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第三章第三节信息的智能化加工说课稿

第三章第三节信息的智能化加工说课稿
第三章第三节信息的智能化加工说课稿

第三章第三节《信息的智能化加工》说课稿

信息技术组:刘全英

今天我说课的题目是:《信息的智能化加工》,主要分为四个方面来说课,分别是说教材、说教法、说学法、说教学程序。

一、教材分析

《信息的智能化加工》是教育科学出版社所出版高中信息技术基础修教材“第三章信息的编程加工和智能化加工”中的第三节内容。信息的智能化加工作为信息加工的一种类型,是本章内容重要组成部分。信息的智能化主要特点是让计算机更加自主地加工、减少人的参与、进一步提高信息加工的效率和人性化程度。

本节内容对应课程内容标准:通过部分智能信息处理工具软件的使用,体验其基本工作过程,了解起实际应用价值。本节课从概念上了解什么是人工智能,通过体验几个人工智能具体应用的例子,体会人工智能的独特魅力,了解其应用价值;通过讨论,客观认识人工智能技术对社会的影响,培养正确的科学技术应用观。

二、学情分析

我们学校地处西北,智能化技术对我们学生来说是一门陌生的科学。可以说,有些同学对它的认识几乎是零。因此,需要我们老师能够降低教学起点,带领我们学生去认识已经接触到但还不知道是智能化技术的知识。上课过程中能够让学生多点实践时间去体验智能化技术。选择一两个智能软件,让学生体验智能化信息加工对生活,工作,学习的意义,教师还可以引导学生关注机器人足球赛,用榜样激发他们的探索新科学技术的兴趣。

【教学目标】

1、知识与技能:了解人工智能的应用价值。

2、过程与方法:体验人工智能的独特魅力,由学生讨论,老师适时引导总结。

3、情感态度与价值观:客观认识人工智能技术对社会的影响,培养正确的科学

技术应用观。

【教学重点和难点】

重点是智能信息处理工具软件的使用。

难点是在使用这些工具后,如何提升学生对人工智能的认识及发展他们的辩证思维。

【教学方法】

启发式、探究式、分组讨论式

三、教学策略

教师通过典型的事例引导学生了解人工人工智能的含义,并通过模式识别、机器翻译、博弈、机器人、智能代理技术等体验,感受人工智能的应用价值。

然后,就人工智能的现状和未来展开讨论,初步认识人工智能技术对社会的影响。

四、教学过程

一、引课

教师通过生活中常见的声控门、指纹示别机、手写板、语音识别、网络游戏等现象引出人工智能的概念,并请同学们给人工智能下定义。

运用媒体出示人工智能的相关概念。

运用媒体展示图片:卡斯帕罗夫与“深蓝”的比赛

二、揭开人工智能的神秘面纱:

1、导入:带领学生一起读卡斯帕罗夫和“更深的蓝”比赛的新闻报道

资料;教师简单叙述“人机大战”的历史。

2、教师提问:“更深的蓝”是如何战胜卡斯帕罗夫的呢?

学生思考讨论后回答。

3、教师揭示卡斯帕罗夫的对手其实是一个象棋大师和软件专家的群

体,揭示了“更深的蓝”的高智能是构建在人类智能的基础上。引入“人工智能”的概念。(教师鼓励学生:“机器虽然战胜了人类,但是没有我们,机器依然是机器”)。下面我们一起来学习智能化技术的应用。

三、人工智能技术应用

⑴模式识别

师:演示输入一句话:人工智能神奇无比。讲解手写输入的操作方法。

生:学会使用不同的手写字体及连笔输入汉字的方法,观察手写输入汉字的效率。

交流:哪些字体输入汉字最快、最准确?

基本原理概述:手写汉字——信息读入——预处理——笔画识别——特征匹配(特征库)——显示汉字。即输入待识别的信息,在汉字特征库进行检索并匹配,若有符合的则显示。

从上述操作可以看出,用手写识别输入汉字不一定比其他方法输入快。

因此,我们需要合理使用各种汉字输入方法,以便提高工作效率和质量。

以上手写操作可以把手写汉字等信息转换成计算机中的汉字符号。主要采用的是模式识别技术。模式识别是人工智能技术应用的一个重要方面。

还有指纹识别、语音识别、光学字符识别等应用(教师准备这些软件可由学生自己运行自己体会)。

⑵机器翻译

⑶其他应用

①智能机器人

②计算机博弈

③专家系统

④机器证明

⑤智能代理技术又可称为人工智能代理,它主要是指具有智能性,可支持高级、复杂的自动处理的代理软件技术。

四、探究任务

全班同学四人一组完成下列三个任务。

1、点击百度在线翻译,尝试将一段中文《再别康桥》翻译成英文,对

照与原英文译文有何区别,然后再将英文翻译成中文,比较翻译前后的变化。

参考网址:https://www.wendangku.net/doc/1b13359858.html,/list/104fy.htm

讨论:翻译结果与原文有何区别?意思是否变了?译文错误或者不准确主要是什么原因造成的?(词汇问题、语法问题)怎样提高翻译的质量?以小组为单位归纳一下具体的工作过程,并在班上进行交流。

2、运行在线棋类软件(跳棋、五子棋),看你和机器哪个棋艺更高。

讨论:1、结合课本P47对“更深的蓝”介绍,讨论“人机大战”的目的和意义。

(可结合网站

https://www.wendangku.net/doc/1b13359858.html,/weekly/old/532/article092.html

与通过搜索引擎查找)

