第一单元 第2课 什么是人工智能 课件--清华大学版 人工智能通识（初中）

(共34张PPT)
第一单元 第2课
什么是人工智能
清华版（中学）
通
1
学习目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
教学目标
（1）了解人类智能的主要类型。
（2）理解人工智能的定义及其通过计算模拟人类智能的核心思想。
02
新知导入
02
新知导入
什么是人工智能
我们经常听到人们在讨论人工智能,但究竟什么是人工智能呢？会自动控制温度的冰箱算吗？会定时关闭的电饭煲算吗？
02
新知讲解
人工智能
智能行为,包括思考、学习、创造、想象等。人工智能不同于自动化机器,它从最初就是要模拟人的智能,制造“像人一样智能”的机器。
02
新知讲解
人工智能
自动化的机器无论多么强大,都只是工具,按部就班地执行人类设计的工作流程,而模拟人类智能的机器则可以有无限的可能,甚至超越它的创造者。
02
新知讲解
人类智能
任何需要大脑参与的活动都可以认为是智能的。
02
新知讲解
人类智能
人和动物所表现出的智能不同
人类的这些智能是高级思维能力的体现。
人工智能正是要模拟人类的这种高级思维能力。
02
新知讲解
人工智能
人工智能起源于对人类思维的模拟，1956 年 “人工智能” 一词确立。目前实现人工智能主要有模拟人类智能行为和模拟人类大脑工作机理两种方案。
目前模拟智能行为研究主流。因此,我们定义“人工智能”是用计算机模拟人类智能行为的科学。
02
新知导入
智能挑战
考考你——人工智能刚被提出时，什么是人工智能？
（1）起源于对人类思维的模拟。
（2）采用数学计算的方法。
（3）以计算机为工具 。
02
新知导入
智能挑战
思考——在现在社会中，什么是人工智能？
（1）模拟人类的智能行为。
（2）模拟人类大脑的工作机理。
（3）从基础智能逐渐向高级智能拓展。
03
新知讲解
现代AI对应
图像识别技术是一种利用计算机系统对图像进行处理、分析和理解的一种技术。
03
新知讲解
现代AI对应
自然语言处理应用是除聊天机器人外，还用于机器翻译、文本摘要、情感分析等，如字节跳动的云雀模型。
03
新知讲解
现代AI对应
强化学习是一种通过智能体与环境互动、基于奖励机制学习最优行为策略的机器学习方法，如DeepMind 公司的 AlphaGo、AlphaZero 在围棋等复杂策略游戏中超越人类顶尖选手。
03
新知讲解
早期人工智能
人工智能发展之路
人工智能起源于对人类思维的模拟,采用的方法是数学计算,工具是计算机。
03
新知讲解
早期人工智能
人工智能发展之路
在人工智能发展初期,研究者更关注比较基础的智能,比如识别人脸、识别声音、让机器开口说话等。
03
新知讲解
现今人工智能
人工智能：从基础智能迈向高级思维模拟
随着技术的进步,人工智能更关注高级智能,如推理、创造、决策等,例如,以ChatGPT为代表的大模型已具备很强的推理和创造能力。
03
新知讲解
人工智能的普适性
人工智能可应用于各领域。近年来,人工智能在生物、物理、化学、天文等各个领域都取得了令人瞩目的成就。
03
新知讲解
人工智能的普适性
人工智能带来了新的思维方式和研究手段,特别是基于大数据的学习方法,成为各个学科进一步发展的巨大推动力;人工智能正在成为超越学科边界的基础工具,不论将来从事哪方面的工作都必须用到人工智能。这也是我们要认真学好人工智能的主要原因。
03
新知讲解
人工智能是模拟人类智能行为,特别是高级思维能力的科学,这意味着它必然渗透到其他学科中,形成深人的交叉融合。因为所有学科建立和发展的基础都是人的智力活动,当人工智能足够强大时,理论上它可以代替人类推动各门学科的进步。
总结
03
新知讲解
爱思考
有人说:人工智能的背后是数学,数学是人工智能的灵魂。结合本节中关于人工智能的历史起源,说说你对这一观点是否同意。
