信息的智能化加工教案_信息智能化加工教案

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信息的智能化加工教学案例 湖西中学 信息组 房颖

【教学目标】

知识与技能：了解人工智能的基本概念及其发展现状；体验其基本工作过程；

过程与方法：体验人工智能的独特魅力，了解其实际应用价值。情感态度与价值观：激发学生对人工智能的兴趣，客观认识人工智能技术对社会的影响，培养正确的科学技术应用观。【重点难点】

教学重点：体验人工智能的独特魅力,了解其应用价值.教学难点：客观认识人工智能技术对社会的影响,培养正确的科学技术应用观.【教材分析】

信息的智能化加工作为信息加工的一种类型，是本章内容重要组成部分。信息的智能化主要特点是让计算机更加自主地加工信息、减少人的参与、进一步提高信息加工的效率和人性化程度。

本节内容对应课程内容标准：通过部分智能信息处理工具软件的使用，体验其基本工作过程，了解其实际应用价值。本节从概念上了解什么是人工智能，通过体验几个人工智能具体应用的例子，体会人工智能的独特魅力，了解其应用价值；客观认识人工智能技术对社会的影响，培养正确的科学技术应用观。【课时安排】1课时 【教学环境】多媒体网络机房。【教学方法】讲解,演示,讨论 【教学过程】

一、揭开人工智能的神秘面纱

导入：播放中国象棋人机大战视频片段。

教师提问：“浪潮天梭”是如何战胜五位象棋大师的？

学生答：计算机具有超强的计算和存储能力，也就具备了很高的智慧，能针对对手下出每一步好棋。教师：知道深蓝吗？知道“更深的蓝”吗？ 学生阅读p50 教师总结：更深的蓝有32个大脑(微处理器)，存储了一百多万局棋谱，可以看12步棋，每秒钟可计算2亿次，下一步棋可从10120中选出一个最佳方案。而浪潮天梭的处理能力更强，每秒可评估42亿步棋。整场比赛浪潮天梭总共评估了10万亿个棋局。教师提问：这些功能是它自身具备的吗？是谁给它的？(学生回答：计算机专家、棋坛高手)教师提问：人是怎么给它的？(结合前面学习的编程加工)(通过设计算法、编写程序)教师总结：人工智能的实质是人通过编写程序，把人的思维赋予机器.教师：这会给人类带来不安吗？机器能够战胜人类吗？人类会成为计算机的附庸吗？请大家认真思考这个问题，我希望通过这节课的学习，大家能给出你自己的答案。

教师总结：因为了解内情的人都知道，计算机之所以打败了人类，是因为设计师在计算机中设置了程序，卡斯帕罗夫和五位象棋大师的对手其实是一个群体，计算机的高智能是构建在人类智能的基础上，不具备与人一样的思维能力，目前的计算机还不具备人脑的高度智能，只能被动地按照人们事先设计好的程序工作，计算机是自己不会自作聪明的。机器虽然战胜了人类，但是没有我们，机器依然是机器。

人工智能的实质是对人通过编写程序，把人的思维赋予计算机，是对人脑思维的模拟。

二、利用人工智能技术加工信息（人工智能技术应用）

教师：好了，其实呀，大家不要以为人工智能只有“人机大战”，在我们的日常生活中也能够看到它的影子。大家想一想，在我们的学习和生活中，你还见过哪些具有人工智能的产品？

学生思考并回答：银行的自动取款机、全自动洗衣机、声控灯、自来水洗手、手机的手写板、登陆火星的探测器。

教师总结指出声控灯、自来水洗手分别是利用光敏电阻和红外线，不属于人工智能，并介绍一些人工智能在生活中的应用，如：如“图书馆的条形码识别机”、“基于人脸的自动门禁系统”、“瑞星杀毒软件中的小狮子”等，想必大家一定想亲眼看看人工智能软件的应用。我今天就特地为大家准备了一些，让大家开开眼界。

