4.2.2 信息智能处理的方式精品学案

4.2用智能工具处理信息教学设计

都江堰市青城山高级中学 高霏霏

【教学目标】：

知识与技能：(1)能从操作的过程中了解智能信息处理工具的基本工作过程。

(2)能使用教材中出现的智能信息处理工具。

(3)简单了解智能信息处理工具的工作原理。

过程与方法：能在应用和体验智能信息处理工具的过程中，形成对信息前沿技术探索的强烈要求。

情感态度价值观：认识到智能信息处理这一前沿技术的实际应用价值。

【教学重点】：能应用和体验智能信息处理工具。

【教学难点】：简单了解智能信息处理工具的工作原理。

【教学过程】

什么是人工智能？人工智能是利用计算机来模拟或实现人类智能。“人工智能”诞生，英国科学家阿兰图灵的“图灵测试”首先涉及人工智能，被誉为“人工智能之父”。

案例分析：阅读3个智能工具应用的案例，分析案例中所提及问题的解决手段，即用到何种智能工具？

案例1：王主任走进办公室，把一本书放到宇飞面前。“把第二、三章的内容打出来，准备作为公司职工培训教材” 。宇飞可真急了，虽然只有两章内容，但是文字量足有70多页，怎么办？

案例2：2003年8月1日，卡塔尔半岛电视台再次播放了据称是伊拉克前总统萨达姆的讲话录音。萨达姆在讲话中号召伊拉克人民“利用各种方式”赶走英美占领军。美国中央情报局官员随后发表声明称，中情局专家在对这盘录音带进行对比分析后，认为录音带上的声音“十有八九出自萨达姆本人”。

案例3：“把窗帘拉上，看看体育频道”；“查查北京的天气情况”……随着演示人员用嘴发出一道道指令，开着的窗帘自动合上了，电视自动转到了中央电视台的体育频道，与此同时，电脑屏幕上立即更换上了显示北京当天天气预报的网页。这是中科院自动化研究所中科

模式科技公司的演示现场。演示人员与机器的“对话”变成了真正的语音了，不过这是单向的对话。

一、信息智能处理工具的使用

学生从给出的活动中选择一个或几个进行操作，尝试信息智能处理工具的智能化。提请学生就自己所选择的活动过程及结果发表意见。

（1）利用手写板进行手写输入（手写识别软件：如Handigit-Recog），用麦克风进行语音输入(语音识别软件：如IBM ViaVoice语音输入，电脑语音控制系统等) （2）扫描仪及OCR软件的使用（扫描仪通过光学字符识别OCR软件对文字进行识别）

（3）访问自然语言处理网站（http://www.ai.ijs.si/eliza/eliza.htm），验证机器人ELIZA的智能性。

（4）访问自然语言处理网站(http://www.alicebot.org),选择一个机器人并与其对话，

寻找其“谈话”的破绽。

（5）搜索双向翻译软件并下载后安装，尝试将一段英文先翻译成中文，再将该段中文翻译成英文，看看准确性如何。

二、信息智能处理的方式

（一）智能工具与一般的处理工具的区别（学生阅读教材P86）

1．智能工具也是通过计算机程序来实现的，但是，智能工具与一般的处理工具的区别主要表现在处理问题的 、 、 、 和 等方面。

2．一般处理工具通常是处理那些有固定算法的问题，处理的过程是重复计算的过程，最终得到的是一个确定的结果。智能处理工具通常处理的问题是 、 、 ，处理的过程是___________的过程，最终得到的结果常常是不太确定的。

（二）主要研究领域

__________和_________是人工智能的两个研究领域。

1.模式识别是利用计算机来模拟人的各种识别能力，包括对物体、图像、语音、字符等进行自动识别的技术，其一般过程包括：__________、___________、___________、____________、

__________、___________等。

举例：①语音识别技术（ASR：Automatic Speech Recognition）：是指将人的声音信号与计算机中已存储的声音信号进行比较，识别后转换成相应的文字并显示出来。

②语音合成技术（TTS:Text to Speech）：是将文字信息转变为语音数据，以语音方式播放出来的技术。

③手写识别 ④光学字符识别（OCR技术） ⑤指纹识别

2.自然语言理解主要是研究如何使计算机能够理解和生成自然语言的技术。自然语言理解过程可以分为三个层次： 、 和 。

举例：①机器翻译系统：机器翻译是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。用以完成这一过程的软件叫机器翻译系统。如金山快译、在线翻译、译星、万能对译等。

②通过网络与机器人对话

（三）简单原理

1、用手写板输入汉字。

用手写板输入汉字的工作流程

2、通过网络与机器人对话。

这是一个比较复杂的系统，它包含了三个部分： 、 和 。

3、翻译系统

机器翻译的工作流程

三、信息智能处理的应用及价值

·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。如机器人足球比赛、机器人灭火比赛、机器人服务员等。

·计算机博弈：与机器下棋（P87练习），如中国象棋、国际象棋、五子棋等。

·智能代理技术：Office助手、搜索引擎中的“机器人”或“蜘蛛”程序等。

·专家系统：指模仿人类专家来解决专门领域问题的软件系统，如医疗专家系统等。

·比较典型应用还有机器证明、数据挖掘等。

信息的智能处理给我们的信息活动带来极大的震撼，极大地改善我们的学习和生活，但是由于技术上的问题，也发现存在一些不尽人意的地方，科学家们也在不断地努力着，力求使智能信息处理更快、更准、更好，能够更好地为人们服务。

【课堂练习】：合作探究：

“更深的蓝”的战胜了什么

1997年5月12日，轰动全球的第二次人机大战宣告结束，“更深的蓝（深蓝II代）”以3.5:2.5微弱的优势战胜了国际象棋之王卡斯帕罗夫，这一结果又一次掀起了自20世纪50年代开始的人工智能高潮。

卡斯帕罗夫被人们认为是人类有史以来最伟大的棋手，那“更深的蓝”是何许人也？原来它是美国IBM公司生产的一台超级国际象棋电脑，1996年时它的前身“深蓝”曾经以2：4败给卡斯帕罗夫。那么是什么使它战胜了人类最伟大的棋手呢？卡斯帕罗夫曾慨叹道，仿佛有一只“上帝之手”在帮助“深蓝”。

其实何止一只“上帝之手”，在“深蓝”背后有5位计算机专家在为其编写程序，有一位美国的国际象棋特级大师在做它的专职顾问，还有许多棋坛高手在为它出谋划策。“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，每秒钟可以计算2亿次，即下一步棋就可从10的120次方可选择的步骤中选出一个最佳方案。准确地说，卡斯帕罗夫与“深蓝”之间的比赛不是“人机大战”，而是许多国际象棋大师在软件专家的帮助下借助一台超级计算机联手对付他一个人。所以，他的对手并不是“深蓝”，“深蓝”只不过是一个工具而已。他真正的对手是“深蓝”背后的棋坛高手和计算机专家，甚至还包括他自己。

1．“深蓝”计算机为什么能够战胜卡斯帕罗夫？

2．这些功能是它自身具备的吗？是谁给它的？人是怎么给它的？

3．“深蓝”到底战胜了什么？

4．这会给人类带来不安吗？机器能够战胜人类吗？

5．搜索查找最新相关信息，进一步讨论思考举办“人机大战”的目的和意义。