第2章

人類智能與人工智能的物理基礎

【2.1-2.3】第02講人工智能通識教程人工智能通識教程

本章導讀：為了更好地應用人工智能這個工具服務于我們的學習與生活，也為了在大學的初始階段對人工智能有個基本理解，達到了解其所以然的目的，作為通識課程，需要單辟一章闡述人類智能與人工智能的物理基礎，為理解人工智能的基本提供支撐。第2頁共26頁人工智能通識教程（1）了解人類智能與人工智能的物理基礎；（2）了解電子計算機出現(xiàn)的歷史背景、與常規(guī)儀器的區(qū)別、軟件的重要性；（3）了解由0和1構成的世界；（4）通過運行Python實例，了解人工智能軟件基礎，并在實踐中培養(yǎng)嚴謹工程思維。本章學習目標第3頁共26頁人工智能通識教程本章思維導圖第4頁共26頁2.1人類智能的物理基礎2.2人工智能的物理基礎2.3由0和1構成的世界2.4計算機語言舉例：Python（第03講）人工智能通識教程目錄人工智能通識教程人類智能的核心在于大腦，而大腦思考的基礎是神經(jīng)元。這些微小的單元通過電信號彼此交流，形成復雜的網(wǎng)絡，支持我們的記憶、學習和思考。大腦的不同區(qū)域負責從外部獲取信息：視覺皮層處理圖像，聽覺皮層解讀聲音，體感皮層感知觸覺。這些信息被初步處理后，傳遞到特定區(qū)域進行整合與分析。額葉皮質是推理和決策的關鍵區(qū)域，它調動記憶、結合情境，幫助我們解決問題。2.1人類智能的物理基礎大腦獲取信息整合分析信息情感與記憶參與思考大腦形成思考并作用于現(xiàn)實正是這種精密的協(xié)作，讓大腦能夠從外界獲取信息、進行推理與決策，最終形成思考。這種靈活性和適應性，成就了人類智能的獨特魅力，也推動了我們對世界的理解與創(chuàng)造。第6頁共26頁人工智能通識教程人類的大腦由多個部分組成，每個部分各司其職，卻又緊密協(xié)作，共同支撐我們的感知、思考和行動。2.1.1人腦的基本結構圖2-1人腦的基本結構這些部分分工明確，卻彼此配合。例如，當我們接住一個飛來的球時，枕葉處理視覺，頂葉感知身體姿態(tài)，額葉做出決策，小腦協(xié)調動作，腦干則保障基礎機能正常運行。正是這種精密協(xié)作，讓人類能夠高效應對復雜世界，展現(xiàn)出非凡的智能與適應力。而支撐起人腦這些功能的，就是構成這些器官最基本的組織——神經(jīng)元。第7頁共26頁人工智能通識教程2.1.2神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡神經(jīng)元網(wǎng)絡的概念源自生物學，指的是大腦中由大量神經(jīng)細胞（即神經(jīng)元）通過復雜的連接方式組成的網(wǎng)絡。每個神經(jīng)元都是信息處理單元，能夠接收、處理并通過軸突傳遞電信號給其他神經(jīng)元或效應器細胞。神經(jīng)元之間的連接點叫做突觸，它們在學習和記憶等過程中起到關鍵作用。神經(jīng)元網(wǎng)絡樹突細胞核軸突突觸人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡第8頁共26頁人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ArtificialNeuralNetwork,ANN）的提出受到了生物神經(jīng)元網(wǎng)絡的啟發(fā)。1943年，沃倫·麥卡洛克（WarrenMcCulloch）和沃爾特·皮茨（WalterPitts）提出了第一個計算模型來模仿神經(jīng)系統(tǒng)的基本功能，這是人工神經(jīng)網(wǎng)絡的雛形。

他們定義了一個簡單的神經(jīng)元模型，該模型可以執(zhí)行邏輯運算，并且可以通過不同的權重連接形成更復雜的網(wǎng)絡結構。神經(jīng)元的數(shù)學模型

