人工智能导论教学教案.docxVIP

第一讲绪论

教学内容：本章主要学习智能、人工智能概念、发展历史、主要研究内容、发展趋势。

教学重点：人工智能概念及类型、人工智能历史人物及其主要思想、人工智能主要研究内容。

教学难点：生命与智能的关系、人工智能的类型划分。

教学方法：课堂教学为主，结合智慧树等在线平台实时提问、收集学生学习情况，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念。讨论五分钟。课后布置作业，要求学生查找历史人工智能先驱的个人经历，了解其创新思想形成。同时对比国外人工智能技术成果，分析优势和问题。

教学要求：重点掌握生命与智能的关系，人工智能与自然智能、机器智能的关系，感知智能、认知智能、语言智能、混合智能、类脑智能与机器智能的关系；掌握感知智能、认知智能、语言智能、混合智能、类脑智能之间的差别，并对相关的方法有一般了解。

课程思政内容：

介绍历史上第一位人工智能华人学者王浩的成就。通过介绍历史上主要的人工智能先驱及其思想，使学生认识到原始科学创新的重要意义。

介绍我们国家人工智能80年代至今的发展历史，包括吴文俊院士创立的“几何定理的机器证明”、数学机械化等世界性人工智能成果，使同学们对我国人工智能的发展有清楚的认识，既认识到差距，也为我国科学家几十年来不断取得的成果感到自豪。

学习目标：

1.掌握和理解智能的广义概念；

2.掌握和理解自然智能、人工智能与机器智能的关系；

3.掌握和理解人工智能发展历史脉络和各阶段代表性技术；

4.掌握和理解人工智能研究内容和应用。

学习导言

人工智能（ArtificialIntelligence，AI）在科学领域并不是一个新概念，早在60多年以前就已经诞生了这个概念。多年以来，人工智能一直是作为计算机科学的一个分支不断发展，由于理想与现实的差距巨大，历史上人工智能的发展几度处于低潮。在过去的5年，由于人工智能技术在围棋、游戏、机器人等方面的一次次突破，又激发了人类对人工智能技术的无限畅想，人们再次意识到人工智能的重要性。著名人工智能专家吴恩达认为：“人工智能带来的影响不亚于100多年前的电”。

人工智能正在快速融入人类工业、农业生产以及生活服务的方方面面。很多细分领域的智能技术持续不断地进步，其中许多技术已经达到甚至超越人类智能的水平。比如，人工智能在围棋方面的技艺已经超越最好的人类棋手，能够更加准确地识别图像中不同物体或人脸，以更加准确地方式翻译不同的人类语言，并且还会有一些基本的判断力。越来越多模拟人类智能的计算技术快速发展，如感知、推理、学习和与人交互等，人工智能正在通过算法和程序感知人类社会并与之互动。

但是，人工智能到底是什么？事实上，由于人类对于自身智能的理解非常有限，对人类智能的产生机制也不清楚，所以就很难定义什么是“人工智能”。本章主要介绍智能、人工智能的定义与类型划分，自然智能、人工智能与机器智能的关系，以及人工智能发展历史脉络、各阶段代表性人物及其思想以及代表性技术，研究内容及其在社会各方面的应用。

1.1生命与智能

1、不同学科和科学家对于生命的不同定义

生物学上认为生命是蛋白质存在的一种形式，它最基本的特征是蛋白质能够通过新陈代谢作用不断地跟周围环境进行物质交换，新陈代谢一旦停止，蛋白质发生分解，生命也就停止了。物理学家们试图用热力学、量子力学等物理学理论来解释生命的本性。还有一种新的观点认为不应该将生命视为化学事件，而应当将其看作是信息。

2、生命与智能的关系

近些年，微生物学、植物学、动物学等方面的研究成果促进了人类对自然界丰富多彩的生命所具有的各种智能类型的深入认识。人类已经认识到，智能不只人类才有。小到无处不在、肉眼看不到的细菌，大到海里的鲸鱼，地球上的各种生命都具有智能。

通过列举细菌、植物、动物等多个例子，指出智能是任何生命都具有的能力，只是表现形式和水平程度上有区别。无论动植物还是人类，都在各自的生存环境中发展出了适应环境并维持生存的能力，人类智能区别于动植物之处在于不仅适应环境还能通过发明语言和各种工具主动改造环境，创造灿烂的文化、反思自身的存在、认识世界和宇宙，因此，人类智能是地球上最高级的智能。

3、智能的定义

关于智能，与生命一样，并没有准确的定义。不同的学科和专业、不同专家在不同时期，从不同角度给出了各种不同定义和观点。一般而言，智能是智力和能力的总称。人工智能的定义中所指称的“智能”，主要是人类的智能。本课程中后面除非特别指出，都默认人工智能模拟的是人类智能。

结合《人工智能导论》教材，介绍智能定义及其三层含义：

智能是个体能够主动适应环境或针对问题，获取信息并提炼和运用知识，理解和认知环境，有目的地采取合理可行的策略和行动，解决问题并达到目标的综合能力。

它包含三层含义：

第一，