人工智能和教育PPT资料.ppt
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这个动态系统必须包括受教育者，也可以包括教育者。
动态系统必须包括受教育者，也可以包括教育者。
教育者是指帮助受教育者提高智能的人。
3一般教学系统包括：
一般教学系统包括：
nn教育者教育者nn受教育者受教育者nn教学媒体教学媒体nn教学内容或者材料教学内容或者材料nn教学方法与理论教学方法与理论教学系统的工作效率可以用这样一个公式来表示：
教学系统的工作效率可以用这样一个公式来表示：
教育效率教育效率=该系统中所有受教育者的智能的提高程度总和该系统中所有受教育者的智能的提高程度总和/（该系统所耗费的教育者的人力资源总和该系统所耗费的教育者的人力资源总和+该系统所耗费的自然资源该系统所耗费的自然资源总和总和+该系统所耗费的时间该系统所耗费的时间）如果我们强调或者研究受教育者，这个过程就是学（如果我们强调或者研究受教育者，这个过程就是学（Study,Study,LearningLearning）。
如果我们强调教育者，这个过程就是教）。
如果我们强调教育者，这个过程就是教（Teaching,Instruction）（Teaching,Instruction）。
41.2自然智能nn人类的自然智能就是人类具有的智力和行为能力。
别的生物（动物和植物）也有自己的一定程度的自然智能，比如蚂蚁的群体合作能力。
nn根据张仰森P.5,人类的自然智能包括感知能力、记忆能力、思维能力、行为能力和语言能力几个方面。
51.3人工智能和人工智能科学传统意义上，人工智能就是用人工的方法在机器传统意义上，人工智能就是用人工的方法在机器（包括计算机）上实现的智能；
或者说就是人们（包括计算机）上实现的智能；
或者说就是人们使用机器模拟人类和其它生物的智能使用机器模拟人类和其它生物的智能,包括感知能包括感知能力、记忆能力、思维能力、行为能力、语言能力。
力、记忆能力、思维能力、行为能力、语言能力。
由于人工智能是在机器上实现的，因此又称为机由于人工智能是在机器上实现的，因此又称为机器智能。
器智能。
广义上讲，智能理解为解决问题的能力，人工指任广义上讲，智能理解为解决问题的能力，人工指任何人工形成的，可以达到解决问题目标的方法。
何人工形成的，可以达到解决问题目标的方法。
所以说人工智能并不简单意味着对人类问题解决所以说人工智能并不简单意味着对人类问题解决方法的模拟，而是指可以用来改善问题解决的任方法的模拟，而是指可以用来改善问题解决的任何合理的方法。
何合理的方法。
61.4人工智能和教育的关系从上面的对人工智能科学和教育这两个概念的分析从上面的对人工智能科学和教育这两个概念的分析可以看出来，人工智能就是研究让计算机接受教可以看出来，人工智能就是研究让计算机接受教育、提高智能的科学技术。
育、提高智能的科学技术。
AIAI的研究成果又反过来应用到我们日常生活的各个的研究成果又反过来应用到我们日常生活的各个方面，并可以改进我们的生活。
比如，应用到教方面，并可以改进我们的生活。
比如，应用到教育过程中，促进教育的工作效率（减少教师的数育过程中，促进教育的工作效率（减少教师的数量和工作时间、甚至直接提高受教育者的智能）。
量和工作时间、甚至直接提高受教育者的智能）。
还可以产生新的教学模式。
如网上学习共同体，还可以产生新的教学模式。
如网上学习共同体，合作学习等。
合作学习等。
人工智能以及人工智能科学从人工智能以及人工智能科学从19561956年诞生起，其研年诞生起，其研究和应用领域就与教育紧密相关。
究和应用领域就与教育紧密相关。
7人工智能和教育的区别nn人类的教育是渐进的，连续变化的，逐步人类的教育是渐进的，连续变化的，逐步完善的；
（目前的）人工智能是突变的，完善的；
（目前的）人工智能是突变的，一次赋予的。
一次赋予的。
nn教育的成果是不可复制的，即同一个教学教育的成果是不可复制的，即同一个教学系统中不可能产生两个完全相同的受教育系统中不可能产生两个完全相同的受教育者；
人工智能的成果是可以复制的，可以者；
人工智能的成果是可以复制的，可以重复出现的。
重复出现的。
nn教育是社会性的，（目前的）人工智能主教育是社会性的，（目前的）人工智能主要是面向单个机器的。
要是面向单个机器的。
82人工智能研究领域和最新进展nn人工智能要模拟人类和其它生物的智能人工智能要模拟人类和其它生物的智能,包括感知能力、记忆能力、包括感知能力、记忆能力、思维能力、行为能力、语言能力。
当然这些能力是密切相关，不可截思维能力、行为能力、语言能力。
当然这些能力是密切相关，不可截然分开的。
不过对于某一方面的特别关注，产生了人工智能的主要的然分开的。
不过对于某一方面的特别关注，产生了人工智能的主要的一些研究领域。
比如，对感知能力和行为能力的模仿促进了机器人技一些研究领域。
比如，对感知能力和行为能力的模仿促进了机器人技术的发展；
对记忆和思维能力的模仿促进了知识工程、人工神经网络、术的发展；
