智能时代下的创新创业实践课程-智能时代的机遇与挑战-计算思维抽象与建模课件.pptx

1、PART3PART3 智能时代的技术创新科技创新科技创新创新的内在驱动是科技创新创新的内在驱动是科技创新创新公司的核心是专利和产品创新公司的核心是专利和产品专利是创新思想（算法）专利是创新思想（算法）创业能力模型团队能力（合伙人）商业能力：管理、市场、渠道行业经验技术能力：人工智能技术创新（计算思维）与机器学习创新能力：创新思维方式（心智模式与思维方式），Ai时代思维方式心理准备：自我实现、自我澄清、价值观、愿景目标PART3-PART3-智能时代的技术创新1 1、机器的、机器的“智慧智慧”-计算思维（抽象计算思维（抽象建模建模、算法算法程序）程序）2 2、机器是如何学习的？（、机器是如何学习

2、的？（机器学习机器学习案例）案例）3 3、智能时代的技术变革（计算到、智能时代的技术变革（计算到数据数据、中心到、中心到边缘边缘、互联到互联到智能智能）4 4、智能时代产品设计技术与步骤、智能时代产品设计技术与步骤机器的“智慧”-计算思维3-1一、机器具有人的一、机器具有人的“智慧智慧”吗？吗？机器是如何机器是如何“解决解决”问题的问题的图灵测试图灵测试-人工智能的早期探索人工智能的早期探索 Alan Turing 1950，机器能思维吗机器能思维吗?已经过去了已经过去了7070年，然而。年，然而。问：你会下国际象棋吗？问：你会下国际象棋吗？答：是的。答：是的。问：你会下国际象棋吗？问：你会下

3、国际象棋吗？答：是的。答：是的。问：请再次回答，你会下国际象棋吗？问：请再次回答，你会下国际象棋吗？答：是的。答：是的。问：问：你会下国际象棋吗？你会下国际象棋吗？答：不会。答：不会。问：你会下国际象棋吗？问：你会下国际象棋吗？答：不会，我不是已经说过了吗？答：不会，我不是已经说过了吗？问：请再次回答，你会下国际象棋吗？问：请再次回答，你会下国际象棋吗？答：你烦不烦，干嘛老提同样的问题。答：你烦不烦，干嘛老提同样的问题。机器的回答机器的回答人的回答人的回答机器没有情绪机器没有情绪做陪伴机器人的项目：失败了做陪伴机器人的项目：失败了不能给情绪建立数学模型不能给情绪建立数学模型基于计算机的问题求解

4、基于计算机的问题求解-过河问题过河问题表示为图形表示为图形A1111A1110A1101A1011A1010A0000A0001A0010A0100A0101左岸左岸右岸右岸B1100B1010B1001B1000计算所有可能的过河过程计算所有可能的过河过程把过河过程变成把过河过程变成AbAb状态的异或计算状态的异或计算AiAi BiBi =Anew=Anew状态转移图状态转移图A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10B1B3B4B2B2B4B1 ,去回去回去回去人 鸡人人 猫（或 米）人，鸡人 米（或 猫）人人 鸡二、用计算机求解问题二、用计算机求解问题求解问题的过程（图灵机）求解问题的过

5、程（图灵机）完成两次问题空间映射完成两次问题空间映射1 1、图灵机、图灵机现代计算机科学现代计算机科学奠基人奠基人最早提出人工智能的概念最早提出人工智能的概念提出现代计算的提出现代计算的数学模型数学模型1912.6.231954.6.7英国数学家、逻辑学家人工智能和计算机科学之父 模拟人的一次思维状态的转换模拟人的一次思维状态的转换理论上理论上可以计算任何直观可计算的函可以计算任何直观可计算的函数数.图灵机可以实现任何逻辑思维复刻图灵机可以实现任何逻辑思维复刻美籍匈牙利科学家冯冯诺依曼诺依曼（1903-1957年）计算机工程技术的先驱人物现代计算机的物理实现计算机能做什么？（逻辑电路能做什么）

