家长进课堂关于人工智能的知识介绍

**中学家长进课堂——百家讲坛

关于人工智能基础介绍当前1页，总共27页。引子：北京市几个重点中学小升初面试题：你读过多少科技类图书、你知道AI吗？“人工智能就像一列火车，它临近时你听到了轰隆隆的声音，你在不断期待着它的到来。它终于到了，一闪而过，随后便远远地把你抛在身后。”当前2页，总共27页。人工智能的概念第一节人工智能的应用第二节问题思考、互动交流第三节目录content当前3页，总共27页。人类历史上的四次工业革命“工业4.0”这一名称的含义是人类历史上的第四次工业革命。

第一次工业革命是18世纪60年代至19世纪中期掀起的通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化；第二次工业革命是19世纪后半期至20世纪初的电力广泛应用；第三次工业革命是20世纪后半期出现的、基于可编程逻辑控制器（PLC）的生产工艺自动化。工业4.0核心特征是互联。代表了“互联网+制造业”的智能生产，孕育大量的新型商业模式。当前4页，总共27页。人工智能将引领人类第四次工业革命–智能化时间18世纪末工业1.0创造了机器工厂的“蒸汽时代”20世纪初电力广泛应用蒸汽机信息物联系统20世纪后今天工业2.0将人类带入分工明确、大批量生产的流水线模式和“电气时代”工业3.0应用电子信息技术，进一步提高生产自动化水平自动化、信息化工业4.0开始应用信息物理融合系统（CPS）复杂度悄悄来临互联网时代正在转变人工智能机器人交通工具（即无人机、无人驾驶等）VR（虚拟现实）当前5页，总共27页。人工智能定义人工智能这个词最早是在1956年美国的Dartmouth会议上提出的，当时参加会议的包括明斯基、西蒙、麦卡塞等一些计算机领域的专家。关于人工智能的定义，不同的教科书中往往会有不同的解释。其中有一种比较简单、易于理解的定义，人工智能就是“能够和人一样进行感知、认知、决策、执行的人工程序或系统。”当前6页，总共27页。人工智能定义人工智能（ArtificialIntelligence），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。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、语言处理和智能搜索等。人工智能有那些类型？弱人工智能，包含基础的、特定场景下角色型的任务，如Siri等聊天机器人和AlphaGo等下棋机器人；通用人工智能，包含人类水平的任务，涉及机器的持续学习；强人工智能，指比人类更聪明的机器；当前7页，总共27页。人工智能发展历程195619741980198719932006AI的诞生1956达特矛斯会议，“人工智能”正式诞生孕育期电子计算机机器翻译与NLP图灵测试计算机下棋早期神经网络搜索式推理聊天机器人乐观思潮所有的AI程序都只是“玩具”运算能力计算复杂性常识与推理专家系统知识工程五代机神经网络重生未达预期削减投入摩尔定律统计机器学习AI广泛应用大数据计算能力应用增多深度学习人工智能2016当前8页，总共27页。人工智能已经加速成为国家战略，过去几年，最早被大家熟悉的“德国工业4.0”，核心就是人工智能；到2018年5月10日，美国白宫组织AI研讨会，成立AI专门委员会，确保人工智能领域美国第一。人工智能发展历程当前9页，总共27页。人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。人工智能研究方向当前10页，总共27页。人工智能的蓝图当前11页，总共27页。人工智能的技术架构当前12页，总共27页。人工智能的产业生态AI生态逐步形成：基础资源+技术+应用当前13页，总共27页。手机中的AI应用当前14页，总共27页。人工智能技术应用-深度学习机器学习是实现人工智能的一种重要方法。机器可以自动“学习”算法，从数据中自动分析获得规律，并利用规律对未知数据进行预测。简单来说，机器学习就是使用算法分析数据，从中学习并自动归纳总结成模型，最后使用模型做出推断或预测。与传统的编程语言不同，使用大量的数据送给机器学习，这个过程叫做“训练”。深度学习是机器学习中近年来备受重视的一支，深度学习的基础是大数据，实现的路径是云计算。只要有充足的数据、足够快的算力，得出的“结果”就会更加准确。1.构建一个网络并且随机初始化；

