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人工智能教育的概念范文第1篇

A股市場中有人工智能概念的公司不在少數(shù)，但敢說自己以人工智能為主業(yè)并且賺到錢的公司寥寥無幾，科大訊飛作為智能語音的行業(yè)龍頭，在人工智能方面可謂頗有建樹。

從2016年科大訊飛的年報可以看出，科大訊飛目前有六項主要業(yè)務，分別是教育行業(yè)產(chǎn)品和服務、系統(tǒng)集成、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和增值運營、IFLYTEK―C3（智慧城市）、語音支持軟件及產(chǎn)品、大數(shù)據(jù)產(chǎn)品和服務等。

在六大業(yè)務中人工智能的成色到底有多少呢？我們分項看一下。

首先教育行業(yè)產(chǎn)品和服務?？拼笥嶏w的產(chǎn)品涵蓋“考、評、教、學、管”全產(chǎn)品體系，另外就是辦學收入，k學收入不屬于人工智能范疇，公司主要的人工智能應用融入在機器閱卷、普通話及口語評測或者融入語音交互的智慧課堂設備中。

近日引起熱議的高考機器人，即“國家863計劃”中科大訊飛牽頭研制的“高考機器人”項目，成都準星云學的AI-MATHS在斷網(wǎng)斷題庫的環(huán)境下用時22分鐘完成北京卷文科數(shù)學高考試題并獲得105分。這是科大訊飛在教育行業(yè)產(chǎn)品和服務人工智能應用方面比較典型的代表。

從收入角度來看，教育方面可以貢獻收入的有四項業(yè)務：一、教育信息化過程中為“三通兩平臺”建設提供軟件及系統(tǒng)；二、訊飛啟明提供的口語及普通話機器評測；三、訊飛皆成提供的智慧課堂；四、收購樂知行帶來的數(shù)字校園業(yè)務。從以上幾項收入來看，目前科大訊飛在教育智能應用上已經(jīng)探索出較為成熟的業(yè)務模式。

其次，系統(tǒng)集成包括信息工程和音、視頻監(jiān)控，這主要是為他人做技術支持，人工智能很難在這個業(yè)務范疇去創(chuàng)新，系統(tǒng)集成屬于應用已成熟技術的業(yè)務領域，所以我們可能難以看到科大訊飛在這個維度上做智能突破。

第三，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和增值運營，業(yè)務包括：電信增值產(chǎn)品運營、智能硬件產(chǎn)品、互聯(lián)網(wǎng)運營服務。智能硬件產(chǎn)品是人工智能的重要陣地，這也是科大訊飛做人工智能重點突破的領域。目前基于人機交互界面AIUI拓展在智能家居、機器人、智能穿戴等方面的軟硬件一體化應用比較有前景，其典型產(chǎn)品有叮咚智能音箱、智能遙控器以及兒童智能語音玩具。

第四，IFLYTEK―C3，業(yè)務主要是公共安全行業(yè)產(chǎn)品和智慧城市行業(yè)應用，這項業(yè)務與系統(tǒng)集成類似，是利用成熟技術為其他下游做配套，所以難以有人工智能的創(chuàng)新。

人工智能教育的概念范文第2篇

這個超前的預言，會不會有些夸張？

劉慶峰正以激情昂揚的斗志，帶領科大訊飛接近這個現(xiàn)實。

事實或許如此。人工智能誕生60年以來，從未像今天這樣炙手可熱。細數(shù)很多領域，都能發(fā)現(xiàn)人工智能所能觸及并產(chǎn)生顛覆性影響的例子。其中，廣為人們熱議的，是2016年3月谷歌公司的AlphaGo（阿爾法圍棋）戰(zhàn)勝韓國名將李世石的驚人壯舉，并且未來還有“好戲”。

而據(jù)劉慶峰的預測，隨著萬物互聯(lián)時代到來，以語音為主、鍵盤觸摸為輔的人機交互正逐漸成為剛需，人工智能產(chǎn)業(yè)迎來第三次發(fā)展浪潮。

今天對人工智能未來的預測是不是過于樂觀？它是一個真正的產(chǎn)業(yè)大潮還是概念的泡沫？當人工智能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，它會怎樣改變我們所生存的現(xiàn)實世界？我們是興奮，還是如霍金所警示的“恐慌”？

黑科技，興奮還是恐慌？

2016年11月23日，北京國家會議中心的一場數(shù)千人會上，演講者在臺上聲情并茂地演說著，兩側(cè)的大屏幕上一行行字幕實時跳躍顯現(xiàn)，速度和準確率遠超人工速記。據(jù)《中外管理》了解，這種在業(yè)界率先實現(xiàn)演講和會議場景下的語音轉(zhuǎn)寫技術突破的智能語音系統(tǒng)，現(xiàn)場實測識別率達95%。

它，叫“訊飛聽見”。其功能是實時將語音轉(zhuǎn)寫成文字。更加“不可思議”的是，它在實時中文語音轉(zhuǎn)寫的基礎上，還融合了全新的多語種翻譯技術，實時將中文演講翻譯成英語、日語、韓語等同步展示在大屏幕上，引發(fā)現(xiàn)場強烈反響。

