資源簡介

(共35張PPT)
6.2
人工智能的應用
高中信息技術
必修1
新知導入
本節主要內容：
1、智能制造
2、智能家居
3、智能教育
4、智能交通
5、智能安防
6、智能醫療
7、智能物流
新知講解
智能制造
新知講解
智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。
新知講解
智能制造對人工智能的需求主要表現在以下三個方面：
（1）智能裝備，包括自動識別設備、人機交互系統、工業機器人以及數控機床等具體設備，涉及跨媒體分析推理、自然語言處理、虛擬現實智能建模及自主無人系統等關鍵技術。
（2）智能工廠，包括智能設計、智能生產、智能管理以及集成優化等具體內容，涉及跨媒體分析推理、大數據智能、機器學習等關鍵技術。
新知講解
（3）智能服務，包括大規模個性化定制、遠程維護以及預測性維護等具體服務模式，涉及跨媒體分析推理、自然語言處理、大數據智能、高級機器學習等關鍵技術。
訓練模型程序的邏輯結構
新知講解
智能家居
新知講解
智能家居以住宅為平臺，基于物聯網技術，是由硬件（智能家電、智能硬件、安防控制設備、家具等）、軟件系統、云計算平臺構成的家居生態圈，實現人遠程控制設備、設備間互聯互通、設備自我學習等功能，并通過收集、分析用戶行為數據為用戶提供個性化生活服務，使家居生活安全、節能、便捷等。
新知講解
例如：借助智能語音技術，用戶應用自然語言實現對家居系統各設備的操控，如開關窗簾（窗戶）、操控家用電器和照明系統、打掃衛生等操作；借助機器學習技術，智能電視可以從用戶看電視的歷史數據中分析其興趣和愛好，并將相關的節目推薦給用戶；通過應用聲紋識別、臉部識別、指紋識別等技術進行開鎖等；通過大數據技術可以使智能家電實現對自身狀態及環境的自我感知，具有故障診斷能力；通過收集產品運行數據，發現產品異常，主動提供服務，降低故障率；還可以通過大數據分析、遠程監控和診斷，快速發現問題、解決問題及提高效率。
新知講解
指紋識別鎖
新知講解
智能教育
新知講解
智能教育是人工智能在教育領域的一個重要應用，它主要通過自然語言處理和語音識別技術，由計算機模擬教師教學的經驗和方法，對學生實施一對一的教學，并向具有不同需求和特征的學習者傳遞知識。它能夠在學習者學習的過程中實時跟蹤、記錄和分析學習者的學習過程與結果，以了解其個性化的學習特點，并根據這一特點為每一名學習者選擇合適的學習資源，制訂個性化的學習方案。
新知講解
智能導師系統結構模型
新知講解
智能交通
新知講解
智能交通系統（Intelligent?Traffic?System，ITS）是通信、信息和控制技術在交通系統中集成應用的產物。ITS?借助現代科技手段和設備，將各核心交通元素聯通，實現信息互通與共享以及各交通元素的彼此協調、優化配置和高效使用，形成人、車和交通的一個高效協同環境，建立安全、高效、便捷和低碳的交通運輸管理系統。
新知講解
例如：通過交通信息采集系統采集道路中的車輛流量、行車速度
等信息，信息分析處理系統處理后形成實時路況，決策系統據此調整道路紅綠燈時長，調整可變車道或潮汐車道的通行方向等，信息發布系統將路況推送到導航軟件和廣播中，讓人們合理規劃行駛路線。通過不停車電子收費系統（ETC），實現對通過?ETC?入口站的車輛身份及信息自動采集、處理、收費和放行，有效提高通行能力、簡化收費管理、降低環境污染。
新知講解
智能交通示例圖
新知講解
智能安防
新知講解
智能安防技術是一種利用人工智能對視頻、圖像進行存儲和分析，從中識別安全隱患并對其進行處理的技術。智能安防與傳統安防的最大區別在于智能化，傳統安防對人的依賴性比較強，非常耗費人力，而智能安防能夠通過機器實現智能判斷，從而盡可能實現實時的安全防范和處理。
