山东省济宁市梁山一中高二信息技术《第三章 信息的加工之人工智能、自动化》学案.doc

山东省济宁市梁山一中高二信息技术第三章 信息的加工之人工智能、自动化学案【课本知识要点】1.信息加工：指通过判别、筛选、分类、排序、分析和再造等一系列过程，使收集到的信息成为能够满足我们需要的信息。2.计算机加工信息的过程选择软件数据录入。数据加工信息输出信息存贮。3.计算机信息加工的类型：自动化信息加工、人性化信息加工、智能化信息加工自动化信息加工以程序设计为基础，也称之为编程加工，比如用vb来编写程序；人性化信息加工以大众信息工具为基础，比如文字处理、图像加工、动画制作等；智能化信息加工以人工智能为基础，比如用金山快译翻译文字、机器人足球比赛、计算机博弈、office助手等。4.算法：是指完成一个任务所需要的具体步骤和方法。算法的描述工具包括自然语言、伪代码、流程图。 起止框 输入、输出框 处理框 判断框 流线5.编程语言：用来编写程序的语言，包括机器语言、汇编语言、高级语言6.人工智能技术的应用：模式识别：语音识别、指纹识别、光学符号识别、手写识别机器翻译：金山快译其他应用：智能机器人、计算机博弈、智能代理【知识补充】算法（algorithm）：是指完成一个任务所需要的具体步骤和方法。也就是说输入数据，能够得出期望得到的输出数据。算法常常含有重复的步骤和一些比较或逻辑判断。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。算法有下列几个特征：1. 输入：一个算法必须有零个或以上输入量。2. 输出：一个算法应有一个或以上输出量，输出量是算法计算的结果。3. 明确性：算法的描述必须无歧义，以保证算法的实际执行结果是精确地符合要求或期望，通常要求实际运行结果是确定的。4. 有限性：而一些定义更规定算法必须在有限个步骤内完成任务。5. 有效性：算法中描述的操作都是可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。伪代码：又称为虚拟代码，是高层次描述算法的一种方法，介于自然语言与编程语言之间。它不是一种现实存在的编程语言；可以综合使用多种编程语言中语法、保留字，甚至会用到自然语言。比如： if 九点以前 then do 私人事务 else 9点到18点 then 工作 else 下班end if机器语言（machine language）：用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合，指令是用0和1组成的一串代码。这种指令集，称机器码（machine code），是电脑的cpu可直接解读的数据。汇编语言（assembly language）：是一种与硬件紧密相关的程序设计低级语言。汇编语言是机器语言便于记忆和理解的符号形式（又称为助记符）。汇编语言比机器语言易于读写、调试和修改，同时具有机器语言全部优点。但在编写复杂程序时，相对高级语言代码量较大，而且汇编语言依赖于具体的处理器体系结构，不能通用，因此不能直接在不同处理器体系结构之间移植。高级语言（high-level programming language）：以人类的日常语言为基础的一种编程语言，使用一般人易于接受的文字来表示，使程序编写员编写更容易，亦有较高的可读性。由于早期电脑业的发展主要在美国，因此一般的高级语言都是以英语为蓝本。高级语言并不是特指的某一种具体的语言，而是包括很多编程语言，如目前流行的vb，c,c+,pascal,python,lisp,prolog,foxpro，delphi等等，这些语言的语法、命令格式都不相同。机器语言（二进制语言）和汇编语言（符号语言）都是低级语言，这两种语言都是面向机器的语言；高级语言与计算机的硬件结构及指令系统无关，它有更强的表达能力，可方便地表示数据的运算和程序的控制结构，能更好的描述各种算法，而且容易学习掌握。人工智能(artificial intelligence)：英文缩写为ai。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 同名的还有美国科幻电影人工智能等。人工智能的实际应用 指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别，专家系统,智能搜索，定理证明，博弈，自动程序设计，还有航天应用等。 