智能,是智力和能力的總稱,中國古代思想家一般把智與能看做是兩個相對獨立的概念。 以下是為大家整理的關于人工智能論文3000字的文章13篇 , 歡迎大家前來參考查閱!

人工智能論文3000字篇1
摘要:智能城市是在新一代信息技術支撐和知識社會創新環境下形成的城市理念。它是新一代的信息技術,如物聯網基礎設施、云計算基礎設施和地理空間基礎設施。它是一種綜合透徹、寬帶互聯、智能融合、以人為本的可持續創新的先進城市形態。改變城市發展方式,提高城市發展質量是客觀要求。智能城市目前包括智能交通、智能能源、智能教育、智能醫療等部分,未來將繼續擴展到城市生活的各個方面。交通是經濟發展的大動脈。隨著智能城市目標的分割和落地,智能交通已成為智能城市建設的重要組成部分。本文旨在探討智能交通運輸的發展對于構建智慧城市的意義,以及應具備發展形態和意識。
關鍵詞:智能交通;智能城市;影響
導言:交通運輸一直對國民經濟的發展和社會水平的提高有著決定性的影響。城市內部交通也對城市建設進程和居民生活舒適度和生活水平的提高產生了深遠的影響。在現代社會經濟快速發展的背景下,必須加強城市交通建設,才能有效地滿足發展時代城市交通的相應需求,實現這一目標離不開智能交通的建設。
1智能交通與智能城市概述
智能交通是計算機技術、通信技術和傳感器控制技術在交通管理系統中的綜合應用。它可以在廣泛的范圍內實現全面、高效、實時、準確的管理和運輸。它是現代城市建設中交通建設的必然發展方向。智能城市,又稱網絡城市或信息城市,是將人腦智能、物理設備和計算機網絡相結合,形成新的社會形態、經濟結構和增長方式的系統。智能城市建設是一項系統工程。在城市智能系統建設中,城市智能管理是首要內容。主要依托城市智能管理系統。二是智能交通、智能安全、智能建筑、智能電力等智能基礎設施,包括智能銀行、智能家庭、智能醫療、智能企業、智能商店、智能教育等社會智能和生產智能。通過智能城市建設,城市生產經營管理現代化水平不斷提高。
2交通運輸在智慧城市中的發展定位
現代科學技術的發展是工業發展的技術基礎。隨著城市化進程的加快,交通問題日益突出。隨著機動車保有量的快速增長,交通擁堵、交通管理、能源短缺等問題已成為各城市發展面臨的共同問題。在這一背景下,智能交通建設承擔著重要的任務。智能交通系統(ITS)是指將先進的信息技術、數據通信傳輸技術、電子傳感技術、衛星導航定位技術、電子控制技術和計算機處理技術有效地集成應用于整個交通管理中。并建立了大規模、全方位、實時、準確、高效的綜合運輸管理系統。系統。其目的是使人、車、路緊密結合,實現和諧統一,發揮協同作用,大大提高運輸效率,保障交通安全,改善運輸環境,提高能源效率。這里的“人”是指一切與交通運輸系統有關的人,包括交通管理者、操作者和參與者;“車”包括各種運輸方式的運載工具;“路”包括各種運輸方式的通路、航線。智能交通的發展是政務智能化和交通信息化的發展趨勢。這是提高交通管理水平、解決交通擁堵、提高交通資源利用率的最佳途徑。就城市而言,完善的智能交通建成后,將通過基礎交通設施和智能交通工具,及時解決公共出行的所有難題,進一步提高公眾的服務水平,使居民對社會治安狀況有更高的認識。EED,交通的便捷和智能化;通過有效利用多種交通數據資源,社會管理將逐步由人來管理。向以信息為主要手段、以數據資源為主要支持的自動化管理過渡。為實現智慧城市打下堅實基礎。
3智能交通對智能城市建設發揮的優勢作用
我們從經濟角度和社會角度分析智能交通發揮的優勢作用。
3.1從社會角度來說智能交通發揮的優勢作用。在智能城市建設中,考慮經濟效益的同時更要關注社會效益,主要表現在四個方面:第一方面是節能環保。智能交通可以有效縮短出行時間,降低能耗,減少汽車尾氣排放,從而減少空氣污染。在交通擁堵中,噪聲往往成為一個社會問題,對智能城市的建設影響較大。智能交通的發展,道路暢通,出行方便,將有效減少噪聲污染和車輛停放時間。二是提高城市交通服務管理水平。智能交通促進了現有交通管理體制和體系的改革和完善,增強了交通管理的服務意識,實現了交通系統科學技術和服務的雙重飛躍,達到了現代交通系統和現代服務管理的水平,使交通管理由“進”向“出”的轉變。三是促進相關產業發展。除了傳統的交通運輸和計算機信息產業外,通信產業還受到智能交通發展的帶動,為城市創造了更高的效益。四是促進科技進步。智能交通需要多個高科技產業的結合,才能有效地作用于交通系統。為實現智能交通,除了提高交通系統的管理和服務水平外,相關的具有技術支持的高新技術產業也應繼續研究和創新,為智能交通提供更強有力的保障。只有同心協力、共同進步,才能盡快實現智能交通,推動智能城市建設進程。
3.2從經濟角度來說智能交通發揮的優勢作用。智能交通從經濟效益層面來說可以分為直接經濟效益和間接經濟效益,“直接經濟效益”最直接觸及的是交通中的兩個關鍵因素“車”和“人”,交通的智能化會大大縮短行車時間,有效節約了能源,從而也降低了成本,提高了運輸效率,交通事故的發生率也有明顯改善,普遍提高了車輛的使用壽命。智能交通在公共交通運行中也起到了很好的監督作用,提高了服務水平。同時,它促進了綠色出行,提高了人們的環保意識,引導人們選擇公共交通。”間接經濟效益”主要指交通智能化帶動的相關產業。智能交通依靠計算機、通信等高科技技術。同時,智能交通也將帶動汽車制造業生產出技術含量更高、滿足智能交通需求的先進汽車。智能交通是一個龐大的整體,覆蓋了整個城市的交通狀況,將促進城市和農村的發展。同時,也促進了周邊經濟的發展。智能交通(ITS)對整個交通系統實施網絡監控和管理,有利于提高其服務水平,提高人們的出行效率。
4智能城市構建中發展智能交通的戰略目標
為滿足城市社會經濟總體發展需求,為智能城市構建打下堅實基礎,建立與智能城市構建需求相符、系統齊全、功能完善、可高效運作的智能交通系統,應堅持以下幾點戰略發展目標:(1)為交通管理部門和規劃部門提供信息化決策支持;(2)建設高效的交通信息庫,確保交通系統信息共享;(3)通過交通引導和交通信息發布系統引導合理的交通方式,促進交通行為有序,提高交通設施利用率,保證路網運行效率;(4)保證路網運行效率;(4)保證路網運行效率。)利用無線廣播和網絡為交通出行者提供出行信息,確保交通出行者能夠隨時隨地獲得所需的出行信息,如車站、汽車、家庭等,為其出行路徑選擇和出行方式確定提供參考。(5)提高交通資源利用效率,減少交通對環境的污染,實現智能交通的可持續發展。結束語
智能交通是建設智能城市不可缺少的組成部分。為實現智能城市的建設創造了巨大的經濟效益和社會效益。通過智能交通的發展,可以有效地促進傳統交通產業和許多新興產業的發展,提高交通系統的服務和管理水平,改善城市交通擁堵,改變人們的日常出行方式,有效地降低城市污染程度。雖然智能城市的發展和建設技術還沒有完全成熟和完善,但可以預見智能城市是社會和技術發展的必然產物,讓我們拭目以待。
參考文獻
[1]安銳.智能交通在道路交通管理中的應用[J].包頭:道路交通管理,2018.17(12)46-47.
[2]姚娟.WSN的智能交通管理[J].中國西部科技,2018.12(3)51-52.
[3]阮永華,石征華.城市網絡智能交通綜合管控平臺研究與設計[J].交通與運輸,2017.24(H12)103-105.
[4]熊玲芳,楊世瀚.城市智能交通系統知識庫的綜合推理[J].計算機與數字工程,2018.14(2)214-216.
[5]李揚,郁宇.發展智能交通系統(ITS)的必要性[J].科技視界,2018.17(28)140-141.
人工智能論文3000字篇2
摘要:時代是不斷發展的,對于電氣信息類專業的學生來說,社會崗位在綜合素質和專業能力方面提出了對學生諸多新的要求。因此為了促進學生能夠在畢業之后獲得良好的發展,在電氣信息類專業教育教學中,教師要對原有課程教育模式和課程教育手段進行有效的改革以及創新,從而促進學生專業能力的提高。為了使學生更加積極地進行知識內容的學習,教師要在電氣信息類專業教育教學中充分的發揮人工智能的優勢,提高課堂教學的效果。
關鍵詞:人工智能;電氣信息類;教學應用
教師在電氣信息類專業教育教學中在運用人工智能技術進行教學時,要對人工智能技術的含義和特點進行深入的分析和研究,并且還要了解電氣信息類專業的育人目標和教學要求,將人工智能和電氣信息類專業教學進行有機的融合,為學生打造全新的教學課堂,從而使學生的專業素質和學習能力能夠在人工智能的運用下得到有效的提高,為學生后續的發展提供更多的可能性。
一、人工智能時代的概述
人工智能(ArtificialIntelligence,縮寫為AI)亦稱智械、機器智能,指由人制造出來的機器所表現出來的智能。通常人工智能是指通過普通計算機程序來呈現人類智能的技術。該詞也指出研究這樣的智能系統是否能夠實現,以及如何實現。人工智能于一般教材中的定義領域是“智能主體(intelligentagent)的研究與設計”,智能主體指一個可以觀察周遭環境并作出行動以達致目標的系統。約翰•麥卡錫于1955年的定義是“制造智能機器的科學與工程”。安德里亞斯•卡普蘭(AndreasKaplan)和邁克爾•海恩萊因(MichaelHaenlein)將人工智能定義為“系統正確解釋外部數據,從這些數據中學習,并利用這些知識通過靈活適應實現特定目標和任務的能力”。人工智能的研究是高度技術性和專業的,各分支領域都是深入且各不相通的,因而涉及范圍極廣。人工智能是研究使用計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考、規劃等)的學科,主要包括計算機實現智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機,使計算機能實現更高層次的應用。人工智能是十分廣泛的科學,它由不同的領域組成,它是哲學、認知科學、數學、神經生理學、心理學、計算機科學、信息論、控制論、不定性論、仿生學等多種學科互相滲透而發展起來的一門綜合性學科。在人工智能時代下進行電氣信息類專業教育改革的過程中,需要對人工智能時代的含義和發展背景進行深入的分析和研究,這樣才可以給電氣信息類專業教育改革指明一個正確的方向,保證后續工作的科學性和有效性。在2016年的世界經濟報告中,人工智能被預測為第4次工業革命的主要技術代表,人工智能的發展將從宏觀到微觀的各個角度進行相互的滲透以及融合,從而符合各個領域對于智能化技術的新要求和新需求。在人工智能技術發展的過程中,產生了大量的新技術和新產品,也形成了新的產業核心的發展模式[1]。我國經濟結構在人工智能時代下發生了重大的變革,由于人工智能技術獨特的技術形式和技術模式,深刻地改變著人們的生活方式和生活模式。在一定程度上不僅可以推動我國社會生產力的提高,還有助于推動科學技術水平逐漸朝著智能化和數字化的方向而發展,從中可以看出人工智能技術的發展是時代發展的必然趨勢,并且發展前景是比較廣闊的。人工智能技術主要是指將多個學科技術進行有效的整合,其中涵蓋了計算機學科、語言學科和心理學科,智能化特征是比較明顯的。在實際應用的過程中,由于融合了各種尖端的技術,能夠將技術能力和技術思維進行有機的結合,模仿人的工作行為和思維,在當前時代下人工智能技術得到了蓬勃的發展,但是人工智能技術的發展也需要一定的時間和精力。首先,在實際用的過程中相關工作人員進行了機器人的研發,機器人可以在復雜的環境中對信息進行有效的替代和處理,模仿人類的思維進行日常的工作。在后續工作的過程中,相關工作人員進行了數據系統的開發,可以自動化和智能化的對計算機數據進行有效的處理以及分析,在較短時間內提取出有效的信息,完成整個工作流程[1]。隨著我國當前科學技術的不斷發展,一些工作人員紛紛加強了對人工智能技術的研發力度和開發力度,不僅可以提高計算機的使用效果,還可以及時的發現在計算機系統日常運行過程中所存在的故障。在當前時代下人工智能技術的使用范圍在不斷的擴展,并且人工智能技術的發展前景是非常廣闊的,在計算機網絡技術中發揮著獨特性的作用和決定性的重要影響的作用。
其次,隨著人工智能技術的不斷發展,人工智能技術和各行各業進行了相互的滲透以及融合。在當前電氣信息專業領域中人工智能技術得到了廣泛的應用,并在實際工作的過程中對原有的工作模式進行了有效的改進和創新。一些工作人員在實際工作的過程中構建了自動化的工作模式和工作平臺,將人工智能技術完美的融入電氣信息領域中,不僅為我國電氣信息領域指明了一個正確的方向,也在一定程度上提高了人工智能技術的水平。最后,人工智能技術的發展,在電氣信息領域中的影響是迅速擴大的,人工智能的使用會對電氣信息行業的各個環節產生深刻的影響,甚至是革命性的變化。人工智能的應用不僅僅停留于行業的技術層面,更加重要的是在人工智能時代下一些新的工作思維和發展理念。作為電氣信息類專業的工作人員在人工智能的時代下要提高自身的專業素質和專業水平,根據人工智能時代的特點以及發展方向,對原有的工作模式和工作理念進行深入的改革以及創新,并且還要掌握有關人工智能方面的新技能,從而使得電氣信息類專業影響力能夠得到有效的提高。但是從側面來看人工智能技術的發展對于電氣信息類專業•2•本刊特稿科學咨詢/教育科研2021年第24期(總第745期)來說是把雙刃劍,給實際工作帶來了新的挑戰,一些工作人員不得不提高自身的專業素養和專業素質,掌握更多的人工智能技術。在當前時代下這種影響和變革已經被普遍認可,因此使我國電氣信息類專業行業能夠得到良好的發展。高校要對電氣信息類專業教育進行適當的改革以及創新,根據當前人工智能時代的發展方向和對人才的要求,對學生的綜合素質和創新能力進行良好的培育,從而使學生能夠充分的發揮人工智能技術的優勢,提高電氣信息類專業的水平和質量,再一次加深人工智能和電氣信息行業的融合力度。相關負責教師要加強對這一問題的理解,對原有人才培養模式和課程教育重點進行適當的改革和創新,根據人工智能時代和電氣信息領域融合的背景,提高課堂教學的科學性和針對性,從而使學生在畢業之后能夠獲得良好的發展。
二、人工智能對電氣信息類專業人才需求的影響分析
