时间:2024-04-10 11:32:41
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇人工智能技术的意义,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】大数据;人工智能;计算机网络技术
如今计算机领域掀起了人工智能的浪潮,许多行业和技术正向着智能化方向转型,人工智能技术也因此得到了迅猛的发展。同时大数据时代的到来也给计算机网络技术提出了更高的挑战,数据信息的爆炸式猛增,以及网络环境的日益复杂,都加快了计算机网络技术的升级转型。基于此深入研究人工智能技术在计算机网络中的应用对提高网络环境的安全性以及推动计算机网络技术的进步具有重要意义。
一、大数据时代和人工智能
1、大数据时代。所谓大数据是数据的种类和数量众多的数据集,在大数据中,数据种类繁多,数量庞大,比较传统的数据库数据的真实性更高,数据的处理速度更快。在大数据时代,互联网依靠数据信息的支撑,对于如何从众多的信息中快速获取有价值的数据提出了更高的要求。大数据给我们带来了新的机遇和挑战,深入研究大数据技术,合理地在各个领域运用,将会提高数据的应用价值,给我们的生活提供更大的便利。
2、人工智能的特点及优势。相比于传统模式,人工智能技术在信息处理上速度更快,准确率更高。在大数据时代这种优势会更加明显;人工智能具有成本消耗低的特点,人工智能技术基于专家系统创建知识库和推理机,有效降低资源消耗的同时,还提升了效率;具有超强的自我学习能力,从基础的机器学习到尖端的深度学习,从简单的模式到复杂的人工神经网络,人工智能都有着优异的表现,而且其发展速度是迅猛的,在某些领域甚至已经超越了人类。
二、人工智能在计算机网络技术中的应用分析
1、安全管理中的数据挖掘技术。数据挖掘技术是一种深层次的数据分析方法,它按照给定的任务,对大量的数据进行挖掘和分析,揭示隐藏的规律,通过对网络连接等技术的准确描述,完成同主机的对话,进而找到更加有效的方法。目前基于数据挖掘的技术越来越成熟,在数据化运营中的应用也越来越广泛。数据挖掘技术极大的促进了人工智能的发展,使其在各个领域得以实现。人工智能技术结合数据挖掘技术可有效排除计算机中的安全漏洞,提高系统安全性。
2、保障网络安全。如今计算机网络环境日益复杂化,计算机网络安全化管理的重要性是不言而喻的。人工智能技术的迅速发展,对计算机网络安全的防护起着重要的作用,其中智能防火墙技术就是一个典型的例子。智能防火墙能够自主的对网络上的信息进行筛选,有选择的为用户提供信息,能够拦截有害信息,防止病毒和垃圾信息进入计算机系统。在对垃圾信息进行处理时,人工智能的入侵检测技术可以提前对这些信息进行预览,使问题尽快的被发现处理。在计算机连接互联网时,人工智能技术会对数据进行分析处理,判断计算机网络的安全状态,并反馈给用户。这些检测机制对于提高计算机网络的可靠性和安全性起着重要的作用。
3、人工智能管理。所说的人工智能系统是由软件实现的,它以知识库为基础,通过对知识库中数据的分析处理完成相应的任务,同时还能保证及时性。人工智能管理系统在能够提高工作效率的同时还可以针对不同用户提供个性化服务,在一段工作结束后,管理系统会对信息进行分析处理,有针对性的为用户提供服务。在信息查找方面,人工智能管理技术提供了自定义设置功能,使查找数据和信息更加人性化。在日常实际的使用中,人工智能管理系统这些智能化和人性化的特点,对用户工作效率的提高和时间的节省有着非常重要的意义。
4、网络管理和系统评价。在网络管理方面,由于网络环境时时刻刻都处在动态变化之中,网络环境的复杂性大大增加了网络管理工作的难度。而人工智能技术能有效解决这一问题,基于人工智能技术的网络管理将更加智能化,通过网络内部的专家知识库和问题求解技术,能够建立起一个有着综合性能的管理系统。这种智能化的管理技术不仅可以将网络管理人员从繁重的工作中解放出来同时还能有效提高计算机网络管理的质量和效率。人工智能技术中另外一个重要组成部分就是专家系统。所谓专家系统其实是知识库和推理机的综合,利用专家系统技术能够模拟由领域专家才能解决的复杂问题,提供仿真该领域专家的帮助和指导,让用户花更少的时间和费用以更便捷的方式解决专业性问题。将专家系统合理的运用于网络技术中,能有效提高网络管理效率。
关键词:机械电子工程 人工智能技术 应用分析
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)06-0254-01
机械电子工程随着科学技术的进步与人工智能技术的结合越来越显著,只有两者相互结合才能实现两者的共同进步。在人工智能化模式下将传统的机械生产模式转变为智能化信息生产模式,不仅能够减少生产成本,提高经济效益,而且对于推动我国机械电子工程的长足发展具有重要的作用。我们可以根据机械电子工程和人工智能技术的相关特点,正确处理两者之间的关系,保障人工智能技术在机械电子工程中作用的有效发挥。
1 机械电子工程的特点及其发展
1.1 机械电子工程的特点
其一,机械电子产品结构较为简单。机械电子产品构造大多较为简单,这样就可以最大程度的减少产品的占地面积,改变过去机械电子产品笨拙复杂的特征,极大地提高了产品的工作性能。其二,机械电子工程设计更为合理。通过各项技术的融合,设计者更为全面的设计出最合理的设计方案,促进机械电子工程的不断进步,这是由机械电子工程的学科综合性所决定的。例如,将机械电子技术和管理技术结合,既能实现机械电子工程管理体制的革新,又能保障管理过程中机械电子技术的不断进步,从而实现两者的共同发展。
1.2 机械电子工程的发展
所谓机械电子工程是指由机械工程、电子工程和信息工程所共同组成的并糅合管理技术和智能技术的多学科机械活动。纵观机械电子工程的发展过程,我们可以将其分为三个发展阶段。首先是萌芽阶段。这一时期机械电子工程主要是依靠人力为主的手工作业,严格限制了成产力的长足发展。其次是发展阶段。经过工业技术革命等改革,生产设备得以更新,出现了大规模的流水作业,大大提高了社会生产力,但是由于生产工序较为落后,缺乏灵活性,因此仍需要更深度的变革。最后就是转型时期。随着高科技技术的革新发展,现代社会处于急速转型时期,以讲求效率为根本,导致机械电子工程不断进行革新,形成柔性制作系统,大大提高工作效率,实现更大的经济利益。
2 人工智能技术的优势分析
2.1 人工智能技术的概念
所谓人工智能是融合计算机技术、信息技术、控制技术及心理学等多项技术的部门学科,其主要是通过研究电子计算机技术,拓展或模拟人智能的一项专业性技术,它是新世纪以来最重要的三门学科之一,在人们的发展过程中具有重要的作用。
2.2 人工智能技术的优点
首先人工智能技术能够增加人们之间的交流。运用高科技为人们之间的交流提供便利,让人们足不出户就了解天下事,与各种群体进行沟通,既有利于人类社会的进步又能促进人工智能技术的不断革新。其次,人工智能技术能够促进经济的增长。通过高科技带动人们的消费,有效的扩大国内市场需求,实现我国经济平稳健康的发展,最后,人工智能技术可以更快的实现企业的经济目标。新型科技在促进人类社会发展上的优点能够吸引许多厂商投资,间接地扩大了人工智能产品的市场,实现企业的经济利益。例如在手机行业某品牌公司采用智能化技术,制造出一批智能机,市场反应非常好,吸引许多厂商前来投资,这样大大提高了公司的品牌效力,实现企业经济效益的扩大。