第9頁共26頁人工智能通識教程

在20世紀中后期，隨著計算機技術的發(fā)展，研究者們開始嘗試構建更加復雜的人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型，以模擬人類大腦處理信息的方式。這些模型通常包含輸入層、隱藏層和輸出層，每一層都由多個神經(jīng)元節(jié)點組成。通過調整各層之間連接的權重，人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以“學習”如何將輸入映射到正確的輸出，這在模式識別、數(shù)據(jù)分類等領域有著廣泛應用。2.1.3人腦的思考機理啟發(fā)人工神經(jīng)網(wǎng)絡輸入層隱藏層輸出層輸入層隱藏層輸出層深度神經(jīng)網(wǎng)絡感知器第10頁共26頁人工智能通識教程

人腦思考的機理：人腦中的每個神經(jīng)元都是一個基本的信息處理單元，能夠接收來自其他神經(jīng)元或外界的電信號，并在內部進行整合。當接收到的信號總和超過某個閾值時，神經(jīng)元會觸發(fā)并發(fā)送自己的信號給其它神經(jīng)元，這個過程是通過突觸傳遞完成的。圖2-3人腦反射機制人腦反射機制的優(yōu)點:（1）支持了快速的反應（2）促進了記憶的形成與存儲（3）大腦具有高度的可塑性，可以根據(jù)經(jīng)驗調整神經(jīng)元之間的連接強度，從而實現(xiàn)學習和適應環(huán)境變化的能力。第11頁共26頁人工智能通識教程

基于對人腦思考機理的理解，人工神經(jīng)網(wǎng)絡借鑒了其中的幾個關鍵概念：（1）人工神經(jīng)網(wǎng)絡模仿了生物神經(jīng)元的激活特性，使用非線性的激活函數(shù)來決定是否傳遞信號以及信號的強度。（2）類似于神經(jīng)元之間通過調整突觸連接強度來進行學習，人工神經(jīng)網(wǎng)絡通過優(yōu)化層間連接權重來改進性能。這種方法被稱為反向傳播算法，它依賴于梯度下降等數(shù)學方法來最小化預測誤差。（3）人工神經(jīng)網(wǎng)絡也采用了分布式表示的概念，即信息不是孤立地儲存在單個節(jié)點中，而是分布在整個網(wǎng)絡里，這反映了大腦的并行處理能力?？偨Y：人工神經(jīng)網(wǎng)絡是基于對生物神經(jīng)元網(wǎng)絡的理解與抽象而提出的，但它們并不是直接復制了生物神經(jīng)元的所有特征，而是借鑒了其基本原理，如并行處理能力、自適應學習機制等，同時結合數(shù)學和統(tǒng)計學方法，為解決工程和科學問題提供了強有力的工具。

展望：隨著時間的推移，人工神經(jīng)網(wǎng)絡不斷發(fā)展進化，形成了包括深度學習在內的多種變體，這些技術不僅推動了人工智能領域的革命，也讓我們更深入地理解了人腦思考的機理。通過這種方式，我們不僅能夠開發(fā)出更智能的機器，而且還能探索人類心智的奧秘。第12頁共26頁人工智能通識教程人工智能，它就像人類大腦的外延，幫助我們完成復雜的推理與決策，人工智能的物理基礎是電子計算機。人工智能其本質是電子計算機中一種算法軟件，沒有電子計算機就沒有人工智能，沒有軟件就沒有人工智能。2.2人工智能的物理基礎人類大腦雖然強大，但在面對海量數(shù)據(jù)和復雜計算時顯得力不從心。于是，電子計算機應運而生。它由無數(shù)個高度集成在一起的晶體管等元器件組成，通過簡單的“開”（1）和“關”（0）兩種狀態(tài)，構建起二進制邏輯系統(tǒng)?；谶@種邏輯，計算機能夠模擬神經(jīng)網(wǎng)絡，學習、識別模式并解決問題，從而擴展了人類的能力。第13頁共26頁人工智能通識教程在實際應用中，人工智能依托電子計算機展現(xiàn)出了巨大的價值。例如，在醫(yī)療領域，AI可以分析病歷數(shù)據(jù)輔助診斷；在交通管理中，智能系統(tǒng)優(yōu)化信號燈設置緩解擁堵；在金融行業(yè)，算法交易幫助預測市場趨勢。這些技術不僅提高了效率，還為許多領域帶來了創(chuàng)新。超聲醫(yī)生：準確率75%智能家居與個人助理餐飲機器人總結：電子計算機不僅是硬件設備，因為有了軟件，使得其延伸了人類的智慧。第14頁共26頁人工智能通識教程早在19世紀，英國數(shù)學家查爾斯·巴貝奇（CharlesBabbage）就提出了制造通用計算機器的概念，他設計了差分機和分析機兩種機械裝置，這些概念為后來的計算機發(fā)展奠定了理論基礎。2.2.1電子計算機出現(xiàn)的歷史背景

