人工智能導(dǎo)論 課件全套 江南 1.人工智能概述-11.8-9 異常處理-綜合實踐

人工智能概述公共基礎(chǔ)課-《人工智能導(dǎo)論》1234引入人工智能定義與發(fā)展5人工智能基本特征人工智能社會價值作業(yè)與任務(wù)人工智能概述引入2人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是目前計算機領(lǐng)域最為熱門的一門新的科學(xué)技術(shù)。人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量。人工智能發(fā)展至今，都在哪些方面對人類生活提供了幫助呢？人工智能在人類生活中的作用3偉大的圖靈和圖靈測試圖靈測試的基本概念是：如果一臺機器能夠通過與人類不可區(qū)分的方式與人進行文字交流，那么它就可以被稱為具有智能。AlphaGo與李世石、柯潔的圍棋對決AlphaGo是一個由DeepMind開發(fā)的人工智能程序，它在圍棋對決中分別戰(zhàn)勝了世界冠軍李世石和柯潔，證明了AI在復(fù)雜策略游戲中超越人類的能力。ChatGPT與OpenAI的成立OpenAI是一個由科技領(lǐng)袖和研究人員創(chuàng)立的組織，旨在確保人工智能的廣泛利益，并開發(fā)了一個名為ChatGPT的先進對話系統(tǒng)。一、人工智能的定義與發(fā)展人工智能的定義5想象一下，你正在與一個無形的助手對話，它能理解你的問題，搜索信息，并給出答案。這就是小愛同學(xué)、小藝智能個人助理的工作。當(dāng)你問小愛同學(xué)：“今天天氣如何？”時，她能夠理解你的問題，訪問互聯(lián)網(wǎng)以獲取當(dāng)前的氣象數(shù)據(jù)，并以人類的語言形式告訴你：“今天是個晴天，最高溫度預(yù)計達(dá)到25度?！边@種交互體驗讓我們直觀地感受到一種智能的存在。那么，什么是人工智能（AI）呢？簡而言之，人工智能是指由人造系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的智能行為。具體而言，一個AI系統(tǒng)具備以下能力：感知環(huán)境（例如，通過語音識別聽到你的問題），理解并處理信息（解析你的問題意圖），做出決策（確定搜索哪種數(shù)據(jù)），以及執(zhí)行有用的任務(wù)（提供天氣預(yù)報）。在這個例子中，智能個人助理展示了人工智能的幾個核心原理：自然語言理解、知識檢索和人機交互。這些技術(shù)的背后是復(fù)雜的算法和大量的數(shù)據(jù)處理，它們使得機器能夠模仿人類智能的某些方面。人工智能的定義6人工智能（ArtificialIntelligence，簡稱AI）是研究開發(fā)能夠模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，是指通過計算機技術(shù)和算法模擬人類智能的一種技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。隨著計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)處理能力的不斷提升，人工智能的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，如智能家居、智能醫(yī)療、智能交通等。智能家居智能醫(yī)療智能交通人工智能的發(fā)展7195019601970198019902000201020202030圖靈測試達(dá)特茅斯會議感知機專家系統(tǒng)誕生傳感器機器人誕生專家系統(tǒng)興起B(yǎng)P算法誕生機器翻譯的失敗感知器存在局限深藍(lán)戰(zhàn)勝國際象棋冠軍專家系統(tǒng)存在局限計算能力不足深度學(xué)習(xí)正式提出AlphaGo擊敗圍棋冠軍第一次浪潮第三次浪潮第二次浪潮符號主義信息系統(tǒng)控制主義專家系統(tǒng)連接主義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)二、人工智能的基本特征感知（Perception）9無人駕駛汽車感知系統(tǒng)

利用攝像頭、雷達(dá)等傳感器收集信息，實現(xiàn)車輛在復(fù)雜環(huán)境下的自動導(dǎo)航和避障。醫(yī)療診斷應(yīng)用

分析病人數(shù)據(jù)，提供診斷建議，輔助醫(yī)生做出更準(zhǔn)確的決策。智能家居系統(tǒng)

根據(jù)用戶習(xí)慣和天氣變化自動調(diào)整居家設(shè)備的設(shè)定，節(jié)省能源消耗并提供更舒適的居住環(huán)境。人工智能的感知力是指人工智能系統(tǒng)能夠通過傳感器等設(shè)備感知周圍環(huán)境和物體，如圖像、聲音、溫度等推理（Reasoning）10推理性指的是人工智能系統(tǒng)能夠根據(jù)已有的知識和信息，通過邏輯推理和推斷，得出新的結(jié)論和信息的能力。

阿里小蜜

可以通過文字和語音與用戶進行交互，回答用戶的問題、提供產(chǎn)品和服務(wù)的相關(guān)信息等。

AI在策略游戲中的應(yīng)用

下棋機器人通過深度學(xué)習(xí)優(yōu)化棋藝，超越人類水平。

推理能力在日常生活中的應(yīng)用

從天氣預(yù)報到自動駕駛，AI的推理能力無處不在。

學(xué)習(xí)（Learning）11學(xué)習(xí)能力是人工智能的一個特征之一，人工智能系統(tǒng)可以通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練來提高自己的性能和準(zhǔn)確性，從而逐漸實現(xiàn)自主決策和行動。下棋機器人的棋藝學(xué)習(xí)通過深度學(xué)習(xí)，可以不斷優(yōu)化棋藝，實現(xiàn)自我提升。智能家居系統(tǒng)的自我調(diào)整小米米家根據(jù)用戶習(xí)慣和天氣變化自動調(diào)整智能設(shè)備設(shè)定，展示出AI的學(xué)習(xí)與自適應(yīng)能力。機器人在倉庫中的自主操作自動化倉庫中的機器人獨立完成貨物分類、運輸和存儲任務(wù)，體現(xiàn)了AI的自主性特征。123交互性（Interactivity）12交互性指的是人工智能系統(tǒng)可以與人類進行交互和溝通，從而實現(xiàn)更加智能化和自然化的交互方式。自主性（Autonomy）13自主性指的是人工智能系統(tǒng)可以在沒有人類干預(yù)的情況下，自主地進行決策和行動，從而實現(xiàn)更加自主和智能的行為。自主性在AI中的定義

自主性是指AI系統(tǒng)能夠獨立完成任務(wù)，無需人類干預(yù)。自主性案例分析-自動化倉庫機器人

通過自動化倉庫中的機器人，展示了AI的自主性特征，機器人能獨立完成貨物分類、運輸和存儲任務(wù)。自主性對AI未來發(fā)展的影響

自主性是AI發(fā)展的重要方向，將推動AI在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主決策和執(zhí)行任務(wù)。123三、人工智能的社會背景AI技術(shù)的發(fā)展趨勢15

AI技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用

從醫(yī)療、金融到交通，AI技術(shù)正在改變各行各業(yè)的運作方式。

深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的突破

深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為AI帶來了更高的智能水平和更強的學(xué)習(xí)能力。

AI倫理和隱私保護的挑戰(zhàn)

AI技術(shù)的飛速發(fā)展也帶來了倫理和隱私保護方面的挑戰(zhàn)，需要我們共同面對和解決。

面臨的挑戰(zhàn)和倫理考量16數(shù)據(jù)隱私問題人工智能在處理大量數(shù)據(jù)時，如何保護用戶隱私成為一大挑戰(zhàn)。人工智能失控風(fēng)險當(dāng)AI系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤或被惡意利用時，可能導(dǎo)致無法預(yù)料的后果。人工智能與就業(yè)沖擊AI技術(shù)的發(fā)展可能導(dǎo)致部分崗位被取代，引發(fā)社會就業(yè)結(jié)構(gòu)的變化。123研究方向和職業(yè)機會17探索AI在計算機視覺、自然語言處理等領(lǐng)域的前沿技術(shù)。人工智能研究方向了解AI工程師、數(shù)據(jù)科學(xué)家等職位的需求和發(fā)展前景。職業(yè)機會展望探討AI與其他領(lǐng)域的結(jié)合，如醫(yī)療、金融等，拓展職業(yè)選擇?？鐚W(xué)科合作機會作業(yè)和任務(wù)181.人工智能(AI)是什么？請簡述其定義和發(fā)展歷程。2.請簡述金融業(yè)的發(fā)展對人工智能的應(yīng)用產(chǎn)生了什么影響？謝謝大家書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟人工智能技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)課-《人工智能》1234人工智能常用的技術(shù)平臺及工具人工智能的廣泛應(yīng)用人工智能的核心算法作業(yè)及任務(wù)人工智能機器學(xué)習(xí)平臺22TensorFlow平臺介紹TensorFlow是一個開源機器學(xué)習(xí)框架，支持多種算法和模型。Keras框架特點Keras是一個簡單易用的深度學(xué)習(xí)框架，適用于初學(xué)者和專業(yè)人士。PyTorch框架優(yōu)勢PyTorch是一個靈活高效的深度學(xué)習(xí)開發(fā)平臺，支持動態(tài)圖和靜態(tài)圖模式。123自然語言處理平臺23常見的NLP應(yīng)用包括機器翻譯、情感分析、文本分類、語音識別、問答系統(tǒng)等。NLTK（NaturalLanguageToolkit），這是由賓夕法尼亞大學(xué)開發(fā)的自然語言處理工具包。該工具包為研究人員和學(xué)生提供了易于使用的工具，以進行各種自然語言處理任務(wù)，如語義分析、詞性標(biāo)注等。計算機視覺平臺24OpenCV開源計算機視覺庫

OpenCV是一個提供圖像處理和計算機視覺算法的開源庫，支持多種語言。計算機視覺平臺功能介紹

Rekognition與CloudVision是不同的計算機視覺平臺，均提供圖像分析、視頻分析、人臉?biāo)阉鞯裙δ埽С諥PI和SDK進行開發(fā)和集成，方便用戶進行應(yīng)用開發(fā)。計算機視覺在各行業(yè)的應(yīng)用

計算機視覺技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)、安防等領(lǐng)域，為各行業(yè)提供智能化解決方案。123RekognitionRekognition的基本功能

