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走近人工智能
沪科版八年级下册
内容总览
目录
01
05
03
02
04
06
学习目标
新知导入
用智能工具处理声音
用智能工具处理图像
认识人工智能及其发展
课堂总结
07
08
板书设计
课后作业
教学目标
信息意识
培养对人工智能技术的兴趣和敏感性，意识到其在生活和社会中的重要性。
计算思维
通过体验人工智能应用，培养计算思维，理解智能技术的核心思想。
数字化学习与创新
积极探索人工智能的新应用，培养创新精神和实践能力。
信息社会责任
思考人工智能的伦理和社会责任问题，培养良好的信息社会责任感。
新知导入
2022年北京冬奥会，令人赞叹的除了精彩的赛事和全力拼搏的运动健儿，还有高效便捷的智能餐厅。在智能餐厅里，机器人大厨无须人工干预，可独立制作煲仔饭、汉堡包饺子等多种美食。新鲜出炉的美食还会通过空中轨道和下菜机自动传送到订餐者面前，仿佛“从天而降”。智能餐厅展现了近年来我国在机器人及人工智能领域取得的重大突破。
新知导入
人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，我国正大力推动新一代人工智能健康发展，加快建设创新型国家和世界科技强国。目前，我国人工智能领域的科研工作者和企业家已经立于全球潮头，一批中国科技企业已展现了在人工智能方面的良好业绩，在一些关键技术上有所创新，走在世界前列。
新知导入
本单元中，将了解人工智能的发展和一些常见的人工智能应用实例；体验用智能工具处理声音、图像等信息的基本过程；了解智能机器人的基本概念和应用领域；了解常见传感器的基本结构、工作原理和使用方法，并能将其运用到简易系统的制作过程中；了解机器人基本的结构，它的运动和控制原理；根据需要设计、搭建简单机器人，编写简单程序控制机器人完成简单任务。下图是本单元的学习活动导览。
新知讲解
活动背景
今天，人工智能已融入了人们的日常生活。例如，智能音箱会识别人们的语音命令，播报天气情况或播放歌曲；智能手机能识别用户的脸或指纹，完成自动解锁；购物网站会根据用户近期的浏览或购买记录，自动向用户推荐可能感兴趣的商品……
在本活动中，将尝试使用智能工具处理声音、图像等，了解人工智能及其常见应用，畅想未来人工智能发展的趋势。
新知讲解
一、用智能工具处理声音
1.使用语音输入法
以小组为单位，用语音输入法先以普通话朗读一段文字，比较语音转换为文字的准确率；再将语音识别模式修改为方言，用方言朗读该段文字，比较普通话与方言的识别效果。
在语音输入法的设置选项中，预先选好识别的语言，如普通话、英语，然后按住语音输入键，输入一段语音信息，语音输入法就会将这段语音自动转换成文字。
提示板
新知讲解
一、用智能工具处理声音
说说做做
使用计算机、手机等智能设备时，你和家人一般使用的是哪几种输入法 语音输入法的使用频率高吗 大多用在哪些场合 比较各种输入法的优势和劣势，并完成表。
输入法 优势 劣势
拼音输入法
语音输入法
手写输入法
五笔输入法
新知讲解
一、用智能工具处理声音
说说做做
参考
输入法 优势 劣势
拼音输入法 学习门槛低，几乎所有人都会拼音。 对于多音字和生僻字的输入可能不太准确。
语音输入法 输入速度快，适合长文本输入。 受环境噪音和口音影响较大。
手写输入法 适合不会拼音或五笔的用户。 输入速度相对较慢。
五笔输入法 输入速度快，熟练用户可达到很高的速度。 学习门槛高，需要记忆字根和拆字规则。
新知讲解
一、用智能工具处理声音
2.体验语音合成技术
访问一个开放的人工智能平台，选择平台上的“语音合成”功能，输入一段文字，让计算机将其读出来，感受计算机的合成音在音色、自然度等方面的表现，说说其是否接近人声。
可以选择平台提供的各种极具特色的发音人(音库),比较其朗读是否流畅、清晰、自然和具有表现力。语音合成技术已经被广泛应用在地图导航、语言翻译等方面，还可以模仿某个人的独特嗓音。
提示板
新知讲解
一、用智能工具处理声音
说说做做
查找并试用一款人工智能语音翻译App,尝试朗读一些中文或英文句子,了解其语音翻译功能和准确率，说说其使用场合。
新知讲解
一、用智能工具处理声音
说说做做
参考
选择试用的一款人工智能语音翻译App是“谷歌翻译”。这款App支持多种语言的语音输入和输出，包括中文和英文，可以非常方便地进行语音翻译。
尝试朗读了一些中文和英文句子，并通过“谷歌翻译”进行了语音翻译。在使用过程中，发现这款App的语音识别和翻译准确率都相当高，可以快速地翻译出所说的话，并将其以语音的形式输出。同时，App还提供了文字翻译功能，方便用户进行对照和参考。
使用“谷歌翻译”的语音翻译功能，可以在很多场合下派上用场。比如，在出国旅游时，可以用它来进行实时的语音翻译，帮助自己更好地与当地人交流。在进行国际会议或者商务谈判时，也可以使用这款App来进行跨语言的沟通。此外，在学习外语时，这款App也可以作为一个辅助工具，帮助自己更好地理解和掌握外语知识。
新知讲解
一、用智能工具处理声音
3.了解语音交互技术及其应用
上述案例中所使用的这些智能工具背后，都隐藏着同一类人工智能技术——语音交互技术。信息时代，人们已能利用“语音”这一自然、便捷的手段进行人机交互。看似简单的人机语音交互，背靠的是让机器“听懂”“理解”和“说话”的众多技术支撑，如语音识别技术、语义理解技术和语音合成技术等。
新知讲解
一、用智能工具处理声音
3.了解语音交互技术及其应用
语音识别技术所解决的问题是让计算机能够“听懂”人类的语音，将语音中包含的文字信息“提取”出来。语音识别技术在“能听会说”的智能计算机系统中扮演着重要角色，相当于给计算机系统安装上“耳朵”,使其具备“听懂”人说话的能力。
利用语音合成技术，机器会将文字转换成语音，相当于给计算机系统安装上“嘴巴”,使其具备“说话”的能力。
新知讲解
一、用智能工具处理声音
3.了解语音交互技术及其应用
除了能“听懂”和会“说话”,计算机还要能“理解”人类在说什么,也就是计算机系统要能理解人类自然语言表述的意思。语音识别只是将声音转化成文字，语义理解则是提取文字中的相关信息和相应意图，从而“理解”人类在说什么,然后通过云端“大脑”决策，进行相应的问题回复或者动作反馈。
现今，机器人客服、语音输入法、语音助手、语音翻译、语音支付、智能家电等都使用了语音交互技术。例如，手机上的智能聊天App,能够识别人的语音，并和人进行语音聊天。又如，语音控制的智能音箱，能根据人的语音指令来完成播放歌曲、预报天气等操作。
新知讲解
一、用智能工具处理声音
3.了解语音交互技术及其应用
新知讲解
一、用智能工具处理声音
说说做做
交流更多生活中能与人直接进行语音对话的设备或软件，说说其功能和使用方法。
新知讲解
一、用智能工具处理声音
说说做做
参考
生活中，智能音箱如小度音箱、天猫精灵等，以及手机中的Siri、小爱同学等软件，都能与人直接语音对话。它们能播放音乐、查询天气、设定闹钟，甚至控制智能家居。使用方法简单：只需对设备说出唤醒词，然后说出指令即可。例如：“小度，播放某人的歌”或“Siri，明天天气怎么样？”这些设备和软件让我们的生活更加便捷和智能。
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一、用智能工具处理声音
知识链接——语音识别技术的更多应用
