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人工智能对教育的意义优选九篇

时间:2023-09-27 16:09:38

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇人工智能对教育的意义范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

人工智能对教育的意义

第1篇

【关键词】 血管性认知功能障碍;支架成形术;复方苁蓉益智胶囊;疗效

DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2015.10.114

血管性认知功能障碍(vascularcognitiveimpaiyment, VCL)是最常见的颅内血管疾病。国内外大量动物实验及临床研究均证明脑供血动脉狭窄是引起认知功能障碍的原因之一。冠状动脉支架成形(CAS)可以改善认知功能履有报道, 为治疗带来了希望。2012年5月~2014年5月作者观察研究了血管内支架成形术治疗和口服苁蓉益智胶囊治疗VSI的疗效和比较, 结果报告如下。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 40例VCI患者来源于本院放射介入科。经全脑血管造影术或头部CT成象确诊为脑血管动脉狭窄, 均符合《第四届全国脑血管会议修订标准》, 并达到血管内治疗标准。中医辨证属肝肾亏虚, 痰瘀阻络证。其中男32例, 女8例;年龄60~81岁;病程6~12个月。40例患者中血脂异常20例, 糖尿病9例, 高血压病史30例, 脑梗死病史28例, 脑血管中度硬化4例。排除脑炎、脑肿瘤、脑外伤、脑出血、有精神病史、有一氧化痰中毒病史、正在服用抗精神病药影响认知功能的患者。40例确诊血管性认知功能障碍患者随机分为血管内支架成形治疗组(支架组)和口服复方苁蓉益智胶囊组, 各20例。两组患者在性别、年龄、病程等一般资料方面比较差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。

1. 2 治疗方法 支架组患者术前3 d开始服阿司匹林200~ 300 mg, 氯吡格雷75 mg, 1次/d, 连用3个月后改为氯吡格雷单药继续服至术后6个月。患者术后颈外血管残余狭窄≤10%, 颈内血管残余狭窄≤20%~30%。复方苁蓉益智胶囊组口服复方苁蓉益智胶囊4粒, 3次/d, 并连用阿司匹林和氯吡格雷至6个月。

1. 3 检测指标 两组患者在治疗前接受认知功能测定, 采用简易精神状态量表(MMSE)评分。其中时间定向力为5分, 地点定向力为5分, 即刻记忆力为3分, 延迟记忆力为3分, 计算力为5分, 语言能力为2分, 复述书写力为3分, 执行力为4分, 总分30分。认知功能严重程度分级:正常为MMSE评分≥27分;中度为21~27分;中度为10~20分;重度为≤9分。两组患者分别在6 h后和1、3、6个月分别行认知功能测定。

1. 4 统计学方法 采用SPSS18.0统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差( x-±s)形式表示, 实施t检验;计数资料以率(%)形式表示, 实施 χ2检验。P

2 结果

两组治疗前后MMSE评分结果比较, 治疗前支架组与复方苁蓉益智胶囊组比较, 差异无统计学意义(P>0.05);治疗后6 h内和1、3、6个月支架组MMSE评分较复方苁蓉益智胶囊组显著升高, 差异有统计学意义(P

3 讨论

病理机制研究发现[1]血管认知功能障碍患者皮层下小血管病变的比例很高, 在MRI上可呈白质异常, 与经常性、慢性和弥漫性的轻度缺血有关。Shibata等[2]采用双侧颈总动脉线结法, 造成小鼠脑组织反复缺血-再灌注, 使脑组织广泛损伤产生梗死灶, 引起皮层降解纤维受损出现皮层功能紊乱, 斑块脱落造成脑内多发微小的腔隙性梗死灶和微栓子造成的无症状性损伤的累加作用, 经行为学测试, 可使小鼠学习、记忆、认知功能受损。根据以上机制对VCI的治疗首先应注重控制血管因素的发展, 预防脑卒中的复发包括控制危险因素和脑卒中的一、二级预防。杨婷等[3]报道颈动脉支架成形术可以改善患者认知功能障碍, 颈动脉支架植入后, 大脑低灌注情况有所改善, 通过P300潜伏期检测、MMSE评分, 发现颈动脉支架植入术后患者的各项指标均比术前有明显好转。

中医认为病位在脑, 与心、肝、肾功能失调有关。由于七情内伤, 久病耗损, 年迈体弱, 致使气、血、痰、郁、瘀等病邪为患, 渐使脑髓空虚, 气血不足, 肾精亏耗, 痰瘀互阻, 脑髓失养。其症侯特征以虚为本, 以实为标, 临床多见虚实夹杂症。复方苁蓉益智胶囊有益智养肝, 活瘀化浊, 健脑增聪的功能, 适用于轻、中度血管性智呆属肝肾亏虚兼痰瘀阻络。在缺血再灌合并颈外静脉抽血降压所致缺血性脑损伤的大鼠模型中[4], 本品可使大鼠在跃台试验中的错误次数减少, 水谜宫试验中游全程时间缩短, 进入盲端次数减少, 并可改善模型组造成的病理改变, 改善由脑血栓造成的脑缺血症状, 提高模型大鼠的脑组织血流量。

本研究将40例VCI患者分为两组, 比较治疗前及治疗后6 h和1、3、6个月MMSE评分, 治疗前支架组与复方苁蓉益智胶囊组比较差异无统计学意义(P>0.05);但在治疗后6 h和1、3、6个月, 支架组与复方苁蓉益智胶囊组比较差异均有统计学意义(P

综上所述, 血管内支架成形术和口服复方苁蓉益智胶囊治疗VCI均有效, 但血管内支架成形术能让患者的认知功能在短时间内得到改善, 而复方苁蓉益智胶囊组需较长时间, 疗效上支架组优于复方苁蓉益智胶囊组。

参与文献

[1] Erkiniuntti T, Roman G, Gauthier S, et al. Emerging therapies forvascular dementia and vascular Iar cognitive impairment. Stroke , 2010, 35(4):1010-1017 .

[2] Shibata M , Ramasaki N , Miyakawa T, et al. Selecti Ve impairment of working memory in a mouse model of chronic cerebralhypoperfusion. Stroke, 2007, 32(38):2826-2832.

[3] 杨婷, 陈康宁.颈动脉支架置入术改善患者认知功能障碍.现代生物医学进展杂志, 2008(12):2511-2513.

第2篇

[关键词]人工智能 信息技术 智能教育

人工智能是多种学科相互渗透而发展起来的交叉性学科,其涉及计算机科学、信息论、数学、哲学和认知科学、心理学、控制论、不定性论、神经生理学、语言学等多种学科。随着科技的飞速发展和人工智能技术应用的不断扩延,其涉及的学科领域将愈来愈多,它已和人们的学习、生活息息相关,时代和社会需要此方面的大量人才。在高中信息技术课中开设人工智能初步模块是十分必要的,本文拟从其发展现状、存在问题等几个方面对我国高中信息课程中人工智能教育做一下探讨。

一、高中开设人工智能课程的意义

(1)人工智能定义

人工智能(AI,Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动,来解决人类专家才能解决的复杂问题,例如咨询、探测、诊断、策划等。

(2)开设人工智能课程的意义

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次:结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。

将人工智能课程引入到我国现行的教育中,可以让学生在了解人工智能基本语言特征、理解智能化问题求解的基本策略过程中,体验、认识人工智能技术的同时获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而使学生了解计算机解决问题方法的多样性,培养学生的多种思维方式,更好的解决现实问题。

二、高中人工智能教育现状及存在问题

目前,该学科的教育正处于摸索阶段,由于中学信息技术师资水平、学校硬软件设备等条件的制约,我国尚未在中学专门开设独立的人工智能类课程,Internet上与人工智能教育相关的中文信息资源也十分贫乏,在教学环境上大致存在以下问题:

(一)教学条件参差不齐

开设好人工智能课程,就要求安排更多的实践课程和活动来增强课程的趣味性,让广大师生切实体会到人工智能对我们生活的影响。这些活动大部分要求上机操作或利用网络资源来学习交流,这就对教学条件提出了较高的要求,尤其是一些偏远农村、条件相对落后的中学在开设人工智能课程上存在很大困难。

(1)对硬件性能的要求

人工智能课程中有较多的实践课程需要老师和学生利用网络资源,使用计算机进行操作。这就需要学校配备计算机网络教学机房,若其性能较差,会延长学生在线进行人机对话的时间,一旦遇到网络堵塞,可能连网页都打不开,这不仅浪费了仅有的上课时间,而且大大降低了学生的学习兴趣。

(2)对软件性能的要求

为了降低成本,学校可以利用互联网上提供的免费下载软件和免费在线教学网站等进行实践教学,可大大减少自研开发软件和软件维护的费用。但一旦遇到网络不通、网络拥挤或在线网站停止服务等情况,将无法使用网络资源进行教学,可见,软件的依赖性较强也存在很大的问题。

(二)对人工智能科学的认识不足

(1)学生的认识误区

提及人工智能,给大多数学生的感觉是一门神秘、遥不可及的科学。很多学生认为人工智能技术是很高深的科学,离我们现实生活有一定距离,研究和接触这门科学是少数科学家的事情,从而对该科学的关注程度不高。其实,人工智能学科是一门渐渐成长的科学,它将应用在我们生活的方方面面。我们应在教学中让学生多去体验人工智能的魅力所在,吸引更多对该学科感兴趣的人去研究和使用它。

(2)教师对人工智能学科开设存在偏见

一些从事该学科教学的教师没有接触过人工智能方面的知识,在接触过后被其中深奥难理解的知识所吓倒,认为即使开设了这门课程也不易被同学们所接受;而一些在大学接触过人工智能课程的教师则认为,其理论枯燥乏味,知识内容艰深,不适合放在高中开设。

(三)一线教师经验不足

在我国大学教育中,开展人工智能专业课程的大学为数不多,师范类院校更是少之又少。从事人工智能领域的专业人才输出少,所以,缺乏具备一定知识结构、有专业素养的教师来担任高中信息技术课中人工智能课程的教育工作。绝大多数的一线教师并没有接受过人工智能课程的专业培训,在授课内容上的着重点掌握不好,教学目标不够明确;在授课形式上也没有前人的经验可寻,这就给一线教师带来了极大的挑战。