新知講解
從技術方面來講，目前智能安防分析技術主要集中在兩大類：
（1）采用畫面分割前景提取等方法對視頻畫面中的目標進行提取檢測，通過不同的規則來區分不同的事件，從而實現不同的判斷并產生相應的報警聯動等，如區域入侵分析、打架檢測、人員聚集分析、交通事件檢測等；
（2）是利用模式識別技術，對畫面中特定的物體進行建模，并通過大量樣本進行訓練，從而達到對視頻畫面中的特定物體進行識別，如車輛檢測、人臉檢測、人頭檢測（人流統計）等應用。
新知講解
智能安防目前涵蓋眾多的領域，如街道社區、道路、樓宇建筑、機動車輛的監控，移動物體監測等。今后智能安防還要解決海量視頻數據分析、存儲控制及傳輸問題，將智能視頻分析技術、云計算及云存儲技術結合起來，構建智慧城市下的安防體系。
新知講解
安防系統中的攝像頭
新知講解
智能醫療
新知講解
智能醫療在輔助診療、疾病預測、醫療影像輔助診斷、藥物開發等方面發揮了重要作用。在輔助診療方面，通過人工智能技術可以有效提高醫護人員的工作效率，提升一線全科醫生的診斷治療水平。
新知講解
例如：利用智能語音技術可以實現電子病歷的智能語音錄入；利用智能影像識別技術，可以實現醫學圖像自動讀片；利用智能技術和大數據平臺，構建輔助診療系統。在疾病預測方面，人工智能借助大數據技術可以進行疫情監測，及時有效地預測并防止疫情的進一步擴散和發展。
新知講解
例如：以流感為例，很多國家都有規定，當醫生發現新型流感病例時需告知疾病控制與預防中心，但由于人們可能患病不及時就醫，同時信息傳達回疾控中心也需要時間，因此，通告新流感病例的時間往往會有一定的延遲，而人工智能通過疫情監測能夠有效縮短響應時間。在醫療影像輔助診斷方面，影像判讀系統的發展是人工智能技術的產物。早期的影像判讀系統主要靠人手工編寫判定規則，存在耗時長、臨床應用難度大等問題，從而未能得到廣泛推廣。影像組學是通過醫學影像對特征進行提取和分析，為患者預前和預后的診斷與治療提供評估方法和精準診療決策。這在很大程度上簡化了人工智能技術的應用流程，節約了人力成本。
新知講解
生物特征識別技術
（1）指紋識別
（2）人臉識別
（3）指靜脈識別
（4）聲紋識別
新知講解
智能物流
新知講解
智能物流就是利用條形碼、射頻識別技術、傳感器、全球定位系統等方面優化改善運輸、倉儲、配送裝卸等物流業基本活動，同時也在嘗試使用智能搜索、推理規劃、計算機視覺以及智能機器人等技術，實現貨物運輸過程的自動化運作和高效率優化管理，提高物流效率。
新知講解
例如：在倉儲環節，利用大數據智能分析大量歷史庫存數據，建立相關預測模型，實現物流庫存商品的動態調整。大數據智能也可以支撐商品配送規劃，進而實現物流供給與需求匹配、物流資源優化與配置等。在貨物搬運環節，加載了計算機視覺、動態路
徑規劃等技術的智能搬運機器人（如搬運機器人、貨架穿梭車、分揀機器人等）得到廣泛應用，大大減少了訂單出庫時間，使物流倉庫的存儲密度、搬運的速度、揀選的精度均有大幅度提高。
新知講解
分揀機器人概念圖
總結
本章小結
本章小結
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6.2
人工智能的應用
一、選擇題
1、美國科學家經過18年的努力，構建了一個無法被擊敗的西洋跳棋人工智能程序是（
），就是最頂尖的跳棋選手也只能和它打成平手。
A、Tic-Tac-Toe?
B、TD-Gammon?
C、Chinook?
D、深藍
2、人工智能游戲用到的主要技術錯誤的是（
）。
A、決策樹
B、有限狀態機
C、神經網絡
D、區塊鏈
3、當前人工智能處于（
?），主要是面向特定領域的專用智能。
A、弱人工智能階段
B、強人工智能階段?
