資源簡介

(共31張PPT)
人工智能初步
項目八
項目導讀
近些年來，人工智能新技術不斷得到應用，極大地方便了人們的生活和工作。
信息技術：基礎模塊（下冊）
知識框架
近些年來，人工智能新技術不斷得到應用，極大地方便了人們的生活和工作。
信息技術：基礎模塊（下冊）
任務二
了解機器人
任務描述
機器人不僅僅是指有形體的機器人，客服程序也是一種智能機器人。例如，我們在京東購物時通常會先咨詢客服，如果沒有特別要求人工客服，系統一般會使用京東智能客服與我們溝通。調研哪些商務平臺應用了智能客服，并對比這些智能客服的客戶友好程度，有哪些需要改進的地方，填寫表 8-2。
信息技術：基礎模塊（下冊）
任務提示
智能客服的出現大幅度降低了人工勞動強度，也降低了排隊等候的時間。對于客戶來說，智能客服可以提供一些簡單問題的回答，但是對于一些比較專業或者必須由人來回答的問題，就必須詢問人工客服。
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任務完成
瀏覽不同商務平臺，體驗各個平臺智能客服的方便程度，比較各個平臺智能客服的客戶友好程度，思考是否存在需要改進的地方。
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必備知識
一、機器人基礎知識
1. 機器人的定義
在科技界，科學家會給每一個科技術語明確的定義，但是機器人的定義仍然是仁者見仁、智者見智，沒有統一的說法，其原因之一就是機器人還在不斷發展，新的功能還在不斷涌現，領域還在不斷擴展。
信息技術：基礎模塊（下冊）
給機器人擬定一個合適的、能讓大家普遍接受的定義是比較困難的。
必備知識
關于機器人的定義，國際上主要有以下幾種：
（1）《牛津簡明英語詞典》中的定義：機器人是貌似人的自動機，具有智力并且順從于人，但不具備人格的機器。
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這一定義并不完全準確，因為還沒有與人類相似的機器人在運行，這只是理想的機器人。
必備知識
（2）美國機器人工業協會（Robotic Industries Association，RIA）的定義：機器人是一種用于移動各種材料、零件、工具或專用裝置的，通過可編程序動作來執行種種任務并具有編程能力的多功能機械手。
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這一定義實用得多，但是不夠全面，因為它指的是工業機器人。
必備知識
（3）日本工業機器人協會的定義：機器人是一種裝備有記憶裝置和末端執行器的，能夠轉動并通過自動完成各種移動來代替人類勞動的通用機器。
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①工業機器人是一種能夠執行與人體上肢類似動作的多功能機器。這是對工業機器人的一個較為廣義的定義。
②智能機器人是一種具有感覺和識別能力，并能夠控制自身行為的機器。
必備知識
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（4）美國國家標準與技術研究院的定義：機器人是一種能夠進行編程并在自動控制下執行某些操作和移動作業任務的機械裝置。這也是一種比較廣義的工業機器人定義。
（5）國際標準化組織的定義：機器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能機械手，這種機械手具有幾個軸，能夠借助可編程序操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執行種種任務。
（6）我國對機器人的定義：機器人是一種自動化的機器，具備一些與人或生物相
似的智能能力，如感知能力、規劃能力、動作能力和協同能力，是一種具有高度靈活
性的自動化機器。
必備知識
2. 機器人的特征
（1）通用性。機器人的通用性取決于其幾何特性和機械能力。通用性指的是能執行不同的功能和完成多樣的簡單任務的實際能力。
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（2）適應性。機器人的適應性是指對環境的自適應能力，即所設計的機器人能夠
自我執行未經完全指定的任務，而不管任務執行過程中發生的沒有預計的環境變化。
必備知識
3. 機器人的分類
關于機器人的分類，國際上沒有制定統一的標準，有的按負載重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按結構分，有的按應用領域分。機器人的一般分類見表 8-3。
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必備知識
我國機器人專家將機器人分為工業機器人和特種機器人兩大類。工業機器人是指面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。特種機器人是指除工業機器人之外的、用于非制造業并服務于人類的各種先進機器人，包括服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人等。
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二、機器人的發展和應用
1. 機器人的發展
（1）機器人的起源。“機器人”是 20 世紀 20 年代出現的存在于多種語言和文字的新名詞，它體現了人類長期以來的一種夢想，即創造出一種像人一樣的機器或人造人，以便能夠代替人去進行各種工作。
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直到 50 多年前，“機器人”才作為專業術語加以引用，然而機器人的概念在人類的想象中已存在 3000 多年了。早在我國西周時代，就流傳有關巧匠偃師獻給周穆王一個歌舞機器人的故事。春秋戰國后期，我國著名的魯班在機械方面創造頗多。
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進入近代時期，人類關于發明各種機械工具和動力機器協助以至代替人們從事各種體力勞動的意愿更加強烈。
1738 年，法國天才技師杰克·戴·瓦克遜發明了一只機器鴨，它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還能進食和排泄。
機器也給科學計算帶來極大的便利。
（2）自動機械時期。
必備知識
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（3）現實服務時期。