学科范畴 人工智能是一门边沿学科，属于自然科学和社会科学的交叉。 涉及学科 哲学和认知科学，数学，神经生理学，心理学，计算机科学，信息论，控制论，不定性论，仿生学， 研究范畴 自然语言处理，知识表现，智能搜索，推理，规划，机器学习，知识获取，组合调度问题，感知问题，模式识别，逻辑程序设计，软计算，不精确和不确定的管理，人工生命，神经网络，复杂系统，遗传算法 人类思维方式 应用领域 智能控制，专家系统，机器人学，语言和图像理解，遗传编程 机器人工厂 人工智能的两种实现方法人工智能在计算机上实现时有2种不同的方式。一种是采用传统的编程技术，使系统呈现智能的效果，而不考虑所用方法是否与人或动物机体所用的方法相同。这种方法叫工程学方法（engineering approach），它已在一些领域内作出了成果，如文字识别、电脑下棋等。另一种是模拟法（modeling approach），它不仅要看效果，还要求实现方法也和人类或生物机体所用的方法相同或相类似。遗传算法（generic algorithm, 简称ga）和人工神经网络（artificial neural network,简称ann）均属后一类型。遗传算法模拟人类或生物的遗传-进化机制，人工神经网络则是模拟人类或动物大脑中神经细胞的活动方式。为了得 到相同智能效果，两种方式通常都可使用。采用前一种方法，需要人工详细规定程序逻辑，如果游戏简单，还是方便的。如果游戏复杂，角色数量和活动空间增加， 相应的逻辑就会很复杂（按指数式增长），人工编程就非常繁琐，容易出错。而一旦出错，就必须修改原程序，重新编译、调试，最后为用户提供一个新的版本或提 供一个新补丁, 非常麻烦。采用后一种方法时，编程者要为每一角色设计一个智能系统（一个模块）来进行控制，这个智能系统（模块）开始什么也不懂，就像初生婴儿那样，但它 能够学习，能渐渐地适应环境，应付各种复杂情况。这种系统开始也常犯错误，但它能吸取教训，下一次运行时就可能改正，至少不会永远错下去，用不到发布新版 本或打补丁。利用这种方法来实现人工智能，要求编程者具有生物学的思考方法，入门难度大一点。但一旦入了门，就可得到广泛应用。由于这种方法编程时无须对 角色的活动规律做详细规定，应用于复杂问题，通常会比前一种方法更省力。智能代理：一种辅助人和充当人的代表的软件,人们可以借助于智能代理进行网上交易。智能代理技术是人工智能技术的一个应用领域，它使计算机应用趋向人性化、个性化。如office助手就是一种智能代理，这些代理软件通常会在适当的时候帮助人们完成最迫切需要完成的任务。二进制和十进制的相互转换二进制转十进制:从最后一位开始算，每一位数乘以2的（n-1）次方得到的结果相加就是答案。十进制转二进制： 用2辗转相除至结果为1 ，将余数从下向上倒序写就是结果。 【练习题】1小华利用电子表格对校运会中的各项比赛成绩进行汇总并排名。请问，这属于信息加工一般过程的（b）阶段。a、记录信息 b、加工信息 c、发布信息 d、存储信息2下列应用中，（c ）不属于人工智能技术应用的范畴？a、语音识别 b、灭火机器人 c、用表格软件自动统计 d、计算机博弈3下列不属于信息的智能化加工的是（ d ）。a、手写板输入 b、机器翻译 c、语音录入 d、键盘输入4有些国家安全部门为了提高安全性，通过眼角膜识别系统打开安全门的过程，这里使用了哪种计算机技术（ d ）a、虚拟现实技术 b、语音技术 c、智能代理技术 d、模式识别技术5下列软件属于智能处理软件的是（c ）。a、文字处理软件 b、网页制作软件c、语言翻译识别软件 d、视频播放软件6 王老师在教学与生活中经常使用电脑。请判断他利用了哪些技术不属于人工智能技术应用范畴？（ a ） a、使用扫描仪和ocr软件把教材上印刷文字变成电脑文件。b、上qq与李老师下五子棋。c、经常上网与计算机下中国象棋。d、利用金山译霸翻译英文科技资料。7下述哪个不属于浏览器（ d ）。 a、internet explorer b、firefox c、tencent explorer d、outlook express8microsoft office中的帮助代理采用了（b）技术？a、网络技术 b、人工智能技术c、语音技术 d、虚拟现实技术9.某电脑的配置为：intel酷睿2四核2.33ghz/2gb、250gb，其中intel酷睿2四核表示的意思是（d）a内存大小 b软盘容量 c显示其型号 dcpu型号10.计算机断电以后，计算机中（b）全部丢失，再次通电