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信息的智能化加工教案


信息的智能化加工教学案例 湖西中学 信息组 房颖 【教学目标】 知识与技能:了解人工智能的基本概念及其发展现状;体验其基本 工作过程; 过程与方法:体验人工智能的独特魅力,了解其实际应用价值。 情感态度与价值观:激发学生对人工智能的兴趣,客观认识人工智 能技术对社会的影响,培养正确的科学技术应用观。 【重点难点】 教学重点:体验人工智能的独特魅力,了解其应用价值. 教学难点:客观

认识人工智能技术对社会的影响,培养正确的科学技 术应用观. 【教材分析】 信息的智能化加工作为信息加工的一种类型,是本章内容重要组成 部分。信息的智能化主要特点是让计算机更加自主地加工信息、减 少人的参与、进一步提高信息加工的效率和人性化程度。 本节内容对应课程内容标准:通过部分智能信息处理工具软件的使 用,体验其基本工作过程,了解其实际应用价值。本节从概念上了 解什么是人工智能,通过体验几个人工智能具体应用的例子,体会 人工智能的独特魅力,了解其应用价值;客观认识人工智能技术对 社会的影响,培养正确的科学技术应用观。 【课时安排】1 课时

【教学环境】多媒体网络机房。 【教学方法】讲解,演示,讨论 【教学过程】 一、揭开人工智能的神秘面纱 导入:播放中国象棋人机大战视频片段。 教师提问: “浪潮天梭”是如何战胜五位象棋大师的? 学生答:计算机具有超强的计算和存储能力,也就具备了很高的 智慧,能针对对手下出每一步好棋。 教师:知道深蓝吗?知道“更深的蓝”吗? 学生阅读 p50 教师总结:更深的蓝有 32 个大脑(微处理器),存储了一百多万局 棋谱,可以看 12 步棋,每秒钟可计算 2 亿次,下一步棋可从 10120 中选出一个最佳方案。而浪潮天梭的处理能力更强,每秒可评估 42 亿步棋。整场比赛浪潮天梭总共评估了 10 万亿个棋局。 教师提问:这些功能是它自身具备的吗?是谁给它的? (学生回答:计算机专家、棋坛高手) 教师提问:人是怎么给它的?(结合前面学习的编程加工)(通过设计 算法、编写程序) 教师总结:人工智能的实质是人通过编写程序,把人的思维赋予 机器. 教师:这会给人类带来不安吗?机器能够战胜人类吗?人类会 成为计算机的附庸吗?请大家认真思考这个问题,我希望通过这节

课的学习,大家能给出你自己的答案。 教师总结:因为了解内情的人都知道,计算机之所以打败了人类, 是因为设计师在计算机中设置了程序,卡斯帕罗夫和五位象棋大师 的对手其实是一个群体,计算机的高智能是构建在人类智能的基础 上,不具备与人一样的思维能力,目前的计算机还不具备人脑的高 度智能,只能被动地按照人们事先设计好的程序工作,计算机是自 己不会自作聪明的。机器虽然战胜了人类,但是没有我们,机器依 然是机器。 人工智能的实质是对人通过编写程序,把人的思维赋予计算机, 是对人脑思维的模拟。

二、利用人工智能技术加工信息(人工智能技术应用) 教师: 好了, 其实呀, 大家不要以为人工智能只有 “人机大战” , 在我们的日常生活中也能够看到它的影子。大家想一想,在我们的 学习和生活中,你还见过哪些具有人工智能的产品? 学生思考并回答:银行的自动取款机、全自动洗衣机、声控灯、 自来水洗手、手机的手写板、登陆火星的探测器。 教师总结指出声控灯、 自来水洗手分别是利用光敏电阻和红外线, 不属于人工智能,并介绍一些人工智能在生活中的应用,如:如“图 书馆的条形码识别机”、 “基于人脸的自动门禁系统”、 “瑞星杀毒软件 中的小狮子”等,想必大家一定想亲眼看看人工智能软件的应用。我 今天就特地为大家准备了一些,让大家开开眼界。

