信息的智能化加工

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1、信息的智能化加工信息的智能化加工一、揭开人工智能的神秘面纱列子列子.汤问中记载，公元前汤问中记载，公元前900多年前的西周时期，周多年前的西周时期，周穆王曾在路上遇到一个叫偃师的匠人。他献给周穆王一个穆王曾在路上遇到一个叫偃师的匠人。他献给周穆王一个“机器人机器人”。该。该“机器人机器人“能走路、唱歌、跳舞，致使周穆王能走路、唱歌、跳舞，致使周穆王误以为是个真人。误以为是个真人。 go亚历山大时代的古希腊人发明了一种亚历山大时代的古希腊人发明了一种自动机自动机，它以水、，它以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸气唱

2、歌。还可以借助蒸气唱歌。 在历史发展的过程中，人类依靠自身的智慧，发明和创造在历史发展的过程中，人类依靠自身的智慧，发明和创造了许多机器，使得人类从繁重的体力和脑力劳动中解放出来。了许多机器，使得人类从繁重的体力和脑力劳动中解放出来。 一、揭开人工智能的神秘面纱 人工智能人工智能的实质是人造的智能，它主要是对人脑思维机理的实质是人造的智能，它主要是对人脑思维机理的模拟。的模拟。 1人工智能是计算机科学的一个分支，是一门研究运用计算机模拟和人工智能是计算机科学的一个分支，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。延伸人脑功能的综合性学科。2人工智能是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信

3、息学、心理学、人工智能是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。哲学等学科的交叉和边缘学科。3人工智能研究处于信息技术的前沿，它的研究、应用和发展在一定人工智能研究处于信息技术的前沿，它的研究、应用和发展在一定程序上决定着计算机技术的发展方向。程序上决定着计算机技术的发展方向。4人工智能人工智能研究的领域研究的领域：自然语言理解自然语言理解、模式识别模式识别、机器学习机器学习、数据数据挖掘挖掘、智能检索智能检索、机器人技术机器人技术、人工神经网络人工神经网络人工智能（人工智能（AIAI） 一、揭开人工智能的神秘面纱概念：利用计算机来模拟或实现人类智能。概念

4、：利用计算机来模拟或实现人类智能。诞生时间：诞生时间：1956年，美国的一批来自数学、心理学、神经学、信息论和年，美国的一批来自数学、心理学、神经学、信息论和计算机科学等方面的专家学者，在达特莫斯大学召开了一次研讨会，正式提计算机科学等方面的专家学者，在达特莫斯大学召开了一次研讨会，正式提出了出了“人工智能人工智能”这一术语。这一术语。人工智能的实质是人造的智能，它主要是对人脑思维机理的模拟。人工智能的实质是人造的智能，它主要是对人脑思维机理的模拟。人工智能的研究方法：结构模拟、功能模拟和行为模拟。人工智能的研究方法：结构模拟、功能模拟和行为模拟。人工智能是计算机科学的一个分支，是一门研究运用

5、计算机模拟和延伸人人工智能是计算机科学的一个分支，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科；是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心脑功能的综合性学科；是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科；研究处于信息技术的前沿，它的研究、理学、哲学等学科的交叉和边缘学科；研究处于信息技术的前沿，它的研究、应用和发展在一定程序上决定着计算机技术的发展方向。应用和发展在一定程序上决定着计算机技术的发展方向。研究人工智能成了当前信息化社会的迫切需求智能化也是自动化发展的必然趋势研究人工智能也有助于探索人类自身的奥秘一、揭开人工智能的神秘面纱为何需要人工智能

6、？为何需要人工智能？近期近期目标：实现机器智能（部分地或者在一定程序上实现机器目标：实现机器智能（部分地或者在一定程序上实现机器的智能）的智能）远期远期目标：制造智能机器（使计算机具有看、听、说、写等感目标：制造智能机器（使计算机具有看、听、说、写等感知交互功能，具有联想、推理、理解、学习等高级思维能力，有分析知交互功能，具有联想、推理、理解、学习等高级思维能力，有分析问题、解决问题和发明创造的能力）问题、解决问题和发明创造的能力）人工智能的目标人工智能的目标1 1、周穆王的、周穆王的“机器人机器人”是人工智能的（是人工智能的（ ）目标；）目标；“深蓝深蓝”大战在大战在一定程序上实现人工智能的

