資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
信息技術(shù) 第一課 無處不在的人工智能人工智能
課題 無處不在的人工智能 單元 第一單元 學(xué)科 信息技術(shù) 年級 九年級
教材分析 該教材旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)，包括信息獲取、信息處理和信息應(yīng)用等方面的知識和能力。內(nèi)容涵蓋了數(shù)據(jù)的介紹以及大數(shù)據(jù)相關(guān)算法的介紹等方面，教材注重實(shí)踐操作，通過案例和實(shí)踐項(xiàng)目來鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力。這有助于學(xué)生將所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際情境中，并提升他們的問題解決能力，粵教版《信息技術(shù)》九年級教材內(nèi)容全面，并結(jié)合實(shí)踐操作和案例分析，旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)和實(shí)際應(yīng)用能力，為他們建立堅(jiān)實(shí)的信息技術(shù)基礎(chǔ)打下良好的基礎(chǔ)。
教學(xué)目標(biāo) 1、信息意識：了解人工智能對社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、倫理和個(gè)人生活的影響，培養(yǎng)對信息時(shí)代的認(rèn)知和理解。2、計(jì)算思維：培養(yǎng)問題解決能力，學(xué)習(xí)以計(jì)算機(jī)科學(xué)思維方式分析和解決問題。3、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：使用信息技術(shù)工具進(jìn)行學(xué)習(xí)，并激發(fā)在數(shù)字環(huán)境下的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)利用技術(shù)解決問題的能力。4、信息社會(huì)責(zé)任：能夠強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)共享和使用的責(zé)任，包括確保數(shù)據(jù)安全、保護(hù)隱私以及遵守相關(guān)法規(guī)和道德準(zhǔn)則。
重點(diǎn) 一、初識人工智能二、人工智能技術(shù)的基本特征三、人工智能在社會(huì)中的應(yīng)用
難點(diǎn) 1、人工智能技術(shù)的基本特征
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 人工智能的飛速發(fā)展，為制造、教育、交通、安防、醫(yī)療等各行各業(yè)的發(fā)展和社會(huì)服務(wù)帶來了前所未有的變化，深刻改變了人類的社會(huì)生活，讓人們的學(xué)習(xí)更個(gè)性化，工作更便捷，生活更美好。人工智能技術(shù)也是我國建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國的關(guān)鍵核心技術(shù)支撐之一。國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出了面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施，部署構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國。 在本單元中，我們將通過學(xué)習(xí)人工智能的應(yīng)用案例，了解人工智能的內(nèi)涵與應(yīng)用領(lǐng)域，了解人工智能技術(shù)運(yùn)用的知識和方法，感受人工智能為社會(huì)的發(fā)展帶來的巨大影響。隨著科技的進(jìn)步，一個(gè)從前只存在于科幻電影中的概念—人工智能正逐漸走進(jìn)人們的生活。人工智能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎、社會(huì)發(fā)展的加速器，正在深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活，改變世界。 通過老師講解視頻的觀看以及學(xué)生之間的相互討論生活中的人工智能 幫助學(xué)生理解人工智能的概念，打開課堂。
