第三章 第三章

信息的编码加工和智能化加工信息的编码加工和智能化加工

还记得啤酒和尿布的故事吗？还记得啤酒和尿布的故事吗？

3-1 3-1 信息加工概述信息加工概述

一、信息加工及其重要性一、信息加工及其重要性原始信息 加工的信息

这是一种初始的、零散的、无序的、彼此独

立的状态

信息便于观察、传递、分析、利用

准确与不准确的成分都有

信息具有条理性和系统性

信息存在错误和不足 为今后的信息收集积累经验，

更有价值的新信息

一、信息加工及其重要性一、信息加工及其重要性• 过程：判别，筛选，分类，排序，分析和研究

• 目的：发掘信息的价值，使收集到的信息能满足我们的需要

• 重要性：是信息利用的基础

• 价值巨大：牵涉到我们的学习生活的每一处

二、信息加工的一般过程二、信息加工的一般过程 P43P43 图图 3-13-1

三、信息加工方式的变化 三、信息加工方式的变化 手工加工处理技术 :特点：所需工具较少，方法灵活，使用方便，因此被人们 广泛采用。缺点：繁锁、容易出错、费时方法：⑴ 划记法：利用点线符号，对数目进行计算和分组的一种汇总方法

　⑵抄录法：　　　 ⑶ 折叠法：在汇总时，将全部调查表中需要汇总的项目和数值折在边上，按一定顺序叠放整齐，然后进行加总计算。　⑷卡片法：将每个调查单位的有关资料都摘录到一张卡片，然后利用卡片进行分组，计算和汇总。

课堂练习：课堂练习：• 高一（ 3 ）班和高一（ 4 ）班进行篮球比

赛，记分员在地板上画了许多“正”号，这是手工处理的（ ）方法。A ．抄录法 B ．划记法

C ．卡片法 D ．折叠法

三、信息加工方式的变化三、信息加工方式的变化• 电子计算机信息加工特点：处理过程简单、快速、准确。缺点：设备要求高，受场合限制

　计算机加工信息的工作过程 p44:

小结：比较人工方式和计算机加工比赛数据的异同

相同点历经四个过程

不同点 人工加工方式 计算机加工方式

记录信息 抄写快速、但量多 慢 , 易出错，须仔细核查 加工信息 过程麻烦，费时间 可用软件对信息进行加工 发布信息 口头、书面 按软件规定的格式发布信息 存储信息 纸质存档，不易查找 存储可用硬盘或移动存储设备

计算机信息加工的类型计算机信息加工的类型 • 基于程序设计的自动化的信息加工

　　• 基于大众信息技术工具的人性化信息加工

（ GUI 界面 : 即人机交互图形化用户界面设计 ）

• 基于人工智能技术的智能化信息加工　　

3-23-2 信息的编程加工信息的编程加工书书 P45P45

• 使用计算机进行自动化加工，其主要的优势在于运算的速度和准确率。

程序实例：（ 1 ）（ VB ） 100 以内两数的加法练习（ 2 ） 计算 1+2+3+……+n= ？

事例——圆周率事例——圆周率 ππ 的计算的计算

• 事例——圆周率 π 的计算 从能达到的精度比较： 公元前 2000 年、公元前 1200 年， 古埃及人、中国人只能计算到小数点后 1 位； 480 年，祖冲之计算到小数点后 7 位； 计算机诞生后， 1946 年，小数点后 620 位 ; 1999 年，小数点后 206,158,430,000 位。（ 2 千亿） 如今，小数点后 5 万亿位从所需要的时间比较： 同样计算到小数点后 52 万位。 pII350 （ 16M ）时间 162 秒； 赛扬 1.1G （ 128M ）时间 85 秒； pIII 1G （ 128M ）时间 62 秒； p4 2G （ 256M ）时间 44 秒

• 程序：计算 π 的精确值• 第一种方法的时间约为 3 分钟• 第二种则是瞬时得出结果，时间小于 1 秒• 可见，好的算法，可以大大节约时间，提

高效率，在精度高、数据量大的情况下，算法的好坏优势更明显。

但是，在计算机编程加工的过程中，算法的优劣更为重要。

• 《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。

在历史发展的过程中，人类依靠自身的智慧，发明和创造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。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。

3-3 3-3 信息的智能化加工信息的智能化加工书书 P49P49

人工智能概念：书 P50 人造的智能，主要是对人脑思维机理的模拟

利用人工智能技术加工信息（人工智能技术应用）注意与虚拟现实技术相区别

　　 1 ．模式识别　　例：科幻片《 X战警》中，“ X教授”只要在实验室门口一站，实验室的门就会自动打开，并且发出声音欢迎教授的到来，而其他人则没法进去。　　国内某些厂家生产的 PDA，给人们提供了一个微型书写板和笔，使得信息的输入更符合人们的自然习惯。　　此类技术的目标是利用计算机来模拟人的各种识别能力，包括对文字、声音、图形、图像、人物和物体等进行自动识别。

　 ⑴语音识别（如： Office语音识别工具、 ViaVoice）　　工作原理：首先在计算机中存放所有字词的读音，建立一个样本数据库，然后通过话筒将用户说话的声音输入计算机；计算机将输入的声音和数据库中的所有声音样本逐一进行对照，找出最接近的声音样本，最终确定输入的声音是哪些字或词。　　⑵指纹识别　　利用指纹来鉴定人的身份，可以克服证件、签字、照片、密码、钥匙、印鉴等容易假冒、丢失、遗忘、被资的缺点。　　如：浙江省公安厅使用北大自动指纹识别系统，建立了 100多万人的指纹库，检索一个现场只需 4分钟。　　指纹识别结合生物扫描技术，可以识别指纹的平面图像特征，可以对指纹表皮下的毛细血管的分布特征以及手指的三维图像特征进行识别。