三、解决上述问题的几点建议

(一)加强软、硬件建设

在学校条件允许的条件下,应加大硬件设施的投入,改善网络传递信息的效率,同时加强软件资源建设。鼓励师生上网搜索更多适合AI教学的网站,教师应整理出和AI相关的趣味小故事、电影、光盘等和教材相关的素材,以便更好的配合硬件教学。

(二)端正认识,增强支持

作为教师要树立对高中人工智能选修课程的正确认识。通过对课标中规定的相关内容的深入了解和学习,克服对人工智能的神秘感或恐惧感,理性而客观的看待人工智能技术及其应用,明确在高中开设该课程的目的。同时,教师也不能因为该课程的“选修”性质,从而轻视该课程的作用。

作为学生不应该仅仅看见这门课程的娱乐趣味性,应把一些重要的技术理论知识重视起来,不能过分的放松自己而偏离了我们的教学目标。家长也应该支持和赞同学生选择该课程,不能应认识不到这门课程的作用、怕耽误学生主干课的学习而反对学生积极参与。

校方领导也不应条件限制就轻易放弃这门课程的开设,应给予积极的配合。社会各界也应加强舆论与正确引导,让更多的人们认识人工智能并予以肯定。

总之,人工智能是一门逐渐成长的科学,开设好该课程需要广大教育工作者和校方领导不断努力,互相交流,共同克服困难。

参考文献:

[1]张剑平.人工智能技术与“问题解决”[J].中小学信息技术教育,2003(10).

[2]段东辉.浅谈信息技术课程中人工智能教育[J].新乡教育学院学报,第19卷第二期2006,6.

第3篇

 

经过比较详细研究Alphago的算法发现,它在布局阶段的前20步采用人类经验,之后开始在人类经验的基础上融入了自己学习的权重,变得更加的理性以及所谓的大局观。由于围棋的复杂性,Alphago也不能在每步都能精确地知道当前棋盘中所有下法的胜率。所以,他采用的是在可以期待的近期(20步以内)综合价值和胜率会超过50%的走法。从这几点来看,这次的机器战胜远超过国际象棋中人类被战胜的意义。Alphago的算法是一种新的适应机器的思维,发挥了机器的强项,弥补了机器的短处。这非常让人感到害怕、悲观和失望。因为,人生就是一盘棋局。如果50年后,有一个智能科技机器助手,它不能告诉你最终的未来,但是可以告诉你在几年内的未来,你该如何是好?那这是不是一种宿命论?事实上,笔者在教授数据分析课程的这几年中,一直在宿命论和未来不确定性两种相对的观点中摇摆。数据统计已经有足够的算法和可靠的实践在某些方面做出人类无法预计或预见的准确预测,只不过那些领域还很小,比如,库存的预测、销量的预测,等等。数据已经在显示其巨大的价值,而一旦数据预测技术能够输入足够多的变量,采用类似Alphago或更加高级的算法,进而对你个人、你所在组织、公司、国家的短期未来甚至是长期未来做出80%、甚至是90%的准确预测,你会怎样去接受这样的未来?!当然,不确定性仍会存在,这是一个好消息。在此,我对Alphago事件尝试做一些思考分析。

 

一、Alphago战胜人类的几种可能的基础

 

1.Deepmind公司用十年的时间磨练,修改算法,虽然在算法上没有创新,但是如何融合已有算、如何调整权重等多个方面,仍然是做了大量、艰苦的工作。

 

2.Google拥有超级大量的计算资源供Alphago的使用,也就是说目前机器学习的过程非常的耗费时间以及计算资源。按照以往的经验,20年内,我们使用的桌面型机器就应该能够支撑起Alphago目前所需的计算资源。从现在开始,再过30-40年,可能Alphago这个“古老”的程序只需要几天就能完成现在几个月所需的机器学习时间。

 

3.在硬件上CPU和GPU的协同调度,以及分布式的运算的运用,大大加快的计算的速度。这也是近几年软硬件基础发展奠定的基础。

 

4.Alphago 在击败欧洲冠军时进行了严格的保密,说明当时Alphago团队当时也并不是很自信能够战胜。事实上,我认为,在这次比赛开始前,他们仍然没有这个把握,仍然应该认为是一半对一半的胜率。但是,哪怕输了,也没有关系,反正继续让Alphago学习后再提升。

 

5.Alphago对战时采用方式近似的模拟了人脑的信息的处理方式,只不过速度更快。所以,Alphago也不能百分之百的胜率,但是随着学习的时间不断增加,最终会远远超过人类。

 

二、Alphago围棋人机大战事件将会产生的影响:

 

1.个人,组织,公司,国家间的竞争将会更加重视人工智能的策略参考。人类的思考开始依赖于机器的理性,人的决策变得更加的理性,情感的因素会不断下降,也意味着更加没有人情味。这必然会影响到人类的进化进程。

 

2.人与机器的关系需要重新的思考,人应该如何同机器共存。

 

3. IT行业的人力资源需求将大规模增长,而有些行业将大规模失业。

 

4.基因技术、可控核聚变、机器人技术、人工智能这些技术都将对人类产生重大意义的影响,但是如何控制好这些技术将成为一个重大的问题,否则任何一个技术都可能毁灭人类。为了控制好这些技术,需要从现在开始立即进行大量的辩论及监督审查。

 

5.Alphago在最终在决定某个落子的评分中,其权重为人类经验参数同左右互搏这种机器学习得来的概率参数各占50%。Alpago团队曾经调整过不同的权重,但是经过实验发现各占50%时的最终胜率最高。这一数据是否在暗示,如果要战胜人类就必须首先理解人类的思考,否则就无法做到青出于蓝而胜于蓝。但是,在理解人类思考的同时,也会无法避免地继承人类的弱点,这也是Alphago最终会有失败的一局。另外,在具体的步骤中,也不是每步都是完美的。可能这也许是人工智能能够超越人类,但是可能无法毁灭人类的重要一点。因为,如果人工智能自己最终学会思考,相信人工智能最终会参透,或许最符合人工智能自身的利益生存方式是同人类共存,而不是消灭人类。

 

三、Alphago围棋事件可能对教育领域的产生的影响

 

1.Alphago算法有较强的通用性,但也有很多的限制。首先为了更加精确,需要大样本量的学习,Alphago为了加快学习进度在学习现有人类棋盘的基础上,开始自己与自己互博,加快学习的速度。这点在通用领域中实现有一定的难度。在教育领域中,目前比较适合Alphago算法快速进入的领域的是在线课程的学习。

 

2.在线课程的学习目前来说仅仅完成了内容的提供,如何编排现有的课程已达到最高的学习效率,这点目前还没有引入人工智能方法。如果引入,将会对教学的方法理论产生一定的影响,甚至会影响到线下课程顺序的设计安排。

 

3.多媒体材料的类型的挖掘,不同类型的媒体会带来不同的教学效果,人工智能在这个领域有助于通过大数据分析统计出在认知不同阶段采用何种类型的教学媒体效果最好。

 

4.个性化的学习,引入Alphago算法后的人工智能,会为个性化学习带来天翻地覆的变化。通过摄像头对学习者情绪的监控,结合学习过程中不间断的学习效果的评估,可以会带来真正意义上的个性化学习。

 

5.真正意义上的个性化学习会对分层教学产生深远的影响,因为学习的进度快慢会非常容易的将不同学习能力的学习者分类,教育会不知不觉走向过程和结果的不公平。

 

6.目前,已经有在线课程网站同招聘网站结合的构想,利用在线学习的记录,为雇主提供是否雇佣的参考。未来可能会更加大规模地出现该类现象,未来各级各类学校的升学也可能会更加依赖机器或网站记录的学习过程,同时造成新的学习能力歧视。但是,这样针对个体的不公平,却可以带来整个组织以及国家的利益最大化,将来如何面对这样的不公平,会成为一个重要的讨论话题。

 

7.Alphago通过在线教学领域的挖掘最终也会或多或少的影响到传统的教学。如在教师多媒体的选择标准、课程顺序及进度的选择。但是,在远远没有量化的教学领域,还有很长的路需要走,而一旦传统的教学领域被量化,如学生的表情、情绪、反应等,那么教师这个职业将同今天的围棋一样,不得不慎重的思考接受一个类似上帝的理性的人工智能的建议。另外,最快掌握这一技术的组织和国家,将获得先发的优势。

 

四、Alphago围棋事件可能对职业教育领域的产生的影响

 

1.大量的主要是重复性的工作,尽管需要一定的随机应变能力的工作,将会在30~50年逐步被人工智能所替代。这些职业中的低层次职员将被大量地解雇。这一点提醒职业教育的层次需要不断地上移,为符合人力资源市场的需求及保证国家的竞争力,职业教育中本科教育及研究生教育的比例将逐步加大。

 

2.工厂的工人将被大量的机械手臂代替,全自动化的工厂将越来越多。尽管处于迈向老龄化的社会,却并不能保证年轻人足够的就业岗位。IT产业的人力需求将越来越大,各个产业的从业者都将储存一定的人工智能的知识,以便同智能机器助手更好地共存。

 

3.职业教育的过程将更多地信息化,如教学资源库使用将更加类似于在线教学。通过物联网技术,教学的过程被更加地量化,实践操作的过程中实现较高精度的量化,实践教学的效率极大地提高。但是,工业领域的职业中的实践教学的比例将大幅度下降,由于机械臂的大规模采用,实践教学将被机械臂的操作实践教学大规模替代。对于人工智能分析、操作以及针对不同环境进行适应性调整的能力将成为大部分职业必修的课程。

 

4.有必要考虑培养学生的机器思维的理解能力,让学生能够理解人工智能的思维的方式,理解这种更加冷静的思维方式。同时,也要让学生明白人工智能不是万能,也会犯错,需要保持警惕,不可过分依赖人工智能。

 