講授新課 03 初識人工智能人工智能是研究、開發(fā)利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或者是數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器來模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能，通過感知環(huán)境、獲取知識和使用知識，以獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門學(xué)科。人工智能的研究領(lǐng)域包括機(jī)器人、專家系統(tǒng)、語音識別、圖像識別、自然語言處理和自動(dòng)駕駛等。 人工智能研究的基本內(nèi)容如下。(1)知識表示。知識表示研究如何將人類知識形式化或者模型化知識表示的方法包括符號表示法、連接機(jī)制表示法等。符號表示法是用各種包含具體含義的符號，以不同的方式和順序組合起來表示知識的方法。連接機(jī)制表示法是把各種物理對象以不同的方式和順序連接起來，并在其間傳遞和加工各種信息，以此來表示相關(guān)的概念及知識。(2)機(jī)器感知。機(jī)器感知研究如何使計(jì)算機(jī)具有類似人的感知能力，如機(jī)器視覺、機(jī)器聽覺、機(jī)器觸覺等。(3)機(jī)器思維。機(jī)器思維研究如何有目的地處理通過感知得來的外部信息和機(jī)器內(nèi)部的工作信息。(4)機(jī)器學(xué)習(xí)。機(jī)器學(xué)習(xí)研究如何使計(jì)算機(jī)具有類似人的學(xué)習(xí)能力，使它能通過學(xué)習(xí)自主獲取知識。(5)機(jī)器行為。機(jī)器行為研究如何使計(jì)算機(jī)具有與外界環(huán)境交互的能力，如智能機(jī)械手、智能機(jī)器人、自然語言生成器等04人工智能技術(shù)的基本特征人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它試圖探尋智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能同人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。一般而言，人工智能技術(shù)的基本特征主要如下。(1)具備信息獲取能力。人工智能技術(shù)可以采用圖像、聲音、氣體和振動(dòng)等傳感器，讓智能機(jī)器人模擬人的眼睛、耳朵、鼻子、皮膚等感覺器官獲取客觀世界的信息。例如，自動(dòng)駕駛汽車可以通過攝像機(jī)獲取實(shí)時(shí)路況信息，智能音箱可以獲取聲音信息，智能空調(diào)系統(tǒng)可以獲取外界空氣PM，的數(shù)值和室內(nèi)溫度的變化等信息。(2)具備信息傳輸和存儲能力。人工智能技術(shù)可以把智能機(jī)器人獲取的熱、力、聲、光、電等信號傳輸?shù)娇刂浦行模⑥D(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)存儲起來，供智能機(jī)器人進(jìn)行信息處理及使用。(3)具備學(xué)習(xí)能力。人工智能技術(shù)可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，使智能機(jī)器人對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識、比較、分類，獲取知識和經(jīng)驗(yàn)。例如:智能翻譯機(jī)器人可以通過學(xué)習(xí)不同語言的發(fā)音和語義，獲得翻譯的知識和經(jīng)驗(yàn):智能弈棋機(jī)器人可以通過學(xué)習(xí)各種棋譜，獲得弈棋的知識和經(jīng)驗(yàn)。(4)具備思維和決策能力。人工智能技術(shù)可以運(yùn)用算法和計(jì)算機(jī)高速的運(yùn)算能力，使智能機(jī)器人能夠推理、分析、判斷問題，形成解決問題的方案，并選擇最優(yōu)化方案進(jìn)行決策。例如，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)就是根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)的道路交通狀況，擇優(yōu)生成汽車行駛路線，供用戶選擇。 (5)具備行動(dòng)能力。人工智能技術(shù)可以使智能機(jī)器人具有表達(dá)思想、解決問題、執(zhí)行決策信息的能力，即具有說、寫、畫等能力，如智能機(jī)械手、無人機(jī)、自然語言生成器等可以執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)合作探究2016年，“阿爾法圍棋” (AlphaGo)以4:1的總比分戰(zhàn)勝了圍棋世界冠軍、職業(yè)九段選手季世石。此次圍棋大賽引起了全球的廣泛關(guān)注，其結(jié)果震撼了世人，并直接開啟了人工智能的新紀(jì)元。請與同學(xué)一起搜索相關(guān)信息，了解智能弈棋機(jī)器人是如何下棋和如何進(jìn)行學(xué)習(xí)的。 小組討論觀察身邊人工智能產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征以及使用過程，與同學(xué)開展交流討論，填寫表1-l。 05 人工智能在社會(huì)中的應(yīng)用人工智能相關(guān)領(lǐng)域的研究成果已被廣泛地應(yīng)用于國民生活、工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域，為我們提供舒適、便捷和高效的服務(wù)。其中,自動(dòng)駕駛、自然語言處理、圖像識別、智能機(jī)器人等領(lǐng)域備受關(guān)注。應(yīng)用1.自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。