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课件网) 第5章 人工智能及应用 浙教版信息技术(高中) 必修1 数据与计算 5.1 人工智能的产生与发展 从机械臂研磨咖啡豆的香气弥漫街头,到无人机穿越城市天际精准投递餐盒;从手术室内的麻醉 AI 助手实时生成诊疗方案,到田间地头的无人配送车穿梭于阡陌之间;从AlphaGo冲破人脑算力极限,到DeepSeek重塑全球AI生态 ——— 人工智能正以场景化创新重构着中国人的日常图景。 2025 年《政府工作报告》提出的 "人工智能 +" 行动,推动着这项技术从实验室加速渗透至实体经济毛细血管,催生出 "智能网联汽车 + 城市交通大脑"" 大模型 + 司法审判 ""数字医生 + 智慧养老" 等跨界融合新范式。 当快递进村 "当日达" 覆盖全国三分之一县域,当自动驾驶网约车在嘉定街头完成第 100 万公里路测,人们逐渐意识到,这场由算法驱动的变革不再停留于概念演示,而是演变为重塑生产关系和生活方式的基础设施革命。 课堂导入 课堂导入 ·人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是指以机器(计算机)为载体,模仿、延伸和拓展人类智能,其与人类或其他动物所呈现的生物智能有着重要区别。 ·人工智能是一门多学科广泛交叉的前沿科学。 ·在长期的研究过程中,通过从不同方面来实现人类智能,形成了人工智能的三种主要方法,即符号主义、联结主义和行为主义。 5.1.1 人工智能的概念 人工智能学科结构 符号主义: ·认为学习或者其他的智能特征原则上均可被符号精确地描述,从而被机器仿真。 ·在符号主义人工智能中,智能源于对符号的精确表示与逻辑推理。 ·在这种方法中,每个符号反映了其在客观世界中的语义,IsCar(A)表示A这个符号为“小车”或者“不为小车”。 ·但是,人类某些语义并不能被精确描述,如“仁义”“微笑”等语义就很难直接用符号来描述。 5.1.1 人工智能的概念 西蒙和纽厄尔提出了 “物理符号系统假说”(PSSH) 符号主义: 请举出若干个难以通过文字符号或逻辑来编码表达的人类知识的例子? 举个例子 ———骑自行车、游泳的平衡感 ———老中医诊脉 ———品酒师品酒 ———悲伤的生理-心理复合状态,如:心如刀绞 ———职场中的察言观色 ———亲密关系的微妙边界 ———诗歌中的不可译性,如:“沧海月明珠有泪” ———即兴演奏,如:《Stairway to Heaven》的吉他 solo ———电车难题中「为何多数人选择牺牲1人救5人,但拒绝亲手推下胖子?」 行为主义: ·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。 ·强化学习属于行为主义学派,其灵感来源于心理学中的行为主义。 ·智能体(Agent)以“试错”的方式进行学习,通过与环境进行交互获得的奖赏(反馈)来指导,目标是使智能体获得最大的奖赏。 5.1.1 人工智能的概念 行为主义在人工智能中的创新应用: 1.强化学习(Reinforcement Learning): AlphaGo Zero:通过自我对弈强化学习,超越人类棋手。 机器人控制:DeepMind 的机械臂通过强化学习完成复杂操作。 2.行为树(Behavior Tree): 游戏 AI 设计(如《塞尔达传说》、AlphaGo、星际争霸 AI 等的行为逻辑 )。 5.1.1 人工智能的概念 联结主义: ·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。联结主义打通了人工智能的底层逻辑。 ·深度学习就是这种学习方法的典型代表。 ·CNN(卷积神经网络)是联结主义在图像处理领域的典型实现。 联结主义的核心特征: ·分布式并行处理;数据驱动学习(无需人工编码规则);层次化特征提取。 5.1.1 人工智能的概念 5.1.1 人工智能的概念 请列举以机器为载体所实现的人工智能与人类智能的不同之处。 人是上了发条的机械,是永恒运动活生 ... ...