人工智能与社会电子教案 第三章自然语言理解与机器翻译第1节教案

教案课程名称：人工智能与社会授课专业、班级：202X级XX专业开课院部：授课教师：XX授课时间：学年第2学期单元教案第3章：自然语言理解与机器翻译第1节：自然语言理解授课时数：2教学目标：一、知识目标1.学生能够认识自然语言理解。2.掌握自然语言理解的难点。二、能力目标1.能够认识自然语言理解。2.培养学生查找资料、整理信息的能力，以及对人工智能领域前沿动态的关注。三、情感目标1.激发学生对自然语言理解的兴趣和好奇心，培养探索未知的热情。2.培养学生对于科技进步改变生活的积极态度。教学重点和难点：一、教学重点自然语言理解的定义、涵盖领域及发展历程。二、教学难点自然语言理解的定义、涵盖领域及发展历程。课程思政教学内容：结合自然语言理解的发展历程，引导学生理解科技进步对于国家竞争力的重要性，培养学生的爱国情怀和民族自豪感。教学方法：讲授法：教师讲解自然语言理解的基本概念、发展历程。讨论法：组织学生讨论自然语言理解在日常生活中的应用，激发学生的思考。案例分析法：通过分析具体的自然语言理解应用案例，加深学生对自然语言理解的理解。教学内容：3.1.1认识自然语言理解1.自然语言理解自然语言理解（naturallanguageunderstanding,NLU）是自然语言处理（naturallanguageprocessing,NLP）的一部分，另一部分是自然语言生成（naturallanguagegeneration,NLG）。3.1.2自然语言理解的难点列举一些机器不容易理解的案例：①老师说衣服上除了校徽别别别的。②这几天天天天气不好。③看见西门吹雪点上了灯，叶孤城冷笑着说：“我也想吹吹吹雪吹过的灯”，然后就吹灭了灯。④今天真是多得谢逊出手相救，在这里我想真心感谢“谢谢谢逊大侠出手”。⑤顾姑姑你估估我鼓鼓的口袋里有多少谷和菇！⑥“你看见王刚了吗？”“王刚刚刚刚走。”对于机器来说，自然语言理解难点大致可以归为五类。第一个难点就是语言的多样性。世界上有5600多种不同的语言和方言，比如，“这么做可不中”，“你可拉倒吧”，这些都是某些地方的习惯用语，但并不是全国都流行的普通话，所以别说计算机了，就是人类有些可能也不太明白。另外，自然语言的组合方式非常灵活，字、词、短语、句子、段落……不同的组合可以表达出很多的含义。例如：①我要听《我的中国心》。②给我播《我的中国心》。③我想听歌——《我的中国心》。④放首《我的中国心》。⑤唱一首我的中国心。⑥放音乐——《我的中国心》。⑦放首歌——《我的中国心》。第二个难点是语言的歧义，和语言的多样性有点联系又不尽相同。可以说，多样性指不同的话可以表达同样的意思，而歧义则是同一句话可以表达多种意思。例如，如果缺少上下文环境的约束，就可能会可产生歧义。例如，“我要去拉萨”，需要火车票？需要飞机票？想要听音乐？还是想要查找景点呢？第三个是语言的稳健性。自然语言在输入的过程中，尤其是通过语音识别获得的文本，会存在多字、少字、错字、噪声等问题，但是对语言的意思影响不大。比如，“大王叫我来新山”，“大王叫我来巡山”，“大王叫我巡山”，应该能理解出是一个意思。3.1.3对话机器人“伊莉莎”人工智能软件伊莉莎（Eliza）是世界上第一个真正意义上的聊天机器人，也是最早的与人对话程序，由系统工程师约瑟夫·魏泽堡和精神病学家肯尼斯·科尔比在20世纪60年代共同完成。他们将程序命名为“伊莉莎”，灵感来自英国著名戏剧家萧伯纳的戏剧《偶像》中的角色，它能够使计算机与人用英语谈话。我们来看一下“伊莉莎”在计算机上与一位姑娘的谈话摘要：“伊莉莎”对人说的话，只不过是颠倒一下谈话人的语序，它会在对方的言语中进行关键词扫描，为其中的某些“关键词”匹配上合适的“对应词”，然后再返回给谈话人。当然，它的编排相当巧妙，比如你说“很烦闷”，它就说“很难过”；你说“我想哭”，它就问“为什么想哭”。关键词被按照日常使用中的频率划分为不同的等级。“伊莉莎”会逐一在自己的数据库里检索，看是否有对这个词的说明。“伊莉莎”所涉及的人工智能并不复杂，它只是能与人直接对话的计算机程序。如果这是一句完全陌生的话，它就做出通用的回答，例如：“你具体指的是什么？”“你能举个具体的例子吗？”如果这句话能看懂，也就是找到了对大部分关键词的解释说明，它就会根据说明来造一个新句子。当它找不到合适的对应词回答问题时，会机敏地讲一些无关痛痒的话，如“这很有意思，请继续说”，或者“请你说详细点好吗？”。从技术观点看，“伊莉莎”与人的对话，并不是在对句子理解的基础上进行的。课后拓展练习：对话机器