它利用車載傳感器感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)傳感器獲得道路、車輛位置和障礙物距離等信息(圖1-1)，結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的地圖和道路資料，通過車內(nèi)智能駕駛儀控制車輛的轉(zhuǎn)向、速度和行進(jìn)路線，從而使車輛安全行駛。隨著人工智能、自動(dòng)控制、定位技術(shù)以及傳感器技術(shù)等的飛速發(fā)展，汽車逐漸發(fā)展為以智能系統(tǒng)為核心的輪式機(jī)器人，人與車、車與車、車與物的交互方式正逐漸改變應(yīng)用2.自然語言處理自然語言處理的主要目標(biāo)是讓人類自然語言能夠更容易被計(jì)算機(jī)識別和理解，如圖1-2所示，其主要應(yīng)用包括人機(jī)交互、機(jī)器翻譯、信息查找和生活協(xié)助等領(lǐng)域。在自然語言處理系統(tǒng)中，識別率并不是唯一的指標(biāo)，因此不能完全靠識別率評價(jià)其性能。對于整個(gè)系統(tǒng)來說，對文字和語言的識別應(yīng)具有學(xué)習(xí)能力，自主學(xué)習(xí)的自然語言處理系統(tǒng)才能具有良好的自適應(yīng)性、跨平臺性以及跨語種性。應(yīng)用3.圖像識別圖像和視頻已成為互聯(lián)網(wǎng)中主要的信息媒介，圖像識別也隨之成為互聯(lián)網(wǎng)重要的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，其中兩個(gè)核心問題是圖像分類和物體檢測，如圖1-3所示。圖像分類是對圖像整體的語義內(nèi)容進(jìn)行類別判定物體檢測是識別圖像中特定物體出現(xiàn)的區(qū)域并對其類別進(jìn)行判定。與圖像分類相比，物體檢測更加關(guān)注圖像的局部區(qū)域和特定的物體類別集合，通常被視為更加復(fù)雜的圖像識別問題應(yīng)用4.智能機(jī)器人智能機(jī)器人能夠理解人類語言，用人類語言與操作者對話，它形成的“意識”使它得以在外界環(huán)境中生存。它能分析面臨的情況，能調(diào)整自己的動(dòng)作以達(dá)到操作者所提出的全部要求，能擬訂標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，并在信息不充分或環(huán)境迅速變化的情況下完成一系列動(dòng)作，如圖1-4所示。智能機(jī)器人至少須具備三個(gè)要素:一是感覺要素，能夠偵測周圍環(huán)境信息;二是運(yùn)動(dòng)要素，能根據(jù)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作;三是思考要素，能根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考做出什么樣的動(dòng)作。因此，智能機(jī)器人無須人為干預(yù)，就能夠在各種環(huán)境下自動(dòng)完成各項(xiàng)擬人任務(wù)。自主型機(jī)器人一般具有感知、處理、決策、執(zhí)行等模塊，可以獨(dú)立地活動(dòng)和處理所遇到的問題。小組討論進(jìn)入“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”網(wǎng)站或打開“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”APP，搜索“人工智能”關(guān)鍵字，觀看《人工智能與信息社會(huì)》視頻，結(jié)合人工智能在社會(huì)生活中的應(yīng)用例子，填寫表1-2。 反思評價(jià)學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。對自己在本課中的學(xué)習(xí)進(jìn)行評價(jià)，對照表1-3，在相應(yīng)的O里畫“ √”，在“其他收獲”欄里留言。 06 知識拓展 1、人工智能介紹視頻。2、有關(guān)人工智能的視頻。3、人工智能在生活中有哪些應(yīng)用？4、如何學(xué)好人工智能？ 學(xué)生之間互相討論在我們?nèi)粘Ｉ钪腥绾斡心男┤斯ぶ悄艿膽?yīng)用。學(xué)生通過觀看課件和聽老師講解，了解人工智能的基本特征。 通過老師講解課件的觀看以及學(xué)生之間的相互討論人工智能在生活中的應(yīng)用學(xué)生通過觀看視頻和自我思考我們生活中如何學(xué)好人工智能。 幫助學(xué)生積極融入課堂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生通過邊看邊聽的形式更深刻地了解人工智能的一些基本特征。幫助學(xué)生更直觀地了解生活中已經(jīng)存在的一些人工智能應(yīng)用場景。 讓學(xué)生通過視頻思考，進(jìn)一步加深對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解。