人工智能主要是利用計算機對人腦功能進行模擬,具備一定程度的人類認知和分析問題的能力,人工智能是人類所制造的智能化技術,也是機器智能化發展的主要載體。在人工智能發展的過程中,由于是計算機科學領域的一個分支,所以在人工智能研究的過程中,涉及有關語言識別和圖像識別方面的功能。在當前時代下,人工智能所形成的熱點效應是比較廣闊的,人工智能技術的應用,使得各行各業朝著智能化的方向而發展,對于電氣信息類專業人才需求來說,也逐漸朝著智能化的方向而發展。電氣信息類的教學,主要是為了讓學生能夠在班級學習的過程中,將理論和實踐進行有機的結合,提高學生的實踐能力和操作能力,實踐性是比較強的。在電氣信息類專業發展的過程中各種新興的技術被應用其中,擴展了電氣信息類專業的發展實力,并且人工智能和電氣信息類專業進行了有機的融合和滲透。人們在互聯網思維的影響下已經形成了互聯網思維的發展理念,隨著人工智能技術的廣泛運用再加上云技術和算法技術的普遍化,這又給電氣信息類專業的發展提供了重要的支撐。在相互融合的技術背景下,電氣信息類專業也即將進入到人工智能發展的領域中[2]。因此對于電氣信息類專業行業的工作人員來說,要了解人工智能時代下先進的信息技術,并且還要結合電氣信息類專業在人工智能背景下的新特點,樹立新的工作模式和工作理念,從而使得電氣信息類專業能夠在人工智能技術背景下得到廣泛的發展。對于人才需求方面,要求高校要對原有課堂教學模式和課程教學重點進行深入的改革和創新,融入人工智能方面的內容,對學生的綜合素質和專業能力進行良好的培育,高校要正確地理解人工智能對電氣信息類專業教學的影響,從而使得電氣信息類專業能夠朝著生態化和持續性的方向而發展。
三、人工智能給電氣信息類專業提供的機遇
在人工智能技術中,所涵蓋的技術內容相對來說是較為豐富的,這在一定程度上有助于提高電氣信息類專業的教學水平和教學質量。從中可以看出在當前時代下的電氣信息類專業教育教學中,教師要充分地把握人工智能技術所帶來的機遇,從而提高課堂教學的效果和質量。在人工智能技術中包含著語言識別技術和圖像辨認技術,也可以對一些語言進行有效的處理和研究。在課堂教學的過程中,教師要充分的發揮人工智能技術的優勢,讓學生了解當前電氣信息領域的發展方向和主要的發展特點[3]。由于電氣信息類專業所涵蓋的內容是相對來說較為復雜的,學生在日常學習的過程中,需要進行多個學科知識內容的學習,這給學生日常學習和教師的課堂教學帶來了諸多的挑戰,教師要結合課程教學的內容,對課堂教學模式和流程進行精心的安排。在實際工作過程中,要以計算機作為主要的輔助手段兼容,并且充分利用其他專業領域的技術來開展日常的教學。在課堂教學過程中,教師要充分的利用人工智能技術,對原有課堂教學模式進行深入的改革以及研究,并且結合新一代人工智能發展規劃的這一大背景,對原有課程教育模式進行創新和調整,從而給學生提供更加廣闊的發展空間。首先,在實際工作的過程中,人工智能技術重新構造了電氣信息專業的課程,由于電氣信息類的實用性是比較強的,在人工智能的技術下能夠取得不一樣的教學效果。將語言識別技術和圖像辨認技術進行了有機的結合,教師可以充分發揮這些專業技術的優勢,提高課堂教學的效果。另外在課堂教學情景中,教師可以利用人工智能技術來實現網絡化的教學,并且為學生打造智能化的工廠開展虛擬實驗室,從而對學生的專業能力和操作水平進行良好的培育。其次,在電氣信息類專業教學中人工智能技術的應用能夠對傳統課程教育模式進行有效的轉型和升級。在以往課程教學中,由于電氣信息類專業所涉及的知識學科是相對來說較為豐富的,這給教師的日常教學帶來了諸多的問題。比如在實際教學的過程中很難實現課程的有效統一,也無法為學生打造標準化的課程教育體系,在進行個性化和獨特性課程教學方面的力度還是不足的,甚至也沒有完善的教育體系進行主要的支撐,這給實際的教學工作帶來了諸多的問題。隨著人工智能技術的應用,在課程教育的過程中,教師可以充分的發揮人工智能技術的優勢,對相關信息進行有效的總結和收集。從而為學生打造個性化的教學課堂,并且運用人工智能技術,還可以對不同學生的學習需求進行分析和研究,提高課堂教學的針對性,從而使學生可以更加積極地進行知識內容的學習,實現快樂學習的效果[4]。在專業教育中教師要充分的發揮人工智能技術的優勢,提高人工智能技術的應用性效果,對學生的知識需求進行深入的挖掘以及研究,從而使學生的學習質量能夠得到有效的提高。與此同時,在課程教育的過程中,教師還可以進行課堂情景的構建,通過網絡化的教學為學生再現一些生活中的真實案例,為學生全面素質的提高奠定堅實的基礎。
四、人工智能技術在電氣信息類專業教育教學中的應用路徑
(一)轉變人才培養目標在人工智能時代下的電氣信息類專業教育中,由于原有的教育重點和人才培養模式已經無法順應人工智能時代的發展特點和對人才的需求了,所以在實際工作的過程中,要對電氣信息類專業教育進行有效的改革,幫助學生在畢業之后能夠獲得穩定的發展。首先,在對電氣信息類專業教育進行改革時,要轉變人才培養的目標,這主要是由于人工智能技術在電氣信息類專業行業中的運用對各個環節都產生了非常深刻的影響,并且電氣信息類專業對于人才的需求發生了很大的變化。比如,對人才的知識結構和專業技能方面都和傳統發現模式有所不同,在電氣信息處理的過程中提出了諸多的要求。相關電氣信息類專業從業者不僅要具備完善的理論知識,還要具備創新性的思維能力,能夠面對當前變化多端的人工智能時代,具備新的技術和新的思維,靈活地運用在實際工作中所存在的問題。因此對于電氣信息類專業教育來說,要對人才培養目標精準定位,實現良好的變革。其次,電氣信息類專業要著眼于當前國際發展方向和新業務的特征,了解有關業態產品和專業能力方面的內容。從這些問題入手提出正確的人才培養目標,并且對原有課程教學進行改革和創新,從而促進學生能夠在課堂學習的過程中加深對人工智能技術的了解,提高學生的專業素質和創新能力。
(二)升級人才培養模式在人工智能背景下對電氣信息類專業教育進行改革時,要在原有育人模式的基礎上實現有效的升級,改變傳統的課程教學設置。當前大部分電氣信息類專業院校還是采用之前偏理論的課程來對學生進行知識內容的講授,雖然這些理論知識是學生在學校學習期間必須要掌握的內容,但是假如仍然向學生講述這些課程的話,也沒有將理論和實踐進行相互的結合,使得學生無法在人工智能時代下得到良好的發展,因此相關負責教師在實際教育工作中要對原有人才培養模式進行轉型和升級。電氣信息類專業教師要根據當前電氣信息行業的發展和對人才的要求,對課程教育內容進行重新的調整。首先,在實際教育的過程中要向學生全面地展示先進的人工智能技術,技術是推進電氣信息專業前進的動力之一。但是在原有的電氣信息類專業教育中,教育技術的實施和教學并沒有受到相關負責教師的重視,教師在班級教學的過程中,也沒有為學生融入當前先進的人工智能技術和運用案例,提高學生的專業素質。在人工智能時代下,人機協作是當前主要的工作模式和發展模式,因此對于電氣信息類專業教育來說,要對人才培養課程結構和課程重點進行有效的調整和創新。教師在教學中不僅要加入有關以往課程的教育內容,還要對課程進行有效的擴展,融入新媒體和人工智能技術應用相關的課程。比如教師可以立足于教材中的內容,為學生創設多樣化的實訓活動和實踐操作平臺,在學生實踐的過程中要融入先進的人工智能技術,這些教學模式的運用不僅可以讓學生了解人工智能技術的實際應用情況,還可以多方位的鍛煉學生的創新能力和實踐應用能力。所以相關高校要適當的借鑒這一教學經驗,提高課程教學的針對性。其次,在育人模式中還要加強對學生創新思維和操作能力的培養,在人工智能背景下,電氣信息的發展模式和主要的發展方向都發生了一定的改變。在當前電氣信息領域發展的過程中,為了使自身能夠在人工智能背景下得到有效的發展需要創新和創意的人才,并且要求這部分人才能夠掌握先進的人工智能技術,根據電氣信息發展的實際需求和人們對電氣信息的要求,從而生產出個性化和特色化的產品。在育人模式升級中,教師要將專業和特色進行有機的融合,構建新的教育思路,過硬的專業素質才是人才升級的重要基礎。在人工智能時代下,信息的來源和途徑逐漸朝著多樣化的方向發展,在這些繁雜的信息中既有重要的信息也有多余的信息,所以要使學生能夠對這些信息進行有效的辨別。高校在制定人才培養模式中,要專業性的鍛煉學生的工作能力和專業素質,從而使學生能夠在這些大量的信息中提取有用的信息,提高電氣信息類專業的有效性。
(三)引入任務驅動的實驗模式在人工智能背景下對院校電氣信息類專業進行教學時,教師要在保留原有學習項目的同時,立足于學生當前的理解能力,開發新的教學內容。在教學中教師要求學生進行獨立性的思考,并且教師還要對學生的學習思路進行適當的引導以及啟發,使學生可以運用課堂中所學到的知識內容靈活的解決實際實驗過程中所存在的問題。教師要引導學生運用不同的方法進行學習,鼓勵學生進行大膽的設計以及驗證。教師在班級教學的過程中,可以為學生引入任務驅動式的教學模式任務,驅動式的教學模式主要是以學生為中心,教師要立足于教材中的內容和課堂教學的目標為學生布置相關的學習任務,實現綜合性的學習效果。在為學生布置學習任務時,要融入當前先進的人工智能技術,讓學生充分的發揮人工智能技術的優勢來完成教師所布置的任務。教師要在任務驅動式的教學模式中增加一些設計型和創新型的學習活動,讓學生直接深入到實踐學習中進行方案的設定以及驗證,并且對最終的實驗結果進行多方位的分析以及討論。在班級教學的過程中,教師要讓學生圍繞著一個教學目標來開展日常的學習,并且學生在學習和驗證的過程中,教師還要加強和學生之間的互動和交流,從而對學生的實驗方向和實驗思路進行有效的引導,使學生可以在強烈的學習興趣和學習動力的驅動下進行自主性的探索以及學習,并且也可以在班級中形成良好的互動。
(四)利用人工智能技術進行輔助性的教學在電氣信息類專業教學課堂中,教師在利用人工智能技術進行教學時,要在原有課程的基礎上充分地發揮人工智能技術的優勢,從而對實際教學起到一個良好的輔助作用。比如,在實際教學的過程中,教師需要將理論知識和學生的實踐學習進行相互的結合,提高課堂教學的真實性和有效性,在課程內容中要圍繞著各種企業的實際項目來讓學生進行知識內容的學習,教師要利用人工智能技術的優勢為學生展現真實的一線工作現場,讓學生全面的感受工作的環境,不僅有助于提高課堂教學的效果,還可以讓一些抽象的理論知識變得生動和直觀,促進學生學習效率的提高。
(五)在電氣設備故障診斷中的應用在電氣設備故障診斷中,人工智能技術中的模糊理論、人工神經網絡和專家系統的應用比較廣泛。以前我們常常面臨的問題是,當電氣設備出現問題或故障時,總是表現出比較復雜的癥狀,采用傳統處理手法難以對問題做出準確判斷和查找,人工智能技術則很好地解決了上述問題。比如發電機的設備故障具有非線性、不確定和復雜性的特征,傳統論斷方法準確率非常低,而通過人工智能技術中模糊理論和專家系統的綜合應用,能大大提高故障論斷的準確率。
五、結束語
在電氣信息專業教學課程中,開展人工智能技術的教學方法是非常重要的,教師要加強對這一問題的重視程度,充分的發揮人工智能技術的優勢。在原有課程育人目標的基礎上,制定信息化人才培養目標,并且對原有課程教育體系進行不斷的完善和優化,從而使得電氣信息類專業教學課堂和教學效果能夠在人工智能的運用下得到有效的改善,促進學生專業素質的提高。
參考文獻:
[1]周利.人工智能與中國高校教育的沖擊和應對對策[J].教育現代化,2019(9):185-186.
[2]黃天元.人工智能時代的高等教育與變革分析[J].復旦教育論壇,2019(4):18-22.
[3]楊洋.人工智能技術的發展及其在教學中的運用[J].軟件導刊,2018(10):86-88.
[4]潘克明.利用人工智能技術推進信息技術與教育教學的融合創新[J].教育信息技術,2018(2):13-15.
人工智能論文3000字篇3
摘要:隨著社會的飛速發展, 科學技術不斷進步, 工業領域生產模式發生變化, 人工智能時代勢不可擋, 尤其是機器人得到更大范圍的推廣與應用。工業機器人的突出優勢是精準度較高, 工作效率高, 能夠承受較大工作強度, 為整個工業領域產量的提升以及質量的提高創造更加優質的條件。由此可見, 工業機器人已成為現代工業發展的趨勢與方向。文章基于行業發展, 詳細闡述了工業機器人的特征, 探討其未來發展趨勢與方向, 以期為整個工業行業的持續性發展提供更大的技術支撐。
關鍵詞:人工智能時代; 工業機器人; 趨勢;
Abstract:
With the rapid development of society, the continuous progress of science and technology, industrial production mode changes, the era of artificial intelligence is unstoppable, especially the robot has been more widely promoted and applied. The outstanding advantages of industrial robots are high accuracy, high work efficiency, able to withstand a greater intensity of work, for the entire industrial field of production and quality improvement to create more high-quality conditions. Thus it can be seen that industrial robot has become the trend and direction of modern industrial development. Based on the development of the industry, this paper expounds the characteristics of the industrial robot in detail, and discusses its future development trend and direction, in order to provide greater technical support for the sustainable development of the entire industrial industry.
