AIGC基础与应用 课件 第7、8章 AIGC成就编程小能手、AIGC的发展与展望

第7章

AIGC成就编程小能手【本章导读】在人工智能时代，编程已经成为一种重要技能。随着科技的发展，越来越多的工作和任务需要依靠编程来完成，因此掌握编程技能对每个人来说都是非常重要的。它可以帮助我们更好地理解和利用人工智能技术，跟上时代的步伐；它可以提高我们的工作效率，实现烦琐工作的自动化，节省我们的时间和精力；它可以给我们带来更多更好的工作机会。本章主要介绍如何借助AIGC工具加深我们对应用开发、编程学习和代码提示的理解和认识。【本章要点】

应用开发

编程学习

代码提示应用开发01应用开发，又称应用软件开发，是指利用计算机编程语言设计和编写应用程序的过程。按照开发方式的不同，应用开发可以分为App开发和Web端开发。软件开发模式的特点和缺点序号软件开发模式特点缺点1瀑布开发模式传统的软件开发模式，是一个刚性的线性模型，分为需求、设计、实施、验证和维护5个阶段，每个阶段的目标明确，只有在当前阶段目标100%完成，才能进入下一阶段。该模式易于理解和管理回溯修改困难；开发时间长、成本较高2快速应用开发模式比较精简的软件开发模式，分为需求规划、用户设计、构建和切换4个阶段，开发过程中需要重复用户设计和构建阶段，直至满足用户的所有需求。适用于一些中小型软件开发项目或者是开发时间较为紧迫的项目对用户需求把握程度和技术人员的经验要求高3敏捷开发模式通过迭代开发、关注互动沟通等方法来降低软件开发过程中的风险，同时减少开发中的资源消耗，可以通过早期发现和修复缺陷来提高开发的效率依赖于用户反馈4DevOps部署模式增强了开发部门间的协作，降低新版本的故障率，缩短Bug修复交付时间，可以提高产品的质量、员工的效率人为的交互可能延长软件的交付流程【案例1】输入提示词：你是一个资深的应用开发工程师，现在请你总结一下应用开发流程。输出如下。应用开发流程通常包括以下几个阶段：1．需求分析：在这个阶段，开发团队与客户或项目负责人沟通，了解客户的需求和期望。这包括确定应用的目标、功能、用户界面设计、性能要求等。需求分析的目的是确保开发团队对项目有一个清晰的理解，以便为客户提供满意的解决方案。2．原型设计：根据需求分析的结果，开发团队会创建一个简单的应用原型，展示应用的基本功能和界面布局。原型设计可以帮助客户更好地理解应用的功能和外观，同时也为开发团队提供了一个明确的方向。3．技术选型：在这个阶段，开发团队需要选择合适的技术栈来实现应用的功能。这包括选择合适的编程语言、框架、数据库、服务器等。技术选型需要考虑应用的性能、可扩展性、安全性等因素。……12．迭代优化：根据用户反馈和应用的使用情况，开发团队需要不断对应用进行迭代优化，修复问题，增加新功能，以满足用户的不断变化的需求。了解应用开发流程

【案例2】小吴是一个开发新手，他最近参加了电力行业的一个数据分析系统开发项目，他需要了解客户的需求并完成需求分析报告。考虑到不同行业、不同系统的需求分析报告结构可能会有差异，他向AIGC询问：电力行业数据分析系统需求分析报告的结构是怎么样的？输出如下。电力行业数据分析系统需求分析报告的结构主要包括以下几个部分：1．引言：在引言部分，介绍报告的目的、背景和意义，对电力行业数据分析系统的项目或系统进行简要描述。2．业务需求：明确电力行业的业务需求，包括电力生产、输配电、销售等环节的数据分析需求，以及各业务部门的数据共享和协同工作需求。3．用户需求：分析各类用户（如决策层、管理层、技术层等）对电力行业数据分析系统的需求，明确系统的使用对象和使用场景。4．功能需求：根据业务需求和用户需求，分析电力行业数据分析系统应具备的功能，如数据采集、存储、处理、分析、可视化等。实现软件需求分析软件设计是从软件需求出发，在明确软件“做什么”的基础上，通过功能设计、模块划分确定软件的整体结构，形成软件的具体设计方案，从而解决“怎么做”的问题。软件设计可以分为概要设计和详细设计两个阶段。展开软件设计

