走近人工智能课件

走进AI *讲座*教授教授*大学大学-*学院学院*12020/12/2前前 言言AIAI是英文单词Artificial IntelligenceArtificial Intelligence的首字母简写，它的中文译名是人工智能人工智能。通过查阅百度百科上的人工智能词条，我们可以这样理解AI：它是研究、开发用于模拟、延它是研究、开发用于模拟、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科学新的技术科学。AI诞生于1956年的夏天（美国达特茅斯学院举行了历史上第一次人工智能研讨会，会上麦卡锡首次提出了AI的概念）。自二十世纪七十年代以来，AI被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、AI技术）。至今，AI已经为我们人类社会服务了63年！22020/12/2目录AIAI是什么？是什么？1234AIAI能干什么能干什么？如何研究如何研究AI?AI?如何学习如何学习AIAI？32020/12/2142020/12/2钻木取火钻木取火指硬木棒对着木头摩擦或钻进去，靠摩擦取火。钻木取火的发明来源于中国古代的神话传说。在远古时，河南商丘一带是一片森林。在森林中居住的燧人氏，经常捕食野兽，当击打野兽的石块与山石相碰时往往产生火花。燧人氏从这里受到启发，就以石击石，用产生的火花引燃火绒，生出火来。结绳记事结绳记事是远古时代人类摆脱时空限制记录事实、进行传播的手段之一，它发生在语言产生以后、文字出现之前的漫长年代里。据古书记载为：“事大，大结其绳；事小，小结其绳，之多少，随物众寡。”。52020/12/2算盘（机械式计算器）算盘又被称作珠算盘，它是我们祖先创造发明的一种简便的计算工具。中国是算盘的故乡，在计算机已被普遍使用的今天，古老的算盘不仅没有被废弃，反而因它的灵便、准确等优点，在许多国家方兴未艾。因此，人们往往把算盘的发明与中国古代四大发明相提并论。中国珠算博物馆（位于江苏省南通市，是世界上最大的珠算专题博物馆）62020/12/2电子计算器现代的电子计算器能进行数学运算的手持电子机器，拥有集成电路芯片，但结构比电脑简单得多，可以说是第一代的电子计算机（电脑），且功能也较弱，但较为方便与廉价，可广泛运用于商业交易中，是必备的办公用品之一。电子计算器内部（由小规模电路、开关、电源等构成）72020/12/2计算机的发明计算机（computer）俗称电脑，是20世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。它带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革，计算机已遍及一般学校、企事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。第一台通用计算机ENIACENIAC长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170平方米，30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17,468根真空管（电子管）7,200根晶体二极管，1,500 个中转，70,000个电阻器82020/12/2人类发明了用途迥异的各类工具，创造了人类发明了用途迥异的各类工具，创造了举不胜数的地球奇迹举不胜数的地球奇迹。产生了如此众多的地球奇迹，人类依靠的是什么？产生了如此众多的地球奇迹，人类依靠的是什么？92020/12/2？人类靠什么创人类靠什么创造了地球奇迹造了地球奇迹？人类会思考、会学习，拥人类会思考、会学习，拥有智慧和实现智慧的能力。有智慧和实现智慧的能力。-人类拥有人类拥有智能智能！在地球上，只有人类拥有智能吗？在地球上，只有人类拥有智能吗？102020/12/2人类的智能最出众人类的智能最出众112020/12/2我们还可以创我们还可以创造些什么？造些什么？