Rekognition是亞馬遜提供的一種圖像和視頻分析服務(wù)，具有強大的圖像識別能力。Rekognition的應(yīng)用領(lǐng)域

Rekognition廣泛應(yīng)用于安全監(jiān)控、社交媒體分析、廣告投放等多個領(lǐng)域。Rekognition的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

Rekognition的優(yōu)勢在于其高精度的圖像識別能力，但同時也面臨著數(shù)據(jù)隱私等挑戰(zhàn)。CloudVision

概述

CloudVision是Google提供的圖像分析服務(wù)，支持API和SDK開發(fā)集成。

功能特點

CloudVision提供圖像分析、視頻分析、人臉?biāo)阉?、人員跟蹤等功能。

應(yīng)用場景

CloudVision廣泛應(yīng)用于安全監(jiān)控、廣告投放、社交媒體等領(lǐng)域。

OpenCVOpenCV的發(fā)展歷程從2006年至今，OpenCV經(jīng)歷了多個版本的迭代更新，不斷優(yōu)化和完善。OpenCV的主要功能OpenCV提供了豐富的圖像處理、計算機視覺和機器學(xué)習(xí)算法，如圖像濾波、邊緣檢測等。OpenCV在人工智能中的應(yīng)用OpenCV作為開源計算機視覺庫，廣泛應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域的圖像處理和特征提取任務(wù)。123區(qū)塊鏈平臺28區(qū)塊鏈平臺概述區(qū)塊鏈平臺是一種去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過將數(shù)據(jù)存儲在多個節(jié)點上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的去中心化和共享。Ethereum智能合約平臺Ethereum是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約平臺，支持自定義的智能合約和去中心化應(yīng)用程序（DApps）的開發(fā)。華為云區(qū)塊鏈解決方案華為云提供了全面的云計算基礎(chǔ)設(shè)施和解決方案，包括區(qū)塊鏈服務(wù)，幫助用戶實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式。云計算平臺29云計算平臺概述

提供了豐富的工具和服務(wù)，使得開發(fā)人員能夠更輕松地構(gòu)建、訓(xùn)練和部署人工智能模型。主要云計算平臺對比

對比AWS、Azure、華為、騰訊、百度等主流云計算平臺的特點和優(yōu)勢。華為云服務(wù)解決方案

詳細(xì)介紹華為云計算服務(wù)提供的解決方案和服務(wù)，以及其在各行業(yè)的應(yīng)用。人工智能開發(fā)工具30JupyterNotebook特點JupyterNotebook具有分享和協(xié)作功能，方便用戶進行數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)等任務(wù)。簡介JupyterNotebook是一個基于Web的交互式計算環(huán)境，支持多種編程語言。在人工智能中的應(yīng)用JupyterNotebook在數(shù)據(jù)科學(xué)和機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，幫助用戶進行數(shù)據(jù)分析、可視化等工作。123人工智能開發(fā)工具31Anaconda簡介Anaconda是一個開源的Python發(fā)行版，用于科學(xué)計算和數(shù)據(jù)科學(xué)。特點Anaconda包含了許多常用的科學(xué)計算和數(shù)據(jù)分析庫，如NumPy、Pandas等，并預(yù)先編譯好，方便用戶使用。應(yīng)用場景Anaconda適用于各種操作系統(tǒng)，提供了跨平臺的開發(fā)環(huán)境，廣泛應(yīng)用于人工智能開發(fā)中。人工智能開發(fā)工具32GitGit的分布式版本控制

Git是一個分布式版本控制系統(tǒng)，可以用于管理代碼和協(xié)作開發(fā)。Git的強大分支管理功能

Git支持強大的分支管理功能，可以輕松地創(chuàng)建、合并、刪除分支，方便多人協(xié)作開發(fā)。Git在軟件開發(fā)中的應(yīng)用

Git在軟件開發(fā)和協(xié)作中得到了廣泛的應(yīng)用，它可以幫助開發(fā)者管理代碼的版本、協(xié)作開發(fā)、解決代碼沖突等問題，提高開發(fā)效率和代碼質(zhì)量。人工智能開發(fā)工具33Pycharm基本介紹

PyCharm是一款基于Python的集成開發(fā)環(huán)境，提供強大的代碼編輯和調(diào)試功能。特點與優(yōu)勢

PyCharm具有代碼補全、語法高亮、斷點調(diào)試等強大功能，提高Python開發(fā)效率。應(yīng)用

PyCharm適用于圖像處理和分析等人工智能相關(guān)工作，幫助開發(fā)者輕松進行AI開發(fā)。人工智能開發(fā)工具34VisualStudioCode

簡介

VisualStudioCode是一款由微軟開發(fā)的免費、開源的輕量級代碼編輯器。

特點

VisualStudioCode具有跨平臺支持、豐富的語言支持、內(nèi)置調(diào)試器和強大的擴展性等特點。

應(yīng)用

使用VisualStudioCode可以方便地進行圖像處理和分析等人工智能相關(guān)工作，提高開發(fā)效率和代碼質(zhì)量。

人工智能開發(fā)工具35SublimeText簡介SublimeText是一款輕量級的代碼編輯器，具有快速、高效的特點。特點SublimeText支持多種編程語言和平臺，并提供了豐富的功能和擴展性應(yīng)用場景SublimeText適用于各種編程語言和開發(fā)場景，為開發(fā)者提供了高效、便捷的開發(fā)環(huán)境。123人工智能開發(fā)工具36ApacheSpark簡介SublimeText是一款輕量級的代碼編輯器，具有快速、高效的特點。特點SublimeText支持多種編程語言和平臺，并提供了豐富的功能和擴展性應(yīng)用場景SublimeText適用于各種編程語言和開發(fā)場景，為開發(fā)者提供了高效、便捷的開發(fā)環(huán)境。123人工智能開發(fā)工具37PowerBIPowerBI的功能介紹

PowerBI是一款由Microsoft開發(fā)的數(shù)據(jù)可視化工具，可用于數(shù)據(jù)分析和可視化。PowerBI的應(yīng)用場景

PowerBI適用于個人報表和可視化工具，也可用作組項目、部門或整個企業(yè)背后的分析和決策引擎。PowerBI的優(yōu)勢特點

PowerBI簡單且快速，能夠從Excel電子表格或本地數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建快速見解，進行豐富的建模和實時分析，及自定義開發(fā)。人工智能開發(fā)工具38Tableau簡介

Tableau是一款強大的數(shù)據(jù)可視化工具，用于數(shù)據(jù)分析和展示。功能特點

Tableau支持多種數(shù)據(jù)源連接，提供豐富的圖表類型和交互功能，幫助用戶輕松創(chuàng)建直觀的可視化報表。應(yīng)用場景

Tableau廣泛應(yīng)用于商業(yè)智能、市場調(diào)研、財務(wù)分析等領(lǐng)域，幫助企業(yè)快速發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的價值和洞察。123人工智能技術(shù)與應(yīng)用39醫(yī)療領(lǐng)域醫(yī)療領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用

介紹人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用，如輔助診斷、藥物研發(fā)等。人工智能助力疾病預(yù)防

探討人工智能在疾病預(yù)防方面的應(yīng)用，如基因檢測、健康監(jiān)測等。人工智能改善醫(yī)療服務(wù)

分析人工智能如何提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，如智能問診、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。人工智能技術(shù)與應(yīng)用40金融領(lǐng)域利用人工智能技術(shù)，提升金融風(fēng)險識別和預(yù)警能力。金融風(fēng)控的智能升級通過機器學(xué)習(xí)算法，為投資者提供個性化的投資建議。智能投資顧問的應(yīng)用運用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，有效識別和防范金融欺詐行為。金融反欺詐的新模式人工智能技術(shù)與應(yīng)用41教育領(lǐng)域教育領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用

介紹人工智能在教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，如智能教學(xué)助手、個性化學(xué)習(xí)等。智能教學(xué)助手的應(yīng)用案例

探討智能教學(xué)助手在教育中的應(yīng)用案例，如語音識別、自動批改作業(yè)等。個性化學(xué)習(xí)的實踐效果

分析個性化學(xué)習(xí)在教育中的實踐效果，如提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和成績等。123人工智能技術(shù)與應(yīng)用42

工業(yè)領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用

介紹人工智能在工業(yè)生產(chǎn)、質(zhì)量控制、設(shè)備維護等方面的應(yīng)用案例。

人工智能提升工業(yè)效率

探討人工智能如何通過自動化和智能化技術(shù)提高工業(yè)生產(chǎn)效率和降低成本。

工業(yè)領(lǐng)域中的人工智能挑戰(zhàn)

分析人工智能在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中可能面臨的技術(shù)、安全和倫理等挑戰(zhàn)，并提出解決方案。

工業(yè)領(lǐng)域人工智能技術(shù)與應(yīng)用43旅游推薦系統(tǒng)利用人工智能技術(shù)，為游客提供個性化的旅游路線和景點推薦。智能導(dǎo)游機器人結(jié)合語音識別和自然語言處理技術(shù)，為游客提供實時的導(dǎo)游服務(wù)。旅游安全預(yù)警系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)技術(shù)，實時分析旅游安全風(fēng)險，為游客提供安全保障。123旅游領(lǐng)域人工智能技術(shù)與應(yīng)用44電商領(lǐng)域智能推薦系統(tǒng)在電商中的應(yīng)用

探討智能推薦系統(tǒng)如何根據(jù)用戶行為和偏好，提供個性化的商品推薦。人工智能在電商客戶服務(wù)中的角色

分析人工智能技術(shù)如聊天機器人在電商客戶服務(wù)中的應(yīng)用，提升用戶體驗。機器學(xué)習(xí)算法45

監(jiān)督學(xué)習(xí)算法概述

監(jiān)督學(xué)習(xí)算法是人工智能中的一種主要方法，通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)和標(biāo)簽的對應(yīng)關(guān)系，使模型能夠?qū)π碌妮斎胱龀鰷?zhǔn)確的預(yù)測。

常見的監(jiān)督學(xué)習(xí)算法

常見的監(jiān)督學(xué)習(xí)算法包括線性回歸、邏輯回歸、決策樹、隨機森林等，每種算法都有其特定的適用場景和優(yōu)勢。

監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用

監(jiān)督學(xué)習(xí)算法廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如金融風(fēng)險預(yù)測、醫(yī)療診斷、圖像識別等，其準(zhǔn)確性和可靠性得到了廣泛的認(rèn)可。