【案例4】输入提示词：你作为一名资深软件设计师，请给出一个电力行业数据分析系统概要设计的示例。输出如下。作为一个资深软件设计师，我可以给出一个电力系统数据分析系统的概要设计示例。1．引言随着电力系统规模的扩大和复杂性的增加，数据分析在电力系统运行、维护和管理中发挥着越来越重要的作用。本概要设计旨在提供一个全面的电力系统数据分析系统，以满足现代电力企业的需求。2．需求分析基于用户和业务需求，本系统需要满足以下功能：

数据采集：从各种传感器、智能电表和其他数据源自动采集数据。

数据处理：包括数据清洗、转换、分析和可视化。

数据存储：高效存储大规模数据，支持快速查询和检索。

实时监控：对电力系统运行状态进行实时监控和预警。

报表生成：根据用户需求生成各类报表和分析报告。编程学习02计算机编程语言是人机通信的桥梁，正是通过编程语言，实现了程序设计，通过一定的语法规则，使得人和计算机能够彼此理解。如果我们想深入了解人工智能领域，并想知道哪些编程语言常用于该领域，可以让AIGC扮演教师，给我们一点建议。

【案例6】输入提示词：你是一名大学教师，请问，人工智能领域常用的编程语言有哪些？输出如下。作为一名大学教师，我认为人工智能领域常用的编程语言主要包括Python、Java、C++等。这些语言各有特点，其中Python由于其简洁的语法和丰富的库支持，成为了人工智能领域的首选语言。Java和C++也是比较常用的编程语言，特别是在需要高效性能的大型项目中。此外，还有一些其他的编程语言，如R、Scala等也在人工智能领域有所应用。确定学习语言机器学习中有六大经典算法，分别是决策树、随机森林、K-近邻、朴素贝叶斯、支持向量机和神经网络。AIGC可以帮助我们学习这些算法原理，这里以支持向量机为例。【案例8】输入提示词：请详细介绍一下支持向量机的原理。输出如下。支持向量机（SVM）是一种机器学习算法，属于二分类模型。它的基本原理是找到一个超平面，使得该超平面能够将训练数据集中的正例和反例尽可能分开。这个超平面由支持向量确定，它们是离超平面最近的训练样本点。在二维空间中，SVM的目标是找到一个直线，使得该直线能够将两类样本点完全分开。如果存在一个超平面能够将所有训练样本点完全分开，则称该超平面为理想超平面。对于非线性问题，SVM通过使用核函数将输入空间映射到高维特征空间，然后在高维特征空间中找到一个最优超平面。了解算法原理以Python为例，当需要实现一个选择结构的时候，初学者可能不能区分if-else和if-elif-else，这时就可以向AIGC发出询问。【案例10】输入提示词：你是一名资深的Python工程师，请介绍一下Python的选择结构。输出如下。Python的选择结构是一种控制流程，允许程序根据特定条件执行不同的代码块。在Python中，主要有三种选择结构：单分支结构、双分支结构以及多分支结构。

