编程解决问题和智能信息处理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,编程解决问题和智能信息处理,一、用计算机进行信息处理的基本方法,1,、计算机工作过程,计算机按照已经用计算机语言编好的程序来进行工作的。,程序是什么？,程序（,Program,）是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合。为实现预期目的而进行操作的一系列语句和指令。,一、用计算机进行信息处理的基本方法,2,、,用计算机进行信息处理的两种基本方法,利用现有的软件（已经编好的程序）,自己编制计算机程序,3,、利用现有软件处理信息,（,1,）软件及其种类,软件,系统软件,应用软件,操作系统,设备驱动程序,字处理软件,数据管理,商务软件,Dos,Windows,Unix,linux,（,2,）正确使用现成软件,1,、选择能满足自己需要的,2,、注意软硬件的兼容性,3,、注意软件的版权，使用正版,信息的编程加工,人们处理信息的需求多种多样。当有些需求利用现成的软件难以满足时，可以利用计算机程序开发软件，自己编制程序解决问题。,程序设计的一般步骤：,1,、需求分析：确定要解决的问题，即要计算机“做什么”,2,、设计算法：对特定的问题设计一组求解步骤或方法。,3,、编写程序：把人工设计的算法转换成计算机能识别的代码,4,、上机调试与维护：刚写好的程序不一定正确，必须在计算机上实际运行，排除错误，测试能否达到预期的结果,分析问题,如，物理老师想编写一个描述小球做平抛运动的轨迹的程序（小球运动时间限定在于,100,秒）。,设计算法,开始,重力加速度,g=9.8,小球运动时间初值,t=1,输入小球水平初速度,v,T=100,计算小球水平坐标,x=v*t,计算小球水平坐标,y=g*t*t/2,以（,x,y,）为中心画小球（以圆代替）,累加小球运动的时间,t=t+1,结束,有一个牧羊人带着一头羊,一只狼和一颗大白菜准备过河,他找到一只很小的船,每次只能带一样东西过去,可是如果让狼与羊单独在一起,狼会吃羊,让羊与白菜单独在一起,羊会吃白菜，牧羊人应如何过河？,第一步：人和羊过河，人返回，留下羊；,第二步：人和狼过河，人和羊返回，留下狼；,第三步：人和菜过河，人返回，留下菜；,第四步：人和羊过河。,交换,a,b,的值,在计算中处理此类问题时不能直接交换,a,b,的值，需临时变量,TEMP,逐步交换,.,类似交换两个杯子中饮料，需借助于另一个空杯子,如,a,9,，,b,2,，交换,a,，,b,的值步骤如下：,（,1,）将,a,的值,9,赋给,temp,；,（,2,）将,b,的值,2,赋给,a,；,（,3,）将,temp,的值,9,赋给,b,；,流程图的基本图形及其功能,A,B,c,条件,P,A,B,成立（真）,不成立（假）,条件,P,A,成立（真）,不成立（假）,试一试画出求,S=1+2+3+4+5+100,的流程图。,S=0,输出,S,开始,结束,S=S+1,S=S+2,S=S+3,S=S+,S=S+100,S=0,输出,S,开始,结束,j=i+1,S=j*i/2,i=100,i=100,S=,S+i,成立（真）,不成立（假）,S=0,i=1,输出,S,开始,i=i+,1,结束,i=100,S=S,*,i,成立（真）,不成立（假）,i=i+,1,S=1,i=1,开始,输出,S,结束,直接插入法,6 1 2 7 3 5 4,（原始数据）,1 6 2 7 3 5 4,（第一步：比较,a1,与,a2,大的放在,a2,位置上）,1 2 6 7 3 5 4,（第二步：比较,a2,与,a3,大的放在,a3,位置上）,1 2 6 7 3 5 4,（第三步：比较,a3,与,a4,大的放在,a4,位置上）,1 2 6 3 7 5 4 ,1 2 6 3 5 7 4 ,1 2 6 3 5 4 7,（第六步：比较,a6,与,a7,大的放在,a7,位置上）,1 2 6 3 5 4 7,（第七步：比较,a1,与,a2,大的放在,a2,位置上）,1 2 6 3 5 4 7 ,1 2 3 6 5 4 7 ,1 2 3 5 6 4 7,1 2 3 5 4 6 7,冒泡法,a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7,人工智能,4.2.1,认识智能信息处理工具及作用,4.2.1,认识智能信息处理工具及作用,工业机器人,服务机器人,军用机器人,教育机器人,4.2.1,认识智能信息处理工具及作用,娱乐机器人,仿真机器人,火星机器人,焊接机器人,插秧机器人,4.2.1,认识智能信息处理工具及作用,智能处理工具与一般处理工具的异同点,一般处理工具,:,处理的问题有固定算法，处理过程是重复计算 的过程，最终得到一个确定的结果。,如求方程组的解，加密解密程序。