理论基础：为机器模拟人类思维提供了具体方案。
计算工具与方法：人工智能采用数学计算的方法实现智能，计算机是其工具。
发展推动：随着数学理论的不断发展，持续推动人工智能技术进步。
04
课堂练习
一、判断题。
1.早期被称为 “智能” 的机器（如阿基米德提水器）与真正的人工智能没有本质区别。（ ）
2.人工智能的主流实现方案是模拟人类大脑的工作机理。（ )
3.ChatGPT 等大模型体现了人工智能向高级智能（如推理、创造）的发展。（ ）
4.土耳其机器人（1770 年）是真正具备自主下棋能力的人工智能装置。（ ）
×
×
√
×
04
课堂练习
二、选择题
人工智能的正式提出年份是？（ ）
A. 1946 年 B. 1956 年 C. 1965 年 D. 1976 年
2.以下哪项属于现代 AI 技术？（ ）
A. 自动控制温度的冰箱 B. 定时关闭的电饭煲
C. 基于强化学习的 AlphaGo D. 希罗的自动化木偶剧院
3.人工智能的核心目标是让机器具备类似人类的（ ）能力？
A. 运动 B. 情感 C. 思维 D. 语言
C
C
B
04
课堂练习
三、填空题
1.人类智能广义上包括感知、________等多种大脑参与的活动。
2.人工智能起源于对 的模拟，采用________手段实现。
3.人工神经网络的灵感来源于 。
推理
人类思维
计算
人类神经系统
05
拓展延伸
1、古代智能机器的技术密码。
张衡地动仪（东汉）：利用 “都柱” 机械结构感知地震波，触发龙口吐珠指示方位，体现古代对物理传感与自动化的创新。
05
拓展延伸
2、人工智能在艺术创作领域的深度应用。
除了常见的图像生成，人工智能在音乐创作、文学写作、舞蹈编排等艺术形式中也取得了显著进展。例如，一些音乐创作软件利用机器学习算法，能够根据给定的音乐风格、情感基调等参数，生成完整的旋律和编曲。
05
拓展延伸
3、人工智能在医疗健康行业的前沿突破。
人工智能在药物研发、个性化医疗方案制定、医疗影像的智能分析等方面发挥着关键作用。在药物研发中，AI 可以通过分析大量的生物数据，预测药物分子的活性和潜在副作用，大大缩短研发周期、降低研发成本。对于个性化医疗，AI 根据患者的基因信息、为每个患者量身定制最适合的治疗方案。
05
拓展延伸
4、人工神经网络 VS 生物神经元。
模拟大脑神经元连接，单个神经元接收多输入信号（如树突），经阈值处理后输出（如轴突），形成多层网络处理复杂任务。
06
板书设计
1
认识人工智能
2
完成智能挑战
3
了解人工智能发展过程及其普适性
4
完成课堂练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
什么是人工智能
08
课后作业
1、材料分析
人工智能并非单一学科，而是融合数学、计算机科学、神经科学等的交叉领域。其发展依赖数学理论（如算法、概率统计）提供计算工具，也需借鉴生理学成果（如人工神经网络的灵感源于人类神经系统）。
根据材料分析，阐述人工智能为何被称为 “跨学科基础工具”，并举例说明其应用价值。
08
课后作业
理论基础交叉：需数学（算法、概率）提供计算工具，计算机科学（编程、算力）实现技术落地，神经科学（脑结构）启发模型设计（如人工神经网络）。
应用场景跨界：可渗透至医疗、教育、金融等领域，通过模拟人类思维辅助决策（如 AI 诊断疾病、智能教学系统）。
应用价值举例：
医疗领域：AI 通过图像识别分析 CT 影像，辅助医生快速诊断肺癌，提升效率与准确率。
工业领域：强化学习算法优化工厂流水线调度，降低能耗并提高生产效率（如 DeepMind 的智能温控系统）。
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