Keyword:
era of artificial intelligence; industrial robot; trend;
隨著人工智能時代的到來, 互聯網技術取得巨大突破, 大數據技術成為核心, 為工業機器人產品性能的提升提供更加先進的技術支持。在工業機器人發展進程中, 其操作趨于簡易化, 精準度更高, 能夠廣泛應用在諸多領域, 投入成本呈現不斷降低的趨勢。立足工業領域, 機器人應用于產品檢測、焊接以及搬運等環節。工業機器人的出現強化對人力應用的緩解, 在優勢上主要體現為較高的生產效率與較高品質的操作, 同時, 操作持久性更加突出。
1 工業機器人的構成以及類型
從構成上分析, 工業機器人主要包含三個部分, 即本體、驅動以及控制三個系統。從功能上分析, 一種機器人的作用體現在對人類手、手臂的模仿。另外一種更具智能化, 有效發揮仿生學的特征, 能力更顯多樣化, 自由度更高。在當前的工業領域, 之所以選擇工業機器人, 主要源于其較低的單機價格, 便于維修, 應用效率較高。
2 人工智能時代工業機器人核心技術分析
2.1 工業機器人以高精度減速機為核心構成, 涉及多種技術類型, 要求較高
在工業機器人中, 關鍵性結構組成為高精度減速機, 涉及多種技術類型。首先, 材料成型控制技術十分關鍵, 尤其對減速機減速齒輪的耐磨性與剛性提出更高要求, 目的是保證運行的高精度標準。在材料構成方面, 要強化對金相組織、材料化學元素以及含量的科學控制。其次, 加工技術不容忽視。在減速器中, 非標特殊軸承是必不可少的組成部分, 結構極具特殊性, 需要減速器零件加工尺寸來確認間隙標準, 工人技術要求更高。
2.2 以電機與高精度伺服驅動器為核心, 實現對工業機器人的全方位控制
對于工業機器人的控制, 電機與高精度伺服驅動器作用突出, 強化對控制系統的管理, 尤其是在瞬間力、功率輸出方面面臨更高的標準。首先, 快響應伺服控制技術能實現對位置環、電流環以及速度的有序控制, 合理運用干擾觀測以及前饋補償算法。具體講, 要采用指標預測法來構建內部預測模型, 達到閉環優化的目的。其次, 為了保證工業機器人能夠有效發揮識別功能, 要依托在線參數自整定技術, 強化轉動慣量以及PID參數的在線優化, 達到參數的精準判定。另外, 在線慣量辨識算法明確伺服驅動器的實際工況, 強化參數的智能化控制, 以現場實際為要求, 合理進行參數的調整。
2.3 以實時性為要求, 強化控制操作系統的穩定性與精確性
在工業機器人中, 運動學控制系統對實時性要求較高。目前, 機器人運動控制卡以定制方式為主, 同時, 強調與操作系統的密切配合, 強化數據傳輸、數據精確性以及穩定性的實現, 尤其是對于操作系統的消息處理機制, 更要關注穩定性與快速響應的需要, 增強實時性, 為機器人產業化道路的發展創造條件。
3 結合工業機器人應用實際準確掌握發展趨勢與方向
3.1 工業機器人的發展更顯系統性特征, 整體性能增強, 適用范圍更廣
立足新時期的發展, 工業領域的機器人更顯多樣性, 如焊接機器人、清潔機器人等逐漸投入使用, 工程自動化程度顯著增強。隨著技術水平的不斷提升, 機器人的造價呈現下降的趨勢, 但是, 性能卻不斷增強。例如, 對于工業領域的機械手, 其主要原理是進行人手及手臂的模仿, 實現靈活抓取以及搬運的功能, 滿足自動化操作的目標。縱觀當前, 機械手應用最為廣泛的領域是工業制造業、包裝業等。機械手能夠在既定的時間內較為準確與高效地完成操作動作, 這也成為工業機器人發展的主要方向。目前, 信息技術發展迅速, 尤其是人工智能技術影響力不斷擴大, 加之互聯網技術的支持, 工業機器人發展更顯系統性特征, 強化在控制系統、診斷系統以及維護系統功能的提升。同時, 依托仿真模擬化程序設計, 切實增強智能化與自動化水平, 整體性能不斷提升, 在應用方面更顯可靠性, 適用范圍更廣。
3.2 以工業發展需求為基礎, 更顯生物性與仿生性特點, 強化不良工作環境生產效率的提升
立足工業生產, 很多環節與環境保護相矛盾, 對從業者身心健康產生不利影響, 有些操作人類很難完成, 這也成為工業機器人得以推廣應用的重要因素。例如, 對于真空機器人, 其之所以在工業中應用, 主要原因是半導體工業中, 真空傳輸晶圓這一環節人類無法完成, 而真空機器人的引進實現這一問題的解決。另外, 在一些惡劣環境中, 如適應無阻運動的蛇形機器人, 滿足水下作業的仿生魚機器人等, 都處于不斷研發之中, 備受矚目。也就是說, 在工業機器人的發展進程中, 更加關注其仿生性與生物性的特征, 能夠有效實現對人類行為的模仿與替代, 成為新時期工業機器人研發的新動向。
3.3 基于不斷升級與更新的計算機信息技術, 工業機器人控制系統更加完善, 加快統一化與標準化的實現
在機器人內部, 核心構成為控制系統, 是發揮功能的重要保障, 強化對記憶、示教、通信連接以及坐標設置功能的支持。當前, 計算機技術不斷升級更新, 為工業機器人控制系統的優化與完善提供強大動力, 整體控制水平顯著提升。具體講, 在控制器方面, 由專用封閉式發展為開放式。也就是說, 計算機水平的提升使得工業機器人的控制系統突破專供的束縛, 更顯統一化與標準化的趨勢, 網絡化特征明顯。基于此, 工業機器人的操作更顯便捷性, 具備簡單的操作常識即可, 無需投入人力物力進行培訓, 在很短的時間內就可以對機器人進行模塊功能調整, 在根本上使機器人的使用更加方便與快捷, 維護管理工作也易于進行。
3.4 綜合傳感器融合配置技術日趨成熟與完善, 實現對人類思維與神經的多功能仿生
立足信息時代, 人工智能的發展勢不可擋, 智能化成為工業機器人在未來的發展方向。智能化的機器人, 即強調機器人對人類模仿的更高層次, 需要具備更高層級的仿生, 既要能夠模仿人類的動作行為, 同時, 還需要具有人類的思維與神經。基于此, 傳感器成為智能工業機器人的重要構成部分, 尤其是視覺、力覺、觸覺傳感器的出現, 加快工業機器人智能化的發展速度。例如, 對于從事電弧焊接的機器人, 采用多傳感器融合配置, 融電弧傳感器、視覺傳感器以及機器傳感器于一體。在視覺傳感器的支持下, 機器人能夠憑借激光視覺掃描功能, 獲取焊接過程中所需要的焊炬等數據信息, 保證電弧焊接的精準性。另外, 遠距離遙控機器人的出現代表了綜合性傳感器融合配置技術上了新的臺階。這種技術在機器人未來發展中將得到更大范圍的推廣與應用, 處于不斷完善與成熟中。
4 我國工業機器人發展存在的不足與凸顯的問題
首先, 我國工業機器人起步較晚, 發展時間較短, 資金投入方面彰顯不足, 在技術與經驗方面彰顯無力性, 處于不斷摸索與提升階段, 研發力度亟待增強。其次, 對于我國機器人的發展, 在生產技術與可靠性方面相對薄弱, 尤其是機器人很多關鍵部件需要進口, 生產成本大幅增加, 機器人市場仍需不斷擴大, 尤其是過高的成本支出, 使得工業機器人在生產研發方面缺乏較高的積極性。再次, 工業機器人標準化生產的實現需要以規模優勢為前提, 但是, 我國在生產與研發方面的投入尚未達標, 給推廣與應用造成巨大阻力。
5 如何推動人工智能時代工業機器人的快速發展
隨著時代的不斷進步, 智能機器人技術處于不斷創新升級中, 因此, 工業智能機器人在未來的發展要集中做好如下幾個方面的工作。首先, 從理論研究方面分析, 要重視加強指揮制造技術的探究, 尤其是針對機器人中相關零部件的生產, 要切實提升產品生產質量, 有效應對生產難題, 借助新型制造技術與制造模式, 縮短機器人生產與推廣時間。其次, 要結合社會需求, 合理增加智能機器人科研項目資金投入, 設置專項資金, 尤其是面對工業轉型發展的新階段, 要擴大對機器人及相關產業的投資量, 在根本上為工業智能機器人技術的進步創造條件。再次, 立足新時期, 要對工業機器人相關條例、規則等進行完善, 加快核心技術研發速度, 同時, 做好研發技術與成功經驗的總結分析, 推動智能機器人工業化發展進程的加快, 構建更加完善的標準體系, 強化對人機交互準則的合理優化。
6 結束語
綜上, 工業機器人是多學科相互融合與發展的產物, 對工業行業的發展意義巨大。因此, 要立足信息時代, 在人工智能技術的支撐下, 準確掌握工業機器人發展趨勢, 明確技術特征, 促使工業機器人生產制造成本的不斷降低, 性能逐步增強。同時, 要重視仿生學在工業機器人領域的研究與應用, 強化控制系統功能的不斷升級改造, 加快多傳感器融合配置技術的發展, 大幅提升工業機器人的智能化水平, 推動整個行業標準化與統一化建設, 拓展機器人應用領域, 以便更好發揮工業機器人在人工智能時代的價值。
參考文獻
[1]譚文君, 董桂才, 張斌儒.我國工業機器人行業的發展現狀及啟示[J].宏觀經濟管理, 2018 (04) :42-47.
[2]王浩.工業機器人技術的發展與應用綜述[J].中國新技術新產品, 2018 (03) :109-110.
[3]蔡濟云.工業機器人在自動化控制中的應用研究[J].科技與創新, 2018 (01) :144-145.
人工智能論文3000字篇4
摘要:隨著社會信息技術和計算機網絡技術的發展,人們對網絡應用的需求也原來越多,這就需要不斷研究計算機網絡技術,由于人工智能在一定程度上成為科學技術前言領域,所以世界上各個國家對人工智能的發展越來越重視。本文首先分析其所具有的重要意義,然后研究其在應用過程中的作用,提出以下內容。
關鍵詞:計算機人工智能應用分析
目前由于人工智能的不斷成熟,人們在生活方面以及工作的過程中,智能化產品隨處可見。這不僅對人們在工作中的效率進行提高,同時還對其生活質量進行加強。所以人工智能的發展在一定程度上離不開計算機網絡技術,只有對計算機網絡技術進行相應的依靠,才能夠讓人工智能研究出更多的成果。
1計算網絡技術應用人工智能所具有的重要意義
由于計算機技術的快速發展,網絡信息安全問題在一定程度上是人們目前比較關注的一個重要問題。在網絡管理系統應用中,其網絡監控以及網絡控制是其比較重要的功能,信息能夠及時有效的獲取以及正確的處理對其起著決定性作用。所以,對計算機技術智能化進行實現是比較必要的。由于計算機得到了不斷的深入以及管廣泛的運用,在一定程度上導致用戶對網絡安全在管理方面的需求比較高,對自身的信息安全進行有效的保證。目前網絡犯罪現象比較多,計算機只有在具備較快的反應力和靈敏觀察力的狀況下,才能夠對用戶信息進行侵犯的違法活動進行及時遏制。充分的利用人工智能技術,建立起相對較系統化的管理,讓其不僅對信息進行自動的收集,同時還能夠對網絡出現的故障進行及時診斷,對網絡故障及時遏制,運用有效的措施對計算機網絡系統進行及時的恢復,保證用戶信息的安全。計算機技術在發展的過程中對人工智能應用起著決定性作用,人工智能技術也在一定程度上對計算機技術的發展起著促進作用。不斷的跟蹤動態化信息,為用戶提供準確的信息資源。總的來說,計算機網絡在管理的過程中有效的運用人工智能,對網絡管理水平進行不斷的提高。
2應用分析
2.1安全管理應用
網絡安全所具有的漏洞相對比較多,用戶在網絡中自身的資料信息安全是現階段人們比較關注以及重視的主要問題。在對網絡安全進行管理時,可以對人工智能技術進行充分的運用,在一定程度上能夠對用戶自身的隱身進行有效的保護。主要表現為:一是,智能防火墻的應用;二是,智能反應垃圾郵件方面;三是,入侵檢測方面等。智能防護墻主要應用的就是智能化識別技術,通過概率以及統計方式、決策方法和計算等對信息數據不僅進行有效的識別,同時還能對其相應的處理,對匹配檢查過程中需要的計算進行消除,充分認識網絡行為特征值,訪問可以直接進行控制,把存在的網絡及時發現,攔截以及阻止有害信息的彈出。智能防火墻能夠在一定程度上避免網絡站點受到黑客的攻擊,遏制病毒傳播,對相關局域網進行相應的管理和控制,反之就會導致病毒以及木馬的傳播。在智能防火墻中,比較重要的就是入侵檢測,它屬于防護墻后的第二安全閘門,在對網絡安全保證方面起著重要的作用。針對入侵檢測技術而言,主要能夠在一定程度上對網絡中的數據進行有效的分析,并且對其進行及時的處理,把部分數據過濾出去,數據檢測后的報告分析報告給用戶。入侵檢測在對網絡性能不產生影響的前提下監測網絡,為操作上的失誤以及內外部攻擊提供一定的保護。針對智能型反垃圾而言,其自身的郵件系統能夠對用戶郵箱進行有效的監測,對郵箱進行相應識別,把郵箱中存在的垃圾充分的篩選出來。如果郵件進入郵箱后,就會進行掃描郵箱,在一定程度上把垃圾郵箱的分類信息發給用戶,提醒用戶要對其進行及時的`處理,避免給郵箱安全帶來影響。
2.2人工智能Agent技術應用分析
針對人工智能Agent技術而言,它屬于人工智能代理的一種技術,屬于不同部分所組成的軟件實體,包括:一是,知識域庫;二是數據庫;三是解釋推理器;四是各個Agent之間的通訊部分等。人工智能Agent技術通過任何一個Agent域庫對新數據的相關信息進行處理,并且溝通以至完成任務。人工智能Agent技術能夠在一定程度上通過用戶自定義對信息獲得自動搜索,然后將其發送到指定位置。人們通過Agent技術得到人性化服務。例如:用戶在用電腦查相關信息時,該技術不僅能對信息進行處理,同時還能夠進行有效的分析,最后把有用的信息出題給用戶,充分節省用戶的時間。Agent技術為用戶在日常生活中提供相應的服務,例如:在網上進行購物以及會議等方面的安排。它不僅自主性以及學習性,讓計算機對用戶所分配的任務自動完成,進一步推動機計算機網絡技術的發展。
2.3在網絡系統管理以及評價過程中的應用分析
針對網絡管理系統來說,其智能化在一定程度上需要人工技能的不斷發展。在對網絡綜合管理系統進行建立的過程中,不僅可以對人工智能中的專家知識庫進行充分的利用,同時還能夠對存在的技術問題進行有效的解決和處理。網絡存在著動態以及變化性,所以,網絡在管理的過程中會面臨著困難,這就需要對網絡管理技術人工智能化進行實現。在人工智能技術中,其專家知識庫主要指的就是把各個相關領域專家的知識以及經驗進行相應的結語出來,錄入系統中,只有這樣才能形成比較完善的知識庫系統,促進智能計算機程序的發展和提高。如果遇到某個領域問題的過程中,要充分利用專家經驗程序對其進行及時的處理。專家知識經驗系統促進計算機網絡管理得到順利開展的同時,對系統評價相關進行工作不斷的提高和加強。
3結語
科學技術在發展的同時,也促進人工智能技術的提高,計算機在網絡技術中得到了比較多的需求,在一定程度上提高其應用范圍和領域,因此可以看出,人工智能其應用發展前景是比較廣泛的,人類對人工智能技術的進一步研究,會在未來開創出更多的應用領域。
參考文獻
[1]周晶.面向產品全生命周期的網絡化技術服務研究[D].東北大學,2009.12(08):123-124.
[2]任巍.人工智能技術在計算機游戲軟件中的應用[D].西安電子科技大學,2006.13(07):145-147.
[3]黃麗萍.人工智能技術在計算機網絡教育中的應用[J].計算機光盤軟件與應用,2014,10(12):134-135.