看起來，這項基于人工智能技術的實時機器多語種翻譯技術，似乎可以直接顛覆速記和翻譯的工作了！而事實上，此“神器”已實際應用于在浙江烏鎮(zhèn)舉辦的第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會，令使用者贊不絕口。 “讓機器能會說，首先要給機器裝上一個人工的嘴巴?！笨拼笥嶏w董事長劉慶峰以一個形象的比喻，來印證科大訊飛在“黑科技”上“?！背龅某晒！坝嶏w聽見”僅僅是其中之一。此次，科大訊飛一口氣的萬物互聯(lián)輸入法、智能家居、智能車機、智能服務機器人、智慧教育、個性化語音合成等創(chuàng)新產(chǎn)品，均是基于“訊飛超腦”人工智能最新技術的產(chǎn)物。

并非嘩眾取寵。這些搶眼的黑科技產(chǎn)品，事實上已經(jīng)讓這家以智能語音技術見長的公司執(zhí)著地走過了17年。早在1999年成立時，科大訊飛便堅信無論人工智能如何發(fā)展，交互和后臺的理解和學習都是剛需，通過人機耦合以及迭代學習進步，人工智能會逐步替代人類簡單重復的勞動。

先見之明可以引領一家公司的長遠戰(zhàn)略，但沒有堅忍的投入也無法結(jié)出果實。對未來的深入洞察，使科大訊飛在創(chuàng)新的道路上不斷突破，而連續(xù)多年的研發(fā)投入占銷售收入的25%，更是少有公司能夠比擬的。在人工智能的前沿技術，如語音識別、合成以及機器翻譯等領域，科大訊飛在國際比賽上包攬很多項目的冠軍。例如語音合成技術，能夠做到將人的音色和語言要素分離出來，從而實現(xiàn)這些要素的重新組合。

成績背后，是科大訊飛構(gòu)建的擁有1000余研發(fā)人員的核心研發(fā)平臺，以及外部1500人的聯(lián)合實驗室，基于人工智能和大數(shù)據(jù)技術的長期研發(fā)。

用速度戰(zhàn)勝自己。你可以說是一種“顛覆”，但也何嘗不是進步？

是什么驅(qū)動一家公司始終保持著專業(yè)與專注的文化特質(zhì)，在一個垂直領域深耕十幾年？劉慶峰給出的答案是：人工智能的發(fā)展不會是一蹴而就的，創(chuàng)業(yè)者要有堅守的心態(tài)、毅力和恒心。

“人工智能+”，顛覆還是改變？

不僅讓機器能聽會說，還要讓它能理解會思考。實現(xiàn)所謂的“人機交互”。

完成這個“神奇”的使命，光靠激情和暢想肯定不行，用劉慶峰的話說，“用一種爬山的企業(yè)精神，坐十年冷板凳，然后厚積薄發(fā)。”

資料顯示：人工智能概念在1956年達特莫斯會上被專家提出以后，于1970年掀起第一次浪潮，那時已經(jīng)通過第一代的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡算法證明了《數(shù)學原理》一書的絕大部分數(shù)學原理。而第二次浪潮發(fā)生在1984年，當時霍普菲爾德網(wǎng)絡被推出來，讓人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡具備了歷史記憶的功能。

“但是前兩次的大潮，后來都破滅了，為什么？”劉慶峰描述著，是因為神經(jīng)網(wǎng)絡本身算法的局限性，同時也受到當時整個運算能力的一些限制。那么今天，以深度神經(jīng)網(wǎng)絡為基礎，基于大數(shù)據(jù)、云計算運算平臺，再加上移動互聯(lián)網(wǎng)源源不斷地將各種訓練數(shù)據(jù)收集到后臺，以目前的時間節(jié)點看，人工智能的第三次大潮已經(jīng)切實到來了?！绷钏d奮的是，科大訊飛17年的堅持，正在驗證一個“算法”與圍繞它的科技和產(chǎn)業(yè)界持續(xù)的創(chuàng)新實驗。

“人工智能+”，或許可以改變更多我們頭腦中的認知――盡管現(xiàn)在還沒有清晰地為我們感知到。

但是科大訊飛的研究表明，這是我們面臨的時代趨勢。人工智能進入產(chǎn)業(yè)領域并釋放它的智慧，或許更值得期待。

一個頗為有趣的例證，便是2015年科大訊飛在教育領域推出的機器閱卷技術。這一技術在2016年進一步迭代――在以往語文、英語作文學生手寫文字精準識別、可靠評分基礎上，應用“訊飛超腦”最新成果，又重點突破了中英文作文綜合反饋和逐句精批并在多校持續(xù)打磨形成新型作文教學模式，將原來最難開展教學的作文課從月頻提高到周頻授課和測練。

如此“智慧”的個性化教學產(chǎn)品，科大訊飛目前已經(jīng)推廣至全國220多個地市、超過10000所學校，1500萬師生受惠于此。并且在數(shù)、理、化教學的應用同樣亦不遜色。