通过研究人类的智能通过研究人类的智能无人驾驶汽车无人驾驶汽车语音助手语音助手工业机器人工业机器人无人超市无人超市医疗机器人医疗机器人智能家居智能家居AIAI是人类改造自然的重要工具、认识自我的重要途径，也是发展科学技术，提升社会生产力的重要手段！是人类改造自然的重要工具、认识自我的重要途径，也是发展科学技术，提升社会生产力的重要手段！122020/12/22132020/12/2142020/12/2152020/12/2162020/12/2172020/12/2182020/12/2192020/12/2202020/12/2212020/12/2把人类从繁琐的体力劳动中解脱出来人让衣、食、住、行等变得更加便捷工更好地认识人类，发掘潜能，提升解决问题的能力智更好地探索和发现地球和宇宙的奥秘能AIAI可以代替人类做很多事可以代替人类做很多事-从简单到复杂，从低级到高级，从陆地到海洋，从大气层到宇宙空间，从有形到无形。从简单到复杂，从低级到高级，从陆地到海洋，从大气层到宇宙空间，从有形到无形。222020/12/23232020/12/2与其他科学联系与其他科学联系自身特质自身特质发展历史发展历史242020/12/2AIAI的发展并非一帆风顺，它也经历了不少曲折和起伏！的发展并非一帆风顺，它也经历了不少曲折和起伏！252020/12/2以自然现象和物质运动形式为研究对象，探索自然界发展规律的科学。包括数学数学、物理学物理学、化学化学、生物学生物学、天天文学文学、地球科学地球科学、逻辑学逻辑学七门基础学科及其分支学科、边缘学科。是直接应用于物质生产中的技术、工艺性质的科学。如土木工程土木工程、水利工水利工程程、电机工程电机工程、机械工程机械工程、化学工程化学工程等等，它有很具体的对象。概括起来说，自然科学的主要任务是认识世界，认识物质世界变化的规律，工程技术一般属于改造世界的性质。基础科学基础科学应用科学应用科学数学数学院士寄语：院士寄语：（郑志明院士郑志明院士）要成为）要成为AIAI的领袖的领袖人物，一定要先学好数学，数学人物，一定要先学好数学，数学在在AIAI重大理论和关键技术创新中重大理论和关键技术创新中起核心作用起核心作用!（徐匡迪院士徐匡迪院士）人工智能的基石）人工智能的基石在数学！在数学！262020/12/2在AI诞生之前，人类在不断改造自然的过程中，发明创造了许许多多、各式各样的工具，并通过不断总结和分析，形成了许多新的方法和技术。这些方法大都人类在研究自然现象和自然规律中发现的。AI则诞生于人类对自己，特别是对人类智能的研究。人类对自己的研究人类对自己的研究对问题普遍适用对问题普遍适用AI可以解决各式各样的问题，相比已有方法和技术在解决问题上的（相对）单一性，AI使得人们在面临困难时候，有了一个较为普适、通用的手段。特别是其功能强、效果好的特点，使得现今人们对其青睐有加。让工具也像人一样聪明让工具也像人一样聪明可以解决各种各样的问题可以解决各种各样的问题272020/12/2通过思考、学习等过程，人类可以快通过思考、学习等过程，人类可以快速识别各种动态或静态目标，高效地速识别各种动态或静态目标，高效地进行各种分析和决策。让我们先来初进行各种分析和决策。让我们先来初步了解下人类的大脑：步了解下人类的大脑：1 1、如果能把大脑的活动转换成电能，、如果能把大脑的活动转换成电能，相当于一只相当于一只2020瓦灯泡瓦灯泡的功率；的功率；2 2、人脑的神经细胞回路比今天全世、人脑的神经细胞回路比今天全世界的电话网络还要复杂界的电话网络还要复杂14001400多倍多倍；3 3、每、每1 1秒钟，人的大脑中进行着秒钟，人的大脑中进行着1010万种万种不同的化学反应；不同的化学反应；4 4、人体、人体5 5种感觉器官不断接受的信息种感觉器官不断接受的信息中，仅有中，仅有1%1%的信息经过大脑处理，的信息经过大脑处理，其余其余99%99%均被筛去；均被筛去；5 5、人的大脑每天可处理、人的大脑每天可处理86008600万条信万条信息息，其记忆贮存的信息超过任何一台，其记忆贮存的信息超过任何一台电子计算机。电子计算机。