人工智能医疗发展前景范例6篇

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人工智能医疗发展前景

人工智能医疗发展前景范文1

科技巨头布局人工智能

在欧洲,“欧盟人脑计划”将通过ICT的庞大资源库,更有效地为神经科学和医疗领域提供技术支持。长远来说,该计划将为各类脑部疾病提供更好的治疗方案,以及通过探索大脑运作模式,研发更先进的ICT技术。“欧盟人脑计划”的主要研究领域可以大致划分为三大类:未来神经科学、未来医学、未来计算。旗下涵盖13个子项目,其中包括老鼠大脑战略性数据、人脑战略性数据、认知行为架构、理论型神经科学、神经信息学、大脑模拟仿真、高性能计算平台、医学信息学、神经形态计算平台、神经机器人平台、模拟应用、社会伦理研究和“欧盟人脑计划”项目管理。

作为“欧盟人脑计划”神经形态计算系统项目和SpiNNaker计划的的负责人,Steve Furber博士透露说,目前“欧盟人脑计划”的最新进展是近期将对外开放一系列欧盟人脑计划的平台系统,让更多研究者、专业人士可以使用这些先进的系统。现在谁都可以申请使用内置500,000个特制ARM处理器核心的“脉冲神经网络架构(SpiNNaker)计划”和德国海德堡的“大脑规模(BrainScaleS)计划”的设备,以及其他平台系统。我们在3月30日举行会宣布这一举措,并在4月1日正式实施对外开放。通过开放平台系统的共享,我们相信一定能够极大地促进世界范围内的大脑科学研究的发展,为每一位参与到大脑科学研究中的科学家们提供广阔的发展前景和机遇。

扎克伯格也在他的Facebook上透露,他2016年的新目标是打造一个人工智能助手。事实上,他对人工智能的布局早已开始,早在2014年,他就以个人身份入股了人工智能公司 Vicarious,因为他觉得人工智能可以提升互联网服务的智商,从而对于用户变得更有价值。

除了Facebook,另一个科技巨头谷歌也在人工智能领域动作频频,它收购了8个机器人公司和1个机器学习公司,并在许多新的业务中使用了人工智能技术,比如无人驾驶汽车。同时,谷歌还利用人工智能技术来改善其现有业务,比如安卓手机操作系统或者谷歌搜索引擎。

中国人工智能商用元年

而在国内企业中,进军人工智能的科技企业也不在少数。早在2009年,百度就提出通过推进人工智能实现国家综合国力的弯道超车。百度身体力行,2014年5月将AI最权威的学者之一、谷歌大脑项目之父吴恩达纳入麾下。眼下百度人工智能实验室搭建了作为百度人工智能核心的“百度大脑”,融合了深度学习算法、数据建模、大规模图形处理器(GPU)并行化平台等技术,拥有200亿个参数,构成了一套巨大的深度神经网络。

腾讯也不甘示弱,基于微信平台,开发了多种模式识别功能,推出了“微信智能开发平台”,将微信的图像识别能力和语音识别关键词技术向第三方开放,“扫一扫”和“语音转文字”功能就是典型应用。

从国家意志来说,2015年7月,国务院印发《“互联网+”行动指导意见》,明确人工智能为形成新产业模式的11个重点发展领域之一,将发展人工智能提升到国家战略层面,提出具体支持措施,清理阻碍发展的不合理制度。统计显示,到“十三五”末,我国机器人产业集群产值有望突破千亿元。

“十三五”规划纲要首次出现“人工智能”一词,在科技创新2030项目中,智能制造和机器人成为重大工程之一。培育人工智能、智能硬件、新型显示、移动智能终端等,被列入战略性新兴产业发展行动。种种迹象表明,2016年,不仅是“十三五”起步之年,也是我国人工智能商用元年。

而市场也普遍认为如今人工智能已经在诸如智能穿戴设备、无人机、虚拟客户服务、智慧城市、安防、基于大数据的业务分析等领域得到应用,节省了大量人工成本。随着人工成本的增长,人工智能的经济效益优势将会愈发明显。在技术突破、应用领域拓展以及相关扶持政策推动下,人工智能的大潮即将来袭,万亿元的市场规模值得期待。

人工智能的现实入口

在教育领域,你想象一下这样的世界,任何一个孩子都可以使用智能手机访问熟悉其学习风格的个人导师,以便提高学习成绩。

“比如遇到问题需要帮助的学生,可以将问题拍摄下来,并上传到专门应用中。机器人识别出问题,并给出相关答案。由于机器人了解提问者的学习风格,它可以引导他们解决这个问题,跳过他们已经了解的知识点,重点集中在需要帮助的方面,而非仅仅提供标准答案。由于机器人很了解你,它甚至比负责全班同学学习情况的人类教师更加胜任,因为后者需要应对不同学习风格和不同水平的学生。”Uber联合创始人、独立创业家奥斯卡. 萨拉查说。