1．數(shù)學理論的發(fā)展

2．工程技術進步進入20世紀，隨著電子學的發(fā)展，特別是真空管技術的成熟，使得快速電子開關成為可能，從而大大提高了計算速度。

3．社會需求二戰(zhàn)期間，軍事計算需求激增，尤其是彈道計算、密碼破譯等方面，迫切需要更高效的計算工具。在這種背景下，世界上第一臺通用電子數(shù)字計算機ENIAC完成了。

4．后續(xù)發(fā)展隨后的幾十年里，計算機經(jīng)歷了從大型主機到個人電腦，再到如今的移動設備和個人穿戴式裝置的演變過程。第15頁共26頁如果說傳統(tǒng)工具是為特定任務而生的“專才”，那么計算機則更像是無所不能的“通才”。它通過軟件可以完成從文字處理到數(shù)據(jù)分析、從圖像編輯到游戲娛樂的多種任務，靈活且強大。它不僅能自動執(zhí)行復雜的工作，還能存儲和處理海量信息，這使得效率大幅提升。人工智能通識教程圖2-4計算機與傳統(tǒng)工具2.2.2電子計算機與常規(guī)儀器的區(qū)別第16頁共26頁人工智能通識教程可以說，計算機不僅是工具，更是推動社會進步的核心力量。在這個數(shù)字化時代，它早已融入每個人的生活，成為不可或缺的一部分。嵌入到各個具體產品之中的微型計算機，被稱為嵌入式微型計算機，大致可分為微控制器（micro-controller，MCU）及多媒體應用處理器（MultimediaApplicationProcessor，MAP）兩大類。微控制器多媒體應用處理器第17頁共26頁軟件作為現(xiàn)代高級工具，已經(jīng)深深植根于我們生活的每一個角落，從日常的娛樂活動到復雜的商業(yè)運作，它的多樣性不僅極大地豐富了我們的生活方式，也顯著提高了生產效率，解決了生活中遇到的大部分問題，并減少了重復性任務的時間消耗。人工智能通識教程圖2-5軟件控制硬件協(xié)同工作2.2.3軟件的重要性

