資源簡介

(共15張PPT)
情境導入：
本單元主題：人工智能在身邊
從圖像識別到刷臉支付，從語音識別到人機交互，人工智能的應用隨處可見，影響著生活的方方面面。人工智能技術與應用的飛速發展，歸功于推動其發展的三大要素:數據、算法、算力。
你知道“城市大腦”中的數據是通過哪些途徑采集到的
你知道CPU和GPU嗎 兩者在運算方面各有哪些優勢
《第3課 人工智能技術基礎》
2023年浙教版 八年級下冊
-第1單元 人工智能在身邊 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標內容
1
活動1：數據
2
活動2：算法
3
活動3：算力
《目錄》
信息科技
01
數據
活動1
01.知識點講解
從移動終端上的全球定位系統,到工廠生產線上每個工位的機械臂操作，再到在網購平臺進行瀏覽與購物等，都會產生數據。過去，受數據收集、存儲、處理等方面的限制，只能通過抽樣等方式得到小部分的數據，作用有限?，F在，隨著智能終端和傳感器的普及，產生和收集海量的數據，通過對這些數據進行分類整理，統計分析，從中獲取更準確、更深層次的信息，從而不斷挖掘數據背后的價值，為人類提供更好的服務。
數據是人工智能的基礎，有了足夠的數據，人工智能就能不斷學習和提高。例如城市的智慧交通管理系統，可以實現對交通流量的預測，交通網絡的控制，密集車流的疏導，如同交通領域的“大腦”，如圖3-1所示。馬路上安裝的自動采集數據的設備，每時每刻都在記錄人、車的通行數據，依據這些數據建立數據模型，實時分析城市交通流量，調整紅綠燈間隔，縮短車輛等待時間，提升城市道路的通行效率。
活動1：數據
01
01.知識點講解
活動1：數據
01
02
算法
活動2
01.知識點講解
算法是人工智能的核心，實現了從數據中發現規律、預測結果和決策的過程。想讓計算機學會像人一樣感知、思考和行動，具有類似人的智能，就要建立合適的算法。
1997年5月，計算機“深藍”以2∶1的成績戰勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，轟動一時。2016年3月，“阿爾法圍棋”與圍棋世界冠軍、職業九段棋手李世石進行圍棋人機大戰，最終“阿爾法圍棋”以4:1的總分獲勝,如圖3-2所示。
活動2：算法
02
01.知識點講解
活動2：算法
02
“深藍”計算機針對國際象棋采用了窮舉搜索算法，該算法被用來幫助計算機在棋盤上尋找最佳的落子位置。而圍棋是一個19×19的棋盤，使用窮舉搜索算法無法在規定時間內得到每一步的最佳走法?！鞍柗▏濉笔褂昧烁痈咝У乃阉魉惴?，這種算法能夠對大量的隨機對局進行模擬，快速評估每個可能的走法,并選擇最優解。“阿爾法圍棋”還利用了深度學習和強化學習等現代人工智能技術，使得其具有更強的學習能力和搜索效率，可以更好地應對圍棋等復雜游戲的挑戰。從“深藍”到“阿爾法圍棋”，正是人工智能算法不斷發展的結果。
助力知識
窮舉搜索算法是一種通過枚舉所有可能的情況來尋找最優解的方法。
03
算力
活動3
01.知識點講解
活動3：算力
03
計算機的計算能力即算力。算力的大小代表著數據處理能力的強弱，是人工智能發展的動力。一直以來，中央處理器(CPU）的運算速度是衡量計算機性能的重要指標之一。我國在超級計算機方面發展迅速，自主研制的天河一、二號（如圖3-3)，太湖·神威之光（如圖3-4)的性能位居世界超算前列，成為繼美國、日本之后第三個能獨立設計和研制超級計算機的國家。
01.知識點講解
活動3：算力
03
人工智能在開始發展階段使用的是通用的中央處理器芯片，根據當時的應用研究，其可以提供足夠的計算能力。后來，隨著視頻、游戲等行業的發展，人們發現圖形處理器(GPU)的并行計算特性恰好適應人工智能算法大數據并行計算的要求，于是嘗試用圖形處理器芯片進行人工智能的研究。隨著人工智能應用的不斷拓展，應用場景更加清晰，人們開始研發人工智能專用的芯片人AI芯片)。人工智能專用芯片成本低、性能高、功耗低，讓大規模的數據處理效率得到提升，極大地促進了人工智能的發展。人工智能芯片同其他芯片一樣，在國家經濟發展、國家安全等各方面起著重要的作用，是實現自主可控技術和創新發展的關鍵之一。
數據、算法、算力，構成人工智能的三大技術基礎，相互影響，相互促進,缺一不可。隨著三大關鍵技術的不斷升級，未來，人工智能將為人類創造出更多可能。
1.上網查找資料，對比現在的人工智能芯片和“深藍”計算機的算力大小。
*2．請列舉身邊的人工智能應用或產品，并探索它所涉及三大技術基礎的具體情況。
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鞏固練習
應用/產品 三大技術基礎 數據 算法 算力
1