6、计算机能做什么？（逻辑电路能做什么）OnlyOnly TheThe simplestsimplest thingthing布尔代数逻辑门电路数值计算A+B=CA+B=C（4+2=64+2=6）001001000110 Input output A B Z=A+B 2022/7/22网络与计算中心253+5输入命令 33 55 +取加法指令取操作数加法运算8存储结果输出命令 88计算机如何完成3+5=8运算的计算机能做什么？计算机能做什么？It It cancan dodo everythingeverything通过算法能做最复杂的事通过算法能做最复杂的事2 2、用计算机求解问题的过程、用计算

7、机求解问题的过程两个空间映射（现实两个空间映射（现实-数学数学-数字）完成两次问题空数字）完成两次问题空间映射的过程间映射的过程两次投影（映射）两次投影（映射）现实世界到数学世界现实世界到数学世界数学世界到机器世界数学世界到机器世界现实世界数学世界机器世界抽象与抽象与建模建模算法与算法与程序设程序设计计（1 1）抽象与建模：通过抽象与建模把现实世界的问题转）抽象与建模：通过抽象与建模把现实世界的问题转化成数学问题化成数学问题现实世界数学世界抽象与建模抽象与建模数学模数学模型型怎么把现实空间（物理世界）的信息映射到怎么把现实空间（物理世界）的信息映射到数字世界的呢？数字世界的呢？实物模型实物模型

8、算法是人脑对客观世界的数学建模，以便找到事物间的内在规律，算法是人脑对客观世界的数学建模，以便找到事物间的内在规律，并帮助人类认识和适应并改造生存环境世界。（并帮助人类认识和适应并改造生存环境世界。（2424节气，开普勒节气，开普勒太阳系模型）太阳系模型）从算法理解AlphaGo著名的著名的哥尼斯堡七桥哥尼斯堡七桥问题问题1736年，瑞士数学家欧拉收到尼斯堡大学的学年，瑞士数学家欧拉收到尼斯堡大学的学生在来信中向他请教的问题。生在来信中向他请教的问题。店主桥店主桥铁匠桥铁匠桥木桥木桥绿桥绿桥“馋嘴馋嘴”吉布莱茨桥吉布莱茨桥高桥高桥蜜桥蜜桥内福夫岛内福夫岛普雷盖尔河普雷盖尔河新河道新河道旧河道旧

9、河道34现在的问题是，能否用一只现在的问题是，能否用一只铅笔从铅笔从“结点结点”A、B、C、D之中的某一点开始，不抬笔之中的某一点开始，不抬笔地连续描完每一条线而不出地连续描完每一条线而不出现线路重复呢？现线路重复呢？（2 2）通过算法和程序把数学模型转化成机器理解的程序）通过算法和程序把数学模型转化成机器理解的程序数学世界机器世界算法和程序算法和程序设计设计程序程序算法和程序算法和程序要让计算机执行，必须把人的解题思路要让计算机执行，必须把人的解题思路“语言语言”转转换成计算机能懂的换成计算机能懂的“语言语言”-机器语言机器语言数学世界到机器世界：让计算机懂数学世界到机器世界：让计算机懂模型

10、算法化模型算法化算法代码化算法代码化算法是问题求解的具体步骤（烫毛肚）算法是问题求解的具体步骤（烫毛肚）C=C=（a+ba+b）/2/2三、智能时代抽象与建模案例分析三、智能时代抽象与建模案例分析自然语言处理（鸟飞派）自然语言处理（鸟飞派）-贾里尼克的用通讯模型解贾里尼克的用通讯模型解决语音识别决语音识别隐含马尔科夫模型隐含马尔科夫模型-简化简化“美联储主席昨天告诉媒体美联储主席昨天告诉媒体700700亿美元的救助金将借给上百家银行亿美元的救助金将借给上百家银行”出现概率出现概率0.0050.005“主席美联储昨天告诉媒体的救助金将借给上百家银行主席美联储昨天告诉媒体的救助金将借给上百家银行700700亿美元亿美元”出现概率出现概率0.00005 0.00005“美主席昨联储天告诉美主席昨联储天告诉700700亿媒体美元的金将借给上救助百家银行亿媒体美元的金将借给上救助百家银行”出现概率出现概率0.000000050.00000005把正确翻译问题转化成句子出现的概率高低问题把正确翻译问题转化成句子出现的概率高低问题