工智能及專家系統(tǒng)(敖志剛)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)課件

工智能及專家系統(tǒng)(敖志剛)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)（PPT）服從真理，就能征服一切事物工智能及專家系統(tǒng)(敖志剛)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)（PPT）工智能及專家系統(tǒng)(敖志剛)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)（PPT）服從真理，就能征服一切事物第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)數(shù)志剛編制第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)數(shù)志剛編制一、前言隨著社會的發(fā)展，人們越來越關(guān)注學(xué)校教育質(zhì)量的發(fā)展。在當前農(nóng)村教育中，由于生源越來越少，因此，在農(nóng)村教育中開展小班化教學(xué)模式是符合農(nóng)村教育情況的必然選擇。小班化教學(xué)是教育改革施行的發(fā)展趨勢[1]，在當前教學(xué)發(fā)展過程中已經(jīng)成為了課堂教學(xué)的主要形式之一。體育教學(xué)是初中教育的重要組成部分，是提高學(xué)生身體素質(zhì)的重要途徑。在當前農(nóng)村中學(xué)體育教學(xué)過程中開展小班化教學(xué)，無論是促進課堂教學(xué)有效有序發(fā)展，還是對于學(xué)生能力水平的提高都具有重要作用。因此，體育小班化教學(xué)已經(jīng)成為了當前體育老師研究的重要課題之一[2]。在中學(xué)體育教學(xué)中開展小班化教學(xué)，有利于拓展教學(xué)空間，能夠在很大程度上讓學(xué)生充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢展示自己，同時也有利于增強師生間的互動，使得教學(xué)達到良好的效果。二、小班化教學(xué)課堂組織形式的特點在農(nóng)村中學(xué)體育教學(xué)過程中開展小班化教學(xué)，要想使教學(xué)收到良好的教學(xué)效果，首先就應(yīng)該了解小班化教學(xué)的課堂組織形式的特點，從而知己知彼，才能百戰(zhàn)不殆。本文主要將其歸納為以下幾點。1.小班化教學(xué)組織形式具有平等性所謂平等性，主要是針對師生關(guān)系而言的。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，老師一直是課堂教學(xué)的中心，在教學(xué)活動中扮演著嚴肅的師長角色，師生關(guān)系是涇渭分明。但是在小班化教學(xué)過程中，老師和學(xué)生是平等的，與其說二者是師生關(guān)系，不如說是朋友和伙伴關(guān)系，他們在教學(xué)活動中不再是管理和被管理的關(guān)系，而是一起探究，一起學(xué)習(xí)的朋友關(guān)系。2.小班化教學(xué)注重學(xué)生的個性發(fā)展小班化教學(xué)和傳統(tǒng)的大班教學(xué)模式不同，它在教學(xué)考核方面，不單純依靠考試成績來評價定位一名學(xué)生的能力，而是根據(jù)學(xué)生的實際情況設(shè)置不同層次的作業(yè)，尊重學(xué)生的個性，關(guān)注每一位學(xué)生每一階段的發(fā)展，從而在小班化教學(xué)過程中實現(xiàn)因材施教，促進教學(xué)的發(fā)展。3.小班化教學(xué)注重學(xué)生合作能力的培養(yǎng)小班化教學(xué)不僅注重學(xué)生的個性化發(fā)展，同時也在教學(xué)過程中關(guān)注學(xué)生合作意識的培養(yǎng)和合作能力的提高。小班化教學(xué)由于班級規(guī)模較小，更有利于開展有效的分組合作學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生通過一起完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從而收獲知識。這樣的過程有利于學(xué)生積極參與到課堂學(xué)習(xí)過程中，充分發(fā)揮學(xué)生課堂主體的作用，同時小組合作學(xué)習(xí)有利于增強學(xué)生的探究意識，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和提高學(xué)生的合作能力，切實促進學(xué)生的發(fā)展。三、農(nóng)村中學(xué)體育“小班化”教學(xué)組織模式探究小班化教學(xué)模式在農(nóng)村中學(xué)體育教學(xué)中運用的重要作用已是不言而喻，而當前學(xué)校教育的發(fā)展趨勢也是一目了然，因此，如何在農(nóng)村中學(xué)體育教學(xué)中有效開展小班化教學(xué)模式，充分發(fā)揮其優(yōu)勢推動體育教學(xué)的有效發(fā)展，成為了當前體育老師普遍關(guān)注的問題。