2015年，在某人工智能公司的产品发布会上，5位持证上岗的专业速记员与机器记录员一起记录会议内容，会议穿插着主持人以及各位嘉宾的即席发言，最后测评显示，机器记录的平均准确率为96%,专业速记员的平均准确率只有70%多。现在，语音识别的准确率已经提升至98%,这其中有一半因素是因为算法和深度学习的突破，还有一半因素是因为数据的积累，每天数十亿人次的语音数据会进入后台，机器通过深度学习训练得到的语音数据识别模型，使得语音识别表现更好。
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一、用智能工具处理声音
知识链接——语音识别技术的更多应用
随着识别准确率的提升，语音识别技术已经走进了家电、通信、汽车电子、消费电子产品等多个领域。例如，电视盒子可以通过语音控制来进行视频的检索、播放和换台等操作；又如，汽车的语音助手能够帮助驾驶员在开车的状态下打开一些常见应用。
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二、用智能工具处理图像
提示板
访问一个开放的人工智能平台，选择平台中的“人脸识别”体验模块，了解该平台提供了哪些相关应用。然后，分别选择这些应用，上传一张或多张自己或他人的照片，体验这些人脸识别应用的功能。
除了人脸分析、比对等，还有一些人工智能平台或App会提供一些有趣的应用，例如人脸融合——对两张人脸进行融合处理，使生成的人脸同时具备两张人脸的外貌特征，又如让脸变老、变年轻、强行微笑等。
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二、用智能工具处理图像
说说做做
生活中还有很多可处理图像的智能工具，如购物网站上的拍照识别商品、手机中的人工智能美颜App等。选择一到两种工具，体验并交流用智能工具处理图像的过程。
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二、用智能工具处理图像
提示板
以上应用中所使用的也是一种人工智能技术人脸识别技术，它是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。针对输入的人脸图像或者视频流，首先判断其中是否存在人脸，如果存在人脸，则给出每张脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息。然后，依据这些信息，进一步提取每张脸中所蕴含的身份特征数据，并将其与已知的人脸进行对比，从而识别每张人脸的身份。
生物识别技术是指通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性(如指纹、脸像、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。
新知讲解
二、用智能工具处理图像
说说做做
人脸识别技术应用广泛，例如电子支付中的刷脸支付、考勤系统中的人脸考勤、公共安全中的人脸对比认证等都使用到了这一技术。
人脸识别现在通常用于身份的识别和验证，你觉得这一认证方式是否存在风险 为什么
新知讲解
二、用智能工具处理图像
说说做做
参考
人脸识别技术可能会受到多种因素的影响，如光照、角度、遮挡等，导致识别不准确。此外，人脸识别数据也容易被盗用或滥用，引发隐私泄露和安全问题。因此，在使用人脸识别技术时，需要权衡其便利性和安全性，采取严格的数据保护措施，确保其合法、合规、安全地应用。
新知讲解
二、用智能工具处理图像
知识链接——机器视觉
机器视觉是目前人工智能发展较快的一个分支。简单地说，机器视觉就是用机器代替人眼来进行测量和判断，它主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。
过去，检查工业生产流水线上产品的外观缺损、标签印刷错误、电路板焊接的质量缺陷，这些工作都靠人工完成，在增加巨大的劳动力成本和管理成本的同时，仍然不能保证100%的检验合格率。而用机器视觉检测可以大大提高生产的效率和自动化程度,特别适用于一些危险的工作环境(如焊接、火药制造)或者人工视觉难以满足要求的场合(如微小尺寸的精确快速测量)。
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二、用智能工具处理图像
知识链接——机器视觉
机器视觉自动检测 人工检测
效率 效率高 效率低
速度 速度快 速度慢
精度 精度高 受主观影响，精度一般
可靠性 检测效果稳定可靠 受疲劳、情绪波动影响
工作时间 可24小时不停息工作 工作时间有限
信息集成 方便信息集成 不易信息集成
成本 成本不断降低，一次性投入 人力和管理成本不断上升
环境 适合恶劣、危险环境 不适合恶劣和危险环境
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二、用智能工具处理图像
知识链接——机器视觉
近年来，我国机器视觉技术发展迅速，在电子制造、医疗、市政交通、汽车、食品和包装机械等领域中，机器视觉技术的应用越来越广泛。以下是几种常见的机器视觉应用场景：
电子焊接制造。在芯片焊接过程中，因为芯片维度的缩小，需要较强大的影像放大功能。机器视觉工具具有绝佳的操作模式、可靠度及视觉算法的高准确度，可以很好地解决芯片焊接过程中的诸多问题。
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二、用智能工具处理图像
知识链接——机器视觉
药品质量检测。在药品包装后的检测环节中，可以利用机器视觉快速、准确地检测药品是否完好无缺。其过程是通过图像传感器获取包装后的药品图片信息，对每个药粒与预先设定的面积参数进行检测对比，这样，破损的药粒都会被检测出来。现今，机器视觉在医疗领域的应用已经从药品包装、药瓶、标签等视觉检测发展到对生物芯片的检测、放射科的放射检测等。
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二、用智能工具处理图像
知识链接——机器视觉
新知讲解
二、用智能工具处理图像
人工智能时代的身份验证——生物识别技术
如何准确、可靠地确认和验证人的身份 密码、IC卡、磁卡或钥匙等方式都存在丢失、遗忘、被复制及盗用等诸多问题，因此，人们引入了一系列基于生物识别技术的新设备来解决安全问题。相对于密码等传统方式，生物识别技术具有防伪性能好、私密性强、随身“携带”等优点，现已被广泛应用到交通运输、物流和边境检查等领域。常见的生物识别技术有指纹识别、虹膜识别、人脸识别和指静脉(或掌静脉)识别。
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二、用智能工具处理图像
人工智能时代的身份验证——生物识别技术
新知讲解
二、用智能工具处理图像
人工智能时代的身份验证——生物识别技术
生物识别技术 信息特征 外界影响 使用特点
指纹 ·通过接触型传感器提取指纹特征进行比对 ·指纹属于手指表面信息，易伪造 ·手指表面状况(干裂、脱皮) ·干湿环境 ·易受干扰·使用者抵触较大
虹膜 ·通过非接触型传感器提取眼睛的虹膜进行比对 ·表面信息，不易伪造 ·光线、距离、疾病 ·需要对准·使用者心理抵触较大
人脸 ·根据人脸特征信息进行对比验证·表面信息，易伪造 ·光照、整形、化妆、饰品 ·需要对准·易受光线影响
指静脉或掌静脉 ·通过非接触方式获取手指或手掌的静脉图像特征进行比对 ·人体内部密码，无法伪造 ·身体内部末端信息，不受疾病、外部环境影响 ·非接触式·自然放置·使用者几乎无抵触
新知讲解
二、用智能工具处理图像
人工智能时代的身份验证——生物识别技术
