新一代信息技术教案 第2章 走进人工智能

教案首页课题名称第2章走进人工智能（3）——2.4~2.5课次5授课类型理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期授课班级授课地点教学目的与要求知识目标：1.了解人工智能在行业中的应用；2.了解人工智能的发展趋势。能力目标：能简单描述人工智能具体应用实例；能够清晰认识人工智能技术的发展方向。素质目标：1.了解伦理道德准则，规范日常信息行为；2.了解相关法律法规并自觉遵守；3.具备信息安全意识和相关防护能力。课程思政目标：增强民族自豪感，学习大国工匠精神，树立科技报国思想。教学重点人工智能在行业中的应用教学难点人工智能的发展趋势教学方法与手段教学方法：课件讲解、举例说明、对比分析、启发引导学生学法：预习—听讲---讨论---复习—自学扩展设计意图：激发学生学习兴趣、提高课堂学习效率教学资源：课件、视频资料课程思政要素要点通过对人工智能技术的实际应用的实例例举，和我国人工智能技术的发展情况介绍，增强学生的民族自豪感，树立学生科技报国志向。课外作业补充作业：1.简述什么是人工智能。2.人工智能的关键技术有哪些?请简要描述各种技术。教学反思结合人工智能应用的具体实例，加深学生对于人工智能技术的理解。教案纸第2章走进人工智能（3）——2.4-2.5一、整体设计1.复习引入（10分钟）2.新知识讲解（80分钟）（1）人工智能在行业中的应用（2）人工智能的发展趋势3.总结与布置作业（10分钟）二、复习引入1.上节课内容回顾：上节课我们学习了人工智能的七个关键技术。2.新课引入：本节课我们重点学习人工智能技术在行业中的应用以及人工智能的发展趋势。三、新知识讲解2.4人工智能的应用2.4.1智慧家居与个人助理智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境检测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。2.4.2智慧安防“预防、预测、预警”谁来了，我知道谁走了，我清楚谁还在，我明白网格内有多少我关注的人？2.4.3智慧医疗AI+辅助诊疗的产品有两大类：医疗大数据辅助诊疗、医疗机器人（主要指针对诊断与治疗环节的机器人）。医疗机器人主要包括手术机器人、肠胃检查与诊断机器人、康复机器人等。将AI融入研发新药物的过程中，不仅可以降低整体成本，还可以对新药的安全性进行自动检验。在依靠AI研发新药物方面，Atomwise是一个非常具有代表性的例子。通过超级计算机对自身已有数据库进行深入分析，利用AI及复杂算法对新药品的研发过程进行精确模拟，借助一些前言技术对新药物的研发风险进行早期评估，Atomwise不仅让新药物的研发进程有了极大的加快，还让新药物的研发成本有了大幅度降低，有时甚至只需要数千美元即可。2.4.4智能金融2.4.5智慧制造1.智慧制造的应用：视觉检测在深度神经网络发展起来之前，机器视觉已经长期应用在工业自动化系统中，如仪表板智能集成测试、金属板表面自动控伤、汽车自身检测、纸币印刷质量检测、金相分析、流水线生成检测等，大体分为拾取和放置、对象跟踪、计量、缺陷检测几种，机器视觉自动化设备可以代替人工不知疲惫地进行重复性的工作，且在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，机器视觉可以代替人工视觉。2.智慧制造的应用：视觉分拣工业上有许多需要分拣的作业，采用人工的话，速度缓慢且成本高，采用工业机器人可以大幅降低成本，提高速度。近年来，国内陆续出现了一些基于深度学习和人工智能技术解决机器人视觉分拣问题的企业，如埃尔森、梅尔曼德、库柏特等，通过计算机视觉识别出物理及其三维空间位置，指导机械臂进行正确的抓取。3.智慧制造的应用：故障预测基于人工智能技术，通过工厂各个设备的传感器，对设备运行状态进行监测，并利用神经网络建立设备故障的模型，则可以在故障发生前，对故障提前进行预测，将可能发生故障的工件替换，从而保障设备的持续无故障运行。2.4.6自动驾驶自动驾驶汽车通过多种传感器，包括视频摄像头、激光雷达、卫星定位系统（北斗卫星导航系统BDS、全球定位系统GPS）等，来对行驶环境进行实时感知。智能驾驶系统可以对多种感知信号进行综合分析，通过结合地图与指示标志，实时规划驾驶路线，并发出指令，控制汽车的运行。2015年12月12日，百度无人驾驶汽车首次在北京五环进行测试，自动驾驶的最高时速达100公里/小时，完成了国内无人驾驶汽车首次于城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶，自动完成了跟车减速、转向、超车、上下高速公路匝道等一系列复杂动作。2.4.7智能客服为了应对新的挑战，很多企业开始引入人工智能技术打造智能客服系统，智能客服可以像人一样和客服交流沟通。它可以听懂客户的问题，对问题的意义进行分析（比如客户是询问价格，还是咨询产品的功能），进行准确得体并且个性化的响应，从而提升客户的体验。未来，聊天机器人或许可以代替客服人员处理绝大部分与消费者的沟通工作。例如，一旦待配送的商品离开工厂或仓库，或者经过某个配送站点，通知就会触发，告知消费者预计的交货时间。2.4.8智慧教育1.智慧教育的应用：学生行为分析通过学生历史答题记录，AI可以随时评测某个知识点的掌握情况，输出对知识点掌握情况的预估，进而根据预估明确下一步推送的具体路径。传统教室没有办法将教学过程清晰地展示出来，教师既不能对教学过程进行科学分析，又很难为学生提供个性化的教学体验。通过AI技术，图像、语言、文字等数据就可以被很好地识别出来，并形成一个数据汇集平台。2．智慧教育的应用：早教机器人随着AI的不断发展，各种各样的早教智能机器人也应运而生。“布丁豆豆”是由ROOBO旗下的布丁机器人团队研发的，“布丁豆豆”依托于”AI+OS“机器人系统的技术优势，让孩子真正体会到有形之爱。只要是孩子提出的问题，“布丁豆豆”都可以亲切回答2.4.9人脸识别人脸识别的应用：出入境在出入境业务办理过程中，利用人脸识别技术查询和比对出入境人员库和常住人口库的人像数据，确认是否有骗取出入境证件行为。将出入境人员相片于过往历史人员相片进行比对，从而发现重复办证情况。利用人脸识别技术取代传统人工检验通关模式，简化业务办理流程，提高业务办理效率，实现快速通关。2.5人工智能产业发展趋势2.5.1人工智能产业1.智能基础设施建设2.智能信息及数据3.智能技术服务4．智能产品2.5.2人工智能产业发展趋势1.政策体系加速完善2.产业生态圈加速形成3.行业应用持续深入4.关键技术取得突破5.影响作用大幅加强技术发展方向：1.智能服务呈现线下和线上的无缝结合；2.智能化应用场景从单一向多元发展；3.人工智能和实体经济深度融合进程将进一步加快。四、总结及布置作业1.总结人工智能技术目前在多个行业领域均得到了广泛应用，在国家政策的支持下将向更好的方向稳步发展。2.布置作业：（1）简述什么是人工智能。（2）人工智能的关键技术有哪些?请简要描述各种技术。五、板书设计第2章走进人工智能四、人工智能技术的行业应用1.智慧家居2.智能安防3.智慧医疗4.智慧金融5.智慧制造6.自动驾驶7.智能客服8.智慧教育9.人脸识别五、人工