7、（一定程序上实现人工智能的（ ）目标。）目标。A远期远期 B近期近期实践智能智能智能智能的概念的概念的概念的概念 狭义狭义：仅指人类智能，指人在认识和改造客观世界的活动：仅指人类智能，指人在认识和改造客观世界的活动中，由思维过程和脑力活动所体现出来的智慧和能力。中，由思维过程和脑力活动所体现出来的智慧和能力。包含三个方面：包含三个方面：思维能力思维能力：记忆、联想、推理、计算、分析、比较、判断、决策、规划、学习、探索等感知能力感知能力：能够通过视觉、听觉、触觉等感知客观世界，获得各种信息行为能力行为能力：能够通过口、手、足等器官对外界的刺激做出反应，采取行动 广义广义：包括人类智能、人工智能和

8、集成智能。：包括人类智能、人工智能和集成智能。共性：共性：智能的基本要素是智能的基本要素是“信息信息”；智能是普遍存在的，智能是普遍存在的，人、动物、机器都可能有智能；人、动物、机器都可能有智能；智能是多层的，可分为智能是多层的，可分为高层智能、中层智能、基层智能；高层智能、中层智能、基层智能；智能是进化的；智能是进化的； 智能是相对的；智能是相对的； 智能是智能系统的整体功能智能是智能系统的整体功能练习：练习：1 1周穆王的周穆王的“机器人机器人”是智能的一个表现，这种智能属于广是智能的一个表现，这种智能属于广义智能的（义智能的（ ），它是（），它是（ ）。）。A.A.人类智能人类智能 B.

9、B.集成智能集成智能 C.C.人工智能人工智能 A. A.人人 B.B.动物动物 C.C.机器机器2 2哑巴虽然不会说话，但他会用手势表达自己的想法，这是哑巴虽然不会说话，但他会用手势表达自己的想法，这是智能的（智能的（ ）方面。）方面。 A A思维能力思维能力 B B感知能力感知能力 C C行为能力行为能力3 3福尔摩斯是一个侦探家，他破了许多案子，他突出运了用福尔摩斯是一个侦探家，他破了许多案子，他突出运了用智能的（智能的（ ）方面。）方面。 A A思维能力思维能力 B B感知能力感知能力 C C行为能力行为能力4 4机器人能走路、唱歌、跳舞，这说明它具有（机器人能走路、唱歌、跳舞，这说明

10、它具有（ ）。）。 A A高层智能高层智能 B B中层智能中层智能 C C基层智能基层智能二、利用人工智能技术加工信息二、利用人工智能技术加工信息 （人工智能技术应用）（人工智能技术应用） 1 1模式识别模式识别模式识别模式识别 例例1：阿里巴巴对着山洞的门一念：阿里巴巴对着山洞的门一念“芝麻开门芝麻开门”，山洞的门就打，山洞的门就打开了，再念开了，再念“芝麻关门芝麻关门”，山洞的门又自动关上了。，山洞的门又自动关上了。例例2：科幻片：科幻片X战警中，战警中，“X教授教授”只要在实验室门口一站，只要在实验室门口一站，实验室的门就会自动打开，并且发出声音欢迎教授的到来，而其实验室的门就会自动打开

11、，并且发出声音欢迎教授的到来，而其他人则没法进去。他人则没法进去。例例3：国内某些厂家生产的：国内某些厂家生产的PDA，给人们提供了一个微型书写板，给人们提供了一个微型书写板和笔，使得信息的输入更符合人们的自然习惯。和笔，使得信息的输入更符合人们的自然习惯。此类技术的目标是此类技术的目标是利用计算机来模拟人的各种识别能力，包利用计算机来模拟人的各种识别能力，包括对文字、声音、图形、图像、人物和物体等进行自动识别括对文字、声音、图形、图像、人物和物体等进行自动识别。二、利用人工智能技术加工信息二、利用人工智能技术加工信息 （人工智能技术应用）（人工智能技术应用） 1 1模式识别模式识别模式识别模

