人一样思考！”他叫艾伦 图灵 ，被称为AI的“精神教父” ！
03
新知讲解
20世纪初科学巨匠辈出，数学与逻辑学深度融合催生数理逻辑，让人们意识到计算可模拟智能。这一时代背景下，图灵肩负开创以计算为核心新科学的使命，为后续人工智能探索埋下时代伏笔 。
1
图灵生平
03
新知讲解
1）少年天才：
1
图灵生平
艾伦·图灵出生在英国伦敦的帕丁顿。他从小就展现出超凡的天赋和智力。
图灵进入伦敦谢伯恩公学,在这里他对对科学产生了极大的热情。他特别喜欢数学和物理,在16岁时就开始研究爱因斯坦的著作。
图灵考人剑桥大学国王学院,并于1934年以优异的成绩毕业。
他发表了第一篇数学论文《左右殆周期性的等价》，同一年，他还写出《论高斯误差函数》一文。
这一阶段的学习和研究,为图灵奠定了扎实的数学基础,也为他后来取得的伟大成就打下了坚实的基础。
1912
1926
1931
1935
03
新知讲解
2）初露头角
1
图灵生平
图灵提出了“图灵机”这一计算模型，并证明了不存在一个解决判定问题的通用算法。图灵机模型为现代计算机的诞生准备好了理论基础。因为这一伟大贡献，图灵被称为“计算机科学之父。
1936年，24 岁的图灵发表了一篇划时代的论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》。这篇论文回答了一个关键的数学问题：是否存在一个通用算法可以为一个“判定问题”给出答案。
论文发表
图灵机计算模型
03
新知讲解
2）初露头角
1
图灵生平
图灵机的提出不仅解决了计算理论中的关键问题,还对实际计算机的设计和实现产生了深远影响。
03
新知讲解
3）密码破译专家
二战期间，图灵参与破译德军Enigma密码机，设计高效算法缩短欧洲战争时长、挽救千万生命。这一实践验证图灵机模型与计算理论的实用价值，展现算法在复杂任务中的强大效能，也为战后计算机与AI发展积累技术经验 。
1
图灵生平
03
新知讲解
4)莫基人工智能
1
图灵生平
1948 年，图灵发表了一篇题为《智能机器》的报告，提出了用机器实现智能的可能性，并探讨了若干实现方法。这篇报告成为人工智能登上历史舞台的号角。
1948 年，他成为曼彻斯特大学的讲师，并参与了世界上第一台存储程序计算机——曼彻斯特小型实验机（Manchester Small-Scale Experimental Machine，简称 SSEM）的开发工作。
第一台存储程序计算机
发表《智能机器》报告
03
新知讲解
1
图灵生平
1950 年，图灵发表了《计算机器与智能》一文。在这篇文章中，图灵提出了后来被称为“图灵测试”的假想实验。
图灵测试的核心思想是，如果一台机器能够与人类进行对话，并让人类无法辨别它是机器还是人，那么就可以认为这台机器拥有了智能。
图灵测试示意图，左侧是测试员，右侧是一个人类测试者和一个“试图证明自己“ 是人”的机器。
03
新知讲解
“图灵测试能否作为判断机器是否拥有智能的唯一标准？”
“你认为现代人工智能系统是否能够通过图灵测试？为什么？”
请尝试利用现代人工智能（如ChatGPT）模拟图灵测试。
1
图灵生平
03
新知讲解
2012 年，在图灵百年诞辰之际，人们自发为这位伟人祭奠，《自然》杂志也盛赞他是有史以来最具科学思想的人物之一。
2
百年纪念
03
新知讲解
2022 年,英国将图灵的头像被印在 50 英镑纸币上,以表达世人对他的怀念。
2
百年纪念
03
新知讲解
2
百年纪念
为了纪念这位伟人，计算机协会（ACM）于 1966 年设立了图灵奖，这个奖项被誉为计算机界的诺贝尔奖，颁发给在计算机领域做出杰出贡献的学者。
03
新知讲解
2000年，姚期智因计算理论、密码学的基础性贡献获图灵奖，成为目前唯一获该奖的中国科学家，其研究筑牢计算机底层逻辑与信息安全根基，亦激励中国科研者在计算机领域突破 。
2
百年纪念
03
新知讲解
自图灵以后,我们意识到许多任务都可以转化为计算问题,从而通过计算机来完成。比如播放音乐、控制车床、变换红绿灯。这是人类思想的一个飞跃,而图灵正是计算时代的揭幕人。
3
总结
03
新知讲解
3
总结
图灵提出图灵机模型，为计算机的出现奠定了基础，也为人工智能准备了计算工具。
图灵提出机器智能的最初设想，也为人工智能的发展奠定了思想基础。
图灵提出图灵测试的思想实验，从“可验证”的角度定义了智能，也为人工智能的发展指明了方向。
04
课堂练习
一、判断题。
1.图灵机模型证明了存在解决所有判定问题的通用算法。 （ ）
2.图灵测试为人工智能研究明确了目标与评判依据。 （ ）
3.图灵的贡献仅在计算机科学领域有影响，与人工智能领域无关。（ ）
4.图灵机的架构对现代计算机硬件设计没有产生影响。 （ ）
×
√
×
×
04
课堂练习
二、选择题
1.图灵机模型的构成不包括以下哪一项？（ ）
A. 纸带（存储） B. 读写头（操作） C. 控制器（逻辑） D. 显示器（输出）
2.下列哪项不属于图灵在人工智能领域的三大贡献？（ ）
A. 图灵机模型 B. 机器智能设想 C. 图灵测试 D. 深度学习算法
3.图灵测试判定机器具备智能的标准是（ ）
A. 机器对话让10%以上测试者误判为人
B. 机器对话让30%以上测试者误判为人
C. 机器对话让50%以上测试者误判为人
D. 机器对话让70%以上测试者误判为人
D
B
D
04
课堂练习
三、填空题
1.图灵于 年生于伦敦，自幼展现出超凡的天赋。
2.1936年图灵发表论文，提出 模型，为现代计算机奠定理论基础。
3.二战期间，图灵参与破译德军 密码机，为战争胜利做出重要贡献。
4.图灵在《智能机器》报告中提出用计算模拟人类智能的构想，涵盖“机器通过学习提升能力”“模拟 实现智能”等思路。
1912
图灵机
Enigma
生物进化
05
拓展延伸
1、图灵机理论对编程语言的影响。
图灵机 “可计算函数” 的逻辑为编程语言设计提供了理论依据，无论是高级语言（如 Python、Java）还是低级语言（如汇编），其核心都是将复杂任务拆解为图灵机可执行的基本操作。
05
拓展延伸
2、图灵精神与科技伦理。
图灵推动“计算模拟智能”的探索，也引发了对AI伦理的思考：如何确保AI发展符合人类利益？现代科技界以图灵的“探索精神”为指引，同时制定伦理准则（如欧盟《AI法案》），平衡创新与风险。
06
课堂总结
1
认识什么是图灵机模型
2
了解图灵的生平
3
了解图灵的三大贡献
4
完成课堂练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
伟大的图灵
07
板书设计
伟大的图灵
1、了认识什么是图灵机模型
2、了解图灵的生平
3、了解图灵的三大贡献
4、完成课堂练习
5、进行知识拓展
08
课后作业
关于图灵测试，有人认为即使机器表现得和人类一样，也不能说机器真的拥有了智能，因为机器只是按照预设的程序运行，缺乏人类的思维方式和情感。你是否同意这种观点？为什么？
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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