3、访问一个自然语言处理网站,与其对话,尝试寻找其“谈话”的破绽。

http://www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html

参考下列网站,了解机器人在我们的学习,工作和生活中的应用。

https://www.wendangku.net/doc/1b13359858.html,/gb/technology/robot/index.html

https://www.wendangku.net/doc/1b13359858.html,/

机器人梦工厂https://www.wendangku.net/doc/1b13359858.html,/index;

五、任务交流

请每组代表交流本组完成任务后的感受和讨论的结果,教师进行总结。六、教学评价

根据交流填写评价表(评价表主要依据学生掌握程序来进行设计评价)

七、教师小结:

八、知识拓展

提供相关的知识拓宽学生的思路。

九、教学反思

本节实践具有一定的代表性和挑战性,学生也比较感兴趣,通过对人工智能技术处理信息的学习,我们学会了一些人工智能软件的操作方法,了解到智能信息处理的一般过程,从中认识到人工智能的应用价值和作用,感受到这项最新技术发展的前沿信息和魅力。由于教师课前准备充分,所以效果比较好,唯一感到遗憾的是我们的微机室硬件设施跟不上,如果教学软件好的话,课前直接播放机器人比赛的视频或者人工智能现在应用发展的领域的视频的话,效果可能会更好。

信息光学习题答案

信息光学习题答案 第一章 线性系统分析 1、1 简要说明以下系统就是否有线性与平移不变性、 (1) (2) (3) (4) (5) 解:(1)线性、平移不变; (2)线性、平移不变; (3)非线性、平移不变; (4)线性、平移不变; (5)线性、非平移不变。 1、2 证明 证明:左边=∑∑∑∞ -∞ =∞-∞=∞-∞=-=??? ???-=??? ??-=??? ??n n n n x n x n x x comb )2(2)2(2122δδδ ∑∑∑∑∑∑∞ -∞ =∞ -∞ =∞ -∞=∞ -∞=∞ -∞ =∞ -∞ =--+-= -+-=-+-= +=n n n n n n n n x n x n x jn n x n x x j n x x j x comb x comb ) () 1()() ()exp()() ()exp()()exp()()(δδδπδδπδπ右边 当n 为奇数时,右边=0,当n 为偶数时,右边= 所以当n 为偶数时,左右两边相等。 1、3 证明 证明:根据复合函数形式得δ函数公式 式中就是h (x)=0得根,表示在处得导数.于就是 1、4 计算图题1、1所示得两函数得一维卷积。 解:设卷积为g (x)。当—1≤x≤0时,如图题1、1(a )所示, 图题1、1 当0 < x ≤1时,如图题1、1(b)所示, 即

1、5 计算下列一维卷积。 (1) (2) (3) 解:(1)?? ? ??-=??? ??-*??? ??-=??? ??-*-25.22121232121)32(x rect x rect x x rect x δδ (2)设卷积为g(x),当x ≤0时,如图题1、2(a )所示, 当0 〈 x 时,如图题1、2(b )所示 图题1、2 即 (3) 1、6 已知得傅立叶变换为,试求 (1) (2) 解:设 即 由坐标缩放性质 得 (1)(){}{} )ex p()ex p(/ex p(ex p 2222 2 ξπππππ-=-=-?=-?z y x (2) 1、7 计算积分、(1) (2) 解:应用广义巴塞伐定理可得 (1)3 2)1()1()()()(sin )(sin 1 2 1 2 2 2 = -++=ΛΛ= ???? -∞ ∞ -∞ ∞-ξξξξξξξd d d dx x c x c (2)????????? ?? -Λ+??? ??+Λ=???∞∞ -∞∞-∞ ∞-ξξδξξξδξπd d xdx x c 21)(21)(21cos )(sin 2 1、8 应用卷积定理求得傅里叶变换、 解:{}{}{}?? ? ??*= ?*?=?2)(21)2(sin )(sin )2(sin )(sin ξξrect rect x c x c x c x c

3.3信息的智能化加工_1

3.3信息的智能化加工 教学目标: 要求学生在使用过程部分智能信息处理工具软件后,体验其基本工作过程,客观地认识人工智能技术,了解其实际应用价值,培养正确的科学技术应用观。 教学内容: 1.体验人工智能的独特魅力,了解其应用价值 2.客观认识人工智能技术对社会的影响,培养正确的科学技术应用观 教学重点:智能信息处理工具软件的使用 教学难点:在使用工具后,如何提升学生对人工智能的认识,并且发展他们的辩证思维 [教学过程] 什么是“信息的智能化加工”? ——利用人工智能技术加工信息。 一、揭开人工智能的神秘面纱 人工智能的实质是人造的智能,它主要是对人脑思维机理的模拟。 资料:课本第47页的“‘更深的蓝’战胜了什么”这一个资料,揭示出人工智能的本质。 思考;计算机真的有智能吗? 1.人工智能是计算机科学的一个分支,是一门研究运

用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。 2.人工智能是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。 3.人工智能研究处于信息技术的前沿,它的研究、应用和发展在一定程序上决定着计算机技术的发展方向。 4.人工智能研究的领域:自然语言理解、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、人工神经网络 二、利用人工智能技术加工信息(人工智能技术应用) 1.模式识别 如:指纹识别在个人身份证方面的应用、语音识别、光学字符识别、手写识别语音识别技术——将人说话的语音信号转换为可被计算机识别的文字信息,从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术。 实践题:打开光盘中“智能软件”目录下的手写识别软件“Handingit-Recog”,单击“selectB/wbmp”按钮,将打开一对话框,选择图片文件并打开,软件可以马上识别出图片中的数字符号。 2.机器翻译 ——利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程。 如:金山快译、译星、万能对译。