12、式识别 语音识别语音识别（如：（如：Office语音识别工具、语音识别工具、ViaVoice）工作原理：首先在计算机中存放所有字词的读音，建立一个样本数据库，然后通过话筒将用户说话的声音输入计算机；计算机将输入的声音和数据库中的所有声音样本逐一进行对照，找出最接近的声音样本，最终确定输入的声音是哪些字或词。指纹识别指纹识别利用指纹来鉴定人的身份，可以克服证件、签字、照片、密码、钥匙、印鉴等容易假冒、丢失、遗忘等缺点。如：浙江省公安厅使用北大自动指纹识别系统，建立了100多万人的指纹库，检索一个现场只需4分钟。 指纹识别结合生物扫描技术，可以识别指纹的平面图像特征，可以对指纹表皮下的毛细血管的分

13、布特征以及手指的三维图像特征进行识别。一汽集团公司与国防科技大学最近合作研制成功一汽集团公司与国防科技大学最近合作研制成功“红旗轿红旗轿车自主驾驶系统车自主驾驶系统”（即无人驾驶系统）。汽车自主驾驶技（即无人驾驶系统）。汽车自主驾驶技术是集模式识别、智能控制、计算机学和汽车操纵动力学术是集模式识别、智能控制、计算机学和汽车操纵动力学等多门学科于一体的综合性技术，代表着一个国家控制技等多门学科于一体的综合性技术，代表着一个国家控制技术的水平。红旗车自主驾驶系统采用计算机视觉导航方式，术的水平。红旗车自主驾驶系统采用计算机视觉导航方式，并采用仿人控制，实现了对红旗车的操纵控制。首先，摄并采用仿人控

14、制，实现了对红旗车的操纵控制。首先，摄像机将车前方的道路和车辆行驶情况输入到图像处理和图像机将车前方的道路和车辆行驶情况输入到图像处理和图像识别系统。该系统识别出道路状况、前方车辆的相对距像识别系统。该系统识别出道路状况、前方车辆的相对距离和相对车速。接着，路径规划系统根据这些信息规划出离和相对车速。接着，路径规划系统根据这些信息规划出一条合适路径，即决定如何开车。然后，路径跟踪系统根一条合适路径，即决定如何开车。然后，路径跟踪系统根据需跟踪的路径，结合车辆行驶状态参数和车辆驾驶动力据需跟踪的路径，结合车辆行驶状态参数和车辆驾驶动力学约束，形成控制命令，控制方向盘和油门开启机构产生学约束，形成

15、控制命令，控制方向盘和油门开启机构产生相应动作，使汽车按照规划好的路径前进，即按自主驾驶相应动作，使汽车按照规划好的路径前进，即按自主驾驶系统的规划路径前进。系统的规划路径前进。 联机手写输入联机手写输入PDA是一种袖珍型电子记事本，它提供一个小型书写板和一支电子笔，可以将约会时间、地点、通讯地址、电话号码以及一些重要的数据写入PDA。比利时的科学家研制出一种能认识自己主人的“智能笔”，它可以向计算机输入文字，而且是一种可靠性极高的签字笔。光学字符识别（光学字符识别（OCR技术）技术）在邮件的自动分拣中，可以使用OCR和光学条码识别、人工辅助识别等手段相结合来完成邮政编码的阅读。二、利用人工智

16、能技术加工信息二、利用人工智能技术加工信息 （人工智能技术应用）（人工智能技术应用） 1 1模式识别模式识别模式识别模式识别 1浙江省公安厅使用北大自动指纹识别系统，这是模式识的（ ）。A指纹识别B语音识别 C光学字符识别2.Handingit-Recog是一种（ ）软件，扫描仪是一种（ ）识别。A语音识别B光学字符识 C手写识写 实践利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程。二、利用人工智能技术加工信息二、利用人工智能技术加工信息 （人工智能技术应用）（人工智能技术应用） 2 2机器翻译机器翻译机器翻译机器翻译（Machine TranslationMachine Translat

17、ion，简称，简称MTMT） 如：金山快译、译星、万能对译等。还有一些网站也提供免费的在线翻译服务。词典翻译类软件：提供一部方便的电子词典词典翻译类软件：提供一部方便的电子词典汉化翻译类软件：提供英文软件的汉化、网上在线翻译，操汉化翻译类软件：提供英文软件的汉化、网上在线翻译，操作系统的汉化以及全文翻译等功能作系统的汉化以及全文翻译等功能专业翻译软件：为专业化的行业用户服务的专业翻译软件：为专业化的行业用户服务的现有的机译和人译过程作比较现有的机译和人译过程作比较现有的机译和人译过程作比较现有的机译和人译过程作比较机器翻译机器翻译： 一句一句处理，上下文缺乏联系；一句一句处理，上下文缺乏联系；

