教科版 (2019)必修1 數(shù)據(jù)與計算5.2 探秘人工智能精品ppt課件

這是一份教科版 (2019)必修1 數(shù)據(jù)與計算5.2 探秘人工智能精品ppt課件，共20頁。PPT課件主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，啟發(fā)式搜索，八數(shù)碼問題，人工智能，機器學(xué)習(xí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)元芯片，智能傳感器，鞏固提升等內(nèi)容，歡迎下載使用。
★了解人工智能技術(shù)的相關(guān)概念與應(yīng)用領(lǐng)域?！锪私馊斯ぶ悄芗夹g(shù)發(fā)展的新趨勢?！镎J(rèn)識人工智能在信息社會中的重要作用。。
新聞業(yè)正在智能化，醫(yī)學(xué)正在智能化，甚至法律也正在智能化。在科技進步的競賽中，我們聽到了人工智能飛奔的聲音。
本節(jié)我們將圍繞“人工智能科普營” 項目揭開人工智能的 “ 隱身衣” ，了解其核心技術(shù)及價值。
活動1 探問最強大腦
“阿爾法圍棋”的橫空出世激發(fā)了全社會研究的熱情。恰逢學(xué)校“人工智能科普營”活動，請你作為志愿者參與其中，協(xié)助搜集信息，并為活動出謀劃策。
回顧人類智能與人工智能的幾次對戰(zhàn)， 可以感受到人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展。請搜集相關(guān)信息， 并完善下表。
在“深藍(lán) ”系列計算機中，存放了包括卡斯帕羅夫的棋譜在內(nèi)的近百年棋譜記錄，它的“智能”主要體現(xiàn)在對海量的實戰(zhàn)棋譜的啟發(fā)式搜索上。
根據(jù)問題的實際，不斷尋找可利用的知識，構(gòu)造一條推理路線解決問題，這個過程就是搜索。按預(yù)定的控制策略進行搜索，而不考慮問題本身特性的搜索，稱為盲目搜索，這種搜索一般適用千求解比較簡單的問題。另一種搜索方式稱為啟發(fā)式搜索，它在搜索過程中加入估價函數(shù)等啟發(fā)信息，不斷自動調(diào)整搜索方向，加速求解進程。
在3×3的棋盤上，擺有八個棋子，每個棋子上標(biāo)有1至8的某一數(shù)字。棋盤中留有一個空格，空格用0來表示。空格周圍的棋子可以移到空格中。要求解的問題是：給出一種初始布局（初始狀態(tài)）和目標(biāo)布局（為了使題目簡單,設(shè)目標(biāo)狀態(tài)為123804765），找到一種最少步驟的移動方法，實現(xiàn)從初始布局到目標(biāo)布局的轉(zhuǎn)變。————————————————
尋找從初始局面到目標(biāo)局面移動方案的過程就是一次搜索，控制策略不同，搜索到的解決方案移動的步數(shù)也各不相同。
路徑規(guī)劃也是啟發(fā)式搜索的一種典型應(yīng)用，如衛(wèi)星定位、無人駕駛汽車等。請設(shè)計一份迷宮圖，并表述自己的啟發(fā)式搜索方案，看看誰的方案既快又準(zhǔn)?！?br/>一般而言，人工智能是利用數(shù)字計算機或者數(shù)字計算機控制的機器模擬、延伸和擴展人的智能，感知環(huán)境，獲取知識并使用知識獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。
有人把人工智能分成弱人工智能和強人工智能。弱人工智能一般指實現(xiàn)特定功能的專用智能設(shè)備，不能真正實現(xiàn)推理和解決問題。強人工智能是指真正能思考、有知覺、有自我意識的人類級別的智能機器。
自動駕駛、車牌識別、刷臉支付以及深入人心的智能機器人，這些生活中常見的技術(shù)都屬于人工智能的不同應(yīng)用。人工智能已快速地介入我們的衣食住行，刷新了我們的生活方式。人工智能到底有哪些應(yīng)用呢？請選擇2~3個領(lǐng)域了解人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀， 填寫下表并與同學(xué)交流討論。
語音識別可以輕松地將語音音頻轉(zhuǎn)成文字。錄制一段1分鐘以內(nèi)的語音，下栽并使用語音識別APP, 將這段音頻轉(zhuǎn)成文字，并對其識別的準(zhǔn)確性進行評價。
活動2 初探關(guān)鍵算法
回顧任務(wù)一所說的人機對戰(zhàn)， 那些具有“智慧＂ 的機器能戰(zhàn)勝人類， 是因為它們的＂腦” 中存儲了大量的優(yōu)秀”算法＂ 。閃亮登場的“ 阿爾法圍棋＂ 蘊藏了哪些算法呢？