如何模拟人类如何模拟人类大脑的功能？大脑的功能？模拟脑功能意义重大模拟脑功能意义重大人类大脑功能强大人类大脑功能强大282020/12/2神经元神经元负责大脑负责大脑的信息处理过程的信息处理过程292020/12/2简单的简单的用数学的方法用数学的方法核心要素：核心要素：函数、函数、四则运算四则运算302020/12/2复杂的复杂的主要还是主要还是用用数学数学的方法的方法1 1、更复杂的、更复杂的函数函数2 2、更复杂的更复杂的运算运算3 3、更复杂的、更复杂的结构结构数学好重要数学好重要啊！啊！312020/12/2科学家科学家工程师工程师322020/12/2AIAI不只是科学家和工程师们的事，我们也可以参与其中贡献力量。不只是科学家和工程师们的事，我们也可以参与其中贡献力量。332020/12/24342020/12/2天天学习太辛苦，还天天学习太辛苦，还不如天天玩游戏呢！不如天天玩游戏呢！我们学的知识在生活中我们学的知识在生活中一点用都用不上！一点用都用不上！爸爸妈妈对我很严厉，我爸爸妈妈对我很严厉，我觉得是在为他们学习！觉得是在为他们学习！其他消极其他消极学习观学习观NO352020/12/2知识的专业学习阶段知识的专业学习阶段知识的强化阶段知识的强化阶段知识的提升阶段知识的提升阶段知识的入门阶段知识的入门阶段大学阶段大学阶段高中阶段高中阶段初中阶段初中阶段小学阶段小学阶段计算机科学计算机科学生物学生物学航空航天科学航空航天科学人工智能人工智能重视数学重视数学学好数学学好数学362020/12/2372020/12/2382020/12/2392020/12/2结结 束束 语语AI（人工智能）时代已经到来，它正开启人类改造自然，认识自我的新纪元。在这个智能化无处不在的新时代，机会和想象远超过以前人类经历的各种时代。谁把握住了人工智能，谁就把握住了未来。毛主席曾经说过：”年轻人年轻人朝气蓬勃，正在兴旺时期，好像早晨八九点钟的太阳。希朝气蓬勃，正在兴旺时期，好像早晨八九点钟的太阳。希望寄托在你们身上！望寄托在你们身上！”我把这句话送给大家，希望你们能珍惜时间、用心学习，为梦想、为社会、为国家、为人类做出新的贡献！最后，让我们通过一组国际权威数据来看看父母关于父母关于AIAI对儿童的影响的看法对儿童的影响的看法，并以此结束本次讲座。402020/12/2出生于出生于2010-20252010-2025年年的孩子被称之为的孩子被称之为阿尔法世代阿尔法世代（Generation AlphaGeneration Alpha），许多人认），许多人认为阿尔法世代是迄今为止灌输了最多技术思想的人群。虽然我们经常听到有关他们为阿尔法世代是迄今为止灌输了最多技术思想的人群。虽然我们经常听到有关他们使用平板电脑和手机的消息，但更为重要的问题可能是使用平板电脑和手机的消息，但更为重要的问题可能是AIAI技术将如何影响他们的生技术将如何影响他们的生活。为了了解这一代儿童的父母的期望，活。为了了解这一代儿童的父母的期望，电气和电子工程师协会电气和电子工程师协会(Institute of(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)Electrical and Electronics Engineers,IEEE)于于20182018年开展了一项调查，重点关注年开展了一项调查，重点关注人工智能对健康的影响。该调查采访了人工智能对健康的影响。该调查采访了20002000位位年龄在年龄在20-3620-36岁之间的父母岁之间的父母，这些父，这些父母母至少有一个年龄在至少有一个年龄在8 8岁或岁或8 8岁以下的孩子岁以下的孩子。美国美国、英国英国、印度印度、中国中国和和巴西巴西各有各有400400位位父母接受采访。（数据皆来自网站：）父母接受采访。（数据皆来自网站：）412020/12/2世界各地的父母表示最放心让他们的阿尔法世代孩子从青少年时期开始世界各地的父母表示最放心让他们的阿尔法世代孩子从青少年时期开始使用健康可穿戴使用健康可穿戴AIAI设备，其中设备，其中超过一半的孩子在超过一半的孩子在0-50-5岁就会穿戴此类设备岁就会穿戴此类设备。