人工智能基础与应用(高职)：思考的工具PPT教学课件.pptx

第1课思考的工具人工智能基础与应用

【导读案例】动物智能：聪明的汉斯大约在1900年，德国柏林有一匹马，人称“聪明的汉斯”，据说这匹马精通数学。计算的渊源计算机的出现巴贝奇与数学机器人工智能大师

第1课思考的工具科学家已经制造出了汽车、火车、飞机、收音机这样无数的技术系统，它们模仿并拓展了人类身体器官的功能。但是，技术系统能不能模仿人类大脑的功能呢？到目前为止，我们也仅仅知道人类大脑是由数十亿个神经细胞组成的器官，我们对它还知之甚少，模仿它或许是天下最困难的事情了。图1-2人脑的外观

1.1计算的渊源01

1.1计算的渊源几千年来，人类一直在利用工具帮助其思考。最原始的工具之一可能就是小鹅卵石了。牧羊人会将与羊群数量一致的小石头放在包里随身携带。当他想要确定是否所有羊都在时，只需要数一只羊掏出一颗石头，如果包里的石头还有剩余，那一定是有羊走丢了。

1.1计算的渊源一旦人们开始用石头代表数字，慢慢地，用来代表5、10、12、20等不同数字的石头也就出现了。中世纪无处不在的计数板就直接来源于此。在其他一些地方，同样的理念还催生了现代算盘。几个世纪以来，人类发明的如计算尺和计算器这样的一些工具，在一定程度上减轻了人们的脑力劳动量，但应用范围十分有限。巨石阵皮格玛利翁安提基特拉机械阿拉伯数字

1.1.1巨石阵古人利用机械化进行的脑力劳动远不止于计数。地处英格兰威尔特郡索尔兹伯里平原上，约建造于公元前2300年左右的巨石阵是欧洲著名的史前时代文化神庙遗址，由一些巨大的石头组成，呈环形屹立在绿色的旷野间（见图1-3），每块约重50吨。巨石阵的主轴线、通往石柱的古道和夏至日早晨初升的太阳在同一条线上，其中还有两块石头的连线指向冬至日落的方向。在英国人的心目中，这是一个神圣的地方。

1.1.1巨石阵图1-3巨石阵

1.1.1巨石阵巨石阵遗迹被用来确定仲冬和仲夏，同时也可以用于预测日食及其他天文事件，其实数字就蕴藏在它们的结构中。比如，遗迹正中呈马蹄形分布的19块巨石，太阳和月亮的位置以19年为一周期周而复始。按照这种做法，人们只要每个月将标记从一块石头移到另一块石头上，就可以利用它们来预测日食。日食的发生十分不稳定，取决于特定时间内不同长度的几个周期的重合。因此，预测日食需要人们进行大量艰辛的计算，能够追踪这些周期的工具当然就十分珍贵。然而，并没有证据能够表明古人曾出于这样的目的使用过巨石阵。石阵中的数字很可能只是用于展现圣知，展现神的力量。

1.1.2安提基特拉机械1900年，一群海洋潜水员在希腊的安提基特拉岛附近发现了一艘位于海面以下45米的罗马船只残骸。当地政府知道后派考古学家对沉船进行了为期一年的考察，还原了许多物件。在这些物件中，人们发现了许多金属片，目前认为是天体观测仪的残片，这些残片被严重腐蚀，只是表面上还留有转盘的痕迹，人们称之为安提基特

拉机械残片。

1.1.2安提基特拉机械人们花了相当长的时间才揭开这个机械的秘密。1951年拍摄的X光片证明它比我们原想的要复杂得多。直到21世纪，人们才得以利用先进科技辨别它的细节设计，这一探索过程至今仍在进行当中。

1.1.2安提基特拉机械安提基特拉机械可追溯至公元前150—前100年，它包含至少36个手工齿轮，只需要设置日期盘，就能够预测太阳和月亮的位置，以及某些恒星的上升和下降。该机械可能还曾被用于预测日食，因为人们发现在一块残片上，19年这一周期被刻成了螺旋状，此外，很有可能它还展示了当时所知的五颗行星的位置。工艺如此复杂的机械再过一千年都很难被复刻，它的价值难以估量，操作可谓神奇，只要简单地转动手柄就可以查看天际旋转。

1.1.3皮格玛利翁公元8年，罗马诗人奥维德完成了他的15卷史诗《变形记》，其中（第十卷，故事七）包含了皮格玛利翁的故事。皮格玛利翁厌弃身边女子的颓靡做派，雕刻了一座象牙少女像并爱上了她，他将雕像当成自己的妻子，给她穿上华美的衣裳，戴上美丽的珠宝，甚至与她同床共枕。维纳斯节来临时，他真挚地祈祷：“如果神能够赋予一切，请将这座象牙雕像变成我的妻子。”维纳斯听到了他的祷告，当他再次回到雕像身边时，惊讶地发现雕像竟在他的爱抚下变成了一位活生生的少女。

1.1.3皮格玛利翁我们不能将这个故事看做人类痴迷人工智能的起源，很明显，它背后蕴藏着其他含义。但它同时也表明，在那个时代，将无生命的物体变成有生命的存在并不是一件不可思议的事情。

1.1.4阿拉伯数字传说在13世纪左右，一个德国的商人告诉他的儿子，如果他只是想学加法和减法，上德国的大学就足够了，但如果他还想要学乘法和除法，那