1．提高生活質量

2．提升工作效率

3．促進行業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展

4．減少重復性勞動第18頁共26頁軟件包括程序與文檔，程序為何會自動運行？1936年，阿蘭·圖靈（圖2-6）提出了一種抽象的計算模型—圖靈機（TuringMachine），可以用來簡單了解計算機程序為何會自動運行。人工智能通識教程2.2.4程序為何會自動運行圖2-6阿蘭·圖靈圖靈機是由一條兩端可無限延長的帶子，一個讀寫頭和一組控制讀寫頭工作的命令（控制器）組成。讀寫頭可以沿帶子方向左右移動并在帶子上讀寫。指令集如下：1912年6月23日－1954年6月7日英國數(shù)學家、邏輯學家，被稱為計算機科學之父，人工智能之父。q101Rq1——當前狀態(tài)為q1，符號為0，則變?yōu)?，右移1格后，新的狀態(tài)為q1q110Rq1——當前狀態(tài)為q1，符號為1，則變?yōu)?，右移1格后，新的狀態(tài)為q1q1bbRq2——同樣理解q2bbLq3——同樣理解q200Hq1——同樣理解q211Hq1——同樣理解若此時M的輸入是1100b0011，讀寫頭對準第一個1，狀態(tài)為q1，計算過程如下：第19頁共26頁人工智能通識教程（1）初始狀態(tài)：狀態(tài)為q1，符號1（2）狀態(tài)為q1，符號1，指令集中找到對應的指令為：q110Rq1——當前狀態(tài)為q1，符號為1，則變?yōu)?，右移1格后，新的狀態(tài)為q1，所以成為：新的狀態(tài)為q1（3）下一步：由于狀態(tài)為q1，符號1，指令集中找到對應的指令為：q110Rq1——當前狀態(tài)為q1，符號為1，則變?yōu)?，右移1格后，新的狀態(tài)為q1，成為：第20頁共26頁人工智能通識教程新的狀態(tài)為q1，后面類似分析。（4）由命令q101Rq1知，寫入1，讀寫頭右移一格，新狀態(tài)為q1（5）由命令q101Rq1知，寫入1，讀寫頭右移一格，新狀態(tài)為q1（6）由命令q1bbRq2知，寫入b，讀寫頭右移一格，新狀態(tài)為q2（7）由命令q200Hq1知，寫入0，讀寫頭保持不動，新狀態(tài)為q1第21頁共26頁人工智能通識教程（8）由命令q101Rq1知，寫入1，讀寫頭右移一格，新狀態(tài)為q1（9）由命令q101Rq1知，寫入1，讀寫頭右移一格，新狀態(tài)為q1（10）由命令q110Rq1知，寫入0，讀寫頭右移一格，新狀態(tài)為q1（11）在帶子末尾添加b，由命令q110Rq1知，寫入0，讀寫頭右移一格，新狀態(tài)為q1第22頁共26頁人工智能通識教程（12）在帶子末尾添加b，由命令q1bbRq2知，寫入b，讀寫頭右移一格，新狀態(tài)為q2（13）由命令q2bbLq3知，寫入b，讀寫頭左移一格，新狀態(tài)為q3，終止所以，計算結果M=0011b1100，該圖靈機的功能是將每一位取反。這就是計算機自動運行程序的最基本原理，阿蘭·圖靈成為了計算機的始祖。后來，圖靈獎成為計算機屆的一個崇高榮譽。第23頁共26頁人工智能通識教程

信息發(fā)展的歷史是一段跨越了數(shù)千年，從古代簡單的通信方式到現(xiàn)代復雜的信息技術系統(tǒng)的演變過程。這一歷程不僅反映了人類社會在技術和文化上的進步，也展示了人們對信息的需求和利用能力的不斷提升。計算機的世界看似復雜，但歸根結底只由兩個數(shù)字構成：0和1。這簡單的二進制系統(tǒng)，卻是今天龐大互聯(lián)網(wǎng)世界的基石。2.3由0和1構成的世界2.3.1信息的簡明史

1．古代的信息傳播

2．印刷術革命

3．電報與電話時代

4．廣播與電視的興起

5．計算機與互聯(lián)網(wǎng)時代信息發(fā)展映射出人類社會的進步

6．現(xiàn)代信息社會第24頁共26頁故事始于計算機發(fā)展的早期階段，當時人們發(fā)現(xiàn)了電子電路能夠識別高低電平兩種狀態(tài)的特性。這一發(fā)現(xiàn)促進了二進制系統(tǒng)的形成和發(fā)展，其中0和1不僅作為數(shù)字符號存在，還構成了信息的基本單位——比特（bit）。人工智能通識教程2.3.2由0和1構成的現(xiàn)代信息基礎使用比特來編碼各種類型的信息邏輯運算是數(shù)字世界中實現(xiàn)運算的基礎網(wǎng)絡通信（有線或無線）軟件實現(xiàn)人機交互文字、圖像、音頻以及視頻等都能以二進制數(shù)據(jù)的形式進行存儲和處理。與門、或門、非門等基本邏輯門通過對比特的操作實現(xiàn)了諸如加法、減法等基本數(shù)學運算。這種方法使全球范圍內的即時通訊成為可能，并極大地推動了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。用戶通過直觀的界面與計算機進行交互，完成從簡單到復雜的各種任務。第25頁共26頁在一個由0和1構成的數(shù)字世界里，計算機通過機械化的方式模擬了人類解決問題的過程。雖然它并不具備真正的“思考”能力，但它的運作方式與人類思維有微妙的相似之處。人工智能通識教程2.3.3由0和1構成的世界如何“思考”？（1）計算機在數(shù)字世界模擬人類解決問題，雖無真正“思考”能力，但運作方式與人類思維有相似處。（2）人類通過感官接收信息在大腦分析推理得出答案，計算機通過輸入設備接收數(shù)據(jù)，用邏輯門和預設指令執(zhí)行運算輸出結果。（3）人類思考靈活有創(chuàng)造力，能根據(jù)情境調整策略、產生新想法；計算機嚴格遵循程序規(guī)則，按固定步驟完成任務，無情感和直覺，但處理數(shù)據(jù)效率高。（4）基于0和1的邏輯組合讓計算機成為現(xiàn)代社會得力助手，從簡單計算到復雜人工智能，幫助人類解決難題，0和1是計算機語言和現(xiàn)代科技智慧象征。第26頁共26頁謝謝THANKYOU第2章