C、超人工智能階段?
?D、前人工智能階段
4、智能制造是基于新一代（
）與先進制造技術深度融合。?
A、信息通信技術?
B、物聯網技術??
C、互聯網技術?
D、新能源技術
5、下列（
）不是智能制造對人工智能的需求表現。
A、智能裝備
B、智能工廠
C、智能服務
D、智能算法
6、借助智能語音技術，用戶應用（
）實現對家居系統各設備的操控。
A、機器語言
B、高級語言
C、自然語言
D、匯編語言
7、智能教育中的學生模型不包含（
）。
A、動態模型
B、處理模型
C、靜態模型
D、診斷模型
8、智能交通系統的英文縮寫是（
）。?
A、UIT
?B、UTP?
C、ITS?
?
D、ISO
9、智能安防是采用（
）對畫面中特定的物體進行建模，并通過大量樣本進行訓練，從而達到對視頻畫面中的特定物體進行識別。?
A、數據分析?
B、數據提取?
C、模式識別?
D、數據再利用
10、在疾病預測方面，人工智能借助（
）可以進行疫情監測，及時有效地預測并防止疫情的進一步擴散和發展。
A、信息技術
B、IT技術
C、網絡技術
D、大數據技術
二、判斷題
1、人工智能游戲可以應用到兵棋推演、戰術推演、模擬駕駛和軍事訓練中。（
）
2、智能制造雖然具有自感知、自學習、自執行、自適應等功能的新型生產方式，但是決策依然需要人工完成。（????）
3、通過大數據技術可以使智能家電實現對自身狀態及環境的自我感知，具有故障診斷能力。（????）
4、通過不停車電子收費系統（ETC），實現對通過?ETC?入口站的車輛身份及信息自動采集、處理、收費和放行，有效提高通行能力、簡化收費管理、降低環境污染。（????）
5、智能安防與傳統安防的最大區別在于智能化，傳統安防對人的依賴性比較強，而智能安防能夠通過機器實現智能判斷，非常耗費人力。（????）
試題答案
一、選擇題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
A
A
D
C
B
C
C
D
解析：
1、美國科學家經過18年的努力，構建了西洋跳棋人工智能程序Chinook就是最頂尖的跳棋選手也只能和它打成平手。
2、人工智能游戲用到的主要技術：策樹、有限狀態機和神經網絡。
區塊鏈是一個信息技術領域的術語，是一個分布式的共享賬本和數據庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。
3、當前人工智能處于弱人工智能階段，主要是面向特定領域的專用智能。
4、智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合。
5、智能制造對人工智能的需求主要表現在以下三個方面：智能裝備、智能工廠和智能服務。
6、借助智能語音技術，用戶應用自然語言實現對家居系統各設備的操控。
7、智能教育中的學生模型包含動態模型、靜態模型和診斷模型。
8、智能交通系統（Intelligent?Traffic?System，ITS）。
9、智能安防利用模式識別技術，對畫面中特定的物體進行建模，并通過大量樣本進行訓練，從而達到對視頻畫面中的特定物體進行識別，如車輛檢測、人臉檢測、人頭檢測（人流統計）等應用。
10、在疾病預測方面，人工智能借助大數據技術可以進行疫情監測，及時有效地預測并防止疫情的進一步擴散和發展。
二、判斷題
1
2
3
4
5
√
×
√
√
×
解析：
1、人工智能的應用十分廣泛，可以應用到兵棋推演、戰術推演、模擬駕駛和軍事訓練中。
2、智能制造具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。
3、通過大數據技術可以使智能家電實現對自身狀態及環境的自我感知，具有故障診斷能力。
4、通過不停車電子收費系統（ETC），實現對通過?ETC?入口站的車輛身份及信息自動采集、處理、收費和放行，有效提高通行能力、簡化收費管理、降低環境污染。
5、智能安防與傳統安防的最大區別在于智能化，傳統安防對人的依賴性比較強，非常耗費人力，而智能安防能夠通過機器實現智能判斷，從而盡可能實現實時的安全防范和處理。。
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