电子工业版信息技术九下2.1《用线性回归算法玩游戏》课件

(课件网) 用线性回归算法玩游戏 电子工业版九年级下册 第1节 用线性回归算法玩游戏 电子工业版（2022） 第二单元 人工智能算法的应用 信息技术 九年级(下)册 单元导入 人工智能的应用离不开人工智能算法。例如，使用线性回归算法能制作自动玩游戏的程序；使用K-NN算法能实现手写数字的识别；使用K-means算法能实现食物的聚类，等等。 单元导入 本单元我们通过体验这些人工智能算法的应用，推开人工智能算法的大门，初步体验人工智能算法的魅力与广阔的应用前景。 项目主题 部分人工智能算法的原理并不高深，有些基于基础的数学原理，有些可以通过步骤拆解为排序、最值搜索等经典算法。但要想在不同的场景中灵活使用人工智能算法解决实际问题，仍需要一定的理论知识和大量的实践经验。 了解人工智能算法及应用场景 项目主题 部分人工智能算法的原理并不高深，有些基于基础的数学原理，有些可以通过步骤拆解为排序、最值搜索等经典算法。但要想在不同的场景中灵活使用人工智能算法解决实际问题，仍需要一定的理论知识和大量的实践经验。 了解人工智能算法及应用场景 项目目标 了解线性回归算法的基本原理与应用。 01 了解K-NN算法的基本原理与应用。 02 了解K-means算法的基本原理与应用。 03 项目过程 在学习本单元内容的同时开展项目活动，为了保证本项目的顺利完成，应通过每节后的“项目实施”环节检查自己在完成每一节学习后的收获。 新课导入 机器学习是人工智能技术研究的核心领域之一，目的是让机器能像人一样具有学习能力。从实践的意义来说，机器学习是一种通过利用数据，训练出模型，然后使用模型进行预测的方法。 思考 什么是线性回归？ 游戏中的线性回归 回归是自然界的基本规律之一，是确定两种或两种以上事物（变量)间相互依赖关系的一种分析方法。 1 课堂活动一 试玩“跳跃的小马”游戏(见图2.1.1），游戏开始时，小马从左向右移动，当出现障碍物时，按键盘上的空格键控制小马跳跃，躲避障碍物。 思考 通过试玩“跳跃的小马”游戏活动，你们发现了什么？ 新知学习 我们发现小马能够成功跃过障碍物，与小马的速度和起跳距离有关。小马距离障碍物越近，需要的速度越小；小马距离障碍物越远，需要的速度越大。速度和起跳距离二者形成了线性回归的关系。 思考 当小马成功跃过障得物6次以上时，游戏有什么变化？ 手动绘制回归线 当小马成功跃过障碍物6次以上(包括6次)时，游戏会自动记录多组小马成功跃过障碍物的速度和起跳距离，此时游戏界面中会出现线性回归的不同模式按钮，分别为手动、半自动、全自动。 2 思考 如何进入“手动”模式？ 新知学习 单击“手动”按钮，进入手动模式，如图2.1.2所示，游戏显示小马成功跳跃下一个障碍物前的速度，我们可以根据这个速度猜测起跳距离并输入界面下方的输入框中。 课堂活动二 我们将小马成功跃过障碍物的数据，画到如图2.1.3所示的坐标系中，然后试着绘制一条直线(回归线），让数据点尽量均匀地分布在回归线的两边。 思考 观察我们绘制的回归线，你有何发现？ 新知学习 根据绘制的回归线，我们可以分析出新的速度对应的起跳距离。 请你验证该距离能否让小马顺利跃过障碍物。 思考 如何在半自动模式下绘制回归线？ 自动绘制回归线 在半自动模式下，我们可以根据数据点在坐标系中的位置，使用鼠标手动绘制一条回归线。 3 课堂活动三 单击“半自动”按钮，在游戏界面的坐标系中，单击鼠标确定回归线起始点按住鼠标左键拖动鼠标画出一条回归线，系统会根据这条回归线自动预测小马的起跳距离，如图2.1.4所示。请你验证小马根据你画的这条回归线跳跃成功的概率。 思考 在全自动模式下，游戏是怎样绘制回归线的？ 新知 ... ...