人類智能與人工智能的物理基礎

【2.4計算機語言舉例：Python】第03講

本節(jié)導讀：人工智能的主體是計算機程序，要設計程序要在算法設計的基礎上進行編程，而編程就需要語言。Python是一種簡單易學、面向對象編程、跨平臺的高級語言，主要用于編程教學、科學計算、人工智能、網(wǎng)絡應用等領域。第29頁共28頁2.4.1Python開發(fā)環(huán)境安裝與配置2.4.2運行Python第一個實例2.4.3認識Python語言中的對象2.4.4Python窗體工程框架及常用控件實例人工智能通識教程目錄學習語言的初衷：作為人工智能通識課程，是否可以涉及一門計算機編程語言？經(jīng)過分析，只要做好模版，不論讀者是否學習過這門語言，均可以在短時間內把程序運行起來，甚至可以照葫蘆畫瓢地進行簡單編程，因此我們給出Python快速入門指南，供選學。若做不到可以編程，做到可以把源碼運行起來，也有利于理解人工智能的本質就是計算機程序。2.4計算機語言舉例：Python第31頁共28頁電子資源【CH02\Python快速入門指南】Python語言創(chuàng)始人：荷蘭人吉多·范羅蘇姆出生日期：1956年1月31日，出生于荷蘭哈勒姆特長：世界著名的計算機程序員，被尊稱為"Python之父"。1989年：開始編寫Python語言1991年，Python的第一個公開版本問世Python1.0：1994年發(fā)布，引入了lambda、map、filter等函數(shù)式編程特性Python2.0：2000年發(fā)布，引入了列表推導式、垃圾回收等重要功能Python3.0：2008年發(fā)布，這是一個向后不兼容的版本，修復了語言設計中的缺陷至今已發(fā)展到3.12.3版本。本書中使用的是版本為3.9.19Python語言主要三個基本特點：第32頁共28頁

1．簡潔易學

2．面向對象與動態(tài)編程

3．可擴展性Python的設計哲學是“優(yōu)雅”、“明確”、“簡單”，它吸取了ABC語言簡潔易讀的特點；Python是完全面向對象的語言，其函數(shù)、模塊、數(shù)字、字符串等都是對象，并且完全支持繼承、重載、派生、多繼承，增強了代碼的可復用性。Python支持重載運算符和動態(tài)類型。它擁有強大的科學計算、人工智能擴展庫。鑒于Python語言簡單易學，處于持續(xù)升級階段，結合可視化圖形界面編輯器QT設計師（QTDesigner）可開發(fā)窗體應用程序，因此選擇Python語言實現(xiàn)人工智能的應用開發(fā)是合適的

鑒于Python語言簡單易學，處于持續(xù)升級階段，結合可視化圖形界面編輯器QT設計師（QTDesigner）可開發(fā)窗體應用程序，因此選擇Python語言實現(xiàn)人工智能的應用開發(fā)是合適的

