資源簡介

?課??題?
3.5智能處理---模式識別技術?
主講人?
?
教學分析?
教材?分析?
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、智能家居等領域的發(fā)展，智慧城市的創(chuàng)建，人工智能逐步進入大眾視野。現(xiàn)在的高中生有必要也有興趣學習這一前沿技術。本節(jié)內容主要依托浙江教育出版社出版的《信息技術基礎》第三章第五節(jié)《智能處理》的3.5.1語音識別和3.5.2漢字識別；并在此基礎上，根據(jù)人工智能模式識別技術在日常生活多領域的應用進行拓展。要求學生在使用智能信息處理工具（軟件模擬）進行漢字識別和語音識別的過程中，初步體驗人工智能模式識別技術的信息處理過程，掌握模式識別技術特征。知道多種模式識別技術及其對應的實際應用。?學情?分析?
????高中生已經(jīng)具備了一定的多媒體電子設備（以計算機和手機為主）使用經(jīng)驗，但大多數(shù)都是利用常用工具軟件進行娛樂，因娛樂性質和個人使用習慣，某些功能涉及較少，如：手寫輸入，因此有必要創(chuàng)設學以致用的教學情境，從而體會技術的應用價值；另外，學生日常生活中接觸到的、時下流行的美顏相機、指紋支付等手機應用軟件都屬于人工智能模式識別技術，但對應用軟件背后的相關技術和工作流程了解甚少，因此有必要引導學生了解相關內容、思考相關問題、總結相關規(guī)律；并在此過程中注重“啟蒙、興趣、培養(yǎng)”，以激發(fā)他們投入學習。?
教學設計思想?本節(jié)主要是圍繞人工智能模式識別技術展開，通過部分智能信息處理工具的使用，體驗模式識別技術的工作過程，知道多種模式識別技術及其對應的實際應用。通過“通過實例體驗模式識別→什么是模式識別？→模式識別一般過程是什么？→掌握模式識別技術特征→思考還有哪些其它模式識別技術及其應用？”這樣的問題鏈進行
一步步螺旋式推進，為進一步學習《人工智能》做好鋪墊?。課堂采用情境教學法、講授法、多媒體演示法等方
式，學生通過任務和實際生活應用來體驗模式識別的奧妙。始終堅持以學生為主體，教師為主導的原則，探究人工智能模式識別技術在生活多領域的應用，重點學習漢字識別技術和語音識別技術。通過本節(jié)課的學習，使學生對人工智能模式識別技術有一個全方位的了解和認識。?
教學目標?
【知識與能力目標】?
1.能借助漢字識別技術和語音識別技術，通過相關軟件進行文字錄入；?
????????2.通過實際文字錄入操作過程，了解模式識別技術的一般過程；?
3.掌握模式識別技術的特征，并能夠據(jù)此判斷和列舉其他模式識別技術；?4.知道多種模式識別技術及其對應的實際應用。?
【過程與方法目標】?
1.?掌握集中智能信息處理工具的使用方法。?
2.?掌握分析問題，解決問題；呈現(xiàn)觀點和交流思想的方法。?3.?掌握使用計算機學習、辦公的過程和方法。?
【情感態(tài)度與價值觀目標】?
1.?通過真實生活問題的解決，培養(yǎng)學生信息意識。?
2.?領略信息智能處理的神奇魅力，及人工智能這一前沿技術的實際應用價值，形成對人工智能的探索愿望。?
?教學重、難點?
?
重點：?
1.能運用OCR軟件進行文字識別；?
2.掌握模式識別技術的特征，并能夠據(jù)此判斷和列舉其他模式識別技術。?
3.知道多種模式識別技術及其對應的實際應用。??
難點：理解模式識別技術的特征，并能夠據(jù)此判斷和列舉其他模式識別技術。???
教學方法?
任務驅動教學法、講授法、多媒體演示法?
?教學過程?
內容呈現(xiàn)?
教師活動?
學生活動?
設計意圖?
一、導入新課?
呈現(xiàn)新概念人工智能及定義?
