人工智能通识教程 课件 第4章 人工智能学科框架

人工智能导论主讲人：XXXAI同学们好！数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第二篇---引子

第二篇人工智能基础与应用4人工智能学科框架5机器学习6神经网络与深度学习AlphaGo战胜围棋世界冠军人机大战直播:柯洁vs阿尔法狗人机大战：李在石vs阿尔法狗2016年3月，阿尔法狗与围棋世界冠军李在石进行围棋人机大战，以4：1总比分获胜，之后在网上的快棋对战当中与中日韩一系列顶尖棋手对战无一败绩，2017年又以3:0战胜了当时世界排名第一的围棋世界冠军柯洁。为什么？？？数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

4.1

从计算实现到智能涌现

4.2

AI技术范式演进4.3

现代AI技术栈4.4

应用实例：汽车智能驾驶中的人工智能应用

本章目的：本篇首先展示人工智能学科框架，继而从应用的角度介绍机器学习和人工神经网络，使所有非计算机的读者能够了解人工智能的本质，理解AlphaGo为什么会战胜世界冠军！对AI不再感到神秘，也能找到应用的切入点。数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

4.1

从计算实现到智能涌现

2024年，世界计算大会的主题是从“计算万物”到“智算万物”，一字之差，精准反映出现代计算技术正在全球经历着颠覆性变革。人们在开始关注更绿色的算力4.1.1

计算主义的边界请同学们自主学习并了解：什么是计算主义？为什么要走向计算机主义？计算主义的边界是什么？数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

4.1.2

智能的三重突破算法突破算法突破的本质，是找到了“用数据自动编程”的新范式。数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

4.1.2

智能的三重突破2.数据突破AI在数据突破方面，敏锐的发现了“数据即知识”，让数据自己说话。【案例4-1】ImageNet催生了AlexNet。ImageNet是一个大型可视化数据库项目，专门用于视觉对象识别软件研究的大型数据库，包含了超过1400万张经过人工标注的图像，覆盖了2万多个类别。自2010年以来，ImageNet项目每年举办一次大规模视觉识别挑战赛（ILSVRC），以促进了计算机视觉和深度学习的发展。数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

4.1.2

智能的三重突破2.算力突破所谓算力突破，就是给AI插上了“暴力美学”的翅膀——用硬件蛮力撞开智能的大门。思路就是：当算法遇到瓶颈，就用晶体管海啸淹没它。例如：大语言模型的“涌现能力”纯粹是算力堆出来的意外之喜。具体解决办法是：硬件碾压+架构革命，例如：GPU屠龙刀方案，即：采用1块V100显卡就相当于=16万亿次计算/秒；用TPU定制核弹，即：采用AlphaGo专用芯片，其能效比CPU高100倍；采用分布式集群，以GPT-3训练为例，用了285,000个CPU核心+10,000块GPU。“算法-数据-算力”三者协同效应数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

4.2

AI技术范式演进4.2.1

符号主义范式与专家系符号主义学派认为：智能的核心在于对符号的操纵，就像我们用语言思考、用数学公式推理一样。研究者试图将人类的知识和推理过程“翻译”成机器能理解的符号和规则，让机器也能像逻辑学家一样思考和决策。图4-4MYCIN的系统架构示意图MYCIN是由美国斯坦福大学研制的用于细菌感染患者诊断和治疗的专家系统。该系统于1972年开始建造，1978年最终完成。MYCIN知识库有二百多条规则，可识别51种病菌，正确处理23种抗生素。数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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4.2.1

符号主义范式与专家系图4-5专家系统技术演进过程中的标志性成果数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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4.2.2

统计学习范式‌统计学习‌是一种使用统计方法进行机器学习的方法，其核心在于基于数据进行预测和分析。统计学习通过构建概率模型，利用这些模型对数据进行预测和分析，特别是对未知数据的预测和分析‌。【案例4-4】农业实验设计

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精准农业变量施肥。费希尔（R.A.Fisher）1920年代提出随机区组实验设计，通过方差分析比较不同施肥方案的效果。他在罗斯林研究所工作时，进行了大量农业实验，并认识到土壤和环境因素可能对试验结果产生混杂作用。为了解决这个问题，他引入了区组设计，将实验区域划分为相似的区组，并在每个区组内进行不同处理。这种方法使得试验中的处理可以在不同区组内进行比较，从而减少由于区组内的变异引起的误差，收到了很好的效果。数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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4.2.3

连接主义范式‌连接主义是人工智能领域的一个重要流派。连接主义的核心思想是通过模拟人脑神经网络的结构和功能来实现人工智能。‌连接主义认为：智能源于大量简单单元（如神经元）的相互连接和互动，通过调整网络中的权重，使网络能够学习和识别模式。数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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4.3

现代AI技术栈现状：人工智能的工程化实践已演化为覆盖硬件、框架、工具链和应用层的全栈技术生态。栈：就是构建应用程序所用的一组技术。例如：Web开发者都知道LAMP栈；

数据领域--现代数据栈AI技术栈：指构建和运行人工智能系统所需的一系列技术和工具的集合，它包括从底层硬件到上层应用的多个层次，每个层次都有特定的功能和组件，承担着确保系统高效运行的关键功能。4.3.1

基于

AI技术栈的分层模型数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

为什么说‌百度曦灵是AI全栈技术赋能呢？主要是因为其依托百度强大的AI全栈技术，涵盖了自然语言处理、计算机视觉、语音识别与合成等多个关键领域，为数字人的智能化交互提供了坚实的保障。讨论1、可否举出更多的AI全栈技术赋能的例子？2、你所学的专业应用中是否有需要这种AI全栈技术赋能，举例说明？数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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4.3.2面向人工智能应用的计算机系统支持有人说如果没有计算机科学，AI连犯错的机会都没有，这个说法对吗？为什么？讨论数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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4.4应用实例：汽车智能驾驶中的人工智能应用4.4.1智能驾驶系统1.“千里浩瀚”简介吉利安全高阶智能驾驶系统"千里浩瀚",让汽车更智能,让智驾更安全!数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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4.4.2人工智能吉利汽车全领域应用数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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4.4.2人工智能吉利汽车全领域应用数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

“吉利银河”汽车AI全领域应用架构主要应用如下：数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

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1.“吉利银河”汽车的自动控制系统硬件架构2.“吉利银河”汽车的软件与AI模型自主学习数字化实验项目实践综合实训人工智能导论第四章

人工智能学科框架

[拓展学习]关于知识工程请查阅资料，并回答以下问题：（1）知识工程的技术演变主要途径有哪些？（2）你了解哪个实际的AI应用系统中用到了知识工程？试举一例。数字化实验项目实践综合实训人工智能导论【图灵奖】人工智能之父--马文·明斯基

明斯基在人工智能领域做出了开创性的贡献，提出了许多重要的概念和理论。1956年他