(共27张PPT)
6.1
认识人工智能
高中信息技术
必修1
新知导入
本节主要内容：
1、人工智能的概念
2、剖析领域知识智能问答机器人
3、人工智能的诞生和发展
新知讲解
人工智能的概念
新知导入
当人们进入某电商平台向客服咨询商品情况时，智能客服机器人将能准确、快速解答咨询的问题，为人们提供高质量的服务体验。
新知讲解
人工智能（Artificial
Intelligence），英文缩写为AI的基本概念：人工智能是计算机科学的一个分支，是研究计算机模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科。人工智能是引领未来的战略性技术，将深刻改变人类生产生活方式。人类要保持对人工智能的控制能力，防范失控风险。
新知讲解
在互联网时代，人们“遇上新问题，就上网搜索，寻找出答案”已成为一种习惯。然而，一般的信息搜索需要人们在搜索引擎上输入一些关键字，然后在返回的无数个相关网页中，一个一个地打开查看网页内容是否包含自己所需要的信息。这种搜索方式非常耗时，严重影响查找信息的效率。如何快速准确地获取所需要的信息，成为人们亟待解决的问题。
新知讲解
新知讲解
剖析领域知识智能问答机器人
新知讲解
知识智能问答机器人：是在某一领域知识范围内实现人机自动问答的智能信息系统，是一种新颖的信息检索系统。它可以准确理解人们的信息检索意图，并通过语料库检索出相关文档和答案，最后从相关的候选答案中提取最接近问题的结果。使用智能问答机器人时，人们可以不采用输入关键字的方式提问，而是直接使用自然语言组成的问句进行提问。因为智能问答机器人采用的自然语言处理技术，可以根据相关领域知识，对人们的提问做必要处理后返回结果，且返回的结果不同于一般搜索引擎返回成千上万的网页，而是通过对答案的抽取，直接从成千上万的网页中快速、准确地检索出所需结果。
新知讲解
领域知识智能问答机器人是在某一领域知识范围内实现人机自动问答的智能信息系统。在智能问答系统中，用户能够直接向机器人提出自己关心的问题；然后机器人根据用户的提问把系统中已有的相似问题的正确答案按问句相似度进行排序，再把排序后的结果作为答案反馈给用户；最后将认为最满意的答案标记为最佳答案。
新知讲解
典型的智能问答系统主要包括常见问题解答（FAQ）、问题理解、信息检索、文档库、答案抽取五大模块。
新知讲解
1、常见问题解答模块
用户发起提问后，智能问答系统首先从FAQ库中寻找是否包括用户的问题（问句），如果包含问句，则直接返回问句对应的答案给用户，从而省去后面一系列步骤；否则，就进入问题理解模块。FAQ库主要用于提高智能问答系统的效率，其主要技术就是问句相似度计算和候选问句的选择。
新知讲解
例如，计算问句A“空调机有什么功能？”与问句B“空调机的功能有哪些？”的Jaccard相似度系数流程如下：
（1）运用分词系统处理问句。处理后得到集合A={“空调机”,“有”,“什么”,“功能”,“？”}和集合B={“空调机”,“的”,“功能”,“有”,“哪些”,“？”}。
（2）计算集合A和集合B的交集与并集。集合A和集合B的交集={“空调机”,“有”,“功能”,“？”}，集合A和集合B的并集={“空调机”,“有”,“什么”,“功能”,“的”,“哪些”,“？”}。
（3）计算交集元素的数量和并集元素的数量的比值。交集元素的数量为4，并集元素的数量为7，交集元素的数量和并集元素的数量的比值为4÷7≈0.57。因此，将0.57作为问句A和问句B的相似度系数。
新知讲解
#?-
-?coding:utf-8?-
-
#?计算jaccard系数
def?jaccard(p,q):
????c=[val?for?val?in?p?if?val?in?q]??#求p合q的交集
????return?float(len(c)/(len(p)+len(q)-len(c)))
#?注意：在使用之前必须对两个数据集去重
a=[“空调机”,“有”,“什么”,“功能”,“？“]
b=[“空调机”,“的”,“功能”,“有”,“哪些“,
“?