人工智能通識教程Python語言編寫程序第33頁共28頁QTDesigner設計界面應用程序窗體：用戶登錄界面

Python語言簡單易學，處于持續(xù)升級階段，結合可視化圖形界面編輯器QT設計師（QTDesigner）可開發(fā)窗體應用程序，因此選擇Python語言實現(xiàn)人工智能的應用開發(fā)是合適的。應用程序窗體：圖像識別窗口開發(fā)環(huán)境：

VisualStudio（簡稱VS）軟件版本：

VisualStudio2022版本（社區(qū)免費版本）工程框架版本：.NETFramework4.8軟件下載地址：可在微軟官網(wǎng)下載/zh-hans/downloads/?icid=mscom_marcom_CPW3a_VisualStudio22第34頁共28頁2.4.1Python開發(fā)環(huán)境安裝與配置

1．安裝VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境溫馨提醒：安裝時需聯(lián)網(wǎng)進行，在安裝選項勾選界面，需要勾選“Python開發(fā)”和“.NET桌面開發(fā)”選項。VisualStudio軟件下載頁面人工智能通識教程本PC訓練程序使用Python語言編程，其集成開發(fā)環(huán)境采用由微軟公司開發(fā)的免費開源代碼編輯器VisualStudioCode（簡稱VSCode），本系統(tǒng)使用版本為VSCode1.88.0。安裝提示：運行安裝向導，按照向導的指示進行操作，“選擇附加任務”選項卡下的選項全“√”第35頁共28頁

2．安裝VisualStudioCode集成開發(fā)環(huán)境集成開發(fā)環(huán)境：

VisualStudioCode（簡稱VSCode）軟件版本：

VSCode1.88.0軟件下載地址：可在VSCode官方網(wǎng)站下載/啟動VSCode：安裝完成后，桌面上找到VisualStudioCode的圖標。雙擊該圖標來啟動VSCode。VisualStudioCode軟件下載頁面人工智能通識教程圖2-9Python擴展（1）進入安裝插件狀態(tài)。如圖2-9。（2）安裝Python支持包。（3）安裝CodeRunner插件。（4）安裝Chinese（Simplified）插件。

（5）使安裝的插件生效。關閉本環(huán)境，重啟本環(huán)境，已安裝的插件生效（6）使?jié)h化生效。插件需要重啟后選擇相關配置才能生效。（7）安裝PYQTIntergration插件。第36頁共28頁3．安裝相關插件人工智能通識教程

在利用Python語言進行程序設計時，需要調用現(xiàn)成的科學算法庫，ContinuumAnalytics于2012年開始發(fā)布命名為Anaconda的科學算法庫，包含了Conda、Python等180多個科學包及其依賴項。conda是一個開源的包、環(huán)境管理器，可以用于在同一個機器上安裝不同版本的軟件包及其依賴，并能夠在不同的環(huán)境之間切換。Anaconda下載網(wǎng)址：/anaconda/archive/，安裝文件：Anaconda3-2024.02-1-Windows-x86_64.exe安裝提醒：安裝過程的勾選項三個均勾選。同時記下其安裝位置，如d:Anaconda3文件夾。第37頁共28頁4．安裝科學算法庫AnacondaAnaconda軟件下載頁面下載后的軟件安裝包人工智能通識教程Conda是一個開源的軟件包管理系統(tǒng)和環(huán)境管理系統(tǒng)，用于安裝和管理軟件包及其依賴項。它可以安裝不同版本的軟件包，并且可以輕松地在不同的環(huán)境之間切換，使得不同項目可以獨立地擁有自己的軟件包集合。在的Anaconda中已包含了Conda工具，直接使用即可。第38頁共28頁5．通過Conda配置Python環(huán)境（1）進入命令行輸入狀態(tài)。（2）創(chuàng)建被名為Python_venv的虛擬環(huán)境condacreate--namePython_venvpython=3.9–y（3）添加到系統(tǒng)環(huán)境變量。D:\conda\envs\Python_venv溫馨提示：如果安裝路徑不同，環(huán)境變量這里需要稍作修改，參考如下：C:\ProgramData\Anaconda3\envs\Python_venv（4）激活Python_venv虛擬環(huán)境。輸入虛擬環(huán)境激活命令：condaactivatePython_venv（5）安裝工程所需依賴包（5）安裝工程所需依賴包