本文將對其教學(xué)組織模式提出以下幾個方面的建議，以供參考。1.施行分層教學(xué)，促進學(xué)生的發(fā)展在傳統(tǒng)的大班體育教學(xué)過程中，老師一般都是采取統(tǒng)一教學(xué)的方式，忽略了每一個學(xué)生不同的體育知識情況和能力水平的高低，從而使得體育課堂教學(xué)不能很好地滿足不同層次學(xué)生的發(fā)展，導(dǎo)致教學(xué)效果難以實現(xiàn)。因此，在小班化中學(xué)體育教學(xué)過程中，由于小班化課堂規(guī)模較小，就可以結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容特點和學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，實施分層教學(xué)，這樣有利于在課堂教學(xué)中實現(xiàn)因材施教，促進每位學(xué)生的發(fā)展。實施分層教學(xué)，首先老師要對學(xué)生進行合理科學(xué)的分層。老師可以根據(jù)學(xué)生對于體育的學(xué)習(xí)興趣，體育特長和愛好，體育相關(guān)技能的能力等將學(xué)生分為能力較好，一般和基礎(chǔ)較差三個層次，然后對每一層次的學(xué)生進行分層教學(xué)。比如，對于能力較好的學(xué)生，老師在體育教學(xué)過程中主要采取“放”的教學(xué)方式，在教學(xué)過程中多提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機會，如搜集一些較為前沿的體育知識和技能學(xué)習(xí)的相關(guān)資料，讓學(xué)生自主探究，從而增強他們的學(xué)習(xí)能力;對于能力一般和較差的學(xué)生，教學(xué)方法主要以鼓勵為主，在教學(xué)過程中多采取措施鼓勵學(xué)生積極參與體育課堂教學(xué)活動，激發(fā)和培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣，同時在平時課堂評價中，要以肯定和鼓勵為主，盡量減少批評和打擊，從而讓學(xué)生建立體育學(xué)習(xí)的信心。在課堂活動和實踐設(shè)計的過程中，老師也要注意不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，設(shè)計難易程度具有梯度性的活動，如可以設(shè)置一些全部同學(xué)都必須完成的活動，一些活動學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣愛好自由選擇等，從而滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，使得每一位學(xué)生在課堂教學(xué)中都有不同程度的發(fā)展，切實提高學(xué)生的體育技能和水平。2.開展小組合作學(xué)習(xí)模式，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和能力小組合作學(xué)習(xí)模式在實際課堂教學(xué)中的運用，對于教學(xué)有效性的發(fā)展具有重要意義。小班化教學(xué)中運用小組合作學(xué)習(xí)模式具有得天獨厚的條件。因此，在農(nóng)村中學(xué)體育小班化教學(xué)過程中，老師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點，適當?shù)剡x擇以小組合作學(xué)習(xí)的模式展開教學(xué)，這樣有利于讓學(xué)生在合作探究過程中自覺掌握知識點，同時也有利于增強學(xué)生的合作意識和能力。比如，在學(xué)習(xí)齊步走這一知識點時，老師可以采取分組合作學(xué)習(xí)的模式展開教學(xué)。先讓學(xué)生自由組合將學(xué)生分成若干小組，排隊站好。然后老師向?qū)W生講解一些有關(guān)齊步走的知識要點。然后再讓每一小組中選出一位組長念口號，讓每個小組分縱隊和橫隊進行自由練習(xí)。一段時間后，老師考核，看看哪組同學(xué)走得最好。在這過程中，老師要強調(diào)每一個小組在練習(xí)過程中不能因為某一位同學(xué)做得不好就隨意拋棄或放棄他，而應(yīng)該共同幫助該位同學(xué)克服困難，糾正動作，從而促進共同進步。這樣合作學(xué)習(xí)模式的開展，有利于活躍課堂氛圍，能夠很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使每一位學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)中來，充分發(fā)揮學(xué)生課堂主體的作用，增強教學(xué)效果，同時又能讓學(xué)生意識到小組中的每一位成員都是小組成績的決定因素，個人利益必須服從集體利益，從而增強學(xué)生的團隊意識，促進學(xué)生合作探究能力的提高。