信息光学简介

信息光学是现代光学前沿阵地的一个重要组成部分。 信息光学采用信息学的研究方法来处理光学问题,采用信息传递的观点来研究光学系统,这之所以成为可能,是由于下述两方面的原因。 首先,物理上可以把一幅光学图象理解为一幅光学信息图。一幅光学图象,是一个两维的光场分布,它可以被看作是两维空间分布序列,信息寓于其中。而信息学处理的电信号可以看作是一个携带着信息的一维时间序列,因此,有可能采用信息学的观点和方法来处理光学系统。 然而,仅仅由于上述原因就把信息学的方法引入光学还是远远不够的。在光学中可以引入信息学方法的另一个重要原因是光学信号通过光学系统的行为及其数学描述与电信号通过信息网络的行为及其数学描述有着极高的相似性。在信息学中,给网络输入一个正弦信号,所得到的输出信号仍是一个正弦波,其频率与输入信号相同,只不过输出波形的幅度和位相(相对于输入信号而言)发生了变化,这个变化与、且仅与输入信号的性质以及网络特点有关。在光学中,一个非相干的光强按正弦分布的物场通过线性光学系统时,所得到的像的光强仍是同一频率的正弦分布,只不过相对于物光而言,像的可见度降低且位相发生了变化,而且这种变化亦由、且仅由物光的特性和光学系统的特点来决定。很显然,光学系统和网络系统有着极强的相似性,其数学描述亦有共同点。正因为如此,信息学的观点和方法才有可能被借鉴到光学中来。 信息学的方法被引入光学以后,在光学领域引起了一场革命,诞生了一些崭新的光学信息的处理方法,如模糊图象的改善,特征的识别,信息的抽取、编码、存贮及含有加、减、乘、除、微分等数学运算作用的数据处理,光学信息的全息记录和重现,用频谱改变的观点来处理相干成像系统中的光信息的评价像的质量等。这些方法给沉寂一时的光学注入了新的活力。 信息光学和网络系统理论的相似是以正弦信息为基础的,而实际的物光分布不一定是正弦分布,因此,在信息光学中自然必须引入傅里叶分析方法。用傅里叶分析法可以把一般光学信息分解成正弦信息,或者把一些正弦信息进行傅里叶叠加。把傅里叶分析法引入光学乃是信息光学的一大特征。在此基础上引入了空间频谱思想来分析光信息,构成了信息光学的基本特色。 信息光学的基本规律仍然没有超出经典波动理论的范围,它仍然以波动光学原理为基础。信息光学主要是在方法上有了进一步的发展,用新的方法来处理原来的光学问题,加深对光学的理解。当然如果这些发展只具有理论的意义,它就不会像现在这样受到人们的重视,它除了可以使人们从更新的高度来分析和综合光现象并获得新的概念之外,还由此产生了许多应用。例如,引入光学传递函数来进行像质评价,全息术的应用等。

信息光学习题答案

信息光学习题答案 信息光学习题答案第一章线性系统分析简要说明以下系统是否有线性和平移不变性. g?x??df?x?;g?x???f?x?dx; dx?g?x??f?x?; g?x??????f????h?x????d?; 2???f???exp??j2????d? 解:线性、平移不变;线性、平移不变;非线性、平移不变;线性、平移不变;线性、非平移不变。证明comb(x)exp(j?x)?comb(x) ???comb????x? ?x??1?证明:左边=comb???????n?????(x?2n)??2??(x?2n) ?2?n????2?n????2?n??????x??2?右边?comb(x)?comb(x)exp(j?x)?? ?n?????(x?n)??exp(j?x)?(x?n)n?????n???? ??(x?n)??exp(jn?)?(x?n)n???? n?????(x?n)??(?1)n???n?(x?n)?当n为奇数时,右边=0,当n为偶数时,右边=

2所以当n为偶数时,左右两边相等。n?????(x?2n) (x) 证明??(sin?x)?comb证明:根据复合函数形式的δ函数公式?[h(x)]??i?1n?(x?xi)h?(xi ),h?(xi)?0 式中xi是h(x)=0的根,h?(xi)表示h(x)在x?xi处的导数。于是??(sin?x)??n?????(x?n)???co mb(x) 1 计算图题所示的两函数的一维卷积。解:设卷积为g(x)。当-1≤x≤0时,如图题(a)所示,g(x)??1?x0(1??)(1?x??)d??111?x?x3 326 图题当0 2??2?2??2?2?2?x?2设卷积为g(x),当x≤0时,如图题(a)所示,g(x)??0d??x?2 当0 2 图题g(x)??d??2?x x2?x?1?2,x?0 g(x)?2?x?1?,x?0?2即g(x)?2??? ?x??2?(x)?rect(x)?1已知exp(??x2)的傅立叶变换为exp(???2),试求?exp?x2???exp?x2/2?2