機器學(xué)習(xí)是當(dāng)前人工智能的核心技術(shù)之一，目的是使計算機能模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結(jié)構(gòu)，從而不斷完善自身的性能。
打開教科書配套資源中的plane.exe， 體驗智能飛機躲避導(dǎo)彈的過程， 近距離地觀察機器學(xué)習(xí)。它們在自我繁衍的過程中優(yōu)勝劣汰，經(jīng)過幾百代之后，飛機就可以輕松地躲避導(dǎo)彈進攻，生存時間明顯改觀。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前人工智能領(lǐng)域的研究熱點之一，是一種模仿動物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征， 進行并行信息處理的算法模型。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無須事先確定反映輸入、輸出之間映射關(guān)系的數(shù)學(xué)方程，它通過自身的訓(xùn)練，學(xué)習(xí)某種規(guī)則，最終在給定輸入時得到最接近期望輸出的結(jié)果。算法由信息的正向傳遞與誤差的反向傳播兩部分組成，它們由可修正的權(quán)值互連。在正向傳播過程中，輸入信息從輸入層經(jīng)隱藏層逐層計算傳向輸出層，當(dāng)前層神經(jīng)元的狀態(tài)只影響下一層神經(jīng)元的狀態(tài)。如果輸出層沒有得到期望的輸出，則計算輸出層的誤差變化值，然后轉(zhuǎn)向反向傳播，通過網(wǎng)絡(luò)將誤差信號沿原來的連接通路反傳回來，修改各層神經(jīng)元的權(quán)值直至達(dá)到期望目標(biāo)。
活動1 探尋強大后盾
在研究各類人工智能軟件時， 我們經(jīng)常抱怨“ 電腦太慢了！ ”“ 手機內(nèi)存太小了＂ ， 我們總會感覺機器性能跟不上軟件需求。算法對硬件的依賴到底有多大？
人工智能的核心是算法，基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，本質(zhì)是計算。在一輛無人駕駛汽車中， 一般大約有12TB的數(shù)據(jù)，這些無人駕駛汽車背后的支撐就是快速的計算能力。要實現(xiàn)弱人工智能向強人工智能的跨越，必須提高計算機處理速度，使計算機變得更智能。
神經(jīng)元芯片是一個帶有多個處理器、讀寫/只讀存儲器（RAM和ROM）以及通信和I/O接口的單芯片系統(tǒng)。
2016年中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所發(fā)布了寒武紀(jì)神經(jīng)元芯片，用硬件直接＂繪制” 大腦的結(jié)構(gòu)。它采用專門的硬件神經(jīng)元，并將幾百萬個神經(jīng)元連接在一起，使每個神經(jīng)元都能通過位數(shù)眾多的路徑向其他的神經(jīng)元發(fā)送信息。實驗表明，該芯片的速度是普通中央處理器(CPU)的1000倍。
智能傳感器是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，具備采集、處理、交換信息等功能，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。智能傳感器屬千人工智能的神經(jīng)末梢，用千全面感知外界環(huán)境。各類傳感器的大規(guī)模部署和應(yīng)用為實現(xiàn)人工智能創(chuàng)造了不可或缺的條件，如智能隱形眼鏡、葡萄糖手表等。未來，高敏度、高精度、高可靠性、微型化、集成化將成為智能傳感器發(fā)展的重要趨勢。
1.人工智能的核心是算法，基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，本質(zhì)是（)。A．函數(shù)B．計算C．程序D．模塊2. (）年的“圖靈測試”揭開了人工智能的序幕。A.1950B.1952C. 1958D.19603.人工智能是利用或者數(shù)字計算機模擬、延伸和擴展人的________，感知環(huán)境，獲取知識并使用知識獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。