3.開展多樣化的評價方式，完善評價機制課堂評價是課堂教學(xué)的重要組成部分，對于促進教學(xué)有效性的實現(xiàn)和學(xué)生水平的發(fā)展具有重要意義。在農(nóng)村中學(xué)體育開展小班化教學(xué)過程中，老師也要注意采取措施，將原來傳統(tǒng)的單一的評價方式向多元化的評價方式轉(zhuǎn)變，不斷在課堂教學(xué)中完善評價方式，建立科學(xué)合理的評價機制，對學(xué)生的表現(xiàn)做出合理全面的評價，促進學(xué)生發(fā)展。比如老師可以采用檔案袋評價方式，也就是對每個學(xué)生都建立一個檔案袋，詳細記錄在每一次體育教學(xué)活動中各方面的表現(xiàn)以及每一個階段學(xué)生的發(fā)展，從而依此對學(xué)生做出綜合評價。此外，老師也可以結(jié)合學(xué)生互評，學(xué)生自評等不同評價方式，對學(xué)生做出科學(xué)合理的評價，從而切實促進學(xué)生各方面能力的提高。四、結(jié)語總之，在農(nóng)村中學(xué)體育教學(xué)中開展小班化教學(xué)具有重要意義，不僅為課堂帶來了新的活力，而且對于促進學(xué)生體育水平的提高具有至關(guān)重要的作用。但是要在實際教學(xué)過程中，實現(xiàn)該教學(xué)模式的有效運用，并不是一件簡單的事情。它需要老師付出更多的精力和時間，不斷創(chuàng)新和探索，從而找到切實可行的方式，促進中學(xué)體育教學(xué)的發(fā)展。英語課程教學(xué)強調(diào)情境是教學(xué)重要組成部分，也是活化教學(xué)資源和教學(xué)氛圍的有效推手。圍繞和諧情境創(chuàng)設(shè)，注重突出平等、自由、寬松，利于學(xué)生在接近真實的語言學(xué)習(xí)環(huán)境中激活認知感悟，增強認知體驗。英語和諧情境創(chuàng)設(shè)，能使得學(xué)生對英語產(chǎn)生一定的趨同認知感和新鮮感，增強他們學(xué)習(xí)的自覺主動性，利于提高課程教學(xué)的有效性和實效性。1.創(chuàng)設(shè)平等學(xué)習(xí)情境，激活學(xué)生個體積極情感英語課程標準要求教師創(chuàng)設(shè)民主、平等的教學(xué)環(huán)境氛圍，以此來激活學(xué)生認知潛能動力。平等學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)，利于學(xué)生在感受到生本主義人文化的關(guān)懷中更好主動融入課堂，激活學(xué)習(xí)的積極情感，增強后勁動力。創(chuàng)設(shè)平等學(xué)習(xí)情境，能使得學(xué)生在感受到教師一視同仁的關(guān)懷中帶著好奇和新鮮感主動融入課堂。在創(chuàng)設(shè)過程中，還學(xué)生自主表達的話語權(quán)，鼓勵他們在教師的指導(dǎo)下主動嘗試運用多樣化的語言予以表達，強化理解感知；突出學(xué)生的主觀能動性，為他們創(chuàng)設(shè)與文本相似的情境，鼓勵他們在自編自演、自我創(chuàng)設(shè)過程中積極表達自身的認知思維情感；營造相互尊重和信任的學(xué)習(xí)環(huán)境氛圍，讓不同類型和不同層次的學(xué)生都能夠在屬于自己的學(xué)習(xí)環(huán)境中積極參與課堂教學(xué)，增強他們的認知體驗。學(xué)生在平等學(xué)習(xí)環(huán)境中能有效根據(jù)各自的學(xué)習(xí)問題和發(fā)展差異，自覺調(diào)整學(xué)習(xí)思維方法。通過平等學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)活化課堂教學(xué)氛圍，利于學(xué)生形成更為積極向上的動力。例如，在譯林版八年級上冊《Unit1Friends》的“ReadingBestfriends”教學(xué)設(shè)計中，教師不妨播放《Auldlangsyne》（友誼天長地久），讓學(xué)生在熟悉的“Shouldauldacquaintancebeforgot，andneverbroughttomind？...”的音樂旋律中，感受友誼的美好。在此基礎(chǔ)上，可建議學(xué)生圍繞“Whodoyoulikebesttoplaywith？”幫助他們打開表達的思維，激活他們踴躍發(fā)言的激情。學(xué)生通過在這樣的環(huán)境中自主體驗，能更好了解“Thecharactersaboutgoodfriend”表達主題，能使得學(xué)生加深理解感知。2.創(chuàng)設(shè)自由互動情境，深化學(xué)生互動探究體驗學(xué)生喜歡在自由互動的環(huán)境中學(xué)習(xí)英語，喜歡在富有情趣的動態(tài)過程中理解和使用英語。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自由互動的情境，能使得他們的理解探究體驗更加深刻，更利于識記運用。