監(jiān)督學(xué)習(xí)算法機器學(xué)習(xí)算法46無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法聚類算法聚類算法是一種無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，通過將相似的數(shù)據(jù)點分組在一起，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的自動分類。主成分分析主成分分析是一種無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，通過降維和提取主要特征，實現(xiàn)對高維數(shù)據(jù)的理解和處理。自組織映射網(wǎng)絡(luò)自組織映射網(wǎng)絡(luò)是一種無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對復(fù)雜非線性關(guān)系的學(xué)習(xí)和表示。機器學(xué)習(xí)算法47強化學(xué)習(xí)算法強化學(xué)習(xí)的基本概念強化學(xué)習(xí)是一種通過試錯和獎懲機制，使智能系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)和優(yōu)化的方法。強化學(xué)習(xí)的應(yīng)用領(lǐng)域強化學(xué)習(xí)廣泛應(yīng)用于游戲、機器人控制、自動駕駛等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。強化學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)與未來強化學(xué)習(xí)面臨的挑戰(zhàn)包括算法復(fù)雜性、穩(wěn)定性問題等，但其在人工智能領(lǐng)域的未來發(fā)展?jié)摿薮?。深度學(xué)習(xí)算法48深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由輸入層、隱藏層和輸出層組成，每一層都包含多個神經(jīng)元，通過權(quán)重和偏置進行信息傳遞和處理。激活函數(shù)的作用

激活函數(shù)用于引入非線性因素，使深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠擬合復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型，如Sigmoid、ReLU等常見激活函數(shù)。反向傳播算法的應(yīng)用

反向傳播算法是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的核心，通過計算誤差并反向傳遞更新權(quán)重，使網(wǎng)絡(luò)逐漸學(xué)習(xí)到輸入和輸出之間的映射關(guān)系。深度學(xué)習(xí)算法49卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它的人工神經(jīng)元可以響應(yīng)一部分覆蓋范圍內(nèi)的周圍單元，在圖像和聲音處理領(lǐng)域能達(dá)到最優(yōu)化的結(jié)果。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用于人臉識別、語音識別、自然語言處理等領(lǐng)域，其強大的模式識別能力為各行各業(yè)提供了巨大的便利。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)與前景

盡管卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在許多領(lǐng)域取得了顯著的成果，但仍面臨著模型解釋性差、訓(xùn)練成本高等問題，但其在人工智能領(lǐng)域的前景仍然廣闊。

計算機視覺50計算機視覺的定義計算機視覺是讓計算機從圖像中獲取信息的技術(shù)，通過機器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。計算機視覺的應(yīng)用領(lǐng)域計算機視覺廣泛應(yīng)用于缺陷檢測、目標(biāo)識別、圖像分割等領(lǐng)域，提高工作準(zhǔn)確性。人臉識別在支付領(lǐng)域的應(yīng)用支付寶刷臉支付利用計算機視覺中的人臉識別技術(shù)，實現(xiàn)快速便捷的支付方式。123特征提取方法51SIFT是一種尺度不變特征變換算法，用于圖像中關(guān)鍵點的檢測和描述。SIFT特征提取方法HOG是一種方向梯度直方圖算法，用于圖像中目標(biāo)物體的定位和識別。HOG特征提取方法SURF是一種加速穩(wěn)健特征算法，用于圖像中局部特征的提取和匹配。SURF特征提取方法目標(biāo)檢測算法52基于特征的目標(biāo)檢測

利用Haar特征和級聯(lián)分類器等方法，實現(xiàn)對圖像中特定目標(biāo)的定位和識別。深度學(xué)習(xí)驅(qū)動的目標(biāo)檢測

通過FasterR-CNN、YOLO、SSD等深度學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)對圖像中目標(biāo)的高效檢測。目標(biāo)檢測在實際應(yīng)用中的案例

介紹目標(biāo)檢測技術(shù)在人臉識別、行人檢測等領(lǐng)域的具體應(yīng)用案例。圖像分割技術(shù)53圖像分割技術(shù)概述

圖像分割是將圖像劃分為不同區(qū)域或?qū)ο蟮倪^程，用于提取有用信息?；陂撝档膱D像分割方法

基于閾值的方法通過設(shè)定閾值將圖像分為前景和背景，實現(xiàn)圖像分割。基于邊緣的圖像分割方法

基于邊緣的方法利用邊緣檢測算法識別圖像中的邊緣，從而實現(xiàn)圖像分割。123圖像生成和重建算法54

基于GAN的圖像生成

利用生成對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）技術(shù)，從隨機噪聲中生成逼真的圖像。

基于稀疏編碼的圖像重建

通過分析圖像中的稀疏結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對損壞圖像的有效恢復(fù)。

基于深度學(xué)習(xí)的自編碼器

利用深度學(xué)習(xí)方法構(gòu)建自編碼器模型，實現(xiàn)對輸入圖像的壓縮和重構(gòu)。

自然語言處理算法55詞袋模型算法

詞袋模型是一種將文本看作無序詞集合的簡單表示方法，關(guān)注詞頻而非順序和語法結(jié)構(gòu)。文本到語音技術(shù)

文本到語音技術(shù)是將文本轉(zhuǎn)換為可聽語音的技術(shù)，目標(biāo)是模擬人類語音能力，實現(xiàn)自然流暢的語音輸出。注意力機制算法

注意力機制是一種處理序列數(shù)據(jù)的機制，通過對不同位置信息賦予不同權(quán)重，實現(xiàn)對重要信息的關(guān)注，常用于機器翻譯、文本摘要等任務(wù)。123詞袋模型56詞袋模型的基本概念

詞袋模型是一種將文本看作無序的詞集合，忽略詞序和語法結(jié)構(gòu)的方法。詞袋模型的實現(xiàn)步驟

詞袋模型的實現(xiàn)包括分詞、統(tǒng)計詞頻等步驟，用于提取文本中詞語的出現(xiàn)頻率。詞袋模型的應(yīng)用案例

詞袋模型廣泛應(yīng)用于文本分類、信息檢索等領(lǐng)域，如垃圾郵件過濾、新聞聚類等。文本到語音（TTS）57

文本到語音技術(shù)概述

文本到語音技術(shù)是將書面文本轉(zhuǎn)化為可聽的語音輸出的技術(shù)。

文本到語音算法原理

文本到語音算法通過分析輸入的文本，提取其中的語義和語法信息，然后將這些信息轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的語音信號。

文本到語音應(yīng)用場景

文本到語音技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能導(dǎo)覽系統(tǒng)、語音助手等領(lǐng)域，為用戶提供更加便捷的服務(wù)體驗。

條件隨機場58條件隨機場的定義條件隨機場是一種用于序列標(biāo)注的概率圖模型，通過考慮上下文信息來提高標(biāo)注的準(zhǔn)確性。條件隨機場的應(yīng)用領(lǐng)域在自然語言處理中，條件隨機場常用于命名實體識別、詞性標(biāo)注等任務(wù)，能夠有效地提取文本中的語義信息。條件隨機場的優(yōu)勢與局限性條件隨機場能夠考慮上下文信息，提高標(biāo)注準(zhǔn)確性，但需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和計算資源，對于復(fù)雜任務(wù)可能存在一定局限性。123詞嵌入59詞嵌入算法簡介Word2Vec與GloVeBERT詞嵌入模型詞嵌入算法是一種將詞語映射到低維向量空間的技術(shù)，用于表示詞語的語義信息。Word2Vec和GloVe是兩種常見的詞嵌入算法，它們通過分析大量文本數(shù)據(jù)，將詞語映射到具有相似語義的向量空間中。BERT是一種基于Transformer架構(gòu)的詞嵌入模型，它能夠捕捉詞語之間的復(fù)雜關(guān)系，并在自然語言處理任務(wù)中取得優(yōu)秀的性能。注意力機制60注意力機制的定義

注意力機制是一種用于處理序列數(shù)據(jù)的機制，通過對不同位置的信息賦予不同的權(quán)重，實現(xiàn)對重要信息的關(guān)注。注意力機制在自然語言處理中的應(yīng)用

在自然語言處理中，注意力機制常用于機器翻譯、文本摘要等任務(wù)，通過關(guān)注重要的詞語和句子，提高模型的準(zhǔn)確率和效率。注意力機制的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

注意力機制能夠有效解決長序列數(shù)據(jù)中的依賴問題，但同時也面臨著計算復(fù)雜度高、難以解釋等挑戰(zhàn)，需要進一步的研究和改進。圖書館智慧案例61智慧閱讀系統(tǒng)簡介

介紹中國國家圖書館推出的智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，利用自然語言處理和人工智能技術(shù)為讀者提供服務(wù)。書籍位置查詢功能

通過該系統(tǒng)，讀者可以詢問書籍的位置，系統(tǒng)會自動回答并提供詳細(xì)的導(dǎo)航指引。個性化推薦服務(wù)

該系統(tǒng)可以根據(jù)讀者的興趣愛好和閱讀歷史，推薦相關(guān)的書籍，提供更加個性化的閱讀體驗。謝謝大家書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟人工智能的倫理與未來專業(yè)基礎(chǔ)課-《人工智能導(dǎo)論》1234人工智能的道德困境人工智能的倫理問題5人工智能的倫理發(fā)展人工智能的未來總結(jié)與問題人工智能導(dǎo)論概述65隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。然而，人工智能技術(shù)所帶來的倫理問題也日益凸顯。什么是人工智能的倫理人工智能帶來哪些倫理問題人工智能的未來是什么目錄一、人工智能的道德困境“電車難題”67

假設(shè)一輛有軌電車突發(fā)故障，無法剎車，此時擺在前面的有兩條路，一條按既定軌道行駛會軋死上面的五個人，一條是旁邊的岔道，若司機轉(zhuǎn)向會軋死一個人。二選其一，要么活一個人，要么活五個人。提問：這個司機應(yīng)該怎么做？如果你是司機會如何抉擇？68“電車難題”的引申

