第十三课第十三课 初探人工智能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0708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)的学科能看懂计算机视觉能听懂语音识别能思考机器学习能行动运动控制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二、人工智能的发展历程新知讲解起步发展期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: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，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新知讲解机器人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、装配制造加工行业：机器人参与制造的过程，如焊接、装配等。
等仓储和物流：进行货物的搬运、存储和检索，提高物流仓储和物流：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影视娱乐拍摄与制作：机器人可。