PPT展示組圖“AI智慧手機”、“具有合法車輛駕駛牌照的Google無人駕駛汽車”、“會拉小提琴的機器人”、“Deep?Blue戰(zhàn)勝國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫”、“總理與機器人?‘切磋’羽毛球”等，初步
體驗人工智能技術。?觀看組圖，理解人工智能定義?
①用一組內容新穎且密切聯(lián)系生活實際的圖片，創(chuàng)設情境，激發(fā)學生
學習興趣?②引出本節(jié)課教學內容?二、手寫漢字識別技術?
PPT展示情境活動一：?
小紅在某銀行前臺上班。一天，有個名字叫“馬騳骉”?的客戶要開一個銀行賬戶，需要用電腦錄入
①引出手寫漢字識別技術?
②為引出光學字符識別技術、模式的賬戶信息。小紅只會拼音輸入法，她不知道“騳”、“骉”兩個字的讀音。這下心里犯難了，這個有一群馬的名字該如何錄入？同學們你們想到什么辦法幫助她？?
?學生思考：生僻字該如何進行錄入？??
布置任務：利用搜狗手寫輸入法將生僻字錄入?教師巡視指導???
總結：使生僻字的輸入變得簡單，也為文字輸入提供一種新方法。?
?????
思考，舉手作答??
上機操作??
識別概念及一般過程做鋪墊。?③利用真實情境，培養(yǎng)學生信息意識。????
①通過實際操作加深印象?
②利用手寫輸入，體驗智能信息處理工具。?
③為手寫漢字識別一般過程做鋪墊??
理解手寫漢字識別技術的實際應用價值?
三、印刷體漢字識別技術?
PPT展示情境活動二：?
世界讀書日，學校要制作大量展板來鼓勵學生閱讀。王老師負責內容排版設計，要將某雜志上的大量文字材料錄入電腦。如何實現(xiàn)快速錄入，成為王老師的一大難題。同學們你們想到什么辦法來幫助她？??
學生思考：假設老師想將課本上的全部內容快速錄入到電腦該如何快速錄入？??
引導：?
教師借助學生體驗“支付寶集齊五福，瓜分現(xiàn)金紅包”的真實生活經(jīng)驗，啟發(fā)學生，手機支付寶掃福，識別福字，從而可以獲得福卡，那么是否有類似工具應用這種技術識別其它漢字，獲得一個相關文檔？?呈現(xiàn)概念：?
光學字符識別（OCR）技術基本概念?布置任務：?
打開軟件，熟悉軟件的操作界面及使用OCR軟件一般操作步驟；?
利用清華文通TH-OCR免費版進行文字識別?
?
教師巡視指導?
?
總結：?
OCR技術提升了工作效率，實現(xiàn)了智能化采集信息。?布置任務：?
思考生活中，光學字符識別技術有哪些應用？?
參考答案：?
手機支付寶掃福、小猿搜題等解題軟件、有道詞典等翻譯軟件、車牌識別系統(tǒng)等。?
?
布置任務：?
利用清華文通TH-OCR免費版進行文字識別?
?
教師巡視指導?
觀察思考兩張圖片異同。（圖像清晰度）?
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思考，舉手作答???????????
上機操作?????
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????
?思考，舉手作答???
?????
學生操作，發(fā)現(xiàn)問題???
?
①引出光學字符識別技術?
②為引出模式識別概念及一般過程做鋪墊。?
③利用真實情境，培養(yǎng)學生信息意識。?????
①利用學生真實生活經(jīng)驗，抓住學生興趣，引起學生注意，積極投入學習和思考?
②通過生活實例，引出光學字符識別技術???
①利用OCR軟件，體驗智能信息處理工具。?
②通過實際操作加深學生印象????????
理解光學字符識別技術的實際應用價值?
密切聯(lián)系生活實際?????
???
①鞏固練習OCR軟件的使用及操作?②引導學生發(fā)現(xiàn)OCR軟件識別文字的局限性?
③為引出語音識別技術做鋪墊?????
?
總結：?
圖像清晰度是文字識別的重要前提。一般來講，圖像清晰度越高，識別軟件比較容易得出識別結果。?