同樣是電車無法剎車，按正常軌道會軋死五個人，但這回沒有岔道，而改成了電車上方的天橋上有個胖子，若將他推下去，他的身體可以阻止電車行進。

一個胖子換軌道上的五個人，提問：如果你恰好在天橋上，會把這個胖子推下去嗎？69“電車難題”的第三版本上面的實驗選擇權(quán)不在司機身上，而在“你”手中：同樣的場景，旁邊出現(xiàn)了一個觀者“你”，“你”手上有個拉桿，可選擇直行或變道，這種時候，“你”會選擇救一人還是五人？70“電車難題”的倫理電車難題不管選哪一方都有人反對或支持，比如選擇救五個人，這會兒就有人填充細(xì)節(jié)了，說如果一個人那邊那個是愛因斯坦，五人那邊都是小偷，你選哪一個？這個時候兩邊的“價值”還相等嗎？再比如一個人的是你的親人，五人那邊則是牛頓、愛因斯坦等頂尖科學(xué)家，你怎么選？可能就是哪邊價值大救哪邊，看起來很簡單，但其實這里面太有討論空間了。這道題看起來簡單，實際上根本不簡單。除了倫理觀，還考驗著道德觀和價值觀。一條命和五條命看起來是個不需要考慮的數(shù)學(xué)題，但現(xiàn)在人們的價值觀是，人人平等，生命同價，只要是命那就是一樣的，不應(yīng)該犧牲小部分人去拯救大部分人。71“電車難題”與人工智能假設(shè)：面臨困境的主角不是人類，而是人工智能系統(tǒng)或者智能機器人，那么它們能夠采取和人類一樣的道德判斷和決策嗎？葡萄牙新里斯本大學(xué)的LuisMonizPereia與印度尼西亞印尼大學(xué)的AiSptawijaya在《模擬道德與未來邏輯》一文中深入探討了此類問題，并在通過計算機編程模擬后宣稱：道德觀現(xiàn)在不只是人類哲學(xué)家的高級領(lǐng)域了。目錄二、人工智能的倫理問題人工智能的倫理問題73"智能機器三守則"：1.智能機器必須不危害人類，也不允許它眼看人類受害而袖手旁觀。2.智能機器必須絕對服從人類，除非這種服從有害于人類。3.智能機器必須保護自身不受傷害，除非為了保護人類或者是人類命令它作出犧牲。社會結(jié)構(gòu)正在發(fā)生一種靜悄悄的變化。"人—機器"的社會結(jié)構(gòu)，終將為"人—智能機器—機器"的社會結(jié)構(gòu)所取代。人工智能的倫理問題74一、經(jīng)濟與就業(yè)問題機器人或人工智能對社會經(jīng)濟會產(chǎn)生哪些影響?機器人或智能機器是否會徹底取代工人？政府和社會應(yīng)該做些什么？每個人應(yīng)該如何正視機器人以及各種智能機器給就業(yè)和工作帶來的危機?目前，世界上主要的發(fā)達(dá)國家以及我們國家的政府部門，已經(jīng)紛紛開始研究相關(guān)制度，在鼓勵人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，也要預(yù)防可能由于人工智能技術(shù)造成的失業(yè)等社會問題。人工智能的倫理問題75二、安全與責(zé)任問題智能系統(tǒng)如果操作不當(dāng)就很容易引發(fā)各類問題，影響社會的生產(chǎn)和生活秩序，甚至引發(fā)社會恐慌。例如，美國亞馬遜公司的Alex智能音箱（依賴于云端智能技術(shù)，具有語音識別、聊天對話等功能）曾在深夜發(fā)出怪笑聲，給很多用戶帶來了恐慌。目前以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的多數(shù)人工智能技術(shù)都是基于云端或者互聯(lián)網(wǎng)開放平臺的，互聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)都可能由于本身存在的漏洞而遭受病毒或黑客攻擊，造成巨大的安全隱患。美國、韓國都曾出現(xiàn)過黑客入侵銀行網(wǎng)絡(luò)盜取大量用戶信用卡信息的事件，造成了大量財產(chǎn)損失，類似的情況完全可能發(fā)生在基于網(wǎng)絡(luò)的人工智能系統(tǒng)中。很多智能攝像頭也容易被不法分子控制，用于監(jiān)視、威脅普通人的生活或者用于敲詐勒索。人工智能的倫理問題76三、公平與平等問題

類似外骨骼這種混合智能技術(shù)也可能會導(dǎo)致社會兩極分化，產(chǎn)生“有增強”和“無增強”兩種新類型的人。例如，富人們可能會讓他們的孩子在很小的年紀(jì)就植入腦機接口,使他們在心理和身體上都更具有優(yōu)勢；而沒有植入腦機接口的孩子長大后就可能會落后。這同樣會破壞社會公平，造成公民社會地位不平等。人工智能的其他技術(shù)也可能會引發(fā)同樣的問題。人工智能的倫理問題77四、人類身份認(rèn)同問題首先，在未來社會，腦機接口等混合智能設(shè)備可能會與大腦集成在一起，可穿戴技術(shù)將使意識和智能與機器直接結(jié)合，可穿戴技術(shù)、機器外骨骼技術(shù)則從身體上改變?nèi)说臋C能或體能，由此，人與機器之間的界限將變得模糊。其次，利用腦機接口設(shè)備，人類能夠更快地實現(xiàn)意圖和行動之間的轉(zhuǎn)換。在這種情況下，人們最終可能會做出一些自己都難以接受的事情。在2016年的一項研究中，一個曾用過大腦刺激器來治療抑郁癥長達(dá)7年的病人說，他開始懷疑他與他人互動的方式，例如，一些他現(xiàn)在看來曾經(jīng)說過的很不合適的話，究竟是因為電極刺激的作用，還是因為他自己的抑郁所引發(fā)，抑或是反映了一些關(guān)于他自己的更深層次的東西，這些都不得而知。人工智能倫理問題的分類78強人工智能倫理問題

未來人工智能是否可能產(chǎn)生自我意識，具有像人一樣的自由意志，甚至可能開發(fā)出它自己的與人類意愿相違背的機器智能系統(tǒng)，從目前來看都是未知的。因此，由此類人工智能產(chǎn)生的機器人權(quán)利、對人類生命帶來的威脅等倫理問題是未來可能的、潛在的問題。弱人工智能倫理問題

弱人工智能倫理主要是指現(xiàn)階段所有類型的基于弱人工智能技術(shù)實現(xiàn)的智能軟硬件系統(tǒng)應(yīng)用所引發(fā)的倫理道德。弱人工智能技術(shù)載體可粗略分為軟件、硬件兩大類。軟件是指以軟件形式實現(xiàn)的機器智能系統(tǒng)，如智能醫(yī)療診斷系統(tǒng)、智能身份驗證系統(tǒng)、智能聊天機器人等；硬件是指各種具有弱人工智能技術(shù)內(nèi)核的智能機器，包括智能移動機器人、智能音箱、智能無人系統(tǒng)等。弱人工智能倫理問題791.算法歧視與偏見

算法歧視是指以深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、超級計算機為主要模式的弱人工智能，經(jīng)可能存在偏頗的數(shù)據(jù)質(zhì)量和隱含信息進行的大數(shù)據(jù)訓(xùn)練而導(dǎo)致算法結(jié)果產(chǎn)生違反人類道德規(guī)范的后果。

算法歧視產(chǎn)生的偏見也可能會被嵌人智能系統(tǒng)中，如果該類系統(tǒng)被大面積推廣使用，那么就容易造成社會性問題。2.軟件欺騙

智能手機等智能機器的普及以及搭載的越來越智能化的應(yīng)用軟件使得人們更愿意相信機器，如人們生活中對于智能導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴。在人類社會中，軟件正在變得越來越智能，人們將越來越信任它。與此同時，軟件對人們的危害力也變得更強了。智能軟件僅靠算法或者病毒就可以產(chǎn)生危害，而不一定具備像人一樣的主觀惡意。3.軟件控制