除了教育领域,医疗领域恐怕是人工智能商业化的最主要领域了。此前研发出“深蓝”打败国际象棋世界冠军的科技巨头IBM在医疗领域耕作多年。2013年,IBM研发的认知计算系统Watson已正式向癌症“宣战”。美国Bumrungrad国际医院采用为肿瘤学而开发的Watson解决方案――已由世界一流的肿瘤医生及研究人员进行过培训,让Watson为其遍布东南亚、包含超过100万名癌症病患的庞大网络提供支持。

早在2011年Watson参加“Jeopardy!”电视问答挑战赛并获得冠军后,IBM坚信继制表计算、可编程计算之后,人类的第三个计算时代――认知计算时代,已经拉开帷幕。几年时间里,Watson已经取得了巨大进步。Watson原来只有1个 “深度问答”的API,现在已经有42个API应用于36个国家的几十个行业,内容涵盖文字图像识别、自然语言理解、专业知识学习、人类情绪分析等各个领域,并且有更多的API正在孵化当中。在医疗、教育、旅游、零售等各个行业里的成功案例已经开始有井喷之势。

据IBM大中华区全球企业咨询服务部合伙人、电子行业总经理徐闻天介绍,IBM将与Medtronic加强合作,利用IBM认知解决方案处理来自Medtronic可穿戴医疗设备及其他情景化来源的数据,并提供个性化的糖尿病管理。

人工智能医疗发展前景范文2

分享经济

【报告原文】支持和引导分享经济发展,提高社会资源利用效率,便利人民群众生活。

【解读】共享单车、共享停车位、共享厨房对很多人来说已经不再陌生,分享经济正走进我们的生活。有报告指出,2016年我国分享经济市场交易额约为3.45万亿元。今年分享经济有望迎来更大的发展机遇。

体育产业

【报告原文】做好冬奥会、冬残奥会筹办工作,统筹群众体育、竞技体育、体育产业发展,广泛开展全民健身。

【解读】中国筹办冬奥会工作已纳入了京津冀协同发展战略中。推动“3亿人上冰雪”目标的实现,必将有助于带动冰雪体育产业的发展。2015年我国体育产业总规模已达1.7万亿元,在多项利好刺激下,体育产业发展前景相当可观。

新兴产业

【报告原文】全面实施战略性新兴产业发展规划,加快新材料、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化。

【解读】“人工智能”、“第五代移动通信”这些概念写入政府工作报告,意义非凡。2020年我国人工智能市场规模预计将达到91亿元。而5G网络一旦正式商用,除了使通信业进入新一轮发展期外,还将带动多个规模万亿级别的新兴产业。新兴产业发展将迎来新的发展局面。

智能制造

【报告原文】把发展智能制造作为主攻方向,推进国家智能制造示范区、制造业创新中心建设。

【解读】智能制造不仅能实现各种制造过程自动化、智能化,还具有高速、高精度等特征,市场前景广阔。据预测,2020年我国智能制造产值有望超过3万亿元。智能制造有望打开更加广阔的空间。

数字家庭

【报告原文】扩大数字家庭、在线教育等信息消费。

【解读】“数字家庭”是今年政府工作报告中的新词之一。数字家庭,能够在家庭范围内实现各种电子设备的互联和管理,推进健康医疗、电子政务、电子商务向居民家庭延伸,形成家庭信息服务新业态。政府工作报告从政策上肯定了行业发展的意义,对该领域是大大的利好。

医养结合

【报告原文】推动服务业模式创新和跨界融合,发展医养结合、文化创意等新兴消费。

【解读】随着我国老龄化趋势的加剧,养老服务业的市场规模越来越大。如何有效整合医疗和养老服务资源,方便老年人获得连续、及时和专业的服务,这样的需求越来越迫切。医养结合这种新兴消费正进入历史机遇期,值得关注。

清洁能源汽车

【报告原文】基本淘汰黄标车,加快淘汰老旧机动车,对高排放机动车进行专项整治,鼓励使用清洁能源汽车。

【解读】为了保卫蓝天,过去一段时间,各级政府出台了多项鼓励清洁能源汽车发展的相关政策法规。这次政府工作报告在机动车治理上也提出了具体要求。而随着充电桩等基础设施的进一步完善,清洁能源汽车势必成为越来越多人的选择。

全域旅游

【报告原文】完善旅游设施和服务,大力发展乡村、休闲、全域旅游。

【解读】以前,提及旅游业很多地方都是建景点、建景区、建宾馆。然而旅游业发展到现在,已经到了全民旅游、个人游等为主的新阶段。实现区域资源的有机整合,做到既开发又保护,既宜居又宜游,从景点旅游模式向全域旅游模式转变无疑是一个趋势。

电商快递

【报告原文】促进电商、快递进社区进农村,推动实体店销售和网购融合发展。

【解读】据统计,2016年我国农村网络零售额达8945.4亿元,约占全国网络零售额的17.4%。促进电商、快递进社区进农村,一些企业已开始布局。进一步解决好物流成本高、人才培训等问题仍需漫长过程,机遇也蕴含其中。