布置作業(yè) 1、上網(wǎng)了解什么是人工智能2、上網(wǎng)了解人工智能在生活中的應(yīng)用3、上網(wǎng)了解人工智能對生活的影響 完成作業(yè) 培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結(jié) 在人工智能課堂中，我們深入探討了人工智能的核心概念、技術(shù)和應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識。課程引導(dǎo)我們了解了人工智能對社會(huì)的影響，以及倫理和隱私等相關(guān)問題。通過案例分析和實(shí)踐項(xiàng)目，我們將所學(xué)知識應(yīng)用于真實(shí)世界中，并從中領(lǐng)悟到人工智能在醫(yī)療、金融、交通等領(lǐng)域的巨大潛力。最后，我們對未來人工智能技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，了解了人工智能在不斷演進(jìn)的同時(shí)如何塑造著我們的未來生活和工作。這門課程為我們打下了堅(jiān)實(shí)的人工智能基礎(chǔ)，讓我們明白了這一領(lǐng)域的無限可能性，也為我們未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃指明了方向。 分組總結(jié)歸納 鍛煉學(xué)生的總結(jié)能力，邏輯思維、語言表達(dá)能力。
板書 一、初識人工智能二、人工智能技術(shù)的基本特征三、人工智能在社會(huì)中的應(yīng)用 學(xué)習(xí)、記憶、勾畫知識點(diǎn) 明確教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)和難點(diǎn)
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《第一課 無處不在的人工智能》
粵教版 信息技術(shù)
九年級
內(nèi)容總覽
目錄
05
人工智能在社會(huì)中的應(yīng)用
07
課堂總結(jié)
拓展延伸
06
人工智能技術(shù)的基本特征
04
初始人工智能
03
教學(xué)目標(biāo)
01
新知導(dǎo)入
02
板書設(shè)計(jì)
08
教學(xué)目標(biāo)
1、信息意識：了解人工智能對社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、倫理和個(gè)人生活的影響，培養(yǎng)對信息時(shí)代的認(rèn)知和理解。
2、計(jì)算思維：培養(yǎng)問題解決能力，學(xué)習(xí)以計(jì)算機(jī)科學(xué)思維方式分析和解決問題。
3、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：使用信息技術(shù)工具進(jìn)行學(xué)習(xí)，并激發(fā)在數(shù)字環(huán)境下的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)利用技術(shù)解決問題的能力。
4、信息社會(huì)責(zé)任：能夠強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)共享和使用的責(zé)任，包括確保數(shù)據(jù)安全、保護(hù)隱私以及遵守相關(guān)法規(guī)和道德準(zhǔn)則。
新知導(dǎo)入
人工智能的飛速發(fā)展，為制造、教育、交通、安防、醫(yī)療等各行各業(yè)的發(fā)展和社會(huì)服務(wù)帶來了前所未有的變化，深刻改變了人類的社會(huì)生活，讓人們的學(xué)習(xí)更個(gè)性化，工作更便捷，生活更美好。人工智能技術(shù)也是我國建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國的關(guān)鍵核心技術(shù)支撐之一。
國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出了面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施，部署構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國。
知識導(dǎo)圖
新知導(dǎo)入
在本單元中，我們將通過學(xué)習(xí)人工智能的應(yīng)用案例，了解人工智能的內(nèi)涵與應(yīng)用領(lǐng)域，了解人工智能技術(shù)運(yùn)用的知識和方法，感受人工智能為社會(huì)的發(fā)展帶來的巨大影響。
知道人工智能的概念。
了解人工智能技術(shù)的基本特征。
知道人工智能的概念。
新知導(dǎo)入
隨著科技的進(jìn)步，一個(gè)從前只存在于科幻電影中的概念一人工智能正逐漸走進(jìn)人們的生活。人工智能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎、社會(huì)發(fā)展的加速器，正在深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活，改變世界。
03、初識人工智能
新知講解
人工智能是研究、開發(fā)利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或者是數(shù)字計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器來模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能，通過感知環(huán)境、獲取知識和使用知識，以獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門學(xué)科。人工智能的研究領(lǐng)域包括機(jī)器人、專家系統(tǒng)、語音識別、圖像識別、自然語言處理和自動(dòng)駕駛等。