然而，生物识别技术的安全问题也引发了人们的担忧。用户的生物特征普遍暴露在商场、旅馆、街道等各种公共场所，不法分子可通过远程、非接触方式，在用户本人毫无察觉的情况下“无声无息”地非法批量采集生物特征信息。而生物特征与人类生命相伴而生，如被非法窃取利用，后果不堪设想。
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二、用智能工具处理图像
人工智能时代的身份验证——生物识别技术
近年来，我国国家立法机关相继颁布实施了《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国民法典》《中华人民共和国生物安全法》《中华人民共和国数据安全法》《中华人民共和国个人信息保护法》,这些重要立法都与个人生物信息安全保护密切相关。
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三、认识人工智能及其发展
1.认识人工智能及其应用
以上介绍的语音识别、人脸识别都是人工智能的典型应用。提到“人工智能”,很多人可能会联想到科幻影片或小说中的各种机器人。其实人工智能是一种人为制造的智能，并不是指具体的机器或硬件等设备。人工智能可以存在于各种各样的软件或硬件之中。
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三、认识人工智能及其发展
1.认识人工智能及其应用
目前，人工智能尚未有统一的定义，不同学科背景的学者对人工智能有不同的理解。一种被广泛接受的说法是：人工智能是智能机器或软件所执行的通常与人类智能有关的智能行为，这些智能行为涉及学习、感知、思考、理解、识别、判断、推理、证明、通信、设计、规划、行动或问题求解等活动。
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三、认识人工智能及其发展
1.认识人工智能及其应用
现今，随着人工智能的发展，人们的日常生活中已经越来越多地用到各种人工智能技术。例如，出国旅行时，遇到不认识的路标，只要用手机上的拍照翻译App拍一张照片，就能马上得到翻译；想找人聊天时，可以和手机上的聊天机器人进行交流；听到不知名的歌曲时，可以用音乐App上的听歌识曲功能得到该歌曲的相关信息。
现如今，人工智能已运用到社会的各个行业和领域，如智能制造、智能农业、智能物流、智能金融、智能商务、智能家居等。
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三、认识人工智能及其发展
1.认识人工智能及其应用
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三、认识人工智能及其发展
数字化学习
以小组为单位，每组选择一种人工智能应用实例开展研究，并在班级里交流。
通过上网查询或阅读书籍，列举一些其他的人工智能应用，并了解这些人工智能应用都模仿了人的哪些智能行为，分别具备哪些能力。
说说做做
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三、认识人工智能及其发展
参考
说说做做
人工智能的应用非常广泛，比如自动驾驶汽车，它模仿了人的驾驶行为，能够感知环境、规划路径和控制车辆。智能家居系统模仿了人的生活习惯，能够自动调节室内温度、照明和安防等。机器人客服则模仿了人的语言交流能力，能够理解和回答用户的问题。此外，人工智能还在医疗、金融、教育等领域发挥着重要作用，模仿了医生的诊断、银行家的投资和教师的授课等智能行为。这些应用都具备了自主学习、推理判断、感知理解等能力，为人类带来了更高效、便捷和智能的生活方式。
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三、认识人工智能及其发展
人工智能应用 模仿的智能行为 具备的能力
常见的人工智能应用
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三、认识人工智能及其发展
人工智能应用 模仿的智能行为 具备的能力
语音助手（如Siri、小爱同学） 模仿人类的语言交流和理解能力。 语音识别、自然语言处理、回答问题、执行任务、提供信息和建议等。
自动驾驶汽车 模仿人类的驾驶行为，包括观察路况、判断交通信号、预测其他车辆动态等。 环境感知、路径规划、决策制定、车辆控制、应对突发情况等。
智能推荐系统（如网购平台的推荐算法） 模仿人类的消费习惯和选择偏好，以及根据历史数据进行预测的能力。 用户行为分析、兴趣建模、内容推荐、个性化定制、动态调整推荐策略等。
机器人服务员 模仿人类的服务行为，如接待顾客、提供咨询、送餐等。 人脸识别、语音识别、自主导航、物品抓取、情感交互、处理突发事件等。
参考：常见的人工智能应用
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三、认识人工智能及其发展
知识链接
“图灵测试”是一种判断“机器是否具备智能”的方法。在测试者C与被测试者A(机器)、被测试者B(人)隔开的情况下，通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。进行多次测试后，如果有超过30%的问题测试者不能确定被测试者是人还是机器，那么这台机器就通过了测试，被认为具有人类智能。
从表面上看，要使机器回答按一定范围提出的问题似乎没有什么困难，可以通过编制特殊的程序来实现。然而，如果提问者并不遵循常规标准，编制回答的程序将是极其困难的事情。例如，提问与回答呈现出下列两种状况：
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三、认识人工智能及其发展
知识链接
第一种
问：你会下国际象棋吗
答：是的。
问：你会下国际象棋吗
答：是的。
问：请再次回答，你会下国际象棋吗
答：是的。
第二种
问：你会下国际象棋吗
答：是的。
问：你会下国际象棋吗
答：是的，我不是已经说过了吗
问：请再次回答，你会下国际象棋吗
答：你烦不烦，干吗老提同样的问题
面对第一种情况，人们会倾向于认为，面前的这位是一部机器而不是人。
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三、认识人工智能及其发展
2.畅想人工智能的发展
人工智能自诞生以来已有超过60年的历史，其发展过程可谓一波三折。近年来，伴随着大数据和高性能计算技术的发展，人工智能取得了一系列重大技术突破，在人机博弈、图像识别、自动翻译、自动驾驶等众多领域都有令人瞩目的进步。人工智能再次迎来了爆发式发展的历史机遇，成为世界各国竞相深入开发的战略性领域。
现今，人工智能已经可以代替人类完成很多事情，从而将人力最大化地解放出来。大量简单、重复、不需要复杂思考的工作岗位已逐渐被机器所取代。无人驾驶汽车的出现，大量翻译工作可以由机器完成……很多职业和工作在不久的未来将会因人工智能的介入而消失。
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
2.畅想人工智能的发展
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
提示板
无人驾驶汽车时刻利用各种车载传感器来“识别”“感知”车辆周围环境、位置、汽车行驶的状态等，同时将这些信息及时有效地反馈给汽车的控制系统，控制系统会根据这些环境信息、状态信息等，不停地进行“分析”“计算”和“规划”活动，然后控制汽车安全、可靠地驶向目的地。