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使人們愿意通過電子商務(wù)等網(wǎng)站購買各種商品和服務(wù)。與此同時，電子商務(wù)公司會利用人工智能技術(shù)搜集用戶信息，以便設(shè)計采取對用戶更有針對性的銷售策略。4.不可理解由于人類無法掌控復(fù)雜的內(nèi)部運算過程，由此產(chǎn)生的結(jié)果可能并不是人類所期望的。因此，基于此類技術(shù)的智能系統(tǒng)對于人類而言，不僅不可理解，更重要的是其在一定程度上不可信、不可靠，人類無法將重要的任務(wù)放心地交給這種智能機器去處理或者由其代為完成。5.隱私權(quán)在智能攝像頭等傳感器、手機應(yīng)用程序以及各種人工物能系統(tǒng)無處不在的世界里，互聯(lián)網(wǎng)公司或不法組織通過各種手段段在收集個人的各種場景下的數(shù)據(jù)，由此，人們更加關(guān)注如何保護個人隱私數(shù)據(jù)免受網(wǎng)絡(luò)安全漏洞以及人工智能技術(shù)的應(yīng)用而引發(fā)的隱私權(quán)問題。80強人工智能倫理問題1.具備自我意識的智能機器的社會地位一旦智能機器尤其是類人的智能機器人產(chǎn)生自我意識，具有了人性特征，人類該如何在倫理上接受它呢？由于混合智能、人機融合、類腦智能等技術(shù)的發(fā)展，未來可能出現(xiàn)電子人、合成人等智能體，我們該如何界定它們的身份是人還是機器？如何確定它們的人格？2.具備自我意識的智能機器的權(quán)利義務(wù)和行為責(zé)任人類是否應(yīng)該比智能機器人擁有更多的權(quán)利？智能機器人是否應(yīng)該比人類承擔(dān)更多的社會勞動和其他責(zé)任？是否應(yīng)該賦予智能機器人法律人格，并賦予其與人類同等的權(quán)利義務(wù)和行為責(zé)任？具有目我意識的機器人受到折磨或虐待怎么辦?3.自我意識的智能機器與人類之間的復(fù)雜關(guān)系具有自我意識的智能機器與生物學(xué)意義上的人類之間的關(guān)系注定會變得復(fù)雜莫測。人類創(chuàng)造人工智能的目的在于讓機器變得更加智能，代替人類完成更多更復(fù)雜甚至更危險的工作，但它們對人類社會傳統(tǒng)的個體、家庭以及社區(qū)、組織、機構(gòu)和企業(yè)之間的關(guān)系的影響將是非常復(fù)雜的。目錄三、人工智能的倫理發(fā)展國內(nèi)人工智能倫理發(fā)展821.2017年，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》：人工智能倫理規(guī)則從原則向具體規(guī)則轉(zhuǎn)變，并逐步走向產(chǎn)業(yè)實踐；2.2019年，《新一代人工智能治理原則——發(fā)展負(fù)責(zé)任的人工智能》：提出了八項人工智能發(fā)展需要依循的原則；3.2020年，《國家新一代人工智能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》：明確了倫理標(biāo)準(zhǔn)的定義和重點場景；4.2021年，《網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)實踐指南—人工智能倫理安全風(fēng)險防范指引》：指出了人工智能倫理的5類安全風(fēng)險；5.2021年，《新一代人工智能倫理規(guī)范》：明確了6大基本倫理原則；6.2022年，《關(guān)于加強科技倫理治理的意見》：劃定人工智能為重點領(lǐng)域，明確提出了“倫理先行”的治理要求；7.2023年，《人工智能法》（制定中）：確保人工智能安全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、最佳實踐，預(yù)期也會升格為法律義務(wù)。國內(nèi)人工智能倫理發(fā)展：國外人工智能倫理發(fā)展831.2007年，日本千葉大學(xué)就發(fā)布了關(guān)于智能機器人的《機器人憲章》；2.2011年，英國工程與物理科學(xué)研究理事會提出了機器人學(xué)原理；3.英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(BritishStandardsInstitute,BSI)在《機器人和機器系統(tǒng)的倫理設(shè)計和應(yīng)用指南》中指出，機器人的設(shè)計要保證透明，同時要避免人類對研究使用機器人上癮4.《阿西洛馬人工智能原則》還是“阿西洛馬會議”的重要成果，它比較正式地向人類社會提出了規(guī)范人工智能發(fā)展的基本原則，目的是為全球從事人工智能的專家提供倫理準(zhǔn)則，以保證人工智能能夠為人類福祉而服務(wù)。；5.國際電子電氣工程師協(xié)會(IEEE)先后出臺了兩版《倫理準(zhǔn)則設(shè)計》，強調(diào)在人工智能及自主系統(tǒng)中應(yīng)將人類福祉擺在優(yōu)先位置。國外人工智能倫理發(fā)展：目錄四、人工智能的未來人工智能的未來851.增強人類的勞動技能2.更大更好的語言建模3.網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的人工智能4.人工智能與元宇宙5.低代碼和無代碼人工智能6.自動駕駛交通工具7.創(chuàng)造性人工智能目錄五、總結(jié)與問題總結(jié)與問題87一、選擇題下列哪個不屬于人工智能倫理范疇？深度學(xué)習(xí)算法的迭代