人工智能教育的概念范文第3篇

人工智能作為一門課程［1］，開設時間距今只有40多年，但發(fā)展極為迅猛。人工智能課程的內(nèi)容涉及計算機科學、數(shù)學、系統(tǒng)科學、控制科學、信息科學、心理學、電子學、生物學、語言學等等，幾乎所有科學工作者都可以在人工智能中找到自己感興趣的問題。目前，國內(nèi)外已有眾多高校指定人工智能為計算機科學與技術及其相關專業(yè)的主修專業(yè)基礎課程，它在拓展計算機和自動控制的研究和應用領域方面有著極其誘人的學科發(fā)展前景。自2003年起，國內(nèi)諸多高等院校陸續(xù)開設“智能科學與技術”本科專業(yè)，同時也有更多高校在傳統(tǒng)信息類專業(yè)中加大了人工智能課程的課時比重，因此如何提高人工智能課程的教學質(zhì)量顯得尤為重要。? 

本文結(jié)合人工智能課程的特點以及自己教學與研究的實踐，對本課程的教學進行一些探討，以期改進人工智能課程教學方法，達到提高本課程教學質(zhì)量的目的。?? 

一、兼顧課程內(nèi)容的統(tǒng)一性和差異性?? 

人工智能課程的核心內(nèi)容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應用的認識和理解上，盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系，但是它們之間又存在著許多內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。從這一點來看，人工智能課程與其他很多計算機課程是不同的，這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。? 

知識表示、知識推理、知識應用是人工智能課程的三大內(nèi)容，解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟，即知識表示和問題求解。由此，人工智能課程從總體結(jié)構(gòu)上就有了一個比較清晰的脈絡，即首先必然要學習各種知識表示方法，然后是利用這些知識進行推理，進而實現(xiàn)知識應用，最終達到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發(fā)式搜索、消解原理以及規(guī)則演繹系統(tǒng)等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統(tǒng)、機器學習、自動規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。? 

同時，人工智能課程某些章節(jié)或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如，各種不同的知識表示方法不管是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是表示形式都完全不相同。又例如，人工智能有許多不同的學派［2］，本課程往往同時會介紹不同學派的算法，這些學派在人工智能的基礎理論和方法、技術路線等方面是完全不同的，甚至是對立的。? 

這些都要求我們在教學過程中不僅要強調(diào)人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性，又要兼顧各學派的特點，尊重甚至調(diào)動學生們對不同人工智能學派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點，我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應用》系列教材［1,2］，該教材以邏輯主義學派為主線，兼顧引進其他學派的精華內(nèi)容，具有較強的科學性。 

??二、實施分層次教學?? 

各高校一般同時為計算機相關專業(yè)的本科生和研究生開設了人工智能課程，甚至有的非計算機類專業(yè)也開設有人工智能課程。不同層次的學生對人工智能課程要求掌握的程度不同，我們首先明確本科生和研究生以及非計算機類專業(yè)學生的教學目的和教學內(nèi)容，做到分層次設計人工智能課程教學?過程。? 

本科階段的人工智能課程課時量較少，本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認識，少部分達到理解層次。本科生一般都是在高年級（三年級下期或者四年級上期）開設人工智能課程，這時已有不少學生準備繼續(xù)讀研或者已經(jīng)被保研，因此在兼顧全體學生教學層次的同時，要注意給這部分學生足夠的相關參考書目，讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關算法，老師在課后還應和他們進行充分討論，培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。? 

非計算機類專業(yè)的學生往往需要學習如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領域內(nèi)的問題，因此在教學中要盡量有專業(yè)針對性地進行教學。例如針對農(nóng)科類專業(yè)，在教學專家系統(tǒng)過程中，我們要求學生參考北京農(nóng)業(yè)信息技術研究中心開發(fā)的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺（paid5?0）理解并開發(fā)與本專業(yè)領域相關的簡易農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。? 

給研究生開設人工智能課程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、系統(tǒng)地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應用實例，并且能靈活運用所學知識闡述解決實際問題的方法和途徑。課程教學中要致力于培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結(jié)合，用人工智能方法解決所研究課題中的實際問題，并撰寫相關的課程論文，以小型研討會的形式進行報告交流。實踐證明，我們的研究生的人工智能教學效果明顯提升，成效突出。 

??三、案例驅(qū)動，寓教于樂?? 

采用案例教學是為了充分調(diào)動學生的學習興趣，增強學生學習的自覺性［3］。通過案例教學能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化，可以使學生更加感性地理解課堂教學內(nèi)容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實際應用環(huán)境為背景進行闡述的，讓學生能在實際環(huán)境中理解概念和知識，學會利用人工智能知識去分析和解決實際問題。在教學過程中要選擇學生容易接受的案例，體現(xiàn)理論聯(lián)系實際的特色，激發(fā)學生的興趣。? 

例如，在講授“計算智能”內(nèi)容時，我們結(jié)合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯(lián)合智能調(diào)度系統(tǒng)［4］進行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運用的基本原則、歷年調(diào)度方案、專家的經(jīng)驗、歷年數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的調(diào)水調(diào)沙數(shù)學模型，分別利用模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法及綜合集成方法來實現(xiàn)三門峽、小浪底水庫水沙聯(lián)合調(diào)度。? 