对记忆和思维能力的模仿促进了知识工程、人工神经网络、机器学习技术的发展；
对语言能力的研究和模仿促进了自然语言处理机器学习技术的发展；
对语言能力的研究和模仿促进了自然语言处理技术的发展；
等等。
技术的发展；
nn半个世纪以来，人工智能的各个领域都实现了很大突破，虽然离人们半个世纪以来，人工智能的各个领域都实现了很大突破，虽然离人们的期待还相差很远。
比如，著名的数学家和计算机科学的奠基人图灵的期待还相差很远。
比如，著名的数学家和计算机科学的奠基人图灵在在19501950年的年的COMPUTINGMACHINERYANDINTELLIGENCECOMPUTINGMACHINERYANDINTELLIGENCE曾经斗胆曾经斗胆预言，到预言，到2020世纪末计算机就会通过图灵测试。
但事实上呢？
我们可以世纪末计算机就会通过图灵测试。
我们可以看一下看一下19941994年开始的年度年开始的年度LOEBNERLOEBNER竞赛的对话结果，就知道现在人竞赛的对话结果，就知道现在人工智能技术、特别是自然语言处理技术的突破多么有限了。
工智能技术、特别是自然语言处理技术的突破多么有限了。
9研究领域nn知识工程：
如何从现实世界获取知识、如何将已有知识在知识工程：
如何从现实世界获取知识、如何将已有知识在计算机中合理表示、如何运用这些知识进行推理计算机中合理表示、如何运用这些知识进行推理nn机器学习：
如何使用计算机来模拟人类学习活动机器学习：
如何使用计算机来模拟人类学习活动nn自然语言处理：
理解（听懂、看懂）和产生自然语言自然语言处理：
理解（听懂、看懂）和产生自然语言nn专家系统：
模拟人类专家求解问题的思维过程，解决某一专家系统：
模拟人类专家求解问题的思维过程，解决某一领域的各种问题。
领域的各种问题。
nn机器人技术：
模仿人类机器人技术：
模仿人类/动物的感知和行为能力动物的感知和行为能力nn人工神经网络：
用硬件（如电路）和算法来模拟大脑神经人工神经网络：
用硬件（如电路）和算法来模拟大脑神经系统的结构和功能。
系统的结构和功能。
nn问题求解：
问题表示空间、搜索策略、规约策略。
典型的问题求解：
典型的是下棋程序。
是下棋程序。
nnAGENTAGENT技术：
分布式人工智能，模仿人在社会环境中的行技术：
分布式人工智能，模仿人在社会环境中的行为：
反应性、自治性、社交能力、自发行为。
为：
10最新进展nn国际象棋人机大战：
国际象棋人机大战：
1997DEEPBLUE1997DEEPBLUEvsvsKasparov=3.5:
2.5Kasparov=3.5:
2.5http:
/http:
/nSONYSONY机器人机器人:
打太极拳、跳舞、家用打太极拳、跳舞、家用http:
/n动画和游戏制作：
中科院动画和游戏制作：
中科院“天鹅天鹅”系统全过程计系统全过程计算机辅助动画制作算机辅助动画制作nn手写体识别：
汉王系统手写体识别：
汉王系统http:
/n语音识别和合成：
语音识别和合成：
IBMIBM和和MICROSOFTMICROSOFT的系统的系统nn网络搜索技术和社会性软件：
网络搜索技术和社会性软件：
GOOGLEGOOGLE、BLOGBLOG等等113人工智能在教育中的应用:
一些典型案例介绍和分析nn人工智能原理和技术从诞生起就应用于教育，其产品通常人工智能原理和技术从诞生起就应用于教育，其产品通常称作智能指导系统称作智能指导系统ITSITS或者智能计算机辅助教学或者智能计算机辅助教学ICAIICAI。
nnICAIICAI系统可以采用多种形式。
从根本上讲，它是在保证学系统可以采用多种形式。
从根本上讲，它是在保证学生和程序灵活性的方式下，应用人工智能原理和技术，组生和程序灵活性的方式下，应用人工智能原理和技术，组织安排教学系统的各种成分。
它并不是根据预先输入的问织安排教学系统的各种成分。
它并不是根据预先输入的问题、预先想到的解答、预先指定的分支等进行工作，而是题、预先想到的解答、预先指定的分支等进行工作，而是根据学生学习时积累的知识而工作。
它的一般工作准则和根据学生学习时积累的知识而工作。
它的一般工作准则和标准，是依赖本身的知识结构和近期活动事件，如学生回标准，是依赖本身的知识结构和近期活动事件，如学生回答的历史记录。
许多答的历史记录。
许多ICAIICAI系统都具有这样的重要特点，即系统都具有这样的重要特点，即能够实现与学生的自然语言对话。
能够实现与学生的自然语言对话。
12案例nnSCHOLAR:
1970SCHOLAR:
1970南美洲地理学习南美洲地理学习nnWHYWHY：
19771977学习降雨的原因和复杂的地球物理学过程学习降雨的原因和复杂的地球物理学过程nnSOPHIESOPHIE：
19751975反应性的学习环境反应性的学习环境nnBUGGYBUGGY：
19791979解释了学生的错误原因解释了学生的错误原因nnGUIDONGUIDON：
19801980教授医学诊断方法教授医学诊断方
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