1.模式识别技术:利用计算机来模拟人的各种识别能力,包括 对语音、图像、人物等进行识别。 如:指纹识别在个人身份证方面的应用、语音识别、光学字符 识别、手写识别 (1)语音识别技术——将人说话的语音信号转换为可被计算机 识别的文字信息, 从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术。 实践一:让学生利用星雨语音识别控制系统练习语音控制。 将在任务栏托盘上的“星雨语音控制系统”,并对着麦克风说了 声“画板”,片刻,画图器程序被打开了。 (生笑)所以说电脑是具有 智能的。但大家请看: (师同样对着麦克风说了“打开画图”,电脑没 有响应) 。 (生大笑)想必大家都看到了,人所认为的两句一样的命令 电脑却不能分辨,原因何在?(打开内置命令,生都明白了,原来事 先命令都是设置好在的) (2) 指纹识别——结合生物技术可以识别指纹的平面图像特征, 利用指纹来鉴别身份可以克服证件、签字、照片、密码等易假冒、 丢失的缺点。 实践二、让学生体验软件 DemoFingerRecog.exe (3) 、手写识别 教师讲解:机器认字的原理同我们查字典的方法很相似,机器 中必须先有一本“字典” ,机器认字时把要认识的字跟字典中的所有 标准字符逐一比较,跟待识字符相同(或最相似)的标准字符,就 是所需要的待识字符。

实践三:打开手写识别软件“Handingit-Recog” ,单击“select B/W bmp”按钮,将打开一对话框,选择图片文件并打开,软件可 以马上识别出图片中的数字符号。 帮助: (1)该软件只能识别数字 0-9 (2)该软件识别的图片文件尺寸小于 100×100 像素 (3)图片文件必须保存为黑白(即单色图像) 2.机器翻译 —— 利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过 程。 a、金山快译、译星、万能对译等翻译软件。 实践题: (1) 、把《静夜思》译成英文 (2) 、再把翻译过来的英文译成中文 (3) 、与原来的中文是否有区别?为什么? 学生讨论、分析、总结回答: (1) 、有区别,机器无感情、因为使用软件 (2) 、机器翻译的原理是在词库中搜索 (3) 、提高翻译质量的办法:进一步完善软件的功能, 翻译后适当修改。 b、在线翻译:介绍一些在线翻译网站 教师总结:作为不同语言之间的翻译交流,机器翻译既是一门科 学,也是一门艺术。它可以为外语水平不高或者完全不懂外语的人 解决语言障碍,但是通过实践,大家都发现了,到目前为止,机器

翻译只能解决部分语言障碍,而不能真正完全解决语言障碍。机器 翻译离实用还有很大的距离。 c、人机对话:教师让学生与 ALICE 机器人在线对话。大多 数的聊天机器人都是依靠一些相当简单的小把戏来使自己表现得非 常真实。 制造一流聊天机器人 ALICE 的 Richard 教授徒手写下包含 数以千计的任何可能的聊天话题的数据库。输入一段话给 ALICE, 它就会在数据库中找出相关短语或者关键词的反应码,也就是该怎 么回答。如果你问她有固定答案的问题 ALICE 回答问题的很好,这 说明它具有具备初步的自然语言识别能力。但是如果你问的是带有 感情色彩和情绪的问题它就经常答非所问。要求学生思考原因是什 么。 教师总结:①ALICE 还不能很好地识别人类自然语言②ALICE 的 “知识”有限③ALICE 没有“感情”和“情绪” 。 3. 智能机器人是人工智能技术的另一个重要应用, 智能机器人 可以根据感觉到的信息,进行独立识别、推理,并做出判断和决策, 不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。 现在我国很多省市每年 举行中学生智能机器人大赛,比如机器人足球比赛、机器人舞蹈比 赛、机器人灭火比赛等,深受同学们的喜爱。 4. 计算机博弈, 计算机博弈也是人工智能技术的一个应用领域, 可以说它很早就进入了我们的学习和生活,例如国际象棋、中国象 棋,围棋、五子棋等,前面我们提到的“更深的蓝”则是其中的杰 出代表。教师演示“中国象棋”软件。


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