可再生能源

人工智能医疗发展前景范文3

2019年7月1日至7月5日,东西部协作2019年大通县信息技术骨干教师能力提升培训在南京市雨花台区教师发展中心进行。信息技术素养观转变。从技术应用能力转向信息素养能力,我们不仅要利用技术,更要利用信息素养和信息技术合作。

人工智能时代的教育变革

一、人工智能驱动智慧教育

当前,以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期。当人类社会迈进信息时代的新阶段——人工智能时代,这种工业化的教育体系已经无法满足未来社会对人才的需求,时展迫切需要一场教育变革。换句话说,教育不是由外而内传递知识,而是由内而外觉悟智慧。这就要求,我们必须打破整齐划一的传统教育形态,构建与人工智能时代相适应的智慧教育体系,利用智能技术对学习环境、学习内容、教学方式、管理模式进行系统化改造,为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的智慧教育。

二、智慧教育的理念内涵

综合已有研究,我们认为,智慧教育是指以“人的智慧成长”为导向,运用人工智能技术促进学习环境、教学方式和教育管理的智慧转型,在普及化的学校教育中提供适切的学习机会,形成精准、个性、灵活的教育服务体系,最大限度地满足学生的成长需要。只有把“人”置于教育的最高关注,发掘人的潜能,唤醒人的价值,启发人的智慧,才能从容应对人工智能时代带来的挑战。智慧教育不仅是教育基础设施的信息化、智能化,而且是教育理念与教育方式的转型升级,从注重“物”的建设向满足“人”的多样化需求和服务转变。

智慧教育包括三个组成部分:一是相互融通的学习场景,利用智能技术打通物理空间与网络空间之间的壁垒,让万物互联,让世界互通,所有学生都可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息;二是灵活多元的学习方式,注重学习的社会性、参与性和实践性,打破学科之间的界限,开展面向真实情境和丰富技术支持的深度学习;三是富有弹性的组织管理,破除效率至上的发展理念,释放学校的自主办学活力,利用人工智能提高教育治理的现代化水平,让学生站在教育的正中央。

虚拟和增强现实(VR/AR)技术在教学中的应用与前景展望

一、虚拟现实和增强现实技术的起源、概念和应用领域

(一)虚拟现实和增强现实技术的起源

虚拟现实(VirtualReality,简称VR)技术描述的就是我们现在熟悉的“虚拟现实”。增强现实(Augmented Reality,简称AR)是指在真实环境之上提供信息性和娱乐性的覆盖。

我国虚拟现实技术的研究起步于20 世纪90 年代初。随着计算机图形学、计算机系统工程等的高速发展,虚拟现实技术得到相当的重视。2016 年3 月17 日全国两会授权的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中指出:“大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化,形成一批新增长点。”

(二)虚拟现实和增强现实的概念、特征和应用领域

1. 虚拟现实技术

虚拟现实,是一种基于多媒体计算机技术、传感技术、仿真技术的沉浸式交互环境。具体地说,就是采用计算机技术生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。

虚拟现实具有特性,即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、构想性(Imagination),是一个学科高度综合交叉的科学技术领域。虚拟现实与人工智能 (AI) 技术及其他相关领域技术结合,将会使其还具有智能(Intelligent) 和自我演进演化(Evolution) 特征。头戴式虚拟现实设备,即可观看虚拟现实视频介绍。

虚拟现实涉及门类众多的学科,整合了很多相关技术。虚拟现实是未来科技发展的方向之一,它可以从人的感觉系统上改变现有的空间感。虚拟现实现有的产业链大致可分为硬件设计开发、软件设计开发、资源设计开发和资源运营平台等几种类别。通过虚拟现实关键技术的突破以及“虚拟现实+”的带动,会产生大量行业和领域的虚拟现实应用系统,为网络与移动终端应用带来全新发展,将会推动许多行业实现升级换代式的发展。虚拟现实可以应用于国防军事、航空航天、智慧城市、装备制造、教育培训、医疗健康、商务消费、文化娱乐、公共安全、社交生活、休闲旅游、电视直播等领域中。

2. 增强现实技术

增强现实是在虚拟现实的基础上发展起来的一种新兴技术。增强现实技术基于计算机的显示与交互、网络的跟踪与定位等技术,将计算机形成的虚拟信息叠加到现实中的真实场景,以对现实世界进行补充,使人们在视觉、听觉、触觉等方面增强对现实世界的体验。

增强现实具有三大特点,即虚实结合、实时交互和三维配准。

增强现实具有三种呈现显示方式,按距离眼睛由近到远划分分别为头戴式(head-attached)、手持式(hand-held)、空间展示(spatial)。增强现实智能眼镜,扫描二维码可以观看Magic Leap 增强现实演示视频。