又例如為了讓學生走近機器人，我們進行了一場機器人展示課，將研究所現(xiàn)有的MOROCS?1（中南一號智能移動機器人）、ASR（廣茂達）、AmigoBot（自主移動機器人）、CanDroid（罐頭機器人）、MD?375 Rover（人控漫游車）、Fokker D7（人控飛機，1:72）、Rockit OWI?769K（聲按、壓控火牛機器人）、Hexapod Monster（六足爬行機器人）、Hubo（多機能歌舞機器人）等各類機器人全部拿出來給學生做了功能演示［5］。親眼看到這么多機器人，同學們都非常興奮，對人工智能課程的興趣高漲。? 

在進行案例教學時，引導學生帶著問題和求知欲望深入理論的學習，讓學生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經(jīng)網(wǎng)絡進行水庫調(diào)度時，引導學生分析如何確定神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入端數(shù)據(jù)，什么是泛化能力以及如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡的泛化能力。? 

為了鞏固所學內(nèi)容，可以讓學生組成討論小組對教師提出的論題進行討論，分小組闡述自己的觀點，這樣有助于提高學生學習的主動性，還有助于培養(yǎng)學生思考問題的能力和提高理論教學的效果。案例教學的關鍵在于引導學生利用所學到的理論知識去解釋、分析和解決現(xiàn)實案例中的問題，以達到訓練學生理論運用和深入理解理論知識的目的。? 

此外，我們挑選了機器人足球、拖拉機撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲，讓學生親手設計小型智能游戲軟件，在設計的過程中掌握高深的人工智能理論知識，讓學生學得會、用得上、記得牢。 

??四、結(jié)語?? 

以上談到的一些教學方法是我們在教學過程中總結(jié)體會比較深刻的方面，以供探討。事實上，要進一步提高人工智能課程的教學質(zhì)量，還有很多方面需要改革和加強。如不斷強調(diào)人工智能教師的專業(yè)素質(zhì)，要求他們在講授好人工智能課程的同時，努力提升出自身的專業(yè)素質(zhì)，給學生一個良好的專業(yè)素質(zhì)導向。其次，在人工智能課程教學過程中還需要有培養(yǎng)實用型人才的教學理念，特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實用型人才。注重培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力，只有通過質(zhì)疑和提出問題，學生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強化，創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。? 

人工智能學科是一門非常年輕、又非常前沿的學科，有其自身的突出特點，人工智能課程教學必然與其他計算機專業(yè)課程教學不同，需要更多的從事人工智能教學的教師在自身的教學實踐中不斷積累經(jīng)驗，進行廣泛的教學交流。 

 

參考文獻? 

［1］ 

蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(研究生用書)［M］. 北京: 清華大學出版社， 2004（8）: 1-4.? 

［2］蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(本科生用書)［M］. 北京: 清華大學出版社， 2003（8）:288-290.? 

［3］雷煥貴, 段云青. 中美案例教學的比較［J］. 教育探索， 2010（6）: 150-151.? 

人工智能教育的概念范文第4篇

關鍵詞：人工智能；信息素養(yǎng)；信息技術

中圖分類號：TP18文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)35-2417-02

Artificial Intelligence Education and Middle School Students Information Literacy

WU Wen-tie

(Mathematics and Computer Institute of Mianyang Normal University, Mianyang 621000, China)

Abstract: Information Literacy in the Information Age is a national basic literacy, artificial intelligence represents a cutting-edge information technology. Based on the analysis of information quality and substance of the definition on the basis of exploring the field of artificial intelligence research, as well as in education, put forward the theory of artificial intelligence and technology courses in secondary education should be in a more systematic, comprehensive Improve the information literacy of students.

Key words: artificial intelligence; information literacy; information technology

1 信息素養(yǎng)的定義及其內(nèi)涵

“信息素養(yǎng)”一詞最早產(chǎn)生于信息技術和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達的美國, 是隨著現(xiàn)代信息社會的逐漸形成而對國民提出的一種兼跨人文和科學范疇的綜合性個人素養(yǎng)要求的描述。隨著研究的深入，人們對信息素養(yǎng)的認識也在不斷深化。

1974年美國信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會主席保羅?澤考斯基最先提出信息素養(yǎng)的概念, 他認為信息素養(yǎng)是“利用大量的信息工具及主要信息源使問題得到解答的技術及技能”。1992年美國圖書館協(xié)會提出：“信息素養(yǎng)是人能夠判斷何時需要信息, 并且能夠?qū)π畔⑦M行檢索、評價和有效利用的能力?！蓖? 道爾在《信息素養(yǎng)全美論壇的終結(jié)報告》中給出了一個較為全面的定義：一個具有信息素養(yǎng)的人, 他能夠認識到精確和完整的信息是作出合理決策的基礎, 他能夠確定對信息的需求, 能夠形成基于信息需求的問題, 能夠確定潛在的信息源, 能夠制定成功的檢索方案, 從包括基于計算機的和其他的信息源中獲取信息、評價信息、組織信息用于實際的應用, 將新的信息與原有的知識體系進行融合以及在批判性思考和問題解決過程中使用信息。