?
建立在學生實際操作經(jīng)驗基礎上得出的結論，易于學生理解和記憶。?四、語音識別技術?
PPT展示情境活動三：?
想一想還有什么方法可以實現(xiàn)大量文字材料的快速錄
入？?
??教師機演示:?學生利用搜狗語音輸入法錄入????布置任務：?思考生活中，語音識別技術有哪些應用？?參考答案：?
手機自帶語音輸入法、軟件提供語音輸入、微信搖一搖、電視和油煙機等家用電器?呈現(xiàn)視頻材料：?
觀看蘋果語音助手Siri官方演示視頻?得出如下總結：?
為文字輸入提供一種新方法；?
與手寫錄入和按鍵錄入相比，說話更容易；?操作簡單，無需培訓；?
雙手從中解放出來，可以做更多其他事情；?對于那些打字有困難的人，輸入變得簡單。?
?思考，舉手回答?
?????
?
?一名學生利用麥克風朗讀錄入，其余學生觀看????思考，舉手作答??
引出語音識別技術????????
①受機房現(xiàn)有條件限制，學生無法實際操作，但當下語音識別技術在生活多方面得到應用，學生在生活中已獲得相關實踐經(jīng)驗??②加深學生印象??
密切聯(lián)系生活實際??????
①喚起學生實際生活經(jīng)驗，得出的結論，易于學生理解和記憶。?
②理解語音識別技術的實際應用價值???
五、模式識別技術?引導：?
漢字識別技術、語音識別技術都屬于人工智能模式識別領域?
呈現(xiàn)概念：?
模式識別技術：通過計算機自動地或半自動地實現(xiàn)人類的識別過程。?
舉例說明，對人和動物的模式識別能力是極其平常的，但對計算機來說是非常困難的。??
布置任務：?
思考在此過程中，計算機是如何將它們識別出來的？（以手寫漢字識別為例）?
借助手寫輸入實際操作引導學生得出答案：?手寫漢字識別一般過程?
手寫漢字→信息讀入→預處理→筆畫識別→特征匹配（與特征庫比較）→顯示漢字?呈現(xiàn)概念：?
模式識別一般過程?
樣本采集→信息數(shù)字化→預處理→數(shù)據(jù)特征處理→與標準模式進行比較→分類識別?強調：?
模式識別技術特征：與標準模式進行比較??
布置任務：?
思考生活中，除上述技術，還有哪些技術屬于模式識別技術？?
????????????
學生思考????????????????
思考，舉手作答??
?
通過具體實例引出模式識別這一抽象概念。???
通過舉例說明，進一步幫助學生理解模式識別概念。????
???
為得出模式識別一般過程鋪墊????????
為判斷和列舉其他模式識別技術做鋪墊??
密切聯(lián)系生活實際??
?
參考答案：?
指紋識別、圖像識別（面部識別）?具體詳細介紹圖像識別：?
淘寶以圖搜圖、支付寶掃花識花、?面部識別：?
美顏相機和部分修圖軟件、火車站票證人自助核驗智能閘機、銀行多媒體自助終端（辦理業(yè)務）??
六、當堂小測?布置任務：?
觀看視頻：（vivo?nex?AI?智慧手機廣告）?思考：廣告是否存在虛假宣傳？?
觀看視頻：（百度機器人‘巧答’總理問）?思考：研發(fā)小度用到了哪些技術？?
思考，舉手作答?
①學習致用?
②當堂小測，檢驗學生學習效果?③引出下節(jié)課學習內容人工智能另一重要研究領域-----自然語言理解?
七、小結??
?
梳理本節(jié)知識點，有利于學生意義建構。?
板書設計?
???????????????????????
3.5智能處理?
一、人工智能??
?
1.?手寫漢字識別?2.?光學字符識別?
3.?語音識別?
4.?指紋識別?5.?圖像識別?
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概念?
