第3 课 发人深省：人工智能是否足够智能 自“图灵测试”后，人工智能慢慢出现在人们的视野中。时至今日，我们 身边处处可见的智能产品昭示着人工智能的热潮已经来临。而如今需要思考的 问题是“人工智能是否足够智能？” 1 沙漠中的碗 大圣与齐齐一起去撒哈拉大沙漠游玩，不慎与旅游团队走失，生存必备 品全部在旅游团的车上，两人陷入了困境。大圣想在沙漠中自制取水器，但 需要盛水的器具——“碗”，于是大圣开始在沙漠中到处寻找“碗”，齐齐 却不慌不忙地拿出了自己的智能机器，让它去找“碗”。不一会儿，大圣找 到了一片塑料膜，但许久不见智能机器自动返回，齐齐只好将智能机器召 回，发现它无功而返。大圣利用那片塑料膜自制了一个“碗”，最后制取到… 了水。 认知与想象 活动一 你认为人和机器谁对于事 物的认知更好？为什么？ 14　人工智能（初中版） 　　 想一想，什么叫作“碗”？机器如何识别“碗”？ 　 　 　 　　 为什么大圣能够找到“碗”，智能机器却无功而返？ 　 　 　 　　 人类可以根据自己的经验（看到的或听到的），结合想象力，创造出新 的事物；机器在自己获得经验（一些数据）的基础上，会具有创造性吗？ 　 　 　 　 2 传说的龙 中国人常被称为龙的传人，龙在现实生活中真 实存在吗？我们都知道龙并不存在，现在所知道的 龙的形象综合了各种动物的特征（如鹿角、牛头、 驴嘴、虾眼、象耳、鱼鳞、人须、蛇腹、凤足等， 见图1-3-1），是人类通过真实世界中的具体动物的某 些特征想象出来的，人们还把各种美德和优秀的品 质都集中到龙的身上，衍生出了各种关于龙的传说。 活动二 人脑与计算机在本质上有着显著区别，一般不做同类比较。但是，当讨论 运算、存储等某些方面性能时，人们总是试图在人脑和计算机之间做某种非严 谁是最强大脑 图　1-3-1 第1 单元　引人入胜——人工智能的故事　15 从表1-3-1 中可以看出，计算机具有比人脑 快100 万倍的工作频率，但人脑用比计算机更 多的存储和相互连接弥补了这方面的不足。虽 然最大的超级计算机具有类似人脑的容量，但 人脑在运行时并不会同时使用所有的神经元。 人的需要可以支配人的情绪和情感，当外界事物正好满足人的需要时，就 会产生愉快的体验，否则就会产生消极的体验。 情 绪 判 断 1 机器如何判断人的情绪 准备（见图1-3-2） 图　1-3-2 项　目超级计算机个人计算机人脑 计算单元数 104 核CPU 10 12 个晶体管 4 核CPU 109 个晶体管 10 11 个神经元 存储单元数 10 14 比特RAM 10 15 比特磁盘 10 11 比特RAM 10 13 比特磁盘 10 11 个神经元 10 14 个突触 　　工作频率/Hz　　109 109 103 　　表　1-3-1 活动三 一台具有无限容量的计 算机，能否实现人脑级 别的智能？ 计算机mPython 格意义上的对比。表1-3-1 是对IBM 蓝色基因超级计算机、2008 年典型的个人 计算机和人脑的可用原始计算资源的粗略比较。 16　人工智能（初中版） 01 02 03 04 相似度≥ 95% 相似度< 95% ① 建立人脸数据库② 建立人脸识别模型③ 输入待测试图片④ 输出结果 此步骤需要大量的人 脸图片用于面部的数 据采集。可以利用各 类拍照设备拍摄多张 各种角度的人脸图片， 并统一存放在一个文 件夹中。提供的人脸 照片数量越多，检测 结果的准确度越高。 根据人脸数据库提供 的图片数据，通过算 法建立人脸识别的 模型。 利用数字媒体设备， 拍摄待测试的人脸， 传送给机器进行处理 后，与数据库的人脸 特征进行对比。 经人脸识别后输出的 结果是与数据库中 的人脸对比后的相似 度，是一个具体的百 分数。在程序中可以 利用该结果，设计更 多丰富的输出效果。 >> >> 过程 >> 第1 单元　引人入胜——人工智能的故事　17 示例程序（见图1-3-3） 2 情绪判断实验 表1-3-2 提供了两个成语，同学们俩人一组，一位同学用面部表情演绎所 给成语，另一位同学根据该同学面部表情判断人的情绪，并将结果写在第二 列；用计算机（或手机）识别人脸判断人的情绪，并将计算机（或手机）判断 的结果写在第三列。实验结束后，回答后面的问题。 　　 自身需求的满足与否会影响个人的情绪，机器（计算机或手机）的 需要和动机是人为的还是机器自身产生的？请选择你认为正确的选项并在 下面打“√”。 人赋予机器特定需要机器自身需要 人的情绪（开心/ 难过） 人识别机器识别 喜极而泣 强颜欢笑 　　表　1-3-2 图　1-3-3 18　人工智能（初中版） 　　 如果机器没有人的情绪，那么机器是如何判断人的情绪的呢？这种判 断方式是否正确？ 　 　　 你认为现在的机器是否能够完全模拟人类智能？为什么？ 　 　 我认为机器（足够 / 不够）智能，因为 　 　 　 　 　 　 如果机器想要变得更加聪明，我认为它需要 　 　 　 　 　 　 反思性笔记 第1 单元　引人入胜——人工智能的故事　19 1．以下是本单元的思维导图，请同学们对照图中的内容进行总结。 2．请同学们根据本单元学习的内容，完成以下练习。 （1）用自己的话描述什么是人工智能，并列出你认为重要的关键词。 　 　 　 　 　 总结与评价 遍地开花：人工 智能与生活 日新月异：人工 智能的发展 认知与想象 谁是最强大脑 情绪判断 什么是人工智能 项目实现：人工智能项目体验—— 聊天机器人 一波三折的探索 引人入胜—— 人工智能的诞生 人工智能的故事 关键词： 发人深省：人工智 能是否足够智能 20　人工智能（初中版） （2）请你在下图的时间轴上画出人工智能的发展历史。 影 响 年份 3．以小组为单位，为本单元的学习进行综合评分，并填入下表中。 评 价 内 容评　分 领会什么是人工智能☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 清楚人工智能的发展历史☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 能够举例说出语音识别在生活中的应用☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 能够辩证地看待机器是否足够智能的问题☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 能够解决项目实践过程中遇到的问题☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 本单元令我印象深刻的内容是 　 　 　 　 O 第2 单元　三足鼎立——人工智能三要素　21 第2 单元 三足鼎立——人工智能三要素 人工智能的概念从1956 年在达特茅斯会议上被提出以来，几经 波折，现在进入了快速发展阶段。今天，每时每刻都有大量数据产生； 科技水平的提高使得芯片技术不断提升，计算机的算力飞速增长；以 深度学习为代表的优秀算法出现。数据、算力、算法三者互相支持， 协力推动人工智能技术不断向前发展。 本单元将从数据、算力和算法出发，从不同的角度了解人工智能， 从而对人工智能有一个更为全面的认识。 第1 课 万世基石：数据 远古时期，随着生产、生活的需要，人们开始尝试用一些简单的方法 记录事情，这就是最早数据的雏形。想一想，祖先们可能会用哪些方法记 录数据呢？ 1 认识数据 数据就是对客观事物的逻辑总结和归纳。例如，当天气转凉，树叶变黄 时，人们就会说秋天来了。这就是人们根据生活经验加上对天气的观察而总结 得出的数据。