5.在职业道德的教育中需要充分的讨论人与智能机器之间的关系,以及如何看待智能机器,应该拟物化的看待智能机器抑或是拟人化的看待?如果拟人化的看待,那么,拟人化到何种程度?如果面临险境,是否会因为情感因素去拯救智能机器而牺牲自己?等一系列的问题。

第4篇

2016年是世界围棋界极不寻常的一年,3月份在“阿尔法围棋”(AlphaGo,一款围棋人工智能程序)与围棋世界冠军、职业九段选手李世石之间展开的一场人机大战中,“阿尔法”的胜出震惊全球。7月份世界职业围棋排名网站公布了最新世界排名:“阿法围棋”以3612分,超越3608分的柯洁成为新的世界第一。

2016年12月29日到2017年1月4日,一个名叫 “Master”的神秘网络围棋手横扫中、韩、日围棋界。它凭借惊人的稳定性一路高唱凯歌,获胜60场,没有败绩。最终神秘的“Master”揭开了庐山真面目,宣布自己就是“阿尔法围棋”。

2017年1月,谷歌Deep Mind公司宣布推出真正2.0版本的“阿尔法围棋”,成为第一个不借助让子,在全尺寸19×19的棋盘上击败职业围棋棋手的电脑围棋程序,其特点是摈弃了人类棋谱,只靠“深度学习”的方式成长起来挑战围棋的极限。

围棋是人类最具智慧的竞技之一,而人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)研发是人类最具挑战性的科技探索。人机大战的经典对决将被同时载入围棋史册和科技史册。它的意义已经远远超出围棋本身,人们热衷谈论“阿尔法围棋”更多是出于对AI技术的关切。从诞生到日益成熟,AI理论和技术的应用领域在不断扩大,不知不觉间渗透到人类当代生活的各个方面。AI时代,互联网、金融、医疗、教育、物流、娱乐、传媒等行业都在加速自己智能化的进程。可以想见,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。 而与此同时,人类命运和机器智慧的冲突与共存,已经由人机大战开始不断升温。

“人工智能百年研究”项目

2014年秋季,美国斯坦福大学开启了“人工智能百年研究”(AI100)项目。这是一个超大型长期项目,该项目发起人――美国人工智能发展协会会长、前微软研究员埃里克・霍维茨博士表示,“我们的职责是研究人工智能在2030年前对人类社会生活方方面面所产生的影响,尤其是在北美地区”,而“研究的核心是,人类不能丧失对人工智能的控制能力”。 “人机大战”

2016年9月1日,“人工智能百年研究”项目的第一项成果《人工智能与2030年的生活》。这是一份试图定义北美城市在未来10多年间将要面临的可以模拟人类行为的计算机和机器人系统 (即人工智能)问题的报告,涉及交通、家庭/服务、健康医疗、教育、低资源社区、公共安全与防护、就业、娱乐等关注领域,目的是推动相关政策的制定。业内人士认为,工业界和学术界目前正在联手倒逼政府出台人工智能的相关政策,希望可以获得更大力度的资金和法律扶持。

《人工智能与2030年的生活》所列举的关注领域,均面临着人工智能的影响和挑战。例如开发安全可信赖的硬件的困难(交通工具和服务机器人),获得工作信赖的困难(低资源社区和公共安防),对劳动力可能被边缘化的担忧(就业和职业),以及人际交往减少带来的社会副作用(娱乐)等等。

1.交通:自动驾驶的汽车、卡车、无人机投递将改变城市里的工作、购物和休闲娱乐模式,但需要增加可靠性、安全性和用户接受度,并根据新的交通模式改进当前的相关法规和基础设施。

2.家庭/服务机器人:现在进入家庭的扫地机器人或特种机器人能够为家庭和工作场所提供清洁和安保服务,当务之急是技术方面的挑战和机器人成本过高的问题。

3.健康医疗:个人健康监测装备与手术机器具有极大的发展潜力,人工智能软件将最终对某些疾病自动进行诊断和治疗。目前的关键是获取医疗从业者的信任。

4.教育:互动辅导系统在帮助学生进行语言、数学以及其他技能的学习方面已经发挥出作用,自然语言处理的发展将为这一领域的应用带来全新的方式。当务之急是教育资源分配不均的问题,以及教、学双方直接互动的减少会带来哪些消极影响。

5.低资源社区:投资最新技术领域有助于更充分地发挥人工智能的优势,比如避免铅污染和改进食品分配等,重要的是让公众参与进来以增强相互信任。

6.公共安全与防护:利用相机、无人机和软件进行犯罪模式分析,应用人工智能技术来降低人类判断的主观偏见,与此同时在不侵犯个人自由和尊严的情况下增强安全性。目前需注意的是如何保护隐私和避免固有偏见。

7.就业和职业:随着全球经济的快速发展,传统岗位开始被新岗位取而代之,有关人类如何适应这种新变化的相关工作需要立即展开,比如如何妥善处理劳动力下岗以及人工智能对新工作岗位不适应的问题。

8.娱乐:内容创建工具、社交网络和人工智能的结合,将开创全新的媒体内容收集、组织和分发模式。但问题是新的娱乐方式如何在个人价值和社会价值之间取得平衡。

《人工智能与2030年的生活》在回顾发展历程和展望发展趋势时指出,人类正加速在人工智能领域的研究,试图建立一个能与人高效协作的智能系统。其中最重要的是机器学习的成熟,它受到了数字经济崛起的部分影响――数字经济为机器学习提供了大量数据。此外其他影响因素包括云计算资源的崛起,以及消费者对语音识别和导航支持等技术服务的需求。研究人员认为,不管是从基本方法上还是应用领域,包括大规模的机器学习、深度学习、增强学习、机器人、计算机视觉、自然语言处理、协作系统、众包和人类计算、算法游戏理论和计算的社会选择、物联网、神经形态芯片在内的研究趋势,共同促进了人工智能研究的热潮。

这份报告试图严肃地讨论这样一个问题:如何更好地引导人工智能来丰富和服务于人类生活,同时推动和激励这一领域的创新。因为人类目前并不能清晰而完美地预测未来的人工智能技术及其影响,所以一定要对相关政策进行评估。未来几年公众在交通和医疗等领域内应用人工智能的机会日渐增多,因此必须以一种能构建信任和理解的方式将其引入,确保在尊重人权和公民权利,保护隐私和安全,维护广泛而公正的利益分配等方面措施周备。 世界经济论坛说,机器人和人工智能到2020年可以取代510万个工作岗位。

研究人员指出,传统的人工智能范式已被数据驱动型范式成功取代,对于定理证明、基于逻辑的知识表征与推理这些程序的关注度在降低。作为20世纪七八十年代人工智能研究的一根支柱,规划( Planning )强烈依赖于建模假设,难以在实际应用中得到满足;视觉方面基于物理的方法和机器人技术中的传统控制与制图,正让位于通过检测手边任务的动作结果来实现闭环的数据驱动型方法;还有曾颇受欢迎的贝叶斯推理和图形模式,在数据和深度学习的显著成果前也显得相形见绌。在未来15年中,针对人类意识系统开发,按照能够互动的人类特点进行建模和设计人工智能系统成为人们的兴趣点。在考虑社会和经济维度的人工智能时,物联网型的系统变得越来越受欢迎。数据驱动型产品的数量及其市场规模将会扩大。

“为机器人安装‘死亡开关’”

2017年1月,欧洲议会法律事务委员会召开会议,呼吁制定“人类与人工智能/机器人互动的全面规则”。议公布的报告对机器人可能引发的安全风险、道德问题、对人类造成的伤害等情况进行了讨论,探讨是否需要为机器人安装“死亡开关”、研究机器人抢走人类工作的应对措施等等,要求欧盟为民用机器人制订法律框架。专家认为,这或将是首个涉及管制机器人的立法草案,将有利于人类应对机器人革命带来的社会震荡。

会议认为,人工智能和机器人发动的新工业革命可能影响到所有的社会阶层。机器人可能创造无限的繁荣,与此同时将影响人类未来的就业情况。机器人取代人类在许多行业是大势所趋。在德国,每1万个雇员中就有301个是工业机器人。报告要求欧盟委员会对各国民众的就业情况进行调查,重点关注极易被机器人取而代之的职位。如果机器人成为职位“杀手”,欧盟各成员国应考虑为国民提供基本的生活保障。埃里克・希尔根多夫是一名德国法律教授,他非常认同欧洲议会讨论的这项议题。“这不仅在政治上是可取的,从法律角度也是必要的,这样我们才能及时应对机器人革命带来的社会震荡。”他指出,“即使是银行顾问、教师和记者等要求严格的职业,未来也无法在这场科技洪流中幸免。”

会议强调,因为人工智能在几十年内可能超越人类的智力,将对人类控制机器人构成挑战。随着机器人自我意识的崛起,甚至可能威胁人类的生存。近年来,机器人“杀人”的事件时有发生:2015年6月,在德国大众汽车公司,一名工人安装机器人时反被它抓起推向金属板压死;2016年6月,美国一家汽车零件生产商的一名女员工正在修理出现故障的机器人时,它突然启动,将修理女工活活压死。

报告参照美国科幻小说作家艾萨克・阿西莫夫提出的“机器人学三大法则”,将其作为立法框架,对机器人自我意识觉醒后的行为规范做出规定。“机器人学三大法则”包括: 1.机器人不得伤害人,也不得见人受到伤害而袖手旁观。2.机器人应服从人的一切命令,但不得违反第一法则。3.机器人应保护自身的安全,但不得违反第一、第二法则。由于规则无法转化为代码,欧洲议会正在着手建立一个针对机器人和人工智能研发的机构,为设计、生产和操作机器人的人员提供技术、伦理和监管方面的专门知识等。

报告还提出:1.在设计新型机器人时,设计师应该尊重人类的基本人权,事先获得道德研究委员会的批准。2.必须为机器人注册,以便在调查事故时查找涉事的机器人。3.确保机器人安装有“死亡开关”,可以随时被关闭。4.机器人不能对使用者造成“身体或心理伤害”。如果酿成事故,机器人不能逃脱责任。机器人所负担的责任应该与其接收的实际指令及其自主程度相对应:它的学习能力和自主性越高,那么人的责任就较低;倘若它“受教育”的时间越长,教它的“老师”负的责任就越大。报告还指出,机器人的生产商或拥有者将来需要购买保险,来承担机器人可能造成的损失。