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三、认识人工智能及其发展
2.畅想人工智能的发展
在艺术和创作领域这个长期以来被认为是代表人类大脑创造力的人类专属领域，人工智能也正在慢慢侵入。已经有科学家利用人工智能完成了艺术作品的创作，如诗歌、绘画的创作。
人类应该如何面对正在到来的人工智能时代 这是值得每一个人思索的问题。在人工智能快速发展的当下，理性地认识人工智能的潜能及可能存在的风险，自觉维护和遵守智能化社会的规范与法规，显得尤为重要。
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三、认识人工智能及其发展
说说做做
1.人工智能给你的生活与学习带来了哪些影响 你觉得未来有哪些职业可能被人工智能替代 作为中学生，该怎样迎接人工智能时代，应对人工智能的挑战 以“畅想人工智能的发展”为主题开展小组活动，交流各自的想法。
2.2018年，美国一名女子被一辆自动驾驶汽车撞伤后不幸身亡。在这起事故中，该女子推着自行车突然从光线阴暗的路边闯出来，试图横穿公路，而肇事的自动驾驶汽车完全没有采取任何避让及刹车措施。虽然这辆车中还有一名司机，但该司机当时并未关注路面情况，最终导致了悲剧的发生。你觉得在这起案例中，究竟谁要为此负责
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三、认识人工智能及其发展
说说做做
人工智能已深入我生活与学习的方方面面，如智能助手帮我规划学习，智能家居让生活更便捷。未来，简单重复性的职业，如数据录入员、部分客服等，可能被AI替代。作为中学生，我们应积极学习编程和数据分析技能，增强创新思维和跨学科能力，以适应AI时代的需求。在“畅想人工智能的发展”小组活动中，同学们热烈讨论，认为AI将推动医疗、教育等领域的革新，但也需关注其伦理和社会影响。我们应拥抱变化，努力成为未来AI技术的创造者和使用者。
参考1
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
说说做做
在这起案例中，多方应对此负责。首先，自动驾驶汽车的技术应能应对突发情况，但显然它失败了，因此技术提供商应承担责任。其次，车内的司机在自动驾驶时也应保持警觉，随时准备接管，他未能做到，也应负责。最后，虽然女子是受害者，但她突然从阴暗处闯入公路，也增加了事故风险。总之，这是一个复杂的多责任方事故，需要全面调查和公正裁决。为避免未来类似悲剧，技术提供商应改进自动驾驶系统，同时司机和行人也应提高安全意识。
参考2
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
知识链接——人工智能的发展历史
长期以来，人类一直梦想着能制造出具有智能的机器。1956年，“人工智能”概念首次出现。几十年来，人工智能的发展几经波折，大致经过三个阶段：
第一阶段(20世纪50年代至80年代)。这一阶段人工智能刚诞生，基于抽象数学推理的可编程数字计算机已经出现，但由于很多事物不能形式化表达，建立的模型存在一定的局限性，而且计算任务的复杂性不断加大，人工智能发展一度遇到瓶颈。
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
知识链接——人工智能的发展历史
第二阶段(20世纪80年代至90年代末)。这一阶段，专家系统得到快速发展，数学模型有了重大突破，但由于专家系统在知识获取、推理能力等方面的不足以及开发成本高等原因，人工智能的发展又一次进入低谷期。
第三阶段(21世纪初至今)。随着大数据的积聚、理论算法的革新、计算能力的提升，人工智能在很多应用领域取得了突破性进展，迎来了又一个繁荣时期。
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
知识链接——人工智能带来的新挑战
人工智能发展的不确定性带来新挑战。人工智能是影响面广的颠覆性技术，可能带来改变就业结构、冲击法律与社会伦理、侵犯个人隐私、挑战国际关系准则等问题，将对政府管理、经济安全和社会稳定乃至全球治理产生深远影响。在大力发展人工智能的同时，必须高度重视可能带来的安全风险挑战，加强前瞻预防与约束引导，最大限度降低风险，确保人工智能安全、可靠、可控发展。
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
知识链接——人工智能带来的新挑战
人工智能的安全问题
人工智能最大的特征是能够实现无人类干预的，基于知识并能够自我修正的自动化运行。在开启人工智能系统后，人工智能系统的决策不再需要操控者进一步的指令，这种决策可能会产生人类预料不到的结果。设计者和生产者在开发人工智能产品的过程中可能并不能准确预知某一产品会存在的可能风险。因此，对人工智能的安全问题不容忽视。
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
知识链接——人工智能带来的新挑战
人工智能的伦理问题
人工智能的开发、推广及利用应遵循：保证基本权利、维护社会价值，包括为善、不作恶、个人自主、公正、可解释性等伦理原则。然而人工智能技术的应用让道德和法律规范的对象也变得复杂、难以确定了。假如无人驾驶汽车在行驶中发生交通事故，造成了一定的生命、财产损失，那么应该由谁——无人驾驶汽车的设计者、制造者，还是使用者，抑或是无人驾驶汽车自身——来承担相应的道德和法律责任呢 或者，智能系统本身是否可以作为道德、法律主体，承担相应的道德或法律责任呢 如果承认其主体地位，它又如何“承担”这种责任呢
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三、认识人工智能及其发展
知识链接——人工智能带来的新挑战
人工智能的隐私问题
随着人工智能时代的到来，人们的个人隐私安全将面临更大的挑战。生活在智能社会中，人类的一切都可能被当作大数据而被记录，记录可能详尽、细致到出人意料的程度，一旦这些信息被泄露或盗用，会导致用户陷入尴尬境地，并引发各种纠纷。
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
拓展学习——人工智能语言模型简介
文心一言
文心一言是百度公司研发的知识增强大语言模型，能够与人对话互动，回答问题，协助创作，高效便捷地帮助人们获取信息、知识和灵感。同时，文心一言也是百度公司继文心一格之后的又一个生成式AI产品，是百度在人工智能领域深耕十余年后，拥有产业级知识增强文心大模型ERNIE的基础上，利用跨模态、跨语言的深度语义理解与生成能力而开发的一款AI聊天机器人。
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三、认识人工智能及其发展
拓展学习——人工智能语言模型简介
讯飞星火
讯飞星火是科大讯飞推出的人工智能大模型，基于全国产化算力平台“飞星一号”进行训练，是一个全民开放的大模型。在能力上，讯飞星火进行了全面的升级，包括语言理解、文本生成、知识问答、逻辑推理、数学能力、代码能力和多模态能力等七个方面。在应用上，讯飞星火也展示了强大的实力。例如，搭载讯飞星火的“讯飞智文”可以实现文档一键生成、AI撰写助手、多语种文档生成、AI自动配图、多种模板选择、提供演讲备注功能等，极大地提高了文档制作的效率和便捷性。
新知讲解
三、认识人工智能及其发展
拓展学习——人工智能语言模型简介
通义千问
