高中信息技术学考复习必修1数据与计算第五章人工智能及应用教学课件

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考点1人工智能的产生与发展1.人工智能:是指以机器(计算机)为载体,模仿、延伸和扩展人类智能,其与人类或其他动物所呈现的生物智能有着重要区别。2.AI是多学科广泛交叉的前沿科学,除计算机科学外还涉及控制科学、认知科学、心理科学、脑及神经科学、生命科学、语言学、逻辑学、行为科学、教育科学、数理科学等众多学科领域。
3.三种主要方法(1)符号主义(Symblicism)①认为学习或者其他的智能特征原则上均可以被符号精确地描述,从而被机器仿真。②智能行为就是对符号的推理和运算(2)联结主义(Cnnectinism)①通过模仿人类大脑中神经元之间的复杂交互来进行认知推理。②典型代表:深度学习。(3)行为主义(Actinism)①从“交互—反馈”角度来刻画智能行为。②认为智能体可以在与环境的交互中不断学习,从而提升自己的智能水平。
4.人工智能的发展历程(1)从计算到智能测试①三种计算机制(20世纪30年代相继提出)在性能上等效·原始递归函数·lambda演算·图灵机②计算机的诞生促进了人工智能的发展。③图灵测试(1950年,图灵):测试机器是否具有智能的一种方法。并不能真正评估人工智能是否具有人的心智。
(2)人工智能登上历史舞台①1955年8月,“人工智能达特茅斯夏季研讨会”的项目申请书中首次提出了“人工智能”的术语。②1956 年,研讨会在美国达特茅斯学院如期召开,这标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生。(3)以符号主义表达与推理为代表的人工智能①符号主义人工智能方法包含知识库和推理引擎两个部分。②它先要将所有知识以逻辑形式表达,然后依靠推理引擎,去验证命题或谓语正确与否,或者学习推导出新规则、新知识。③基于规则学习的人工智能方法解释性强(与人类逻辑推理过程相符),但其可拓展性较弱,难以构建完备的知识库和完善的推理方法。
(4)数据驱动的人工智能方法①专家系统的局限性(手工构造知识库+推理引擎)。如何让计算机能从数据本身进行知识学习,而不是单纯依赖专家来手工构造知识。②深度学习·定义:是典型的数据驱动的人工智能方法。对原始数据所蕴含的特征模式进行学习的算法模型,能够让计算机从数据本身进行知识学习。·学习模式:最常用的深度学习是模拟人类大脑处理数据的机制,逐层抽象对原始数据进行学习。·典型模型:多层神经网络(包含输入端、隐藏层和输出端)
(5)问题引导下的人工智能学习方法①在问题引导下开展试错学习,在学习过程中不断尝试各种解决问题的可能途径,然后根据结果反馈来调整相应的学习方法。②这种强化学习体现了一种自我学习的能力,即从过去的经验中不断学习,提升能力。
典例1下列有关人工智能产生与发展的说法错误的是(　　)A.简称AI,是多学科广泛交叉的前沿科学B.经验主义是实现AI的主要方式之一C.深度学习是典型的数据驱动的AI方法D.问题引导下的AI学习体现了自我学习的能力
答案 B　解析 实现AI的三种主要方式是符号主义、联结主义和行为主义。
考点2人工智能的应用1.领域人工智能(1)定义:依赖于领域知识和数据的人工智能。(2)特点:具有强大的存储、记忆和搜索功能。2.跨领域人工智能(1)定义:指智能系统从一个领域快速跨越到另外一个领域。(2)特点:不仅依赖于已有数据和已有规则,且专注于知识和技能的获取,能举一反三、触类旁通,开展深度推理。(3)研究方向:从特殊技能到泛化技能、从单一知识到多源知识、从易到难,永不停息地学习。
3.混合增强智能(1)定义:多种智能体的混合形式,它将人的作用或人的认知模型引入人工智能系统,形成“混合增强智能”的形态。(2)特点:在机器智能中以交互形式利用人的知识和智慧,最优地平衡人的智力和计算机的计算能力。(3)例子:人、机器、物联网和互联网可以结合成智能城市。(4)注意点:在智能叠加协调的回路中,人类智能是智能回路的总开关。
典例2下列有关人工智能应用的说法错误的是(　　)A.依赖于领域知识和数据的是领域AIB.跨领域AI专注于知识和技能的获取C.混合增强智能将人的认知模型引入AI系统D.人的知识和智慧是智能叠加协调的回路的总开关
答案 D　解析 总开关是人类智能。
考点3人工智能对社会的影响1.人工智能改善人类生活(1)概念:人工智能技术正快速融入人们的生活,使人们居家、出行、购物、医疗等日常活动越来越便捷。(2)应用①智能家居②智慧城市③智能出行④智能购物
2.人工智能促进经济发展(1)人工智能的发展可以为人类社会带来巨大的经济效益。(2)通过人工智能技术提高生产力、创造全新的产品和服务。(3)推动人工智能与实体经济结合,是加快实体经济转型升级的必然发展方向。3.人工智能带来的社会担忧(1)人工智能技术将人类从繁复工作中解脱出来的同时,也会取代一些工作岗位。(2)人工智能技术推动人类社会进步的同时,也可能威胁人类安全。机器人三守则:①机器人必须不危害人类,也不允许它眼看人类受害而袖手旁观。②机器人必须绝对服从人类,除非这种服从有害于人类。③机器人必须保护自身不受伤害,除非为了保护人类或者人类命令它做出牺牲。