第三章信息的编程加工和智能化加工练习题

第三章信息的编程加工和智能化加工 一、选择题(60分) 1.收集来的信息是初始的、零乱的、孤立的信息,对这些信息进行分类和排序,就是信息(B )。 A、发布 B、加工 C、收集 D、获取 2.小华利用电子表格对校运会中的各项比赛成绩进行汇总并排名。请问,这属于信息加工一般过程的(B)阶段。 A、记录信息 B、加工信息 C、发布信息 D、存储信息3.利用VB程序设计语言进行信息的编程加工的一般顺序是(C )。 A、设计算法、编写代码、设计界面、调试运行 B、设计算法、编写代码、调试运行、设计界面 C、设计算法、设计界面、编写代码、调试运行 D、编写代码、设计算法、设计界面、调试运行 4.计算机能直接识别和处理的语言是(C )。 A、汇编语言 B、自然语言 C、机器语言 D、高级语言5.读下列程序段,运行该段程序之后,变量a的值是(C)。 a=3;b=4; if aY,则使MIN的值等于Y的值;否则使MIN的值等于X的值 (3)输出MIN的值 A、输入X和Y的值,求X和Y的最小值,并输出最小值 B、输入X和Y的值,求X和Y的最大值,并输出最大值 C、输入X和Y的值,求X和Y的最小值,并输出最大值 8.信息的编程加工中,(A )是编程加工的核心。 A、算法设计 B、界面设计 C、代码编写 D、调试运行 9.一位爱好程序设计的同学,想通过程序设计解决“韩信点兵”的问题,他制定的如下工作过程中,更恰当的是( C)。 A、设计算法,编写程序,提出问题,运行程序,得到答案 B、分析问题,编写程序,设计算法,运行程序,得到答案 C、分析问题,设计算法,编写程序,运行程序,得到答案 D、设计算法,提出问题,编写程序,运行程序,得到答案 10.编制计算机程序解决问题的过程有:描述问题、算法设计、编写计算机程序、调试等,

信息的智能化加工

信息的智能化加工 襄州一中舒全恩 一、教材分析 《信息的智能化加工》是教育科学出版社所出版高中信息技术基础修教材“第三章信息的编程加工和智能化加工”中的第三节内容。信息的智能化加工作为信息加工的一种类型,是本章内容重要组成部分。信息的智能化主要特点是让计算机更加自主地加工、减少人的参与、进一步提高信息加工的效率和人性化程度。 本节内容对应课程内容标准:通过部分智能信息处理工具软件的使用,体验其基本工作过程,了解起实际应用价值。本节课从概念上了解什么是人工智能,通过体验几个人工智能具体应用的例子,体会人工智能的独特魅力,了解其应用价值;通过讨论,客观认识人工智能技术对社会的影响,培养正确的科学技术应用观,强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。 二、学情分析 智能化技术对我们学生来说是一门陌生的科学。可以说,很多同学对它的认识几乎是零。因此,需要我们老师能够降低教学起点,带领我们学生去认识已经接触到但还不知道是智能化技术的知识。上课过程中能够让学生多点实践时间去体验智能化技术。选择一两个智能软件,让学生体验智能化信息加工对生活,工作,学习的意义,教师还可以引导学生关注机器人足球赛,用榜样激发他们的探索新科学技术的兴趣。

我们学校地处鄂西北,属于农村学校,智能化技术对我们学生来说是一门陌生的学科。可以说,有些同学对它的认识几乎是零。因此,需要我们老师能够降低教学起点,带领我们学生去认识已经接触到但还不知道是智能化技术的知识。上课过程中能够给学生多点时间去阅读相关材料来了解智能化技术。选择一两个智能软件,让学生体验智能化信息加工对生活,工作,学习的意义,用身边的例子来激发他们的探索新科学技术的兴趣。 三、教学目标 1、知识与技能:要求学生在使用过部分智能信息处理工具软件后,体验其基本工作过程,客观地认识人工智能技术,了解人工智能的应用价值。 2、过程与方法:体验人工智能的独特魅力,由学生讨论,老师适时引导总结。 3、情感态度与价值观:客观认识人工智能技术对社会的影响,培养正确的科学技术应用观。 四、重点难点 1.智能信息处理工具软件的使用 2.如何提升学生对人工智能的认识,并且发展他们的辩证思维,激发探索科学技术的兴趣。 五、教学策略 启发式、探究式、分组讨论式、讲授法、、提问法、演示法 教师通过典型的事例引导学生了解人工人工智能的含义,并通过