在創(chuàng)設(shè)有互動的情境中，可根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容要求，按照“目標明確、任務(wù)具體”的要求，設(shè)計多樣化的思考探究題目。在創(chuàng)設(shè)過程中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自由表達的情境，允許學(xué)生帶著疑問和質(zhì)詢主動與其他學(xué)生交流，幫助他們深化感知；設(shè)計具有多元化的學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)他們在具有豐富性和發(fā)展性的問題指導(dǎo)下主動融入交流，給他們更為自由的表達認知空間；教師多走下講臺融入學(xué)生的互動表達，參與他們的討論，并以商量的語言和學(xué)生交流，了解他們學(xué)習(xí)問題。自由互動情境創(chuàng)設(shè)，能使得學(xué)生在動態(tài)化的交流和多樣化的思考中激活自身思維感知，主動帶著問題參與思考，在思考中掌握語言運用規(guī)則方法。例如，在八年級下冊《Unit6Sunshineforall》的“ReadingATheSpecialOlympicsWorldGames”教學(xué)中，可要求學(xué)生思考：WhodoyouinterviewintheSpecialOlympicsWorldGames？讓學(xué)生能夠帶著問題主動閱讀。在學(xué)生整體閱讀感知的基礎(chǔ)上，可建議他們運用同伴交流、小組討論、角色對話等形式，就“WhatshouldwelearnfromtheSpecialOlympicsWorldGames？”進行互動，強化對文章表達主題的整體理解感知。在此基礎(chǔ)上，教師可參與學(xué)生的討論互動，對他們的疑難予以點撥指導(dǎo)，幫助他們總結(jié)學(xué)習(xí)過程和方法。3.創(chuàng)設(shè)寬松展示情境，增強學(xué)生內(nèi)生自信動力學(xué)生在受到肯定和認可中定會釋放無窮的學(xué)習(xí)活力和動力。營造寬松展示的情境氛圍，讓他們在接受表揚的過程中盡量展示自己的獨特才華，更能夠增強他們學(xué)習(xí)自我效能感，提高英語學(xué)習(xí)的自信心。創(chuàng)設(shè)寬松展示情境，應(yīng)在了解學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和學(xué)習(xí)性格特征基礎(chǔ)上，多做學(xué)生的觀眾，多退后一步，站在他們身后予以指導(dǎo)，幫助他們盡情展示的光彩?？沙浞诌\用課堂教學(xué)各個環(huán)節(jié)，像設(shè)計課前五分鐘報告，讓每一位學(xué)生都有機會登臺演講，展示自己的預(yù)習(xí)理解；多給他們搭建可交流展示的平臺，運用成果展示形式，借助班級的學(xué)習(xí)園地、優(yōu)秀習(xí)作成果展、課文劇表演等載體來引導(dǎo)學(xué)生主動調(diào)整自己的認知感悟，豐富學(xué)習(xí)思維方法。由此可見，圍繞英語和諧教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)優(yōu)化教學(xué)過程，能使得學(xué)生在富有趣味的學(xué)習(xí)環(huán)境中主動融入學(xué)習(xí)探究過程，激活自身的潛能動力。突出情境的和諧，注重活化教學(xué)資源和優(yōu)化互動過程，便于他們在自覺主動發(fā)現(xiàn)和探究問題中提高綜合語言運用能力?！鼋逃?義務(wù)教育英語課程標準[M].北京：人民教育出版社，2007.■第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)數(shù)志剛編制第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)數(shù)志剛編制第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)11.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念與模型11.1.1生物神經(jīng)元11.1.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)11.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和算法11.2.1感知器的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)與算法11.2.2B-P模型11.2,3Hopfield模型11.2,4典型的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型11.