2.3 人工智能技术的发展史
首先是人工智能的萌芽阶段,从十七世纪到十九世纪在这一发展过程中尽管人工智能技术发展缓慢,但是它为以后的发展打下了坚实的基础,为技术的革新做好准备工作。其次是发展阶段。二十世纪中期,美国人在举行的“侃谈会”上首次提出“人工智能”的概念,规定了人工智能的合理范围,使技术的发展更加规范化。其中LISP技术凭借其巨大的优势,在证明翻译等方面发挥着重要的作用。再次是二次发展阶段。经过上世纪六七十年代人工智能技术发展困难阶段,人工智能在1977年迎来发展良机,在第五届国际人工智能联合会议上,打破了传统模式的桎梏,将知识运用于人工智能领域,促进技术的转型。最后是人工智能的稳定时期。经过科学技术革命,互联网技术普遍适用于人工智能工程,给人工智能带来了革命性变革,保障了人工智能在人们生活中作用的发挥。
3 人工智能技术在机械电子工程中的应用
机械电子工程由于发展具有不稳定性,尽管通过采用建设规则库或者推导数学方程的方法有效的提高数学解析的精密性,但是由于方法较为落后,导致在数据输出和输入方面仍然存在较大的困难,迫切需要采用先进智能化的技术实现工程的变革。通过建立模糊推理系统和神经网络系统,提高精确度,保障机械电子工程的顺利开展。模糊推理系统通过采用规则的方式保存信息,具有明确的机械意义,神经网络系统储存信息采用分布式的方法,确保每个神经部件之间联系紧密,有效的提高计算量。通过综合采用这两种方式,保障人工智能技术作用的有效发挥,实现机械电子工程和人工智能技术两者的共同进步。
4 结语
伴随着科学技术的不断进步,各学科之间的交流也显得日益频繁,只有学科之间的不断融合才能促进科技的进一步发展。现实社会中人工智能技术和机械电子工程根据其自身的特点,通过相互融合有效避免两者的缺陷,带动了二者的共同进步发展。通过人工智能技术在机械电子工程中的应用,实现了机械电子工程的转型升级,从而实现社会生产力的不断进步。
参考文献
【关键词】 机械电子 人工智能技术 结合性研究
科学技术在国民经济和生活中占有着非常重要的地位,而对科学技术的学术性和探讨研究也逐渐的成为了国家的目前首要任务之一,拥有一个解决智能自动调节控制问题的机械电子系统非常的具有重要现实意义,国家对其的建设和研究采取了很大的努力,期望能够建设一个完善的智能自动调节控制机械电子系统。建设完善的机械电子智能控制系统,能够有效地通过控制人员的指挥处理危险故障,并且能够在特殊区域智能工程的操作,为生产业的发展提供了有力的支持,令国家以及机械电子生产企业的服务效率和生产质量进一步的优化。
1 机械电子工程与人工智能的关系
机械电子系统的内部构造及功能存在着一定的不稳定因素,这就使得机械电子系统在输出与输入关系的处理上有着相当的难度。虽然传统的机械电子工程技术在解析数学方面也同样具有着精密性,但是,这些老旧的方法仅仅只能适用于一些相对来说比较简单的系统[1]。然而,现代的生产应用所需求的系统是比较复杂和繁琐的,往往会要求一个系统能够同时处理多种不同的信息类型。人工智能系统在对信息进行处理时,还存在一定的复杂性和不确定因素,所以现在人工智能处理方式逐渐以知识为基础,正成为成为现代解析数学方式的替代手段。
人工智能构建系统所应用的办法中,主要包含的是模糊推理系统和神经网络系统。神经网络系统不仅能够达到对人脑结构的模拟人技术构成,还能够能够对数字信号作出分析并且给出参考数值。与神经网络系统不同的是,模糊推理系统则是通过对人脑的功能进行,进而达到对语言信号有效分析的目的。在输出输入的准确度上,神经网络系统的准确度相对来说比较高,并且且呈光滑曲面,而模糊推理系统的准确度就比较低,而且还呈阶梯状。模糊神经网络系统能够对两者功能的在一定程度上进行最大融合,这对信息的合理表现是非常有实际意义的,为其提供了一个比较合适的完全表达空间,令信息的有效表达得到了保证。而逻辑推理规则能够达到节点函数的增强效果,这样一来,就为神经网络系统提供了函数连结可能性,实现了两者最大化的发挥了两者的功能[2]。
2 人工智能技术在机械电子工程中的应用
通过上文的介绍,可以看出由于机械电子工程发展具有不稳定性,尽管通过推导数学方程或者采用建设规则库的方法有效的提高数学解析的精密性,但是由于方法较为老旧和传统,致使在数据输入和输出方面存在较大的困难程度,急切需要采用先进智能化的技术来实现机械电子工程的改革。模糊推理系统通过采用合理规范的方式对信息进行保存,具有非常明确的机械含义,神经网络系统采用分布式的方法对信息进行保存,确保神经部件与神经部件之间的紧密练习,有效的提高计算量以及计算速率。通过对这两种方式的综合采用,能够保障人工智能技术作用的有效发挥,实现人工智能技术和机械电子工程两者的共同进步。
总而言之,随着科学技术的飞速发展,每个学科间的融合和交叉点就会越来越多,这为人工智能技术和机械电子工程的发展带来了更为广阔的发展前景,所以要对二者的关系进行合理的处理,进而实现这一领域的不断进步[3]。
3 基于人工智能技术下的机械电子产品实例
本文列举了人工智能技术下的智能移动机器人的实例,对人工智能技术下的机械电子工程进行阐述:
智能控制指的就是是能够对信息进行处理、反馈以及执行控制决策的能力,是控制理论研究的另一个新的高峰,主要是取代那些传统的而且已经无法满足现实需要的控制系统,智能控制系统研究的对象具有高度非线性、复杂的任务以及不确定的数学模型等主要特点。在新时代因素的影响下,越来越多种形式的智能控制系统不断的被应用到各行各业之中,更是在目前对机器人的智能化控制研究中起了很大的作用,主要通过神经控制以及网络控制来实现机器人的自由移动等活动。
智能移动机器人的设计水平随着信息化时代的发展而不断优化,智能移动机器人的应用已经不单单局限于与单一的对象,而是需要做到多种不同方面的功能拓广,我国的智能移动机器人的研究一定要要保证跟上时代的脚步,不然就只有面对被其他国家追赶上的后果。只有使现有的智能移动机器人技术与功能满足新兴业务的发展需求,才能保障我国国民经济持续稳定的发展,并且使得我国在未来的国与国之间的竞争中具备相当的科技以及经济上的优势。
4 结语
在市场竞争白热化和经济全球化的日渐严峻国际形势下,创新能力逐渐成为了一个国家的的根本核心竞争力,而对于我国目前的情况来说,影响我国技术创新能力强弱的主要因素是我国在各项创新资源上的配置、利用和开发的水平较低。因此,建立一个更加完善的技术创新平台就显得非常具有实际意义。使其能将各种创新型资源进行整合,并且为各类创新主体提供更多更加优质的创新服务,而对人工智能技术下的机械电子技术的设计研究则正好满足了当下的这种需求。
参考文献:
[1]王孙安.机械电子工程系统设计[J].西安交通大学机械工程学院,2011(10):15-19.