人类与机器人的关系将会引起一场涉及私隐、尊严和安全的大讨论,在欧洲议会投票赞成立法之前,各成员国政府将对此做进一步的辩论和修正。

“机器人应当纳税”

英国牛津大学近期一项调查结果显示,今后数十年间,自动化改变生产线的速度将超过20世纪。在经济合作与发展组织(OECD)成员国,57%的工作岗位有被自动化取代的风险。英国中央银行英格兰银行预测,在自动化浪潮中,危在旦夕的英国工作岗位多达1500万个。美国白宫2016年预测,机器人取代时薪低于20美元以下岗位、介于20~40美元岗位和时薪40美元以上岗位的概率分别为83%、31%和4%。

在美国微软公司创始人比尔・盖茨看来,为暂时性减缓自动化蔓延速度,很有必要向企业为雇用机器人员工而征税,税单将是阻止机器人取代人类工作岗位的杀伤性武器。如果机器人将大范围取代人类工作岗位,那它们至少应为此买单。“目前一个人类员工在工厂中创造了5万美元的价值,这个价值会被征税。人类员工需要缴纳各种税,如所得税、社会保障税以及其他税款。如果一个机器人在工厂做与某个工人同样的事情,我们也应按同等水平向它征税。”

盖茨同时认为,尽管一些工作岗位可能被机器人取代,但人们可以在那些所需技能是机器人无法复制的领域里继续工作。世界需要抓住机遇解放劳动力,让人们从事更好的工作,例如关爱老人和帮扶特需群体。在这些领域,人类具有独特的同情心和理解力。

法国社会党总统候选人伯努瓦・阿蒙也呼吁法国对机器人征税,部分税收用于补贴全民基本收入保障。越来越多的政界人士和硅谷富翁支持推出全民基本收入保障,以化解自动化引发的大范围失业。而反对机器人税的人士则持这样的观点:自动化即使在短期也可以借助提高生产率创造新的就业岗位。

“人类需要成为‘半机器人’”

美国特斯拉汽车公司首席执行官伊隆・马斯克在2017年2月13日迪拜举行的 “世界政府峰会”上表示,未来20年,驾驶人员的工作将被人工智能所颠覆,之后全球12%~15%的劳动力将因为人工智能而失业。“从技术角度讲,最迫切的影响会来自自动驾驶汽车。它到来的速度将远快于人们的预期,当然它会为人类提供极大的方便。”

第5篇

关键词:人工智能;教学改革;教学方法

引言

人工智能(ArtificialIntelligence)是一门研究和模拟人类智能的跨领域学科,是模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术。由于信息环境巨变与社会新需求的爆发,人工智能技术的日趋成熟。随着AI3.0时代的到来,大数据、云计算等新技术的应用也愈发广泛,对于管理类人才来说,加强对人工智能知识的深入学习,不断将人工智能技术与管理知识结合起来,对其未来职业生涯的发展有着重要作用。人工智能是一门前沿学科,管理学院开设人工智能课程的目的是为了更好地培养学生的技术创新思维与能力,基于其覆盖面广、包容性强、应用需求空间巨大的学科特点,通过概率统计、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等基础课程的学习,加强学生解决实际问题的能力,为就业打下基础。本文基于社会对于人工智能领域的人才需求,结合诸多长期从事经管类专业课程教学的老师意见,针对管理类人才的人工智能课程教学内容与方法进行探讨,以期对中国高校人工智能课程教学改革研究提供帮助与借鉴。

1、教学现状与问题

作为一门综合性、实践性和应用性很强的理论技术学科,人工智能课程内容及内涵及其丰富,外延极其广泛。学习这门课程,需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力。针对管理类人才,该课程在课程教学过程中存在几个较为突出的问题。(1)课堂教学氛围枯燥目前,中国大多数大学仍采用传统的课堂教学模式,在教学过程中照本宣科,忽略与学生的互动,并且缺乏能够有效引起学生学习兴趣与加深知识理解的教学环节设置,如此一来大大降低了学生自主思考的能力。在进行人工智能相关课程知识讲解时,随着章节的知识难度不断增加,单向介绍式的枯燥教学方式无法反映人工智能学科的全貌,课堂讲解难以同时给以学生感性和理性的认知,部分学生因乏味的课堂氛围渐渐无法跟上教学进度,导致学习动力不足。(2)基础课程掌握不牢管理类专业的学生大部分都会走向更加具体化的管理岗位,具有多学科的素养,但这也导致很多学生所学知识杂而不精。学生在基础不夯实的情况下去学习更高层面的知识,给学生学习与老师教学都造成了很大困扰。人工智能课程知识点较多,涵盖模式识别、机器学习、数据挖掘等众多内容,概念抽象,不易学习。一些管理类专业的学生未能熟练掌握高等数学、运筹学、数据结构、数据库技术等先修课程,缺乏一定的关联思考和研究意识,导致课程学习难度增加,产生学时不足和教学内容难点过多的问题。(3)教学与实际应用脱节当下,人工智能广泛应用于机器视觉、智能制造等各个领域,给学生提供了大量的现实案例,使得人工智能不再是高深莫测的理论,而是现实中可以触及的内容。例如,在机械学科领域,人工智能技术是电气工程、机械设计制造、车辆工程等方向的重要技术来源;在医疗领域,是医疗器械的创新生产源动力;在能动领域,是高端能源装备与新能源发展的重要驱动;在光电信息与计算机工程领域,技术的发展时刻推动着智能科学与技术核心价值的提升。然而,对于管理类专业的学生来说,现阶段的人工智能教材涵盖许多智能算法及相关理论,在教学过程中常常涉及到很多从未接触过的抽象理论和复杂算法,书本中的应用实例大多纸上谈兵,缺乏专门适用于管理类专业知识与人工智能技术相结合的教学实践,加上一些教师授课方法单一,不利于引导学生将人工智能算法应用于现实生活。另外,大学生对知识的理解能力差异很大,教师采用统一的方式教给他们,这使一些学生无法跟上和理解,教师也无法控制学生的学习状况,导致学生缺乏动力。因此,如何结合学生的现实情况,提高他们的动手能力和实践经验也是人工智能课程教学要考虑的问题。

2、管理类人才的人工智能课程教学改进策略

课程教学改革是一项提高大学教学效果和人才培养质量的重要手段。如何在时代背景下应用新技术和新思想进行实施课程教学改革是高校亟待解决的问题。对于高校的教学工作而言,教学目标、教学内容和教学方式的变化不再是课程资源的简单数字化和信息化,而是充分利用时代信息资源优势的新型教学模式。针对管理类专业人工智能课程教学过程中存在的问题,可以从教学方法改进和教学内容设置两个方面进行课程教学改进。

2.1教学方法改进

教师对学生具有引领作用,其教学方法的改进能够带动学生改进自身学习方法。(1)启发式案例教学案例教学法就是教师根据教学目标、教学内容以及教学要求,通过安排一些具体的教学案例,引导学生积极参与案例思考、分析、讨论和表达等多项活动,是一种培养学生认知问题、分析和解决问题等综合能力的行之有效的教学方法。启发式案例教学以自主、合作、探究为主要特征,调动学生的学习积极性,并紧密结合人工智能领域的相关理论与方法,有效理解知识要点及其关联性,适用于管理类专业学生的教学。具体而言,高校基于其问题启发性、教学互动性以及实践有用性等特点,可以建立基于人工智能知识体系的教学案例库,虽然这项建设将极具挑战性与耗时性,但具有很强的积极效果:培养学生较强的批判性思维能力,更多地保留课程材料,更积极地参与课堂活动,对提高教学质量、培养具有人工智能背景的管理类人才具有重要意义。例如,通过单一案例教学,让学生掌握相关基础知识原理及应用;通过一题多解的案例使学生思考如何获取最有效的解题方法;通过综合案例的设计,启发学生全方位地探索问题的解决方案。(2)研讨互动式教学研讨互动式的各个教学环节是逐渐递进、有机结合的。研讨是基于学生个体的差异性,在课堂讨论的过程中对学生做出评判,从而对不同类型的学生开展针对性的教学。互动则是在研讨的基础上,通过老师与学生、学生与学生的互动,让学生主动参与到课堂教学的过程中来。在人工智能课程教学过程中,教师通过课堂讨论了解学生对于知识点的掌握情况,可以有针对性地设计教学内容,例如,对于学校积极性不强的学生,将人工智能理论内容与学生个人兴趣范畴、社会产业发展及研究现状联系起来,能够极大程度地提高学生学习的自主能力;对于基础知识较为薄弱的学生,可以在教师的指导下查阅相关文献资料,根据自己的理解撰写心得报告,并在课堂或课外进行师生互动。像这样研讨与互动相结合的模式。有助于增强学生的探索和求知欲望,建立起浓厚的学习氛围。(3)有效激励式教学人工智能是引领未来的战略性技术,人才需求量极大,对教师的教学水平也提出了更高要求,因此,进行有效激励极为重要。在学生激励方面,可以举办各类人工智能竞赛项目,设置相应项目奖学金,吸引学生参与实践,调动学生做研究、发论文的积极性。例如,教育部主办的中国研究生人工智能创新大赛,围绕新一代人工智能创新主题,激发学生的创新意识,提高学生的创新实践能力,为人工智能领域健康发展提供人才支撑。高校也可以借鉴这种模式,在各学院乃至全校开展此类竞赛项目,激发学生的创新能力与团队合作能力,鼓舞更多学生加入到人工智能课程的学习中来,激发其学习兴趣。在教师激励方面,在教师聘任和提升过程中把参加学生课程制定、课堂与课外作业、课程项目和论文指导等看作教学任务的一部分,鼓励教师积极参与这些活动。(4)学科渗透式教学人工智能学科知识融合程度较高,学科交叉性强。基于人工智能的学科交叉性特点,增强管理类人才对学科应用的领悟,可以采取开展学科渗透式教学的方法。从2015年起,国务院和教育部先后印发了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见教育》、《高等学校人工智能创新行动计划》等文件,“互联网+”、“智能+”已经渗透到各个领域,人类进入数字经济时代,社会需求“技术+管理”的高端复合人才。例如,基于工业4.0和强国战略,人工智能技术在智能制造的应用极为广泛。上海理工大学非常重视少数民族预科班的教育质量。为增强少数民族管理类人才对该领域应用的认识,我们请机械工程、能源动力领域的相关专家以授课或讲座的形式,进行相关领域知识和发展趋势的讲解,使学生理解更为透彻。此外,在教学实践过程中,还可以用举办人工智能知识交流会、线上人工智能论坛等形式,促进不同专业间老师、学生对于人工智能知识模块的见解,相互交流、渗透和学习,从而推动人工智能课程教学的改进。