增强现实的应用领域非常广泛。如在教育领域增强现实可以为学生呈现全息图像、虚拟实验、虚拟环境等;在旅游业增强现实可以帮助游客自助游玩景区,以虚拟影像的形式为游客讲解景区概况、发展历史、人文景观等内容;在零售业中增强现实技术可以实现一键试穿,在网上销售中具有极大的应用空间。增强现实在工业、医疗、军事、市政、电视、游戏、展览等领域都表现出了良好的应用前景。

二、虚拟现实和增强现实技术在教学中的具体应用

虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用潜力巨大、前景广阔,主要体现在运用虚拟现实和增强现实技术具有激发学习动机、创设学习情境、增强学习体验、感受心理沉浸、跨越时空界限、动感交互穿越和跨界知识融合等多方面的优势。虚拟现实和增强现实技术的应用,能够为教育工作者提供全新的教学工具,同时,能激发学生学习新知识的兴趣,让学生在动手体验中迸发出创新的火花。因此虚拟现实和增强现实技术应用于教育行业是教育技术发展的一个新的飞跃, 它营造了自主学习的环境,由传统的“以教促学”的学习方式演变为学生通过新型信息化环境和工具来获取知识和技能的新型学习方式,符合新一轮教学改革的教育理念,有助于学生核心素养的培养。虚拟现实和增强现实设备有多种,这里分别介绍各种设备在教学中的具体应用。

(一)头戴式虚拟现实和增强现实设备在教学中的应用

头戴式虚拟现实设备一般包含头戴式显示器、位置跟踪器、数据手套和其他设备等,分为移动虚拟现实头盔和分体式虚拟现实头盔。国外有脸谱、谷歌、微软、三星等公司的虚拟现实头盔产品,国内有微视酷、蚁视、暴风魔镜、中兴、乐视、华为、小米等100 多种虚拟现实头盔产品。结合国内外的研究报告以及目前虚拟现实教育实践情况,虚拟现实和增强现实技术在生物、物理、化学、工程技术、工艺加工、飞行驾驶、语言、历史、人文地理、文化习俗等教学中均可应用。

学生使用头戴式虚拟现实设备体验学习时具有置身真实情境的沉浸式感觉,能给学生以绝佳的真实体验, 使人如身临其境,让书本中的内容可触摸、可互动、可感知。例如地理学科讲述关于宇宙太空星际运行的课程时,在现实生活中学生无法遨游太空,如果戴上头戴式虚拟现实设备,就可以让学生从各个角度近距离观察行星、恒星和卫星的运行轨迹,观察每个星球的地表形状和内部结构,甚至能够降落在火星或月球上进行“实地” 考察、体验星际之旅等。虚拟现实头戴设备, 手机扫描二维码观可看虚拟现实效果视频。

(三)手持式虚拟现实与增强现实设备在教学中的应用

手持式增强现实设备多采用移动设备与APP 软件相结合的方式。APP 有视+AR、AR、4D 书城、幻视、视AR、尼奥照照等,另外有多种增强现实图书都有相配套的APP,如《机器人跑出来了》《实验跑出来了》《恐龙争霸赛来了》这套“科学跑出来”系列增强现实科普读物有iRobotAR、iScienceAR、恐龙争霸赛来了等多个APP,它们的原理都是采用手机摄像头获取现实世界影像,通过手机在现实世界上叠加虚拟形象的形式,实现增强现实的特殊显示效果。有的APP 中提供了丰富的教育资源,如安全教育、科普读物、识字卡片、益智游戏等,特别适合儿童教育。使用方法有两种:一种是手机APP 与相配套的纸质图书一起使用,用手机摄像头扫描图书上的图片,在手机屏幕上即可呈现出演示效果;另一种使用方法是运用APP 下载增强现实资源并与外界实景叠加即可呈现出演示效果。增强现实特效非常逼真,利用这些APP 进行学习,学习过程具有真实感、体验感、沉浸感,增强了学生学习知识的兴趣,可以达到寓教于乐的教学效果。

三、虚拟现实与增强现实技术在教学中应用的优势分析

(一)虚拟现实与增强现实技术为学生自主学习提供了有利条件

虚拟现实和增强现实教学资源存在形式多种多样, 根据采用的设备不同,可以将教学资源保存在网络运营平台、桌面式设备、移动设备和纸质图书里,学生可以在不同的地方采用不同的设备调用虚拟现实和增强现实教学资源进行随时随地的自主学习。如果学生在课堂上有些知识点未能掌握,可以重新学习一遍,增加对知识的巩固和理解,有时学生因为特殊原因未能在课堂上学习,也可以课后弥补,同时可以将虚拟现实和增强现实设备作为载体采用“翻转课堂”或“微课导学”教学模式组织教学,为学生提供自主学习条件,教师也可以从繁重的重复性讲解中解脱出来,有针对性地为学生答疑解惑,有助于传统教学方式的变革。