[关键词]计算机;网络安全;技术;人工智能;信息时代
中图分类号:TP18;TP393.09 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)22-0388-01
新世纪以来,信息技术的高速发展给不少领域带来了动力,尤其是人工智能技术。这项技术在目前的社会领域具有非常广泛的应用前景和发展潜力。具体来看,这项技术已经不断融入到了人们的生活、工作以及娱乐当中,小到生活中的智能扫地机器人和电视,大到工作中的机器专家诊断系统。这些切实融入智能技术的机械对人们的生活有了颠覆性的改变,也提升工作的效率。目前,人工智能技术的研究与实践已经在诸多的全新技术领域得以展开。
一、人工智能技术在计算机网络技术中的应用优势
人工智能事实上是一项综合性的学科,其融入了统计学、语言学、计算机科学以及社会学等学科,具有较强综合性和逻辑性。从目前的应用来看,其通过对机器人赋予相应的智能特点,使之具备能力去完成一定危险性与复杂性较高的工作,从而保障人类的生命安全。从某种程度上来看,其也对工作效率有不少的提升。因此,人工智能在某种程度也被称作是机器智能,现阶段该项技术已经可以通过将设备和系统等来保障人类各项智能活动都可以被模仿,并在系统指令下完成相应的任务。而其作为一项多部门学科融合而成的应用技术,在某种程度上人工智能的发展与计算机技术的融合十分紧密,也将其作为自身发展的决定性因素。目前的计算机技术发展也很大程度建立在人工智能技术之上,使得过去简单的数据计算升级为信息处理机制,其中很大程度是由于人工智能技术的支持。而人工智能也因此具备五个方面的优势:第一是人工智能技术具备处理不确定性与不可知性问题的能力,第二是人工智能技术具备协作能力,第三是人工智能技术具备学习、解释与推理是能力,第四是人工智能技术还具备处理非线性能力,第五是人工智能技术还具有计算资源耗费小的优点。
二、人工智能在计算机网络技术中的运用研究
(一)人工智能技术在在网络管理与系统评价中的运用
计算机网络管理在智能化的发展中,需要将人工智能技术和电信技术作为根基。人工智能的应用,将问题求解技术和专家知识库进行了有机融合,并以此构建综合管理系统,全面保障网络综合管理工作的开展。从目前网络所表现的瞬变性和动态性来看,网络管理和系统评定工作在这方面具有重大的压力,智能技术的融入也确实有效缓解了这一问题。值得一提的是,专家系统的出现很好融合领域的专家技术和诊断经验,提高了对问题的处理质效水平,是一项相当具有现实意义的产物。
(二)人工智能在计算机网络安全管理中的应用
网络安全漏洞在目前屡屡发生,不仅用户财产安全受到影响,同时个人隐秘资料安全也面临极大的流失风险,成为目前人们所关注的重要问题。然而,通过初步的人工智能技术融入尝试后,可以发现该技术在网络安全管理的应用更加有利于帮助个人用户保护自身的信息安全和财产安全。对于人工智能技术的应用,其在网络管理中发挥的主要是以下表现:智能防火墙的构建、智能筛选垃圾邮件以及入侵检测三个方面。
第一是防火墙的构建。智能防火墙的构建后,使之可以通过概率运算、数理统计、记忆识别以及智能化决策来对信息数据进行识别。这样一来,便能够尽量简化在进行匹配检查时所进行的海量计算,同时也能够有效的提高识别网络行为特征值的能力。最终实现了对于直接访问的高效控制,对网络危害进行有效的降低,防止计算机网络用户受到危害信息的威胁。而智能防火墙的作用则表现在对于黑客攻击的防护性上,同时也有效的阻断了恶意病毒的传播,对于局域网内的监控和管理具有较大的提升,有效防止了恶意病毒和木马的威胁。入侵检测作为智能防火墙的重要组成,被誉为防火墙的二道防护,同样也发挥了维护网络安全的作用。其通过对网络信息和数据的分类、过滤以及检测等方面的操作,并将最终的结果来提供给用户。第二是入侵检验机制。入侵检测并不会影响网络的性能,同时也使得用户计算机免于内部攻击、外部攻击以及操作失误等问题。第三是垃圾邮件甄别机制。智能型反垃圾邮件系统则从用户邮箱这一信息入口进行了防护,通过监测和检查来防止垃圾邮件来影响用户安全。同时,将垃圾邮件进行分类并在集中整合之后,提醒用户尽快处理。
(三)人工智能Agent技术的应用
人工智能Agent技术作为一种性质的实体,能够通过各Agent间的通讯部分、解释推理器、数据库和知识域库来对信息数据进行处理,从而有效完成相关的任务。具体来看,该项技术的应用可以帮助用户自定义的进行信息自动搜索,并将信息传输到指定位置,是一项具有相当高水平智能化和人性化的服务机制。例如,该项技术在应用后,可以通过用户的日常信息行为对用户信息查找进行有效的分析和处理,并向用户传递最有可能需要的信息,帮助用户节约信息搜索所需的时间。此外,人工智能Agent技术也不断融入人们日常生活的其他部分,例如会议筹划、邮件归纳以及购物筛选等等。
(四)智能家居方面
在经济得到高速发展后,国内居民开始有能力享受不断提高的生活质量,同时也提高其对于住房家居的要求,应用了人工智能技术的职能家具系统也受到了人们的重视。例如智能化控制门窗闭合;智能空调;智能扫地机器人;智能电视;智能诊疗机器人等等,人工智能技术在计算机网络技术系统中得到更加广阔的应用空间。
结束语:
科学技术在飞速的进步,人工智能技术在应用上也得到不断的完善。在计算机网络系统中的广泛应用给该项技术足够的空间影响人们的生活,同时也促进了自身的发展。相信在未来,该技术的应用会更加广泛而深入,也会在计算机网络技术中发挥更大的作用。
参考文献:
[1]吴振宇.试析人工智能在计算机网络技术中的运用问题[J].网络安全技术与应用,2015,01:70+74.
[2]卢昌龙.人工智能及其在计算机网络技术中的运用[J].电子制作,2015,05:87-88.
[3]谭仕平.人工智能在计算机网络技术中的应用分析[J].硅谷,2013,18:11+4.
[4]孙晓霞.人工智能在计算机网络技术中的应用探究[J].网络安全技术与应用,2016,03:99+101.
【关键词】 计算机技术 网络技术 人工智能应用
前言:人工智能是计算机科学的一个部分,是随着信息化技术发展所衍生出一门独的特技术科学,其实质上是对人意识与思维信息过程的模拟。人工智能的发展是为了能够代替更多的人力操作,将信息技术转化为高效生产力,也正是基于此,人工智能技术的发展受到了社会公众的广泛关注。人工智能技术是基于信息的处理与编辑特征而实现,其与计算机网络在应用中存在着相对较高的可融合性,而两者之间的协调也将会产生更为全面与高新的技术,为此特在本文中对计算机网络技术中的人工智能应用展开了全面研究。
一、人工智能的发展与实际意义
计算机网络中的海量数据与信息普遍是用数字、符号、文字等文本形式进行展现,在此过程中需要其达到较高的表达能力、判断能力等方面的标准,而人工智能为加强计算机网络的该方面的能力提供了重要的保障。人工智能的出现,能丰富计算机网络的信息表达能力,凭借其独特的编辑、处理、操作技术以及超高的分析能力,实现了自动对信息进行翻译、管理、处理等多方面的工作[1]。人工智能发展的意义主要表现在以下两个方面:一是人工智能的发展增加了计算机网络信息表达的图表、图像、影音等形式,依托于人脑的思维与行为方式,实现了人的行为,同时由提升了人的谨慎、全面与系统等方面相关能力;二是人工智能的发展开拓了计算机网络在处理信息的空间与路径,将计算机网络所涉及到的众多工程信息进行有效结合,实现了集中控制的目标,完成智能化的操作。
二、人工智能在计算机网络技术中的实际应用
2.1计算机网络多种渠道信息的处理与集成
网络与计算机等现代高新技术参与到计算机网络之后,为计算机网络的发展带来了无限种可能,为此改变了人工智能的实现方式与实现方向。人工智能在计算机网络中的应用,由传统的定向处理,逐渐向大批量、高密度、高频率数据信息处理的工作所转变[2]。人工智能的这一转变体现在多种方面,例如,在现代网络运营安全管理中,可实现预先在人工智能管理中输入防火墙功能,如此能够实现将网络中流传的不良信息等进行自动拦截,且能够对来往传递信息进行自动识别与判断,将存在问题的信息递交到检测中心,对信息进行判断,实现了高等人工智能技术。
2.2人工智能在网络管理方面的应用
计算机网络技术中,网络管理一直是一项繁重的工作,网络的实时动态以及变化速度快等特点为网络管理工作行程了一定的难度,而为实现更为高效的网络管理,人工智能技术也显示出了一定的效用。人工智能技术在计算机网络管理中,能够利用人工智能专家知识库、问题求解技术,达到对计算机网络进行综合管理的效果。专家系统是一种相对智能的计算机程序,将某种领域中的专家知识以及经验进行累计,将其进行有效的汇总并录入到相关系统中,由此在某特定领域中汇集多为专家的知识与经验,实现系统的高效性与全面性,完成对此领域内各种计算机网络问题的解析[3]。
2.3人工智能在企业管理与教学方面的应用
现代普遍企业管理中均会应用到计算机网络技术,而在参与了人工智能的计算机网络中则更为有效的提升了企业管理的安全性与高效性。人工智能能够实现企业管理系统的自动防御系统与健康系统,是企业管理实现高度智能化。在教学方面,教师可以在教学过程中,利用人工智能技术的知识库,在知识库中定义教育知识内容,并对知识库中的知识进行推理,是学生能够更为直观的接受教学内容,提升教学效率。
结论:综合上文所述,人工智能是计算机网络技术发展的必经之路,人工智能在计算机网络技术中的应用,主要表现在计算机网络管理、计算机网络安全、办公安全、信息化教学等多个方面。人工智能在计算机网络技术中的有效应用,推动了计算机网络向高效智能化的发展,对计算机网络技术的发展提供了重要支持与保障。
参 考 文 献
[1]熊英.人工智能及其在计算机网络技术中的应用[J].技术与市场,2011,03(02):20.