綜上所述, 雖然研究人員從不同的視角界定了信息素養(yǎng)的定義, 但可看出, 信息素養(yǎng)既包括認知態(tài)度層面上的內(nèi)容, 也包括技術層面、操作層面和能力層面上的內(nèi)容。概括起來講, 信息素養(yǎng)主要包括信息意識、信息能力和信息道德三個方面：

1) 信息意識。信息意識是信息素養(yǎng)的首要因素, 主要指人們對信息及其交流活動在社會中的地位、價值、功能和作用的認識, 換句話說, 就是指人們對信息的判斷、捕捉的能力。信息意識的強弱將直接影響人們利用信息的程度和效果。人們只有有了信息意識,才有可能有信息的需求, 進一步去尋找信息和利用信息, 并主動學習與信息處理有關的技術。

2) 信息能力。信息能力是信息素養(yǎng)的重要方面, 是指人們獲取信息、處理信息、利用信息、創(chuàng)造信息、交流信息的技術和能力。人們只有掌握一定的信息技能, 才能有效地開展各種信息活動, 有效地利用信息和創(chuàng)造信息, 充分發(fā)揮信息的價值, 變信息為動力和優(yōu)勢。

3) 信息道德。信息道德是指人們在整個信息交流活動過程中表現(xiàn)出來的信息道德品質(zhì)。它是對信息生產(chǎn)者、信息加工者、信息傳播者及信息使用者之間相互關系的行為進行規(guī)范的倫理準則, 是信息社會每個成員都應該自覺遵守的道德標準。

2 人工智能的研究領域

人工智能的研究領域非常廣泛, 而且涉及的學科也非常多。目前,人工智能的主要研究領域包括：專家系統(tǒng)、機器學習、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設計、機器人學、智能決策支持系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡等。下面主要介紹在網(wǎng)絡教育環(huán)境中常用的智能技術。

2.1 專家系統(tǒng)

所謂專家系統(tǒng)就是一種在相關領域中具有專家水平解題能力的智能程序系統(tǒng), 它能運用該領域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)驗與知識, 模擬人類的思維過程,求解需要專家才能解決的困難問題。

2.2 機器學習

“學習”是一個有特定目的的知識獲取過程, 其內(nèi)在行為是獲取知識、積累經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)規(guī)律; 外部表現(xiàn)是改進性能、適應環(huán)境、實現(xiàn)系統(tǒng)的自我完善。所謂機器學習, 就是要使計算機能模擬人的學習行為, 自動地通過學習獲取知識和技能, 不斷改善性能, 實現(xiàn)自我完善。機器學習主要研究學習的機理、學習的方法以及針對相應的學習系統(tǒng)建立學習系統(tǒng)。

2.3 模式識別

所謂模式識別,是指研究一種自動技術。計算機通過運用這種技術,就可自動地或者人盡可能少干預地把待識別模式歸入到相應的模式類中去。也就是說,模式識別研究的主要內(nèi)容就是讓計算機具有自動獲取知識的能力,能識別文字、圖形、圖像、聲音等。一般來說,模式識別需要經(jīng)歷模式信息采集、預處理、特征或基元抽取、模式分類等幾個步驟。

2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡

人工神經(jīng)網(wǎng)絡是指模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能, 運用大量的處理部件, 由人工方式建立起來的網(wǎng)絡系統(tǒng)。它是在生物神經(jīng)網(wǎng)絡研究的基礎上建立起來的,是對腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的模擬, 具有學習能力、記憶能力、計算機能力以及智能處理功能。其中學習是神經(jīng)網(wǎng)絡的主要特征之一, 可以根據(jù)外界環(huán)境來修改自身的行為。學習的過程即是對網(wǎng)絡進行訓練的過程和不斷調(diào)整它的連接權值, 以使它適應環(huán)境變化的過程。學習可分為有教師(或稱有監(jiān)督)學習與無教師(無監(jiān)督)學習兩種類型。對神經(jīng)網(wǎng)絡的研究使人們對思維和智能有了進一步的了解和認識,開辟了另一條模擬人類智能的道路。

3 人工智能技術在教育中的應用

3.1 智能搜索引擎

隨著互聯(lián)網(wǎng)站點和頁面的激增以及網(wǎng)絡用戶隊伍的不斷壯大,信息檢索成為人們利用Internet的重要途徑。但是在浩瀚的網(wǎng)頁海洋中尋找有用的信息并不容易,需要借助有力的檢索工具如搜索引擎等等。目前一些著名的搜索引擎有:GOOGLE、YAHOO、EXCITE、INFOSEEK等,他們各有特色,但仍存在不足之處,如檢索到的無關信息過多以及檢索結(jié)果排序較混亂。智能化信息檢索是信息檢索的新分支,它是人工智能和信息檢索的交叉學科。它在對內(nèi)容的分析理解、內(nèi)容表達、知識學習等基礎上實現(xiàn)檢索的智能化,這樣可以節(jié)省學習者在檢索中花費的時間,幫助學習者提高檢索效率。智能化信息檢索所用到的人工智能技術有專家系統(tǒng)、自然語言處理和知識表示。