高中信息技术 3.3信息的智能化加工教案 教科版

3.3信息的智能化加工 一、教学目标: 客观地认识人工智能技术,了解其实际应用价值,培养正确的科学技术应用观。 二、教学内容: 1.要求学生了解人工智能、人工智能学科的历史。 2.能够各种途径体验人工智能技术给人类带来的便利,认识到人工智能对人类学习、生活的影响。 3.通过感受人工智能技术的丰富魅力,增强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。 三、教学重点: 人工智能、利用人工智能加工信息 四、教学难点: 1.智能和人工智能 2.提升学生对人工智能的认识,并且发展他们的辩证思维 五、课时安排: 1课时 教学过程: 一、揭开人工智能的神秘面纱: 1、导入:播放卡斯帕罗夫和“更深的蓝”比赛的新闻报道片段;教师简单叙述“人机大战”的历史。 2、教师提问:“更深的蓝”是如何战胜卡斯帕罗夫的呢? 学生答:计算机具有超强的计算和存储能力,也就具备了很高的智能,能针对对手下出每一步好棋,并且不会范错误。 3、教师展示“更深的蓝”运行的剖析视频片段。揭示了卡斯帕罗夫的对手其实是一个象棋大师和软件专家的群体,揭示了“更深的蓝”的高智能是构建在人类智能的基础上。引入“人工智能”的概念。(教师鼓励学生:“机器虽然战胜了人类,但是没有我们,机器依然是机器”。学生的反映是很自豪,我认为这样能增强他们驾御信息工具的信心。) 4、“人工智能”的实质内涵:人造的智能,它主要是对人脑思维机理的模拟。 二、利用人工智能技术加工信息。 1、引入:基于大家对“人工智能”概念的了解和其未来的畅想,那么在我们目前的现实生活中智能技术拥有哪些应用呢? 2、模式识别技术。第一章曾经提到的语音识别技术也是属于模式识别范畴的。 指纹识别(演示) 语音识别(演示) 手写识别(演示) 机器翻译 ①安排学生体验“机器翻译”的智能信息技术,激发学生兴趣。参考网址:http:// https://www.wendangku.net/doc/1b13359858.html,/list/104fy.htm。参考文章“锄禾日当午,汗滴禾下土。谁知盘中餐,粒粒皆辛苦。”教师安排实践:把中文翻译成英文之后的英文重新利用百度翻译成中文,然后把翻译后的中文和原文相比较。课堂的效果是学生哈哈大笑,因为翻译的结果很离谱,教师顺势启发学生,以后可以从事专门开发有关翻译的智能技术的事业,使世界真正成为沟通无限的村落。 ②机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程。(课堂引入时提及)

信息的智能化加工 公开课教案

信息的智能化加工公开课教案 一、教学目标 要求学生在使用部分智能信息处理工具软件后,体验其基本工作过程,客观地认识人工智能技术,了解其实际应用价值,培养正确的科学技术应用观。 二、教学内容 1.要求学生了解智能和人工智能的定义,能说出二者的区别与联系。 2.了解人工智能学科的诞生历史及其发展的必要性。 3.能够各种途径体验人工智能技术给人类带来的便利,认识到人工智能对人类学习、生活的影响。 4.通过感受人工智能技术的丰富魅力,增强对信息技术发展前景的向往。 三、教学重点 智能和人工智能。 四、教学难点 1.智能和人工智能。 2.提升学生对人工智能的认识,并且发展他们的辩证思维。 课时数:1课时。 五、教学过程

1.智能和人工智能。 (1)在历史发展的过程中,人类依靠自身的智慧,发明和创造了许多机器,使得人类从繁重的体力和脑力劳动中解放出来。 例:《列子·汤问》中记载,公元前 900多年前的西周时期,周穆王曾在路上遇到一个叫偃师的匠人。他献给周穆王一个“机器人”。该“机器人”能走路、唱歌、跳舞,致使周穆王误以为是个真人。 亚历山大时代的古希腊人发明了一种自动机,它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸气唱歌。 思考:为什么目前的计算机不具备人脑的高度智能? 答案:目前的计算机还不具备人脑的高度智能,缺乏自适应、自学习、自优化等能力,只能被动地按照人们事先设计好的程序进行工作。 (2)智能的概念。 ①狭义:仅指人类智能,指人在认识和改造客观世界的活动中,由思维过程和脑力活动所体现出来的智慧和能力。 包含三个方面: 思维能力:记忆、联想、推理、计算、分析、比较、判断、决策、规划、学习、探索等。 感知能力:能够通过视觉、听觉、触觉等感知客观世界,

信息的智能化加工

《信息得智能化加工》教案 要求学生在使用过程部分智能信息处理工具软件后,体验其基本工作过程,客观地认识人工智能技术,了解其实际应用价值,培养正确的科学技术应用观。 一、教学目标: 要求学生在使用过程部分智能信息处理工具软件后,体验其基本工作过程,客观地认识人工智能技术,了解其实际应用价值,培养正确的科学技术应用观。 二、教学内容: 1.体验人工智能的独特魅力,了解其应用价值 2.客观认识人工智能技术对社会的影响,培养正确的科学技术应用观 三、教学重点:智能信息处理工具软件的使用 四、教学难点:在使用工具后,如何提升学生对人工智能的认识,并且发展他们的辩证思维 五、教学过程: 什么是“信息的智能化加工”? ——利用人工智能技术加工信息。 一、揭开人工智能的神秘面纱 人工智能的实质是人造的智能,它主要是对人脑思维机理的模拟。 资料:课本第47页的“…更深的蓝?战胜了什么”这一个资料,揭示出人工智能的本质。 思考;计算机真的有智能吗? 1.人工智能是计算机科学的一个分支,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。 2.人工智能是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。 3.人工智能研究处于信息技术的前沿,它的研究、应用和发展在一定程序上决定着计算机技术的发展方向。 4.人工智能研究的领域: 自然语言理解、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、人工神经网络 二、利用人工智能技术加工信息(人工智能技术应用) 1.模式识别; 如:指纹识别在个人身份证方面的应用、语音识别、光学字符识别、手写识别 语音识别技术——将人说话的语音信号转换为可被计算机识别的文字信息,从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术。 实践题:打开光盘中“智能软件”目录下的手写识别软件“Handingit-Recog”,单击“select B/W bmp”按钮,将打开一对话框,选择图片文件并打开,软件可以马上识别出图片中的数字符号。 2.机器翻译; ——利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程。 如:金山快译、译星、万能对译。 实践题:看一下以下的两副图,比较由英文翻译过来的中文与由中文翻译过来的英文是否有什么区别?意思变了吗?为什么?