,智能处理工具,:,处理的问题是不确定、非结构的、没有固定算法的，处理过程是推理控制的过程，最终结果不太确定。,如手写汉字的识别率还不足,100%,，但已具有实用价值。,都是通过计算机程序来实现的,。,相同点：,不同点：,4.2.1,认识智能信息处理工具,返回,人工智能,模式,识别,自然,语言,理解,自动,程序,设计,智能,代理,机器,证明,专家,系统,人工,神经,网络,4.2.2,了解信息智能处理的方式,人工智能（,AI,）：,是以探索和模拟人类智能活动为基本目标而设计出类似人的某些智能的自动机器的科学。,(1),模式识别,是表征事物或现象的各种形式的信息（图片、文字、符号、声音）等进行自动识别的技术。模式识别的研究范畴有：,文字识别,、,指纹识别,、,声音语言识别,、,声音信号和地震信号分析,、,照片图片分析,、,化学模式识别等,。,手写识别,4.2.2,了解信息智能处理的方式及基本应用,模式识别,指纹识别,利用指纹来鉴定人的身份，可以克服证件、签字、照片、密码、钥匙、印鉴等容易假冒、丢失、遗忘等缺点。如：浙江省公安厅使用北大自动指纹识别系统，建立了,100,多万人的指纹库，检索一个现场只需,4,分钟。指纹识别结合生物扫描技术，可以识别指纹的平面图像特征，可以对指纹表皮下的毛细血管的分布特征以及手指的三维图像特征进行识别。,指纹识别,4.2.2,了解信息智能处理的方式及基本应用,模式识别,光学字符识别（,OCR,技术）,在邮件的自动分拣中，可以使用,OCR,和光学条码识别、人工辅助识别等手段相结合来完成邮政编码的阅读。,4.2.2,了解信息智能处理的方式及基本应用,模式识别,任务二：扫描仪输入文字,OCR,字符识别的操作步骤：,1.,将需要识别的内容扫描成图片,2.,将扫描好的图片进行版面分析,3.,分析完后进行文字识别,4.,识别完成后导出,语音识别（如：,Office,语音识别工具、,IBMVoice,）,工作原理：首先在计算机中存放所有字词的读音，建立一个样本数据库，然后通过话筒将用户说话的声音输入计算机；计算机将输入的声音和数据库中的所有声音样本逐一进行对照，找出最接近的声音样本，最终确定输入的声音是哪些字或词。,4.2.2,了解信息智能处理的方式及基本应用,模式识别,任务三：在,Word,中演示语音输入文字操作,自然语言理解,是指研究能实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。理解过程分为三个层次：,词法分析、句法分析、语义分析。,全文信息检索系统,就是前面学习的百度、,google,一类的全文搜索引擎里面的一个,“,机器人,”,程序，不停的从一个网站到另一个网站，自动识别各网页内容，并根据内容自动建立索引数据库，供我们查找信息，这一过程就是自然语言处理技术的应用。,4.2.2,了解信息智能处理的方式及基本应用,自然语言理解,/,机器翻译,4.2.2,了解信息智能处理的方式及基本应用,自然语言理解,/,机器翻译,任务五：双向翻译,对照应用,Word,、金山快译、金山词霸、问道、谷歌语言工具其中两种翻译的准确度,推荐,在,word,中翻译,：如,再别康桥,轻轻的我走了，,正如我轻轻的来；,我轻轻的招手，,作别西天的云彩。,Gently I went,as I gently to;I gently waving,rosy clouds.,Gently I went,as I gently to;I gently waving,rosy clouds.,轻轻地我走了，,正如我轻轻地到；,我轻轻地招手，,作别西天的云彩。,计算机博弈,如：国际象棋、中国象棋、围棋、五子棋、跳棋,智能代理技术,如：,Office,助手、瑞星杀毒中的狮子,智能家电电器、,车辆导航系统、,智能游戏程序、,智能手术刀,人工智能的其他应用领域：,4.2.2,了解信息智能处理的方式及基本应用,课堂小结,手写输入和语音输入令汉字输入不再困难。,计算机辅助翻译把翻译过程中机械、重复、琐碎的工作交给计算机来完成。这样，翻译者只需将精力集中在创造性的思考上，有利于工作效率的提高。,在现实生活中可以实现的人工智能技术是有限的，并不象我们在电影中看到的那样无所不能，如果要实现自己心目中的智能世界，需要付出更多的学习与研究。,课堂小测,1.,王老师在教学与生活中经常使用电脑。请判断他利用的技术中哪些不属于人工智能技术应用范畴？（）,A.,使用扫描仪和,OCR,软件把教材上印刷文字变成电脑文件。,B.,上,QQ,与李老师对手下五子棋。,C.,经常上网与计算机下中国象棋。,D.,利用金山译霸翻译英文科技资料。,2.,下列不属于信息的智能化加工的有（）,A.,手写板输入,B.,机器翻译,C.,语音录入,D.,键盘输入,3.,机器人听到音乐后就开始跳舞，这种技术属于（）,A.,多媒体技术。,B.,人工智能中的自然语言理解。,C.,人工智能中的模式识别技术。,D.,机器翻译。,B,D,C,