第七章 初识人工智能.pptx

第7章初识人工智能人工智能自起源以来，经过大量研究与实践，向着体系化、理论化的方向发展。智能系统、模式识别、人脸识别、语音识别、机器人等被广泛应用到人们的工作、生活中。目 录01任务 7.1 认识人工智能02任务 7.2 认识机器人课后练习知识技能任务描述知识解析任务 7.1 认识人工智能01目 录返 回任 务 描 述 了解人工智能的发展和应用，认识人工智能对人类社会发展的影响。返 回目 录知 识 技 能?掌握人工智能的基本原理；?理解人工智能的发展与应用；?体验人工智能的应用。 知 识 解 析 1. 了解人工智能的发展人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和拓展人的智能的理论，使计算机具有像人一样思考、判断能力的理论、方法和技术。人工智能技术最早可以追溯至 20 世纪 40 年代，英国数学家艾伦·麦席森·图灵（Alan Mathiso Turing，图灵）提出了人工智能的基础问题：机器是否可以思考，从而拉开了人工智能技术的研究序幕，图灵也因此被称为“人工智能之父”。人工智能的发展脉络如表 7-1-1 所示，经历了几个时期的起伏，历经几代研究者的努力，终于成长为一门重要的学科。20 世纪 40 年代人工神经网络模型的诞生，成为人工智能学科的基石。20 世纪 50 年代，人工智能迎来了第一个上升期，得到了飞速的发展，一系列理论和方法在当时被提出。然而由于计算能力的限制和智能化实现程度的不足，20 世纪 60 年代至 70 年代，大部分人工智能项目停摆，人工智能研究进入衰退期。进入 20 世纪 80 年代，专家系统理论的出现突破了利用人工智能解决问题的能力，而机器学习算法的出现则大大增强了神经网络能力，完成了人工神经网络在理论和应用方面的重生。而后，随着基础设施的提升，数据处理能力和计算水平也在逐步增强，人工智能领域内的大部分算法也进行了改进和融合，人工智能技术进入了一个飞速发展的时期。而移动互联网和大数据产业的繁荣，又进一步推动了人工智能技术的行业融合，自动驾驶、生物识别、自然语言处理等应用场景都出现了人工智能技术的身影，人工智能正在深刻地影响着人们生活的各个方面。人工智能当前的发展具有“四新”特征：（1）以深度学习为代表的人工智能核心技术取得新突破；（2）“智能 +”模式的普适应用为经济社会发展注入新动能；（3）人工智能成为世界各国竞相战略布局的新高地；（4）人工智能的广泛应用给人类社会带来法律法规、道德伦理、社会治理等一系列的新挑战。2. 了解人工智能的基本原理在探讨人工智能时，我们首先要了解人类智能的基本原理。思维是人类智能的核心。“人是一种思维的动物”，没有思维就没有人类的智能。有了思维，人类才能形成各种较复杂的意向，从而主导着人的活动，表现出人类所特有的自觉能动性。如图7-1-1 所示，外部世界通过感觉器官被我们感知，反映到大脑中形成一定的思维，然后大脑发出信号，主导我们的肢体做出各种改造世界的活动。图 7-1-1人工智能就是模仿人类智能，让机器有各种各样的能力，来完成我们的一系列指令。3. 人工智能的应用人工智能应用的范围很广，主要包括以下几个方面。1）智慧地球2008 年，IBM 公司首席执行官彭明盛在《智慧地球：下一代领导议程》中首次提出“智慧地球”的概念。“智慧地球”战略的主要内容是，把新一代 IT 技术充分运用到各行各业之中，即把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓的“物联网”。通过超级计算机和云计算，实现人类社会与物理系统的整合。在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产与生活，从而达到“智慧”状态。2）智慧城市“智慧城市”就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应，其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐共生、可持续发展。智慧城市的应用体系，包括智慧物流体系、智慧制造体系、智慧贸易体系、智慧公共服务、智慧社会管理体系、智慧交通体系、智慧健康保障体系、智慧安居服务体系、智慧文化服务体系等一系列建设内容。3）智慧交通智慧交通是智慧城市在交通领域的具体体现，使城市交通系统具备感知、互联、分析、预测、控制等能力。随着科学技术的发展以及自动化程度的提高，世界上城市轨道交通系统的运行模式也在发生变化。近几十年中，其发展大致经历了三个阶段：人工驾驶模式；人工驾驶的自动化运行模式；全自动无人驾驶模式。4）智能家居智能家居是以住宅为平台，通过物联网技术将家中的各种设备连接在一起实现智能化的一种生态系统。它具有智能灯光控制、智能电器控制、安防监控系统、