2.2教学内容设置

世界一流大学在人工智能课程内容设置根据不同国家的教育体系设置,肯定会有不同,但颇有共通之处。本文借鉴世界顶尖大学经验,针对管理类专业人工智能课程教学内容进行研究,结合中国教育体系设置,认为应从以下几方面进行改进。(1)核心内容设置为避免学生因为知识点过多而出现杂而不精的问题,势必要精化教学内容。在互联网时代,我们可以使用云计算和其他方式来实现数据信息的传输、存储和处理,通过在线收集和整合网络课程相关数据,挖掘和丰富教学资源,并在整合课程资源的基础上,进行研究方法和前沿知识的扩展。在核心内容设置方面,可以通过收集到的数据资料,选择人工智能领域具有代表性且难易程度适中的知识作为重点,使学生能够在有限的学时内掌握人工智能的知识脉络。例如,编写针对管理类人才的人工智能教材,内容涉及绪论、知识表示与推理、常用算法、机器学习、神经网络等方面的同时,重点增加相应知识点在管理上的应用案例,加强学生对知识点的理解。同时,根据管理类专业偏向领域,开设关联程度较大、应用较广泛的人工智能选修课程,以便学生根据自己的兴趣与需求选修具体方向的课程。(2)注重学生的数理及编程基础良好的数理及编程基础是学习人工智能的前提。只有具备了这些基础,才能搞清楚人工智能模型的数量关系、空间形式和优化过程等,才能将数学语言转化为程序语言,并应用于实验。管理学院人才的数理及编程基础相对薄弱,因此,在安排学生学习人工智能课程之前,建议开设面向全体管理类专业学生的微积分、线性代数、概率论等专业基础数学课程以及C语言、python等编程基础课程,使学生具备数学分析的基础与一定编程基础,为学习人工智能课程打下坚实的基础。另外,可以推进MOOC平台建设,在平台上开设人工智能网络课程,帮助学生掌握人工智能知识基础及专业技能。(3)实验建设为了加强学生对于人工智能知识点间的关联性理解,可以基于不同的应用模块,设计具有前后铺垫、上下关联的综合性实验,设计不同层次的项目要求,同时基于相同的实验课题,让学生分组对实验课题进行攻克,并设置多元化的实验评价体系,通过实验教学过程中反映出的不同进度,让教师能对学生的学习水平做出准确评判,及时进行教学反思,以便更好地开展下一步工作。例如,针对人工智能课程应用中很广的遗传算法,在某一管理规划的具体应用上设置理解-实现-参数分析-具体应用-尝试改进-深度拓展的不同层次的项目要求,在这些项目层次中规定必做项与可选项,让学生基于同一实验课题进行合作学习,然后通过个人自我评价、小组成员互相评价以及教师评价的方式进行打分,对小组整体能力以及个人能力进行综合评估,以期培养学生的自主思考能力。

第6篇

30年前,有人说电脑将会改变我们的世界,当时的人们认为这是天方夜谭,不料今天几乎家家户户都拥有了电脑;10年前,有人认为智能手机将更深刻地影响我们的生活方式,人们照样认为不可能,而今天手机连接一切却逐渐成为了现实;同样,今天李彦宏提出“中国大脑”设想,也有很多人认为是不接地气,事实上,人工智能却是跟我们未来的生活息息相关。

从目前来看,人工智能貌似与我们的现实生活距离十分遥远,实际上它已经开始走入我们的生活,而且正以一种磁悬浮般的速度向我们奔来,人工智能已经打响21世纪新的军备赛。

社会层面,人工智能成改善民生新利器

人民生活水平的高低一直都被作为发达经济体与发展经济体最明显的区别和写照,而人工智能的普及将会对人民的生活水平带来翻天腹地的变化。

首先,在家庭生活方面,如果家里拥有保姆机器人,就可以免去苦于找不到保姆的烦恼,解决日常家庭劳务所忧。有些人可能会认为这还很遥远,实际上日本已经开始在试用家庭保姆机器人了。我们再来看看眼下各大科技公司所倡导的手机连接一切:清晨,伴随着悠扬的背景音乐起床,一天都感觉很精神;起床时,窗帘已经悄悄拉开,这个时候甜美的声音开始播放当天的天气预报;起床后,水温已经设置为适合自己使用的温度,不用担心水温时冷时热;洗簌后,厨房已经传来早餐的香味;上班前,不必担心门窗、电视等是否关上;晚上回家前,可以通过手机提前打开热水器,到家后就可以直接洗个热水澡。

其次,在医疗健康领域,目前已经有很多智能硬件公司推出了智能医疗硬件产品,能够及时地反应出人体的健康状况。比如机器视觉系统自动完成乳房X光检查和其他医学影响的分析,通过模拟医学专家诊断、治疗疾病的思维过程能够让机器人自动诊断病人病情等。人工智能在医疗方面的应用一方面能够改善就医条件和环境,另一方面也能大幅提升医疗技术水平。

其三,我们再来看看人工智能对教育的影响。通过借助人工智能,我们的教学场景将得到极大改善,而通过人工智能和大数据的应用,老师也能更好地把握学生的学习情况并进行针对性的辅导。

不仅仅是教育、医疗、家庭等方面,人工智能将会人民生活的方方面面产生巨大的影响,它将会成为未来全球各国改善民生的新利器。

经济层面,各国借人工智能再创经济神话

目前发达国家都已经纷纷推出了自己的人工智能计划,人工智能已经成为了发达国家经济体向前继续迈进的动力和标志。

一、欧盟耗资10亿欧元打造人脑计划。该项目旨在建立一套基于神经科学的全新的、革命性的信息通信技术,建造一种模拟神经元功能的芯片,然后将芯片用于建造超级计算机。

二、美国大脑计划。美国通过借助DARPA部门,然后将每年的研究经费划拨给各个大学的实验室、科技公司等用于各式各样的前沿研究,目前该部门已经与谷歌、IBM等科技公司达成了合作,并获得了多项人工智能重要科研成就。

三、日本机器人计划。目前日本工业的老龄化问题非常严重,为了推动日本经济继续发展,日本联合各大企业推出了机器人计划。通过机器人、无人搬运机等人工智能技术的应用,日本工业再次走上了世界前列。

中国的人工智能技术刚刚起步,而人工智能对于中国的经济发展是难得的一次新机遇。李彦宏所提出的“中国大脑”计划如果能够得到顺利实施,将对中国的科技创新发挥至关重要的作用。目前我国的经济正在加速从投资驱动为主向创新驱动发展为主的转变,人工智能作为未来科技创新的决定性力量,它是中国经济继续实现腾飞的有力保障。在未来的全球经济竞争中,可以说谁在人工智能上领先了,谁就能引领未来的新经济时代。

企业层面,科技巨头争先恐后

目前全球的科技巨头诸如谷歌、百度、微软、IBM、Facebook等都已经纷纷涌入到了人工智能领域,它们在以下五个层面展开了激烈的竞争。

一、图像、语音识别技术

在图像、语音识别技术领域竞争最为激烈的当属谷歌和百度。借助移动搜索,百度和谷歌都向语音、图像识别技术发起了猛烈的进攻。谷歌通过连续的收购确立了其在图像、语音识别技术方面的领先地位,而百度则通过组建以吴恩达、余凯、张潼、徐伟等人才组成的豪华专家团队,并坚持自主研发,最终在语音识别技术上超越了谷歌和微软。

二、深度学习

在深度学习方面,微软、谷歌、百度、Facebook、IBM等科技巨头都投入了巨大的力量。日前,微软的研究人员在学术论文中表示,微软最新的深度学习系统在分辨2012年版的ImageNet图像数据库时,错误率只有4.94%,相比于普通人的5.1%,这是人工智能首次在识别图像的错误率上面超越了人类的水平。

三、无人驾驶

最早将人工智能技术应用到汽车领域的是谷歌,随后国内的百度、华为也先后向无人驾驶技术发起了挑战。未来百度自动驾驶计划的核心方向就在百度大脑,它可实现人与汽车的语言互动,车辆定位,驾驶辅助甚至自动驾驶等功能。而华为则通过联合东风汽车共同打造无人驾驶汽车。

四、智能家居

说起目前的智能家居,谷歌、苹果、微软等都已经在摩拳擦掌,而国内的智能家居格局竞争更是相当激烈,已经形成了战国纷争的局面:小米+美的、海尔+阿里+魅族、联想+百度、360+格力、腾讯、华为等。

五、机器人

人工智能未来的最终方向就是意识机器人的出现,通过机器人的使用,企业能够节省大量的成本和提升效率。对于机器人公司的收购,谷歌总是乐此不疲,去年谷歌连续收购了10来家机器人生产企业。而百度开发的“小度”机器人走红网络则向我们表明:机器人将会受到越来越多人的欢迎。

