(共35张PPT)
6.2
人工智能的应用
高中信息技术
必修1
新知导入
本节主要内容：
1、智能制造
2、智能家居
3、智能教育
4、智能交通
5、智能安防
6、智能医疗
7、智能物流
新知讲解
智能制造
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智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
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智能制造对人工智能的需求主要表现在以下三个方面：
（1）智能装备，包括自动识别设备、人机交互系统、工业机器人以及数控机床等具体设备，涉及跨媒体分析推理、自然语言处理、虚拟现实智能建模及自主无人系统等关键技术。
（2）智能工厂，包括智能设计、智能生产、智能管理以及集成优化等具体内容，涉及跨媒体分析推理、大数据智能、机器学习等关键技术。
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（3）智能服务，包括大规模个性化定制、远程维护以及预测性维护等具体服务模式，涉及跨媒体分析推理、自然语言处理、大数据智能、高级机器学习等关键技术。
训练模型程序的逻辑结构
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智能家居
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智能家居以住宅为平台，基于物联网技术，是由硬件（智能家电、智能硬件、安防控制设备、家具等）、软件系统、云计算平台构成的家居生态圈，实现人远程控制设备、设备间互联互通、设备自我学习等功能，并通过收集、分析用户行为数据为用户提供个性化生活服务，使家居生活安全、节能、便捷等。
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例如：借助智能语音技术，用户应用自然语言实现对家居系统各设备的操控，如开关窗帘（窗户）、操控家用电器和照明系统、打扫卫生等操作；借助机器学习技术，智能电视可以从用户看电视的历史数据中分析其兴趣和爱好，并将相关的节目推荐给用户；通过应用声纹识别、脸部识别、指纹识别等技术进行开锁等；通过大数据技术可以使智能家电实现对自身状态及环境的自我感知，具有故障诊断能力；通过收集产品运行数据，发现产品异常，主动提供服务，降低故障率；还可以通过大数据分析、远程监控和诊断，快速发现问题、解决问题及提高效率。
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指纹识别锁
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智能教育
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智能教育是人工智能在教育领域的一个重要应用，它主要通过自然语言处理和语音识别技术，由计算机模拟教师教学的经验和方法，对学生实施一对一的教学，并向具有不同需求和特征的学习者传递知识。它能够在学习者学习的过程中实时跟踪、记录和分析学习者的学习过程与结果，以了解其个性化的学习特点，并根据这一特点为每一名学习者选择合适的学习资源，制订个性化的学习方案。
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智能导师系统结构模型
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智能交通
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智能交通系统（Intelligent?Traffic?System，ITS）是通信、信息和控制技术在交通系统中集成应用的产物。ITS?借助现代科技手段和设备，将各核心交通元素联通，实现信息互通与共享以及各交通元素的彼此协调、优化配置和高效使用，形成人、车和交通的一个高效协同环境，建立安全、高效、便捷和低碳的交通运输管理系统。
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例如：通过交通信息采集系统采集道路中的车辆流量、行车速度
等信息，信息分析处理系统处理后形成实时路况，决策系统据此调整道路红绿灯时长，调整可变车道或潮汐车道的通行方向等，信息发布系统将路况推送到导航软件和广播中，让人们合理规划行驶路线。通过不停车电子收费系统（ETC），实现对通过?ETC?入口站的车辆身份及信息自动采集、处理、收费和放行，有效提高通行能力、简化收费管理、降低环境污染。
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智能交通示例图
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智能安防
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智能安防技术是一种利用人工智能对视频、图像进行存储和分析，从中识别安全隐患并对其进行处理的技术。智能安防与传统安防的最大区别在于智能化，传统安防对人的依赖性比较强，非常耗费人力，而智能安防能够通过机器实现智能判断，从而尽可能实现实时的安全防范和处理。
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从技术方面来讲，目前智能安防分析技术主要集中在两大类：
（1）采用画面分割前景提取等方法对视频画面中的目标进行提取检测，通过不同的规则来区分不同的事件，从而实现不同的判断并产生相应的报警联动等，如区域入侵分析、打架检测、人员聚集分析、交通事件检测等；
（2）是利用模式识别技术，对画面中特定的物体进行建模，并通过大量样本进行训练，从而达到对视频画面中的特定物体进行识别，如车辆检测、人脸检测、人头检测（人流统计）等应用。
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智能安防目前涵盖众多的领域，如街道社区、道路、楼宇建筑、机动车辆的监控，移动物体监测等。今后智能安防还要解决海量视频数据分析、存储控制及传输问题，将智能视频分析技术、云计算及云存储技术结合起来，构建智慧城市下的安防体系。
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安防系统中的摄像头
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智能医疗
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智能医疗在辅助诊疗、疾病预测、医疗影像辅助诊断、药物开发等方面发挥了重要作用。在辅助诊疗方面，通过人工智能技术可以有效提高医护人员的工作效率，提升一线全科医生的诊断治疗水平。
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例如：利用智能语音技术可以实现电子病历的智能语音录入；利用智能影像识别技术，可以实现医学图像自动读片；利用智能技术和大数据平台，构建辅助诊疗系统。在疾病预测方面，人工智能借助大数据技术可以进行疫情监测，及时有效地预测并防止疫情的进一步扩散和发展。
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例如：以流感为例，很多国家都有规定，当医生发现新型流感病例时需告知疾病控制与预防中心，但由于人们可能患病不及时就医，同时信息传达回疾控中心也需要时间，因此，通告新流感病例的时间往往会有一定的延迟，而人工智能通过疫情监测能够有效缩短响应时间。在医疗影像辅助诊断方面，影像判读系统的发展是人工智能技术的产物。早期的影像判读系统主要靠人手工编写判定规则，存在耗时长、临床应用难度大等问题，从而未能得到广泛推广。影像组学是通过医学影像对特征进行提取和分析，为患者预前和预后的诊断与治疗提供评估方法和精准诊疗决策。这在很大程度上简化了人工智能技术的应用流程，节约了人力成本。
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生物特征识别技术
（1）指纹识别
（2）人脸识别
（3）指静脉识别
（4）声纹识别
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智能物流
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智能物流就是利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等方面优化改善运输、仓储、配送装卸等物流业基本活动，同时也在尝试使用智能搜索、推理规划、计算机视觉以及智能机器人等技术，实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理，提高物流效率。
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例如：在仓储环节，利用大数据智能分析大量历史库存数据，建立相关预测模型，实现物流库存商品的动态调整。大数据智能也可以支撑商品配送规划，进而实现物流供给与需求匹配、物流资源优化与配置等。在货物搬运环节，加载了计算机视觉、动态路
径规划等技术的智能搬运机器人（如搬运机器人、货架穿梭车、分拣机器人等）得到广泛应用，大大减少了订单出库时间，使物流仓库的存储密度、搬运的速度、拣选的精度均有大幅度提高。
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分拣机器人概念图
总结
本章小结
本章小结
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6.2
人工智能的应用
一、选择题
1、美国科学家经过18年的努力，构建了一个无法被击败的西洋跳棋人工智能程序是（
），就是最顶尖的跳棋选手也只能和它打成平手。
A、Tic-Tac-Toe?