通义千问是阿里云推出的一个超大规模的语言模型，功能包括多轮对话、文案创作、逻辑推理、多模态理解、多语言支持。它能够跟人类进行多轮的交互，也融入了多模态的知识理解，且有文案创作能力，能够续写小说，编写邮件等。通义千问是一种基于知识图谱的问答系统，旨在通过自动化的方式回答用户提出的问题。它利用大规模的知识图谱和自然语言处理技术，能够理解用户的问题并提供准确的答案。通义千问的核心思想是将问题转化为知识图谱中的查询，然后通过图谱中的实体、属性和关系来获取答案。
课堂总结
本次活动带领我们走近了神奇的人工智能世界。我们通过智能工具亲身体验了声音和图像的处理技术，如语音输入法、语音合成以及语音交互等，感受到了科技为生活带来的便捷。同时，我们也对人工智能的定义、应用及其发展前景有了更深入的认识。这次活动不仅拓宽了我们的科技视野，更激发了我们对未来科技发展的无限期待。让我们共同期待人工智能在更多领域大放异彩，为我们的生活带来更多惊喜与便利。
板书设计
课后作业
在本课学习的基础上，畅想一款人工智能产品，说一说它将如何帮助人们解决问题的。
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin中小学教育资源及组卷应用平台
走近人工智能 教学设计
课题 走近人工智能 单元 初识人工智能——智能工具与智能机器人 学科 初中信息技术 年级 八年级
教材分析 本次活动内容主要围绕人工智能展开，通过引导学生体验智能工具处理声音和图像的过程，使其了解并认识人工智能的基本概念、应用场景及其发展趋势。教材首先通过实际生活中的例子，如智能音箱、智能手机等，引发学生对人工智能的兴趣和好奇心，接着设计了多个实践活动，让学生在亲身体验中感受人工智能的魅力和实用性。此外，教材还注重知识的拓展和深化，通过介绍人工智能在不同领域的应用实例，让学生了解到人工智能的广泛性和重要性。同时，教材也提到了人工智能可能存在的风险和问题，引导学生理性看待人工智能技术，培养其科技伦理意识。总体来说，该教材内容丰富、形式多样，既注重实践操作又兼顾理论知识，有助于学生全面了解和认识人工智能。
学习目标 信息意识：培养对人工智能技术的兴趣和敏感性，意识到其在生活和社会中的重要性。计算思维：通过体验人工智能应用，培养计算思维，理解智能技术的核心思想。数字化学习与创新：积极探索人工智能的新应用，培养创新精神和实践能力。信息社会责任：思考人工智能的伦理和社会责任问题，培养良好的信息社会责任感。
重点 让学生体验并了解人工智能的多种应用，如语音识别、人脸识别等，并认识人工智能的发展。
难点 理解人工智能背后的技术原理和工作机制，以及人工智能在不同领域的应用方式和价值。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 2022年北京冬奥会，令人赞叹的除了精彩的赛事和全力拼搏的运动健儿，还有高效便捷的智能餐厅。在智能餐厅里，机器人大厨无须人工干预，可独立制作煲仔饭、汉堡包饺子等多种美食。新鲜出炉的美食还会通过空中轨道和下菜机自动传送到订餐者面前，仿佛“从天而降”。智能餐厅展现了近年来我国在机器人及人工智能领域取得的重大突破。人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，我国正大力推动新一代人工智能健康发展，加快建设创新型国家和世界科技强国。目前，我国人工智能领域的科研工作者和企业家已经立于全球潮头，一批中国科技企业已展现了在人工智能方面的良好业绩，在一些关键技术上有所创新，走在世界前列。本单元中，将了解人工智能的发展和一些常见的人工智能应用实例；体验用智能工具处理声音、图像等信息的基本过程；了解智能机器人的基本概念和应用领域；了解常见传感器的基本结构、工作原理和使用方法，并能将其运用到简易系统的制作过程中；了解机器人基本的结构，它的运动和控制原理；根据需要设计、搭建简单机器人，编写简单程序控制机器人完成简单任务。下图是本单元的学习活动导览。 了解北京冬奥会智能餐厅、智能餐厅背后的人工智能及学习人工智能的意义。 以智能餐厅为例，展现近年来我国在机器人及人工智能领域取得的重大突破。引出人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，我国正大力推动新一代人工智能健康发展，加快建设创新型国家和世界科技强国。进而导出学习人工智能的必要性。
讲授新课 今天，人工智能已融入了人们的日常生活。例如，智能音箱会识别人们的语音命令，播报天气情况或播放歌曲；智能手机能识别用户的脸或指纹，完成自动解锁；购物网站会根据用户近期的浏览或购买记录，自动向用户推荐可能感兴趣的商品……在本活动中，将尝试使用智能工具处理声音、图像等，了解人工智能及其常见应用，畅想未来人工智能发展的趋势。一、用智能工具处理声音1.使用语音输入法以小组为单位，用语音输入法先以普通话朗读一段文字，比较语音转换为文字的准确率；再将语音识别模式修改为方言，用方言朗读该段文字，比较普通话与方言的识别效果。提示板在语音输入法的设置选项中，预先选好识别的语言，如普通话、英语，然后按住语音输入键，输入一段语音信息，语音输入法就会将这段语音自动转换成文字。说说做做使用计算机、手机等智能设备时，你和家人一般使用的是哪几种输入法 语音输入法的使用频率高吗 大多用在哪些场合 比较各种输入法的优势和劣势，并完成表1-1-1。表1-1-1输入法的比较输入法优势劣势拼音输入法语音输入法参考：2.体验语音合成技术访问一个开放的人工智能平台，选择平台上的“语音合成”功能，输入一段文字，让计算机将其读出来，感受计算机的合成音在音色、自然度等方面的表现，说说其是否接近人声。提示板可以选择平台提供的各种极具特色的发音人(音库),比较其朗读是否流畅、清晰、自然和具有表现力。语音合成技术已经被广泛应用在地图导航、语言翻译等方面，还可以模仿某个人的独特嗓音。说说做做查找并试用一款人工智能语音翻译App,尝试朗读一些中文或英文句子(如图1-1-3所示),了解其语音翻译功能和准确率，说说其使用场合。参考：选择试用的一款人工智能语音翻译App是“谷歌翻译”。这款App支持多种语言的语音输入和输出，包括中文和英文，可以非常方便地进行语音翻译。尝试朗读了一些中文和英文句子，并通过“谷歌翻译”进行了语音翻译。在使用过程中，我发现这款App的语音识别和翻译准确率都相当高，可以快速地翻译出我所说的话，并将其以语音的形式输出。同时，App还提供了文字翻译功能，方便用户进行对照和参考。使用“谷歌翻译”的语音翻译功能，可以在很多场合下派上用场。比如，在出国旅游时，可以用它来进行实时的语音翻译，帮助自己更好地与当地人交流。在进行国际会议或者商务谈判时，也可以使用这款App来进行跨语言的沟通。此外，在学习外语时，这款App也可以作为一个辅助工具，帮助自己更好地理解和掌握外语知识。3.了解语音交互技术及其应用上述案例中所使用的这些智能工具背后，都隐藏着同一类人工智能技术——语音交互技术。信息时代，人们已能利用“语音”这一自然、便捷的手段进行人机交互。看似简单的人机语音交互，背靠的是让机器“听懂”“理解”和“说话”的众多技术支撑，如语音识别技术、语义理解技术和语音合成技术等。语音识别技术所解决的问题是让计算机能够“听懂”人类的语音，将语音中包含的文字信息“提取”出来。语音识别技术在“能听会说”的智能计算机系统中扮演着重要角色，相当于给计算机系统安装上“耳朵”,使其具备“听懂”人说话的能力。利用语音合成技术，机器会将文字转换成语音，相当于给计算机系统安装上“嘴巴”,使其具备“说话”的能力。