新知講解
人工智能研究的基本內(nèi)容如下。
(1)知識表示。知識表示研究如何將人類知識形式化或者模型化知識表示的方法包括符號表示法、連接機(jī)制表示法等。符號表示法是用各種包含具體含義的符號，以不同的方式和順序組合起來表示知識的方法。連接機(jī)制表示法是把各種物理對象以不同的方式和順序連接起來，并在其間傳遞和加工各種信息，以此來表示相關(guān)的概念及知識。
新知講解
(2)機(jī)器感知。機(jī)器感知研究如何使計(jì)算機(jī)具有類似人的感知能力，如機(jī)器視覺、機(jī)器聽覺、機(jī)器觸覺等。
(3)機(jī)器思維。機(jī)器思維研究如何有目的地處理通過感知得來的外部信息和機(jī)器內(nèi)部的工作信息。
新知講解
(4)機(jī)器學(xué)習(xí)。機(jī)器學(xué)習(xí)研究如何使計(jì)算機(jī)具有類似人的學(xué)習(xí)能力，使它能通過學(xué)習(xí)自主獲取知識。
(5)機(jī)器行為。機(jī)器行為研究如何使計(jì)算機(jī)具有與外界環(huán)境交互的能力，如智能機(jī)械手、智能機(jī)器人、自然語言生成器等。
04、人工智能技術(shù)的基本特征
新知講解
人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它試圖探尋智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能同人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。
新知講解
一般而言，人工智能技術(shù)的基本特征主要如下。
(1)具備信息獲取能力。人工智能技術(shù)可以采用圖像、聲音、氣體和振動(dòng)等傳感器，讓智能機(jī)器人模擬人的眼睛、耳朵、鼻子、皮膚等感覺器官獲取客觀世界的信息。例如，自動(dòng)駕駛汽車可以通過攝像機(jī)獲取實(shí)時(shí)路況信息，智能音箱可以獲取聲音信息，智能空調(diào)系統(tǒng)可以獲取外界空氣PM，的數(shù)值和室內(nèi)溫度的變化等信息。
新知講解
(2)具備信息傳輸和存儲能力。人工智能技術(shù)可以把智能機(jī)器人獲取的熱、力、聲、光、電等信號傳輸?shù)娇刂浦行模⑥D(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)存儲起來，供智能機(jī)器人進(jìn)行信息處理及使用。
新知講解
(3)具備學(xué)習(xí)能力。人工智能技術(shù)可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，使智能機(jī)器人對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識、比較、分類，獲取知識和經(jīng)驗(yàn)。例如:智能翻譯機(jī)器人可以通過學(xué)習(xí)不同語言的發(fā)音和語義，獲得翻譯的知識和經(jīng)驗(yàn):智能弈棋機(jī)器人可以通過學(xué)習(xí)各種棋譜，獲得弈棋的知識和經(jīng)驗(yàn)。
新知講解
(4)具備思維和決策能力。人工智能技術(shù)可以運(yùn)用算法和計(jì)算機(jī)高速的運(yùn)算能力，使智能機(jī)器人能夠推理、分析、判斷問題，形成解決問題的方案，并選擇最優(yōu)化方案進(jìn)行決策。例如，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)就是根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)的道路交通狀況，擇優(yōu)生成汽車行駛路線，供用戶選擇。
新知講解
(5)具備行動(dòng)能力。人工智能技術(shù)可以使智能機(jī)器人具有表達(dá)思想、解決問題、執(zhí)行決策信息的能力，即具有說、寫、畫等能力，如智能機(jī)械手、無人機(jī)、自然語言生成器等可以執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。
下棋過程：
智能機(jī)器人使用搜索算法來瀏覽可能的棋局，以找到最優(yōu)解或者接近最優(yōu)解的下法。
機(jī)器人會(huì)利用一個(gè)評估函數(shù)來對當(dāng)前棋局的優(yōu)劣進(jìn)行評估。基于搜索算法和評估函數(shù)的結(jié)果，機(jī)器人選擇最優(yōu)的下法。
學(xué)習(xí)過程：
一些智能弈棋機(jī)器人通過監(jiān)督學(xué)習(xí)來學(xué)習(xí)下棋。另一些機(jī)器人則采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法，根據(jù)每次下棋的結(jié)果調(diào)整自己的策略，逐漸改進(jìn)下棋水平。
合作探究