1．单分支结构：使用if语句，后面紧跟一个冒号，然后是缩进的代码块。这个代码块只在if语句后的条件为真时执行。2．双分支结构：使用if-else语句，当if语句后的条件为真时，执行if后面的代码块；否则，执行else后面的代码块。掌握语法代码提示03典型编程语言的主流编辑器序号编程语言主流编辑器1PythonPycharm、VisualStudioCode、JupyterNotebook、Spyder、IDLE2C语言Eclipse、CLion、VisualStudioCode、NetBeans、Atom、SublimeText3JavaEclipse、IntelliJIDEA、NetBeans、VisualStudioCode代码提示是一种自动补全代码的功能，它可以大大提高编写代码的效率，并减小出错的概率。【案例12】输入提示词：什么是Python中的代码提示功能？能否给出一个案例？输出如下。代码提示功能是一种编程辅助工具，它能够根据上下文或语法分析自动为程序员提供代码建议或补全。这种功能可以大大提高编程效率，减少错误，并帮助新手更快地熟悉编程语言。以下是一个简单的Python代码提示功能的案例：假设我们正在编写一个Python程序，需要使用一个列表来存储一些数据。当我们在编辑器中输入列表的第一个方括号时，代码提示功能会自动弹出一个下拉菜单，列出一些与列表相关的函数和操作，例如append()、insert()、remove()等。了解代码提示的工作原理

代码提示功能在编辑器中是可以启用和关闭的，若不知道如何去做，可以借助AIGC提供思路。【案例13】输入提示词：如何在PyCharm中设置代码提示功能？输出如下。在PyCharm中设置代码提示，可以通过以下步骤进行：1．打开PyCharm，单击顶部菜单栏的“File”->“Settings”打开设置窗口。2．在设置窗口左侧导航栏中，选择“Editor”->“General”->“CodeCompletion”。3．在右侧的“Autopopupcodecompletion”部分，你可以选择是否开启代码自动补全功能。如果你想让代码提示在你的输入过程中自动弹出，就勾选这个选项。4．在“Delayuntilafteracharacteristyped”部分，你可以设置代码提示延迟出现的时间。例如，如果你希望在你输入一个字符后立即显示提示，就设置为0。设置代码提示功能小结（1）在人工智能时代，编程已经成为一种重要技能。（2）对于编程语言，不需要掌握很多种，精通一种即可。（3）应用开发一定要先明确需求，做好设计，开发过程中要进行多方面测试。（4）编程语言的语法学习和功能调用需要不断地在编程实际工作中实践和体会。（5）要养成良好的编程习惯，选用优秀的编辑器。第8章

AIGC的发展与展望【本章导读】AIGC已经在机器学习、自然语言处理、图像识别等领域广泛应用，而随着技术的不断发展，AIGC的应用也将更加广泛。本章将介绍AIGC的产业生态体系与内容创作的3个阶段、AIGC的发展趋势以及对社会的影响，最后介绍AIGC的风险与展望。【本章要点】

AIGC的发展

AIGC的风险与展望AIGC的发展012022年底，ChatGPT横空出世，掀起了AIGC的热潮。2023年以来，各行各业都在竞相追逐这项技术，那些能够跟上AIGC潮流的企业将可能取得长足发展。AIGC应用场景AIGC技术的进步与创新为各行各业带来了深刻的变革，推动了产业的发展。1．AIGC的产业生态体系随着AIGC在越来越多的领域得到应用，AIGC已经代表了AI技术发展的新趋势，推动人工智能进入新时代。从目前已成雏形的产业生态体系来看，AIGC的架构呈现上中下3层（1）基础层第一层为基础层，也就是以预训练模型为基础搭建的AIGC技术基础设施层。（2）中间层第二层为中间层，即垂直化、场景化、个性化的模型和应用工具。（3）应用层第三层则为应用层，即面向C端用户的文字、图片、音视频等内容生成服务，人们日常接触到的很多AIGC应用就属于这一层。AIGC内容创作的3个阶段（1）助手阶段在助手阶段，AIGC是作为辅助去帮助人类进行内容生产的。早期的AIGC技术可以根据指定的模板或规则，进行简单的内容制作与输出。（2）协作阶段在协作阶段，AIGC可以与人类进行更加紧密的互动，共同完成内容的创作。通过人类的输入和AIGC的深度学习，AIGC可以更加准确地理解人类的意图和需求，从而生成更加多样化、有趣和个性化的内容。互联网时代Web1.0Web2.0Web3.0/元宇宙内容生产方式专业生产用户生产AI生产特点专业内容丰富高效率内容生产方式的演变过程（3）原创阶段原创阶段则是对AIGC未来的设想，希望能够实现完全的原创。当然，从目前的技术水平来看，这只是一个美好的愿景。为了能够实现这个愿景，AIGC需要持续地发展和升级其核心技术，并丰富其产品类型。AIGC的发展趋势