(二)虚拟现实与增强现实技术为学生提供更加真实的情景

在传统的教学课堂上,知识的传输主要通过文字、图片、声音、动画和视频的形式呈现。遇到比较复杂的情况,比如数学课的立体几何、地理课的天体运动、物理课的磁力线和电力线、化学课的微观粒子结构、生物课的细胞结构等,教师用语言很难把这些知识点表达得非常清晰,同时由于每个学生的理解力不同,教学效果也会因人而异,甚至初次学习这些知识的学生会得到“盲人摸象”般的感受。而采用虚拟现实和增强现实技术组织教学,三维立体效果的呈现可以弥补这样的缺憾,能够把知识立体化,把难以想象的东西直接以三维形式呈现出来,让学生直观感受到文字所表达不出来的知识,真实的情景可以帮助学生对知识的理解和记忆,使学生的想象变得更加丰富。

(三)虚拟现实和增强现实技术能提高学生的学习兴趣

由于虚拟现实和增强现实技术具有视觉、听觉和触觉一体化的感知效果,学生具有真实情境体验、跨越时空界限、动感交互穿越的感受,能身临其境般在书海里遨游,让书本中的内容可触摸、可互动、可感知。身临其境的感受和自然丰富的交互体验不仅极大地激发了学习者的学习动机,更给学习者提供了大量亲身观察、操作以及与他人合作学习的机会,促进了学生的认知加工过程及知识建构过程,有利于实现深层次理解。传统的学习方式让很多学生觉得枯燥乏味, 为了应付考试不得不去死记硬背,但很多知识学生考完之后很快会忘得一干二净,而采用虚拟现实和增强现实技术组织教学,新颖的学习方式和丰富多彩的学习内容能够极大地提升课堂教学的趣味性,生动形象的场景会加强学生的记忆,激发学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”,兴趣也是学生学习新知识的不竭动力。

(四)虚拟现实和增强现实技术应用能促进优质资源均衡化

我国幅员辽阔,地区之间贫富差距较大,存在教学资源分配不均的情况。经济发达地区无论是软硬件配置, 教学师资和教学资源都非常丰富,而经济落后、地域偏远的山村学校学生连接受最基本的教育都难以实现。各级政府和教育主管部门都在大力推进教育均衡发展,加大教育投资力度,而虚拟现实和增强现实技术应用将是解决城乡教育资源不均衡问题的一把金钥匙,有利于缓解教育资源两极分化,扩大优质资源的分享范围,能让教育资源不再受限于地区和学校,让教育发达地区的名教师通过虚拟现实和增强现实课堂走进山村学校,能通过整体优化教育资源配置,来缩小城乡差距,实现教育公平,同时这也是教育扶贫的较佳途径。

四、虚拟现实和增强现实技术在教学应用中存在的问题

虽然虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用可以改变传统的教学方式、提高学习兴趣、实现教育均衡发展,但虚拟现实和增强现实技术发展还处在初级应用阶段,在技术瓶颈、资源开发、教学内容和推广普及等方面还存在很多问题。

(一)虚拟现实设备应用中的眩晕问题

人们在使用虚拟现实设备时会出现眩晕感,从硬件结构来看,由于现在的科技还无法做到高度还原真实场景,许多用户使用配置达不到要求的虚拟现实产品时会产生眩晕感;虚拟现实界面中的视觉反差较大,实际运动与大脑运动不能够正常匹配,影响大脑对所呈现影像的分析和判断,从而产生眩晕感;虚拟现实设备的内容有相当一部分资源是从PC电脑版上移植过来的,UI 界面不能很好地匹配虚拟现实设备,不同的系统处理上也无法达到协调统一,画面感光线太强或太弱都不能让用户接受;虚拟现实设备帧间延迟跟不上人的运动,会有微小的延迟感,当感官与帧率不同步时也会让使用者产生眩晕感。

(二)虚拟现实和增强现实技术在教学中资源短缺

目前虚拟现实和增强现实产业刚起步,软硬件设施不完备,开发人员技术力量不足,很多学校未配备虚拟现实和增强现实设备;中小学校的很多教师还没有接触过虚拟现实和增强现实,不知道如何在教学中应用,更谈不上如何去开发虚拟现实和增强现实教学资源。因此,针对中小学教学所开发的虚拟现实资源很少,课程资源短缺是虚拟现实和增强现实在中小学推广的最大瓶颈。但随着虚拟现实和增强现实技术的迅猛发展,将虚拟现实和增强现实技术应用于教学势在必行,未来虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用势必带来课堂教学方式的颠覆性改变。

(三)虚拟现实和增强现实教学平台和资源的设计重形式轻内容

当前很多虚拟现实教育平台都只是在一个3D 视频或虚拟现实软件游戏的基础上构成虚拟现实教学。虽然学生在虚拟世界玩得津津有味,课堂气氛很活跃,学生互动、交流和讨论很热烈,表面上看学生得到了沉浸式的体验感,但是有些虚拟现实教育平台所提供的知识点讲解还停留在现实世界中,课本内容的单调、枯燥并没有因软件的存在而得到缓解,知识要点的讲解没有变得更加生动、有趣和有针对性,这种只重视形式而不重视内容、教与学完全脱节的虚拟现实课堂只能称为“伪虚拟现实课堂”。