2016年，“阿爾法圍棋” (AlphaGo)以4:1的總比分戰(zhàn)勝了圍棋世界冠軍、職業(yè)九段選手季世石。此次圍棋大賽引起了全球的廣泛關(guān)注，其結(jié)果震撼了世人，并直接開啟了人工智能的新紀(jì)元。請與同學(xué)一起搜索相關(guān)信息，了解智能弈棋機(jī)器人是如何下棋和如何進(jìn)行學(xué)習(xí)的。
小組討論
觀察身邊人工智能產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征以及使用過程，與同學(xué)開展交流討論，填寫表1-l。
序號 討論內(nèi)容 討論結(jié)果
1 人類智能系統(tǒng)解決問題的基本過程是怎樣的
2 智能機(jī)器人具有哪些基本特征
3 舉例說明智能機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)
定義問題、收集信息、分析問題、制定計(jì)劃、實(shí)施、評估、反饋和調(diào)整
感知能力、決策能力、自主行為、學(xué)習(xí)能力、交互能力、自我意識
感知模塊、決策與規(guī)劃模塊、執(zhí)行控制模塊、學(xué)習(xí)與優(yōu)化模塊、用戶交互界面
05、人工智能在社會(huì)中的應(yīng)用
新知講解
人工智能相關(guān)領(lǐng)域的研究成果已被廣泛地應(yīng)用于國民生活、工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)等多個(gè)領(lǐng)域，為我們提供舒適、便捷和高效的服務(wù)。其中,自動(dòng)駕駛、自然語言處理、圖像識別、智能機(jī)器人等領(lǐng)域備受關(guān)注。
新知講解
新知講解
自動(dòng)駕駛是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。它利用車載傳感器感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)傳感器獲得道路、車輛位置和障礙物距離等信息(圖1-1)，結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的地圖和道路資料，通過車內(nèi)智能駕駛儀控制車輛的轉(zhuǎn)向、速度和行進(jìn)路線，從而使車輛安全行駛。隨著人工智能、自動(dòng)控制、定位技術(shù)以及傳感器技術(shù)等的飛速發(fā)展，汽車逐漸發(fā)展為以智能系統(tǒng)為核心的輪式機(jī)器人，人與車、車與車、車與物的交互方式正逐漸改變。
新知講解
應(yīng)用1.自動(dòng)駕駛
圖1-1
新知講解
自然語言處理的主要目標(biāo)是讓人類自然語言能夠更容易被計(jì)算機(jī)識別和理解，如圖1-2所示，其主要應(yīng)用包括人機(jī)交互、機(jī)器翻譯、信息查找和生活協(xié)助等領(lǐng)域。在自然語言處理系統(tǒng)中，識別率并不是唯一的指標(biāo)，因此不能完全靠識別率評價(jià)其性能。對于整個(gè)系統(tǒng)來說，對文字和語言的識別應(yīng)具有學(xué)習(xí)能力，自主學(xué)習(xí)的自然語言處理系統(tǒng)才能具有良好的自適應(yīng)性、跨平臺性以及跨語種性。
新知講解
應(yīng)用2.自然語言處理
圖1-2
新知講解
圖像和視頻已成為互聯(lián)網(wǎng)中主要的信息媒介，圖像識別也隨之成為互聯(lián)網(wǎng)重要的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，其中兩個(gè)核心問題是圖像分類和物體檢測，如圖1-3所示。圖像分類是對圖像整體的語義內(nèi)容進(jìn)行類別判定物體檢測是識別圖像中特定物體出現(xiàn)的區(qū)域并對其類別進(jìn)行判定。與圖像分類相比，物體檢測更加關(guān)注圖像的局部區(qū)域和特定的物體類別集合，通常被視為更加復(fù)雜的圖像識別問題。
新知講解
應(yīng)用3.圖像識別
圖1-3
新知講解
智能機(jī)器人能夠理解人類語言，用人類語言與操作者對話，它形成的“意識”使它得以在外界環(huán)境中生存。它能分析面臨的情況，能調(diào)整自己的動(dòng)作以達(dá)到操作者所提出的全部要求，能擬訂標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，并在信息不充分或環(huán)境迅速變化的情況下完成一系列動(dòng)作，如圖1-4所示。
新知講解
應(yīng)用4.智能機(jī)器人
圖1-4
新知講解
智能機(jī)器人至少須具備三個(gè)要素:一是感覺要素，能夠偵測周圍環(huán)境信息;二是運(yùn)動(dòng)要素，能根據(jù)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作;三是思考要素，能根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考做出什么樣的動(dòng)作。因此，能機(jī)器人無須人為干預(yù)，就能夠在各種環(huán)境下自動(dòng)完成各項(xiàng)擬人任務(wù)。自主型機(jī)器人一般具有感知、處理、決策、執(zhí)行等模塊，可以獨(dú)立地活動(dòng)和處理所遇到的問題。
新知講解
應(yīng)用4.智能機(jī)器人
圖1-4