活動1：數據
2
活動2：算法
3
活動3：算力
《總結》
信息科技
《感謝觀看》
- Thank for Viewing -
珠珠老師
2023年浙教版 八年級下冊《第3課 人工智能技術基礎》教學設計
教學內容分析
本節課是2023年浙教版出版的八年級下冊第一單元第3課。本節課分為三個活動：“數據”“算法”“算力”三部分內容組成。學生通過小組合作探究學習逐步掌握本節課的知識點，具備一定的小組合作能力、探究能力、創新能力等，提升信息社會責任，綜合提升信息素養。
教學目標及核心素養指向
1、通過對人工智能應用的分析，初步理解數據、算法和算力是人工智能三大技術基礎，感受其對人工智能發展所起的作用（信息意識、計算思維） 2、意識到核心技術對國家發展的重要戰略作用（信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任）
教學重難點
教學重點： 1、通過對人工智能應用的分析，初步理解數據、算法和算力是人工智能三大技術基礎，感受其對人工智能發展所起的作用 設計原因：數據、算法和算力是本節課的主要內容，知識點的滲透需要作為重點內容。 教學難點： 意識到核心技術對國家發展的重要戰略作用 設計原因：感受核心技術此部分對學生來說難度較高，應作為難點內容。
教學過程
1、情境導入（3分鐘）
教師活動 學生活動
情境引入：從圖像識別到刷臉支付，從語音識別到人機交互，人工智能的應用隨處可見，影響著生活的方方面面。人工智能技術與應用的飛速發展，歸功于推動其發展的三大要素:數據、算法、算力。 學生聽教師引導生活中的案例,學生討論，回答提問 你知道CPU和GPU嗎 兩者在運算方面各有哪些優勢
設計意圖： 激發學生對人工智能應用的學習興趣并快速進入學習狀態。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動 學生活動
活動1：數據 知識講解 從移動終端上的全球定位系統,到工廠生產線上每個工位的機械臂操作，再到在網購平臺進行瀏覽與購物等，都會產生數據。過去，受數據收集、存儲、處理等方面的限制，只能通過抽樣等方式得到小部分的數據，作用有限。現在，隨著智能終端和傳感器的普及，產生和收集海量的數據，通過對這些數據進行分類整理，統計分析，從中獲取更準確、更深層次的信息，從而不斷挖掘數據背后的價值，為人類提供更好的服務。 數據是人工智能的基礎，有了足夠的數據，人工智能就能不斷學習和提高。例如城市的智慧交通管理系統，可以實現對交通流量的預測，交通網絡的控制，密集車流的疏導，如同交通領域的“大腦”，如圖3-1所示。馬路上安裝的自動采集數據的設備，每時每刻都在記錄人、車的通行數據，依據這些數據建立數據模型，實時分析城市交通流量，調整紅綠燈間隔，縮短車輛等待時間，提升城市道路的通行效率。 活動2：算法 知識講解 算法是人工智能的核心，實現了從數據中發現規律、預測結果和決策的過程。想讓計算機學會像人一樣感知、思考和行動，具有類似人的智能，就要建立合適的算法。 1997年5月，計算機“深藍”以2∶1的成績戰勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，轟動一時。2016年3月，“阿爾法圍棋”與圍棋世界冠軍、職業九段棋手李世石進行圍棋人機大戰，最終“阿爾法圍棋”以4:1的總分獲勝,如圖3-2所示。 “深藍”計算機針對國際象棋采用了窮舉搜索算法，該算法被用來幫助計算機在棋盤上尋找最佳的落子位置。而圍棋是一個19×19的棋盤，使用窮舉搜索算法無法在規定時間內得到每一步的最佳走法。“阿爾法圍棋”使用了更加高效的搜索算法，這種算法能夠對大量的隨機對局進行模擬，快速評估每個可能的走法,并選擇最優解。“阿爾法圍棋”還利用了深度學習和強化學習等現代人工智能技術，使得其具有更強的學習能力和搜索效率，可以更好地應對圍棋等復雜游戲的挑戰。從“深藍”到“阿爾法圍棋”，正是人工智能算法不斷發展的結果。 重點知識 窮舉搜索算法是一種通過枚舉所有可能的情況來尋找最優解的方法。 活動3：算力 知識講解 計算機的計算能力即算力。算力的大小代表著數據處理能力的強弱，是人工智能發展的動力。一直以來，中央處理器(CPU）的運算速度是衡量計算機性能的重要指標之一。我國在超級計算機方面發展迅速，自主研制的天河一、二號（如圖3-3)，太湖·神威之光（如圖3-4)的性能位居世界超算前列，成為繼美國、日本之后第三個能獨立設計和研制超級計算機的國家。 人工智能在開始發展階段使用的是通用的中央處理器芯片，根據當時的應用研究，其可以提供足夠的計算能力。后來，隨著視頻、游戲等行業的發展，人們發現圖形處理器(GPU)的并行計算特性恰好適應人工智能算法大數據并行計算的要求，于是嘗試用圖形處理器芯片進行人工智能的研究。