第四单元 第5课《机器智能的最初设想》课件 -清华大学版 人工智能通识（小学）

(课件网) 第四单元 第5课 机器智能的最初设想 清华版（小学） 通 1 学习目标 3 新知讲解 5 拓展延伸 7 板书设计 2 新知导入 4 课堂练习 6 课堂总结 课后作业 8 01 教学目标 （1）知道图灵提出的关于机器实现智能的最初设想。 （2）了解图灵提出的机器学习、模拟动物行为、模拟神经网络等实现人工智能的方法。 （3）了解图灵测试及其在检测机器是否拥有智能方面的重要意义。 02 新知导入 理论突破 图灵提出计算机不仅是数学工具，更是能模拟任意可计算过程的通用机器，将"思维"纳入了可计算范畴。 02 新知导入 研究转向 在第一台计算机问世后，图灵将研究重心转向"机器模拟思维"这一开创性课题，标志着人工智能研究的起点。 02 新知导入 思想遗产 图灵关于计算与智能关系的构想，成为人工智能领域最早且最具影响力的理论框架，为后续发展指明方向。 03 新知讲解 1.可学习的机器:《智能机器》报告的前瞻性与历史价值 图灵1948年未发表的《智能机器》报告超前提出了人工智能核心构想，虽当时被忽视，却被后世证实为AI研究的奠基性文献。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 学习能力的本质 图灵提出智能机器应像人类一样具备主动学习能力，而非被动执行预设程序，突破性地将"成长性"作为智能的核心特征。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 强化学习机制 借鉴人类/动物通过奖惩的经验学习模式，如幼儿学步、训犬等，首次系统提出机器可通过"尝试-反馈"机制实现自主能力进化。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 具体实现路径 设计机器通过目标驱动自主尝试动作，结合外部反馈不断优化行为策略。比如获得了人类的赞美，操作股票赚了更多钱，或抓取到了某个物体。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 应用场景延伸 该理论已实际应用于棋牌AI（AlphaGo）、机器人训练、金融预测等领域，验证了图灵设想的普适性。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 历史前瞻意义 70年前提出的强化学习框架，至今仍是AI研究的核心范式，彰显了图灵对智能本质的深刻洞察。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 2.模拟大脑的行为：类脑智能的理论基础 图灵创新性地提出通过模拟人脑神经元网络的结构与信息传递机制来实现机器智能，首次将神经科学与计算科学交叉融合，为人工神经网络技术奠定思想基础。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 技术实现探索 图灵不仅提出构想，还具体设计了两类神经网络模型并验证其学习能力，这种从理论到实践的跨越直接启发了后世的深度学习技术。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 ENIAC的编程局限性 ENIAC虽然实现了通用计算功能，但其编程方式依赖物理跳线和机械开关，效率极低，单次编程常需数日，暴露出早期电子计算机在操作交互上的重大缺陷。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 3.从生物进化中获取灵感 进化启发的智能理论 图灵创新性地将生物进化中的"自然选择"机制引入人工智能领域，提出机器可通过自主尝试和策略优化实现智能进化，为智能系统设计提供了全新范式。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 遗传算法的技术实现 这一思想被具体实现为"遗传算法"，通过模拟生物进化中的选择、交叉和变异过程，使机器能够自主寻找最优解决方案，成为人工智能的重要算法之一。 1 通向智能机器的途径 03 新知讲解 智能能力的界定标准 图灵提出智能机器应具备人类的核心能力（游戏、语言学习、翻译、数学等），特别强调语言能力作为智能的关键标志，为AI研究划定了能力边界。 2 智能的标准：图灵测试 03 新知讲解 图灵测试的灵感来源 借鉴"男女模仿游戏"的互动范式，即测试者通过对话辨别性别，创造性转化为"人机辨别"实验，将智能判定转化为可操作的交互验证。 2 智能 ... ...