人工智能論文3000字篇5
摘要:隨著人工智能技術不斷更新,人工智能與實體經濟融合的趨勢無法避免,實現人工智能產業化成為核心問題。目前,人工智能產業運作模式分為基礎層、技術層、應用層,依據不同的場景區分應用模式,其中技術層是關鍵,體現了創新能力與核心競爭力。本文從產業經濟學與技術革命的視角分析人工智能產業化的運作模式及其可能帶來的沖擊,認為當前人工智能正在影響產業經濟的整體布局,其中人工替代率增長和社會不平衡加劇的問題值得關注與思考。
關鍵詞:人工智能;產業經濟;技術革命
“人工智能”作為一個專業術語,可以追溯到20世紀50年代。美國計算機科學家約翰·麥卡錫及其同事在1956年達特茅斯會議上提出:“讓機器能夠做出與人類相同的行為”,這便是人工智能定義的開端。隨后的60年中,人工智能經歷了三次發展浪潮,與我們的經濟社會生活愈發貼近。人工智能與實體經濟的融合無法避免,人工智能技術的應用正在悄悄改變產業布局,如何更好地實現人工智能產業化是當今科技社會必須面對的問題。
1人工智能產業概述
1.1產業定義
從概念上看,人工智能是計算機科學的一個分支領域,致力于讓機器人模擬人類思維,從而執行學習、推理等工作。人工智能分為強人工智能和弱人工智能,強人工智能側重于思維能力,指機器不僅是一種工具,而且本體擁有知覺和自我意識,能真正地推理和解決問題。在弱人工智能階段,由于人工智能僅限于處理相對單一的事務,尚未發展到“模擬人腦”的程度,該類人工智能依舊被視為一種法律上的客體或物,屬于“工具”的范疇。人工智能產業是指群體、團隊、個人針對人工智能本身基礎理論、技術、系統、平臺以及基于人工智能技術的相關產品和服務的研發、生產、銷售等一系列經濟活動的集合。
1.2產業環境
人工智能作為第四次工業革命的核心驅動力,在很大程度上能夠影響未來社會的經濟發展。目前,蘋果、谷歌、微軟、亞馬遜、臉書,這五大企業巨頭無一例外都投入了越來越多資源來搶占人工智能市場,甚至整體轉型為人工智能驅動型公司。2019年,“智能+”首次出現在中國的政府工作報告中,要求堅持創新引領發展,培育壯大新動能。人工智能在金融、教育、工業、安防、醫療等眾多領域扮演著越來越重要的角色。2020年,5G技術發展進一步深入,5G技術的高性能傳輸通信能力將為人工智能更高速率的應用提供可能性。高端制造、無人駕駛、智慧醫療等領域將伴隨5G與人工智能的緊密結合衍生出更豐富的應用場景。目前,人工智能技術的產業環境優勢十分明顯,不論是企業巨頭的大力投入,市場導向的迅速普及,還是各國政府的政策扶持(見表1),都為人工智能產業化開辟了道路。
2人工智能產業化運作模式
人工智能的產業生態可以分為基礎層、技術層、應用層。其中,基礎層側重基礎支撐平臺的搭建,例如人工智能芯片、算法和數據;技術層側重核心技術的研發,例如計算機視覺與圖像、自然語言處理、語音識別;應用層更注重應用發展,包括人工智能行業應用方案、消費類終端或服務等。根據目前人工智能產業化形態的現狀和發展,人工智能在不同類型產業中的應用模式和應用前景差別很大。例如,人工智能與制造業融合的發展方向是減少勞動成本和提高效率,與服務業融合的發展方向是精準化市場需求和制定最優方案。所以,人工智能產業化運作模式需要依照產業類型分類討論。
2.1基礎層產業
基礎層產業的關鍵詞是“感知”與“計算”。基礎層典型產業有攝像頭、傳感器、云端計算、芯片等。以攝像頭為例,2020年因疫情防控的需要,安防行業相繼研發新產品,例如人體測溫雙目攝像機、智能測溫一體化安檢門、熱成像人臉測溫一體機等。通過前端設備進行圖像數據采集,經產品內置芯片進行數據處理和智能分析后上傳至存儲服務器,再通過網絡及云端傳輸至后端供平臺使用。其中,芯片是設備性能及技術處理的核心要件。從產業經濟學的角度看,產業經濟學的研究對象聚焦于市場主體:產業組織和勞動組織,人工智能在基礎層產業的分布十分契合這一點,例如智能攝像頭以傳統攝像頭硬件為載體,但此時傳統的市場主體已經具備全新的基礎和平臺。在人類文明進步的歷程中,生產力是關鍵。人工智能所搭建的數據平臺是生產力發展的產物,芯片的處理能力和處理效率是人腦無法企及的,這是生產力的革新,產業結構逐漸開始了以數據為基礎的全新布局。
2.2技術層產業
技術層產業的關鍵詞是“人工智能系統平臺”與“人工智能基礎服務”。技術層的典型產業有數據處理系統、智能語音識別、文字和圖像識別等。技術層產業是人工智能產業的核心部分,體現為核心技術能力的競爭。以騰訊為例,騰訊在技術層建立了人工智能技術開發平臺,包括語音識別、計算機視覺、自然語言處理和機器學習。從技術革命的角度看,產業升級的基礎是創新,傳統產業能夠成功轉型升級的關鍵也在于創新。產業競爭環境和產業創新能力是產業競爭力的主要來源,技術革新是創新能力的關鍵要素。
2.3應用層產業
應用層產業的關鍵詞是“場景服務”與“硬件產品”。近年來興起的無人駕駛汽車、智慧醫療、智能家居、智慧城市、工業機器人等都是人工智能應用層產業的典型代表。以智慧醫療為例,數字化醫療的整個產業鏈以大數據資源庫為共享平臺實現產業集聚,醫療機構、患者、醫療設備研發機構和產品制造商多端實時共享和有效互動。人工智能的應用層場景布局正在悄悄地改變產業布局,整個社會逐漸成為以數據資源庫為軸心的相互連通的復合體。追本溯源,產業是社會分工的產物,隨著經濟發展,社會分工越來越精細,人工智能的應用層場景以一種新興的方式實現產業鏈的“互聯互通”,讓不斷細化的社會分工和產業結構以一種全新的智能方式進行融合,強化了產業組織的內部聯動及共生關系。
2.4產業運行準則
有學者認為,人工智能需要依據封閉性準則來加以應用,規避人工智能技術失控風險。以AlphaGo為例,雖然圍棋機器人在與人類的對弈中獲勝,似乎表現出“超強大腦”的水準,但終究是訓練方法的勝利。此時,圍棋的規則和訓練機制對AlphaGo而言便是它的封閉邊界。“我們需要某種準則,以便客觀地判斷:哪些場景中的應用是現有人工智能技術能夠解決的,哪些問題是不能解決的。這個準則就是封閉性準則。”
3人工智能產業化帶來的沖擊
3.1人工替代率增長
有學者從經濟學角度研究人工智能是否導致失業時,發現對于這個問題經濟學家的總體判斷是相對悲觀的。回顧歷史上工業革命帶來的沖擊,技術革命導致大量工人失業,導致工人背后的家庭整體生活水平下降,對工人階層非常不利。直到工業革命逐漸擴散和技術普及,經濟發展水平趨高維穩,工人階層的生活水平才逐漸好轉。但是,人工智能技術能夠代替的是更復雜的人類勞動,會計師、理財顧問、律師助理和新聞記者已經在與某種形式的人工智能競爭。對企業來說,雇傭勞動力需要更多的成本,而使用機器人的成本顯然更低,效率更高,不可避免地出現崗位減少,工人失業的情況。例如,經合組織估計,經合組織國家中有46%的工人處于被替換或需要從根本上轉型的高風險中。
3.2社會不平衡加劇
由工人大量失業引發的一個問題是,貧富差距的兩級分化更加劇烈。人工智能技術的發展演變,是迅速且具有爆發力的,作為和平年代的技術革命,它看似無聲響卻更有沖擊力。技術變革對社會財富分配和階層結構的后續演化產生沖擊,導致社會不穩定不平衡加劇。類比市場壟斷,多家規模不均的同類企業競爭往往具有市場活力,一旦出現一家獨大,這些企業的市場競爭力就會被削弱,甚至難以存活以致被吞并。當一個行業逐漸被行業巨頭壟斷,這個行業就會被這股強大的力量主導,資源不斷聚集,力量弱小的主體自身難保,談何競爭?對勞動者來說,收入差距拉大有一定的激勵作用,對高薪和社會地位的追求能夠激發人們的斗志,帶動經濟發展。但是當這個差距被拉大到一定程度,富者恒富,底層人民望塵莫及,看不到向上走的希望,努力失去意義,就會產生落差與不滿。這種大規模人群的不滿會成為社會中值得關注的不穩定因素。
4結語
人工智能以超凡的能力和效率改變著社會產業布局,不只是人工的替代,也不僅僅是技術的革新,更是社會生產力、經濟運行方式和人類生活方式的全新搭建與構思,具有無限可能。人工智能的產業化發展依據不同的特征應用于不同的場景,與不同類別的傳統產業和實體經濟相融合,并以數據為軸心創造了一個互聯互通的生態系統和共建共享的動力系統,為經濟發展注入了活力與生命力。人工智能的產業化發展也會帶來一些問題,有學者認為,我們正在見證全球經濟的驕人變化,并且很難知道這些變化的廣度,或者說幾十年之后全球財富在一國內或多國內將如何分配。經濟學中有一種“理性人假設”,這種假設易令經濟學家忽視財富分配的必要性,認為平衡能夠自動達成。然而,收入與分配的長期演變是必須面對且至關重要的社會經濟問題。人工智能時代,收入與分配不均現象更為嚴重,社會財富可能會集中在少部分掌握技術的人手中,社會不穩定因素增多,需要政府一定程度的干預,從宏觀層面把握收入與分配的平衡。
人工智能論文3000字篇6
摘要:本系統公開了智能交通控制系統,屬于控制技術領域。智能交通控制系統,算法A與B按照規定執行,由于現實中的交通燈紅綠交替致使并無絕對的A先執行或是B先執行,本說明中只取一個概述的形式來描述,在具體實施中會給出一個截斷的時間點詳細、有序的說明。A:車輛方向通行時間結束的3s前;執行算法A計算接下來給行人通過馬路的預留時間。本系統可以有效地解決交通路口的人車擁堵現象。
關鍵詞:交通;智能管理;物聯網
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2020)13-0004-03
目前,隨著人們生活水平提高,越來越多的人具有私家車,這樣帶來交通擁擠現象,尤其在交通路口,人車矛盾加劇,這已成為亟待解決的一個交通問題。為了克服上述的不足,本系統提供智能交通控制系統、此交通系統能夠很好地解決上述問題。
1智能交通控制系統
1.1工作原理
本系統設計主要針對行人穿越人行橫道時的場景,主設計包括根據現場環境智能更改顏色的斑馬線、實時監測的道路情況的攝像頭、緊急情況語音提示系統和行車道上斑馬線前的警示線以及人流量和車流量來控制紅綠燈的時間。
1.2算法實現
本系統采取的技術方案如下:
智能交通控制系統,算法A與B按照規定執行,算法運行時機如下:
由于現實中的交通燈紅綠交替致使并無絕對的A先執行或是B先執行,本說明中只取一個概述的形式來描述,在具體實施中會給出一個截斷的時間點詳細、有序的說明。
A:車輛方向通行時間結束的3s前;執行算法A計算接下來給行人通過馬路的預留時間。
B:行人方向通行時間結束的3s前;執行算法B計算接下來給車輛通行的預留時間。
①算法A:
第一步:獲取w1、W2、c2的值,其中W1、W2為道路兩旁欲通過人行橫道的人數,C2代表道路寬度,取值為車道數乘以3.5,如有小數則四舍五人;W1、W2通過的方向相反;
第二步:判斷滿足以下哪個情況
W1=W2=0;(此時道路兩旁無行人通過)
W1≤P且w2≤P;(此時道路兩旁欲通過行人數量均在某一特定行人數量級以下時)
WI>P或W2>P;(此時道路兩旁欲通過行人數量有一方多于某一特定行人數量級時)
其中,P代表行人數量級,取值為10,20,30;
第三步:
若滿足第二步的條件1則T2=0,執行算法B;(此時道路兩旁無行人通過,執行算法B)
若滿足第二步的條件2則T2=1.5*Pt,繼續執行第四步;(此時道路兩旁欲通過行人數量均在某一特定行人數量級以下時,繼續執行第四步根據公式算出T2)
若滿足第二步的條件3則T2=2*Pt,繼續執行第四步;(此時道路兩旁欲通過行人數量有一方多于某一特定行人數量級時,繼續執行第四步根據公式算出T2)
其中T2為行人預留通過時間,T2的取值范圍在1.5*Pt到2*Pt之間;
pt代表行人通過四種規模道路的時間,取值在{8,15,23,30}集合中。
第四步:根據T2的值控制接下來人方向的通行時間為T2,在車輛行駛方向即將變為紅燈時,根據算法得出T2,T2是接下來影響紅燈時間和行人方向綠燈時間的值,暫為1:1的代換關系,即若rr2值為20,則接下來紅燈時間為20s,指示行人通行的綠燈時間小于20s,由于要扣除誤差、信號損耗以及黃燈時間,故真實的行人綠燈時間約在16-18s之間;
②算法B:
第一步:獲取L1、L2、L3、L4、Cl的值;
其中L1、L3是同一方向的車道上欲駛過斑馬線的車輛數和斑馬線另一側可通過的車輛數,即斑馬線前方空的區域可以允許多少輛車通行);
L2、L4是另一反方向的車道上欲駛過斑馬線的車輛數和斑馬線另一側可通過的車輛數,即斑馬線前方空的區域可以允許多少輛車通行;
cl代表斑馬線兩側行車停止線間的距離,假設該道路為東西方向同行的道路,L1是東向西方向車流量的權衡值,L3東向西方向駛過斑馬線車流到斑馬線間的距離,意義在于確定該方向道路上能容納多少輛車駛過斑馬線后能正常行駛而不會發生堵車、擁擠的情況;L2是西向東方向車流量的權衡值,L4是西向東試過斑馬線的車輛可通量、其與LJ3同理;C1代表斑馬線東西方向兩側車輛停止線之間的距離。