20 世紀初期，機器人已躁動于人類社會和經濟的母胎之中，人們帶有幾分不安地期待著它的誕生。他們不知道即將問世的機器人將是個寵兒，還是個怪物。1921 年，捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻情節劇《羅素姆的萬能機器人》中第一次提出了“機器人”這個名詞，其被當成機器人的起源。在斯洛伐克語中，robota 為“奴隸”或“勞役”的意思。
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針對人類社會對即將問世的機器人的不安，美國著名科學幻想小說家阿西莫夫于1950 年在他的小說《我是機器人》中提出了有名的“機器人三守則”：
（1）機器人必須不危害人類，也不允許它眼看人類受害而袖手旁觀。
（2）機器人必須絕對服從于人類，除非這種服從有害于人類。
（3）機器人必須保護自身不受傷害，除非為了保護人類或人類命令它做出犧牲。
必備知識
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總體來看，機器人的發展經歷了三代：
（1）第一代機器人是遙控操作的機器，其工作方式是人通過遙控設備對機器進行指揮，而機器本身并不能獨自控制運動。
（2）第二代機器人是通過程序控制，可以自動重復完成某種方式的操作。
（3）第三代機器人稱為智能機器人，是一種利用各種傳感器和測量器等來獲取環境信息，然后基于智能技術進行識別、理解和推理，并做出規劃決策，同時能夠自主行動實現預定目標的高級機器人。
必備知識
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總體來看，機器人的發展經歷了三代：
（1）第一代機器人是遙控操作的機器，其工作方式是人通過遙控設備對機器進行指揮，而機器本身并不能獨自控制運動。
（2）第二代機器人是通過程序控制，可以自動重復完成某種方式的操作。
（3）第三代機器人稱為智能機器人，是一種利用各種傳感器和測量器等來獲取環境信息，然后基于智能技術進行識別、理解和推理，并做出規劃決策，同時能夠自主行動實現預定目標的高級機器人。
必備知識
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2. 機器人的應用
（1）工業機器人。制造工業機器人的目的主要在于減少人們的工作量和提高產品質量。與傳統的機器相比它有兩大優點：生產過程幾乎完全自動化和生產設備具有高適應能力。現在工業機器人主要應用于汽車工業、機電工業、通用機械工業、建筑業、金屬加工、鑄造以及其他重型工業和輕工業部門。
必備知識
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（2）探索機器人。機器人在探索領域的應用，即在惡劣或不適于人類工作的環境中執行任務。主要有兩種探索機器人：自主機器人和遙控機器人。自主機器人一直是人類的研究難題，很多專家在研究機器人自主化。
必備知識
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（3）服務機器人。服務機器人用來為病人看病、護理病人和協助病殘人員康復，它能夠極大地改善傷殘疾病人員的狀態，以及改善癱瘓者和被截肢者的生活條件。
必備知識
信息技術：基礎模塊（下冊）
服務機器人已經應用于下列幾個方面：
①診斷機器人。診斷機器人即配備有醫療診斷專家系統的機器人。
②護理機器人。護理機器人是一些具有豐富護理經驗的機器人護士或護師。
③傷殘癱瘓康復機器人。傷殘癱瘓康復機器人包括假肢、矯形以及遙控等技術。
④家用機器人。家用機器人已經開始進入家庭和辦公室。
⑤娛樂機器人。娛樂機器人包括文娛歌舞和體育機器人。
⑥醫療手術機器人。醫療手術機器人近幾年有很大突破。
必備知識
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①地面軍用機器人。
②海洋軍用機器人。
③空間軍用機器人。
（4）軍事機器人。
實踐體驗
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（1）組織學生到汽車安裝車間觀看機器人組裝汽車的場面，讓學生感受機器人的強大能力。
（2）體驗中國建設銀行手機銀行客戶端的智能語音助理服務。
項目思政
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本項目主要對人工智能基礎進行了簡單的介紹，能夠使學生了解人工智能的發展和應用以及人工智能對人類社會的影響，并對機器人及機器人的發展和應用有基本的認識。
2016 年，人工智能 AlphaGO 在圍棋比賽中戰勝世界頂尖棋手，這是人工智能發展史上一個重要的里程碑，蘊含了吳恩達、李飛飛、賈揚青等頂尖人工智能科學家的努力和付出，他們就像嘗百草的神農，成為時代的先行者、技術的締造者。
項目思政
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2016 年，圖靈獎獲得者姚期智院士主動放棄外國國籍成為中國公民，加入中國科學院信息技術科學部，并且先后成立“清華學堂計算科學實驗班”（姚班）和“清華學堂人工智能班”（智班），致力于培養與美國麻省理工學院、普林斯頓大學等世界一流高校本科生具有同等甚至更高競爭力的領跑國際的新一代信息技術人才。2019 年，5G 時代的來臨讓華為后來者居上，3 147 項的 5G 標準專利，讓華為在 5G 領域一騎絕塵，而從這一刻起，世界的格局徹底發生了變化，互聯網產業也開始逐漸向我國傾斜。
項目測試
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一、選擇題
1. AI 是（ ）的英文縮寫。
A. automatic intelligence B. artifi cal intelligence
C. automatic information D. artifi cal information
2. 人工智能可以在（ ）范圍內應用。（多選）
A. 制造 B. 農業 C. 醫療 D. 教育
3. 下列應用中，沒有運用人工智能的是（ ）。
A. 使用翻譯軟件進行中英互譯
B. 使用掃描儀對雜志封面進行掃描
C. 使用語音輸入法進行文字錄入
D. 使用 OCR 對圖片文件中的文字進行識別
項目測試
信息技術：基礎模塊（下冊）
4. 人工智能目的是讓機器能夠（ ）。
A. 具有完全的智能 B. 和人腦一樣思考
C. 完全取代人 D. 模擬、延伸和拓展人的智能
5. 我國機器人專家將機器人分為（ ）兩類。
A. 特殊機器人、特種機器人 B. 工業機器人、藝術機器人
C. 特種機器人、藝術機器人 D. 特種機器人、工業機器人

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