3.2 智能體(agent)

agent技術早在70年代出現(xiàn)在人工智能領域,通過感知、學習、推理以及行動能夠基于知識庫的訓練模仿人類社會的行為。隨著其進一步發(fā)展,它在遠程教育領域發(fā)揮著越來越重要的作用。一套完整的遠程教育系統(tǒng)中包含許多子系統(tǒng),如答疑、作業(yè)、考試、交互等等子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)都有各自的數(shù)據(jù)庫用來存儲信息。為了提高整個系統(tǒng)的智能性,可以引入智能技術,把眾多子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫鏈接起來,實現(xiàn)信息資源的共享。通過分析這些信息,智能技術可以發(fā)現(xiàn)學習者的個別特征(如興趣愛好信息、點擊知識點信息統(tǒng)計、交互日志等等),并根據(jù)這些特征量身訂做出適合學習者的學習方案,也有助于教師及時掌握學習者學習過程中的動態(tài)信息。

3.3 智能CAI(ICAI)

隨著計算機技術的飛速發(fā)展,計算機輔助教學(CAI)已受到教育界的重視,成為學科教學改革的一種重要手段。許多學校都在開發(fā)CAI課件,但大多數(shù)CAI課件只是機械地按照教學設計者事先設計好的教學模式和內(nèi)容向?qū)W生傳授知識,并沒有體現(xiàn)出個性化學習,無法做到因材施教。

智能CAI是以人工智能技術為核心,使CAI系統(tǒng)能夠根據(jù)學生的學習情況等因素分析學生的特征,合理安排教學內(nèi)容、變化教學方法去滿足個別教學的需要。使用智能CAI進行教學能夠克服傳統(tǒng)CAI的不足,顯著提高教學效果,是CAI課件發(fā)展的趨勢。

3.4 智能教學系統(tǒng)ITS

智能教學系統(tǒng)(intelligent tutoring system,ITS)是涉及人工智能、計算機科學、認知科學、教育學、心理學和行為科學的綜合性課題,其研究的最終目標是由計算機負擔起人類教育的主要責任,即賦予計算機系統(tǒng)以智能,由計算機系統(tǒng)在一定程度上代替人類教師實現(xiàn)最佳教學。我國ITS的研究起步較晚,但近幾年隨著計算機的普及和教育軟件需求增大,ITS的發(fā)展較快。ITS按照功能分為四個模塊:專家知識模塊、學生模塊、教師模塊、人機接口模塊。

4 人工智能教育對學生信息素養(yǎng)的作用

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是計算機科學的一個分支,是一門研究運用計算機模擬和延伸人腦功能的綜合性學科。換言之,它研究如何用計算機模仿人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設計、學習、思考、規(guī)劃以及問題求解等思維活動,來解決需要人類專家才能處理的復雜問題,例如咨詢、診斷、預測、規(guī)劃等決策性問題。人工智能也是一門涉及數(shù)學、計算機科學、控制論、信息學、心理學、哲學等學科的交叉和邊緣學科。與一般的信息處理技術相比,人工智能技術在求解策略和處理手段上都有其獨特的風格。人工智能研究處于信息技術的前沿,它的研究、應用和發(fā)展在一定程度上決定著計算機技術的發(fā)展方向。同時,信息技術的廣泛應用也對人工智能技術的發(fā)展提出了急切的需求。今天,人工智能的不少研究領域如自然語言理解、模式識別、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機器人技術、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等都走在了信息技術的前沿,有許多研究成果已經(jīng)進入人們的生活、學習和工作中,并對人類的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。

綜上所述,作為信息技術一個不可缺少的重要組成部分,人工智能的基本內(nèi)容在中學信息技術課程中是不能不專門提及的,以往某些教材中用一兩頁篇幅作個簡單介紹的方法根本不足以反映人工智能學科的全貌。因此,十分有必要在高中階段的信息技術課程中專門設立人工智能選修課。我們認為,高中階段開設人工智能課程可以在以下幾個方面對學生的信息素養(yǎng)培養(yǎng)產(chǎn)生積極作用：

1) 多種思維方式的培養(yǎng)和信息素養(yǎng)的綜合鍛煉。

現(xiàn)實世界的問題可以按照結(jié)構(gòu)化程度劃分成三個層次：結(jié)構(gòu)化問題,是能用形式化(或稱公式化)方法描述和求解的一類問題;非結(jié)構(gòu)化問題,難以用確定的形式來描述,主要根據(jù)經(jīng)驗來求解;半結(jié)構(gòu)化問題則介于上述兩者之間。一般說來,中學階段開設的傳統(tǒng)意義上的信息技術課程中所介紹的信息技術,例如多媒體技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、算法與程序設計等,都是求解結(jié)構(gòu)化問題的基本技術。而人工智能技術則是解決非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題的一類有效技術。

把人工智能課程引入我國現(xiàn)行的高中信息技術教育,可以讓學生在體驗、認識人工智能知識與技術的過程中獲得對非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題解決過程的了解,從而培養(yǎng)學生的多種思維方式,達到提高信息素養(yǎng)的目的。通過人工智能課程的學習,學生還將了解人工智能語言的基本特征,學到智能化問題求解的最為基本的策略。