关键词:人工智能计算机技术
一、人工智能的定义
“人工智能”(ArtificialIntelligence)一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”,并使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。
二、人工智能的应用领域
1.在管理系统中的应用
(1)人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率,而是用计算机实现人们非常需要做,但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中,以数据管理和处理为中心,围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库,而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说,就是将企业各部门的数据进行统一集成管理,搭建人工智能的应用平台,使之成为企业管理与决策中的关键因子。
(2)智能教学系统(ITS)是人工智能与教育结合的主要形式,也是今后教学系统的发展方向。信息技术的飞速发展以及新的教学系统开发模式的提出和不断完善,推动人们综合运用超媒体技术、网络基础和人工智能技术区开发新的教学系统,计算机智能教学系统就是其中的典型代表。计算机智能教学系统包含学生模块、教师模块,体现了教学系统开发的全部内容,拥有着不可比拟的优势和极大的吸引力。
2.在工程领域的应用
(1)医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用,具有极大的科研和应用价值,它可以帮助医生解决复杂的医学问题,作为医生诊断、治疗的辅助工具。事实上,早在1982年,美国匹兹堡大学的Miller就发表了著名的作为内科医生咨询的Internist2Ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果,由此,掀起了医学智能系统开发与应用的。目前,医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用,从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,并在不断发展完善中。
(2)地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECTOR”,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等,是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了一个钼矿沉积,价值超过1亿美元。
3.在技术研究中的应用
(1)在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类;专家运用超声无损检测仪器,以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力与脑力劳动,减少了任务因素造成的无擦,提高了检测的可靠性,实现了超声检测和评价的自动化、智能化。
(2)人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全是我们关心的重点,因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更,大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术,开发更高级AI通用和专用语言,和应用环境以及开发专用机器,而与人工智能技术则为我们提供了可能性。
三、人工智能的发展方向
1.专家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域,它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统。近年来,在“专家系统”或“知识工程”的研究中已出现了成功和有效应用人工智能技术的趋势。人类专家由于具有丰富的知识,所以才能达到优异的解决问题的能力。那么计算机程序如果能体现和应用这些知识,也应该能解决人类专家所解决的问题,而且能帮助人类专家发现推理过程中出现的差错,现在这一点已被证实。
2.智能信息检索技术的飞速发展。人工智能在网络信息检索中的应用,主要表现在:(1)如何利用计算机软硬件系统模仿、延伸与扩展人类智能的理论、方法和技术。(2)由于网络知识信息既包括规律性的知识,如一般原理概念,也包括大量的经验知识这些知识不可避免地带有模糊性、随机性、不可靠性等不确定性因素对其进行推理,需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一种通用智能体系结构,其始终处在人工智能研究的前沿,已显示出强大的问题求解能力,它认为机器人的开发是人工智能应用的重要领域。在它的研究中突出4个概念:(1)所处的境遇机器人不涉及抽象的描述,而是处在直接影响系统的行为的境地。(2)具体化机器人有躯干,有直接来自周围世界的经验,他们的感官起作用后会有反馈。(3)智能的来源不仅仅是限于计算装置,也是由于与周围进行交互的动态决定。(4)浮现从系统与周围世界的交互以及有时候系统的部件间的交互浮现出智能。目前,国内外不少学者都对机器人足球系统颇感兴趣,足球机器人涉及机器人学、人工智能以及人工生命、智能控制等多个领域。足球机器人系统本身既是一个典型的多智能体系统,是一个多机器人协作自治系统,同时又为它们的理论研究和模型测试提供一个标准的实验平台。
参考文献:
[1]元慧.议当代人工智能的应用领域和发展状况[J].福建电脑,2008.
[2]刘玉然.谈谈人工智能在企业管理中的应用[J].价值工程,2003.
[3]焦加麟,徐良贤,戴克昌.人工智能在智能教学系统中的应用[J].计算机仿真,2003,(8).
[4]周明正.人工智能在医学专家系统中的应用[J].科技信息,2007.
[5]张海燕,刘镇清.人工智能及其在超声无损检测中的应用[J].无损检测,2001,(8).
[6]马秀荣,王化宇.简述人工智能技术在网络安全管理中的应用[J].呼伦贝尔学院学报,2005,(4).
【关键词】人工智能;电气工程自动化;控制技术
0 引言
随着经济的快速发展,人们生活水平得到了较好的改善。经济的繁荣使得我国工业水平正在不断提高。在社会主义市场经济环境下,竞争机制不断完善和发展,各企业要想在竞争激烈的市场环境中稳定发展,提高企业自身的工作效益非常重要,而人工智能在提高企业经济效益上有着重要作用。随着科学技术的不断发展,人工智能技术不断成熟并广泛的应用在电气工程自动化中,有效的提高了电气工程自动化的效率,为企业的发展带来了良好的经济效益。
1 人工智能概述
人工智能也可以称作为机器智能,是人类对自然改造做制造出来的系统所表现出来的职能,人工智能是以计算机技术为依靠的。从某种意义上将,人工智能就是沿用人工的方法和技术,以人类的智慧为模型,实现机器智能化的发展。人工智能的产生是随着科学技术的发展而发展的,是人类与计算机技术发展的产物结晶。科学技术是第一生产力,随着科学技术的不断发展,人工智能的发展已经超越了计算机这一门学科。心理学、计算机学科、哲学、物理学等众多学科都与人工智能有着密切的关系。
2 电气工程中实现人工智能控制的意义
在我国,是一个能源消耗大国,工业的发展,使得在人力上、物力上、财力上的投入不断增加,近年来,我国电气工程事业得到了飞速发展,为了满足人们日益增长的物质文化需求,适应经济快速发展的步伐,在竞争激烈的市场环境中,电气工程面临着巨大的挑战。随着科学技术的不断发展,人工智能逐渐进入到人们的视野,并且所担任的角色也来越重要。人工智能在电气工程中所扮演的角色尤为重要。当前我国电气工程很容易出现设备故障,经济效益低下,为了改变这些状况,在市场环境中长远生存下去,利用人工智能技术已经迫在眉睫了。在电气工程中,利用人工智能,可以实现智能化作业,在电气设备上实现智能化自我检修,防止出现设备故障,从而提高设备的工作效率,给电气工程事业带来经济效益[1]。
3 人工智能在电气工程自动化控制技术中的应用
在我国电气工程中,运用人工智能作业,可以有效的提高智能化作业水平,在作业过程中,可以自行的对机械设备进行检查,从而加大对电气工程自动化作业的控制,提高电气工程自动化作业水平。下面就以火力发电工程为例,来分析人工智能在工程中自动化的控制技术。
3.1火力发电的原理
火力发电系统中主要由燃烧供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、发电系统等主要部件构成。火力发电是指利用石油、煤和天然气等燃料燃烧时所产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水汽,然后再由水蒸气推动发电器来发电。热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程[2]。
3.2产品设计人工智能化控制