第二步:判斷滿足以下哪個隋況,
LI=L2=0或L3=IA=0,(正反方向車道上欲駛過斑馬線的車輛數為0或正反方向斑馬線另一側可通過的車輛數為0)
L1≤N/2且L2≤N/2f此時正反方向車道上欲駛過斑馬線的車輛數均小于某一特定行車數量級的一半時)
L1≤N且L2≤N,(此時正反方向車道上欲駛過斑馬線的車輛數均小于某一特定行車數量級時)
LI>N或L2>N,(此時正反方向車道上欲駛過斑馬線的車輛數均大于某一特定行車數量級時)
其中N為車輛數量級,取值為{10,20,30}
T1為行車預留時間
第三步:若滿足第二步的條件1,則TI=0執行算法A;(若正反方向車道上欲駛過斑馬線的車輛數為0或正反方向斑馬線另一側可通過的車輛數為0時,行車預留時間為0,執行算法A)
若滿足第二步的條件2則判斷滿足以下哪四種情況之一,
1)若滿足L3~≥L1且LA≥L2則T1=N,執行步驟四;
2)若滿足L3
3)若滿足IA
4)若滿足L3
若滿足第二步的條件3則判斷滿足以下哪四種情況之一, 1)若滿足L3≥L1且1A≥L2則Tl=max(L1,L2)*2,執行步驟四;
2)若滿足L3
3)若滿足IA
4)若滿足L3
若滿足第二步的條件4,則判斷滿足以下哪四種情況之一:
1)若滿足條件L3≥L1HLA≥L2則T1=2N,執行步驟四;
2)若滿足L3
3)若滿足LA
4)若滿足L3
第四步:得出L1、L2兩方向的T1值,然后根據Tl的值控制接下來車方向的通行時間為T1,在行人方向即將變為紅燈時,根據算法得出T1,T1是接下來影響紅燈時間和車輛行駛方向綠燈時間的值,暫為1:1的代換關系,即若T1值為20,則,接下來紅燈時間為20s,指示車輛通行的綠燈時間小于20s,由于要扣除誤差、信號損耗以及黃燈時間,故真實的車輛通行綠燈時間約在16-18s。
所述降檔計算:將值重新代人算法A或是B中,并根據當前算法選定的道路規模寬度參數R)(將其下調一個級別。降檔計算:將值重新代人算法A或是B中,并根據當前算法選定的道路規模[寬度]參數R)(將其下調一個級別(Rx取值(8,15,23,30);例如:Rx當前取值為30,則在降檔計算中其值取23,若在此情況下仍需再次降檔計算則取15,若為最低值8則不會再降至更低而是直接根據Rx取8為參數計算最終值。其目的是應對一些參數低于預期的情況,故而在算法層中進行調整,以得出一個更為合理的結果。
盡管已經示出和描述了本系統的實施例,對于本領域的普通技術人員而言,可以理解在不脫離本系統的原理和精神的情況下對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本系統的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
本系統的有益效果是:節省行人與行車的時間、減緩城市擁堵。
1.3附圖說明
圖1為算法A的流程圖:
2具體實施方式
下面將結合本系統實施例中的附圖,對本系統實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本系統一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本系統中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例都屬于本系統保護的范圍。
智能交通控制系統,系統實施在道口中,則開始正常通車后,車輛方向首次要變紅燈時,觸發算法A程序,得出A程序的結果后,車輛方向紅燈,行人方向綠燈,切狀態持續時間由A程序得出的結果確定;當行人方向即將變成紅燈時,觸發算法B程序,得出B程序的結果后,行人方向紅燈,車輛方向綠燈;之后如此交替。
算法運行時機:
由于現實中的交通燈紅綠交替致使并無絕對的A先執行或是B先執行,本說明中只取一個概述的形式來描述,在具體實施中會給出一個截斷的時間點詳細、有序的說明。
A:車輛方向通行時間結束的3s前,執行算法A計算接下來給行人通過馬路的預留時間。
B:行人方向通行時間結束的3s前,執行算法B計算接下來給車輛通行的預留時間。
3創新點與特色
1)隨著我國城市化進程的加快,城市迅速膨脹,城市交通、空間、人口、能源和環境的矛盾也日益尖銳。尤其是隨著經濟迅速發展,市民出行次數增加、私人汽車增加、出行范圍擴大等原因,城市交通問題變得十分尖銳。智能斑馬線通過合理算法實現智能分配交通能力,節省大量人力物力,有效解決這些城市交通發展的陣痛,對于城市進一步的發展也有著深刻的作用。
2)把“以人為本,綠色通行”作為核心理念應用于智能斑馬線,避免人們由于缺乏安全意識而發生交通事故,也降低傳統斑馬線易磨損,警示效果不明顯的特點。
4結語
基于物聯網的AI交通管理系統的核心理念為“以人為本,綠色通行”,智能斑馬線通過語音對行人和車輛的及時引導和警示,而本系統設計的智能斑馬線時嵌在地表,整個斑馬線是和地面水平的,這樣極大地降低了斑馬線的磨損程度;并且采用太陽能供電,大幅度地節約了能源。本文結合語音提示、智能更改斑馬線顏色等措施,在不需要人工介入的前提下實現行人過街的規范管理,減少行人闖紅燈現象,降低交通事故發生概率,由此提升國民素質和形象,構建安全和諧的城市交通出行環境。可見,本系統的研發和實現具有重大現實意義和應用價值,也將為我國智能化的交通做出巨大貢獻。
人工智能論文3000字篇7
摘要:智能城市是在新一代信息技術支撐和知識社會創新環境下形成的城市理念。它是新一代的信息技術,如物聯網基礎設施、云計算基礎設施和地理空間基礎設施。它是一種綜合透徹、寬帶互聯、智能融合、以人為本的可持續創新的先進城市形態。改變城市發展方式,提高城市發展質量是客觀要求。智能城市目前包括智能交通、智能能源、智能教育、智能醫療等部分,未來將繼續擴展到城市生活的各個方面。交通是經濟發展的大動脈。隨著智能城市目標的分割和落地,智能交通已成為智能城市建設的重要組成部分。本文旨在探討智能交通運輸的發展對于構建智慧城市的意義,以及應具備發展形態和意識。
關鍵詞:智能交通;智能城市;影響
導言:交通運輸一直對國民經濟的發展和社會水平的提高有著決定性的影響。城市內部交通也對城市建設進程和居民生活舒適度和生活水平的提高產生了深遠的影響。在現代社會經濟快速發展的背景下,必須加強城市交通建設,才能有效地滿足發展時代城市交通的相應需求,實現這一目標離不開智能交通的建設。
1智能交通與智能城市概述
智能交通是計算機技術、通信技術和傳感器控制技術在交通管理系統中的綜合應用。它可以在廣泛的范圍內實現全面、高效、實時、準確的管理和運輸。它是現代城市建設中交通建設的必然發展方向。智能城市,又稱網絡城市或信息城市,是將人腦智能、物理設備和計算機網絡相結合,形成新的社會形態、經濟結構和增長方式的系統。智能城市建設是一項系統工程。在城市智能系統建設中,城市智能管理是首要內容。主要依托城市智能管理系統。二是智能交通、智能安全、智能建筑、智能電力等智能基礎設施,包括智能銀行、智能家庭、智能醫療、智能企業、智能商店、智能教育等社會智能和生產智能。通過智能城市建設,城市生產經營管理現代化水平不斷提高。
2交通運輸在智慧城市中的發展定位
現代科學技術的發展是工業發展的技術基礎。隨著城市化進程的加快,交通問題日益突出。隨著機動車保有量的快速增長,交通擁堵、交通管理、能源短缺等問題已成為各城市發展面臨的共同問題。在這一背景下,智能交通建設承擔著重要的任務。智能交通系統(ITS)是指將先進的信息技術、數據通信傳輸技術、電子傳感技術、衛星導航定位技術、電子控制技術和計算機處理技術有效地集成應用于整個交通管理中。并建立了大規模、全方位、實時、準確、高效的綜合運輸管理系統。系統。其目的是使人、車、路緊密結合,實現和諧統一,發揮協同作用,大大提高運輸效率,保障交通安全,改善運輸環境,提高能源效率。這里的“人”是指一切與交通運輸系統有關的人,包括交通管理者、操作者和參與者;“車”包括各種運輸方式的運載工具;“路”包括各種運輸方式的通路、航線。智能交通的發展是政務智能化和交通信息化的發展趨勢。這是提高交通管理水平、解決交通擁堵、提高交通資源利用率的最佳途徑。就城市而言,完善的智能交通建成后,將通過基礎交通設施和智能交通工具,及時解決公共出行的所有難題,進一步提高公眾的服務水平,使居民對社會治安狀況有更高的認識。EED,交通的便捷和智能化;通過有效利用多種交通數據資源,社會管理將逐步由人來管理。向以信息為主要手段、以數據資源為主要支持的自動化管理過渡。為實現智慧城市打下堅實基礎。
3智能交通對智能城市建設發揮的優勢作用
我們從經濟角度和社會角度分析智能交通發揮的優勢作用。
3.1從社會角度來說智能交通發揮的優勢作用。在智能城市建設中,考慮經濟效益的同時更要關注社會效益,主要表現在四個方面:第一方面是節能環保。智能交通可以有效縮短出行時間,降低能耗,減少汽車尾氣排放,從而減少空氣污染。在交通擁堵中,噪聲往往成為一個社會問題,對智能城市的建設影響較大。智能交通的發展,道路暢通,出行方便,將有效減少噪聲污染和車輛停放時間。二是提高城市交通服務管理水平。智能交通促進了現有交通管理體制和體系的改革和完善,增強了交通管理的服務意識,實現了交通系統科學技術和服務的雙重飛躍,達到了現代交通系統和現代服務管理的水平,使交通管理由“進”向“出”的轉變。三是促進相關產業發展。除了傳統的交通運輸和計算機信息產業外,通信產業還受到智能交通發展的帶動,為城市創造了更高的效益。四是促進科技進步。智能交通需要多個高科技產業的結合,才能有效地作用于交通系統。為實現智能交通,除了提高交通系統的管理和服務水平外,相關的具有技術支持的高新技術產業也應繼續研究和創新,為智能交通提供更強有力的保障。只有同心協力、共同進步,才能盡快實現智能交通,推動智能城市建設進程。
3.2從經濟角度來說智能交通發揮的優勢作用。智能交通從經濟效益層面來說可以分為直接經濟效益和間接經濟效益,“直接經濟效益”最直接觸及的是交通中的兩個關鍵因素“車”和“人”,交通的智能化會大大縮短行車時間,有效節約了能源,從而也降低了成本,提高了運輸效率,交通事故的發生率也有明顯改善,普遍提高了車輛的使用壽命。智能交通在公共交通運行中也起到了很好的監督作用,提高了服務水平。同時,它促進了綠色出行,提高了人們的環保意識,引導人們選擇公共交通。”間接經濟效益”主要指交通智能化帶動的相關產業。智能交通依靠計算機、通信等高科技技術。同時,智能交通也將帶動汽車制造業生產出技術含量更高、滿足智能交通需求的先進汽車。智能交通是一個龐大的整體,覆蓋了整個城市的交通狀況,將促進城市和農村的發展。同時,也促進了周邊經濟的發展。智能交通(ITS)對整個交通系統實施網絡監控和管理,有利于提高其服務水平,提高人們的出行效率。
4智能城市構建中發展智能交通的戰略目標
為滿足城市社會經濟總體發展需求,為智能城市構建打下堅實基礎,建立與智能城市構建需求相符、系統齊全、功能完善、可高效運作的智能交通系統,應堅持以下幾點戰略發展目標:(1)為交通管理部門和規劃部門提供信息化決策支持;(2)建設高效的交通信息庫,確保交通系統信息共享;(3)通過交通引導和交通信息發布系統引導合理的交通方式,促進交通行為有序,提高交通設施利用率,保證路網運行效率;(4)保證路網運行效率;(4)保證路網運行效率。)利用無線廣播和網絡為交通出行者提供出行信息,確保交通出行者能夠隨時隨地獲得所需的出行信息,如車站、汽車、家庭等,為其出行路徑選擇和出行方式確定提供參考。(5)提高交通資源利用效率,減少交通對環境的污染,實現智能交通的可持續發展。結束語
智能交通是建設智能城市不可缺少的組成部分。為實現智能城市的建設創造了巨大的經濟效益和社會效益。通過智能交通的發展,可以有效地促進傳統交通產業和許多新興產業的發展,提高交通系統的服務和管理水平,改善城市交通擁堵,改變人們的日常出行方式,有效地降低城市污染程度。雖然智能城市的發展和建設技術還沒有完全成熟和完善,但可以預見智能城市是社會和技術發展的必然產物,讓我們拭目以待。
參考文獻
[1]安銳.智能交通在道路交通管理中的應用[J].包頭:道路交通管理,2018.17(12)46-47.
[2]姚娟.WSN的智能交通管理[J].中國西部科技,2018.12(3)51-52.
[3]阮永華,石征華.城市網絡智能交通綜合管控平臺研究與設計[J].交通與運輸,2017.24(H12)103-105.
[4]熊玲芳,楊世瀚.城市智能交通系統知識庫的綜合推理[J].計算機與數字工程,2018.14(2)214-216.
[5]李揚,郁宇.發展智能交通系統(ITS)的必要性[J].科技視界,2018.17(28)140-141.