“]
print(jaccard(a,b))
程序结果：0.5714285714285714。
新知讲解
2、问题理解模块
该模块主要实现计算机理解用户的问题，确定问题的关键词和问题的类型，为后面的信息检索和答案提供服务。问题理解模块的实现过程一般包括问题预处理、问题分类、关键词提取和关键词扩展等。其中，问题分类主要确定问题的类别，以方便信息检索和答案抽取。问题理解模块主要运用的技术有分词、同义词词典、分类方法等。
新知讲解
3、信息检索模块
该模块主要从互联网或者知识库中找到与问题相关的文档作为答案提取的原材料。信息检索的方法一般有两种，一种是直接利用搜索引擎检索信息；另一种是建立特定的知识库，然后根据知识库建立索引模块，从而可以方便、快速地找到相关文档，并根据特点的排序算法对文档进行排序。信息检索模块运用的技术主要包括查询扩展、语料库的构建技术、词汇索引、文档排序等。
新知讲解
4、文档库模块
文档库用于存放专家提供的知识，其内部含有大量某个领域的常识性知识和专家水平的知识与经验总结，且能够利用专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。知识的表示形式有产生式、框架、语义网络等，运用得较为普遍的知识是产生式规则。产生式规则以“if...then...”的形式出现，即如果前提条件得到满足，就产生相应的动作或结论。
新知讲解
5、答案抽取模块
该模块主要利用问题的类型构建相应的答案抽取策略，从信息检索后的文档中对排序靠前的文档进行答案的定位和输出，所用技术主要有答案抽取模板的制定、模式匹配、聚类等。
新知讲解
人工智能的诞生与发展
新知讲解
人工智能是通过智能机器延伸、增强人类改造自然和治理社会能力的新兴技术。怎样才能判断一台机器是否具备了思维能力呢？阿兰·图灵提出：在测试人与被测试者（一个人和一台机器）隔开的情况下，通过一些装置（如键盘）向被测试者随意提问。经过多次测试后，如果被测试者超过70%的答复不能使测试人确认出哪个是人、哪个是机器的回答，那么这台机器就通过了测试，并被认为具有人类智能。
新知讲解
图灵测试示意图
新知讲解
人工智能发展历程大致分为三个阶段：
第一阶段（20世纪50年代—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，符号主义（Symbolism）快速发展，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。此外，随着计算任务的复杂性不断加大，计算能力远远不能满足需求，人工智能发展一度遇到瓶颈。
新知讲解
人工智能发展历程大致分为三个阶段：
第二阶段（20世纪80年代—90年代末）。在这一阶段，专家系统得到快速发展，数学模型有重大突破，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。
新知讲解
人工智能发展历程大致分为三个阶段：
第三阶段（21世纪初至今）。大数据的积聚、理论算法的革新、计算能力的提升，为人工智能发展提供了丰富的数据资源，协助训练出更加智能化的算法模型。人工智能的发展模式也从过去追求“用计算机模拟人工智能”，逐步转向以机器与人结合而成的增强型混合智能系统，用机器、人、网络结合成新的群智系统，以及用机器、人、网络和物结合成的更加复杂的智能系统。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
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
欢迎加入21世纪教育网教师合作团队！！月薪过万不是梦！！
详情请看：
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
5.1
认识大数据
一、选择题
1、典型的智能问答系统中，主要负责知识的存储的模块是（ ）。
A、文档库模块 ??
B、信息检索模块 ??
C、答案抽取模块 ?
?D、常见问题解答模块
2、到目前为止，人工智能的发展历史大致可分为（ ）。
A、两个阶段 ??B、三个阶段 ?C、四个阶段 D、五个阶段
3、人工智能的英文缩写是（?
）。?
A、IT??
B、AT
C、AI??
D、NET
4、?人工智能的目的是让机器能够（?
??），以实现某些脑力劳动的机械化。
A、具有完全的智能??