在火力发电场中,电气设备的设计是一个非常艰难的过程,设备性能的好坏直接影响到了发电系统的整体效果,要想保障火力发电系统的正常使用,产品设计的科学性很重要。人工智能利用计算机科学技术,经过模型设计,计算出电力系统做需要产品的规格,从而提高了工作效率,缩短了设计的周期,在发电系统中便利统一指导和管理[3]。
3.3经济运行人工智能化控制
随着计算机技术的发展,在火力发电厂中,运用计算机技术实现火力发电各系统之间的监控,而人工智能集合了计算机技术与人类的智慧于一体,在火力发电厂中,利用人工智能可以计算出火力发电厂各个系统运行的功率,单位的流量。火力发电厂场中,各个分系统之间是相互联系的,利用人工智能,能够计算出会理系统所需要的燃料,蒸汽系统中的水温变化情况,已经发电成效,对火力发电系统中各个子系统都能够有效的控制起来,从而保障火力发电厂经济运行[4]。
3.4机械设备人工智能化控制
火力发电厂所需要的设备较多,所要投入的人力也较大,一般都是一个子系统由两到三个人监控,发电系统能够正常运行。通过计算机监控技术,只要一个中央控制系统就能对发电系统的各个子系统中进行人工智能操作,不仅能够节省大量的人力,还能针对设备故障进行自动化检修,保障设备运行的效率,实现人工智能化控制[5]。
4 结语
随着我国科学技术的不断发展,人工智能已经逐渐成熟起来,并且广泛应用在当前企业的经营活动中。伴随着电气工程规模不断的扩大,电气自动化技术在电气工程中的作用也越来越大。在社会主义市场经济当中,随着市场竞争越来越激烈,我国电气工程要想在市场中取得发展,不断满足现代化经济快速发展的需要,就必须提高电气工程自动化的办公效率,利用人工智能技术,对企业办公实行自动化控制,从而有效的改善电气工程运行环境,提高经济效益,促进经济发展。
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1计算机网络技术中实践人工智能技术的必要性
1.1人工智能的含义。现代计算机科学中,人工智能是一大重要分支。人工智能即令计算机模拟人类的思维、行为,从而处理、解决人类难以处理、解决的复杂问题。人工智能处理问题时,除了人类输入的程序、数据部分,就极少受到人类自身主观因素的影响了。人工智能技术整合了计算机科学的自然规律与人类智慧,其功能、性能远超一般计算机组成部分。目前,人工智能技术已经产生了强大的数据分析、推理能力,而且可以从网络中自主学习。自人工智能在围棋对弈中先后战胜李世石、柯洁等人类中的顶尖围棋高手之后,谁也不能否认当今人工智能先进的比赛水平、对战经验、强大算力了[1]。1.2人工智能的优势特点。工作方式方面,对于危险性较大的工作,机械设备可以被人工智能指挥着去做,从而彻底取代人工操作,以免威胁到人类的生命安全,并且工作效率、质量还会更高。这种工作方式与人工操作方式截然不同。而且,对于数据量极大的工作,比如检测、控制网络资源,人工智能也比工作人员处理得更好。网络系统一直在高速运转,每时每刻都会产生新的变化,并且有着从宏观到细节的多个层面。这样的工作只有依赖人工智能才能及时完成[2]。与一般的机器程序相比,一方面,人工智能可以处理条件、模型不完全确定的困难问题;另一方面,人工智能可以机器学习,也就是自主学习一些比较低级、杂乱的信息,从中找出较高层次的逻辑和规律。1.3计算机网络技术的现存问题。第一,计算机网络技术中有许多安全隐患。这是因为,许多不法分子希望在网络空间中违法犯罪,并且逃脱惩处。虽然计算机网络中已经有了许多防范、打击违法犯罪的工作人员和工作程序(防火墙),但是,为了更严格地打击利用计算机网络技术进行的违法犯罪,我们还需要人工智能防火墙来灵敏地监控计算机网络,并且迅速地对网络中的异常行为作出反应,比如检测入侵、攻击、垃圾邮件,精准地揪出计算机网络中的违法犯罪分子。第二,计算机网络的数据资源太过庞杂,很难监视。虽然计算机网络技术可以根据逻辑分析、计算、处理数据,但是无法筛选出真实、有效、有用的信息,所以难以精确地监视和控制网络。因此,计算机网络技术中需要人工智能,来保障计算机网络的信息安全。
2计算机网络技术中实践人工智能技术
2.1检测计算机网络中的入侵。计算机网络的安全管理中,检测入侵的技术是非常重要的技术,也是防火墙技术中的核心技术。这是因为,只有检测出入侵计算机网络的现象,才可以保障计算机网络的安全性、可靠性,从而保证计算机网络中的资源依然安全、完整、保密、可用。目前,用人工智能来检测计算机网络中的入侵行为,就是分析计算机网络中的数据,按照一定的标准来过滤其中可疑的部分,并将这一部分编写为检测报告,反馈给计算机网络的管理者和用户,从而保证计算机网络的数据安全。在计算机网络中,人工智能技术可以实时监测计算机网络的运行状态,调整一些设置来提高计算机网络的性能,充分保护计算机网络的安全,防范着计算机网络遭受外部攻击,并且避免人为的失误操作给一些人带来损失。这方面的具体技术有人工神经网络、专家系统、模糊识别、数据融合等技术,它们都取得了很不错的防范效果。下面详细讲解一下人工智能技术中的数据融合技术。数据融合技术的作用有二,一方面是收获海量的数据,另一方面是达成数据信息的有效协同。数据融合技术需要多个传感器,这样数据融合技术就可以将这多个传感器汇集成一个传感系统,从而拓宽检测入侵行为的范围,更全面、更有效地检测入侵计算机网络的行为。是否开展检测的决定,人工智能可以根据模糊聚类算法来做出。这种算法的步骤包括:抗体群落初始化、开展克隆、免疫基因、克隆选择、克隆死亡,等等。2.2人工智能防火墙技术。为了计算机网络的安全,许多计算机、网络中都安装了一种防火墙。计算机网络运行时,防火墙的功能就是拦截计算机网络中的有害病毒、骚扰信息,以免这些病毒或信息进入计算机网络并构成破坏,或者打扰到计算机网络用户的正常使用。因此,防火墙能够减少很多计算机网络中的安全风险。而人工智能的防火墙技术,在计算机网络的拦截防范中更加自动、高效,解决其他软件中普遍存在的一种问题(拒绝服务),遏制病毒的入侵、传播。因此,在保护计算机网络信息安全、系统安全方面,人工智能防火墙技术具有重要意义。对于我们身处的信息技术时代而言,只有采用了人工智能防火墙技术,我们的日常生活、工作、学习才能顺利、健康、有序地开展。2.3人工智能反垃圾邮件信息技术。我们日常使用的邮箱中常常会收到垃圾邮件信息,运用人工智能反垃圾邮件技术,它含有识别垃圾邮件的程序,还可以自动学习哪些邮件被用户认为是垃圾邮件,从而自动阻挡计算机网络中的垃圾邮件,大大地帮助到我们的日常生活。人工智能反垃圾邮件技术将垃圾邮件自动地被分类到垃圾邮件中,不能再发出新邮件提醒。2.4管理和评价计算机网络系统。人工智能技术能够智能化地管理计算机网络,并且利用内部的专家知识库、求解技术建立一个综合管理系统。计算机网络的管理工作之所以需要人工智能技术,是因为计算机网络具有瞬间变动的动态特征,而计算机网络技术人员很难凭人工操作跟上。因此,计算机网络的技术人员需要采取人工智能技术,比如深度报文检测(DPI)、探针等技术,加快推动计算机网络的智能化管理,从而提升计算机网络的管理质量。其中,专家系统是管理计算机网络系统时会用到的一种重要的人工智能技术,它也就是将一个领域专业内的专家、学者的知识、经验、理解录入到人工智能系统之中,从而将这些专家的智慧运用到计算机网络的分析、处理等管理工作当中。合理地运用专家系统这种人工智能技术,便可以加快计算机网络管理的智能化,以及计算机网络管理本身。另一类人工智能管理计算机网络系统的技术叫做“人工智能问题求解”,这类技术又包括结合谓词逻辑开展的推理技术、结合状态图开展的搜索技术、结合结构知识开展的求解技术,等等。不过,处理问题、处理状态这一类任务属于空间搜索任务,所以大多应用的是结合状态图开展的搜索技术。为了解决一项计算机网络系统管理问题,常常要用到多种搜索技术,所以搜索技术必须有序开展,而这就又用到了人工智能技术。总之,人工智能技术能够消耗更少的网络资源,高水平地管理计算机网络系统。2.5人工智能管理软件。人工智能管理,是一种实体化软件,也可以叫做“人工智能Agent”技术。人工智能管理的依据是人工智能管理软件中的知识库,它可以用来分析、处理信息数据,从而迅速地完成相关的任务。详细地说,首先要由计算机网络的用户做一些自定义工作,然后人工智能管理就会搜索数据、信息,最后将搜索得到的数据、信息展示到一个特定的、方便用户的位置,从而让用户感到计算机网络技术服务的人性化、智能化。[3]在我们的日常生活、工作、学习中,人工智能管理软件也有非常广泛的应用,比如安排我们的会议时间、安排我们的行程、代替我们收发邮件、在合适的时候查询并提供天气、推荐我们可能喜欢的商品或服务,等等。
总之,人工智能管理软件能够为计算机网络用户提供更高质量、更高效率的计算机网络服务。2.6人工智能识别面部与指纹目前,面部识别、指纹识别等生物识别技术在我们的生活中已经运用地比较广泛了。指纹或面部可以用来解锁用户自己的手机、在商店或银行代替密码来支付或转账、在网络营业厅采集身份信息、在火车站及飞机场自动验票,等等,效果都比较良好。这些应用的背后,都离不开人工智能技术。人工智能技术不仅能识别特定的人脸、指纹,还可以识别一张人脸的表情,以及其他各种东西。
关键词:人工智能自动化