B、TD-Gammon?
C、Chinook?
D、深蓝
2、人工智能游戏用到的主要技术错误的是（
）。
A、决策树
B、有限状态机
C、神经网络
D、区块链
3、当前人工智能处于（
?），主要是面向特定领域的专用智能。
A、弱人工智能阶段
B、强人工智能阶段?
C、超人工智能阶段?
?D、前人工智能阶段
4、智能制造是基于新一代（
）与先进制造技术深度融合。?
A、信息通信技术?
B、物联网技术??
C、互联网技术?
D、新能源技术
5、下列（
）不是智能制造对人工智能的需求表现。
A、智能装备
B、智能工厂
C、智能服务
D、智能算法
6、借助智能语音技术，用户应用（
）实现对家居系统各设备的操控。
A、机器语言
B、高级语言
C、自然语言
D、汇编语言
7、智能教育中的学生模型不包含（
）。
A、动态模型
B、处理模型
C、静态模型
D、诊断模型
8、智能交通系统的英文缩写是（
）。?
A、UIT
?B、UTP?
C、ITS?
?
D、ISO
9、智能安防是采用（
）对画面中特定的物体进行建模，并通过大量样本进行训练，从而达到对视频画面中的特定物体进行识别。?
A、数据分析?
B、数据提取?
C、模式识别?
D、数据再利用
10、在疾病预测方面，人工智能借助（
）可以进行疫情监测，及时有效地预测并防止疫情的进一步扩散和发展。
A、信息技术
B、IT技术
C、网络技术
D、大数据技术
二、判断题
1、人工智能游戏可以应用到兵棋推演、战术推演、模拟驾驶和军事训练中。（
）
2、智能制造虽然具有自感知、自学习、自执行、自适应等功能的新型生产方式，但是决策依然需要人工完成。（????）
3、通过大数据技术可以使智能家电实现对自身状态及环境的自我感知，具有故障诊断能力。（????）
4、通过不停车电子收费系统（ETC），实现对通过?ETC?入口站的车辆身份及信息自动采集、处理、收费和放行，有效提高通行能力、简化收费管理、降低环境污染。（????）
5、智能安防与传统安防的最大区别在于智能化，传统安防对人的依赖性比较强，而智能安防能够通过机器实现智能判断，非常耗费人力。（????）
试题答案
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
A
A
D
C
B
C
C
D
解析：
1、美国科学家经过18年的努力，构建了西洋跳棋人工智能程序Chinook就是最顶尖的跳棋选手也只能和它打成平手。
2、人工智能游戏用到的主要技术：策树、有限状态机和神经网络。
区块链是一个信息技术领域的术语，是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。
3、当前人工智能处于弱人工智能阶段，主要是面向特定领域的专用智能。
4、智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合。
5、智能制造对人工智能的需求主要表现在以下三个方面：智能装备、智能工厂和智能服务。
6、借助智能语音技术，用户应用自然语言实现对家居系统各设备的操控。
7、智能教育中的学生模型包含动态模型、静态模型和诊断模型。
8、智能交通系统（Intelligent?Traffic?System，ITS）。
9、智能安防利用模式识别技术，对画面中特定的物体进行建模，并通过大量样本进行训练，从而达到对视频画面中的特定物体进行识别，如车辆检测、人脸检测、人头检测（人流统计）等应用。
10、在疾病预测方面，人工智能借助大数据技术可以进行疫情监测，及时有效地预测并防止疫情的进一步扩散和发展。
二、判断题
1
2
3
4
5
√
×
√
√
×
解析：
1、人工智能的应用十分广泛，可以应用到兵棋推演、战术推演、模拟驾驶和军事训练中。
2、智能制造具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
3、通过大数据技术可以使智能家电实现对自身状态及环境的自我感知，具有故障诊断能力。
4、通过不停车电子收费系统（ETC），实现对通过?ETC?入口站的车辆身份及信息自动采集、处理、收费和放行，有效提高通行能力、简化收费管理、降低环境污染。
5、智能安防与传统安防的最大区别在于智能化，传统安防对人的依赖性比较强，非常耗费人力，而智能安防能够通过机器实现智能判断，从而尽可能实现实时的安全防范和处理。。
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精品试卷·第
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