機器人的自我意識產(chǎn)生

大量使用自動機器人替代人工通過AI換臉冒充他人強人工智能倫理應(yīng)考慮下列哪項內(nèi)容？個人隱私信息泄露購物平臺殺熟“人機”戀愛

銀行根據(jù)算法拒絕放貸我國人工智能發(fā)展迅速，下列哪項不是我國人工智能未來發(fā)展的方向？自動駕駛

新能源汽車

自動化工廠

網(wǎng)絡(luò)安全謝謝大家書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟4.人工智能+教育人工智能導(dǎo)論課程123什么是智慧教育智慧教育應(yīng)用場景作業(yè)與任務(wù)課程名概述91智能時代，開展全面的智能教育勢在必行智能時代創(chuàng)新人才個性化培養(yǎng)的需要智能化時代大規(guī)模、個性化、自動化的智能制造模式需要教育培養(yǎng)的是有創(chuàng)新能力、多樣化和個性特長的人才。新時代需要借助智能科技，將標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；墓I(yè)化教育全面轉(zhuǎn)型為個性化、多樣化的智能化教育。智能技術(shù)推動教育變革的必然趨勢人工智能、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)的研發(fā)是當(dāng)今世界各國科技競爭的熱點，它正在對包括教育在內(nèi)的社會各領(lǐng)域產(chǎn)生越來越深刻的影響。利用智能技術(shù)解決教育發(fā)展中的問題、推動教育變革已成為各國共識。智能教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展升級的客觀要求智能教學(xué)系統(tǒng)是智能教育中最具代表性的技術(shù)系統(tǒng)。近年來，智能技術(shù)的快速發(fā)展及其應(yīng)用，使得智能教學(xué)系統(tǒng)的智能化內(nèi)涵和應(yīng)用形式更趨豐富、多樣，智能教學(xué)系統(tǒng)不斷升級發(fā)展，給智能教育帶來了廣闊的發(fā)展前景。教育信息化2.0深化發(fā)展的核心訴求智能化是教育信息化2.0的時代特征，教育信息化2.0強調(diào)大力推進智能教育，加快智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，探索泛在、靈活、智能的教育教學(xué)新環(huán)境建設(shè)與應(yīng)用模式，開啟了“智能教育的新征程”。概述92智慧教育內(nèi)涵智慧教育理論框架智慧教育實踐路徑智慧教育發(fā)展脈絡(luò)智慧教育相關(guān)技術(shù)智慧教育表現(xiàn)特征什么是智慧教育？什么智慧教育一、智慧教育內(nèi)涵智慧教育內(nèi)涵94美國教育技術(shù)政策的代表性文件：國家教育技術(shù)計劃（NationalEducationTechnologyPlan，簡稱NETP）,2016.美國國防部《人工智能教育戰(zhàn)略》,2020.歐盟：《數(shù)字教育行動計劃（2021—2027）》,2020.美國教育部教育技術(shù)辦公室發(fā)布最新政策報告《人工智能與教學(xué)的未來》（ArtificialIntelligenceandtheFutureofTeachingandLearning）,2023.物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通信智慧教育內(nèi)涵95物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等智慧教育智慧教育內(nèi)涵96華東師范大學(xué)祝智庭教授2012年指出，信息時代智慧教育的基本內(nèi)涵：是通過構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境（SmartLearningEnvironments），運用智慧教學(xué)法（SmartPedagogy），促進學(xué)習(xí)者進行智慧學(xué)習(xí)（SmartLearning），從而提升成才期望，即培養(yǎng)具有高智能（High-Intelligence）和創(chuàng)造力（Productivity）的人，利用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)智慧地參與各種實踐活動并不斷地創(chuàng)造制品和價值，實現(xiàn)對學(xué)習(xí)環(huán)境、生活環(huán)境和工作環(huán)境靈巧機敏的適應(yīng)、塑造和選擇。智慧教育內(nèi)涵97該定義在2017、2018年分別進行了兩次優(yōu)化，其文字表述是：智慧教育的真諦就是通過構(gòu)建技術(shù)融合的生態(tài)化學(xué)習(xí)環(huán)境，通過培植人機協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧、教學(xué)智慧與文化智慧，本著“精準(zhǔn)、個性、優(yōu)化、協(xié)同、思維、創(chuàng)造”的原則，讓教師能夠施展高成效的教學(xué)方法，讓學(xué)習(xí)者能夠獲得適宜的個性化學(xué)習(xí)服務(wù)和美好的發(fā)展體驗，使其由不能變?yōu)榭赡?，由小能變?yōu)榇竽埽瑥亩囵B(yǎng)具有良好人格品性、較強行動能力、較好思維品質(zhì)、較深創(chuàng)造潛能的人才。簡言之，智慧教育的根本要義是，通過人機協(xié)同作用優(yōu)化教學(xué)過程與促進學(xué)習(xí)者美好發(fā)展的未來教育范式。什么智慧教育二、智慧教育理論框架智慧教育理論框架99智慧教育研究框架涵括：基于技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的智慧環(huán)境基于方法創(chuàng)新的智慧教學(xué)法基于人才觀變革的智慧評估智慧教育理論框架100班級授課制數(shù)字化學(xué)習(xí)移動學(xué)習(xí)泛在學(xué)習(xí)智慧學(xué)習(xí)1.智慧環(huán)境智慧教育理論框架智慧學(xué)習(xí)環(huán)境1.智慧環(huán)境智慧教育理論框架1.智慧環(huán)境智慧學(xué)習(xí)環(huán)境具有六點基本特征：全面感知無縫連接個性化服務(wù)智能分析提供豐富資源與工具自然交互智慧教育理論框架2.智慧教學(xué)法“精準(zhǔn)、個性、優(yōu)化、協(xié)同、思維、創(chuàng)造”智慧教法生態(tài)智慧學(xué)法生態(tài)智慧教育理論框架2.智慧教學(xué)法智慧教法生態(tài)智慧教法生態(tài)的兩端分別為：教師為中心的授導(dǎo)型教學(xué)和學(xué)生為中心的研創(chuàng)型學(xué)習(xí)。通過模擬學(xué)習(xí)、問究學(xué)習(xí)、辯論學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、案例學(xué)習(xí)的有機組合，外加先進技術(shù)與設(shè)備的增強與賦能，智慧教法會向研創(chuàng)型學(xué)習(xí)傾斜。智慧教育理論框架2.智慧教學(xué)法智慧學(xué)法生態(tài)智慧學(xué)法從組織結(jié)構(gòu)看，有四個層面：面向班級的差異化教學(xué)面向小組的合作研創(chuàng)型學(xué)習(xí)面向個人的自主適性學(xué)習(xí)面向群體的互動生成性學(xué)習(xí)班級差異化教學(xué)主要讓學(xué)習(xí)者掌握基礎(chǔ)知識與核心技能；小組合作研創(chuàng)型學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的綜合應(yīng)用能力；在個人自主適性學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)個人偏好與發(fā)展需要，自主選擇學(xué)習(xí)資源；群體互動生成性學(xué)習(xí)指在網(wǎng)絡(luò)上通過互動、廣泛聯(lián)通生成學(xué)習(xí)，實現(xiàn)知識在網(wǎng)絡(luò)個體與連接網(wǎng)絡(luò)間的循環(huán)發(fā)展（集體智慧）。智慧教育理論框架3.智慧評估主體多元化、內(nèi)容多維化、方式多樣化、形式個性化、監(jiān)測全程化、結(jié)果可視化教師、學(xué)生、同伴、智能機器過程表現(xiàn)、學(xué)業(yè)成就、真實情境中的遷移應(yīng)用點評、自評、互評、展評試卷筆試、數(shù)字檔案袋、績效評估教育數(shù)據(jù)挖掘?qū)W習(xí)分析即席報表、數(shù)據(jù)儀表盤智慧教育理論框架4.智慧人才智慧教育理念：“培養(yǎng)具有良好價值取向、較強行動能力、較好思維品質(zhì)、較深創(chuàng)造潛能的人才”行動思維創(chuàng)造事辦好辦好事好辦事列表三、智慧教育實踐路徑智慧教育實踐路徑智能教育理論實踐智能技術(shù)智慧教育列表四、智慧教育發(fā)展脈絡(luò)智慧教育發(fā)展脈絡(luò)111智慧教育發(fā)展脈絡(luò)萌生階段（2012—2018年）：從無到有試點示范階段（2018—2022年）：從有到優(yōu)全面普及階段（2022—2035年）：規(guī)范、制度建設(shè)智慧教育發(fā)展脈絡(luò)112理論構(gòu)建（科研機構(gòu)力量）與實踐探索（學(xué)校力量）雙驅(qū)式發(fā)展，企業(yè)積極跟進；發(fā)展重點是轉(zhuǎn)變變革取向、開展頂層設(shè)計1.萌生階段（2012—2018年）：從無到有智慧教育發(fā)展脈絡(luò)113《教育部信息化2.0行動計劃》側(cè)重通過智能技術(shù)在教學(xué)模式、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析等方面的深度融合與創(chuàng)新應(yīng)用，來探索可推廣的先進經(jīng)驗與優(yōu)秀案例，引領(lǐng)教育變革區(qū)域式發(fā)展。2.試點示范階段（2018—2022年）：從有到優(yōu)智慧教育發(fā)展脈絡(luò)114行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、教育制度的建設(shè)智慧教育的規(guī)范與制度包括三個層面（國家、區(qū)域、機構(gòu)）和兩個方面（教學(xué)制度、管理制度）。體制的建設(shè)需要政府、企業(yè)、學(xué)校等利益相關(guān)者的多方協(xié)同。3.全面普及階段（2022—2035年）：規(guī)范、制度建設(shè)列表五、智慧教育相關(guān)技術(shù)智慧教育相關(guān)技術(shù)1161.物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，1大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的來源廣泛，包括海量的、多樣化的交易數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)與傳感數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)是一系列收集、存儲、管理、處理、分析、共享和可視化技術(shù)的集合。2云計算云計算中的“云”主要用來強調(diào)計算泛在性和分布性，實質(zhì)上是分布式計算、并行計算和網(wǎng)格計算等技術(shù)的發(fā)展。3泛在網(wǎng)絡(luò)泛在網(wǎng)絡(luò)是通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的高度協(xié)同和融合，將實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、跨行業(yè)、跨應(yīng)用、異構(gòu)多技術(shù)的融合和協(xié)同。4列表六、智慧教育表現(xiàn)特征智慧教育表現(xiàn)特征1181.以學(xué)生為中心的教學(xué)強調(diào)學(xué)生在教學(xué)過程中主體地位，增強和賦予學(xué)習(xí)者權(quán)力的新教育教學(xué)范式，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造力的培養(yǎng)為導(dǎo)向，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)效果12.全面發(fā)展的學(xué)習(xí)評估教師應(yīng)指導(dǎo)、支持和采用適應(yīng)性的措施和學(xué)習(xí)分析技術(shù)，為學(xué)生提供個性化的及時反饋，而學(xué)生應(yīng)與教師共同建構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)，并在相應(yīng)的指導(dǎo)下選擇如何呈現(xiàn)自己掌握的知識與技能。23.泛在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境學(xué)習(xí)環(huán)境伴隨著學(xué)與教活動的發(fā)生而出現(xiàn)，是支撐學(xué)習(xí)發(fā)生的重要場所。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是普通數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的高端形態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的融合，提供適應(yīng)學(xué)習(xí)者個性特征的學(xué)習(xí)支持和服務(wù)。34.持續(xù)改進的教育文化教育文化為教育變革提供了基礎(chǔ)性的指導(dǎo)思想，教育文化的改進應(yīng)落實到教育系統(tǒng)的方方面面。45.教育包容與公平的堅守推動包容、公平、有韌性的教育，需要增加學(xué)習(xí)、文化與社區(qū)參與，共同形成“零拒絕、零排斥”的共識，減少教育系統(tǒng)內(nèi)外排斥現(xiàn)象的產(chǎn)生。5謝謝大家書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟4.人工智能+教育人工智能導(dǎo)論課程123什么是智慧教育智慧教育應(yīng)用場景作業(yè)與任務(wù)課程名智慧教育應(yīng)用場景一、智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)概覽智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)概覽智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用了人臉比對、物體識別、場景識別、文字識別、語音聽寫和語音合成等技術(shù)，為教育場景提供了全面的支持。智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)概覽智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計架構(gòu):從登錄、學(xué)習(xí)、作業(yè)、學(xué)情分析、學(xué)習(xí)檔案、個人中心等方面提供技術(shù)支持智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)概覽通過智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)生和教師能夠獲得更便捷、高效的教學(xué)體驗智慧教育應(yīng)用場景二、智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)模塊介紹智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)模塊介紹1271.智能學(xué)習(xí)助手智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)模塊介紹1282.學(xué)情數(shù)據(jù)分析智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)模塊介紹1293.學(xué)習(xí)時長統(tǒng)計智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)模塊介紹1304.資源推薦智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)模塊介紹1315.課程作業(yè)/任務(wù)智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)模塊介紹1326.個人檔案謝謝大家書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟5.人工智能+政務(wù)專業(yè)基礎(chǔ)課-《人工智能導(dǎo)論》12什么是智慧政務(wù)人工智能+社會治理3作業(yè)與任務(wù)5.人工智能+政務(wù)5.1.1智慧政務(wù)簡介136智慧政務(wù)的建設(shè)是實現(xiàn)電子政務(wù)升級發(fā)展的突破口，是政府從“管理型”走向“服務(wù)型、智慧型”的必然產(chǎn)物，也是引導(dǎo)智慧城市建設(shè)的主干線。5.1.1智慧政務(wù)簡介137智慧政務(wù)是指利用信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)手段，對政府管理和服務(wù)進行升級和優(yōu)化，以提高政府的效率和公共服務(wù)的質(zhì)量，它是一種全新的政府治理模式，旨在通過信息技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)政府與民眾之間的互動、協(xié)作和共同發(fā)展，完成由“電子政務(wù)”向“智慧政務(wù)”的轉(zhuǎn)變。5.1.2智慧政務(wù)建設(shè)的意義138建設(shè)意義通過智慧政務(wù)的建設(shè)，提高以及優(yōu)化政府社會管理和公共服務(wù)能力，切實滿足了人民群眾的更多訴求。智慧政務(wù)建設(shè)加快了智慧政府的到來，利用人工智能、5G等普及應(yīng)用，各領(lǐng)域數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型加快，為政府信息化建設(shè)提供了強有力的軟硬件支撐。利用網(wǎng)上行政監(jiān)察和法制監(jiān)督系統(tǒng)對“服務(wù)”的治理，對行政執(zhí)法信息公開的程度和執(zhí)行效率進行監(jiān)督，確保行政行為依法、透明、廉潔、高效運行在智慧政務(wù)建設(shè)中，給政府插上“智慧”的翅膀，承擔(dān)智慧政務(wù)輔助指導(dǎo)科學(xué)決策、經(jīng)濟穩(wěn)定運行、社會正確管理、政務(wù)高效服務(wù)的責(zé)任，從而提高人民群眾獲得感、幸福感、安全感的新能力。滿足用戶多樣化需求基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善政府邁入“智”治階段權(quán)力陽光5.1.3智慧政務(wù)研究的內(nèi)容139智能決策采用數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、知識庫系統(tǒng)等技術(shù)手段建立智能的決策系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠自動生成統(tǒng)計報表智能監(jiān)管在智能監(jiān)管方面，智能化的監(jiān)管系統(tǒng)可以對監(jiān)管對象的自動感知、自動識別、自動跟蹤。智能辦公在智能辦公方面，采用人工智能、知識管理等手段，將傳統(tǒng)辦公自動化(OA)系統(tǒng)改造成為智能辦公系統(tǒng)。智能服務(wù)在智能服務(wù)方面，能夠自動感知、預(yù)測民眾所需的服務(wù)，為民眾提供個性化的服務(wù)。5.1.4智慧政務(wù)應(yīng)用場景140應(yīng)用一：政府管理領(lǐng)域高效透明全面整合政府門戶及下屬單位子網(wǎng)站的信息資源，從全局考慮，實現(xiàn)有序互聯(lián)、有效共享，政府各部門通過重置流程及資源，以提供市民及公司便捷、優(yōu)質(zhì)、低成本的服務(wù)增加創(chuàng)新的溝通渠道，提供市民與領(lǐng)導(dǎo)，企業(yè)與政府之間互動交流的平臺機制，加強與各界代表人士的協(xié)商，樹立一個公平、公正、公開，并且響應(yīng)快速高效的政府形象利用網(wǎng)上行政監(jiān)察和法制監(jiān)督系統(tǒng)對“服務(wù)”的治理，對行政執(zhí)法信息公開的程度和執(zhí)行效率進行監(jiān)督，確保行政行為依法、透明、廉潔、高效運行政府各聯(lián)網(wǎng)部門實現(xiàn)數(shù)據(jù)整合和信息資源共享，對政府工作流程進行優(yōu)化和改造，以標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)的方式實現(xiàn)各類跨部門的聯(lián)動業(yè)務(wù)，提高政府辦事效率一站式服務(wù)：互動溝通：并聯(lián)審批：權(quán)力陽光：智能化提取政務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并且指導(dǎo)業(yè)務(wù)決策和政策推行政務(wù)智能：5.1.4智慧政務(wù)應(yīng)用場景141應(yīng)用二：公共服務(wù)領(lǐng)域隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，交通擁堵問題已經(jīng)成為影響城市居民生活質(zhì)量的主要原因之一。治標(biāo)不治本加大基礎(chǔ)設(shè)施投入，通過不斷拓寬道路、增加里程來增強交通能力。及時、全面、海量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立的科學(xué)分析交通管理系統(tǒng)。標(biāo)本兼治5.1.4智慧政務(wù)應(yīng)用場景142應(yīng)用三：環(huán)境保護領(lǐng)域空氣質(zhì)量監(jiān)測分析污染源的精準(zhǔn)定位和治理提高公眾對環(huán)境保護的認(rèn)知和參與度5.1.4智慧政務(wù)應(yīng)用場景143應(yīng)用四：社會治理領(lǐng)域食品安全人工智能技術(shù)成為食品安全監(jiān)管的“千里眼”，通過構(gòu)建食品安全互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對食品的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡摹肮?、控、營”一體化。打擊犯罪電子眼、互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用，讓警方及時掌握社會治安動態(tài)；數(shù)據(jù)模型更有助于更針對性地鎖定犯罪易發(fā)點，高效打擊犯罪。應(yīng)急救援?dāng)?shù)據(jù)采集和處理的采集與共享，現(xiàn)場數(shù)據(jù)迅速同步給涉及救援需求的所有部門，便于組織協(xié)調(diào)力量，整合資源，最快速度進行救援，減少損失。5.1.5智慧政務(wù)的機遇與挑戰(zhàn)144自動化審批、自動化通知等，從而提高政務(wù)服務(wù)的效率促進政府部門數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提高政府服務(wù)的透明度和便利性加強數(shù)據(jù)管理，為政府決策提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,從而提高公共服務(wù)的質(zhì)量推動政府治理創(chuàng)新,讓政府治理向更加科學(xué)、高效、智能的方向發(fā)展數(shù)據(jù)安全問題、如數(shù)據(jù)泄露、黑客攻擊等由于智慧政務(wù)涉及到多個領(lǐng)域和技術(shù)，因此存在不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范智慧政務(wù)需要專業(yè)的技術(shù)人員來管理和維護系統(tǒng)，但是目前相關(guān)人才較為短缺如何保護這些敏感信息，避免被濫用或泄露，是一個重要的挑戰(zhàn)智慧政務(wù)需要大量的投資和技術(shù)支持，政府部門需要在成本和效益之間做出權(quán)衡5.2人工智能+社會治理145在人工智能+社會治理的場景下，將機器人和AI技術(shù)應(yīng)用到政府辦公、信息管理和公共服務(wù)中，助力政務(wù)決策、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化，提升利企便民服務(wù)體驗。機器人政務(wù)系統(tǒng)組成部分：