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。随着电气的设计的发展,传统的方法有时很难适应。在此背景下,人工智能技术被引入电气设备的优化设计过程中,并取得了一些成功经验。本文在总结人工智能在电气设备领域取得成果的基础上,对具体应用提出一些看法与策略。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展,也有利于提高电气设备运行的智能化水平,对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性,加快生产效率都有重大意义。
1人工智能控制器的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解,也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势,这些优势如下:
(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。
(2)通过适当调整(根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如:模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍,下降时间快3.5倍,过冲更小。
(3)它们比古典控制器的调节容易。
(4)在没有必须专家知识时,通过响应数据也能设计它们。
(5)运用语言和响应信息可能设计它们。
(6)它们有相当好的一致性(当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计),与驱动器的特性无关。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果十分好,但对其他控制对象效果就不会一致性地好,因此对具体对象必须具体设计。
(7)它们对新数据或新信息具有很好的适应性。
(8)它们能解决常规方法不能解决的问题。
(9)它们具有很好的抗噪声干扰能力。
(10)它们的实现十分便宜,特别是使用最小配置时。
(11)它们很容易扩展和修改。
总而言之,当采用自适应模糊神经控制器,规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置,自学习迅速,收敛快速。
2 人工智能的应用现状
随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计、故障预测及诊断、控制与保护等领域。
2.1 优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作,它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的,因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进,使传统的CAD技术如虎添翼,产品设计的效率及质量得到全面提高。
用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
2.2 故障诊断
电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性,用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。
变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析,从而判断变压器的故障程度。
人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。
2.3 智能控制
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开,但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法,因而它的应用实例最多。
关键词:发展趋势;研究应用;人工智能
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.119
0 简介
人工智能((Artificial Intelligence)),它是一门新的技术科学,主要用于模拟、延伸以及扩展人类的智能的方法、理论、技术以及应用系统。人工智能主要就是对人类的思维、意识的信息过程的合理化的模拟。人工智能它并不是人的智能,但是,它却能像人那样的思考,而且也可能会超过人类的智能。总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些复杂工作。
1 人工智能的运用现状
目前,在很多方面人工智能有着运用,其中一个主要表现就是全球人工智能公司数量在急剧的增加,专家系统在目前来看是在人工智能各领域中最为活跃,且最为有成效的一个领域。它是一类基于知识的系统,并可以解决那些一般仅有专家才能够解决的复杂问题。我们这样定义专家系统:专家系统是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统,它是基于程序系统依靠人工智能技术,来模拟人类专家求解复杂问题的过程,大多情况下,专家系统的水平甚至可以超过人类专家。专家系统的基本结构图如下图所示:
2 人工智能的影响
人工智能对经济的影响:人工智能的的确确会影响到社会、生活、文化的方方面面,特别是对于实体经济将来会有巨大的影响。以后,每个行业几乎都会产生颠覆性的变化。在人工智能的研究上,中国并不落后,将来的中国一定可以从中获得非常大的收益。一成功的专家系统可以为它的用户带来很明显的经济效益。用比较经济的办法执行任务而不需要具有经验的专家,从而极大地减少开支。专家系统深入各行各业,带来巨大的宏观效益,促进了IT网络工业的发展。
人工智能对文化的影响:在人工智能原理的基础上,人们通常情况下会应用人工智能的概念来描述他们的日常状态和求解问题的过程。人工智能可以扩大人们知识交流的概念集合,描述我们所见所闻的方法以及描述我们信念的新方法;人工智能技术为人类的文化生活提供了巨大的便利。如图像处理技术必将会对图形艺术和社会教育部门等产生深远影响。比如现有的智力游戏机将会发展成具有更高智能的一种文化娱乐手段。随着技术的进步,这种影响会越来越明显地表现出来。当然,还有一些影响可能是我们目前难以预测的。但可以肯定,人工智能将对人类的物质文明以及精神文明产生更大的影响。
人工智能对社会的的影响:一方面,AI为人类文化生活提供了一种新的模式。现有的游戏将逐步发展为更高智能的交互式文化娱乐手段,今天,游戏中的人工智能应用已经深入到各大游戏制造商的开发中。另一方面,人工智能能够代替人类进行各种脑力劳动,所以,从某种意义上来讲,这将会使一部分人失去发展的机遇,甚至可能失业。由于人工智能在科技以及工程中的应用,一部分人可能会失去介入信息处理活动的机会,甚至不得已而改变自己的工作方式;人工智能还可能会威胁到人类的精神。一般人们觉得人类与机器的区别就是人类具有感知精神,但如果有一天,这些相信只有人才具有感知精神的人也开始相信机器能够思维和创作,那他们就会感到失望,甚至于感到威胁。他们会担心:有朝一日,智能机器的人工智能可能会超过人类的自然智能,从而使人类沦为智能机器的奴隶。
3 人工智能的发展趋势
有机构预测,2017年人工智能投资将同比增长300%以上,在技术上将会更迅猛发展,工控自动化商城的智能语音、智能图像、自然语言以及深度学习等技术越来越成熟,就像空气和水一样将会逐步地渗透到我们的日常生活。行业专家关于2017年人工智能的发展方向主要有以下几点:(1)机器学习目前正在被应用在更复杂的任务以及更多领域中,且被更多的人作为挖掘数据的方式。无监督的学习会取得更多进展,但也存在很大的挑战,故在这一方面离人类的能力还是差得很远的。计算机在理解和生成自然语言方面,预计最先会在聊天机器人和其他对话系统上落地。 (2)深度学习、其他的机器学习、人工智能技术的混用,是成熟技术的典型标志。将深度学习应用到医疗领域中(医疗图像、临床数据、基因组数据等),各种类型数据上的研究以及成果将会大大的增加。 (3)聊天机器人和自动驾驶汽车可能会取得较大的进展,预计更多人类基准将会被打破,特别是那些基于视觉以及适合卷积神经网络的挑战。而非视觉特征创建和时间感知方法将会变得更加频繁、更加富有成果。
4 结论
人工智能是人类长久以来的梦想,同时也是一门富有挑战性的学科。尽管人工智能带来很多问题,但当人类坚持把人工智能只用于造福人类,人工智能推动人类社会文明进步将毋庸置疑。就像所有的学科一样,人工智能也会经历各种挫折,但只要我们有信心、 有毅力,人工智能终将成为现实,融入到我们生活的方方面面,为我们的生活带来更大的改变。
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关键词:大数据时代;人工智能;计算机网络技术
1引言
随着互联网技术的不断发展,人工智能作为一项应用前景非常广阔的技术手段,不断深入到人们的生活中。在互联网发展的今天,人工智能的运用越来越广泛,无论是日常的生活、学习、娱乐还是工厂操作、科技研究等。智能化科技的出现,不但丰富了人们的日常生活,也给计算机的发展提供了可行性方向,亟待深一步的研究。