隨著人工智能應用的不斷拓展，應用場景更加清晰，人們開始研發人工智能專用的芯片人AI芯片)。人工智能專用芯片成本低、性能高、功耗低，讓大規模的數據處理效率得到提升，極大地促進了人工智能的發展。人工智能芯片同其他芯片一樣，在國家經濟發展、國家安全等各方面起著重要的作用，是實現自主可控技術和創新發展的關鍵之一。 數據、算法、算力，構成人工智能的三大技術基礎，相互影響，相互促進,缺一不可。隨著三大關鍵技術的不斷升級，未來，人工智能將為人類創造出更多可能。 學生通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務 活動1：數據 小組合作探究 1.你知道“城市大腦”中的數據是通過哪些途徑采集到的 活動3：算力 小組合作探究 1.總結人工智能三大技術基礎，舉例說明核心技術對國家發展的重要戰略作用。
設計意圖: 培養學生獨立思考的能力，提高核心素養。
3、課堂小結（7分鐘）
教師活動 學生活動
總結本課內容： 活動1：數據 活動2：算法 活動3：算力 學生一同回答并梳理知識
設計意圖： 幫助學生梳理本節課知識，加深學生對知識的理解。(共1張PPT)
學習單
1
活動1：數據
你知道“城市大腦”中的數據是通過哪些途徑采集到的
實踐探究
班級：8年__班
組別：______
2
活動2：算法
上網查找資料，對比現在的人工智能芯片和“深藍”計算機的算力大小。
思考與討論
3
活動3：算力
請列舉身邊的人工智能應用或產品，并探索它所涉及三大技術基礎的具體情況。
思考與討論
應用/產品 三大技術基礎 數據 算法 算力《第3課 人工智能技術基礎》作業設計
作業分析
作業類型 基礎型作業 探究型作業 實踐型作業 跨學科綜合作業
作業類別 課時作業 單元作業 學期作業
應用場景 課前預習 課中練習 課后作業
作業對象 全體學生作業 學生根據情況可選作業
設計思路 浙教版八年級下冊信息科技學科第3課“人工智能技術基礎”的作業設計旨在通過填空題、選擇題和實踐題等多種形式，幫助學生深入理解人工智能的基本概念、應用領域及實際操作。作業內容緊扣教材內容，注重理論與實踐相結合，旨在提升學生的信息素養和人工智能技術應用能力。
作業內容
一、填空題【難度等級：★★★★】
1. 人工智能（AI）是一門研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的新技術科學，它旨在讓計算機能夠像人一樣地思考、學習和解決問題。
2. 在人工智能的發展中，________是一個關鍵的技術，它使計算機能夠根據已有的數據學習新的知識和技能，從而不斷提升自身的性能。
3. 人工智能技術中的________技術可以模擬人類的決策過程，通過構建決策樹或神經網絡等方法，使計算機能夠在復雜的情況下做出合理的決策。
4. ________是人工智能的一個重要應用領域，它利用計算機視覺技術來識別和分析圖像，從而實現對目標的自動檢測和識別。
5. 人工智能技術在________領域也有廣泛應用，如智能語音助手、機器翻譯等，它們通過自然語言處理技術實現人機之間的有效溝通。
二、選擇題【難度等級：★★★】
1. 人工智能（AI）的核心是什么？
A. 強大的計算能力
B. 模擬人類智能
C. 高速的數據傳輸
D. 復雜的編程技術
2. 下列哪項技術不屬于人工智能的應用范疇？
A. 語音識別
B. 計算機圖像處理
C. 傳統辦公軟件的使用
D. 自然語言處理
3. 機器學習是人工智能的一個重要分支，它主要依賴于什么？
A. 預先設定的規則
B. 大量的訓練數據
C. 高速的硬件設備
D. 復雜的算法設計
4. 在人工智能中，深度學習通常與哪種技術相結合，以實現更高級別的任務處理？
A. 云計算
B. 神經網絡
C. 量子計算
D. 物聯網
5. 以下哪個應用最能體現人工智能在日常生活中的應用？
A. 使用計算器進行數學運算
B. 使用智能音箱控制家電
C. 通過電話與朋友聊天
D. 使用電腦播放音樂
三、實踐題【難度等級：★★★★★】
1. 請利用在線的人工智能平臺或工具，嘗試對一張包含動物的圖片進行圖像識別，并記錄下識別結果。請描述您所使用的平臺或工具，以及識別結果的準確性。
2. 訪問一個支持自然語言處理的網站或應用，輸入一段文本，體驗機器翻譯或智能問答功能。請描述您輸入的內容、使用的平臺或應用，以及得到的結果或回答。
3. 嘗試使用一款智能語音助手（如手機上的語音助手應用），通過語音指令完成至少兩個任務（如查詢天氣、設置提醒等）。請記錄下您使用的語音助手名稱、發出的語音指令，以及任務完成的情況。

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