其实不仅仅是科技巨头,已经有越来越多的创业公司正在涌入到人工智能领域。对于企业来说,人工智能是一次绝好的商机,它的产值将在万亿规模以上。

军事层面,人工智能打响新的军备赛

著名军事理论家张召忠可谓对李彦宏“中国大脑”计划给予了高度肯定,并且认为它将有助于军队现代化建设。事实上,在我国军方的一些研究机构,已经在网络科学、神经科学等领域有很好的投入,并获得了一些阶段性的成果。此次,人工智能如果能够上升到国家战略,对于军队科技的创新将有着深渊的意义。

目前,各国的军事机器人、无人驾驶飞机等早已应用了人工智能技术。有人说未来的战争是无人飞机、机器人之间的战争,对此我丝毫不怀疑。而这场战争的胜负也就取决于谁拥有更先进的无人飞机和军事机器人,也就是取决于人工智能技术,一场有关人工智能的军备赛早已悄然打响。

第7篇

【关键字】人工智能;课程改革;高中;信息技术;课程实施

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2008) 10―0043―04

教育部在2003年颁布的高中信息技术新课程标准中,首次把“人工智能初步”设置为选修模块,与多媒体、网络、程序设计、数据库技术等一起列入信息技术课程体系[1]。此举曾被视作信息技术课程改革的亮点之一。然而,在如今高中信息技术新课改已经全面铺开之际,人工智能选修课程的推进仍然举步维艰,面临诸多困难和问题。

一 高中人工智能课程的现状分析

自2004年我国部分省级实验区开始推进高中新课程改革以来,信息技术课程改革已经开展了四年之久。从目前的总体情况来看,信息技术课程的基础模块与多媒体技术、网络技术、算法与程序设计三个选修模块的实施情况较好,而数据库技术与人工智能初步两个选修模块的推进情况相对不佳。特别是人工智能课程,至今在全国范围内正式开设该课程的学校寥寥可数,少数高中展开了一定的探索和实验,而大多数学校仍持有观望态度。以下分别从实施取向和实施层次的角度分析该课程的现状:

(1) 课程实施的取向

由于我国长期以来实行的是全国统一的课程与教材,按照统一规定执行教学计划,对学校和学生的评价也是按照统一标准与方式实施的,因此我国以往的课程实施基本上都采用了忠实观的取向[2]。本次新课改中信息技术课程的实施过程难免受到这种取向的影响。然而,新课程标准中对信息技术技术各个模块的具体实施并没有明确而详细的规定,从而使教师对包括人工智能模块在内的课程实施缺乏长期惯于依赖的参照和依据,增加了课程实施的难度,造成部分模块的课程难以开设的情况。

(2) 课程实施的层次

课程实施包括五个层面的变化,即教材的改变、组织方式的改变、角色和行为的改变、知识与理解的改变、价值的内化[3]。目前高中人工智能课程在教材改变的层面已经做出了一定的努力。在课程标准的指导下,现已出版的五套教材在体例、版面、学习活动、评价等方面进行了多样化的设计,基本上贯彻了新课标所倡导的课程目标和理念。在组织方式的层次,少数已经开设人工智能课程的学校结合学生的兴趣与学校的实际情况,有针对性地开展了课程的组织。然而,仍然有一些地区或学校不愿或不习惯打破原有的课程组织方式,而是采用硬性规定的方式,人为指定两三门课程,将选修变为必修,限制学生的自由选择,依然维持原有的固定班级授课的形式。教材的改变仅仅是课程实施的开始,在组织方式、角色或行为、知识与理解、价值等层次,大部分学校还未发生变化或变化还很小。

(3) 课程实施的典型个案

目前国内开展人工智能课程教学或实验的典型学校如表1所示。总体来看,这两所学校都地处东南沿海地区,且学校本身比较积极参与高中新课改的实践探索,属于“敢于吃螃蟹”的类型。考虑到课程本身的要求较高,两所学校都选取了基础较好的学生开展教学。到目前为止,两所学校均已开展了三期的教学或实验探索,任课教师及时总结教学心得体会,并在相关教学刊物或课程研修活动中与广大一线教师分享教学经验。

二 高中人工智能课程的影响因素

根据Snyder的研究,可以把课程实施的影响因素归纳为四个方面:课程改革自身的性质、校区的整体情况、学校的水平以及外部环境[4]。结合高中人工智能课程的现状,本文分别从以上四个方面来探讨影响该课程的主要因素。

(1) 课改自身的性质

课程改革本身的性质是影响课程实施的第一要素。它包括课程改革的必要性及其相关性、改革方案的清晰程度、改革内容的复杂性以及改革方案的质量与实用性。结合信息技术新课程改革的相关调查研究,广大信息技术教师和教研人员对课改的必要性应该认识得比较到位,然而他们对信息技术课程中是否有必要单独开设人工智能模块存有疑惑。其次,不少教师对课程改革方案(课程标准)的认识并不是非常清晰。他们认为新课程标准中的教学理念、实施建议等内容相对抽象,不易把握和理解,缺乏具体的针对性,可操作性不强。再次,人工智能课程的实用性相比其他模块并不明显,课程内容也相对难度较高。这些因素造成课程设置的必要性不强、实施难度大、实用性不高,直接影响人工智能课程在学校的顺利设置。

(2) 校区的整体情况

校区的整体情况主要包括地区的适应性、地方管理部门的支持、教学队伍的培养、教学研讨和交流等等。各地区对课程改革的需要程度会直接影响人们实施课程的积极性和主动性。我国东西部地区的学校对课程改革的需求程度不同,从而造成了课程实施的地区差别。从目前开设人工智能课程或教学实验的学校来看,均分布于东南沿海较为发达的地区。这些学校的共同特点是基础条件较好,对课程改革的积极性高,敢于进行教学尝试和革新。此外,地方管理部分的支持对课程实施也有很大影响,如广东省为了推动信息技术课程改革,专门出台了关于课程标准的教学指导意见[5]。其中强调“要特别注意人工智能初步”,并针对人工智能课程提供了较为具体的教学建议,从而促使该省出现了全国最早正式开设人工智能课程的学校。师资队伍也是影响课程的因素之一。目前大多数高中缺乏熟悉人工智能课程内容和教学方法的专业教师,使得学校无法开设该课程。因此,有关人工智能课程的研讨和学习交流显得尤为重要,然而目前这些方面的活动总体上相对缺乏。

(3) 学校的水平

学校水平对课程实施的影响因素包括校长的作用、教师的个人特征和教师集体的行为取向。学校是课程改革的基本单位,校长和教师是学校课程改革的动因。校长对课改理念的理解,以及对课改的支持、参与程度都会影响课程的顺利实施。校长通常会根据上级主管部门的意见,结合本校的实际情况,权衡课程改革可能对学校形成的各种影响。在高考的影响下,信息技术课程在高中各科中长期存在地位“低人一等”的现象,甚至出现课时常被“侵占”的现象。如果校长对信息技术课程本身不重视,那么要求学校开设人工智能选修课无疑是一种奢望。此外,一所学校教师个人和集体的改革意识的强弱也会影响课程的实施。从人工智能课程的现状来看,恰好印证了这一点:改革意识强的教师个人或教研组即使没有上级的硬性指令,也能积极展开各选修模块的教学尝试和探索,并自觉地从教学者成长为研究者,而思想保守的学校即使具备了课程实施的基本条件,也不愿积极开设相关的选修课程,长期停留于课程的“忠实执行者”的层次。

(4) 外部环境

外部环境因素主要包括政府部门的重视、外部机构的支持以及社区与家长的协助。各国课程改革的经验表明,教育行政部门和相关机构的态度在很大程度上影响到新课程的顺利实施。特别是我国长期以来受到前苏联教育模式的影响,课程改革通常是自上而下的模式,新课程的实施主要依靠各级政府教育行政部门的政策和指令的推动。本次新课程改革同样继承了这一模式,但是整个教育体制和评价体系未能及时进行相应的调整,因此在某些方面造成各级教育部门的政策抵触,出现“上有政策、下有对策”的情况。此外,社区与家长对新课改的认识和态度也影响到人工智能课程的实施。研究表明,社区与家长更加关心的是新课改是否有助于提高学生的学业成绩,是否会给学生造成更大的负担,而对学生能力的全面发展和个性的培养则是其次的考虑。因此,要使社区与家长认识和了解课程改革的意义和目标,引导其关心新课程、支持新课程才能更好的促进新课改的健康发展,进而才可能使得包括人工智能在内的高中各科选修模块得以全面开设与实施。

三 高中人工智能课程的反思

通过调查访谈以及与相关授课教师的交流,笔者了解到高中人工智能课程的教学情况和教师的经验体会。总体来说,该课程的推进情况不如预期理想,需要从课程的设计、管理、教学以及评价等方面进行反思。

(1) 课程设计

本次高中信息技术课程改革将原来的一门课程分解为1个必修模块和5个选修模块,从而给学生提供多样化的选择。“人工智能初步”选修模块是作为智能信息技术处理专题设置的,以反映信息技术学科的发展趋势,体现教育的时代性要求。课程设置的目的在于使学生在技术掌握与使用的过程中,逐渐领会信息技术在现代社会中的应用以及对科学技术和人类发展的深远意义[6]。然而,以上的描述更多是该模块的隐性价值,相比其他模块该课程的显性价值并不是很直观。而一线的信息技术教师较多关注的是该课程的显性价值:课程能给学生带来些什么?学生的实践能力能否有较大提高?教师们在没有找到一个合理的价值依托之前,一般不会贸然开课。这一点值得课程设计者和教研人员的深刻思考。

通过网络问卷调查,不少教师认为人工智能课程在高中开设是有一定必要性的[7],但并不意味着所有的学生都需要学习该课程。课程应面向对人工智能有一定兴趣的学习者,且最好有一定的基础。事实上,相对于其他选修模块,选择人工智能课程的学生并不是很多。因此,结合我国目前的情况,可以考虑优先在发达地区条件较好的部分学校开设,再进一步利用其示范作用,以点带面,逐步铺开培训、指导、交流的规模和影响面,积极稳妥地推进高中人工智能课程的建设。