2人工智能的概念及意义
人工智能是计算机科学的一个分支,集研究、开发于一体,用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用的一门技术科学。人工智能的研发包含哲学、语言学、心理学等学科,能够模拟人类对外界图像、声音的反应。基于大数据时代数据多、规模大的特点,将机器智能化来帮助人们解决一些生活上的问题,从而提高人们的生活质量和生活安全水平。人工智能的系统过程可以把人类日常的行为习惯、思考习惯转换成数据的形式进行储存,以实现人类日常生活的模拟,进而实现机器的自动操作。人工智能的运用实现了我国计算机技术领域的发展,丰富了人们的生活,为社会带来了更多的便捷,同时也是计算机技术发展的必然趋势和必经过程。人工智能和计算机网络技术两者之间相互结合,互相促进,为未来发展提供了新的方向。从某种意义上讲,网络计算机的发展是以人工智能技术为核心基础,进行更深层次的研究。从简单的数据计算、人工搜索转变为机器的智能操作,直到人工智能对计算机网络安全和网络管理中的有效运用,无一不体现了人工智能的核心地位。给予人工智能强大的优势,将计算机系统局部资源进行处理分析,能够快速得到对人们有利的信息,提高信息的准确性和快捷性。此外,人工智能有非常强大的协作能力,通过对资料的有效整合,根据不同用户的不同需求来互相交换信息和资源,有效利用信息资源。
3人工智能现状
人工智能的到来,大大提高了数据处理和数据判断的准确性。大数据时代的到来,有着惊人的数据分析和处理能力,人们的隐私问题也越来越暴露,人工智能在计算机网络技术中的运用提高了计算机在信息处理过程中的复杂性和安全性。对于一些模糊、不确定的信息,人工智能能够模拟人类思维,使得信息更加准确、具体,从而提高计算机处理信息的效率。同时,能够提高信息管理体系的有效性和灵活性。但是,随着人工智能的运用越来越广泛,在运用过程中人工智能获取的信息只能根据系统设定的命令处理信息,无法辨别给定的信息准确与否。数据太多没有针对性,是人工智能处理问题的一大弊端,不但增加了时间和空间的使用,还不一定能找到想要的准确信息[1]。
4大数据时代人工智能在计算机网络技术中的运用
人工智能在网络技术中的运用主要集中在两个方面:计算机网络安全管理系统中的应用和计算机网络管理系统中的应用。在计算机网络安全管理系统中主要通过入侵检测智能防火墙技术、数据挖掘数据融合、人工免疫以及智能型反垃圾邮件四个方面,对计算机网络安全进行保护。在计算机网络管理上,主要运用专家系统数据库、人工智能问题解答、Agent技术三个方面。
4.1入侵检测和智能防火墙技术
入侵检测技术和计算机智能防火墙技术是人工智能的核心技术,也是计算机网络安全的重要组成部分。不但能够保证计算机网络系统中的资源数据安全完整,智能防火墙技术还可以对计算机网络系统中一些没有意义的有害信息进行拦截,防止其流入计算机系统中,确保计算机的安全状态。人工智能中入侵检测和智能防火墙技术可以很好的在计算机系统中建立一个自动防范功能,使计算机能够高效识别病毒木马的入侵,从而有效进行遏制。所以,应用入侵检测技术和智能防火墙技术不仅能够保护计算机网络信息的安全,还能够推动计算机网络的健康发展[2]。
4.2数据挖掘和数据融合
数据挖掘是结合网络连接和主机会话,找出两者共同的特征利用审计程序分别加以描述,再通过人工智能捕捉到的入侵规律和计算机网络没有遭到入侵时的运行状态,将结果记录储存在脑中。在这种情况下一旦计算机系统遭受入侵,系统会提示异常,自动识别入侵对象,从而进行拦截,这也是人工智能自我记忆与自我学习功能的体现。数据挖掘的运用能够有效提升检测入侵对象的效率,提高计算机网络的安全。数据融合是根据人类处理信息的方式研发出的一项把资料协同化的技术。该技术能够将计算机网络系统中多个传感器进行融合,使其发挥最大作用来提升系统的性能。同时,能够缩小传感器入侵的几率和范围,打破原有的局限性,保证入侵检测的有效性和安全性。
4.3人工免疫技术
人工免疫技术是模拟人类处理方式而研发的一项新型技术,弥补了入侵检测时未能识别病毒的缺陷。人工免疫技术分为基因库、否定选择、克隆选择三部分。虽然基因库的建设有待发展,但是,基因片重组和突变模式能够识别入侵病毒,从一定程度上可以阻止病毒入侵。否定选择即是系统检测病毒的另一种计算方式,通过否定选择计算合格才能进行系统下一步的操作,反之则被系统阻止运行。尽管人工免疫技术在计算机网络技术中还不够成熟,但是其作用不可小觑,有着很大的应用价值,值得人们进一步的研究探讨[3]。
4.4智能型反垃圾邮件系统
很多人在计算机网络邮件中经常遇到一些垃圾邮件。人工智能在计算机网络安全系统的运用,很大程度上屏蔽了这些垃圾邮件,让客户信箱免受干扰,进一步保护了客户的隐私安全,不会对客户的信息安全造成任何影响。人工智能的有效应用还能实时检测用户邮箱,及时扫描出邮箱内部的垃圾邮件,并分类推送给用户,提示用户及时处理,保证了邮箱的安全性,提高了邮箱内部利用率[4]。
5大数据时代人工智能在计算机网络管理系统中的应用
5.1专家系统数据库
专家数据库作为专家系统中的核心部分,具有独立性、启发性、透明性,包含了专家系统中的基本理论和直接、间接经验。通过系统运行把已知的内容转化成代码的形式存入数据库,再经过人工智能的转换,举一反三将初级的内容转换成复杂的程序,并且不断进行判断、处理和优化,找到最佳方式来运用到计算机网络管理的系统中来,从而实现最有效的管理和评价。人工智能与数据库技术的全面整合,弥补了传统数据库技术在数据加工能力上的不足和人工智能在逻辑推理和知识处理方面的弱势,使其无论在存储空间上还是工作效率上都有很大的提高。可以说专家系统数据库的建立,是人工智能和数据库技术相结合的优秀产物,成为了计算机网络管理系统中的一个重要领域,也是不可或缺的部分。
5.2人工智能问题解答
这项技术的运用主要是依照给出的特定条件,通过搜索、解析等功能搜寻最有效的信息,以达到网络资源的有效利用,从而提高网络资源的利用率。人工智能问题解答技术的运用摒弃了以往繁琐的解答方式,只需要一个简单的指令即可对信息进行有效筛选,自动对搜索信息进行判断、过滤、处理和优化,从而找到需要的信息。大大缩短了搜索时间,提高了网络资源的利用率。例如,用户在计算机上查找苏轼的《水调歌头》信息时,用户忘记了作者和词牌名,只记得是“明月几时有”就可以以“明月”作为搜索对象,经过系统的人工智能问题解答,自动带出“明月几时有”的搜索标签,能够很快查找到《水调歌头》的完整词牌和注释。不但保证了搜索的准确性,还缩短了搜索时间,提高了搜索效率。
5.3Agent技术
Agent技术是人工智能问题解答的一个补充技术,也称作是人工智能管理。Agent技术的应用是在用户完成工作后,对数据补充搜索统计的技术,为用户下一步的工作提供更加人性化、智能化的服务。Agent技术的应用,可以帮助用户通过自行设置有效搜索信息,并将搜索内容通过指定的路径传输到指定位置,是一项高水平智能化和人性化的定制服务机制。例如,用户在查询过某一地区的酒店价格后,系统会根据用户的查询,通过Agent技术对用户查找的信息进行分析和处理,从而给用户推送类似信息,帮助用户能够方便快捷的找到有效信息,从而节约用户时间,提高计算机网络技术效率。
关键词:人工智能;计算机辅助教学;智能计算机辅助教学系统
随着现代科学技术的飞速发展,先进的技术在教学领域得到了广泛的应用,并对教学过程产生了深刻的影响。其中,人工智能技术产生的影响最为深刻。它将先进的教学手段引入教学过程,在营造理想的学习环境、激发学生的学习兴趣以及提高教学效率等方面起到了重要作用。
一、人工智能
1. 人工智能的定义
人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、语言学等多种学科相互渗透发展起来的一门综合性的交叉学科和前沿学科。其精确定义是:一个电脑系统具有人类知识和行为,并具有学习、推断、判断来解决问题、记忆知识和了解人类自然语言的能力。
2. 人工智能的研究内容
人工智能作为一门综合性学科,其研究内容涉及到许多方面,其中与教学实际关系较为密切的是以下四个方面:
(1) 问题解决。问题解决(Problem Solving)是人工智能研究初期的主要研究内容之一,也是其他内容的研究基础,它主要研究计算机的知识表达和推理技术。
在教育领域中,研究问题解决的实际意义在于,把人类解决问题的基本过程赋予计算机,使其能够按照人类的思维规律进行问题解决,帮助学生进行有效的学习。
(2)模式识别。模式识别(Pattern Recognition)是近三十年来在信息科学与计算机科学的基础上发展起来的新兴科学,后期它又受到了人工智能科学的影响,得到了新的发展。因此,常被作为人工智能学科的一个分支。
简单地说,模式识别就是研究用电子计算机代替人来识别事物和环境的方法。所谓模式是指那些供参照模仿用的理想化的标本。因此,具体来说,模式识别的含义就是识别出给定的事物与哪一个标本相同或相似。模式识别有时可以理解为模式分类,即判别给定的事物应该属于哪一类标本。被识别的给定事物通常是字母、符号、汉字、图像、声音、语言、景物,也可以是统计数字、图表、教授状态、学习状态等,应用于教育时则称为教育模式识别和学习模式识别。