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)11.3,1基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識表示與推理11.3,2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷專家系統(tǒng)第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)11.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念與模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN是指由大量神經(jīng)元互連而成的網(wǎng)絡(luò),包括生物NN與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN兩個方面。所謂生物NN是指由中樞神經(jīng)系統(tǒng)(腦和脊髓)及周圍神經(jīng)系統(tǒng)(感覺神經(jīng)、運動神經(jīng)、交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)等)所構(gòu)成的錯綜復(fù)雜的NN,其中最重要的是腦神經(jīng)系統(tǒng)。ANN是指運用大量的簡單處理單元(神經(jīng)元),由人工方式建立起來的,經(jīng)廣泛并行互連所構(gòu)成的人工網(wǎng)絡(luò)。它的組織能夠模擬生物設(shè)計系統(tǒng)的真實世界物體的交互作用,能夠模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。可采用vLs、光器件、分子器件構(gòu)造人工神經(jīng)元第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)11.1.1生物神經(jīng)元來自其他細胞軸突的神經(jīng)末稍神經(jīng)末稍細胞膜軸突細胞核細胞體胞質(zhì)圖11-1生物神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)突觸結(jié)合樹細胞體闕值函數(shù)軸突圖11-2生物神經(jīng)元的等效方框模式第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)神經(jīng)元的一些重要特性①動態(tài)極化:每一神經(jīng)元的信息都是以預(yù)定方向流動的。②時空整合處理功能③神經(jīng)元具有兩種常規(guī)工作狀態(tài):即興奮狀態(tài)與抑制狀態(tài)。④結(jié)構(gòu)的可塑性。⑤脈沖與電位轉(zhuǎn)換:突觸界面具有脈沖/電位信號轉(zhuǎn)換功能。⑥響應(yīng)不應(yīng)期:細胞在相鄰的二次沖動之間對激勵不響應(yīng)、不能傳遞神經(jīng)沖動。第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)11.1.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的發(fā)展歷史(1)1890年,美國生物學(xué)家W.James出版了《生理學(xué)》一書。(2)1943年McCulloch和pitt提出M-P模型。(3)1949年Donalu.Hebb提出突觸聯(lián)系強度可變的假設(shè)。(4)1957年FrankRosenblatt義了一個NN結(jié)構(gòu),稱為感知器(Perceptron)(5)1960年威德羅和霍夫率先把NN用于自動控制研究。(6)70年代,日本Fukusima的Neocognitron;芬蘭Kohonen的自組織NN;StephenGrossberg的共振自適應(yīng)理論ART網(wǎng)絡(luò)等(7)1982年John.Hopfield提出了全連接網(wǎng)絡(luò),離散的NN模型,并證明了網(wǎng)絡(luò)可達到穩(wěn)定的離散和連續(xù)兩種情況3的于算注算研究小組提出了前向反使N的B(9)1987年在美國召開了第一屆世界NN大會1000人參加0088年日本國際貿(mào)易工業(yè)省提出以NN為核心的NN計算機的研究計劃。第11章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)2.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的屬性(1)非線性:人工神經(jīng)元處于激活或抑制兩種狀態(tài),在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為一種非線性(2)非局域性:一個系統(tǒng)的整體行為主要通過單個神經(jīng)元和單元之間的大量連接模擬大腦的非局域性(3)非定常性:NN是在不停地變化以適應(yīng)外界環(huán)境的變化,可以通過樣本提示來模擬環(huán)境變換。(4)非凸性:非凸性是指某個特定