人工智能与教育-信息技术教育应用.ppt

* 信息技术教育应用 第六章 　人工智能与教育 本章主要知识点： 人工智能技术的概念、发展史、分类 人工智能的研究领域 智能计算机辅助教育系统的设计模型 第六章 　人工智能与教育 6.1　 人工智能概述 6.1.1 概念：主要研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能,实现机器智能。 图灵测试 6.1.2 简史： 第一个阶段（1956年以前）：孕育时期 第二个阶段（1956－1970）形成期 第三个阶段（1970～）发展期 第六章 　人工智能与教育 6.1.3 分类：符号智能、计算智能 符号智能是以知识为基础，通过推理进行问题求解。也即所谓的传统人工智能。 计算智能是以数据为基础，通过训练建立联系，进行问题求解。人工神经网络、遗传算法、模糊系统、进化程序设计、人工生命等都可以包括在计算智能。 第六章 　人工智能与教育 6.1.4 IDSS(智能决策支持系统)成功实例 东海渔业资源评估专家系统以 卫星遥感渔业分析技术、海洋渔业服务地理信息系统技术和渔情分析专家系统技术为支撑的海洋渔业遥 感信息与资源评估服务系统。 第六章 　人工智能与教育 2. 工商行固定资产贷款风险决策系统本系统是一个交互式系统，即在决策过程中向用户提出一些需要以数字回答的问题，界面简洁、友好。 在人机对话过程中，系统需要用户以数值形式输入一些供决策用的参数，如企业经营者素质评估， 经济实力，资金结构，经济效益，发展前景，信用等级系数，贷款金额，等等。同时给出一些选项 供用户选择，如抵押贷款方式，保证贷款方式，信用贷款方式，以及贷款形态等。系统根据用户提供 的信息计算出全部贷款资产风险权重额，全部固定资产贷款资产风险度，并结合企业的信用等级， 给出评估图表，最后给出贷款与否的建议。 第六章 　人工智能与教育 6.2 人工智能的研究领域 6.2.1 人工智能框架图 第六章 　人工智能与教育 6.2.2　　问题求解 求解难题的下棋（如国际象棋）程序 把各种数学公式符号汇编在一起，其性能达到很高的水平，并正在为许多科学家和工程师所应用。 有些程序甚至还能够用经验来改善其性能。 第六章 　人工智能与教育 　6.2.3 逻辑推理与定理证明 逻辑推理是人工智能研究中最持久的子领域之一。其中特别重要的是要找到一些方法，只把注意力集中在一个大型数据库中的有关事实上，留意可信的证明，并在出现新信息时适时修正这些证明。 对数学中臆测的定理寻找一个证明或反证，确实称得上是一项智能任务。为此不仅需要有根据假设进行演绎的能力，而且需要某些直觉技巧。 1976年7月 ，美国的阿佩尔（K.Appel）等人合作解决了长达124年之久的难题──四色定理。他们用3台大型计算机，花去1200小时CPU时间，并对中间结果进行人为反复修改 500多处。四色定理的成功证明曾轰动计算机界。 第六章 　人工智能与教育 6.2.4 自然语言理解  　　 自然语言处理是研究如何让计算机理解人类自然语言的一个研究领域。目前语言处理研究的主要课题是：在翻译句子时，以主题和对话情况为基础，注意大量的一般常识──世界知识和期望作用的重要性。 语言翻译 语音理解 第六章 　人工智能与教育 6.2.5 自动程序设计 程序设计是人工智能的一个重要研究领域，已经研制出能够以各种不同的目的描述（例如输入／输出对 ，高级语言描述，甚至英语描述算法）来编写计算机程序。 这方面的进展局限于少数几个完全现成的例子。对自动程序设计的研究不仅可以促进半自动软件开发系统的发展，而且也使通过修正自身数码进行学习（即修正它们的性能）的人工智能系统得到发展。 第六章 　人工智能与教育 6.2.6 专家系统 概念：一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术与计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。 结构： 知识库 推理机 答案 专家知识 输入或提问 第六章 　人工智能与教育 专家系统可以解决的问题一般包括解释、预测、诊断、设计、规划、监视、修理、指导和控制等。发展专家系统的关键是表达和运用专家知识，即来自人类专家的并已被证明对解决有关领域内的典型问题是有用的事实和过程。 在已经建立的专家咨询系统中，有能够诊断疾病的（包括中医诊断智能机），估计潜在石油等矿藏的，研究复杂有机化合物结构的以及提供使用其他计算机系统的参考意见等。 第六章 　人工智能与教育 新一代专家系统的特征： 并行技术与分布处理 多专家系统协同工作 高级语言和知识语言描述 具有自学习功能 引入新的推理机制 具有