1．模式识别技术：利用计算机来模拟人的各种识别能力，包括对语音、图像、人物等进行识别。

如：指纹识别在个人身份证方面的应用、语音识别、光学字符识别、手写识别

（1）语音识别技术——将人说话的语音信号转换为可被计算机识别的文字信息，从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术。

实践一：让学生利用星雨语音识别控制系统练习语音控制。

将在任务栏托盘上的“星雨语音控制系统”，并对着麦克风说了声“画板”，片刻，画图器程序被打开了。（生笑）所以说电脑是具有智能的。但大家请看：（师同样对着麦克风说了“打开画图”，电脑没有响应）。（生大笑）想必大家都看到了,人所认为的两句一样的命令电脑却不能分辨，原因何在?（打开内置命令，生都明白了，原来事先命令都是设置好在的）

（2）指纹识别——结合生物技术可以识别指纹的平面图像特征，利用指纹来鉴别身份可以克服证件、签字、照片、密码等易假冒、丢失的缺点。

实践

二、让学生体验软件DemoFingerRecog.exe

（3）、手写识别

教师讲解：机器认字的原理同我们查字典的方法很相似，机器中必须先有一本“字典”，机器认字时把要认识的字跟字典中的所有标准字符逐一比较，跟待识字符相同（或最相似）的标准字符，就是所需要的待识字符。实践三：打开手写识别软件“Handingit-Recog”，单击“select B/W bmp”按钮，将打开一对话框，选择图片文件并打开，软件可以马上识别出图片中的数字符号。帮助：（1）该软件只能识别数字0-9

（2）该软件识别的图片文件尺寸小于100×100像素

（3）图片文件必须保存为黑白（即单色图像）2．机器翻译

——利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程。

a、金山快译、译星、万能对译等翻译软件。

实践题：（1）、把《静夜思》译成英文

（2）、再把翻译过来的英文译成中文

（3）、与原来的中文是否有区别？为什么？

学生讨论、分析、总结回答：

（1）、有区别，机器无感情、因为使用软件

（2）、机器翻译的原理是在词库中搜索

（3）、提高翻译质量的办法：进一步完善软件的功能，翻译后适当修改。

b、在线翻译：介绍一些在线翻译网站

教师总结：作为不同语言之间的翻译交流，机器翻译既是一门科学，也是一门艺术。它可以为外语水平不高或者完全不懂外语的人解决语言障碍，但是通过实践，大家都发现了，到目前为止，机器翻译只能解决部分语言障碍，而不能真正完全解决语言障碍。机器翻译离实用还有很大的距离。

c、人机对话：教师让学生与ALICE机器人在线对话。大多数的聊天机器人都是依靠一些相当简单的小把戏来使自己表现得非常真实。制造一流聊天机器人ALICE的Richard教授徒手写下包含数以千计的任何可能的聊天话题的数据库。输入一段话给ALICE，它就会在数据库中找出相关短语或者关键词的反应码，也就是该怎么回答。如果你问她有固定答案的问题ALICE回答问题的很好，这说明它具有具备初步的自然语言识别能力。但是如果你问的是带有感情色彩和情绪的问题它就经常答非所问。要求学生思考原因是什么。

教师总结：①ALICE还不能很好地识别人类自然语言②ALICE的“知识”有限③ALICE没有“感情”和“情绪”。

3．智能机器人是人工智能技术的另一个重要应用，智能机器人可以根据感觉到的信息，进行独立识别、推理，并做出判断和决策，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。现在我国很多省市每年举行中学生智能机器人大赛，比如机器人足球比赛、机器人舞蹈比赛、机器人灭火比赛等，深受同学们的喜爱。

4．计算机博弈，计算机博弈也是人工智能技术的一个应用领域，可以说它很早就进入了我们的学习和生活，例如国际象棋、中国象棋，围棋、五子棋等，前面我们提到的“更深的蓝”则是其中的杰出代表。教师演示“中国象棋”软件。