中小学人工智能常识课【人类感知和机器感知】

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人类感知和机器感知第一部分学习目标了解人类感知和机器感知系统，并能够熟悉定义和内容。了解人类感知和机器感知系统的相同点和不同点。加深对人工智能的认识，理解人工智能对人类生活的改变形式，提升人工智能素养。学习目标123第二部分AI世界二、人类感知与机器感知人类通过各种感觉器官去感知我们自身的信息和环境的信息，而人工智能是模拟人类的智能，所以机器同样可以通过各种传感器去感知我们的世界。同时机器除了与我们人类具有类似的感知能力，如视觉、听觉、嗅觉、触觉和味觉等以外，机器还可以感知到我们人类器官无法达到的感知范围，比如机器可以看到肉眼看不到的几千米以外的场景，听到人类耳朵听不到的超声波，触摸人类无法触摸的几千度高温等等。二、人类感知与机器感知感知包含感觉和知觉两层含义。感觉是人脑对作用于人体感官的客观事实的直接反应，知觉则是在感觉的基础上产生，是人在实践活动中逐渐发展起来的对于作用于感官刺激的一种认识，两者密不可分，合称感知。第三部分AI探索三、人体感觉系统人体具有多种不同的感觉，包括视觉、味觉、听觉、嗅觉、痛觉、触觉和平衡觉等。当人体内外环境有刺激源的时候，这些刺激源会激发人体的不同感受器兴奋，感受器就会将不同的刺激转化为一种神经电脉冲信号，并通过各自独立的神经传导通道将这些信号发送给大脑，让大脑产生感觉。举个例子，当我们的手碰到冰块的时候，我们感受器就是手上的触觉小体会产生凉的触觉信号，并听过神经传导通道发送给大脑，让大脑对这个冰块产生凉的感觉。三、连一连人体产生感觉的过程可以用下图的人体感觉系统模型图表示，让我们使用箭头将模型图补充完整吧！在人体感受系统模型图中，自下而上。第一层为内外环境产生的刺激源；第二层为人体的感受器；第三层为感受器产生的各种信号；第四层为将各种信号传导给大脑的传导通路；最后一层为大脑皮层感觉中枢，对各种信号进行处理，产生感知。人体感受系统中的每种通路都是独立的。三、人体感受系统三、机器感知系统机器人的感知系统和人类的非常相像。机器具有独特的传感器来模拟人类的器官感受器去感受外界环境的刺激，并通过信号调理电路将传感器收到的信号进行处理，最后将处理后的信号传送给数据处理装置进行处理，控制机器做出反应。这个过程可以通过下图的机器感知系统模型表示。传感器是能感受到被测物体的信息并将按一定规律将其变换为可用信号的敏感器件或装置。在我们的生活中有很多传感器的应用例子，例如我们楼道里面的声控灯，就是利用声音传感器感受声音的信息，然后控制电路将灯泡点亮，还有教室的烟雾报警器，汽车的避障雷达，以及手机的指纹解锁等等，这些都是应用了传感器的使用。三、机器感知系统信号调理电路是传感器和数据处理装置之间的接口，功能更像是一个翻译机，它将传感器的输出信号进行处理，变成数据处理装置可以接受的形式。三、机器感知系统本节课我们学习了人类感知和机器感知的相关知识，机器感知是模拟人类感知，所以他们两个在完成感知的过程有很多相似的地方。当有内外环境刺激的时候，人类的感受器会接收到刺激，机器则是传感器接收到刺激；人类的感受器会将刺激转化成一种神经电脉冲信号，机器则是同样将传感器接收到信息转化成可用信号；人类的神经脉冲信号通过独立的神经传导通道传送到大脑，产生知觉，机器则是将传感器接受的可用信号通过信号调理电路发送给数据处理装置，让机器产生知觉。AI小结三、测一测AB人类感知系统和机器感知系统有什么相同和不同的地方？生活中有很多传感器应用的例子，你能举出3个例子吗？第四部分AI+四、传感器发展历史传感器与通信、计算机被称为现代信息技术的三大支柱和互联网基础，其应用涉及国民经济及国防科研的各个领域，是国民经济基础性、战略性产业之一。传感器技术的发展主要经历了三个历史阶段。分别是结构型传感器、固体传感器、智能传感器。四、传感器发展历史智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力，是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。80年代智能化测量主要以微处理器为核心，把传感器信号调节电路、微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上，使传感器具有一定的人工智能。90年代智能化测量技术有了进一步的提高，在传感器一级水平实现智能化，使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。第3代：智能传感器第2代：固体传感器固体传感器是70年代开始发展起来的，由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，是利用材料某些特性制成的。如：利用热电效应、霍尔效应、光敏效应，分别制成热电偶传感