《信息光学》期末复习要点

2011《信息光学》期末复习要点 第一章:概念和简答题: 什么是线性系统?什么是线性不变系统?分别在空间域和频率域写出线性不变系统中输出函数和输入函数之间的关系式。 计算题:习题1.4; 1.12;求sgn(x) 的傅里叶变换 第二章:概念和简答题: 简述惠更斯-菲涅耳原理,写出基尔霍夫衍射公式和叠加积分公式,阐述三者之间的关系;简述如何利用透镜(物在透镜前)实现“准确的傅里叶变换”以及“准傅里叶变换”,要求写出相应的变换公式并比较二者的差别。 计算题:习题2.2;2.3; 第三章:概念和简答题: 简述衍射受限系统、入射光瞳和出射光瞳的概念,画出简图,指出各区间适用的光学规律;写出相干照明衍射受限系统在空间域和频率域的成像规律,给出光学传递函数OTF、相干传递函数CTF和光瞳函数之间的关系。 分别写出透镜和衍射受限系统的点扩散函数,指出二者的区别; 计算题:习题3.2;例题3.3.1;例题3.3.2; 第四章:概念和简答题: 简述理想的完全相干光源和实际的部分相干光源之间的区别,说明如何判断实际部分相干光源的时间相干性与空间相干性; 简述如何构造一个多色实信号的解析表示(两种方式),写出其数学表述; 给出互相干函数的谱表示,复相干度的谱表示; 计算题:习题4.1;4.2;例题4.1.2; 第五章:概念和简答题: 简述全息技术的基本原理(包括波前记录与波前再现)以及如何实现各再现分量的分离;简述全息图有哪些基本类型; 简述利用像全息和彩虹全息实现“激光纪录”和“白光再现”的基本原理。 给出基元全息图的定义和分类(空间域、频率域、平面波、球面波) 计算题:习题5.2;5.3;5.6;5.8;5.10;例题5.4.1

信息光学习题答案(精选.)

信息光学习题答案 第一章 线性系统分析 1.1 简要说明以下系统是否有线性和平移不变性. (1)()();x f dx d x g = (2)()();?=dx x f x g (3)()();x f x g = (4)()()()[];2?∞ ∞ --=αααd x h f x g (5)()()απξααd j f ?∞ ∞ --2exp 解:(1)线性、平移不变; (2)线性、平移不变; (3)非线性、平移不变; (4)线性、平移不变; (5)线性、非平移不变。 1.2 证明)()ex p()(2x comb x j x comb x comb +=?? ? ??π 证 明 :左边= ∑∑∑∞ -∞ =∞-∞=∞-∞=-=??? ???-=??? ??-=??? ??n n n n x n x n x x comb )2(2)2(2122δδδ ∑∑∑∑∑∑∞ -∞ =∞ -∞ =∞ -∞=∞-∞=∞ -∞ =∞ -∞ =--+-= -+-=-+-= +=n n n n n n n n x n x n x jn n x n x x j n x x j x comb x comb ) () 1()() ()exp()() ()exp()()exp()()(δδδπδδπδπ右边 当n 为奇数时,右边=0,当n 为偶数时,右边=∑∞ -∞ =-n n x )2(2δ 所以当n 为偶数时,左右两边相等。 1.3 证明)()(sin x comb x =ππδ 证明:根据复合函数形式的δ函数公式

0)(,) () ()]([1 ≠''-=∑ =i n i i i x h x h x x x h δδ 式中i x 是h(x)=0的根,)(i x h '表示)(x h 在i x x =处的导数。于是 )() ()(sin x comb n x x n =-=∑∞ -∞ =π δπππδ 1.4 计算图题1.1所示的两函数的一维卷积。 解:设卷积为g(x)。当-1≤x ≤0时,如图题1.1(a)所示, ?+-+=-+-=x x x d x x g 1036 12131 )1)(1()(ααα 图题1.1 当0 < x ≤1时,如图题1.1(b)所示, ?+-=-+-=1 36 12131 )1)(1()(x x x d x x g ααα 即 ???? ???? ?≤<+-≤≤--+=其它 ,010,61213101,6121 31)(3 3x x x x x x x g 1.5 计算下列一维卷积。 (1) ??? ?? -*-21)32(x rect x δ (2)?? ? ??-*??? ??+2121x rect x rect (3))()(x rect x comb *

光信息处理(信息光学)

光信息处理(信息光学)复习提纲 第一章线性系统分析 1.空间频率的定义是什么?如何理解空间频率的标量性和矢量性?2.空间频率分量的定义及表达式? 3.平面波的表达式和球面波的表达式? 4.相干照明下物函数复振幅的表示式及物理意义? 5.非相干照明下物光强分布的表示式及物理意义? 6.线性系统的定义 7.线性系统的脉冲响应的表示式及其作用 8.何谓线性不变系统 9.卷积的物理意义 10.线性不变系统的传递函数及其意义 11.线性不变系统的本征函数 第二章标量衍射理论 1.衍射的定义 2.惠更斯-菲涅耳原理 3.衍射的基尔霍夫公式及其线性表示 4.菲涅耳衍射公式及其近似条件 5.菲涅耳衍射与傅立叶变换的关系 6.会聚球面波照明下的菲涅耳衍射 7.夫琅和费衍射公式 8.夫琅和费衍射的条件及范围 9.夫琅和费衍射与傅立叶变换的关系 10.矩形孔的夫琅和费衍射 11.圆孔的夫琅和费衍射(贝塞尔函数的计算方面不做要求)12.透镜的位相变换函数 13.透镜焦距的判别 14.物体位于透镜各个部位的变换作用 15.几种典型的傅立叶变换光路 第三章光学成象系统的传递函数 1.透镜的脉冲响应 2.相干传递函数与光瞳函数的关系 3.会求几种光瞳的截止频率 4.强度脉冲响应的定义 5.非相干照明系统的物象关系 6.光学传递函数的公式及求解方法 7.会求几种情况的光学传递函数及截止频率 第五章光学全息 1.试列出全息照相与普通照相的区别 2.简述全息照相的基本原理 3.试画出拍摄三维全息的光路图 4.基元全息图的分类

