4.3法规与应用规范教学设计人教-中图版高中信息技术选择性必修4

第4章人工智能发展4.3法规与应用规范教学设计教学背景信息科技是现代科学技术领域的重要部分，主要研究以数字形式表达的信息及其应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。当代高速发展的信息科技对全球经济、社会和文化发展起着越来越重要的作用。义务教育信息科技课程具有基础性、实践性和综合性，为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础。信息科技课程旨在培养科学精神和科技伦理，提升自主可控意识，培育社会主义核心价值观，树立总体国家安全观，提升数字素养与技能。教材分析本节课的教学内容选自人教/地图出版社选择性必修4人工智能初步第4章人工智能发展4.3法规与应用规范。2018年在天津举行的第二届世界智能大会上，通过图灵测试的机器人“小薇”担任主持工作，令人眼前一亮。当前，人工智能技术应用发展迅速，给我们的生产和生活带来了许多变化。未来的世界会是什么样的？人工智能将怎样发展？人工智能与人类智能一样吗？机器人会超越人类吗......人工智能的发展引发了人们对人工智能未来的无限遐想。因此，了解人工智能的发展趋势，探讨人工智能的巨大价值和挑战，对我们来说非常必要。本章我们将以“优势局限之我见”为主题开展项目活动，通过查阅资料，与同学探讨，完成一篇以“优势局限之我见”为题的小论文，然后分组选出代表进行辩论。共同探讨人工智能的应用价值，了解人工智能应用系统带来的伦理及安全方面的挑战，知道维护信息系统安全的重要性，增强我们在信息社会中的安全防护意识和责任感。教学目标1.了解与人工智能有关的法规与应用规范。2.增强安全防护意识和责任感，自觉维护和遵守人工智能社会化应用的规范与法规。教学重点与难点教学重点:了解与人工智能有关的法规与应用规范。教学难点:增强安全防护意识和责任感，自觉维护和遵守人工智能社会化应用的规范与法规。教学方法与教学手段案例分析法、讲授法、任务驱动法。教学过程问题导入体验探索到底该不该发展自动驾驶汽车自动驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目的地的智能汽车，如图4.3.1所示。我国自主研制的红旗HQ3无人车，于2011年7月14日首次完成了从长沙到武汉286km的高速全程自动驾驶实验。公众对自动驾驶汽车的发展并非一边倒地持支持态度，其中不乏反对者和观望者。反对者主要是基于安全方面的考虑，认为自动驾驶技术永远是将保护己方车辆和车内人员作为第一要务，而人类驾驶员则会综合考量自身和周围环境的情况，因此有时能够作出牺牲车辆以保护他人生命安全的判断。全自动驾驶汽车属于无人驾驶汽车的范畴。2018年3月，国外某汽车公司的一辆自动驾驶汽车发生交通事故，与一名正在过马路的行人相撞，导致行人在送往医院后不治身亡。这不是自动驾驶汽车的首次致死事故，但却是导致行人死亡的第一起事故。这个事件引起了人们对人工智能的安全和法律责任的更多讨论，越来越多的人加入到对人工智能安全、法律法规和道德伦理的研究中。思考：1.人工智能汽车与行人相撞，应该由谁来承担法律责任？2.如何保证人工智能设备安全地运作？法规与责任人工智能技术是一把双刃剑，它的发展在给人类带来便利的同时，也带来许多问题。人工智能在设计、应用和法律法规等方面的很多研究才刚刚起步。尽管规范人工智能法律的路很漫长，但必须未雨绸缪。目前已经有一些大家公认的规则在起约束作用。我国公布的《人工智能标准化白皮书（2018版）》中提出了人工智能应当遵循的原则：一是人类利益原则，即人工智能应以实现人类利益为终极目标；二是责任原则，即在技术开发和应用两方面都建立明确的责任体系，以便在技术层面可以对人工智能技术开发人员或部门问责，在应用层面可以建立合理的责任和赔偿体系。人工智能设计的规则对于人工智能的设计者，制定法律法规约束其设计意图和行为很有必要。人工智能产品或系统的设计者在设计过程中应注意：第一，必须以为人类带来福祉为主要目标，以达到有助于社会可持续发展为目的；第二，要将人类的价值伦理体系、社会法律和道德规范等嵌入系统，保障人工智能系统遵守人类社会的伦理规范等；第三，不能利用性别歧视和种族歧视等算法决策信息。