人工智能基础与实践 全套教学课件（共434页PPT）.pptx

人工智能基础与实践 课程结构第1章 绪论第2章 计算机求解问题基础第3章 Python与人工智能第4章 人工智能技术应用第5章 机器学习 教材特色案例---知识点---应用---实践---训练 第1章 绪论1、编程思维2、人工智能基础3、综合实践 编程思维 编程思维计算手段融合之力量 故事艾兹格·迪杰斯特拉（Edsger Wybe Dijkstra，1930年5月11日－2002年8月6日），荷兰计算机科学家。?迪杰斯特拉在 莱顿大学学习理论物理学。20世纪70年代初，他在巴勒斯公司作一名研究人员。他曾工作于荷兰的埃因霍温科技大学。后来，任美国德克萨斯大学奥斯汀分校计算机科学 Schlumberger Centennial Chair。 他在2000年退休。?他对计算机科学的贡献是最短路径的算法，也称为Dijkstra的算法。 于1972年获得图灵奖。“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也深刻影响着我们的思维能力。” 计算思维（Computational Thinking）?周以真从小热爱数学与科学，本科在美国麻省理工学院（MIT）主修电子工程。在学习过程中，她感受到计算机科学的无穷魅力，于是又在MIT攻读计算机科学系的硕士和博士学位。这位师从图灵奖得主罗纳德·李维斯特（Ronald Rivest）的年轻人在博士毕业之后首先去了南加州大学。但最终，以跨学科合作研究闻名的卡内基梅隆大学吸引了周以真，自1985年起，她开始在卡内基梅隆大学（CMU）任教。?她于2006年发表的《计算思维》（Computational thinking）是最为人称道的成果之一。周以真倡导运用计算机科学的基础概念解决问题、设计系统并理解人类行为的思维方式。这一理念推动了计算机科学在全球教育领域的发展。 “0和1”、“程序”、“递归”三大思维。1、“0和1”之思维 计算机本质上是以0和1为基础来运作的，现实世界的各种信息（数值性和非数值性）都可被转换成0和1， 0和1可以转换成满足人们视、听、触等各种感觉的信息。0和1可以将各种运算转换成逻辑运算来实现，逻辑运算则通过元器件实现，进而组成逻辑门电路再构造复杂的电路，由硬件实现计算机的复杂功能，软件到硬件的纽带是0和1。“0和1”的思维体现了语义符号化、“0和1”计算化、计算自动化、分层构造化、构造集成化的思维，它是最重要的一种计算思维。 “0和1”、“程序”、“递归”三大思维。2、“程序”之思维 一个复杂系统是怎样运行的?其实系统是由基本动作（基本动作是容易实现的）以及基本动作的各种组合所构成（多变的、复杂的动作可由基本动作的各种组合来实现）。因此，实现一个系统仅需实现这些基本动作以及实现一个控制基本动作组合与执行次序的机构。对基本动作的控制就是指令，指令的各种组合及其次序就是程序。系统可以按照“程序”控制“基本动作”的执行，从而实现复杂的功能。计算机或者计算系统就是能够执行各种程序的机器或系统，指令和程序的思维也是最重要的一种计算思维。 “0和1”、“程序”、“递归”三大思维。3、递归”之思维递归是计算技术的典型特征。递归是可以用有限的步骤描述实现近于无限功能的方法；它借鉴数学上的递推法，在有限步骤内，根据特定法则或公式，对一个或多个前面的元素进行运算得到后续元素，以确定一系列元素的方法。 递归案例[问题描述]1块钱1瓶汽水，2个空瓶可以换一瓶汽水，3个瓶盖可以换一瓶汽水，问：?20块钱可以喝多少瓶汽水？ 递归案例[问题分析]1、一瓶汽水1元，喝完之后有1个瓶盖和1个空瓶。2、1个瓶盖等于1/3瓶汽水，1个空瓶等于1/2瓶汽水。3、一元钱 = 一瓶汽水 = 可以喝的部分加上一个瓶盖加上一个空瓶 = 1+1/2+1/3瓶可以喝的汽水。4、得到20*（1+1/2+1/3）=20+10+2/3+6=36瓶汽水+两个瓶盖。5、但实际上要减去一瓶，否则最后一瓶汽水没有瓶子装。 递归案例[算法设计]初始化有20元钱，money = 20;瓶盖和空瓶为0，bottle = 0; cap = 0;?定义一个方法，返回值为总的瓶数。int buyWater(int money,int bottle,int cap) 问题求解的核心算法例1-2 迷宫问题 算法问题解决策略算法类问题解决的思维方式为：数学建模（一种基于数学的思考方法，运用数学的语言和方法，通过抽象、简化，建立对问题进行精确描述和定义的数学模型）、算法策略设计（算法策略是指在问题空间中随机有哪些信誉好的足球投注网站所有可能的解决问题方法，直至选择一种有效的方法解决问题）、数据结构设计（指数据在计算机中存储存在的方式）、编写程序、算法模拟与分析（即利用数学方法严格的证明算法的正确性和算法的效果，其分析方法的过程就是对于