18、对源语言的分析只是求解句法关系，完全不是意义上的理解；对源语言的分析只是求解句法关系，完全不是意义上的理解；缺乏领域知识，从计算机到医学，从化工到法律都通用，缺乏专业缺乏领域知识，从计算机到医学，从化工到法律都通用，缺乏专业词典；词典；译文转换是基于源语言的句法结构的，受源语言的句法结构的束缚；译文转换是基于源语言的句法结构的，受源语言的句法结构的束缚； 翻译只是句法结构的和词汇的机械对应。翻译只是句法结构的和词汇的机械对应。 人工翻译：人工翻译： 一般会先通读全文，会前后照应；一般会先通读全文，会前后照应； 对源语言是求得意义上的理解；对源语言是求得意义上的理解； 只有专业翻译人员，而没有万

19、能翻译人员；只有专业翻译人员，而没有万能翻译人员； 译文是基于他对源语言的理解，不受源语言的句法结构的束缚；译文是基于他对源语言的理解，不受源语言的句法结构的束缚； 翻译是一个再创造的过程。翻译是一个再创造的过程。 目前的情况下，计算机辅助翻译应该是一个比较好的实际选目前的情况下，计算机辅助翻译应该是一个比较好的实际选择。它集机器记忆式翻译、语法分析式翻译和人际交互式翻择。它集机器记忆式翻译、语法分析式翻译和人际交互式翻译为一体，把翻译过程中机械、重复、琐碎的工作交给计算译为一体，把翻译过程中机械、重复、琐碎的工作交给计算机来完成。这样，翻译者只需将精力集中在创造性的思考上，机来完成。这样，翻

20、译者只需将精力集中在创造性的思考上，有利于工作效率的提高。有利于工作效率的提高。机器翻译研究归根结底是一个知识处理问题，它涉及有关语机器翻译研究归根结底是一个知识处理问题，它涉及有关语言内的知识、语言间的知识，以及语言外的世界知识，其中言内的知识、语言间的知识，以及语言外的世界知识，其中包括常识和相关领域的专门知识。随着因特网的普及与发展，包括常识和相关领域的专门知识。随着因特网的普及与发展，机器翻译的应用前景十分广阔。作为人类探索自己智能和操机器翻译的应用前景十分广阔。作为人类探索自己智能和操作知识的机制的窗口，机器翻译的研究与应用将更加诱人。作知识的机制的窗口，机器翻译的研究与应用将更加诱

21、人。国际上有关专家分析认为机器翻译要想达到类似人工翻译一国际上有关专家分析认为机器翻译要想达到类似人工翻译一样的流畅程度，至少还要经历样的流畅程度，至少还要经历15年时间的持续研究，但在人年时间的持续研究，但在人类对语言研究还没有清楚类对语言研究还没有清楚“人脑是如何进行语言的模糊识别人脑是如何进行语言的模糊识别和判断和判断”的情况下，机器翻译要想达到的情况下，机器翻译要想达到100%的准确率是不可的准确率是不可能的。能的。 现有的机译和人译过程作比较现有的机译和人译过程作比较现有的机译和人译过程作比较现有的机译和人译过程作比较 二、利用人工智能技术加工信息二、利用人工智能技术加工信息 （人工

22、智能技术应用）（人工智能技术应用） 工作原理工作原理：智能机器人可以根据感觉到的信息，进行独立识别、推理，并做出判断和决策，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。3 3智能机器人智能机器人智能机器人智能机器人4 4计算机博弈计算机博弈计算机博弈计算机博弈如：国际象棋、中国象棋、围棋、五子棋、跳棋 5 5智能代理技术智能代理技术智能代理技术智能代理技术（AgentAgent）代表：一种具有智能的实体，这种实体具有自主性、反应性、适应性和社会性等基本特性。二、利用人工智能技术加工信息二、利用人工智能技术加工信息 （人工智能技术应用）（人工智能技术应用） 1Office软件中有一个“大眼夹”，有时它