对此，社会要设立监管机制，监管人工智能相关算法以及算法决策。监管措施包括人工智能算法标准的制定，涉及性能标准、设计标准和责任标准等。由于人工智能算法很复杂，存储方式和分析方式都不固定，世界各国都在呼吁设计者将算法自身的代码以及算法决策透明化，以方便监管。对于算法决策，在确保透明性的基础上，要尊重用户的知情权，在人工智能产品或系统的设计中必须告知用户，并向用户提供相关解释，此外还须提供申诉的平台与管理机制。人工智能应用的规则人工智能研发和应用应以辅助人类及社会发展为前提，在追求效率最大化的同时，不损害人的尊严，保障人的权利与自由。人工智能的发展应尊重隐私保护，加强数据安全措施，防止数据滥用，在符合规范和法律制度的前提下，进行个人数据的收集与使用。人工智能的应用应保障人身安全、财产安全及网络信息安全，建立和完善人工智能应用领域的监管机制，保障人工智能应用的安全，促进人类社会经济和文化的发展。人工智能责任的规则我国当前的首要工作是尽快立法或制定法规，规范人工智能的责任，完善人工智能相关标准，使人工智能的研发和应用受法律监管。我国还要与其他国家加强人工智能研究的合作，共同探讨如何应对人工智能带来的挑战与风险，评估人工智能技术和产品的伦理影响，提出针对性的措施和预案。人工智能教育的规则正确地引导公众学习人工智能相关知识。加强人工智能知识普及教育的同时，完善安全意识教育。不断完善教育体系，培养适应人工智能时代的新型人才。实践活动智能社会中人的责任人是人工智能的创造者和使用者，应担负相应的法律法规和伦理道德方面的责任。查找资料，了解在智能社会中人应担负的责任、当前技术层面的问责体系，以及在应用层面的责任和赔偿体系。规范与安全与人工智能技术及其应用的快速普及相比，人工智能在规范与安全方面的研究却相对滞后。目前，关于人工智能安全和伦理等问题的规范还没有定论。我国公布的《人工智能标准化白皮书（2018版）》对人工智能的安全、伦理和隐私保护等相关问题提出了标准规范。人工智能安全及伦理的标准，从广义来说涉及人工智能本身、平台、技术、产品和应用相关的安全标准，以及伦理、隐私保护规范。目前，人工智能安全与伦理标准主要集中在生物特征识别和自动驾驶等部分领域的应用安全标准，以及大数据安全和隐私保护等支撑类安全标准，但对人工智能自身安全或涉及各个领域的基础共性标准还比较少。解决人工智能的安全问题，可以从两个方面进行：一方面，敦促设计者从安全、伦理和隐私保护等角度考虑产品设计，并限定产品的应用范围、自主程度和智能水平等；另一方面，加强科学家的社会责任感，对人工智能进行安全评估和管理，引导公众正确接纳人工智能。只有切实有效地保障人工智能的安全性，才能使之为人类带来福祉。实践活动了解现有的人工智能发展原则内容在人工智能产生之初，就有人意识到人工智能安全和伦理的问题，一位科幻作家曾提出机器人三定律。2017年1月，国际上一些人工智能领域的科学家达成了23条人工智能发展原则。查阅资料，了解机器人三定律以及23条人工智能发展原则的具体内容。不管人工智能未来如何发展，我们都应具备信息安全意识和保护信息安全的能力，学会保护好自己的隐私数据，不给坏人可乘之机。我们应该遵守信息社会的法律法规、道德与伦理准则，不做任何有损他人的事情，同时也要积极接纳信息技术创新所产生的新观念和新事物，关注信息技术变革所带来的环境问题、法律问题与人文问题，既要有效地维护信息活动中个人的合法权益，又要积极维护他人的合法权益，保障社会公共信息安全。项目实施完成论文及辩论赛一、项目活动每组各推选4名同学作为正反方辩手，以“优势局限之我见”为主题，展开一场辩论赛。二、项目检查1.每人完成一篇以“优势局限之我见”为主题的论文，在小组中交流已完成的论文，同学之间进行研讨。2.全班组织一场辩论赛，各组推荐人选，组织参加辩论赛。总结评价1.请同学们总结本章的核心概念与关键能力。2.根据自己的掌握情况填写下表。学习内容掌握程度人工智能的应用价值□不了解□了解□理解人工智能的未来发展□不了解□了解□理解人工智能的应用挑战□不了解□了解□理解人工智能的规则与安全□不了解□了解□理解课后作业1.查阅资料，找到当前我国在人工智能规范与安全、法规与责任等方面的政策性文件。2.讨论人工智能与人类智能的区别。简述自己对人工智能未来发展的展