人工智能論文3000字篇8
【摘要】STEM教育已經成為世界發達國家基礎教育研究的熱點,通過加強科學、技術、工程、數學等學科之間的聯系,打通學科壁壘,采取更加靈活的學習方式,讓學習者在真實情景下開展深度學習,有利于創新人才和高水平技術人才的培養。
【關鍵詞】STEM教育;人工智能;機器人;編程創新
隨著現代信息技術的迅猛發展,人工智能這個“技術英豪”已在全世界如火如荼地“跑馬圈地”,迅速躋身技術創新的第一梯隊。未來十年,我們將進入不可想象的智能化社會。智能機器人是信息技術發展的前沿領域,智能機器人教育具有實踐性強、探索性強和綜合性強的特點,有利于學生迅速接觸前沿研究,打開思路,拓寬視野,開展智能機器人教學研究活動,讓小學生從小觸摸人工智能,感受它的非凡魅力,是小學階段實現STEM教育理念、提高學生動手能力、培養學生創新精神的最好途徑。
一、開展人工智能教育的背景
國務院在2017年印發的《新一代人工智能發展規劃》宣布:舉全國之力,在2030年一定要搶占人工智能全球制高點!人工智能正式上升為國家戰略。2018年7月,中國第二屆STEM大會在深圳福田召開,大會邀請了國內外著名的專家學者開設主題講座,介紹最新的STEM教學理論和實踐成果,掀起了福田STEM教育的熱潮。在新一輪的教育規劃中,福田區加快教育綜合改革,以“智能教育”作為未來的發展方向,建立與中心區匹配的智能教育服務體系。STEM是用科學、數學知識和先進技術,以工程思維解決現實世界的問題。其教育的核心是:發現問題—設計解決方法—利用科學、技術、數學知識實施解決方法—將解決方法傳達給大家。基于學校學科融合的辦學理念,我校積極探索STEM教育的模式,開設機器人STEM課程,開展教師的課題研究和學生的探究性小課題研究、積極組織學生參與區、市級機器人創客比賽活動,積極投身人工智能的教學研究行列,培養學生的STEM素養。
二、以課程建設為核心,提升學生的STEM素養
機器人STEM課程是一門激發學生學習人工智能知識興趣、培養學生綜合能力、挖掘學生潛能為統領,以設計、組裝、編程、運行機器人為主要學習內容,以培養學生觀察能力、分析能力、想象力、邏輯思維能力、動手能力和提升學生的信息技術核心素養為主要目標的課程。機器人配備了各種功能的零件:如磚、軸、輪子等機械部分,大型電機、中型電機等動力部分,光電、觸碰、紅外等傳感器,還有機器人的核心部件——控制器。學生通過動手創作,發揮自己的想象力和創造力,將零件組裝整合,搭建各種具有實用功能的機器人。在搭建各種主題作品的過程中,鍛煉了學生的動手能力,培養了學生的邏輯思維和解決問題的能力。他們在做中學、在玩中學、在學中玩,享受人工智能帶來的無窮樂趣。
如果沒有給機器人賦予運行的程序,機器人就是一堆塑料。因此,編程是機器人STEM課程的核心。在編寫程序的過程中,學生需要把一個復雜的大問題,分解成一個個可以解決的小問題,循序漸進,逐步解決整個問題。在編寫程序的過程中,學生首先要要清楚機器人的搭建結構和運行原理,其次還要清楚各種傳感器的功能,通過編寫程序來控制各種傳感器,使機器人感知外界的環境信息,并對感知到的信息做出決策和響應,以使機器人能夠順利完成指定的任務。
以筆者執教的《走進人工智能》一課為例,該課伊始,筆者激趣導入,播放了特奧機器人飛速彈奏《野蜂飛舞》的精彩視頻,勾起了學生學習人工智能知識的好奇心,產生探究科學的勇氣,讓學生對機器人技術有強烈求知的欲望。接著,采用任務驅動法教學,讓學生通過微課程學習EV3編程技術,循序漸進地完成兩個任務:1.讓樂高機器人沿直線勻速運動;2.讓樂高機器人沿直線勻速運動并且到達指定地點;最后的終極挑戰環節,筆者讓學生用樂高的配件搭建機械臂,編寫程序,讓樂高機器人模擬宇航員調整太陽能電池板,學生在設計、編程、調試中學得開心,玩得快樂,創意飛揚。
三、以課題研究為引領,推動師生專業化成長
課題研究是學校發展的源動力,是促進師生專業成長的重要途徑。機器人教育作為一門具有高度綜合滲透性、前瞻未來性、創新實踐性的學科,如何為學生學習的“思維體操”提供了一個嶄新的“表演舞臺”,使教學取得“效率高、印象深、氛圍雅、感受新”的明顯效應,一直是我們在進行機器人教學研究中最為關注的問題。為此,我校信息技術教師申請了福田區教育科學“十三五”規劃課題《基于STEM教育理念下的機器人搭建與編程教學研究》,學生申請了2018年深圳市中小學生探究性小課題《樂高機器人的搭建與編程》,師生在研究中努力學習,敢于實踐,勇于創新,取得了很大的進步。
以學生的探究性小課題為例,學生采用PBL項目式學習方式開展小課題研究,學生的學習方式由過去的像容器一樣被“滿堂灌”轉變為學生間“合作、交流、探究”式學習,掌握了隱含在問題背后的科學知識,形成解決問題的技能和自主學習的能力。在研究的過程中,學生保持開放的心態,敢于嘗試新鮮事物,從失敗和成功中汲取經驗教訓,養成追求真理、鍥而不舍的科學態度,在課題研究中不斷優化算法和改進搭建模型,設計實用的機械臂,進一步提升機器人的穩定性和完成任務的數量和質量。團隊成員在研究中不斷碰撞出智慧的火花,通過小組合作解決一個個課題研究過程中遇到的困難,掌握了科研活動的過程與方法,在探究中催生寶貴的創新意識。
四、以參加機器人賽事為驅動,搭建學生個性成長的平臺
雄鷹只有經過千百次的歷練,才能夠在蔚藍的天空中展翅翱翔。機器人比賽讓學生接軌前沿科技,開闊眼界,培養學生綜合素養,讓其在同齡人中迅速脫穎而出。通過參加機器人比賽活動,為學生搭建個性成長的平臺,創設真實的解決問題的情景,讓學生嚴格按照規則進行實戰對抗比賽,不斷修改機器人的設計,并對機器人重新進行編程,以期在合乎規則的情況下,取得盡可能好的成績,品嘗成功的快樂。
通過參與各級各類機器人比賽,挖掘了學生的潛能,張揚了學生的個性,豐富了學生的學習生活,培養了學生的核心素養,促進學生人格的健全發展。隊員賈壹方談到參加機器人創意賽時,感觸良多:參加了機器人創意賽后,我受益無窮。我學到了許多關于編程、搭建的知識,更重要的是:我認識到了團體合作的重要性,一開始我們總是各執己見,可是,在陳秀老師的帶領下,我們認真地聽取他人意見,齊心協力地克服了一個又一個困難,感謝福民小學為我們提供了這樣一個學習和進步的機會。
未來,我們將繼續帶領學生行走在人工智能校本課程的探索和實踐道路上,完善課程內容,認真參與課題實驗,帶領學生參與各種展示活動,為學生探索科技搭建更完美的平臺,培養人工智能時代的信息技術精英。
參考文獻:
[1]中國STEM教育白皮書.中國教育科學研究院,2017,6,20.
[2]戴玉梅,王健潼,彭青青等.基于核心素養的小學機器人創客課程實踐研究[J].中國教育信息化,2018,1.
人工智能論文3000字篇9
一、人工智能的定義解讀
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI,也稱機器智能。“人工智能”一詞最初是在1956年的Dartmouth學會上提出的。它是計算機科學、控制論、信息論、神經生理學、心理學、語言學等多種學科互相滲透而發展起來的一門綜合性學科。從計算機應用系統的角度出發,人工智能是研究如何制造智能機器或智能系統來模擬人類智能活動的能力,以延伸人們智能的科學。
人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能與人類智能相似的方式做出反應的智能機器。人工智能的發展史是和計算機科學與技術的發展史聯系在一起的,目前能夠用來研究人工智能的主要物質手段以及能夠實現人工智能技術的機器就是計算機,人工智能在21世紀必將為發展國民經濟和改善人類生活做出更大的貢獻。
二、人工智能的發展歷程
事物的發展都是曲折的,人工智能的發展也是如此。人工智能的發展歷程大致可以劃分為以下五個階段:
第一階段:20世紀50年代,人工智能的興起和冷落。人工智能概念在1956年首次提出后,相繼出現了一批顯著的成果,如機器定理證明、跳棋程序、通用問題s求解程序、LISP表處理語言等。但是由于消解法推理能力有限以及機器翻譯等的失敗,使人工智能走入了低谷。這一階段的特點是重視問題求解的方法,而忽視了知識的重要性。
第二階段:60年代末到70年代,專家系統出現,使人工智能研究出現新高潮。DENDRAL化學質譜分析系統、MYCIN疾病診斷和治療系統、PROSPECTIOR探礦系統、Hearsay-II語音理解系統等專家系統的研究和開發,將人工智能引向了實用化。并且,1969年成立了國際人工智能聯合會議(International Joint Conferences onArtificial Intelligence 即IJCAI)。
第三階段:80年代,隨著第五代計算機的研制,人工智能得到了飛速的發展。日本在1982年開始了“第五代計算機研制計劃”,即“知識信息處理計算機系統KIPS”,其目的是使邏輯推理達到數值運算那么快。雖然此計劃最終失敗,但它的開展形成了一股研究人工智能的熱潮。
第四階段:80年代末,神經網絡飛速發展,。1987年,美國召開第一次神經網絡國際會議,宣告了這一新學科的誕生。此后,各國在神經網絡方面的投資逐漸增加,神經網絡迅速發展起來。
第五階段:90年代,人工智能出現新的研究高潮。由于網絡技術特別是國際互連網技術的發展,人工智能開始由單個智能主體研究轉向基于網絡環境下的分布式人工智能研究。不僅研究基于同一目標的分布式問題求解,而且研究多個智能主體的多目標問題求解,將人工智能更面向實用。另外,由于Hopfield多層神經網絡模型的提出,使人工神經網絡研究與應用出現了欣欣向榮的景象。
三、人工智能的多元應用
1、人工智能在管理系統中的應用
人工智能應用于企業管理的意義主要不在于提高效率,而是用計算機實現人們非常需要做,但工業工程信息技術是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。把人工智能應用于企業管理中,以數據管理和處理為中心,圍繞企業的核心業務和主導流程建立若干個主題數據庫,而所有的應用系統應該圍繞主題數據庫來建立和運行。也就是說,將企業各部門的數據進行統一集成管理,搭建人工智能的應用平臺,使之成為企業管理與決策中的關鍵因子,這些正體現了人工智能在企業管理中的巨大價值。
2、人工智能在工程領域中的應用
人工智能在地質勘探、石油化工等工程領域也發揮著非常重要的作用。早在1978年,美國斯坦福國際研究所就研發制成礦藏勘探和評價專家系統“PROSPECTOR”,該系統用于勘探評價、區域資源估值和鉆井井位選擇等,是工程領域的首個人工智能專家系統,其發現了一個鉬礦沉積,價值超過1億美元。
3、人工智能在技術研究中的應用
人工智能在電子技術領域的應用可謂由來已久。隨著網絡的迅速發展,網絡技術的安全已經成了人們關心的重點,因此必須在傳統技術的基礎上進行網絡安全技術的改進和變更,大力發展數據挖掘技術、人工免疫技術等高效的AI技術,開發更高級的AI通用與專用語言和應用環境以及開發專用機器,而人工智能技術則為其提供了一定的可能。
四、人工智能的未來思考
人工智能的近期研究目標在于建造智能計算機,用以代替人類去從事各種復雜的腦力勞動。正是根據這一近期研究目標,人們才把人工智能理解為計算機科學的一個分支。當然,人工智能還有它的遠期研究目標,即探究人類智能和機器智能的基本原理,研究用自動機(automata)模擬人類的思維過程和智能行為。這個長期目標遠遠超出計算機科學的范疇,幾乎涉及自然科學和社會科學的所有學科。如今,人工智能已經進入了21世紀,其必將為發展國民經濟和改善人類生活做出更大的貢獻。但是,從人工智能目前的發展現狀來看,其研究也存在一定的問題,這些主要表現在以下三個方面:
1、宏觀與微觀隔離
一方面是 哲學、認知科學、思維科學和 心理學等學科所研究的智能層次太高、太抽象;另一方面是人工智能邏輯符號、神經 網絡和行為主義所研究的智能層次太低。這兩方面之間相距太遠,中間還有許多層次尚待研究,目前還無法把宏觀與微觀有機地結合起來和相互滲透。
2、全局與局部割裂
人工智能是腦系統的整體效應,有著豐富的層次和多個側面。但是,符號主義只抓住人腦的抽象思維特性;連接主義只模仿人的形象思維特性;行為主義則著眼于人類智能行為特性及其進化過程。這就導致了三者之間存在著明顯的局限性。因此,必須從多層次、多因素、多維和全局觀點來研究人工智能,才能克服上述局限。
3、理論與實際脫節
大腦的實際 工作,在宏觀上已知道不少;但是智能的千姿百態,變幻莫測,復雜的難以理出頭緒。在微觀上,我們對大腦的工作機制知之甚少,似是而非,這也使我們難以找出規律。在這種背景下提出的各種人工智能理論,只 是部分人的主觀猜想,能在某些方面表現出“智能”就已經算是相當的成功。
五、結語
人工智能一直處于 計算機技術的前沿,其研究的理論和發現在很大程度上將決定計算機技術的 發展方向。人工智能研究與 應用雖取得了不少成果,但離全面推廣應用還有很大的距離,還有許多問題有待解決,且需要多學科的研究專家共同合作。因此,要想從根本上了解人腦的結構和功能,完成人工智能的研究任務,就必須去尋找和建立更新的人工智能框架和理論體系,進而為人工智能的進一步發展奠定堅實的理論基礎。我們堅信在不久的將來,人工智能技術的應用與發展必將會給人們的生活、工作和 教育等帶來更大的影響。
人工智能論文3000字篇10
《電腦人工智能日趨成熟》
電腦在二十世紀70年代末期開始廣泛普及,當時,有些專家便預計說,電腦可以改變人們的日常生活,并且使社會文化隨之改變。
現在,時間的車輪運轉到了2000年,專家們的這些預想至少已經有一部分成為現實。今天,人們已經在開始討論有關電腦會不會具有人類的某些智能。這類課題已經不是什么科學幻想,而是非常嚴肅的學術討論了。
舍科爾教授是美國麻省理工學院的社會學教授,他是電腦心理學方面的專家,曾經撰寫過關于電腦心理學的兩本具有開創性的著作。
一本書的書名是《第二自我—電腦和人類精神》,另一本書是最近出版的,書的題目是《電腦屏幕上的生活—因特網時代的特征》。舍科爾教授現在是麻省理工學院科學技術和社會項目的教授。從70年代開始到80年代初期,舍科爾教授開始研究人和電腦的關系。
舍科爾教授說:“電腦的特征在物體和非物體之間。很明顯地,電腦是物體,即使是孩子也知道電腦是一部機器。可是,在另外一方面,電腦又可以反饋,可以有行為,可以有理智,甚至有精神。
人們發現,自己和電腦之間存在著互動的關系,甚至感到電腦似乎在活著。”
舍科爾教授特別對兒童和第一代電腦,以及電子玩具之間的關系感興趣。他發現,十來歲的少年主要用電腦來探索認知的問題;而青春期以前的兒童也就是八歲到十二歲之間的兒童,他們主要試圖熟練地掌握機器和電子玩具。
舍科爾教授發現,電腦玩具對五歲到八歲之間的兒童來說,起到了激發他們的倫理性、推測性息維的能力。
舍科爾教授說:“這些電腦玩具促使我們考慮‘什么是生活’這一類的問題。電腦有生命嗎?在電腦玩具的戰斗中,搏殺者意味著什么呢?作為一種玩具,到底有什么特殊性呢?
討論電腦到底和人類有哪些區別,就無疑地是一個重要的問題。
一個十二歲的男孩對我說,將來可能會出現和人類一樣聰明的電腦。但是,人類仍然要做飯,要建立家庭,要開餐館。人類可能是地球上唯一要去教堂的生物。
換句話說,電腦為人類留下的空間是感情、感性、家庭生活。模擬思維可能在某種程度上可以算是一種思維,可是,模擬感情卻永遠不能被看作是真正的感情。當然了,模擬愛情更不能算是愛情了。”
微軟公司的視窗系統是舍科爾教授目前重點研究的課題。視窗操作系統可以允許使用者在同時執行幾個相互沒有任何關系的工作任務,并隨意在這幾個任務之間互相切換。
舍科爾教授說:“用鼠標器指一下這些長方形的圖形,你可以先做一件事情,然后再做另一件事情。例如,你可以通過電腦先跟你的母親聊會兒天,在跟你的母親說再見以后你開始寫你的論文。寫累了,你可以通過電腦看看你的銀行賬戶。
從某種意義上來說,人們可以在電腦上確定各人的位置。也就是說,使用者是電腦屏幕上所有的窗口,以及電腦所有的活動的總和。
顯然,這是一場革新,因為微軟視窗允許你同時在你的電腦上提出好幾個指令,并且在這些活動之間不斷循環往復。這已經具備了人類心理活動的某些特點。”
在80年代,人類可能通過和自己心理的比較試圖理解電腦。而今天,舍科爾教授說,人類試圖通過電腦的運行模式,來更好地理解人類的心靈。
舍科爾教授認為,現在研究電腦心理學的最熱門的領域,是假設電腦到最后會真正地有感情。你的一部電腦會對你產生“愛情”,它們需要你的關懷,需要感情的忠實。這可能是未來研究人和機器之間互動關系領域里最新的潮流了。
目前,在電腦控制的玩具方面已經出現了一些突破。例如,去年圣誕節期間,出現過一種類似貓頭鷹的玩具,這種玩具可以說幾百句話,而且具有學習功能,甚至會罵廠。
日本索尼公司制造出一種電子寵物狗,名叫“艾卜”,也是這類電子寵物玩具的代表性產品。
除了玩具以外,在智能電腦方面,電腦能夠聽懂主人說話現在已經不算稀奇了。目前,美國麻省理工學院的媒體研究室已經研制出一種具有人工智能的計算機,計算機可以對使用者發出的非語言性信號做出反應,并且據此進行某種程度的調整。
舍科爾教授認為,未來的電腦發展趨勢是生物化電腦,電腦越來越具有知性和感性,從社會學的角度上說,這將是一大飛躍,值得學者專家好好地探討。
人工智能論文3000字篇11
《電腦人工智能日趨成熟》
電腦在二十世紀70年代末期開始廣泛普及,當時,有些專家便預計說,電腦可以改變人們的日常生活,并且使社會文化隨之改變。
現在,時間的車輪運轉到了2000年,專家們的這些預想至少已經有一部分成為現實。今天,人們已經在開始討論有關電腦會不會具有人類的某些智能。這類課題已經不是什么科學幻想,而是非常嚴肅的學術討論了。
舍科爾教授是美國麻省理工學院的社會學教授,他是電腦心理學方面的專家,曾經撰寫過關于電腦心理學的兩本具有開創性的著作。
一本書的書名是《第二自我—電腦和人類精神》,另一本書是最近出版的,書的題目是《電腦屏幕上的生活—因特網時代的特征》。舍科爾教授現在是麻省理工學院科學技術和社會項目的教授。從70年代開始到80年代初期,舍科爾教授開始研究人和電腦的關系。
舍科爾教授說:“電腦的特征在物體和非物體之間。很明顯地,電腦是物體,即使是孩子也知道電腦是一部機器。可是,在另外一方面,電腦又可以反饋,可以有行為,可以有理智,甚至有精神。
人們發現,自己和電腦之間存在著互動的關系,甚至感到電腦似乎在活著。”
舍科爾教授特別對兒童和第一代電腦,以及電子玩具之間的關系感興趣。他發現,十來歲的少年主要用電腦來探索認知的問題;而青春期以前的兒童也就是八歲到十二歲之間的兒童,他們主要試圖熟練地掌握機器和電子玩具。
舍科爾教授發現,電腦玩具對五歲到八歲之間的兒童來說,起到了激發他們的倫理性、推測性息維的能力。
舍科爾教授說:“這些電腦玩具促使我們考慮‘什么是生活’這一類的問題。電腦有生命嗎?在電腦玩具的戰斗中,搏殺者意味著什么呢?作為一種玩具,到底有什么特殊性呢?