⑶联机手写输入　　 PDA是一种袖珍型电子记事本，它提供一个小型书写板和一支电子笔，可以将约会时间、地点、通讯地址、电话号码以及一些重要的数据写入PDA。　　比利时的科学家研制出一种能认识自己主人的“智能笔”，它可以向计算机输入文字，而且是一种可靠性极高的签字笔。　　⑷光学字符识别（ OCR技术）　　在邮件的自动分拣中，可以使用 OCR和光学条码识别、人工辅助识别等手段相结合来完成邮政编码的阅读。

　 2 ．机器翻译（MT)　　—— 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。

　　 ¤ 词典翻译类软件：提供一部方便的电子词典　　 ¤ 汉化翻译类软件：提供英文软件的汉化、网上在线翻译，操作系统的汉化以及全文翻译等功能　　 ¤ 专业翻译软件：为专业化的行业用户服务的　　如：金山快译、译星、万能对译。

现有的机译和人译过程作比较现有的机译和人译过程作比较 机器翻译： 　 　 一句一句处理，上下文缺乏联系； 对源语言的分析只是求解句法关系，完全不是意义上的理解； 缺乏领域知识，从计算机到医学，从化工到法律都通用，缺乏专业词典； 　 译文转换是基于源语言的句法结构的，受源语言的句法结构的束缚； 　 翻译只是句法结构的和词汇的机械对应。 人工翻译： 一般会先通读全文，前后照应； 　 对源语言是求得意义上的理解； 只有专业翻译人员，而没有万能翻译人员； 译文是基于他对源语言的理解，不受源语言的句法结构的束缚； 翻译是一个再创造的过程。

3．智能机器人　　工作原理：智能机器人可以根据感觉到的信息，进行独立识别、推理，并做出判断和决策，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。4 ．计算机博弈，如：国际象棋、中国象棋、围棋、五子棋、跳棋(书P50)　　5．智能代理技术（ Agent）　　代表：一种具有智能的实体，这种实体具有自主性、反应性、适应性和社会性等基本特性。例如：大眼夹 　　6．其他应用：智能家电电器、车辆导航系统、智能游戏程序、智能手术刀　　车辆导航系统：采用了 GPS全球定位技术、 GIS地理信息技术、 GSM短信息、现代无线通讯技术

人物介绍：史蒂芬 · 威廉 · 霍金出生于 1942 年 1 月 8 日。毕业于牛津大学气象学（ Oxford University ）和剑桥大学（ Cambridge University ），并获剑桥大学哲学博士学位。他因为在 21 岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症，所以被禁锢在轮椅上，只有三根手指可以活动。 1985 年，因患肺炎做了穿气管手术，彻底被剥夺了说话的功能，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。 1972 年，他考查黑洞附近的量子效应，发现了黑洞辐射，其意义在于，它将引力、量子力学和统计力学统一在一起。 1974 年以后，他的研究转向了量子引力论。 1980 年以后，霍金的兴趣转向了量子宇宙论。 2004 年 7 月，他改正了自己原来的“黑洞悖论”观点，信息应该持之以恒。在公众评价中，被誉为是继阿尔伯特 ·爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一。 2012 年 1 月 8 日霍金预言，地球将在千年内面临核战之类的大灾难，人类只有在火星或太阳系其他星球殖民，才能避免灭绝。

史蒂芬·威廉·霍金

霍金如何演讲？霍金如何演讲？霍金是采用了眼动跟踪、联想输入和通过合音器播放三个步骤达到演讲写文章的目的。在他的眼镜边，约距右颊一英寸处，安装了负责侦测肌肉活动的侦测器及红外线发射器，简单说就是振动感应器，当他左眼角动一下的时候他前面的显示屏就出现 26 个字母分成每屏 6 个字母，当他看到的字母是他想要说的话时右眼动一下屏幕就出现那个字母开头的所有单词。当到了他想说的那个单词时右眼角再动一下以选定。因此霍金要说一句话，就要逐字逐句输入计算机，再由语音合成器将文字化成声音，椐媒体报导霍金每分钟只讲到 5—6 个单词

譬如他想说声“你好”，他先以眼球控制红外线感应器，选择在屏幕上轮流出现的英文字母，当计算机出现他想要的“ H” 时，霍金再动眼球，这样计算机就会不断显示以“ H” 为头的单词，当“ HELLO” 出现时，他又动一下眼球以选定这个字，当他造句完毕后，才把句子传至合成器发声。

如果有兴趣，可以自己去通过资料了解这个伟大的科学家

代表作品：《果壳中的宇宙》——主题是宇宙学，涉及广义相对论、量子论、黑洞、暴胀、时间旅行、弦论、超引力等诸多前沿概念。 《果壳里的 60 年》——涉及到理论物理学和宇宙学，，宇宙波函数，时空奇点和弯曲的时空。 《时间简史：从大爆炸到黑洞》 ——

清华大学教授刘兵老师为霍金的书策划了一句广告语“阅读霍金：懂与不懂，都是收获”。对于一般人来说，霍金使他们有了一个略窥物理神殿的机会。

上机练习：登陆泉州五中网络平台，然后到教师主页上，完成网络试卷《信息的编程和智能化加工练习》不定项选择（带课本）。

注意完成测试后，要按“交卷”按钮。