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5.人工智能及应用主讲人:***浙教版信息技术必修一《数据与计算》
【知识体系】
【知识梳理】一、人工智能的产生与发展(一)人工智能的概念1.定义指以机器(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。人工智能作为一门多学科广泛交叉的前沿科学,不仅涉及计算机科学,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。
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【知识梳理】一、人工智能的产生与发展(一)人工智能的概念1.人工智能的主要方法(1)符号主义又称逻辑主义、心理学派或计算机学派,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。符号主义方法包含知识库和推理引擎两个部分。它先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。案例:“鸵鸟会飞”、专家系统。
【知识梳理】一、人工智能的产生与发展(一)人工智能的概念1.人工智能的主要方法(2)联结主义又称仿生学派或生理学派,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。典型代表如深度学习。
【知识梳理】一、人工智能的产生与发展(一)人工智能的概念1.人工智能的主要方法(3)行为主义又称进化主义或控制论学派,这一方法从“交互—反馈”角度来刻画智能行为,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。案例:扫地机器人,阿尔法狗
【知识梳理】一、人工智能的产生与发展(二)人工智能的发展历程1.从计算到智能测试(1)3种等效的计算机制:原始递归函数、lambda演算和图灵机。(2)图灵测试:测试机器是否具有智能的一种方法。2.人工智能登上历史舞台1956年“人工智能达特茅斯研讨会”召开,标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生。
【知识梳理】一、人工智能的产生与发展(二)人工智能的发展历程3.以符号主义表达与推理为代表的人工智能(1)1965年第一个专家系统DENDRAL,化学领域(2)1976年,医学专家系统MYCIN,专家系统的设计规范(3)1977年,“知识工程”被提出,即尽可能对人类知识进行逻辑编码,然后通过推理引擎对编码知识进行操作,形成某一领域的“专家系统”。
【知识梳理】一、人工智能的产生与发展(二)人工智能的发展历程4.数据驱动的人工智能方法(1)深度学习:深度学习是一种对原始数据所蕴含的特征模式进行学习的算法模型。最常用的深度学习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。多层神经网络(包含输入端、隐藏层和输出端)是一种典型的深度学习模型。
【知识梳理】一、人工智能的产生与发展(二)人工智能的发展历程5.问题引导下的人工智能学习方法在这种学习方法中,学习者事先不知道最终答案,而是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,这一学习机制叫强化学习。
【知识梳理】二、人工智能的应用(一)领域人工智能1.定义:依赖于领域知识和数据的人工智能被称为领域人工智能。这类机器具有强大的存储、记忆和有哪些信誉好的足球投注网站功能,因此,如果机器遍览某一领域的数据和知识,它就可以在这一特定领域表现出较强的能力。案例:如专门用于下国际象棋的超级计算机“深蓝”;和用于人机对话的系统“沃森”;应用于交通领域预测的人工智能系统。
【知识梳理】二、人工智能的应用(二)跨领域人工智能1.定义:跨领域人工智能指智能系统从一个领域快速跨越到另外一个领域。跨领域人工智能不仅依赖于已有数据和已有规则,而且专注于知识和技能的获取,能够举一反三、触类旁通,开展深度推理。案例:AlphaGo从围棋人工智能跨界到电力控制领域。
【知识梳理】二、人工智能的应用(三)混合增强智能1.定义:混合增强智能是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。案例:达芬奇外科手术机器人
【知识梳理】三、人工智能对社会的影响(一)人工智能改善人类生活1.智能家居2.智慧城市3.智能出行4.智能购物
【知识梳理】三、人工智能对社会的影响(一)人工智能促进经济发展1.提供虚拟劳动力2.提高生产力3.加快实体经济转型升级
【知识梳理】三、人工智能对社会的影响(一)人工智能带来的社会担忧1.人工智能取代人类岗位2.威胁人类安全
【典型例题】1.在专家系统中,符号运算主要用于实现哪项功能() A.知识获取 B.知识表示 C.知识推理 D.知识管理2.以下哪种类型的专家系统最适合用于处理非结构化问题() A.基于规则的专家系统 B.基于模型的专家系统 C.基于案例的专家系统 D.基于统计的专家系统CC
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