順序命令1pipinstallpyside6-i/simple2pipinstallopencv-python-i/simple通過Conda配置本工程的Python環(huán)境步驟如下：人工智能通識教程

安裝pyside6依賴包后，在安裝環(huán)境路徑下出現(xiàn)QT設計師（QTDesigner）集成開發(fā)環(huán)境，其中有三個重要的關聯(lián)文件，分別為：（1）D:\Anaconda3\envs\Python_venv\Scripts\pyside6-rcc.exe，用于將.ui文件轉換為Python代碼；（2）D:\Anaconda3\envs\Python_venv\Scripts\pyside6-uic.exe，用于將.qrc文件編譯成Python代碼；（3）D:\Anaconda3\envs\Python_venv\Lib\site-packages\PySide6\designer.exe，用于創(chuàng)建圖形用戶界面。為了使VSCode集成開發(fā)環(huán)境下的PYQTIntergration插件與QTDesigner相關聯(lián)，需要完成如下配置：步驟一，打開PYQTIntergration擴展配置窗口：進入安裝插件狀態(tài)，在左側邊欄中找到并點擊擴展圖標“”，單擊PYQTIntergration插件選項的管理按鍵“”，選擇菜單中的“”，打開擴展配置窗口。第39頁共28頁6．配置QTDesigner運行環(huán)境人工智能通識教程第40頁共28頁步驟二

.ui文件轉換為Python代碼文件命令pyside6-rcc.exe路徑設置，如圖2-13所示。步驟三.qrc文件編譯成Python代碼文件命令路徑設置，如圖2-14所示步驟四

QTDesigner集成開發(fā)環(huán)境文件路徑設置，如圖2-15所示。如果Anaconda安裝位置不同，這里的路徑需要修改，參考如下：C:\ProgramData\Anaconda3\envs\Python_venv\Lib\site-packages\PySide6\designer.exeC:\ProgramData\Anaconda3\envs\Python_venv\Scripts\pyside6-uic.exeC:\ProgramData\Anaconda3\envs\Python_venv\Scripts\pyside6-rcc.exe人工智能通識教程1）如何新建一個Python窗體應用工程2.4.2運行Python第一個實例

1．創(chuàng)建與運行Python第一個實例第41頁共28頁（1）創(chuàng)建窗體應用工程文件夾，例D:\work\PythonPrj\;（2）打開VSCode開發(fā)環(huán)境，在“打開文件夾”選項中選擇D:\work\PythonPrj，勾選“信任父文件夾“work”中所有文件的作者”，點擊“是，我信任此作者”，如圖2-16所示。（3）在資源管理器空白處右鍵點擊選擇，打開QT設計師，選擇“MainWindow”，單擊“創(chuàng)建（R）”，進入主窗體界面。如圖2-17所示圖2-16打開文件夾選項圖2-17QT設計師集成開發(fā)環(huán)境人工智能通識教程第42頁共28頁（4）點擊“文件->保存”或左上角保存圖標“”，保存文件名為untitled.ui，即可將新創(chuàng)建的窗體保存到工程文件夾中，如圖2-18所示。圖2-18創(chuàng)建并保存Python窗體ui文件（5）關閉QT設計師，返回VSCode，在工程文件夾下可看到untitled.ui文件，右鍵點擊該文件選擇“”，可將untitled.ui文件轉換為Python可識別Ui_untitled.ui.py文件，如圖2-19所示。圖2-19ui文件轉換為py文件人工智能通識教程第43頁共28頁（6）右鍵點擊資源管理器空白處新建文件，創(chuàng)建main.py主程序，如圖2-20所示。圖2-20創(chuàng)建main主程序文件輸入主程序代碼：見課本25頁。此處略……圖2-21創(chuàng)建settings配置文件（7）右鍵點擊資源管理器空白處創(chuàng)建.vscode文件夾，右擊.vscode文件夾創(chuàng)建setting.jason，如圖2-21所示。人工智能通識教程（1）選擇Python解釋器：在VScodIDE頂部搜索框中選擇“”->“”->“”，即可選擇上節(jié)中配置的Python_venv環(huán)境配置作為本工程的Python解釋器。圖2-22Python窗體應用工程界面第44頁共28頁2）第一次運行Python窗體應用工程（2）打開main.py主程序文件，點擊VScodIDE右上角運行圖標“”或者右鍵點擊main.py選擇“”，即可啟動運行Python窗體應用工程，如圖2-22所示。人工智能通識教程（1）單擊按鈕“”后，在main.py文件內可以看到“應用程序的主入口點”，從“if__name__=="__main__"”開始運行。（2）定義并初始化應用程序主線程：app=QApplication(sys.argv)。（3）定義并初始化主窗體：window=main()。Python窗體應用工程的運行流程第45頁共28頁3）了解第一個Python窗體應用工程的運行流程人工智能通識教程（1）使用復制改名的方法新建一個Python工程。（2）在Ui_MainWindow窗體上增加一個標簽。（3）修改標簽label1的屬性。（4）重新編譯ui文件。（5）運行工程。圖2-23Label標簽工程界面第46頁共28頁4）在窗體上增加一個標簽電子資源的“..\03-Software\CH024\Python快速入門指南”Python是面向對象的開發(fā)語言，本節(jié)給出計算機高級編程語言中“對象”的概念與用法。人工智能通識教程表2-1控件的一些常用屬性2.4.3認識Python語言中的對象