除了能“听懂”和会“说话”,计算机还要能“理解”人类在说什么,也就是计算机系统要能理解人类自然语言表述的意思。语音识别只是将声音转化成文字，语义理解则是提取文字中的相关信息和相应意图，从而“理解”人类在说什么,然后通过云端“大脑”决策，进行相应的问题回复或者动作反馈。现今，机器人客服、语音输入法、语音助手、语音翻译、语音支付、智能家电等都使用了语音交互技术。例如，手机上的智能聊天App,能够识别人的语音，并和人进行语音聊天。又如，语音控制的智能音箱，能根据人的语音指令来完成播放歌曲、预报天气等操作。说说做做交流更多生活中能与人直接进行语音对话的设备或软件，说说其功能和使用方法。参考：生活中，智能音箱如小度音箱、天猫精灵等，以及手机中的Siri、小爱同学等软件，都能与人直接语音对话。它们能播放音乐、查询天气、设定闹钟，甚至控制智能家居。使用方法简单：只需对设备说出唤醒词，然后说出指令即可。例如：“小度，播放周杰伦的歌”或“Siri，明天天气怎么样？”这些设备和软件让我们的生活更加便捷和智能。知识链接语音识别技术的更多应用2015年，在某人工智能公司的产品发布会上，5位持证上岗的专业速记员与机器记录员一起记录会议内容，会议穿插着主持人以及各位嘉宾的即席发言，最后测评显示，机器记录的平均准确率为96%,专业速记员的平均准确率只有70%多。现在，语音识别的准确率已经提升至98%,这其中有一半因素是因为算法和深度学习的突破，还有一半因素是因为数据的积累，每天数十亿人次的语音数据会进入后台，机器通过深度学习训练得到的语音数据识别模型，使得语音识别表现更好。随着识别准确率的提升，语音识别技术已经走进了家电、通信、汽车电子、消费电子产品等多个领域。例如，电视盒子可以通过语音控制来进行视频的检索、播放和换台等操作；又如，汽车的语音助手能够帮助驾驶员在开车的状态下打开一些常见应用。语音合成技术的更多应用随着技术的发展，语音合成技术日益成熟，机器不仅能“开口说话”,甚至能够“复刻”人们个性化的声音。例如，地图导航App中，可以选择用某明星的语音来导航，这些明星的路况播报声音并不是每字每句提前录好的，而是通过语音合成技术合成明星个人音库实现的。又如，手机阅读App中所提供的听书服务，就是利用语音合成技术实现的。用户还可以将自己或亲朋好友的声音应用到有声阅读中，即将书中的任意文字转化为个性化的声音播放，且做到音色高保真还原，语气、语调、情感也堪比真人。图1-1-7中，用户录下自己读诗的声音后，可使用App的变声功能，将自己的声音转化为其他声音来读诗。二、用智能工具处理图像访问一个开放的人工智能平台，选择平台中的“人脸识别”体验模块，了解该平台提供了哪些相关应用。然后，分别选择这些应用，上传一张或多张自己或他人的照片，体验这些人脸识别应用的功能。提示板除了人脸分析、比对等，还有一些人工智能平台或App会提供一些有趣的应用，例如人脸融合——对两张人脸进行融合处理，使生成的人脸同时具备两张人脸的外貌特征，又如让脸变老、变年轻、强行微笑等。说说做做生活中还有很多可处理图像的智能工具，如购物网站上的拍照识别商品、手机中的人工智能美颜App等。选择一到两种工具，体验并交流用智能工具处理图像的过程。以上应用中所使用的也是一种人工智能技术人脸识别技术，它是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。针对输入的人脸图像或者视频流，首先判断其中是否存在人脸，如果存在人脸，则给出每张脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息。然后，依据这些信息，进一步提取每张脸中所蕴含的身份特征数据，并将其与已知的人脸进行对比，从而识别每张人脸的身份。提示板生物识别技术是指通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性(如指纹、脸像、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。人脸识别技术应用广泛，例如电子支付中的刷脸支付、考勤系统中的人脸考勤、公共安全中的人脸对比认证等都使用到了这一技术。说说做做人脸识别现在通常用于身份的识别和验证，你觉得这一认证方式是否存在风险 为什么 参考：人脸识别技术可能会受到多种因素的影响，如光照、角度、遮挡等，导致识别不准确。此外，人脸识别数据也容易被盗用或滥用，引发隐私泄露和安全问题。因此，在使用人脸识别技术时，需要权衡其便利性和安全性，采取严格的数据保护措施，确保其合法、合规、安全地应用。知识链接机器视觉机器视觉是目前人工智能发展较快的一个分支。简单地说，机器视觉就是用机器代替人眼来进行测量和判断，它主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。过去，检查工业生产流水线上产品的外观缺损、标签印刷错误、电路板焊接的质量缺陷，这些工作都靠人工完成，在增加巨大的劳动力成本和管理成本的同时，仍然不能保证100%的检验合格率。而用机器视觉检测可以大大提高生产的效率和自动化程度(见表1-1-2),特别适用于一些危险的工作环境(如焊接、火药制造)或者人工视觉难以满足要求的场合(如微小尺寸的精确快速测量)。表1-1-2机器视觉自动检测与人工检测对比机器视觉自动检测人工检测效率效率高效率低速度速度快速度慢精度精度高受主观影响，精度一般可靠性检测效果稳定可靠受疲劳、情绪波动影响工作时间可24小时不停息工作工作时间有限信息集成方便信息集成不易信息集成成本成本不断降低，一次性投入人力和管理成本不断上升环境适合恶劣、危险环境不适合恶劣和危险环境近年来，我国机器视觉技术发展迅速，在电子制造、医疗、市政交通、汽车、食品和包装机械等领域中，机器视觉技术的应用越来越广泛。以下是几种常见的机器视觉应用场景：●电子焊接制造。在芯片焊接过程中，因为芯片维度的缩小，需要较强大的影像放大功能。机器视觉工具具有绝佳的操作模式、可靠度及视觉算法的高准确度，可以很好地解决芯片焊接过程中的诸多问题(图1-1-15)。●药品质量检测。在药品包装后的检测环节中，可以利用机器视觉快速、准确地检测药品是否完好无缺。其过程是通过图像传感器获取包装后的药品图片信息，对每个药粒与预先设定的面积参数进行检测对比，这样，破损的药粒都会被检测出来(图1-1-16)。现今，机器视觉在医疗领域的应用已经从药品包装、药瓶、标签等视觉检测发展到对生物芯片的检测、放射科的放射检测等。人工智能时代的身份验证——生物识别技术如何准确、可靠地确认和验证人的身份 密码、IC卡、磁卡或钥匙等方式都存在丢失、遗忘、被复制及盗用等诸多问题，因此，人们引入了一系列基于生物识别技术的新设备来解决安全问题。相对于密码等传统方式，生物识别技术具有防伪性能好、私密性强、随身“携带”等优点，现已被广泛应用到交通运输、物流和边境检查等领域。常见的生物识别技术有指纹识别、虹膜识别(图1-1-17)、人脸识别和指静脉(或掌静脉)识别(图1-1-18),表1-1-3对比了这几种生物识别技术。然而，生物识别技术的安全问题也引发了人们的担忧。用户的生物特征普遍暴露在商场、旅馆、街道等各种公共场所，不法分子可通过远程、非接触方式，在用户本人毫无察觉的情况下“无声无息”地非法批量采集生物特征信息。而生物特征与人类生命相伴而生，如被非法窃取利用，后果不堪设想。近年来，我国国家立法机关相继颁布实施了《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国民法典》《中华人民共和国生物安全法》《中华人民共和国数据安全法》《中华人民共和国个人信息保护法》,这些重要立法都与个人生物信息安全保护密切相关。