(四)虚拟现实和增强现实设备价格较高和技术条件限制导致普及困难

企业的前期研发成本较高、设备销售量较少,导致多数虚拟现实和增强现实设备销售价格居高不下, 很多学校因资金问题望而却步,无力购买售价高昂的虚拟现实和增强现实设备,进而导致虚拟现实和增强现实技术在学校的推广普及步履艰难。大多数虚拟现实软件普遍存在语言专业性较强、通用性较差和易用性差等问题。受硬件局限性的影响,虚拟现实软件开发花费巨大且效果有限。另外在新型传感应用、物理建模方法、高速图形图像处理、人工智能等领域,都有很多问题亟待解决。三维建模技术也需进一步完善,大数据与人工智能技术的融合处理等都有待进一步提升。以上诸多原因的存在制约了虚拟现实和增强现实技术在中小学教学中的推广和普及。

五、虚拟现实和增强现实技术在教学应用中的前景展望

虚拟现实和增强现实技术发展对未来教学形式的影响

随着科学技术的迅猛发展,在云计算、雾计算、物联网、“互联网+”、大数据、人工智能突飞猛进的新时代背景下,虚拟现实和增强现实技术与人工智能、大数据和物联网融合,将会让虚拟现实和增强现实技术应用如虎添翼。

随着虚拟现实和增强现实软硬件设备的性能提升和价格降低,会有更多的教育投资公司开发出更加丰富多彩的教学资源,让虚拟现实和增强现实技术快速走进中小学课堂,在教学中大面积应用普及。依托其具有的沉浸性、交互性、构想性、虚实结合、实时交互和三维配准等超级体验感的优势,教师的教学方式和学生的学习方式都将会发生改变。虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用普及将会颠覆传统的教育方法和教学形式,具有巨大的应用潜力与应用前景。

人工智能医疗发展前景范文4

实际上,被称作下一个“互联网金矿”的智能可穿戴设备产业,目前无论是在数量增长还是在内容延伸上都呈现出势不可挡的发展势头,但背后也暴露出发展模式低端、创新能力弱、核心技术缺失等问题。

行业“井喷”等待“风口”

如同10年前的智能手机一样,智能可穿戴设备正在以惊人的速度融入普通人的生活。

去年,我国智能可穿戴设备的行业规模尽管尚小,但已整体进入迅速扩张阶段。全球四大市场调研公司之一捷孚凯市场研究集团的数据显示,2015年中国可穿戴市场零售量为1810万台,同比增长321%。其中智能手表和智能手环市场份额约占90%,增速分别达到了252%和531%。

专家分析,智能可穿戴设备未来的市场潜力依然很大,有望成为新的经济增长点。英国市场研究公司IMS Research预计,2016年全球市场规模将达到60亿美元,2017年全球将售出7000万台可联网的智能可穿戴设备,是2013年的4.5倍。

从产品形式上看,虽然手环和手表牢牢占据大量的市场份额,但其他形式也在不断出现。厦门的云朵科技公司去年推出了5000多双智能定位鞋,在市场上大受欢迎。而从内容和功能上看,智能可穿戴设备也有了长足的进步,从前两年简单的计步功能,发展到现在的测心率、测速等综合性检测功能,并逐渐在工业、医疗、军事、教育、娱乐等诸多领域表现出重要的研究价值和应用潜力。

中国工程院院士邬贺铨说,智能可穿戴设备涉及机械、传感器、芯片、人工智能、语音图片文字识别等多个领域,是信息技术高度集成的高技术产业,现在还处在产业前期,发展前景较好。

“我们认为,产业发展的‘风口’快到了。”中国可穿戴计算产业联盟专家委员陈雪涛说,从全球的发展来看,智能可穿戴设备的市场将达到万亿级以上,成为全球角逐的最前沿产业。

缺少“0到1”关键技术

智能可穿戴设备展现出的巨大活力和市场潜力,已引发谷歌、苹果、微软、索尼等诸多公司在这个全新领域深入探索。去年11月,美国资本市场仅在可穿戴智能显示器领域就投入了上亿美元。在学术科研层面,美国、日本以及韩国均有专门的实验室或研究组专注于智能可穿戴设备的研究。

而在我国,智能可穿戴设备产业面临的关键问题,和其他高新技术产业的问题一样:缺少核心技术。我国智能可穿戴设备行业的发展模式主要以低水平的复制和“锦上添花”的应用创新为主,在关键的核心基础技术方面仍然受制于国外。

广东省无限寻环科技(深圳)公司执行总裁牛浩田说,国外的可穿戴设备产品在基础技术上已远远领先于国内。我国企业更多的是以国外技术为基础,更新和创新产品,实现“从1到10”,但是缺乏“从0到1”的能力。