5.结合试验谈谈做全息实验应注意什么(没做过实验,只谈一些理论性的注意方面)6.全息照相为什么要防震,有那些防震措施,其依据是什么 7.如何检测全息系统是否合格 8.全息照相的基本公式 9.全息中的物像公式及解题(重点)

信息光学 1、常用函数

信息光学 信息光学(傅立叶光学)是综合性大学、工科院校和高等师范院校近代光学、信息光学、激光、光电子等专业研究生和大学高年级的必修课,它是从事光学和光电子领域科学研究和产品开发人员必须的理论基础。其主要内容一般包括傅立叶光学、标量衍射理论、透镜的性质、部分相干光理论、光学全息及光信息处理等。限于本课程的课时限制,我们准备主要讲授傅立叶光学、透镜性质、标量衍射理论、部分相干光理论的内容本课程的主要内容讲授拟分八章。 第一章:数学预备知识; 第二章:二维傅立叶分析; 第三章:衍射理论基础; 第四章:菲涅耳衍射、夫琅和费衍射; 第五章:透镜的傅立叶变换特性与成象性质; 第六章:成象光学系统的传递函数; 第七章:部分相干光理论; 主要参考书 ①黄婉云,傅立叶光学教程,北师大出版社,1984 ②羊国光,宋菲君,高等物理光学,中国科大出版社,1991 ③J. W. Goodman, 詹达三译,傅立叶光学导论,科学出版社,1976 ④朱自强等,现代光学教程,四川大学出版社,1990 ⑤卞松玲等,傅立叶光学,兵器工业出版社, ⑥蒋秀明等,高等光学,上海交大出版社 ⑦M. 波恩,E. 沃耳夫,光学原理,科学出版社,1978 ⑧吕乃光等,傅立叶光学基本概念和习题 ⑨谢建平等,近代光学基础,中国科技大学出版社,1990 第一章:数学预备知识 为了方便后面的学习,我们复习一下有关的数学知识。 §1-1 几个常用函数

一、 矩形函数(rectangle function ) 1、一维矩形函数 表达式为:??? ????>-≤-=-2 1||0 21 || 1)(rect 000a x x a x x a x x 其函数图形为: 当x 0=0,a =1时,矩形函数为:??? ? ?? ? > ≤=2 1||021 ||1)(rect x x x [此时rect(x )=rect(-x )] 其图形为 2、二维矩形函数 表达式为:??? ? ???>->-≤-≤-=-?-2 1||,21||0 21 ||,21|| 1)()(000000b y y a x x b y y a x x b y y rect a x x rect 其函数图形为:

信息光学期末复习提纲2012

信息光学复习提纲 第一章二维线性系统 1.空间频率的定义是什么?如何理解空间频率的标量性和矢量性?2.空间频率分量的定义及表达式? 3.平面波的表达式和球面波的表达式? 4.相干照明下物函数复振幅的表示式及物理意义? 5.非相干照明下物光强分布的表示式及物理意义? 6.线性系统的定义 7.线性系统的脉冲响应的表示式及其作用 8.何谓线性平移不变系统 9.卷积的物理意义 10.线性平移不变系统的传递函数及其意义 11.线性平移不变系统的本征函数 第二章光的标量衍射理论 1.衍射的定义 2.惠更斯-菲涅耳原理 3.衍射的基尔霍夫公式及其线性表示 4.菲涅耳衍射公式及其近似条件 5.菲涅耳衍射与傅立叶变换的关系 6.会聚球面波照明下的菲涅耳衍射 7.夫琅和费衍射公式 8.夫琅和费衍射的条件及范围 9.夫琅和费衍射与傅立叶变换的关系 10.矩形孔的夫琅和费衍射 11.圆孔的夫琅和费衍射 第三章光学成象系统的衍射特性及频率传递函数 1.透镜的位相变换函数 2.透镜焦距的判别 3.物体位于透镜各个部位的变换作用 4.几种典型的傅立叶变换光路 5.透镜的脉冲响应 6.相干传递函数与光瞳函数的关系 7.会求几种光瞳的截止频率 第四章光学成像系统的光学传递函数