人臉識別（深度學(xué)習(xí)技術(shù)）

語音與知識庫（語音識別技術(shù)）

業(yè)務(wù)辦理（智能化自助辦理）5.2人工智能+社會治理146業(yè)務(wù)咨詢模塊

當(dāng)用戶提出問題，系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的知識庫和算法，自動回答用戶的問題。同時，系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶的反饋，不斷優(yōu)化自己的回答能力。為了提高系統(tǒng)的智能程度，可以引入機器學(xué)習(xí)的相關(guān)算法，對用戶的提問進行分析和學(xué)習(xí)，從而提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和效率。業(yè)務(wù)辦理模塊

用戶可以通過機器人政務(wù)系統(tǒng)提交相關(guān)申請材料，并完成在線支付等操作。為了保證系統(tǒng)的安全性和可靠性，需要采用加密技術(shù)和身份驗證機制，確保用戶的信息不被泄露或篡改。同時，還需要建立相應(yīng)的完善審核機制，對用戶提交的申請進行審核和管理。業(yè)務(wù)查詢模塊

用戶可以通過機器人政務(wù)系統(tǒng)查詢相關(guān)的政策法規(guī)、辦事指南、辦理進度等信息。為了提高查詢效率，可以采用搜索引擎技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)進行快速檢索。同時，還需要建立完善的數(shù)據(jù)更新機制，及時更新相關(guān)信息，以保證查詢結(jié)果的準(zhǔn)確性和時效性。5.2人工智能+社會治理147總結(jié)

通過分析介紹上述案例，可以總結(jié)得出在人工智能+社會治理場景下的機器人政務(wù)系統(tǒng)是一種基于人工智能技術(shù)和自然語言處理技術(shù)的智能客服系統(tǒng)，例如，語音識別技術(shù)可以將用戶的語音輸入轉(zhuǎn)化為文字，語義理解技術(shù)可以分析用戶的問題并給出相應(yīng)的答案，人臉識別技術(shù)可以進行身份驗證等。它可以為公眾提供各種政務(wù)業(yè)務(wù)的咨詢、辦理和服務(wù)，包括但不限于稅務(wù)服務(wù)、交通出行、社會保障等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的人工客服相比，在人工智能+社會治理場景下的機器人政務(wù)系統(tǒng)具有24小時不間斷服務(wù)、高效快捷、準(zhǔn)確率高等優(yōu)點。

作業(yè)與任務(wù)148思考題

1.請談?wù)勚腔壅?wù)的潛在應(yīng)用和改進機會？2.政府如何應(yīng)用人工智能等新技術(shù)改進政務(wù)管理和服務(wù)？3.政府如何采用人工智能和相關(guān)技術(shù)，推動政務(wù)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型？

謝謝大家書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟6.人工智能+制造專業(yè)基礎(chǔ)課-《人工智能導(dǎo)論》12什么是智能制造工業(yè)零配件質(zhì)量檢測4作業(yè)與任務(wù)6.人工智能+制造3工業(yè)故障分析知識圖譜

哥本哈根中國減排目標(biāo)產(chǎn)業(yè)升級壓力

勞動力成本上升

能耗排放壓力

6.1.1智能制造簡介152

中國制造業(yè)機遇：發(fā)展先進制造技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級中國制造業(yè)挑戰(zhàn)與機遇6.1.1智能制造簡介1536.1.1智能制造簡介1546.1.1智能制造簡介155《中國制造2025》-中國的“工業(yè)4.0”規(guī)劃

用三個10年完成從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉(zhuǎn)變第一階段（2025年）2025年中國制造業(yè)可進入世界第二方陣，邁向制造強國行列。第二階段（2035年）2035年中國制造業(yè)將位居第二方針前列，成為名副其實的制造業(yè)強國。第三階段（2045年）2045年中國制造業(yè)可望進入第一方針，成為具有全球影響力的制造強國.010203工業(yè)強國先易后難逐步實現(xiàn)1566.1.1智能制造簡介6.1.1智能制造簡介157

智能制造（IntelligentManufacturing，IM）是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。？6.1.1智能制造簡介158

智能制造特點智能制造利用各種自動化設(shè)備和技術(shù)，如機器人、傳感器、計算機視覺等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制和管理。這可以大大提高生產(chǎn)效率，降低人力成本。智能制造將信息技術(shù)與生產(chǎn)過程緊密結(jié)合，通過數(shù)據(jù)采集、分析和處理，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和優(yōu)化。這有助于企業(yè)更好地了解市場需求，調(diào)整生產(chǎn)計劃，提高產(chǎn)品質(zhì)量。智能制造可以根據(jù)市場需求快速調(diào)整生產(chǎn)計劃和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的柔性化。這有助于企業(yè)更好地適應(yīng)市場變化，提高企業(yè)的競爭力。智能制造利用人工智能技術(shù)，如機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等，對生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進行分析和預(yù)測，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制和管理。這可以進一步提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。高度自動化信息化智能化柔性化6.1.2智能制造的意義159知識經(jīng)濟時代的必然選擇與設(shè)備、資本投入作為經(jīng)濟增長模式不同，知識含量起著越來越重要的因素。市場的必然選擇可以提高能源和原材料的利用率，降低污染排放水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量。是先進生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，而智能制造技術(shù)是先進科學(xué)技術(shù)在制造領(lǐng)域的集中體現(xiàn)。

1能源和資源利用效率是競爭力的決定性因素???更短的創(chuàng)新周期更為復(fù)雜的產(chǎn)品更大的數(shù)據(jù)量???個性化大規(guī)模生產(chǎn)快速變化的市場更高的生產(chǎn)效率提升效率制造業(yè)核心競爭力正在發(fā)生深刻變化

提升競爭力制造業(yè)變化的速度比以往更快32

縮短生產(chǎn)周期提高柔性6.1.2智能制造的意義161智能制造是發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加快形成現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的重要手段一方面，智能制造可以帶動工業(yè)機器人、增材制造、工業(yè)軟件等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展；另一方面，可以在全球范圍內(nèi)推動產(chǎn)業(yè)的協(xié)同合作和優(yōu)化升級，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平。智能制造是提升供給體系適配性，推動構(gòu)建新發(fā)展格局的重要抓手

智能制造通過重構(gòu)制造業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等各個環(huán)節(jié)，有效提升國內(nèi)大循環(huán)的效率，推動實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的資源協(xié)同和優(yōu)化。智能制造是推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，建設(shè)數(shù)字中國的重要途徑智能制造不僅可以推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變，還能促進農(nóng)業(yè)、交通、物流、醫(yī)療等各領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化變革。