“我们现在的问题是生产不出自研可控的好产品并走向世界。”陈雪涛说,目前智能可穿戴设备的核心技术,如核心芯片、核心传感器等,还是掌握在国外企业手里。尤其是核心芯片技术,国外企业已经实现全产业链布局,而我国还缺少能够实现技术自主自控的企业。此外,我国在软件、人工智能、大数据分析方法、云计算能力上也和国外有较大差距。

杭州暖芯迦电子科技公司创始人杨佳威说,国外企业大多对中国进行技术禁运,对方一听说是中国的机构要合作就一口拒绝,根本没有商谈余地。“所以一定要掌握自主核心技术,国内靠模仿的低端可穿戴设备肯定不具有长期发展的潜力,也不可能依靠这些产品来实现‘弯道超车’。”

业界人士指出,下一步国内智能可穿戴设备的领军企业应该加强合作,共同促进关键技术协同创新,尤其是要有自主掌握的核心技术,做到关键操作系统和芯片国产化,摆脱对国外进口的依赖。

产业未来:跨界整合内容制胜

专家认为,中国智能可穿戴设备产业下一步发展应改变传统电子行业以硬件设备为盈利核心的模式,重点放在开发满足用户需求的内容上。谁能够率先通过人工智能、大数据、云计算等方式提供优质产品体验,谁就将抢得先机。

“这个领域光有硬件不行,还需要有内容。”专注于虚拟现实、增强现实、全息现实等穿戴式设备的蚁视科技(ANTVR)公司的董事长覃政说,国内虽然厂商数量比较多,但有核心竞争力和品牌的并不多。这是因为部分厂商为了快速发展、抢占市场,做了很多简单的开源系统,“但这样的技术路线显然太弱了。”

“就像手机是移动互联网的入口一样,智能可穿戴设备是云计算、大数据的入口。”邬贺铨说,可穿戴设备是移动互联网与物联网的结合产品,本身功能有限的智能可穿戴设备可以通过移动互联网连接到云端,依靠云计算增强产品功能。但目前我国大部分智能可穿戴设备的功能只是“锦上添花”,比如心跳、脉搏、计步的测量与传统方式差别不大,还没有出现超越传统产品的特殊功能。

此外,如何开发出真正符合用户需求的内容也将成为关键。专家认为,目前我国不少中小企业在对行业趋势的预判上显得能力不足,缺乏提前判断市场需求和快速市场反应的能力。

人工智能医疗发展前景范文5

关键词:机电一体化;应用现状;发展前景

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:

一、机电一体化技术的内涵

机电一体化技术是将多种技术进行整合,并且将其在实际生产中加以应用的一种技术。现代化的机电设备基本上都可以称为是机电一体化设备。机电一体化的技术整合度之高,包含了机械、电子、传感器技术、微电子、信息技术、信号变换技术、接口技术等多种传统和新兴技术。机电一体化技术当中,机械技术作为基础技术是最重要的一项,机械技术的研究重点是如何使机械实现机电一体化。从而达到结构、材料、性能上的改进,来实现减轻重量、改善精度、提高性能的目的。计算机信息技术是机电一体化中较为重要的辅助因素之一。信息的交换、预算、决策、人工智能等等都属于计算机处理技术。机电一体化的运用,大大提高了机械工程技术的效率,不仅仅可以更好的实现机械工程的各种要求,还可以实现自动检测、处理、调节、控制等等。机电一体化产品在某些方面已经实现了智能化操作,智能化是其与普通机械技术最根本的区别。随着当前科学技术与生产力的不断发展,机电一体化也越来越受到重视,当前我国的机电一体化发展还处于初级阶段,仍然还有较长的道路要走。

二、机电一体化技术的发展现状

1.初级发展阶段

二十世纪六十年代以前的时间是机电一体化技术发展的初级阶段,在初级发展阶段,人们开始能够自觉利用电子技术的成果完善机械产品的性能,在二战之后,战争在使科技发展滞后的同时,也促进了电子技术和机械产品的结合,在战争期间这种结合主要应用与军事,在战争结束够,电子技术与机械产品的结合用于经济发展中,并为经济的发展带来了巨大的作用,由于机电一体化技术刚刚产生,人们对这种技术的认可程度还不高,机电一体化技术还未得到广泛运用,这个阶段的机电一体化技术还算不上是真正的机电一体化技术。

2.深入发展阶段

从二十世纪六十年代到九十年代后期,机电一体化技术到了迅速发展阶段,在这一阶段,机电一体化技术逐渐智能化,并在迅速发展的基础上不断深入。这一时期,机电一体化技术中又加入了光学和通信技术,微细加工技术在初现在机电一体化技术中,同时,对机电一体化的系统分析和学科体系也进入了深入发展的阶段,神经网络技术、人工智能技术、光线技术的发展为机电一体化技术拓宽了发展前景,促进了机电一体化技术的发展与进步。这个阶段的机电一体化技术为当前的机电一体化发展打下了坚实的基础。