?B、和人脑一样考虑问题
C、完全代替人????
?D、模拟、延伸和扩展人的智能
5、下列关于人工智能的叙述不正确的有（?
?）。
A、人工智能技术它与其他科学技术相结合极大地提高了应用技术的智能化水平。
B、人工智能是科学技术发展的趋势。
C、因为人工智能的系统研究是从上世纪五十年代才开始的，非常新，所以十分重要。
D、人工智能有力地促进了社会的发展。
6、自然语言理解是人工智能的重要应用领域，下面列举中的（?
）不是它要实现的目标。
A、理解别人讲的话。????B、对自然语言表示的信息进行分析概括或编辑。C、欣赏音乐。???
D、机器翻译。
7、专家系统是一个复杂的智能软件，它处理的对象是用符号表示的知识，处理的过程是（
??）的过程。
A、思考?????B、回溯??
?C、推理??
?D、递归
8、我国学者吴文俊院士在人工智能的（??
）领域做出了贡献。?
A、机器证明?????B、模式识别????C、工神经网络???D、智能代理??
9、?1997年5月12日，轰动全球的人机大战中，“深蓝”战胜了国际象棋之子卡斯帕?罗夫，这是（??
）。?
A、人工思维??????B、机器思维???????C、人工智能?????D、机器智能
10、人工智能诞生于什么地方？（
??）????????
A、Dartmouth??????B、London???????C、New?York???????D、Las?Vegas
二、判断题
1、人类不需要对人工智能进行控制，因为其不存在失控风险。（
）
2、AI研究的三条主要途径为：符号主义、行为主义、现实主义。（???
?）
3、人工智能是关于知识的科学，主要研究的核心课题包括如下四个方面：?知识的模型化和表示方法、启发式搜索理论、各种推理方法?和??AI系统结构和语言。（????）
4、问题理解模块主要实现计算机理解用户的问题，确定问题的关键词和问题的类型，为后面的信息检索和答案提供服务。（????）
5、人工智能发展主要是数学模型有重大突破。（????）
试题答案
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
C
D
C
C
C
A
C
A
解析：
1、文档库用于存放专家提供的知识，其内部含有大量某个领域的常识性知识和专家水平的知识与经验总结，且能够利用专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。
2、人工智能发展历程大致分为三个阶段：第一阶段（20世纪50年代—80年代）；第二阶段（20世纪80年代—90年代末）；第三阶段（21世纪初至今）。
3、人工智能（Artificial
Intelligence），英文缩写为AI。
4、人工智能是计算机科学的一个分支，是研究计算机模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科。
5、目前我们处于人工智能的第三阶段，用机器、人、网络结合成新的群智系统，以及用机器、人、网络和物结合成的更加复杂的智能系统。人工智能在很多应用领域取得了突破性进展，所以并不是一个新技术。
6、欣赏音乐属于计算机多媒体技术的应用。
7、专家系统是一个复杂的智能软件，它处理的对象是用符号表示的知识，处理的过程是推理的过程。。
8、我国学者吴文俊院士在人工智能的机器证明领域作出了贡献。?
9、?1997年5月12日，轰动全球的人机大战中，“深蓝”战胜了国际象棋之子卡斯帕?罗夫，这属于人工智能应用。?
10、人工智能诞生于Dartmouth，?1956年在达特茅斯学院召开的一个夏季讨论班开启了人工智能学科。
二、判断题
1
2
3
4
5
×
×
√
√
√
解析：
1、人类要保持对人工智能的控制能力，防范失控风险。。
2、AI研究的三条主要途径为：符号主义、行为主义、连接主义。
3、人工智能是关于知识的科学，主要研究的核心课题包括如下四个方面：?知识的模型化和表示方法、启发式搜索理论、各种推理方法?和??AI系统结构和语言。
4、问题理解模块主要实现计算机理解用户的问题，确定问题的关键词和问题的类型，为后面的信息检索和答案提供服务。
5、人工智能发展主要是数学模型有重大突破。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