6.1.3智能制造應(yīng)用場景162智能制造基于上一小節(jié)總結(jié)的特點，目前應(yīng)用場景非常廣泛。制造企業(yè)中應(yīng)用的人工智能技術(shù)，主要圍繞在智能語音交互產(chǎn)品、人臉識別、圖像識別、圖像搜索、聲紋識別、文字識別、機器翻譯、機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)可視化等方面。在本小節(jié)將總結(jié)智能制造的應(yīng)用場景和企業(yè)應(yīng)用案例?？偨Y(jié)詞高效、低成本、柔性詳細(xì)描述智能化生產(chǎn)流程通過對生產(chǎn)過程進行全面數(shù)字化改造，實現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備的自動化、生產(chǎn)流程的優(yōu)化以及生產(chǎn)管理的智能化。這種方法能夠提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，同時還能提高生產(chǎn)靈活性，快速響應(yīng)市場需求。智能化生產(chǎn)流程總結(jié)詞智能預(yù)測、精準(zhǔn)調(diào)度、協(xié)同響應(yīng)詳細(xì)描述智能化供應(yīng)鏈管理通過運用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，對全球供應(yīng)鏈資源進行精準(zhǔn)預(yù)測和調(diào)度，實現(xiàn)供應(yīng)鏈的智能響應(yīng)和協(xié)同。這種方法能夠提高供應(yīng)鏈的透明度和響應(yīng)速度，降低庫存成本，提高物流效率。智能化供應(yīng)鏈管理總結(jié)詞創(chuàng)新、優(yōu)化、定制詳細(xì)描述智能化產(chǎn)品設(shè)計通過運用計算機輔助設(shè)計、3D打印等技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新、優(yōu)化和定制。這種方法能夠縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，同時還能滿足客戶的個性化需求，提高市場競爭力。智能化產(chǎn)品設(shè)計智能化客戶服務(wù)優(yōu)質(zhì)、便捷、個性化總結(jié)詞智能化客戶服務(wù)通過運用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，對客戶進行智能識別和服務(wù)推薦，實現(xiàn)客戶服務(wù)的個性化和優(yōu)質(zhì)化。這種方法能夠提高客戶滿意度和忠誠度，提升品牌價值，同時還能實現(xiàn)客戶服務(wù)的智能化和高效化。詳細(xì)描述總結(jié)詞采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高生產(chǎn)效率詳細(xì)描述該企業(yè)采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對生產(chǎn)設(shè)備、原材料和成品進行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的可視化、可控制和智能化。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與企業(yè)資源計劃系統(tǒng)的集成，生產(chǎn)計劃、物流和庫存等環(huán)節(jié)得到了優(yōu)化，生產(chǎn)效率得到了顯著提升。企業(yè)應(yīng)用案例一：采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高生產(chǎn)效率總結(jié)詞通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)流程詳細(xì)描述該企業(yè)運用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中的瓶頸和浪費現(xiàn)象。通過對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和預(yù)警，及時調(diào)整生產(chǎn)計劃和資源配置，實現(xiàn)了生產(chǎn)流程的優(yōu)化和生產(chǎn)成本的降低。企業(yè)應(yīng)用案例二：通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)流程總結(jié)詞采用自動化技術(shù)提升產(chǎn)品質(zhì)量詳細(xì)描述該企業(yè)引進自動化生產(chǎn)線和機器人，對產(chǎn)品加工、裝配和檢測等環(huán)節(jié)進行自動化改造。通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)過程中的質(zhì)量和誤差得到了有效控制，產(chǎn)品質(zhì)量得到了顯著提升，同時也降低了生產(chǎn)成本和人力資源的浪費。企業(yè)應(yīng)用案例三：采用自動化技術(shù)提升產(chǎn)品質(zhì)量總結(jié)詞利用云計算技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)營銷詳細(xì)描述該企業(yè)采用云計算技術(shù)構(gòu)建了大數(shù)據(jù)分析平臺，對消費者行為、購買偏好和反饋信息進行收集和分析。通過云計算技術(shù)的數(shù)據(jù)挖掘和分析能力，企業(yè)可以精準(zhǔn)地了解市場需求和消費者需求，實現(xiàn)了精準(zhǔn)營銷和銷售策略的制定，提高了企業(yè)的市場占有率和競爭力。企業(yè)應(yīng)用案例四：利用云計算技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)營銷6.1.4智能制造的發(fā)展與挑戰(zhàn)171智能制造將可以優(yōu)化生產(chǎn)計劃、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量智能制造將通過虛擬現(xiàn)實等技術(shù)手段，實現(xiàn)產(chǎn)品的個性化定制智能制造將通過節(jié)能減排等技術(shù)手段，實現(xiàn)綠色環(huán)保的生產(chǎn)方式智能制造的發(fā)展將促進各國政府之間的合作與交流智能制造技術(shù)的應(yīng)用需要大量的研發(fā)投入，同時還需要解決數(shù)據(jù)安全、隱私保護等問題目前智能制造領(lǐng)域人才供給不足，尤其高端人才的缺乏，成為制約智能制造發(fā)展重要因素智能制造需要大量的投資和設(shè)備更新，這對企業(yè)來說是一項巨大的負(fù)擔(dān)智能制造涉及到多個領(lǐng)域的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，這些技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)并沒有得到很好的統(tǒng)一智能制造涉及大量的數(shù)據(jù)傳輸和處理問題，這也帶來了數(shù)據(jù)安全和隱私保護的問題6.2工業(yè)零配件質(zhì)量檢測172隨著科技的快速發(fā)展和人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，通過計算機視覺技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中的零配件缺陷檢測已成為常見手段，本小節(jié)中將以工業(yè)零配件質(zhì)量檢測系統(tǒng)為案例介紹AI+智能制造的具體應(yīng)用。在本案例中該檢測系統(tǒng)是借助特征可視化手段對深度學(xué)習(xí)模型提取到的特征進行可視化分析來檢測產(chǎn)品瑕疵，進而精準(zhǔn)打標(biāo)，提升分級模型訓(xùn)練的準(zhǔn)確度，實現(xiàn)產(chǎn)品缺陷的高效準(zhǔn)確分級。零件缺陷檢測圖6.2工業(yè)零配件質(zhì)量檢測173采集系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)進行樣品各表面圖像的采集，并將圖像數(shù)據(jù)上傳至邊云一體的計算設(shè)備。包括整體產(chǎn)線采集流程的設(shè)計、工位數(shù)量和配置；針對不同檢測任務(wù)和產(chǎn)品的光學(xué)設(shè)備模組設(shè)計和成像方式設(shè)計等。管理及控制系統(tǒng)主要對光學(xué)設(shè)備模組進行配置管理，同時負(fù)責(zé)圖像的采集上傳。管理控制系統(tǒng)內(nèi)置針對不同塑件產(chǎn)品類型的光學(xué)和不良品規(guī)則方案，提供接口給前端進行產(chǎn)線的相應(yīng)配置。質(zhì)檢應(yīng)用系統(tǒng)主要包括圖像預(yù)處理模塊、視覺模型庫以及基于物理量測量的規(guī)則判定模塊。系統(tǒng)首先對圖像進行增強、拆分等預(yù)處理，根據(jù)產(chǎn)品類型、檢測任務(wù)選擇合適的模型對圖像進行分析識別，最后再針對具有面積、長度等物理量化標(biāo)準(zhǔn)的缺陷進行計算和判定，最終得到良品或不良品的判定結(jié)果，反饋給管理及控制系統(tǒng)。模型更新系統(tǒng)本部分是對模型進行持續(xù)優(yōu)化和下發(fā)部署的管理平臺，可以利用產(chǎn)線持續(xù)采集的數(shù)據(jù)，通過標(biāo)注工具進行標(biāo)注后，對模型進行訓(xùn)練和優(yōu)化版本升級。6.2工業(yè)零配件質(zhì)量檢測174該系統(tǒng)在上述檢測過程中對不符合要求的零配件發(fā)出告警，并可提供接口接入廠商的剔除裝置。配置在合適的硬件設(shè)備上，可實時完成檢測，分析與統(tǒng)計，分批次統(tǒng)計零件的總數(shù)，并檢測其良品率，以餅狀圖形式展示。良品率統(tǒng)計圖6.2工業(yè)零配件質(zhì)量檢測175該系統(tǒng)根據(jù)每批次檢測結(jié)果系統(tǒng)通過分析統(tǒng)計將在每隔5分鐘后顯示當(dāng)前零件的不合格數(shù)，其零件檢測狀態(tài)分析通過折線圖展示，如圖左所示。除此之外，該系統(tǒng)還可以顯示某個具體時間點檢測到了不合格的零件，以便于鎖定該批次中的次品。不合格數(shù)折線圖6.2工業(yè)零配件質(zhì)量檢測176（1）提高產(chǎn)品質(zhì)量（2）提高生產(chǎn)效率（3）降低廢品率（4）增強競爭力

在本案例中工業(yè)零配件質(zhì)量檢測系統(tǒng)為工業(yè)零配件生產(chǎn)企業(yè)可提供以下的幫助。6.3工業(yè)故障分析知識圖譜177知識圖譜是一種描繪實體之間關(guān)系的語義網(wǎng)，是新一代的知識工程技術(shù)，以自然語言處理為底層技術(shù)，捕捉數(shù)據(jù)、信息等內(nèi)容并梳理，組合成圖譜形式，為AI提供知識儲備。6.3工業(yè)故障分析知識圖譜178知識圖譜是一種描繪實體之間關(guān)系的語義網(wǎng)，是新一代的知識工程技術(shù)，以自然語言處理為底層技術(shù)，捕捉數(shù)據(jù)、信息等內(nèi)容并梳理，組合成圖譜形式，為AI提供知識儲備。工業(yè)設(shè)備在生產(chǎn)活動中扮演著重要角色，一旦出現(xiàn)故障將直接影響生產(chǎn)效益和產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)的故障處置方法主要依賴經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員，但這種方式難以大規(guī)模復(fù)制和傳承，且對技術(shù)人員的要求較高。通過構(gòu)建工業(yè)設(shè)備故障處置知識圖譜，將設(shè)備故障處置經(jīng)驗進行結(jié)構(gòu)化整理和歸納，可有效提高故障處置效率和準(zhǔn)確性，降低對技術(shù)人員的依賴。研究背景與意義工業(yè)設(shè)備故障信息抽取信息抽取方法利用自然語言處理技術(shù)，對文本數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、命名實體識別、關(guān)系抽取等操作，提取出關(guān)鍵信息。挑戰(zhàn)工業(yè)設(shè)備故障信息具有復(fù)雜性、多樣性，信息抽取過程中需要解決噪聲干擾、數(shù)據(jù)缺失等問題。數(shù)據(jù)來源包括設(shè)