1．對象的三要素：屬性、事件與方法第47頁共28頁1）屬性：屬性可以看作是對象的性質。比如一個按鈕名稱、按鈕表面顯示的文字、按鈕的顏色等都是按鈕的屬性1）屬性2）事件：事件可以看作是對象的響應。比如按鈕可以接受單擊、按下、松開事件，就如同一個人可以接受觸摸、拍打事件。3）方法：方法可以看作是對象的動作。比如按鈕的隱藏使用它的Hide()方法，按鈕的顯示使用它的Show()方法，又比如ToString方法的功能是強制轉換成字符串類型。表2-2控件的一些常用事件人工智能通識教程

2．屬性、事件與方法的編程方法第48頁共28頁1）控件的概念：前面提到的標簽、按鈕等都是C#開發(fā)環(huán)境已經(jīng)封裝好的控件，可以直接使用。所謂控件是指對數(shù)據(jù)和方法的封裝。2）如何給屬性賦值：（1）在設計階段設置屬性：體現(xiàn)在構造函數(shù)中。（2）運行階段設置屬性：通過編程設置屬性。3）如何安排事件過程：見圖2-25。圖2-25事件配置連接編輯體（a）配置連接編輯窗體

（b）信號與槽編輯窗體人工智能通識教程第49頁共28頁5）控件的使用方法舉例界面：（1）有一個標簽，顯示“控件的使用方法舉例”；（2）有兩個按鈕，顯示分別為“按鈕一”、“按鈕二”；（3）有一個文本框，顯示操作狀態(tài)。圖2-27控件的使用方法舉例功能：（1）單擊按鈕一，按鈕一消失，按鈕二顯示；（2）單擊按鈕二，按鈕二消失，按鈕一顯示；（3）狀態(tài)同時文本框中。步驟：（1）建立新工程。（2）修改工程。（3）編輯窗體界面。（4）修改標簽“l(fā)abelme”屬性。（5）修改標簽“l(fā)abelme”styleSheet屬性（6）拖入按鈕、文本框控件。（7）編制按鈕一（pushButton）的事件過程。（1）建立新工程

人工智能通識教程

3．幾個基本概念第50頁共28頁1）類Python使用關鍵字class關鍵字來定義類：classMyClass():#類成員#類方法#類事件這段代碼定義了一個類MyClass。定義了一個類后，就可以在項目中訪問該類定義的其他位置對該類的實例化。默認情況下，類聲明為內部的，即只有當前項目中的代碼才能訪問它。2）進程進程是表示資源分配的基本單位，又是調度運行的基本單位。從編程的角度，也可以將進程看