表1-1-3几种生物识别技术对比生物识别技术信息特征外界影响使用特点指纹·通过接触型传感器提取指纹特征进行比对·指纹属于手指表面信息，易伪造·手指表面状况(干裂、脱皮)·干湿环境·易受干扰·使用者抵触较大虹膜·通过非接触型传感器提取眼睛的虹膜进行比对·表面信息，不易伪造·光线、距离、疾病·需要对准·使用者心理抵触较大人脸·根据人脸特征信息进行对比验证·表面信息，易伪造·光照、整形、化妆、饰品·需要对准·易受光线影响指静脉或掌静脉·通过非接触方式获取手指或手掌的静脉图像特征进行比对·人体内部密码，无法伪造·身体内部末端信息，不受疾病、外部环境影响·非接触式·自然放置·使用者几乎无抵触三、认识人工智能及其发展1.认识人工智能及其应用以上介绍的语音识别、人脸识别都是人工智能的典型应用。提到“人工智能”,很多人可能会联想到科幻影片或小说中的各种机器人。其实人工智能是一种人为制造的智能，并不是指具体的机器或硬件等设备。人工智能可以存在于各种各样的软件或硬件之中。目前，人工智能尚未有统一的定义，不同学科背景的学者对人工智能有不同的理解。一种被广泛接受的说法是：人工智能是智能机器或软件所执行的通常与人类智能有关的智能行为，这些智能行为涉及学习、感知、思考、理解、识别、判断、推理、证明、通信、设计、规划、行动或问题求解等活动。现今，随着人工智能的发展，人们的日常生活中已经越来越多地用到各种人工智能技术。例如，出国旅行时，遇到不认识的路标，只要用手机上的拍照翻译App拍一张照片，就能马上得到翻译；想找人聊天时，可以和手机上的聊天机器人进行交流；听到不知名的歌曲时，可以用音乐App上的听歌识曲功能得到该歌曲的相关信息。现如今，人工智能已运用到社会的各个行业和领域，如智能制造、智能农业、智能物流、智能金融、智能商务、智能家居等。数字化学习以小组为单位，每组选择一种人工智能应用实例开展研究，并在班级里交流。说说做做通过上网查询或阅读书籍，列举一些其他的人工智能应用，并了解这些人工智能应用都模仿了人的哪些智能行为，分别具备哪些能力。表1-1-4常见的人工智能应用人工智能应用模仿的智能行为具备的能力参考：知识链接“图灵测试”是一种判断“机器是否具备智能”的方法。如图1-1-26所示，在测试者C与被测试者A(机器)、被测试者B(人)隔开的情况下，通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。进行多次测试后，如果有超过30%的问题测试者不能确定被测试者是人还是机器，那么这台机器就通过了测试，被认为具有人类智能。从表面上看，要使机器回答按一定范围提出的问题似乎没有什么困难，可以通过编制特殊的程序来实现。然而，如果提问者并不遵循常规标准，编制回答的程序将是极其困难的事情。例如，提问与回答呈现出下列两种状况：第一种问：你会下国际象棋吗 答：是的。问：你会下国际象棋吗 答：是的。问：请再次回答，你会下国际象棋吗 答：是的。第二种问：你会下国际象棋吗 答：是的。问：你会下国际象棋吗 答：是的，我不是已经说过了吗 问：请再次回答，你会下国际象棋吗 答：你烦不烦，干吗老提同样的问题 面对第一种情况，人们会倾向于认为，面前的这位是一部机器而不是人。2.畅想人工智能的发展人工智能自诞生以来已有超过60年的历史，其发展过程可谓一波三折。近年来，伴随着大数据和高性能计算技术的发展，人工智能取得了一系列重大技术突破，在人机博弈、图像识别、自动翻译、自动驾驶等众多领域都有令人瞩目的进步。人工智能再次迎来了爆发式发展的历史机遇，成为世界各国竞相深入开发的战略性领域。现今，人工智能已经可以代替人类完成很多事情，从而将人力最大化地解放出来。大量简单、重复、不需要复杂思考的工作岗位已逐渐被机器所取代。无人驾驶汽车的出现，大量翻译工作可以由机器完成……很多职业和工作在不久的未来将会因人工智能的介入而消失。提示板无人驾驶汽车时刻利用各种车载传感器来“识别”“感知”车辆周围环境、位置、汽车行驶的状态等，同时将这些信息及时有效地反馈给汽车的控制系统，控制系统会根据这些环境信息、状态信息等，不停地进行“分析”“计算”和“规划”活动，然后控制汽车安全、可靠地驶向目的地。在艺术和创作领域这个长期以来被认为是代表人类大脑创造力的人类专属领域，人工智能也正在慢慢侵入。已经有科学家利用人工智能完成了艺术作品的创作，如诗歌、绘画的创作。人类应该如何面对正在到来的人工智能时代 这是值得每一个人思索的问题。在人工智能快速发展的当下，理性地认识人工智能的潜能及可能存在的风险，自觉维护和遵守智能化社会的规范与法规，显得尤为重要。说说做做1.人工智能给你的生活与学习带来了哪些影响 你觉得未来有哪些职业可能被人工智能替代 作为中学生，该怎样迎接人工智能时代，应对人工智能的挑战 以“畅想人工智能的发展”为主题开展小组活动，交流各自的想法。参考：人工智能已深入我生活与学习的方方面面，如智能助手帮我规划学习，智能家居让生活更便捷。未来，简单重复性的职业，如数据录入员、部分客服等，可能被AI替代。作为中学生，我们应积极学习编程和数据分析技能，增强创新思维和跨学科能力，以适应AI时代的需求。在“畅想人工智能的发展”小组活动中，同学们热烈讨论，认为AI将推动医疗、教育等领域的革新，但也需关注其伦理和社会影响。我们应拥抱变化，努力成为未来AI技术的创造者和使用者。2.2018年，美国一名女子被一辆自动驾驶汽车撞伤后不幸身亡。在这起事故中，该女子推着自行车突然从光线阴暗的路边闯出来，试图横穿公路，而肇事的自动驾驶汽车完全没有采取任何避让及刹车措施。虽然这辆车中还有一名司机，但该司机当时并未关注路面情况，最终导致了悲剧的发生。你觉得在这起案例中，究竟谁要为此负责 参考：在这起案例中，多方应对此负责。首先，自动驾驶汽车的技术应能应对突发情况，但显然它失败了，因此技术提供商应承担责任。其次，车内的司机在自动驾驶时也应保持警觉，随时准备接管，他未能做到，也应负责。最后，虽然女子是受害者，但她突然从阴暗处闯入公路，也增加了事故风险。总之，这是一个复杂的多责任方事故，需要全面调查和公正裁决。为避免未来类似悲剧，技术提供商应改进自动驾驶系统，同时司机和行人也应提高安全意识。知识链接人工智能的发展历史长期以来，人类一直梦想着能制造出具有智能的机器。1956年，“人工智能”概念首次出现。几十年来，人工智能的发展几经波折，大致经过三个阶段：第一阶段(20世纪50年代至80年代)。这一阶段人工智能刚诞生，基于抽象数学推理的可编程数字计算机已经出现，但由于很多事物不能形式化表达，建立的模型存在一定的局限性，而且计算任务的复杂性不断加大，人工智能发展一度遇到瓶颈。第二阶段(20世纪80年代至90年代末)。这一阶段，专家系统得到快速发展，数学模型有了重大突破，但由于专家系统在知识获取、推理能力等方面的不足以及开发成本高等原因，人工智能的发展又一次进入低谷期。第三阶段(21世纪初至今)。随着大数据的积聚、理论算法的革新、计算能力的提升，人工智能在很多应用领域取得了突破性进展，迎来了又一个繁荣时期。人工智能带来的新挑战人工智能发展的不确定性带来新挑战。人工智能是影响面广的颠覆性技术，可能带来改变就业结构、冲击法律与社会伦理、侵犯个人隐私、挑战国际关系准则等问题，将对政府管理、经济安全和社会稳定乃至全球治理产生深远影响。在大力发展人工智能的同时，必须高度重视可能带来的安全风险挑战，加强前瞻预防与约束引导，最大限度降低风险，确保人工智能安全、可靠、可控发展。◆人工智能的安全问题人工智能最大的特征是能够实现无人类干预的，基于知识并能够自我修正的自动化运行。