人工智能通识 课件 第二章 AI基础概念与应用领域

人工智能通识：新技术与创新实践主编：唐志航，罗雅博人工智能定义与分类PART01典型应用场景PART02实践:AI工具体验———探索生成式智能的真实能力PART03目录CONTENTS人工智能定义与分类01人工智能定义与分类01人工智能(ArtificialIntelligence,AI),是指由人类创造的机器系统,能够模拟、延伸甚至超越人类智能。其核心目标是使机器具备“感知-理解-决策-行动”能力,能够在复杂环境中完成任务、解决问题,并具备一定程度的学习与自我优化能力。学界普遍认为,人工智能是一门跨学科交融的综合性科学,涵盖计算机科学、认知科学、语言学、神经科学、数学、逻辑学等多个领域。它不仅追求构建“能计算”的系统,更旨在接近甚至重构“类人智慧”的系统。一、人工智能的基本定义人工智能定义与分类01根据智能的能力边界与目标实现程度,人工智能通常分为以下两类:二、人工智能的发展历程人工智能定义与分类011.弱AI(Narrow

AI)弱AI,也被称为专用人工智能,是指在某一特定任务领域表现出高度智能的系统,但并不具备全面的认知或通用推理能力。它们不能理解自身所处的环境,也无法迁移能力到其他任务上。典型例子包括:

•图像识别中的人脸检测系统。

•智能语音助手如Siri、Alexa。

•在线推荐算法与搜索引擎优化。

•ChatGPT这类大语言模型(虽然在多个领域表现出强大能力,但本质仍为弱AI范畴)。弱AI目前是人工智能的主流形态,也是推动产业智能化的现实支柱。人工智能定义与分类012.强AI(GeneralAI)强AI,又称为通用人工智能,指的是能够像人类一样进行自主学习、逻辑推理、情境理解与创造性思考的系统。它不受特定领域限制,具备解决广泛问题的能力。目前,强AI仍处于理论探讨与实验探索阶段,尚未实现真正意义上的通用智能系统。其研究涵盖自适应学习、情境迁移、类脑建模、意识模拟等前沿领域。小提示:尽管诸如GPT-4、Claude、Gemini等大模型具备强大的语言理解与生成能力,但其本质仍依赖大量数据与预训练知识,尚未具备人类意义上的自我意识或通用认知。典型应用场景02典型应用场景02项目前景

AI可对图像进行特征提取、目标识别与语义理解,广泛应用于:

•安防监控(人脸识别、异常行为检测)。

•医疗影像(肿瘤筛查、CT辅助诊断)。

•智能驾驶(车道识别、障碍物检测)。相关模型:ResNet、YOLO、SAM(SegmentAnythingModel)、CLIP(OpenAI图文模型)等。一、图像识别与计算机视觉02二、语音识别与语音交互

AI系统能够将人类语音转换为文本并进行语义分析,完成语音控制、智能问答、语言翻译等功能。

•智能语音助手(如AppleSiri、GoogleAssistant)。

•会议转写、实时字幕。

•AI客服、语言学习助手。相关模型:Whisper(OpenAI)、Conformer、Wav2Vec、ChatGPT语音接口等。典型应用场景02三、自然语言处理与对话系统

AI已实现对语言的理解、生成与推理,用于:

•问答系统与智能客服。

•内容创作与摘要生成。

•文本翻译与情感分析。代表模型:GPT-4、Claude3、Gemini、LLaMA、文心一言、DeepSeek等。当前主流语言大模型生态如图2-1所示,图中展示了中外主流模型厂商与模型名称(如OpenAI、Anthropic、百度、阿里、DeepSeek、智谱、MiniMax等),便于大家了解国际动态。典型应用场景02典型应用场景图2-1主流语言大模型生态02四、智能推荐与个性化服务

AI通过分析用户行为数据,实现内容、商品、广告等的个性化推荐:

•电商平台智能推荐(如淘宝、亚马逊)。

•视频平台内容推荐(如B站、抖音、YouTube)。

•新闻资讯与社交媒体推送。技术核心:协同过滤算法、知识图谱、深度排序网络(DSSM/DeepFM)等。典型应用场景02五、自动驾驶与智能交通

AI通过环境感知、路径规划与智能控制实现自动化驾驶体验:

•L2~L4级别自动驾驶。

•交通信号优化与拥堵预测。

•智能车联网(V2X)协同控制。典型系统:Tesla自动驾驶、百度Apollo、小鹏NGP系统等。典型应用场景02六、人工智能生成内容

AI不再只是“识别与理解”,更在“创作与表达”方面展现出惊人潜力。人工智能生成内容(ArtificalIntelligenceGeneratedContent,AIGC)可生成文本、图像、音频、视频、代码等内容,已在教育、设计、营销、编程等领域广泛应用。代表工具:

•文本生成:ChatGPT、Claude、DeepSeek-V3、文心一言。

•图像生成:DALL·E、StableDiffusion、Midjourney。

•音乐生成:Suno、MusicLM。

•视频生成:Pika、RunwayML。

•编程辅助:GitHubCopilot、CodeGeeX。典型应用场景02六、人工智能生成内容在中文语境下,国产大模型发展迅猛,尤其是由深度求索团队推出的DeepSeek系列模型,在学术写作、代码生成与知识问答等任务中表现优异。其“DeepSeek-V3”和“Deep-Seek-R1”等子模型,已被广泛应用于教学辅助、编程教育和科研写作,是高校课堂中理想的AI工具伙伴之一。本节内容帮助同学们厘清了人工智能的基本概念,区分了弱AI与强AI的核心差异,进一步通过多个贴近生活与前沿产业的典型应用场景,展示了AI技术的广泛影响力。通过学习,学生不仅能够从理论上理解人工智能,还能在实践中逐步建立起应用导向的知识框架。在接下来的学习中,我们将借助一系列典型的AI工具与平台,亲身体验人工智能在文本生成、图像识别、语言交互等领域的实际应用,进一步加深对AI能力与原理的理解。典型应用场景实践：AI工具体验——探索生成式智能的真实能力03实践：AI工具体验——探索生成式智能的真实能力03本实践环节旨在引导不同专业学生亲身体验生成式人工智能工具的功能与应用效果,增强对人工智能实际能力的理解,培养学生在专业相关任务中合理使用AI平台进行辅助学习与创造的基本素养。通过实践操作,学生将能够:

•熟悉主流国产大模型(如DeepSeek、文心一言)的基本使用方法。

•掌握专业相关的多模态任务操作流程。

•分析不同AI模型在专业任务下的表现差异与优势。一、任务目标实践：AI工具体验——探索生成式智能的真实能力03实践准备:登录并了解平台功能

1.访问DeepSeek和文心一言官网。

2.使用微信扫码/手机号注册并登录,如图2-3所示。

3.浏览平台功能概览,重点关注:

•DeepSeek:对话助手(R1、V3)、编程助手(CoderV2)。

•文心一言:知识问答、图文创作、语义理解。阅读模型介绍,了解其训练背景、主打功能与特色能力。二、分专业实践设计实践：AI工具体验——探索生成式智能的真实能力03图2-3登录方式实践：AI工具体验——探索生成式智能的真实能力03

【文科专业实践案例】任务名称:古诗词创作与分析实践任务内容:让AI创作一首以"科技与人文"为主题的现代诗,并进行文学分析。操作流程:

1.在DeepSeek中输入提示词:请创作一首现代诗,主题为"科技与人文的对话",要求:

-全诗8~12行

-运用对比手法

-体现人文关怀

-语言优美,意境深远

2.观察生成结果,如图2-4所示。实践：AI工具体验——探索生成式智能的真实能力03(a)提示词输入实践：AI工具体验——探索