本书介绍了人工智能技术的基础，包括智能的产生过程，从原始的机械“智能”到人脑、计算机“脑”、计算机思考方式等，而后讲解了计算机智能是如何发生的，从计算机如何获得知识，到计算机如何思考。最后，以刷脸门禁系统和各种智能服务系统为例进行应用举例。

全书共分四单元：第一、第二单元以门禁为例介绍人工智能技术的基础知识，并在最后一小节将刷脸门禁系统制作出来。第三、第四单元以各种实例来介绍人工智能技术在“智能服务”领域的应用。

本书适合作为小学中、高年级的教材或辅助资料，也可供小学科技教师参考。

智能服务是将人工智能技术融入现代服务中，帮助人们提高生活品质，创

造美好未来。人工智能正在融入我们的生活，很多同学可能已经切身感受到了

人工智能技术带给我们的便利。本书以智能服务为主题，重点介绍了人工智能

技术的基础知识，计算机智能是如何发生的，再以智能校园管理服务和智能语

音服务为例列举和讲解了应用实例。

本书的主旨在于发展学生的人工智能意识、思维和观念；激发学生对人工

智能技术的兴趣；提升其在智能环境下解决问题的能力；帮助未来智能社会公

民在智能技术的辅助下有效合理地安排学习、工作和生活，并有想法、有能力、

有机会参与社会发展建设，增强社会参与，提升责任担当。

全书包括四个单元。

第一单元——人工智能技术基础。以门锁为例，从简单的机械智能说起，

介绍人类大脑的结构以及人脑认知的过程，讲解中央处理器、存储器及数据与

指令的基础知识。

第二单元——计算机智能的发生。继续以智能门锁为例，讲解知识、知识

表达及知识表达形式，介绍程序和程序流程的概念，说明计算机的工作过程，

最后完成刷脸门禁系统的制作，让学生切身体会计算机智能的发生。

第三单元——智能校园管理服务。以校园生活中的三个真实问题为例，即

楼宇人数统计的管理需求、遗留物检测和提示的管理需求、特定人智能跟踪的

管理需求，介绍如何利用人工智能技术解决实际问题，发展学生的人工智能意

识，启发学生思维。

第四单元——智能语音服务。以智能闹钟为例，介绍了语音识别技术的基

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VI

本原理，展示了采集语音并提取相应的语音信息、编写程序生成语音控制命令、

利用语音控制命令实现自动关闭闹钟功能需求的一系列操作过程，让学生感受

到智能语音识别技术在生活中的应用。

作者

2023 年1 月

目

录

第一单元 人工智能技术基础.................................................................

1

第一课 机械智能........................................................................................

. 2

第二课 人脑与计算机“脑”...........................................................................

9

第三课 像计算机那样思考..........................................................................17

第二单元 计算机智能的发生..............................................................

. 

25

第一课 知识与知识表达.............................................................................26

第二课 计算机的“思考”过程....................................................................33

第三课 刷脸门禁系统................................................................................

. 

39

第三单元 智能校园管理服务..............................................................

. 

45

第一课 人数统计服务................................................................................

. 

47

第二课 遗留物检测服务.............................................................................53

第三课 智能跟踪移动服务..........................................................................57

第四单元 智能语音服务....................................................................

. 

63

第一课 语音识别技术................................................................................

. 

64

第二课 语音控制编程................................................................................

. 

73

第三课 智能闹钟......................................................................................

. 

82

本书的主旨在于发展学生的人工智能意识、思维和观念；激发学生对人工智能技术的兴趣；提升其在智能环境下解决问题的能力；帮助未来智能社会公民在智能技术的辅助下有效合理地安排学习、工作和生活，并有想法、有能力、有机会参与社会发展建设，增强社会参与，提升责任担当。

王海涛

中国海洋大学教授，教育系主任，基础教学中心副主任，学习支持中心副主任，教育评估与质量监测中心副主任；山东省大中小学海洋文化教育指导中心副主任。学术兼职：国家基础教育信息化教学专业委员会委员，中国教育学会中青年教育基本理论工作者分会常务理事，中国教育发展战略学会教育教学创新专业委员会副秘书长。

刘长焕

博士，中国人民大学附属中学教师，中学一级教师，海淀区通用技术学科带头人。主要教授初中“劳动”、高中“通用技术”课程，开设北京大学先修课“电路基础”以及多门校本选修和研修课，负责“电子技术基础”“单片机控制技术”课程的教学，参与“人工智能技术基础”“智能机器人”课程的开发与建设、小学人工智能教材的编写。