(2) 课程管理

课程的有效管理有助于提高课程实施的质量。上个世纪90年代以来,我国的中小学课程由原来的中央集权管理体制逐步转变为国家、地方、学校的三级管理体制。国家负责课程的总体规划,省级教育部门结合本地区实际制定课程计划或实施方案,而学校也将有权根据学校传统或学生兴趣开发适合本校的课程。目前人工智能课程虽然已被列入国家课程标准,但在地方管理层面并未得到应有的认可。部分地区考虑到高考因素,直接将人工智能模块排除在学生的选择范围之外,无疑成为阻碍该课程顺利实施的一个重要原因。

目前我国高中了解熟悉人工智能教学内容、方法的教师十分缺乏,相关教育主管部门需加强该课程的师资培养,邀请教材编写人员和相关专家,积极开展各级培训、研讨和交流活动,以务实的态度来听取学科教师的意见,为他们提供一些明确的、可操作的指导和建议。也可以开展优秀教学案例的征集和评奖,通过公开课的观摩和点评活动,或吸纳中学教师参与有关课程改革和教学研究的课题,以此提高教师参与改革的积极性。此外,国内高等师范院校信息技术相关专业应该对新课改作出及时的反应,针对高中信息技术各选修模块为师范生开设相关的课程,为课改的成功实施提供后备师资力量的支持。

(3) 课程教学

从已开展的人工智能课程教学或实验情况来看,主要的教学体会包括:教学对象选取时要有针对性,不宜硬性指定,应结合学习者自己的兴趣和学习基础供其自由选择;由于课程的理论和技术的要求较高,不宜大量采用“讲授法”进行教学,应设计一些有挑战性的活动供学生实践;为保证教学进度有序进行,可通过课堂小测及时巩固所学内容;应提供良好的网络条件和计算机设备以支持课程教学和实践的顺利开展。

国外一些高校通过远程网络的手段与中学合作开展人工智能教学,加快了课程建设的步伐,并提高了教学质量。大学负责教学网站的建设维护,主持与中小学的讨论答疑,中学则负责课程教学的具体实施。文中个案也印证了这种做法的有效性:让一些致力于高中人工智能课程研究的高校和部分条件较好的中学建立共同体,协作推动课程的实施。一方面,高校研究人员能为中学提供教学指导建议、技术和资源的支持;另一方面,中学的教学实践也为高校进行课程教学研究提供了材料和依据。

(4) 课程评价

研究表明,评价目前已成为影响高中信息技术新课程实施的一个重要问题[8]。从本次课改的动因来看,针对我国现行教育体制下的高考选拔制度在很多方面呈现的弊端,新课改力图在一定程度上改变这一局面,努力使学习者能够真正获得全面的发展。但是,在目前情况下以高考为“指挥棒”的评价体系短期内仍然无法发生质的变化。高中新课改实施以来,部分省份相继将信息技术课程纳入了高考的范畴,以往信息技术课程不受重视的情况逐渐得到了一些改善。然而,高考是否解决信息技术课程评价问题的一剂良药,进而为人工智能课程的实施及其评价带来新的希望,目前仍是值得怀疑和思考的问题。特别是当前高考科目已经较多,再增加科目无疑会加重学习者的负担,且很容易回到应试教育的老路上。

其次,虽然新课程标准中提供了关于课程评价的建议,但是其中的内容仍然比较抽象,可操作性不够。如在信息技术课程标准的评价建议中,提倡评价主体的多元化,关注学生的个别差异,综合应用多种过程性评价方式,适当渗透表现性评价的理念,等等。这些内容从理念上来讲都是很好的,但是如何在教学实践中加以操作实施,对一线教师而言仍是不够明确和难以把握的问题。而且,信息技术课程的每个模块各有特色,然而课程标准并未就此提供专门的评价建议。因此,一套科学合理、适合人工智能课程的评价体系和方法仍需要教研人员在实践中不断摸索总结。

参考文献

[1] 教育部. 普通高中技术课程标准(实验) [S].北京:人民教育出版社,2003:9.

[2] 钟启泉. 课程论[M].北京:教育科学出版社,2007:207-214.

[3] Fullan, M. & Pomfret, A. Research on curriculum and instruction implementation [J]. Review of education research, 1997, 47(1).

[4] Snyder J.B. & Zumwalt K. Curriculum implementation [M]. In Jackson P. W. (Ed).Handbook of Research on Curriculum. New York: Macmillan Publishing Company, 1992.

[5] 珠海教育信息网. 广东省普通高中信息技术课程标准教学指导意见 [DB/OL].

[6] 顾建军等.技术课程标准(实验)解读[M].武汉:北教育出版社,004:9.

第8篇

关键词:计算机 人工智能 应用分析 

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)01-0000-00 

目前由于人工智能的不断成熟,人们在生活方面以及工作的过程中,智能化产品随处可见。这不仅对人们在工作中的效率进行提高,同时还对其生活质量进行加强。所以人工智能的发展在一定程度上离不开计算机网络技术,只有对计算机网络技术进行相应的依靠,才能够让人工智能研究出更多的成果。 

1 计算网络技术应用人工智能所具有的重要意义 

由于计算机技术的快速发展,网络信息安全问题在一定程度上是人们目前比较关注的一个重要问题。在网络管理系统应用中,其网络监控以及网络控制是其比较重要的功能,信息能够及时有效的获取以及正确的处理对其起着决定性作用。所以,对计算机技术智能化进行实现是比较必要的。 

由于计算机得到了不断的深入以及管广泛的运用,在一定程度上导致用户对网络安全在管理方面的需求比较高,对自身的信息安全进行有效的保证。目前网络犯罪现象比较多,计算机只有在具备较快的反应力和灵敏观察力的状况下,才能够对用户信息进行侵犯的违法活动进行及时遏制。充分的利用人工智能技术,建立起相对较系统化的管理,让其不仅对信息进行自动的收集,同时还能够对网络出现的故障进行及时诊断,对网络故障及时遏制,运用有效的措施对计算机网络系统进行及时的恢复,保证用户信息的安全。 

计算机技术在发展的过程中对人工智能应用起着决定性作用,人工智能技术也在一定程度上对计算机技术的发展起着促进作用。不断的跟踪动态化信息,为用户提供准确的信息资源。总的来说,计算机网络在管理的过程中有效的运用人工智能,对网络管理水平进行不断的提高。 

2 应用分析 

2.1安全管理应用 

网络安全所具有的漏洞相对比较多,用户在网络中自身的资料信息安全是现阶段人们比较关注以及重视的主要问题。在对网络安全进行管理时,可以对人工智能技术进行充分的运用,在一定程度上能够对用户自身的隐身进行有效的保护。主要表现为:一是,智能防火墙的应用;二是,智能反应垃圾邮件方面;三是,入侵检测方面等。 

智能防护墙主要应用的就是智能化识别技术,通过概率以及统计方式、决策方法和计算等对信息数据不仅进行有效的识别,同时还能对其相应的处理,对匹配检查过程中需要的计算进行消除,充分认识网络行为特征值,访问可以直接进行控制,把存在的网络及时发现,拦截以及阻止有害信息的弹出。智能防火墙能够在一定程度上避免网络站点受到黑客的攻击,遏制病毒传播,对相关局域网进行相应的管理和控制,反之就会导致病毒以及木马的传播。在智能防火墙中,比较重要的就是入侵检测,它属于防护墙后的第二安全闸门,在对网络安全保证方面起着重要的作用。针对入侵检测技术而言,主要能够在一定程度上对网络中的数据进行有效的分析,并且对其进行及时的处理,把部分数据过滤出去,数据检测后的报告分析报告给用户。入侵检测在对网络性能不产生影响的前提下监测网络,为操作上的失误以及内外部攻击提供一定的保护。 

针对智能型反垃圾而言,其自身的邮件系统能够对用户邮箱进行有效的监测,对邮箱进行相应识别,把邮箱中存在的垃圾充分的筛选出来。如果邮件进入邮箱后,就会进行扫描邮箱,在一定程度上把垃圾邮箱的分类信息发给用户,提醒用户要对其进行及时的处理,避免给邮箱安全带来影响。 

2.2人工智能Agent技术应用分析 

针对人工智能Agent技术而言,它属于人工智能的一种技术,属于不同部分所组成的软件实体,包括:一是,知识域库;二是数据库;三是解释推理器;四是各个Agent之间的通讯部分等。人工智能Agent技术通过任何一个Agent域库对新数据的相关信息进行处理,并且沟通以至完成任务。人工智能Agent技术能够在一定程度上通过用户自定义对信息获得自动搜索,然后将其发送到指定位置。人们通过Agent技术得到人性化服务。例如:用户在用电脑查相关信息时,该技术不仅能对信息进行处理,同时还能够进行有效的分析,最后把有用的信息出题给用户,充分节省用户的时间。Agent技术为用户在日常生活中提供相应的服务,例如:在网上进行购物以及会议等方面的安排。它不仅自主性以及学习性,让计算机对用户所分配的任务自动完成,进一步推动机计算机网络技术的发展。 

2.3在网络系统管理以及评价过程中的应用分析 

针对网络管理系统来说,其智能化在一定程度上需要人工技能的不断发展。在对网络综合管理系统进行建立的过程中,不仅可以对人工智能中的专家知识库进行充分的利用,同时还能够对存在的技术问题进行有效的解决和处理。网络存在着动态以及变化性,所以,网络在管理的过程中会面临着困难,这就需要对网络管理技术人工智能化进行实现。在人工智能技术中,其专家知识库主要指的就是把各个相关领域专家的知识以及经验进行相应的结语出来,录入系统中,只有这样才能形成比较完善的知识库系统,促进智能计算机程序的发展和提高。如果遇到某个领域问题的过程中,要充分利用专家经验程序对其进行及时的处理。专家知识经验系统促进计算机网络管理得到顺利开展的同时,对系统评价相关进行工作不断的提高和加强。 

3 结语 

科学技术在发展的同时,也促进人工智能技术的提高,计算机在网络技术中得到了比较多的需求,在一定程度上提高其应用范围和领域,因此可以看出,人工智能其应用发展前景是比较广泛的,人类对人工智能技术的进一步研究,会在未来开创出更多的应用领域。 

参考文献 

[1]周晶.面向产品全生命周期的网络化技术服务研究[D].东北大学,2009.12(08):123-124. 