小組討論
進(jìn)入“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”網(wǎng)站或打開“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”APP，搜索“人工智能”關(guān)鍵字，觀看《人工智能與信息社會(huì)》視頻，結(jié)合人工智能在社會(huì)生活中的應(yīng)用例子，填寫表1-2。
序號 討論內(nèi)容 討論結(jié)果
1 人工智能的概念
2 人工智能對社會(huì)發(fā)展的影響
人工智能是指通過模擬、延伸或擴(kuò)展人類智能的各種理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)。
人工智能技術(shù)的發(fā)展將帶來新的產(chǎn)業(yè)和就業(yè)機(jī)會(huì)，同時(shí)也可能導(dǎo)致某些傳統(tǒng)行業(yè)的變革。自動(dòng)化生產(chǎn)、智能物流、智能金融等領(lǐng)域都有望得到提升。
反思評價(jià)
學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。對自己在本課中的學(xué)習(xí)進(jìn)行評價(jià)，對照表1-3，在相應(yīng)的O里畫“ √”，在“其他收獲”欄里留言。
序號 學(xué)習(xí)內(nèi)容 能否掌握
1 知道人工智能的概念 能 √ 不能O
2 了解人工智能技術(shù)的基本特征 能 √ 不能 O
3 知道人工智能的應(yīng)用場景 能 √ 不能 O
其他收獲：掌握人工智能技能有助于在信息技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)工程、深度學(xué)習(xí)研究等領(lǐng)域?qū)ふ揖蜆I(yè)機(jī)會(huì)。這些領(lǐng)域目前非常熱門，且擁有廣泛的應(yīng)用前景
06、知識拓展
知識拓展
1、人工智能介紹視頻
知識拓展
2、有關(guān)人工智能的視頻。
知識拓展
3、人工智能在生活中有哪些應(yīng)用？
（1）智能助理：虛擬助手如Siri、Alexa和Google Assistant利用自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)幫助人們進(jìn)行日常任務(wù)和獲取信息。
（2）醫(yī)療保健：人工智能在醫(yī)學(xué)影像分析、疾病診斷和個(gè)性化治療方面有廣泛的應(yīng)用。它可以幫助醫(yī)生更快速地發(fā)現(xiàn)異常，并提供更好的治療建議。
（3）智能家居：智能家居設(shè)備如智能音箱、智能燈具和智能安防系統(tǒng)利用人工智能技術(shù)改善生活質(zhì)量，提高家居安全性和便利性。
知識拓展
4、如何學(xué)好人工智能？
(1)建立扎實(shí)的數(shù)學(xué)和編程基礎(chǔ)：人工智能涉及大量數(shù)學(xué)知識，包括線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)和微積分。此外，編程技能也是至關(guān)重要的，特別是Python、R和其他數(shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)的編程語言。
(2)深入學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)：這是人工智能核心領(lǐng)域，你需要了解不同類型的模型、算法和它們的應(yīng)用場景。掌握常見的機(jī)器學(xué)習(xí)框架如TensorFlow和PyTorch也非常重要。
07、課堂總結(jié)
課堂總結(jié)
在人工智能課堂中，我們深入探討了人工智能的核心概念、技術(shù)和應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識。課程引導(dǎo)我們了解了人工智能對社會(huì)的影響，以及倫理和隱私等相關(guān)問題。通過案例分析和實(shí)踐項(xiàng)目，我們將所學(xué)知識應(yīng)用于真實(shí)世界中，并從中領(lǐng)悟到人工智能在醫(yī)療、金融、交通等領(lǐng)域的巨大潛力。最后，我們對未來人工智能技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，了解了人工智能在不斷演進(jìn)的同時(shí)如何塑造著我們的未來生活和工作。這門課程為我們打下了堅(jiān)實(shí)的人工智能基礎(chǔ)，讓我們明白了這一領(lǐng)域的無限可能性，也為我們未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃指明了方向。
板書設(shè)計(jì)
認(rèn)識大數(shù)據(jù)
一、初識人工智能
二、人工智能技術(shù)的基本特征
三、人工智能在社會(huì)中的應(yīng)用
課后作業(yè)
1、上網(wǎng)了解什么是人工智能
2、上網(wǎng)了解人工智能在生活中的應(yīng)用
3、上網(wǎng)了解人工智能對生活的影響
謝謝
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