随着人工智能技术的不断发展，AIGC技术也将日益成熟，未来将在更多领域得到应用，巨大的应用前景将推动AIGC市场规模快速增长。当前，AIGC技术和产业生态正进入发展快车道。AIGC在内容生成中的渗透率将快速提升，应用规模快速扩增，预计2030年AIGC市场规模将超过万亿元人民币。AIGC对社会的影响1．AIGC改变人们的工作模式随着科技的不断发展，人工智能逐渐渗透到人们的日常生活中，并逐步改变人们的工作模式。AIGC是一种新的人工智能技术，它具有多种办公功能，包括但不限于文本编辑、表格处理、演示制作等。与传统的办公软件相比，AIGC的最大特点是其强大的人工智能辅助功能。通过深度学习和自然语言处理技术，AIGC能够理解用户的输入，提供智能化的建议和解决方案，大大提高工作效率。

2．AIGC赋能企业创新随着人工智能技术的发展，越来越多的企业开始关注和探索人工智能在业务中的应用，人工智能技术可以帮助企业提高生产效率。优化生产计划等。

AIGC的风险与展望02随着人工智能技术的不断发展，如今传播主体从人向人机共生转变。在信息生产和分发、事实核查、与用户的交流和互动等各个环节，人工智能技术正在发挥着重要的作用。它不仅改变了信息传播和人类交流的方式，也重塑了人、技术和社会之间的互动关系。目前，学界和业界对AIGC也存在褒贬不一的看法，虽然其强大的生产能力和适配能力在很大程度上解放了人类生产力，但其在应用过程中所带来的内容失真、内容违规、内容侵权、信息冗余、政治偏见、技术伦理等问题也让人担忧。知识产权风险根据现有的著作权法，人工智能并非著作权人主体，因而其产出不具备著作权。这意味着其他主体可以自由使用和传播由AIGC生成的内容。一般而言，AI服务提供方对于AI作品的版权归属和商业使用权有一定的限制，使用者不当使用AIGC工具可能构成侵权，所以在使用AIGC工具之前，要仔细阅读《用户协议》。道德伦理与法律风险AI创作在提高生产效率的同时，也存在着道德伦理与法律风险。首先，AI创作可能影响人类伦理取向与价值判断。其次，AI技术可能被滥用、误用，比如被用于抄袭、恶搞，甚至被用于危害个人生命财产安全、国家安全和社会公共利益。人类被替代的风险AIGC是一种赋能工具，人类艺术家可以发挥AIGC技术在搜集素材、整合信息等方面的优势，并将更多时间用在创作上。所以，AI与人类的创作活动并非不可调和，两者其实可以共存，可以相互促进，人机结合或许才是未来之路。数据处理、隐私与安全风险合规的数据收集、存储和处理措施是保护用户隐私权的关键。当前，训练数据需求庞大，以GPT3.0模型为例，其在训练阶段使用了多达45TB的数据。随着AIGC技术的发展，已有的有效网络数据将跟不上训练模型所需数据量，与此同时数据获取的成本也不断上涨，在这样的背景下，合成类数据（SyntheticData）开始进入市场。目前，我国对于AIGC涉及的隐私问题，主要可以参考《个人信息保护法》《数据安全法》《数据出境安全评估办法》等法律法规。AIGC牵引数字内容创作领域的全新变革，有望塑造数字内容生产与交互新范式，成为未来互联网的内容