[2]李功新.基于可拓推演方法的调控一体防误操作系统研究与应用[D].武汉大学,2014.13(08):145-146. 

[3]任巍.人工智能技术在计算机游戏软件中的应用[D].西安电子科技大学,2006.13(07):145-147. 

[4]黄丽萍.人工智能技术在计算机网络教育中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,10(12):134-135. 

第9篇

1 引言

近年来,任务驱动教学法越来越受到信息技术教师的青睐。教育部于2003年的《普通中学信息技术课程标准》在实施建议中指出:“‘任务驱动’教学强调让学生在密切联系学习、生活和社会实际的有意义的‘任务’情境中,通过完成任务来学习知识、获得技能、形成能力、内化伦理。因此要正确认识任务驱动中‘任务’的特定含义,使用中要坚持科学、适度、适当的原则,避免滥用和泛化;要注意任务的情境性、有意义性、可操作性;任务的大小要适当、要求应具体,各任务之间还要互相联系,形成循序渐进的梯度,组成一个任务链,以便学生踏着任务的阶梯去建构知识。”然而在教学实践中如何设计出恰如其分的任务,如何在任务驱动中更好地落实三维目标,是要解决的问题。

“用智能工具处理信息”是湛江市第二中学许淼淼老师执教的一堂示范课,该课在2010年第六届广东省信息技术优质课评比活动(高中组)中获得一等奖。本课例以“忆上海世博,探智能奥秘”为主线,进行任务设计,是一堂“任务驱动”教学法的典型课例。

2 任务驱动教学的设计

2.1 教学内容分析

教师必须以课标为依据,对教学内容进行认真细致的分析,在充分分析教学内容的基础上,确定一个单元或一个部分要求学生掌握的知识点。“用智能工具处理信息”是粤教版必修1《信息技术基础》第四章“信息的加工与表达(下)”第二节的内容。课标要求学生通过部分智能信息处理工具软件的使用,体验其工作过程,了解其实际应用价值,提高对信息智能处理内容的学习兴趣,从而为选修“人工智能初步”指引方向。对于本节内容,应以体验为主,最后在体验的基础上进行认知和理解。

2.2 学生学习特征分析

本课教学对象是高中一年级的学生,这个阶段的学生已经具有一定的逻辑思维能力和学习的自觉性,但还需要教师及时、合理、周详地引导。通过前面阶段的信息技术课的学习,他们已初步掌握一定的操作技能,能够根据任务的需求,利用工具软件处理信息。但是他们在自主思考方面还不主动、合作与探究的意识和技能等方面还比较欠缺。

鉴于本节课内容的前沿性和新颖性,教师完全可以放手让学生自己去实践,让学生动手动脑,培养他们自主探索、勇于实践的能力。通过合作交流,激发学生学习的兴趣,提高学习效率。

2.3 确定教学目标

教学目标是指导教学过程设计与教学效果评价的依据。根据教学内容与学生学习特征,确定当前教学内容所要达到的目标水平,这是进行教学设计的首要环节。“用智能工具处理信息”中的教学目标如下:

1)知识与技能目标:①了解信息智能处理的方式;②感受信息智能处理的基本工作过程;③初步了信息解智能处理的工作原理;④体验信息智能工具的应用价值。

2)过程与方法目标:①掌握简单智能信息处理工具的使用方法;②通过完成任务,体验人工智能的独特魅力;③掌握分析问题、呈现观点和交流思想的方法。

3)情感、态度、价值观目标:①感受智能信息处理的魅力,形成对人工智能这一前沿技术的探索愿望;②体验人工智能技术的实际应用价值。

2.4 教学重点、难点

1)教学重点:体验信息智能处理工具的应用。

2)教学难点:理解模式识别和自然语言理解的工作原理。

2.5 任务设计说明

本课中,许老师以“忆上海世博,探智能奥秘”为主题,变人工智能由抽象到具体,任务探究活动贯穿整课堂,调动学生的学习热情,使学生能主动参与、积极探索,掌握技巧的同时培养各种能力。本课中任务的设定由探究任务、继续探究任务和拓展任务组成,层层递进,体现了分层任务的概念,并且环环相扣,设计巧妙。

2.6 教学设计流程图(图1)

3 任务驱动教学模式的实施过程

3.1 创设情境,引入课题

【情境设置】播放视频“世博会海宝博士与杨澜的对话”。

【教师引入】大家思考一下,海宝博士是真人么?他是如何跟主持人交流的呢?

【学生讨论】海宝博士不是真人,而是机器人,它植入芯片,有语音识别系统,是一台高级的电脑……

【教师引申】我们大家说的这些都是人工智能的范畴,今天我们就共同学习如何用智能工具处理信息。(课件展示课题“用智能工具处理信息”)。

【设计意图】通过智能机器人的演示,创设一种人工智能的神奇氛围,使学生对智能处理信息有一个全面的认识,还可营造课堂氛围和激发学生对智能技术的兴趣。

3.2 感知体验,启发探索

探究活动一:体验机器翻译的乐趣

【活动背景】对于英语水平不好的学生来说,翻译句子是件非常头疼的事情,现在出现了翻译软件,可以帮助人们进行翻译,但是它翻译得好不好呢?就让我们来体验一下。

【活动任务】将学生分成两组,分别打开Google在线翻译和雅虎在线翻译,分别将“城市,让生活更美好”译成英文再译成中文然后再译成英文。

【活动探究】是谁在给我们翻译?为什么两种翻译软件两次翻译的中文和英文会有这么大的不同?这些网站又是如何进行双向翻译的呢?

探究活动二:体验手写输入的乐趣

【活动背景】用键盘录入汉字对于同学们来讲已经不是什么难题,但对于电脑初学者,汉字录入是他们感到非常头痛的一件事情。手写板的出现令输入汉字不再是一般人使用计算机的关卡,语音输入更是手疾人士应用计算机时的必需。这里我们借助“微软拼音2003输入板”来体验手写板的神奇功能。

【活动任务】打开微软拼音2003手写输入板,在桌面上建立记事本文件,内容为“城市,让生活更美好”。

【任务探究】怎样书写汉字可以提高识别率?导致识别率不高的原因有哪些?

3.3 层层深入,探究新知

新知一:自然语言理解

回顾活动一:体验机器翻译的乐趣

【教师引申】很显然,几秒钟之内就给出翻译结果,不可能是人类,给我们翻译的应该是机器。那为什么一般的工具又不具备翻译功能呢?

【原理探讨】机器翻译智能工具,它属于人工智能领域中的自然语言理解,但计算机不是人类,不能理解字里行间的意思,翻译起来比较生硬,有时候翻译得荒谬可笑。

【得出结论】下面请大家结合自己的英语知识对“城市,让生活更美好”进行翻译,并根据自己翻译的过程推测出翻译软件的工作过程(如图2所示)。

【概念理解】自然语言理解主要是指研究如何使计算机能够理解和生成自然语言的技术。自然语言的理解过程可分为3个层次:语法分析、句法分析和语义分析。

【设计意图】通过活动一的开展,使学生感受自然语言理解技术应用的魅力和价值,激发学习兴趣。在已有体验的基础上提出概念,加深学生的理解。

新知二:模式识别技术

回顾活动二:体验手写输入的乐趣

【教师引申】在刚才的活动中,同学们体验了手写输入汉字的神奇效果,但是如果我们的书写不规范,或我们写的字字库里还没有,也是不能输入的。

【原理探讨】智能手写输入是人工智能技术的研究领域之一,它所采用的是模式识别技术。

【牛刀小试】接下来我们玩一个游戏“掌中写字”:两人一组,甲闭眼伸手,乙在其手心写字,甲猜字,然后互换角色进行。思考人脑是怎样猜字的?经历了怎样的过程?

【得出结论】根据人脑猜字的过程推断手写输入软件的工作流程,如图3所示。

【概念理解】模式识别是利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别的技术。它的一般过程包括:样本采集、信息的数字化、预处理、数据特征的提取、与标准模式进行比较、分类识别等。

【设计意图】通过游戏时猜字过程的对比,加深学生对模式识别过程的理解。

3.4 总结提升,共享交流

【共享交流】请大家就自己所实践的活动过程及结果发表意见,并结合教材简单分析其工作流程及原理,了解人工智能的两个研究领域:模式识别和自然语言处理。

【总结提升】人工智能(AI,artificial intelligence)是研究、开发利用计算机来模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术学科。

【设计意图】通过学生共同讨论交流,进一步加深巩固本节课的知识。

3.5 课外延伸,展望未来

【课后探究】利用飞信与网络机器人“海宝博士”聊天,试图发现网络机器人的语言破绽。

【得出结论】机器不能完全代替人,我们不能完全依赖机器。在现实生活中,同学们应该学会举一反三,并懂得在适当的情况下选择合适的智能信息处理工具为自己的学习、生活和工作服务。

【展望未来】人工智能对我们的生活正起着越来越大的作用,它是人类智慧的结晶。作为一名中学生,我们还没有足够的知识和能力参与到人工智能的前沿研究当中,但我们可以利用学习到的初步知识,积极探索,多些创意,也许未来就有你想实现的更智能的处理工具,更好地为人类服务。(观看世博短片《2020年老王的一家》,畅想未来生活中的智能工具。)

【设计意图】在学生的心中埋下美好的种子,激励他们探究未来世界的勇气。

4 结束语

用智能工具处理信息这一课,许老师很好地发挥了“任务驱动”教学法的作用,注重学生的参与体验,活动设计环环相扣,启发学生自主探究并总结规律,体现了新课程以教师为主导、学生为主体的教育理念;通过设置几个活动,层层深入带领学生研究探讨,顺利实现预定的目标,同时也有效培养了学生自主学习的能力。

“任务驱动”教学法在信息技术教学中备受关注有其一定的道理,但怎样使其发挥更大作用,还需要在实践中继续探讨和研究。

参考文献

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