在开启人工智能系统后，人工智能系统的决策不再需要操控者进一步的指令，这种决策可能会产生人类预料不到的结果。设计者和生产者在开发人工智能产品的过程中可能并不能准确预知某一产品会存在的可能风险。因此，对人工智能的安全问题不容忽视。◆人工智能的伦理问题人工智能的开发、推广及利用应遵循：保证基本权利、维护社会价值，包括为善、不作恶、个人自主、公正、可解释性等伦理原则。然而人工智能技术的应用让道德和法律规范的对象也变得复杂、难以确定了。假如无人驾驶汽车在行驶中发生交通事故，造成了一定的生命、财产损失，那么应该由谁——无人驾驶汽车的设计者、制造者，还是使用者，抑或是无人驾驶汽车自身——来承担相应的道德和法律责任呢 或者，智能系统本身是否可以作为道德、法律主体，承担相应的道德或法律责任呢 如果承认其主体地位，它又如何“承担”这种责任呢 ◆人工智能的隐私问题随着人工智能时代的到来，人们的个人隐私安全将面临更大的挑战。生活在智能社会中，人类的一切都可能被当作大数据而被记录，记录可能详尽、细致到出人意料的程度，一旦这些信息被泄露或盗用，会导致用户陷入尴尬境地，并引发各种纠纷。拓展学习——人工智能语言模型简介1.文心一言文心一言是百度公司研发的知识增强大语言模型，能够与人对话互动，回答问题，协助创作，高效便捷地帮助人们获取信息、知识和灵感。同时，文心一言也是百度公司继文心一格之后的又一个生成式AI产品，是百度在人工智能领域深耕十余年后，拥有产业级知识增强文心大模型ERNIE的基础上，利用跨模态、跨语言的深度语义理解与生成能力而开发的一款AI聊天机器人。2.讯飞星火讯飞星火是科大讯飞推出的人工智能大模型，基于全国产化算力平台“飞星一号”进行训练，是一个全民开放的大模型。在能力上，讯飞星火进行了全面的升级，包括语言理解、文本生成、知识问答、逻辑推理、数学能力、代码能力和多模态能力等七个方面。在应用上，讯飞星火也展示了强大的实力。例如，搭载讯飞星火的“讯飞智文”可以实现文档一键生成、AI撰写助手、多语种文档生成、AI自动配图、多种模板选择、提供演讲备注功能等，极大地提高了文档制作的效率和便捷性。3.通义千问通义千问是阿里云推出的一个超大规模的语言模型，功能包括多轮对话、文案创作、逻辑推理、多模态理解、多语言支持。它能够跟人类进行多轮的交互，也融入了多模态的知识理解，且有文案创作能力，能够续写小说，编写邮件等。通义千问是一种基于知识图谱的问答系统，旨在通过自动化的方式回答用户提出的问题。它利用大规模的知识图谱和自然语言处理技术，能够理解用户的问题并提供准确的答案。通义千问的核心思想是将问题转化为知识图谱中的查询，然后通过图谱中的实体、属性和关系来获取答案。 了解在本次活动中要学习的人工智能知识。学习语音输入法和比较普通话与方言的识别效果。说一说身边的人们在使用的输入法并比较不同输入法的优劣。在人工智能平台，体验语音合成技术。了解语音交互技术。了解语音交互技术的应用。学习语音识别技术的更多应用。学习语音合成技术的更多应用。体验人工智能平台中的“人脸识别”模块功能。和小组成员体验并交流用智能工具处理图像的过程。了解人脸识别技术的基本原理。了解生物识别技术的基本概念。讨论人脸识别的安全性。学习机器视觉的基本概念和应用。了解机器视觉应用的场景。学习生物识别技术及常见的应用。学习人工智能的基本含义。了解生活中的人工智能。开展人工智能应用实例研究并在班上进行交流。了解图灵测试的基本含义。畅想人工智能在未来的发展和应用。了解无人驾驶汽车的工作过程。了解人工智能在艺术和创作领域的应用。思考人类应该如何面对正在到来的人工智能时代。学习人工智能的发展历史。学习人工智能带来的新挑战，包括人工智能的安全问题，人工智能的伦理问题及人工智能的隐私问题。学习了解人工智能发展最新的进展。 指明本次活动学习的内容。学生通过体验使用语音输入法，感受人工智能工具在处理声音时便捷。通过比较拼音输入法、语音输入法等输入方法，感受这些输入法的优劣。通过体验语音合成技术，感受计算机合成声音在音色、自然度等方面的表现，让学生初步认识到人工智能工具在文字转语音方面的优势。通过了解语音交互技术及其应用，让学生感受人工智能工具对人们生活带来的便捷。通过了解更多语音识别技术和语音合成技术的应用，让学生深刻体会人工智能对社会生活的巨大改变。通过访问和体验开放的人工智能平台中的“人脸识别”模块，学生不仅能够获得技术知识和实践经验，还能够培养创新思维和数据素养，这对他们的全面发展是非常有益的。帮助学生了解这一快速发展的技术，培养学生的创新思维和跨学科解决问题的能力。此外，通过机器视觉在工业生产中的实际应用案例，学生能更好地理解技术如何助力提高效率，特别是在危险或高精度要求的场合。这种学习经历将激发学生的科技兴趣。生物识别技术作为现代身份验证的重要手段，了解其原理和应用能增强学生的科技素养和对安全问题的认识。同时，了解技术背后的安全隐患和法律保护措施，有助于培养学生的信息安全意识和法律意识，提醒他们在日常生活中注意保护个人生物信息，防范潜在风险。这种综合性的学习体验将有助于学生成为具备科技知识和法律素养的现代公民。首先，了解人工智能的定义和应用能够增强学生的科技素养，帮助他们更好地适应现代科技社会。其次，通过实际生活中的人工智能应用案例，学生可以更直观地理解人工智能的实用性和广泛性，激发他们对科技的兴趣和创新精神。首先通过了“图灵测试”这一判断机器智能的重要方法，帮助学生理解人工智能评估的基准。其次，通过具体的问答示例，学生可以体会到机器与人类在回答问题时的本质差异，进而思考智能的真正含义。此外，这一过程也锻炼了学生的逻辑分析能力和批判性思维，鼓励他们从不同角度看待问题。让学生了解到人工智能的发展历程和当前的技术突破，认识到人工智能在现实生活中的应用和潜力。同时，这也提醒学生思考未来职业发展的方向，明白简单重复的工作可能会被机器取代，从而激励他们积极学习、提升自我，以适应未来社会的变化。提醒学生关注人工智能发展带来的新挑战，包括安全、伦理和隐私问题。增强学生的风险意识和安全意识，促使他们在未来使用或开发人工智能产品时更加注重安全和伦理原则。同时，这也能够培养学生的批判性思维和跨学科思维，帮助他们更好地理解人工智能技术的复杂性和多面性。通过学习人工智能语言模型，感受人工智能的发展已经进入了全新时代，将为人类提供全新的认知。
课堂练习 在本课学习的基础上，畅想一款人工智能产品，说一说它将如何帮助人们解决问题的。 基于对人工智能的理解，思考一款人工智能产品。 通过畅想一款人工智能产品，帮助学生加深对人工智能的理解。
课堂小结 组织学生分小组总结本课学习内容，请每个小组代表说说自己小组总结的结果。教师做最后的补充。参考：本次活动带领我们走近了神奇的人工智能世界。我们通过智能工具亲身体验了声音和图像的处理技术，如语音输入法、语音合成以及语音交互等，感受到了科技为生活带来的便捷。同时，我们也对人工智能的定义、应用及其发展前景有了更深入的认识。这次活动不仅拓宽了我们的科技视野，更激发了我们对未来科技发展的无限期待。让我们共同期待人工智能在更多领域大放异彩，为我们的生活带来更多惊喜与便利。 在小组讨论基础上，推选代表总结本课学习内容。其他小组做补充总结。 学生自己总结学习内容是一种学习方法，每次课可以梳理出学习了哪些知识、技能方法和思维方式，在头脑中形成本课程的学科结构。
板书 从教师板书上归纳本课学习内容的重点。 通过板书，帮助学生形成本课学习内容思维导图。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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