1.强度脉冲响应的定义 2.非相干照明系统的物象关系 3.光学传递函数的公式及求解方法 4.会求几种情况的光学传递函数及截止频率 第六章光学全息照相 1.试列出全息照相与普通照相的区别 2.简述全息照相的基本原理 3.试画出拍摄三维全息的光路图 4.基元全息图的分类 5.结合实验谈谈做全息实验应注意什么 6.全息照相为什么要防震,有那些防震措施,其依据是什么7.如何检测全息系统是否合格 8.全息照相的基本公式 9.全息中的物像公式及解题 10.试述卤化银乳胶记录时的光化学过程 11.列出光导热朔料与银盐干版的的性能比较 12.简述光导热朔料的光成像原理 14.各类型平面全息图的衍射效率如何 第七章光显示技术 1.试画出记录象全息的几种光路 2.象全息为什么可以用白光再现 3.什么叫彩虹全息,其特点是什么 4.画出二步、一步彩虹全息图的记录光路并说明其特点5.画出拍摄一步彩虹全息的几种光路 6.像散彩虹全息有哪些特点 7.制作模压全息图有几步,制作金属模有那些过程 8.模压全息图热压时有哪几道工序 9.记录傅立叶全息图有那几种光路 第八章光学空间滤波 1.何谓阿贝成像理论 2.如何求解显微镜的分辨率 3.空间滤波的实验及结果 4.空间滤波的基本系统 5.空间滤波器的分类 6.空间滤波器的制作方法 第九章相干光学信息处理 1.图像相加减的光路、原理及应用 2.图像识别的方法及匹配滤波器的制作 3.如何去掉图像中的网格 4.图像边缘增强的意义

信息光学习题答案

信息光学习题答案 第一章 线性系统分析 简要说明以下系统是否有线性和平移不变性. (1)()();x f dx d x g = (2)()();?=dx x f x g (3)()();x f x g = (4)()()()[];2 ? ∞ ∞ --= αααd x h f x g (5) ()()απξααd j f ?∞ ∞ --2exp 解:(1)线性、平移不变; (2)线性、平移不变; (3)非线性、平移不变; (4)线性、平移不变; (5)线性、非平移不变。 证明)()ex p()(2x comb x j x comb x comb +=?? ? ??π 证明:左边=∑∑∑∞ -∞ =∞-∞=∞-∞=-=??? ???-=??? ??-=??? ??n n n n x n x n x x comb )2(2)2(2122δδδ , ∑∑∑∑∑∑∞ -∞ =∞ -∞ =∞ -∞=∞ -∞=∞ -∞ =∞-∞ =--+-= -+-=-+-= +=n n n n n n n n x n x n x jn n x n x x j n x x j x comb x comb ) () 1()() ()exp()() ()exp()()exp()()(δδδπδδπδπ右边 当n 为奇数时,右边=0,当n 为偶数时,右边=∑∞ -∞ =-n n x )2(2δ 所以当n 为偶数时,左右两边相等。 证明)()(sin x comb x =ππδ 证明:根据复合函数形式的δ函数公式 0)(,) () ()]([1 ≠''-=∑ =i n i i i x h x h x x x h δδ 式中i x 是h(x)=0的根,)(i x h '表示)(x h 在i x x =处的导数。于是 )() ()(sin x comb n x x n =-=∑∞ -∞ =π δπ ππδ

信息光学导论第三章

线性系统概论 ◆引言 在信息光学系统中光学装置被看成收集、传递或变换信息的系统。一个光学系统的理想成像,就是将无空间的物体信息传递、变换物空间,在像面上形成不变的物体的像。这样的理想光学系统显然是一线性系统。虽然实际光学成像系统由于不可避免的存在相差,总会产生失真,是非线性的,但在把研究的问题看成线性的而不会引起明显误差,或只在某个小范围满足现行性质时,就可以将其当作现行未提来处理。所以线性系统理论与傅立叶分析方法一样,是研究信息光学中成像系统和信息处理系统的重要理论基础。本章主要介绍线性系统特别是空间不变线性系统的定义、特点和分析方法。 3.1线性系统的基本概念 ◆系统及其分类 所谓系统,是指一组相互关联的事物构成的总体。这样的系统可分为物理系统和非物理系统。这里仅讨论物理系统。 如图所示一个物理系统,它是这样的装置,当对其作用一个激励时,他就产生一个响应。 从数学上着眼,很多现象都可抽象为使函数)(x f 通过一定的变换,形成)(x g 函数的运算过程.这种实现函数变换的运算过程称为系统.这种意义下的系统,既可以是特定功能的 元器件组合,例如电子线路、光学透镜组等,也可以是与实际元件无关的物理现象,如光学系统,通讯系统,管理系统和指挥系统等。 系统论的引入,使得我们在研究一个光学系统时,所关心的是系统对于给定的激励产生什么样的响应,而不去考虑系统内部的具体结构和具体工作原理。线性系统理论是从总体上研究系统输入输出之间的对应关系和他们的共同特性。 ◆线性系统的定义及其算符表示 假设一个激励)(1x f 作用于某系统产生的响应为)(1x g ,而激励)(2x f 作用于某系统产生的响应为)(2x g ,用符号表示为 )()(),()(2211x g x f x g x f →→ 如果系统满足可加性 )()()()(2121x g x g x f x f +=+ 和奇次性(均匀性) )()(),()(22221111x g c x f c x g c x f c →→ 则这样的系统为线性系统。21,c c 为任意常数。 可加性表明,有几个激励函数相加产生的总响应是各个激励单独作用时产生的响应函数之和;奇次性(均匀性)表明,系统有保持比例因子不变的特性。可加性和奇次性是线性系统两个独立性质。只有同时满足这两个性质的系统才是线性系统,两者缺一不可。 描述输入输出之间的数学方程是把一个激励转换为系统的一个响应,这种转换可用一个

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