一般工作過程
3.5 智能處理
人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）是研究機器的智能和智能的機器的一門學科。它是計算機科學的一個分支，目的是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。
AI智慧手機
具有合法車輛駕駛牌照的Google無人駕駛汽車
會拉小提琴的機器人
Deep Blue戰(zhàn)勝國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫
1997年
總理與機器人“切磋”羽毛球
活動一
小紅在某銀行前臺上班。一天，有個名字叫“馬騳骉” 的客戶要開一個銀行賬戶，需要用電腦錄入他的賬戶信息。小紅只會拼音輸入法，她不知道“騳”、“骉”兩個字的讀音。這下心里犯難了，這個有一群馬的名字該如何錄入？同學們你們想到什么辦法幫助她？
手寫輸入法
手寫輸入法----搜狗輸入法
使生僻字的輸入變得簡單，也為文字輸入提供一種新方法。
做一做
優(yōu)點：
活動二
世界讀書日，學校要制作大量展板來鼓勵學生閱讀。王老師負責內容排版設計，要將某雜志上的大量文字材料錄入電腦。如何實現(xiàn)快速錄入，成為王老師的一大難題。同學們你們想到什么辦法來幫助她？
光學字符識別技術
光學字符識別(Optical Character Recognition，簡稱OCR)技術。是指通過掃描儀或數(shù)碼相機等電子設備，通過光學的方式將含文字的紙質文檔轉換成圖像文件，再通過識別軟件將圖像中的文字轉換成文本格式，供文字處理軟件進一步編輯加工的技術。
光學字符識別技術
清華文通TH-OCR免費版
做一做
光學字符識別技術
操作步驟
圖像采集
版面分析
字符識別
人工校對
導出
生活中，光學字符識別技術有哪些應用？
思考：
光學字符識別技術提升了工作效率，實現(xiàn)了智能化采集信息。
優(yōu)點：
光學字符識別技術
光學字符識別技術
小猿搜題、作業(yè)幫等解題軟件
有道詞典、百度翻譯等翻譯軟件
光學字符識別技術
光學字符識別技術
清華文通TH-OCR免費版
做一做
光學字符識別技術
圖像清晰度是文字識別的重要前提。一般來講，圖像清晰度越高，越容易得出識別結果。
活動三
想一想還有什么方法可以實現(xiàn)大量文字材料的快速錄入？
活動三
語音輸入法
試一試
生活中，語音識別技術有哪些應用？
思考：
語音識別技術
為文字輸入提供一種新方法；
優(yōu)點：
與手寫錄入和按鍵錄入相比，說話更容易；
操作簡單，無需培訓；
手從中解放出來，可以做更多其它事情；
對于那些打字有困難的人，輸入變得簡單。
語音識別技術
語音識別技術
語音識別技術
語音識別技術
語音識別技術
通過計算機技術自動地或半自動（人機交互）地實現(xiàn)人類的識別過程。
模式識別技術
人的識別：張三、李四
對聲音的辨別：汽車、火車、狗叫、人語
對氣味的分辨：炸帶魚、紅燒肉
人和動物的模式識別能力是極其平常的，但對計算機來說是非常困難的。
對物體的識別：桌子、椅子
1.在此過程中，計算機是如何將它們識別出來的？
思考：
①手寫漢字
②信息讀入
③預處理
④特征提取
⑤特征匹配
⑥顯示漢字
特征庫
以手寫錄入過程為例
①樣本采集
②信息數(shù)字化
③預處理
④特征提取
⑤與標準模式進行比較
⑥顯示結果
模式識別一般過程
思考：
2.生活中，除了上述技術，還有哪些技術屬于模式識別技術?
圖像識別技術（人臉識別技術）
指紋識別技術
圖像識別技術
圖像識別技術
拍照識花
人臉識別技術
逆光拍照也清晰
人臉識別技術
人臉識別技術
票證人自助核驗智能閘機
人臉識別技術
多功能自助發(fā)卡機
廣告是否存在虛假宣傳？
思考：
AI智慧手機
百度機器人“小度”巧答總理問
？
研發(fā)小度用到了哪些技術？
思考：
自然語言理解
手寫漢字識別
語音識別
指紋識別
圖像識別
┈┈
人工智能----模式識別技術
光學字符識別
Thanks
圖像識別技術
圖像識別技術

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