2) 體驗人類專家解決復雜問題的思路,提高學生的邏輯思維能力。

這里以人工智能學科中“專家系統(tǒng)”技術的體驗、學習與應用過程為例進行說明。在專家系統(tǒng)的應用過程中,一個實際的專家系統(tǒng)不僅能夠為用戶給出相關領域的專家水平建議或決策,而且能夠通過解釋機制,以用戶容易理解的方式解釋專家系統(tǒng)的具體推理過程。學生可以向?qū)＜蚁到y(tǒng)提出諸如“為什么(Why)”、“如何(How)”、“如果……會怎么樣”等問題,系統(tǒng)接受用戶的問題指令后,可以根據(jù)推理的邏輯進程,即時將答案呈現(xiàn)給用戶,整個過程如同教師與學生在進行面對面的教學。在該過程中,學生可以充分體驗人類專家的求解思路和推理風格,有助于提高他們的分析、思維與判斷能力。

另一方面,在專家系統(tǒng)的教學過程中,可以要求學生自行構(gòu)建由產(chǎn)生式規(guī)則組成的知識庫,或進一步利用工具軟件來開發(fā)簡單的實用型專家系統(tǒng)。為了完成該項工作,學生一開始就要編制開發(fā)規(guī)劃、制定知識獲取策略,并具體付諸實施,這是一個不斷深化的過程。學生還得明確與系統(tǒng)有關的所有變量或相關的因素,并且將這些變量和因素轉(zhuǎn)化為問題求解,得出相應的結(jié)論。在進行一系列問題求解分析之后,運用產(chǎn)生式規(guī)則來表示知識,以此建立起來的專家系統(tǒng)還可以讓其他學生去運用和體驗,具有一定的實用價值。

由于專家系統(tǒng)中的知識組織與推理過程是對人類專家思維方式的一種模擬,因此上述知識庫的組織和系統(tǒng)的推理過程能夠較好地體現(xiàn)學生的思維過程。在建造知識庫過程中,學生需要將原來零碎的未成型的知識概念化、形式化和條理化,從而內(nèi)化為學生自己的東西。所以,建造知識庫的過程不但能反映學生的學習過程,而且有助于學生對該領域知識的深層思考并有利于長久記憶,同時也學會了專家系統(tǒng)的基本開發(fā)技術。正如美國著名的學習論專家Jonassen所指出的：那些自行設計專家系統(tǒng)的學生將會在這種活動中受益匪淺,因為這是一個對所學知識進行深度加工的過程。

3) 了解信息技術發(fā)展的前沿,激發(fā)對信息技術未來的追求。

人工智能技術在一定程度上代表著信息技術的前沿,通過人工智能知識、技術的學習與體驗,高中學生能夠?qū)π畔⒓夹g發(fā)展的前沿知識有一定程度的了解,這樣有助于他們開闊視野,培養(yǎng)興趣,激發(fā)對信息技術美好未來的追求,從而為今后進入大學或走向社會奠定良好的基礎。

5 結(jié)束語

中學生的信息素養(yǎng)的培養(yǎng)是當前信息技術課的一個重要目標，而在現(xiàn)有的中學信息技術課程中，關于人工智能的知識只作了簡單的介紹，學生們對于人工智能研究的廣大領域不能有詳細的概念，這對于中學生的信息化認識和信息素養(yǎng)的培養(yǎng)不夠全面。因此在中學信息技術課中加大人工智能的知識介紹是信息技術課改革的重要內(nèi)容。

參考文獻：

[1] 雷曉慶.網(wǎng)絡環(huán)境下大學生的信息素養(yǎng)及其培養(yǎng)[J].太原大學學報, 2004(2):38.

[2] 杜玉霞.美國信息素養(yǎng)教育與研究的啟示[J].電化教育研究, 2005(10):42.

[3] 王永慶.人工智能原理與方法[M].西安:西安交通大學出版社,2002,1-53.

[4] 潘瑞玲,余輪.Agent技術在遠程教育系統(tǒng)中應用的研究[J].微型電腦應用,2002,18(4):28-30.

[5] 吳戰(zhàn)杰，秦健.Agent技術及其在網(wǎng)絡教育中的應用研究[J].電化教育研究，2003(3):32-36.

[6] 張劍平.關于人工智能教育的思考[J].電化教育研究，2003(1):24-28.

人工智能教育的概念范文第5篇

關鍵詞：人工智能；研究生教學；教學內(nèi)容；啟發(fā)式教學

作者簡介：于化龍（1982-），男，黑龍江哈爾濱人，江蘇科技大學計算機科學與工程學院，講師。（江蘇?鎮(zhèn)江?212003）

基金項目：本文系江蘇科技大學引進人才科研啟動項目（35301002）的研究成果。

中圖分類號：G643.2?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）28-0074-02

人工智能是研究理解和模擬人類智能及其規(guī)律的一門學科，中心任務是通過編程賦予計算機部分的“人類智能”，從而使其可替代人類完成某些煩瑣而危險的工作。自1956年人工智能學科誕生以來，其研究成果已廣泛應用于政治、經(jīng)濟、文化、教育等諸多領域，并對社會發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，[1]因而人工智能逐漸發(fā)展成了高等院校信息類專業(yè)廣泛開設的一門核心課程。作為一門課程，其具有如下一些特點：涉及知識面廣、研究領域廣泛、內(nèi)容抽象、實踐性強。[2]