(3)自然语言理解。对自然语言理解(Natural Language Processing,简称NLP)的研究能为实现人机自然语言直接通信提供可能,并减少软件生产的负担,从而间接地推动计算机的广泛应用,提高自动化操作效率。因此,它已经成为人工智能研究中最为棘手的问题。
自然语言是人机对话的最方便的语言,其发展的最终目标是把自然语言作为程序语言来使用,使计算机直接执行自然语言,不需要中间的解释过程。
在教育领域中,计算机对自然语言的理解有助于人机对话的实现,从而能够增进计算机与学生之间的交互作用,把原有的计算机辅助教学条件下的计算机主动变为智能计算机辅助教学条件下的人机交互主动。
(4)专家系统。所谓专家系统是指一个(或一组)能在某特定领域内,以人类专家的水平去解决该领域中困难问题的计算机系统。其特点在于能把人类专家在解决问题过程中使用的启发性知识、判断性知识分成事实与规则,以适当形式存储到计算机中,建立知识库,并基于知识库采用合适的产生式系统,按输入的原始数据选择合适的规则进行推理、演绎,作出判断和决策,可起到专家的作用,因此称为专家系统。
专家系统是人工智能中最为重要的研究内容,在教育领域中的应用也最为广泛与活跃。教学专家系统的任务是根据学生的特点,以最合适的教案和教学方法对学生进行教学辅导。
二、计算机辅助教学
1. 计算机辅助教学的定义
计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动,以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI能为学生提供一个良好的个人化学习环境。通过综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术,克服了传统教学方式上单一、片面的缺点,有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥。同时,它所提供外部刺激的多样性有助于知识的获取与保持。因此,使用CAI能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率,实现最优化的教学目标。
2. 计算机辅助教学的现状
尽管计算机辅助教学要比传统的教学模式先进不少,但并不是最完善的,它还存在许多不足,主要表现在以下几方面:
(1) 缺乏人机交互能力。在教学过程中,CAI课件的教学信息是按预先设置的教学流程机械式地提供,教师只能按预定的课件流程进行操作,学生的学习也是被动的,不能很好地参与教学过程。因此,人机交互能力没有很好地体现出来。
(2)缺乏师生互动。学生在自学及使用现有的CAI课件时,大多采用的是自主学习的方式。使用这种方式时鲜有师生互动,因此课件的效果会大打折扣。同时由于缺乏网络支持,现有的绝大多数CAI课件都是在单机环境下运行的,无法使用网络来快速更新知识内容,更无法提供便捷的学习讨论空间、随时随地的师生交流方式以及远程教学实现的条件。
(3) 缺乏智能性。现有的CAI系统很多都没有智能性,无法进行有针对性的教育。学生的学习是被动的,他们不能根据自身情况调整学习进度。对教师而言,教学参与度太低,他们不能按照学生的认知模型为其准备最适合的学习内容,更不能给予不同的教学模式与方法。
(4) 缺乏广泛性。CAI系统的设计都是围绕某一知识领域,对于教学内容、问题的设计和答案的呈现,都必须在原设计系统允许范围内实现,无法根据具体教学、学习情况提出新的方案。
由此可见,传统的CAI系统本身具有无法克服的缺点。随着人工智能技术的发展,人工智能技术将会越来越多地应用在教育领域。把人工智能技术引入CAI系统,使CAI系统能合理安排教学内容,变化教学方法来满足个性化教学的需要,因此就产生了智能计算机辅助教学系统。
三、智能计算机辅助教学系统
随着计算机科学和人工智能技术的不断发展和成熟,将AI引入CAI中,使CAI系统可以理解教什么、教谁以及如何教,因而也就能合理安排教学内容、改变教学方法,去满足个别教学的需要,这就是以AI技术和认知科学理论为基础而形成的智能计算机辅助教学系统(Intelligent Computer Assisted Instruction,简称ICAI)。它是计算机应用技术的一个新领域,代表了一种新的教学思想和教学方式。智能计算机辅助教学系统的出现,提高了教学质量,改善了教学的效率。
1. 智能计算机辅助教学系统的基本结构
ICAI系统主要是在知识表示、推理方法和自然语言理解等三方面应用人工智能技术。其本质上是一个基于知识的教学专家系统,通常由专家模块、学生模块、教师模块和智能接口模块组成。它的组成结构如下图所示:
(1)专家模块(知识库)。专家模块是由题域知识构成,它包括两方面的知识:一是教材内容、提问信息、教材重点、难点、评价等有关课程的知识;二是有关应用这些知识来生成问题,推理解题的知识。其功能有:作为系统全部知识的来源,为系统其他模块频繁调用,以实时完成用户行为响应,通过知识库知识,生成相应的问题、任务以及解释;通过同步问题解答,并通过预期学生行为与实际学生行为之间的比较,评价学生知识掌握程序以及学习状态、学习方式偏好等。这个部分相当于一个根据事实进行演绎推理求出解答的专家部件。
(2)学生模块。系统通过学生模块建立对学生的了解,通过比较学生行为与专家行为,对学生进行智能模拟,包括学生的知识状态、认知特点和个性特点等。学生模块用来表示学生的学习历史、当前知识水平、解题行为等方面的知识。其任务是:表示学生对所学知识的理解程度,反映学生已掌握和未掌握的部分,通过发现错误并作出错误根源的假设,为进一步指导提供依据。
(3)教师模块(教学策略模块)。在CAI 课件的交互作用中,教学策略是与教学内容融合在一起,通过教学的分支来体现的。这样做的不足是,某一教学内容只能按某一种(或几种)固定的教学策略来教。而在ICAI中,教学策略与教学内容是分开的。这样在教学过程中,系统可随时根据教学的需要,选择不同的教学策略。
教师模块的主要任务是在一定的教学原理的指导下,选择适当的教学内容,并通过接口以适当的表达形式,在适当的时刻展示给学生。该模块的主要功能有:为学生提供学习环境;指导学生的学习活动;解释现象、过程和原因;为学生提供帮助和学习材料;监视和评价学生学习活动。
(4) 智能接口模块。智能接口模块的作用是处理学生与系统间的信息交流。模块要完成两项任务,一是在教学模块作出教学决策后,智能接口模块要以一定的形式把教学内容发送出去;二是建立学生输入信息的方式,接收学生输入的信息。
2. 智能计算机辅助教学系统的发展方向
ICAI系统在发展中不是孤立、单一的,它是伴随着多种技术以及人工智能在多种领域应用的不断发展而发展的。其未来的发展方向表现为以下几方面:
(1)与网络技术的结合。随着多媒体技术和Internet网络的飞速发展,多媒体教育应用与Internet网进一步融合,CAI 不仅仅只在智能上单一发展,它不可避免地还要向多维的网络空间发展。目前,已有不少基于Internet网的多媒体教育系统在使用,它们借助网络的优势,完成在线学习、实时讨论、网上测试等多种教学任务。将网络CAI与智能CAI有机结合,互相补充,能构建成一个新的系统工程。
(2)智能(Intelligent Agent)技术的使用。人工智能(AI)技术在ICAI中的应用,除了体现在对多媒体教学系统中引入学生模块和知识推理机制以外,还可以起到在“智能导航”浏览中,使用“智能”技术代替教师、学生进行指导学习和搜索学习的作用。
在CAI中,学生学习查询有效知识可以使用进行搜索、导引,由于它自身具备的学习功能,能够主动、高效地从Internet中发现和收集用户所需要的信息。因此,它有助于解决使用单一关键字匹配查询、搜索引擎引起的大量无关信息的涌现、信息检索的精确度不高等问题。将“智能”技术引入到ICAI中,将使得教师和学生在教与学的过程中,提高知识选取效率、加强交互学习和自主能动性学习。
(3)远程教学。结合网络CAI、智能CAI以及多协作,可以实现真正意义上的远程教学模式。ICAI系统不仅可以作为教师,为学生学习提供指导,也可以作为学生,辅助学生学习,还可以成为学生学习、交流、协作过程中多方面的。因此,具有多种特性优势的远程教学具有广阔的发展前景。
(4)虚拟现实(Virtual Reality)的应用。虚拟现实也叫人工现实(Artificial Reality),是由多媒体技术与仿真技术以及计算机技术相结合而生成的一种交互式人工世界。它的根本目标就是达到真实体验和基于自然技能的人机交互。在教学辅助中,使用创建的虚拟环境,在一般人所不能亲身体验的情景中,达到演示、操作的教学目的。目前在教学中使用的有:基于Web的火电厂的虚拟实景建构学习、建筑设计的实景化学习、医学内消化道实景教学等。
四、结语
到目前为止,人工智能技术已经逐步应用于计算机辅助教学中,与教学现代化有着密切的关系。随着人工智能技术的发展,智能计算机辅助教学系统的成效将更加明显。新世纪的教学手段将是以智能化CAI为主线,多学科、多方位发展的新技术的体现。这种手段产生了人机交互、人机共生等全新概念,大大扩展了人类的能力,促进了教育事业的进一步发展。
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