資源簡介

教學(xué)設(shè)計
課程基本信息
學(xué)科 信息技術(shù) 年級 高二 學(xué)期 春季
課題 1.2人工智能的現(xiàn)狀與發(fā)展
教學(xué)目標(biāo)
1.了解“圖靈測試”。 2.了解人工智能發(fā)展史上的三次低谷。 3.從模擬人類智能的角度，了解人工智能的研究內(nèi)容及相關(guān)的理論模型。 4.了解人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點： 了解人工智能的研究內(nèi)容和發(fā)展現(xiàn)狀。
教學(xué)難點： 了解人工智能相關(guān)的理論模型。
教學(xué)過程
一、視頻引入 師：請大家觀看一段視頻，思考在這段視頻中，誰是人工智能？ 師：你能分辨出誰是人工智能嗎？在這段視頻中，為Lisa預(yù)定理發(fā)時間的是谷歌研發(fā)的人工智能Duplex。它對答如流，順利完成任務(wù)，那么，可以說它具有人類智能水平了嗎？或者說怎樣才能確定機(jī)器擁有人類智能水平了呢？ 新課傳授 1.圖靈測試 師：著名的圖靈測試提出：把一臺機(jī)器和一個人分別安排在兩個隔離的房間，并給他們相同的幾個題目，再把機(jī)器和人的回答收集起來，如果法官無法區(qū)分哪個答案是機(jī)器回答的、哪個是人回答的，就認(rèn)為機(jī)器具有了智能。目前有很多類似Duplex的人工智能，聲稱通過了圖靈測試，請你按下暫停鍵，打開這個網(wǎng)站，和Clever Bot聊聊天，并思考它具有人類智能水平了嗎？ 生：和Clever Bot聊聊天。 師：很明顯，它與人類智能仍有差距。機(jī)器能完成一項特定任務(wù)與其具有智能是兩個不同的概念。 2.人工智能發(fā)展歷史 師：創(chuàng)造人工智能的道路充滿了坎坷，但這并不影響人類研究的熱情。自1956年“人工智能”誕生以來，經(jīng)歷了三次大低谷。請你按下暫停鍵，閱讀書本第10頁，完成學(xué)習(xí)任務(wù)一。 生：完成學(xué)習(xí)任務(wù)一。 師：第一次低谷緣于1973年，英國數(shù)學(xué)家詹姆士 萊特希爾對當(dāng)時英國人工智能研究進(jìn)行評估，認(rèn)為機(jī)器人的研究沒有價值，使當(dāng)時的研究遭受打擊。第二次低谷始于1982年，由日本智能（第五代）計算機(jī)的研制失敗導(dǎo)致。第三次低谷始于1984年，當(dāng)時的人工智能專家試圖以專家手工構(gòu)建方式，來生成包含人類所有知識的“知識大腦”，并期望基于此來對所有問題進(jìn)行推理，但未成功。幸運(yùn)的是，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級計算、傳感器等技術(shù)的加速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人工智能進(jìn)入新階段，從“規(guī)則推導(dǎo)結(jié)果”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動學(xué)習(xí)”發(fā)展。在2016年3月，谷歌研發(fā)的AlphaGo在圍棋人機(jī)大戰(zhàn)中擊敗韓國職業(yè)九段棋手李世石。隨后，大眾開始熟知人工智能，各個領(lǐng)域的熱情都被調(diào)動起來了。 你能說說在生活中接觸過哪些人工智能嗎？老師帶來了一些現(xiàn)階段的人工智能研究成果，請你在觀看視頻的同時，思考影片中的人工智能具有什么能力吧！ 3.人工智能研究內(nèi)容 師：請看第一段視頻。（播放視頻）影片中的管家具有什么能力？它能和主人對話、監(jiān)視小朋友的行為，說明它具有視覺感知和語言交流的能力。你答對了嗎？ 師：請看第二段視頻。（播放視頻）機(jī)器可以識別不同的人，說明它具有什么能力？人臉識別需要大量的數(shù)據(jù)作為支撐，說明它具備從數(shù)據(jù)中進(jìn)行歸納總結(jié)的能力。你答對了嗎？ 師：請看第三段視頻。（播放視頻）影片中的小冰具有什么能力？它能和人類對話，說明具有視覺感知和語言交流的能力，而能作出符合主題的詩，說明它具有推理與問題求解的能力。你答對了嗎？ 師：請看第四段視頻。（播放視頻）影片中的阿特拉斯具有什么能力？它能雙腿走梅花樁、展示后空翻，完成一段精彩的體操表演，說明它具備協(xié)同控制的能力。 現(xiàn)階段的人工智能具備如下基本能力： （1）視覺感知和語言交流的能力 推理與問題求解的能力 協(xié)同控制的能力 從數(shù)據(jù)中進(jìn)行歸納總結(jié)的能力 除此以外，人工智能還應(yīng)具備遵守倫理道德的能力，在社會環(huán)境中要遵從一定的倫理道德。人工智能始終是人類文明的造物，要在合理的范圍內(nèi)引導(dǎo)和約束人工智能的發(fā)展，讓其在實現(xiàn)服務(wù)人類社會價值的同時，又能將危害人類利益的潛在風(fēng)險降到最低。 4.人工智能發(fā)展與展望 師：自從人工智能走向?qū)嵱眯浴⒐δ苄裕_始走進(jìn)千家萬戶，人們便期待它能做更多的事來幫助自己。當(dāng)前人工智能發(fā)展出現(xiàn)了如下趨勢： （1）腦啟發(fā)計算：通過仿真、模擬和借鑒大腦生理結(jié)構(gòu)和信息處理過程的裝置、模型和方法，在結(jié)構(gòu)層次模擬人腦、在器件層次逼近大腦等。 （2）混合增強(qiáng)智能：將多種智能疊加在一起，從而超越某一智能。比如人類醫(yī)生操縱達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人靈巧的手臂完成高端、復(fù)雜的外科手術(shù)。 （3）場景人工智能。人工智能算法和模型需要與具體任務(wù)和具體場景結(jié)合，以便更好地發(fā)揮功能，如城市道路中“交通指揮大腦”等。 在我們的生活中，越來越多的問題將與智能機(jī)器一起去解決。我們要去發(fā)現(xiàn)新的理論、新的算法、新的計算力，引導(dǎo)人工智能走向未來。 5.課堂總結(jié) 師：同學(xué)們，在這節(jié)課中，我們了解了人工智能發(fā)展歷史、當(dāng)前人工智能研究的內(nèi)容以及對未來的展望。你想加入人工智能研究行列嗎？ 課后可以觀看紀(jì)錄片《探尋人工智能》，思考人工智能的發(fā)展最終能否威脅到人類的生存呢？
備注：教學(xué)設(shè)計應(yīng)至少含教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程等三個部分，如有其它內(nèi)容，可自行補(bǔ)充增加。

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