从婴儿起从婴儿起会走路起会走路起5 5岁岁青少年起青少年起从不从不422020/12/2AIAI在未来十年将继续快速发展。在开展调查的每个国家，绝大多数的父母都表示，他们至少对用于诊在未来十年将继续快速发展。在开展调查的每个国家，绝大多数的父母都表示，他们至少对用于诊断和治疗其孩子的断和治疗其孩子的AIAI有基本的信任，其中有基本的信任，其中超过一半的父母甚至表示他们对此的信任很高超过一半的父母甚至表示他们对此的信任很高。非常信任非常信任比较信任比较信任不信任不信任432020/12/2在配备疾病数据库、患者病史和症状的情况下，在配备疾病数据库、患者病史和症状的情况下，AIAI聊天机器人可对生病的阿尔法世代孩子进行诊断。聊天机器人可对生病的阿尔法世代孩子进行诊断。相较来自美国和英国的父母而言，来自亚洲的父母对使用聊天机器人的接受程度要高得多。相较来自美国和英国的父母而言，来自亚洲的父母对使用聊天机器人的接受程度要高得多。很可能很可能不可能不可能442020/12/2基于基于AIAI技术的面部识别在发现照片中的罕见健康问题方面能力越来越强。全球大部分父母都很技术的面部识别在发现照片中的罕见健康问题方面能力越来越强。全球大部分父母都很适应使用这项技术为其孩子寻求健康问题方面的答案，适应使用这项技术为其孩子寻求健康问题方面的答案，但英国的父母除外（满意度低于但英国的父母除外（满意度低于50%50%）非常满意非常满意不满意不满意452020/12/2如果有需要，父母（特别是亚洲的父母）将考虑让创新、精确、如果有需要，父母（特别是亚洲的父母）将考虑让创新、精确、AIAI驱动驱动的机器人为其孩子做手术。的机器人为其孩子做手术。美国和英国的父母则不太可能这样做。美国和英国的父母则不太可能这样做。很可能很可能不可能不可能462020/12/2当被问及是否会信任使用当被问及是否会信任使用AIAI数据来做出关于其阿尔法世代孩子的生死决数据来做出关于其阿尔法世代孩子的生死决定的医生时，定的医生时，全球的父母都给出了肯定答复全球的父母都给出了肯定答复（不同意比例低于（不同意比例低于30%30%）。）。强烈同意强烈同意比较同意比较同意不同意不同意472020/12/2相较对使用相较对使用AIAI数据做出关于其数据做出关于其孩子孩子的生死决定的医生的信任程度，对使用的生死决定的医生的信任程度，对使用AIAI数据数据做出关于其做出关于其父母父母的生死决定的医生的信任程度要更的生死决定的医生的信任程度要更低（低（不同意的比例明显增高不同意的比例明显增高）。）。强烈同意强烈同意比较同意比较同意不同意不同意482020/12/2父母并未设想在退休后依靠自己的孩子。相反，他们认为父母并未设想在退休后依靠自己的孩子。相反，他们认为AIAI可可帮助他们独立生活，帮助他们独立生活，这一观点在印度和中国的父母中尤其普遍。这一观点在印度和中国的父母中尤其普遍。倾向倾向AIAI倾向孩子倾向孩子492020/12/2当展望自己未来的退休岁月时，全球受访者对当展望自己未来的退休岁月时，全球受访者对AIAI将为他们将为他们提供实时、全天候的健康监测、提醒和建议提供实时、全天候的健康监测、提醒和建议都充满信心都充满信心。非常有信心非常有信心没信心没信心502020/12/2鉴于鉴于AIAI技术在诊断癌症方面的准确度，中国、印度和巴西的绝大多数父母都认为这种疾技术在诊断癌症方面的准确度，中国、印度和巴西的绝大多数父母都认为这种疾病将在其孩子生活的时代被消灭，而病将在其孩子生活的时代被消灭，而美国和英国的父母则对这一可能结果有不同的看法。美国和英国的父母则对这一可能结果有不同的看法。阿尔法世代阿尔法世代很可能很可能不可能不可能512020/12/2相比其他国家和地区，相比其他国家和地区，中国新生代父中国新生代父母对母对AIAI技术的前景持更加开放的态度。技术的前景持更加开放的态度。522020/12/2谢谢！祝：学业进步，暑假快乐！祝：学业进步，暑假快乐！532020/12/2