討論電腦到底和人類有哪些區別,就無疑地是一個重要的問題。
一個十二歲的男孩對我說,將來可能會出現和人類一樣聰明的電腦。但是,人類仍然要做飯,要建立家庭,要開餐館。人類可能是地球上唯一要去教堂的生物。
換句話說,電腦為人類留下的空間是感情、感性、家庭生活。模擬思維可能在某種程度上可以算是一種思維,可是,模擬感情卻永遠不能被看作是真正的感情。當然了,模擬愛情更不能算是愛情了。”
微軟公司的視窗系統是舍科爾教授目前重點研究的課題。視窗操作系統可以允許使用者在同時執行幾個相互沒有任何關系的工作任務,并隨意在這幾個任務之間互相切換。
舍科爾教授說:“用鼠標器指一下這些長方形的圖形,你可以先做一件事情,然后再做另一件事情。例如,你可以通過電腦先跟你的母親聊會兒天,在跟你的母親說再見以后你開始寫你的論文。寫累了,你可以通過電腦看看你的銀行賬戶。
從某種意義上來說,人們可以在電腦上確定各人的位置。也就是說,使用者是電腦屏幕上所有的窗口,以及電腦所有的活動的總和。
顯然,這是一場革新,因為微軟視窗允許你同時在你的電腦上提出好幾個指令,并且在這些活動之間不斷循環往復。這已經具備了人類心理活動的某些特點。”
在80年代,人類可能通過和自己心理的比較試圖理解電腦。而今天,舍科爾教授說,人類試圖通過電腦的運行模式,來更好地理解人類的心靈。
舍科爾教授認為,現在研究電腦心理學的最熱門的領域,是假設電腦到最后會真正地有感情。你的一部電腦會對你產生“愛情”,它們需要你的關懷,需要感情的忠實。這可能是未來研究人和機器之間互動關系領域里最新的潮流了。
目前,在電腦控制的玩具方面已經出現了一些突破。例如,去年圣誕節期間,出現過一種類似貓頭鷹的玩具,這種玩具可以說幾百句話,而且具有學習功能,甚至會罵廠。
日本索尼公司制造出一種電子寵物狗,名叫“艾卜”,也是這類電子寵物玩具的代表性產品。
除了玩具以外,在智能電腦方面,電腦能夠聽懂主人說話現在已經不算稀奇了。目前,美國麻省理工學院的媒體研究室已經研制出一種具有人工智能的計算機,計算機可以對使用者發出的非語言性信號做出反應,并且據此進行某種程度的調整。
舍科爾教授認為,未來的電腦發展趨勢是生物化電腦,電腦越來越具有知性和感性,從社會學的角度上說,這將是一大飛躍,值得學者專家好好地探討。
人工智能論文3000字篇12
摘要:崔政博士的新著《科學技術知識的政治經濟學研究》以馬克思的“勞動”概念為中心,提供了一個劃定人工智能替代人類勞動的邊界框架。該書區分了重復性勞動與創造性勞動,提出創造性勞動是人類勞動的本質也是人工智能不可替代的。但需要進一步指出的是,機器學習已經在認識實踐中表現出對人類認知勞動的極大輔助作用,包括:人工智能能夠提升科學知識生產效率;人工智能擅于提取和傳遞默會知識;人工智能可以產生某種機器知識。以上原因使得我們在創造性勞動中很難將人工智能排除在外,未來可能的創造性勞動方式應當是某種人機協作或人機融合。
關鍵詞:人工智能;創造性勞動;科學知識;默會知識;機器知識
中圖分類號:TP18文獻標識碼:A文章編號:CN61-1487-(2020)01-0154-03
產業科學出現以來,科技創新對經濟增長的驅動作用已經成為全球性的共識。崔政博士的新著——《科學技術知識的政治經濟學研究》,試圖以“勞動”概念的歷史分析為切入點,討論科學技術在當代資本主義經濟中所扮演的角色,進而以一種動態的勞動價值論表明當代社會經濟運行的內在動因[1]2。該書以馬克思的“勞動”概念為核心構建了一個哲學空間,將科學知識、技術創新、資本運行納入其中,完整地闡述了科學技術對經濟社會的塑造作用。該書的敘事方式表達了兩個理論取向:第一,對科技創新的分析不同于傳統技術創新理論僅關注經濟“增長”,而是從更為基礎的社會分工出發關注經濟“發展”;第二,將科學知識的生產還原到馬克思的“科學勞動”概念,實際上已經使用了一種擴展了的“科學”概念,蘊含著當代科學知識生產所具有的實踐性、情境化、多主體等特征。
該書更為重要的貢獻在于討論了人工智能技術對于社會生產方式的挑戰和變革作用。書中提出:“人工智能的替代效應是建立在對人類勞動數據化和邏輯化的基礎上的,探索自在自然的創造性勞動是不可數據化和邏輯化的。因此,人工智能只能圍繞既有的對象進行重復性生產,替代重復性勞動;而人類則能夠探索自在自然,從而摸索新技術、建構新對象,進行創造性勞動。也就是說,機器所不能替代的人類勞動的‘硬核’是探索自在自然的勞動,是創造對象和掌握技術的‘創造性勞動’。”[1]25作者將馬克思的“勞動”概念區分為“重復性勞動”和“創造性勞動”,進而指出人工智能是對機器大工業的否定,它將替代人類勞動中可以重復、可以數據化的部分,但創造性勞動是人類勞動的本質,是人工智能所不能替代的。
作者提出:“人工智能可以在將重復性勞動數據化的基礎上,對人類勞動進行模仿,從而取代任何形式的重復性勞動。但人工智能卻不能取代人類的創造性勞動,創造性勞動是通過探索自在自然,經過反復的摸索與實驗、征服反常和偶然、掌握技術、創造對象、實現對象從無到有的過程的勞動,這是一種原生性的勞動。”[1]27作者認為,創造性勞動是對馬克思的“自在自然”的探索,“自在自然”是在人類的現有認知能力之外,卻以反常和失敗等形式向人類顯現其自身。然而,在認知實踐當中,機器學習已經可以幫助人類探索認知能力之外的“自然”,當然這種“自然”并不以反常或失敗的形式存在。作者也指出:“尤其是在大數據和云計算的背景之下,機器學習的速度遠超人類的認知極限,甚至可能在數據中找到人尚未發現的方法和規則。”[1]35因此,在認知勞動方面,我們可以在作者的概念框架下進一步區分出人工智能對人類“創造性勞動”的輔助作用,具體表現為三個方面:人工智能提高科學知識生產效率;人工智能擅于提取和傳遞默會知識;人工智能可以產生某種機器知識。
一、人工智能能夠提升科學知識生產效率
機器學習的廣泛使用可以提升科學知識生產的效率,主要表現在文獻研究和實驗室研究兩個方面。人工智能系統可以通過自然語言理解獲取、閱讀和總結所有相關文獻。例如,一個叫做Iris的人工智能系統的運行方式是:從某個研究主題的演講切入,先使用自然語言處理算法分析演講的腳本,挖掘從開放渠道獲取的研究文獻,然后將相關研究文獻分組并進行可視化,再通過人工標注文獻使機器匹配精度增加,當機器能夠理解文獻的內容和結構時,可以幫助科研人員總結出該研究主題下的所有研究問題、假設、實驗結果等,從而將前人工作完整呈現。此外,機器學習的使用還能夠加快實驗研究的進程。例如,2016年5月,澳大利亞國立大學的研究團隊使用機器學習重復了物質的玻色—愛因斯坦凝聚態的實驗室發現過程,從反復設置調整實驗設備的各種參數到產生凝聚態物質,機器學習只用了一個小時,而憑借這一發現獲得諾貝爾獎的三位科學家是在直覺的基礎上經過多年實驗才制造出了物質的凝聚態。由此可見,作為技術的人工智能的進步已經開始反向促進作為基礎研究的科學知識的生產。
二、人工智能擅于提取和傳遞默會知識
波蘭尼(MichaelPolyani)提出了默會知識(tacitknowledge)的概念,以區別于可以明述的知識(explicitknowledge),明述知識是用語言文字來表達的知識,如科學知識,默會知識則是我們知道但通常不加言述或者不能充分言述的知識[2]。默會知識具有以下幾個特點:難以用語言文字描述,不易傳播、記錄和積累;獲取默會知識主要依靠親身體驗;默會知識呈分布式存在,難以整合。這些特點導致我們很難有效運用默會知識,而機器學習的大規模運用使得人工智能系統非常擅于處理默會知識。作者敏銳地意識到了這一特點——“以往我們所說的‘默會知識’、手工技藝技巧,以及復雜程度遠超人類認知能力之外的一些潛在規則,也都不再是一個個‘黑箱’,機器可以基于將人類勞動的過程還原成物理量和數據,再通過機器學習找到其內在的規律,從而取代人類勞動。”[1]56
在當前人類社會所有已經產生的信息中,文字只占極少的比例,大量的信息以圖片和視頻方式呈現,其中蘊含了大量需要通過親身體驗才能獲取的默會知識。如果有辦法將事物狀態用圖片或視頻記錄下來,就有可能使用機器學習從中萃取出知識。很多電影公司已經使用人工智能系統觀看大量人類歷史上的影視作品,從而歸納提取出經典橋段,創作出新的配樂、臺詞和預告片以供人類借鑒。更為重要的是,由人工智能系統獲取的默會知識是以神經網絡參數集的形式存在的,這對人類而言仍然不可描述,也難以在人類之間傳遞,但卻非常易于在人工智能系統間傳播。例如,一臺掌握駕駛技能的自動駕駛汽車只要將參數集分享出來就可以快速讓所有汽車學會這項技能,而且可以實現機器間的協同行動。
三、人工智能可以產生某種機器知識
如果說默會知識還是“可意會而不可言傳”的知識,那么AlphaGoZero在圍棋上的表現已經表明人工智能系統產生了某種既無法“意會”也無法“言傳”的機器知識。AlphaGoZero在沒有人類以往的經驗或指導、不提供基本規則以外的任何領域知識的情況下,就使用機器學習在短時間內探索了大量人類從未嘗試過的走法。機器發現的知識不僅完全超出了人類的經驗,也超出了人類的理性,成為人類幾乎無法理解的知識。由此,產生了討論某種“機器認識論”的可能性,GregoryWheeler在《MachineEpistemologyandBigData》一文中提出:機器學習對事物間隱蔽的相關性的發現和掌握已經遠超人類,因此機器知識更多的是一種相關性知識。[3]321董春雨教授在《機器認識論何以可能?》一文中也指出:“人類必須正視機器在其擅長的領域,通過特殊的認識方式所獲得和積累的知識。”[4]
機器知識與科學知識或默會知識的核心差別在于:機器知識依賴數據,科學知識或默會知識依賴信息。信息是事物可觀察的表征,或者說信息是事物的外在表現。任何一個物體的信息量都非常大,要精確描述一個物體,就需要將其中所有基本粒子的形態以及它們之間的關系都描述出來,同時還要將該物體與周圍環境的關系都描述出來。而數據是已經描述出來的部分信息,關于一個物體的數據通常要比信息少得多,例如只包含它的形狀、重量、顏色和種屬關系等。只有當信息經過適當的處理,當它被用來進行比較、得出結論和建立聯系時,它才會轉化為知識。而知識可以理解為伴隨著經驗、判斷、直覺和價值的信息,作為認知主體的人在其中扮演了關鍵角色。
相較之下,機器知識可以被刻畫為數據在時空中的關系,這些關系表現為某種模式,對模式的識別就是認知,識別出來的模式就是知識,用模式去預測就是知識的應用。這些數據在時空中的關系只在少數情況下才能用數學工具進行表達,而多數情況下知識表現為數據間的相關性的集合,這些相關性只有一小部分可以被人類感知和理解。這源于人類感受能力的局限性:人類只能感受部分外界信息,人類的感官經驗局限在三維的物理空間和一維的時間。因此,當數據無法被感知,它們之間的關系又無法用數學工具表達時,這些數據間的關系就超出了人類的理解能力之外而屬于機器知識。當前機器學習的主流形式——人工神經網絡的最大特點就是發現并記憶數據中的相關性,例如在看了很多汽車圖片后會發現汽車都有四個輪胎,人類對圖片這類直觀的數據間的相關性也能發現并記憶一部分,這就是默會知識。但當數據量很大且不直觀時,例如股票市場的數據或者核電站的內部數據,人類就無法應對了。而隨著人工神經網絡層級和數量的增加,人工智能系統能夠處理大規模的復雜數據,這就是機器知識。機器知識當前的主要表現形式類似于AlphaGoZero中的神經網絡的全部參數。
概言之,科學知識和默會知識多是基于信息的因果性知識,而機器知識多是基于數據的相關性知識。此外,科學知識是易于記錄、易于陳述、易于傳遞的;默會知識是難以記錄、難以陳述、可傳遞的;機器知識則是可記錄、不可陳述、易于在機器間傳遞的。
四、人工智能發展的局限性
當然,基于人工神經網絡的機器學習仍有兩個核心的局限性導致人工智能系統還不足以承擔創造性勞動。第一個局限是,人工神經網絡需要依賴特定領域的先驗知識,也就是需要特定場景下的訓練,這是因為人工神經網絡的學習本質上是對相關性的記憶,人工神經網絡將訓練數據中相關性最高的因素作為判斷標準。這個問題在自動駕駛汽車中表現的非常突出,鑒于道路交通情境的復雜性和交通標示的多樣性,自動駕駛系統難以避免很多交通事故。第二個局限是,人工神經網絡無法解釋產生某個結果的原因,這種不可解釋性在許多涉及安全和公共政策的領域顯現的比較突出,例如在智能醫療中,人工神經網絡在影像識別和輔助診斷中都對其結果缺乏醫學上的解釋性,都需要專業醫生的復核。
基于人工神經網絡的人工智能系統在記憶和識別這兩個基礎智能方面超越了人類,但在推理、想象等高級智能方面還相差較遠。與人類相比,人工智能無法承擔創造性勞動的原因還不止于以上的局限性,還包括:人工智能沒有常識和物理世界的模型;人工智能沒有自主和自發的通用語言能力;人工智能沒有想象力,需要大量常識、反事實假設和推理能力;最重要的是人工智能沒有自我意識。自我意識的缺乏導致能夠產生機器知識的人工智能系統仍然無法被視為認知主體,其知識的“創造性勞動”是一種無意識認識活動。
五、結語
人工智能系統在提升科學知識生產效率、處理默會知識以及產生機器知識方面的優勢,使得我們在創造性勞動中很難將其排除在外,未來可能的創造性勞動方式應當是某種人機協作或人機融合。腦機接口(brain-computerinterface)是當前一個重要的人機協作研究方向,而其中最激進的方式是馬斯克提出的Neuralink,即通過柔性電極對接在人腦的神經網絡上,Neuralink要解決的是人類的信號輸入與輸出,但其問題在于人類的高級思維(如邏輯推理或描述場景)必須依賴語言,而目前基于人工神經網絡的機器學習能力主要是對環境的識別能力,還遠沒有達到語言和邏輯推理,但人類智能通過語言進行溝通。這背后就隱含了人類的科學知識與人工智能系統的機器知識之間的不可通約,以上例子也表明基于人機協作的創造性勞動還有很大的技術障礙需要克服。
參考文獻:
[1]崔政.科學技術知識的政治經濟學研究[M].石家莊:河北人民出版社,2019.