目前，高?！叭斯ぶ悄堋闭n程普遍分本科和研究生兩個教學階段講授，前者注重學生對基本概念、基礎知識的掌握，并使其能應用所學知識進行簡單的開發(fā)實踐，而后者更加注重學生自主學習能力、創(chuàng)新能力以及科研能力的培養(yǎng)，因而二者的教學與培養(yǎng)目標是不同的。[3]本文針對“人工智能”課程自身特點和研究生培養(yǎng)目標，并結(jié)合筆者多年來的教學經(jīng)驗，分別從課程內(nèi)容設定、教材選擇、教學方法、考核方式等多個方面對該課程的教學改革進行了探索與研究。

一、“人工智能”課程教學內(nèi)容的設計

“人工智能”課程的突出特點是研究領域過于廣泛，而學時數(shù)卻較短（據(jù)筆者了解，各高校相關研究生專業(yè)開設該課程的時數(shù)為32～48學時不等），因而在講授該課程時，追求授課內(nèi)容“大而全”是不切實際的，有必要精選教學內(nèi)容，使學生在有限的時間內(nèi)學到最有用的知識。

鑒于大部分學生在本科階段已簡單學習過該課程，因此可適當減少基本概念和基礎知識的授課時數(shù)，如知識表示、知識推理及搜索技術等，這部分知識點只需安排共6～8學時即可。而對于一些相對陳舊的知識，如專家系統(tǒng)（該技術興起于20世紀八九十年代，目前相關研究已很少見），可在對其他知識進行講授時，做簡單介紹，沒有必要占用獨立的授課時數(shù)。課程的重點應放在新興且實用的人工智能技術上，如計算智能、機器學習、模式識別、數(shù)據(jù)挖掘、多Agent系統(tǒng)以及自然語言處理等方面。上述知識的特點在于內(nèi)容更新快且抽象，與實際應用聯(lián)系緊密，極有可能成為學生在未來整個研究生階段的研究方向，因此有必要在這些知識點上投入更多的精力，有助于學生了解并掌握學術的主流發(fā)展趨勢，從而能夠更好地培養(yǎng)自身的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

當然，授課教師在實際授課過程中也應根據(jù)學科的研究進展，學生的基礎﹑研究方向與興趣等特點隨時對教學內(nèi)容作出調(diào)整，真正做到理論聯(lián)系實際、與時俱進。

二、精選“人工智能”課程教材

在教材選擇上，筆者分析比較了目前已公開出版的數(shù)十本人工智能教材，并結(jié)合我校研究生的特點，選定了由清華大學出版社出版﹑蔡自興和徐光祐編著的《人工智能及其應用》（第4版）作為教材，該教材在前一版的基礎上做出了較大的改進與擴展，增加了本體論、蟻群算法、粒子群算法、強化學習、詞法分析以及路徑規(guī)劃等很多新內(nèi)容，具有知識覆蓋面廣、講解深入淺出，實用性、可讀性強等諸多優(yōu)點。同時，該教材也是普通高校“十一五”國家級規(guī)劃教材，輔有國家級精品課程建設網(wǎng)站，是一部經(jīng)典的人工智能教材。

與此同時，筆者還為學生推薦了多本經(jīng)典的參考書，如清華大學出版社由拉塞爾等編著的《人工智能——?一種現(xiàn)代方法》（第3版）、科學出版社由史忠植編著的《高級人工智能》等，并圍繞各研究專題精心挑選了數(shù)篇經(jīng)典和最新的文獻，力求反映各相關領域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀﹑發(fā)展趨勢以及存在的問題等，以供學生參考。

三﹑教學方法的改革

相比于本科生，研究生通常具有更強的理論基礎、接受能力和求知欲，因而在教學過程中應避免傳統(tǒng)“填鴨式”的教學方法，要充分突出學生的主體地位，注重培養(yǎng)學生的學習興趣以及自主學習的能力。為此，筆者結(jié)合該課程的特點，對教學方法進行了如下探索。

1.多樣化的教學手段

“人工智能”課程的突出特點是涉及知識面廣、理論性與應用性強、內(nèi)容抽象且學時數(shù)短，因此有必要充分發(fā)揮現(xiàn)代教學手段的作用，提高教學效率。為此，筆者精心設計了整套多媒體教學課件，將較難的知識點以動畫的形式呈現(xiàn)給學生，如基于問題歸約法的漢諾塔問題求解過程、基于蟻群算法的旅行商問題求解過程等，均可以這種形式呈現(xiàn)。課堂教學中以課件為主，輔以少量的板書，充分利用了多媒體信息量大、直觀性強的優(yōu)點，改善了教學效果。除此以外，筆者也搜集了大量的視頻資料，如行人檢測與計數(shù)視頻、機器人地震現(xiàn)場搜救視頻等，當講解相關專題時，作為應用實例為學生播放，充分吸引了學生的注意力，提升了他們的學習興趣。

2.啟發(fā)式的課堂教學