23、翻跟头，表明它有（ ）特性；用户插入图片，它会提示信息，表明它有（ ）特性。 A自主性 B反应性 C适应性 D智能性 E社会性 F主动性2瑞星杀毒软件里有一只金毛狮子，它在（ ）情况下发出警报提醒用户。 A自我玩耍 B睡大觉 C发现可疑病毒 D软件升级实践6 6其他应用其他应用：智能家电电器、车辆导航系统、智能游戏程：智能家电电器、车辆导航系统、智能游戏程序、智能手术刀序、智能手术刀车辆导航系统：采用了GPS全球定位技术、GIS地理信息技术、GSM短信息、现代无线通讯技术。二、利用人工智能技术加工信息二、利用人工智能技术加工信息 （人工智能技术应用）（人工智能技术应用） 期末作品选题期末作品选

24、题1:了解机器人的外观，形成机器人图片册（了解机器人的外观，形成机器人图片册（10张以张以上，配简单介绍，注意分类，涉及到的引用文章、上，配简单介绍，注意分类，涉及到的引用文章、网址和视频等要附上）网址和视频等要附上）（12月月31日前完成并演示，然后集体上交）日前完成并演示，然后集体上交）如果不选本题如果不选本题,以后还会有选题陆续出现以后还会有选题陆续出现结束智能机器人聚会东京智能机器人聚会东京组图组图1111月月3030日，在日本首都东京日，在日本首都东京举办的举办的20052005年国际机器人展年国际机器人展览上，几个身着和服的小机览上，几个身着和服的小机器人正翩翩起舞。这种把尖器人正

25、翩翩起舞。这种把尖端科学技术和传统艺术结合端科学技术和传统艺术结合起来的机器人售价为起来的机器人售价为120000120000日元（约日元（约10041004美元）。美元）。 智能机器人聚会东京智能机器人聚会东京组图组图1212月月1 1日，在日本东京举办的日，在日本东京举办的20052005年年国际机器人展上，一位男士与机器国际机器人展上，一位男士与机器人共舞。人共舞。 1212月月1 1日，在日本东京日，在日本东京举办的举办的20052005年国际机年国际机器人展上，组装机器器人展上，组装机器人进行表演人进行表演。智能机器人聚会东京智能机器人聚会东京组图组图1111月月3030日，在日本首

26、都东京举日，在日本首都东京举办的办的20052005年国际机器人展览上，年国际机器人展览上，一名身着机器盔甲的演示人员一名身着机器盔甲的演示人员用双臂托起重用双臂托起重3030公斤的大米。公斤的大米。这套名为混合肢体辅助系统的这套名为混合肢体辅助系统的机器盔甲装备了很多感应器，机器盔甲装备了很多感应器，它们可以在人的肢体活动时感它们可以在人的肢体活动时感知大脑发出的电子神经信号，知大脑发出的电子神经信号，使得计算机控制盔甲帮助肢体使得计算机控制盔甲帮助肢体完成相关动作。完成相关动作。智能机器人聚会东京智能机器人聚会东京组图组图 1111月月3030日，在日本首都日，在日本首都东京举办的东京举办

27、的20052005年国际年国际机器人展览上，由大阪机器人展览上，由大阪大学研制的六腿机器人大学研制的六腿机器人正缓缓从网状顶棚上爬正缓缓从网状顶棚上爬过。该款机器人可用于过。该款机器人可用于救援和安全检查等工作。救援和安全检查等工作。智能机器人聚会东京智能机器人聚会东京组图组图一款兼具向导和地板清洁功能的机器人一款兼具向导和地板清洁功能的机器人 “RIDC-01” 11“RIDC-01” 11月月2626日在东京亮相。这款日在东京亮相。这款1.31.3米高、米高、100100公斤重的机器人可以识别公斤重的机器人可以识别人类语言，还可以同客人进行对话。在人类语言，还可以同客人进行对话。在机器人头部还装备有放映装置，可显示机器人头部还装备有放映装置，可显示信息或者用它看信息或者用它看DVDDVD。据悉，这款机器人。据悉，这款机器人已开始接受订单，定价在已开始接受订单，定价在8.58.5万美元。万美元。智能机器人聚会东京智能机器人聚会东京组图组图中国科普博览-机器人博览： http:/ http:/计算机语言与机器人教学： http:/ http:/www.robocup.org乐高机器人在线课堂： http:/ http:/学生科技网： http:/