[2]郁振華.當代英美認識論的困境及出路——基于默會知識維度[J].中國社會科學,2018(7).
[3]GregoryWheeler.Machineepistemologyandbigdata[A].inMcIntyre,Lee,andAlexRosenberg,eds.TheRoutledgeCompaniontoPhilosophyofSocialScience[C].Taylor&Francis,2016.
[4]董春雨,薛永紅.機器認識論何以可能?[J].自然辯證法研究,2019(8).
人工智能論文3000字篇13
摘要:崔政博士的新著《科學技術知識的政治經濟學研究》以馬克思的“勞動”概念為中心,提供了一個劃定人工智能替代人類勞動的邊界框架。該書區分了重復性勞動與創造性勞動,提出創造性勞動是人類勞動的本質也是人工智能不可替代的。但需要進一步指出的是,機器學習已經在認識實踐中表現出對人類認知勞動的極大輔助作用,包括:人工智能能夠提升科學知識生產效率;人工智能擅于提取和傳遞默會知識;人工智能可以產生某種機器知識。以上原因使得我們在創造性勞動中很難將人工智能排除在外,未來可能的創造性勞動方式應當是某種人機協作或人機融合。
關鍵詞:人工智能;創造性勞動;科學知識;默會知識;機器知識
中圖分類號:TP18文獻標識碼:A文章編號:CN61-1487-(2020)01-0154-03
產業科學出現以來,科技創新對經濟增長的驅動作用已經成為全球性的共識。崔政博士的新著——《科學技術知識的政治經濟學研究》,試圖以“勞動”概念的歷史分析為切入點,討論科學技術在當代資本主義經濟中所扮演的角色,進而以一種動態的勞動價值論表明當代社會經濟運行的內在動因[1]2。該書以馬克思的“勞動”概念為核心構建了一個哲學空間,將科學知識、技術創新、資本運行納入其中,完整地闡述了科學技術對經濟社會的塑造作用。該書的敘事方式表達了兩個理論取向:第一,對科技創新的分析不同于傳統技術創新理論僅關注經濟“增長”,而是從更為基礎的社會分工出發關注經濟“發展”;第二,將科學知識的生產還原到馬克思的“科學勞動”概念,實際上已經使用了一種擴展了的“科學”概念,蘊含著當代科學知識生產所具有的實踐性、情境化、多主體等特征。
該書更為重要的貢獻在于討論了人工智能技術對于社會生產方式的挑戰和變革作用。書中提出:“人工智能的替代效應是建立在對人類勞動數據化和邏輯化的基礎上的,探索自在自然的創造性勞動是不可數據化和邏輯化的。因此,人工智能只能圍繞既有的對象進行重復性生產,替代重復性勞動;而人類則能夠探索自在自然,從而摸索新技術、建構新對象,進行創造性勞動。也就是說,機器所不能替代的人類勞動的‘硬核’是探索自在自然的勞動,是創造對象和掌握技術的‘創造性勞動’。”[1]25作者將馬克思的“勞動”概念區分為“重復性勞動”和“創造性勞動”,進而指出人工智能是對機器大工業的否定,它將替代人類勞動中可以重復、可以數據化的部分,但創造性勞動是人類勞動的本質,是人工智能所不能替代的。
作者提出:“人工智能可以在將重復性勞動數據化的基礎上,對人類勞動進行模仿,從而取代任何形式的重復性勞動。但人工智能卻不能取代人類的創造性勞動,創造性勞動是通過探索自在自然,經過反復的摸索與實驗、征服反常和偶然、掌握技術、創造對象、實現對象從無到有的過程的勞動,這是一種原生性的勞動。”[1]27作者認為,創造性勞動是對馬克思的“自在自然”的探索,“自在自然”是在人類的現有認知能力之外,卻以反常和失敗等形式向人類顯現其自身。然而,在認知實踐當中,機器學習已經可以幫助人類探索認知能力之外的“自然”,當然這種“自然”并不以反常或失敗的形式存在。作者也指出:“尤其是在大數據和云計算的背景之下,機器學習的速度遠超人類的認知極限,甚至可能在數據中找到人尚未發現的方法和規則。”[1]35因此,在認知勞動方面,我們可以在作者的概念框架下進一步區分出人工智能對人類“創造性勞動”的輔助作用,具體表現為三個方面:人工智能提高科學知識生產效率;人工智能擅于提取和傳遞默會知識;人工智能可以產生某種機器知識。
一、人工智能能夠提升科學知識生產效率
機器學習的廣泛使用可以提升科學知識生產的效率,主要表現在文獻研究和實驗室研究兩個方面。人工智能系統可以通過自然語言理解獲取、閱讀和總結所有相關文獻。例如,一個叫做Iris的人工智能系統的運行方式是:從某個研究主題的演講切入,先使用自然語言處理算法分析演講的腳本,挖掘從開放渠道獲取的研究文獻,然后將相關研究文獻分組并進行可視化,再通過人工標注文獻使機器匹配精度增加,當機器能夠理解文獻的內容和結構時,可以幫助科研人員總結出該研究主題下的所有研究問題、假設、實驗結果等,從而將前人工作完整呈現。此外,機器學習的使用還能夠加快實驗研究的進程。例如,2016年5月,澳大利亞國立大學的研究團隊使用機器學習重復了物質的玻色—愛因斯坦凝聚態的實驗室發現過程,從反復設置調整實驗設備的各種參數到產生凝聚態物質,機器學習只用了一個小時,而憑借這一發現獲得諾貝爾獎的三位科學家是在直覺的基礎上經過多年實驗才制造出了物質的凝聚態。由此可見,作為技術的人工智能的進步已經開始反向促進作為基礎研究的科學知識的生產。
二、人工智能擅于提取和傳遞默會知識
波蘭尼(MichaelPolyani)提出了默會知識(tacitknowledge)的概念,以區別于可以明述的知識(explicitknowledge),明述知識是用語言文字來表達的知識,如科學知識,默會知識則是我們知道但通常不加言述或者不能充分言述的知識[2]。默會知識具有以下幾個特點:難以用語言文字描述,不易傳播、記錄和積累;獲取默會知識主要依靠親身體驗;默會知識呈分布式存在,難以整合。這些特點導致我們很難有效運用默會知識,而機器學習的大規模運用使得人工智能系統非常擅于處理默會知識。作者敏銳地意識到了這一特點——“以往我們所說的‘默會知識’、手工技藝技巧,以及復雜程度遠超人類認知能力之外的一些潛在規則,也都不再是一個個‘黑箱’,機器可以基于將人類勞動的過程還原成物理量和數據,再通過機器學習找到其內在的規律,從而取代人類勞動。”[1]56
在當前人類社會所有已經產生的信息中,文字只占極少的比例,大量的信息以圖片和視頻方式呈現,其中蘊含了大量需要通過親身體驗才能獲取的默會知識。如果有辦法將事物狀態用圖片或視頻記錄下來,就有可能使用機器學習從中萃取出知識。很多電影公司已經使用人工智能系統觀看大量人類歷史上的影視作品,從而歸納提取出經典橋段,創作出新的配樂、臺詞和預告片以供人類借鑒。更為重要的是,由人工智能系統獲取的默會知識是以神經網絡參數集的形式存在的,這對人類而言仍然不可描述,也難以在人類之間傳遞,但卻非常易于在人工智能系統間傳播。例如,一臺掌握駕駛技能的自動駕駛汽車只要將參數集分享出來就可以快速讓所有汽車學會這項技能,而且可以實現機器間的協同行動。
三、人工智能可以產生某種機器知識
如果說默會知識還是“可意會而不可言傳”的知識,那么AlphaGoZero在圍棋上的表現已經表明人工智能系統產生了某種既無法“意會”也無法“言傳”的機器知識。AlphaGoZero在沒有人類以往的經驗或指導、不提供基本規則以外的任何領域知識的情況下,就使用機器學習在短時間內探索了大量人類從未嘗試過的走法。機器發現的知識不僅完全超出了人類的經驗,也超出了人類的理性,成為人類幾乎無法理解的知識。由此,產生了討論某種“機器認識論”的可能性,GregoryWheeler在《MachineEpistemologyandBigData》一文中提出:機器學習對事物間隱蔽的相關性的發現和掌握已經遠超人類,因此機器知識更多的是一種相關性知識。[3]321董春雨教授在《機器認識論何以可能?》一文中也指出:“人類必須正視機器在其擅長的領域,通過特殊的認識方式所獲得和積累的知識。”[4]
機器知識與科學知識或默會知識的核心差別在于:機器知識依賴數據,科學知識或默會知識依賴信息。信息是事物可觀察的表征,或者說信息是事物的外在表現。任何一個物體的信息量都非常大,要精確描述一個物體,就需要將其中所有基本粒子的形態以及它們之間的關系都描述出來,同時還要將該物體與周圍環境的關系都描述出來。而數據是已經描述出來的部分信息,關于一個物體的數據通常要比信息少得多,例如只包含它的形狀、重量、顏色和種屬關系等。只有當信息經過適當的處理,當它被用來進行比較、得出結論和建立聯系時,它才會轉化為知識。而知識可以理解為伴隨著經驗、判斷、直覺和價值的信息,作為認知主體的人在其中扮演了關鍵角色。
相較之下,機器知識可以被刻畫為數據在時空中的關系,這些關系表現為某種模式,對模式的識別就是認知,識別出來的模式就是知識,用模式去預測就是知識的應用。這些數據在時空中的關系只在少數情況下才能用數學工具進行表達,而多數情況下知識表現為數據間的相關性的集合,這些相關性只有一小部分可以被人類感知和理解。這源于人類感受能力的局限性:人類只能感受部分外界信息,人類的感官經驗局限在三維的物理空間和一維的時間。因此,當數據無法被感知,它們之間的關系又無法用數學工具表達時,這些數據間的關系就超出了人類的理解能力之外而屬于機器知識。當前機器學習的主流形式——人工神經網絡的最大特點就是發現并記憶數據中的相關性,例如在看了很多汽車圖片后會發現汽車都有四個輪胎,人類對圖片這類直觀的數據間的相關性也能發現并記憶一部分,這就是默會知識。但當數據量很大且不直觀時,例如股票市場的數據或者核電站的內部數據,人類就無法應對了。而隨著人工神經網絡層級和數量的增加,人工智能系統能夠處理大規模的復雜數據,這就是機器知識。機器知識當前的主要表現形式類似于AlphaGoZero中的神經網絡的全部參數。
概言之,科學知識和默會知識多是基于信息的因果性知識,而機器知識多是基于數據的相關性知識。此外,科學知識是易于記錄、易于陳述、易于傳遞的;默會知識是難以記錄、難以陳述、可傳遞的;機器知識則是可記錄、不可陳述、易于在機器間傳遞的。
四、人工智能發展的局限性
當然,基于人工神經網絡的機器學習仍有兩個核心的局限性導致人工智能系統還不足以承擔創造性勞動。第一個局限是,人工神經網絡需要依賴特定領域的先驗知識,也就是需要特定場景下的訓練,這是因為人工神經網絡的學習本質上是對相關性的記憶,人工神經網絡將訓練數據中相關性最高的因素作為判斷標準。這個問題在自動駕駛汽車中表現的非常突出,鑒于道路交通情境的復雜性和交通標示的多樣性,自動駕駛系統難以避免很多交通事故。第二個局限是,人工神經網絡無法解釋產生某個結果的原因,這種不可解釋性在許多涉及安全和公共政策的領域顯現的比較突出,例如在智能醫療中,人工神經網絡在影像識別和輔助診斷中都對其結果缺乏醫學上的解釋性,都需要專業醫生的復核。
基于人工神經網絡的人工智能系統在記憶和識別這兩個基礎智能方面超越了人類,但在推理、想象等高級智能方面還相差較遠。與人類相比,人工智能無法承擔創造性勞動的原因還不止于以上的局限性,還包括:人工智能沒有常識和物理世界的模型;人工智能沒有自主和自發的通用語言能力;人工智能沒有想象力,需要大量常識、反事實假設和推理能力;最重要的是人工智能沒有自我意識。自我意識的缺乏導致能夠產生機器知識的人工智能系統仍然無法被視為認知主體,其知識的“創造性勞動”是一種無意識認識活動。
五、結語
人工智能系統在提升科學知識生產效率、處理默會知識以及產生機器知識方面的優勢,使得我們在創造性勞動中很難將其排除在外,未來可能的創造性勞動方式應當是某種人機協作或人機融合。腦機接口(brain-computerinterface)是當前一個重要的人機協作研究方向,而其中最激進的方式是馬斯克提出的Neuralink,即通過柔性電極對接在人腦的神經網絡上,Neuralink要解決的是人類的信號輸入與輸出,但其問題在于人類的高級思維(如邏輯推理或描述場景)必須依賴語言,而目前基于人工神經網絡的機器學習能力主要是對環境的識別能力,還遠沒有達到語言和邏輯推理,但人類智能通過語言進行溝通。這背后就隱含了人類的科學知識與人工智能系統的機器知識之間的不可通約,以上例子也表明基于人機協作的創造性勞動還有很大的技術障礙需要克服。
參考文獻:
[1]崔政.科學技術知識的政治經濟學研究[M].石家莊:河北人民出版社,2019.
[2]郁振華.當代英美認識論的困境及出路——基于默會知識維度[J].中國社會科學,2018(7).
[3]GregoryWheeler.Machineepistemologyandbigdata[A].inMcIntyre,Lee,andAlexRosenberg,eds.TheRoutledgeCompaniontoPhilosophyofSocialScience[C].Taylor&Francis,2016.
[4]董春雨,薛永紅.機器認識論何以可能?[J].自然辯證法研究,2019(8).