2.将大量的数据情况输出到这个网络中；

3.网络处理这些动作并且进行学习；

4.经成千上万次的学习，自我完善进化；当前15页，总共27页。人工智能技术应用-深度学习深度神经网络也被称为深度学习，是人工智能领域的重要分支，深度神经网络目前是很多现代AI应用实现的基础。自从深度神经网络在语音和图像识别任务中展现出突破性成果后，使用深度神经网络的应用数量就呈爆炸式增长。深度学习网络在近些年得到巨大成功，主要是由三个因素导致的。首先是训练网络所需的海量信息。学习一个有效的表示需要大量的训练数据。目前Facebook每天收到超过3.5亿张图片，沃尔玛每小时产生2.5Pb的用户数据，YouTube每分钟有300小时的视频被上传。因此，云服务商和许多公司有海量的数据来训练算法。其次是充足的计算资源。半导体和计算机架构的进步提供了充足的计算能力，使得在合理的时间内训练算法成为可能。最后，算法技术的进化极大地提高了准确性并拓宽了DNN的应用范围。早期的DNN应用打开了算法发展的大门。它激发了许多深度学习框架的发展（大多数都是开源的），这使得众多研究者和从业者能够很容易的使用DNN网络。当前16页，总共27页。人工智能技术应用-视觉识别计算机视觉是指用摄像机和电脑及其他相关设备，对生物视觉的一种模拟。它的主要任务是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息。计算机视觉技术运用由图像处理操作及其他技术所组成的序列来将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。比如，一些技术能够从图像中检测到物体的边缘及纹理。分类技术可被用作确定识别到的特征是否能够代表系统已知的一类物体。当前17页，总共27页。人工智能技术应用-视觉识别计算机视觉有着广泛的细分应用，其中包括，医疗成像分析被用来提高疾病的预测、诊断和治疗；人脸识别被支付宝或者网上一些自助服务用来自动识别照片里的人物。同时在安防及监控领域，也有很多的应用。当前18页，总共27页。人工智能技术应用-语音识别语音识别技术最通俗易懂的讲法就是语音转化为文字，并对其进行识别认知和处理。语音识别技术的应用包括语音拨号、语音导航、室内设备控制、语音文档检索、简单的听写数据录入等。当前19页，总共27页。人工智能技术应用-语音识别在电话与通信系统中，人们可以通过语音命令方便地查询与提取有关的信息；语音识别技术与语音合成技术结合使人们能够甩掉键盘，通过语音命令进行操作。语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。当前20页，总共27页。人工智能技术应用-知识图谱知识图谱（KnowledgeGraph），是结构化的语义知识库，用于以符号形式描述物理世界中的概念及其相互关系，其基本组成单位是『实体-关系-实体』三元组，以及实体及其相关属性-值对，实体之间通过关系相互联结，构成网状的知识结构。知识图谱亦可被看作是一张巨大的图，节点表示实体或概念，边则由属性或关系构成。中国国家美国日本英国北京9,634,057平方公里13.5404亿2069.3万北纬38°56'东经116°20'3.1525亿华盛顿9,629,091平方公里北纬38°53′西经77°02'178平方公里16410平方公里1.26亿377835平方公里东京2188平方公里东经140°50'北纬35°44'……面积人口首都纬度经度面积人口当前21页，总共27页。人工智能技术应用-知识图谱目前，随着人工智能的不断发展，知识图谱已经在搜索引擎、聊天机器人、问答系统、临床决策支持等方面有了一些应用。当前22页，总共27页。人工智能技术应用-搜索引擎神话是孙楠和谁合唱的？文法解析知识库查询SPARQL查询语句生成答案生成孙楠和韩红合唱了神话韩红歌手6万歌曲260万专辑44万标签2000类param:singer孙楠#param:song神话#predicate:chorusWith神话是孙楠和谁合唱的查询神话这首歌曲的演唱者，演唱者要包括孙楠，输出还包括的另外一个演唱者文法规则模板歌手6万歌曲260万专辑44万标签2000类互联网各种音乐相关信息下载融合当前23页，总共27页。人工智能技术应用-推荐引擎推荐引擎，是主动发现用户当前或潜在需求的定律，并主动推送信息给用户的信息网络。挖掘用户的喜好和需求，主动向用户推荐其感兴趣或者需要的对象。推荐引擎不是被动查找，而是主动推送；不是独立媒体，而是媒体网络；不是检索机制，而是主动学习。推荐引擎利用基于内容、基于用户行为、基于社交关系网络等多种方法，为用户推荐其喜欢的商品或内容。当前24页，总共27页。人工智能技术应用-智能机器人智能机器人在生活中随处可见，扫地机器人、陪伴机器人……这些机器人不管是跟人语音聊天，还是自主定位导航行走、安防监控等，都离不开人工智能技术的支持。人工智能技术把机器视觉、自动规划等认知技术、各种传感器整合到机器人身上，使得机器人拥有判断、决策的能力，能在各种不同的环境中处理不同的任务。当前25页，总共27页。AI会催生“无用阶层”吗，将来你会被机器人替代吗？2018年10月28日，海底捞打造的“无人餐厅”在北京正式营业。一切来得太突然，昔日穿梭不息的服务员，瞬间被智能机器人取代。2018年11月4日，阿里旗下飞猪旅行公布，阿里无人酒店取名未来酒店，位于杭州西溪园。它全程没有任何人操作，没有大堂、没有经理，没有服务员，所有事情统统交给了人工智能。2018年12月，新华社联合搜狗发布全球首个人工智能主播。这个主持人不