3.规划发展阶段

在二十世纪八十年代初期,国家就对机电一体化技术进行了研究,并且国务院还把机电一体化技术列入了863计划中,还成立了专门的机电一体化领导小组,由于国际机电一体化技术在飞速的发展过程中,我国充分考虑到国外技术的发展对我国的影响,还把机电一体化技术的发展方向与影响纳入九五规划和发展纲要中,不仅是国家对机电一体化技术非常重视,很多高等院校、国家企业也对机电一体化技术进行了研究与应用,并取得了一定的成果。当前阶段的机电一体化发展为我国的综合国力的提升做出了重要的贡献。

三、机电一体化技术的发展趋势

1.系统化的发展趋势

二十世纪九十年代后,计算机技术得到了空前的发展,网络的普遍与发展为科技的发展、工业的生产、政治、军事,甚至教育领域都带来了巨大的作用,网络的发展加快了我国全球化步伐,全球的经济与生产将会连成一片,企业竞争的范围也走出了国家,走向了世界,国际间的交流与合作促使了机电一体化技术的发展,一旦机电一体化技术有了新的发展动态,新成品就会通过网络渠道畅销全球,网络技术的发展也促进了远程控制技术与监视技术的发展,机电一体化技术生产出的产品也将会成为远程控制技术的终端设备。

2.智能化的发展趋势

智能化是机电一体化区别于传统机械技术最根本的特征,同时也是机电一体化技术发展的趋势。二十一世纪对智能化更为重视,机电一体化要想更好地满足新形势下社会发展的需求,就必须重视智能化的发展。智能化的发展,要求今后的机电一体化在操作控制中,充分地吸收人工智能、运筹学、计算机信息学、混沌动力学等新的学科知识,模拟人类智能,更好的实现对人类的模拟。虽然机电一体化不能从根本上与人类的智慧相比较,但是其智能化的发展趋势可以在越来越多的领域应用,并且为人类节约更多的人工成本。

3.微型化的发展趋势

微型化也是机电一体化将来发展的一个整体趋势。微型化兴起的时间不长,从上世纪末开始兴起,主要是传统的机电一体化往往较为庞大,不便于正常工作的展开。微型化不仅仅是指所需要的机械设备向微型化发展,更重要的是向微电子系统发展。微电子系统要向微米甚至纳米技术发展,才能更好的促进机电一体化技术的发展。微机电一体化的实现,在生物、医疗、通信、军事、制造等多个领域都有较强的影响。但是微机电一体化的目前也存在一定的瓶颈,那就是微机电技术,虽然当前微电子技术已经发展的较为先进,但是由于机电设备的复杂性,造成了机电技术还不能达到与微电子技术同等的技术水平,但是随着科技的进步,微机电技术一定也能得到更好的发展,从而促进机电一体化整体的微型化水平。

4.模块化的发展趋势

模块化的实现是机电一体化设计过程中较为重要的一个环节。模块化的工作量较大且较为繁琐,各种设备的生产厂家较多,如果不能很好地实现各个零部件之间的紧密配合,就有可能使得机电一体化技术不能很好地实现,这就需要对机电一体化进行模块化设计。模块化设计就是将多个要素组合在一起,构成一个子系统。多个子系统最后又组合成为一个整体,从而生成一个新的系统,产生不同的功能。机电一体化如果能够实现模块化设计,必然大大减少设备之间的不兼容概率,不仅仅能够更好地实现其基本功能,甚至能够促进一些新的功能的开发与应用。

5.绿色化的发展趋势

在过去传统的发展观念中,人们过于追求经济的发展,对环境和能源问题往往不去重视,现代随着人们生活水平逐渐提高,环境问题日益恶化,多种能源面临枯竭,国家和人们才重视到环境保护与经济发展之间的关系,这时绿色产业就有更大的发展空间,绿色化产品不仅是时展的趋势,也是机械一体化技术的发展趋势。绿色产品能够使用最少的资源,达到最大的经济效益,同时对环境造成最小的污染,绿色产品在制造、使用和销毁的过程中都能够符合环境保护的要求,也不会威胁到人类的生存健康,因此具有很大的发展前途。

四、总结

由于社会对机电一体化技术的认可,使得机电一体化技术在发展的过程中取得了一定的成果,但机电一体化技术的发展时间毕竟不长,在发展的过程中还会面临很多困难和问题,我们应该坚持科学的发展观,认真分析机电一体化技术发展的现状,结合我国经济与科技发展的实际,使得机电一体化能够在国家的发展当中做出更大的贡献。

参考文献:

[1]张智慧.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].中国高新技术企业,2008(24).

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关键词 机电一体化 技术运用 机械制造

中图分类号:TH-39;TD63 文献标识码:A

1机电一体化概要

机电一体化是指在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。

2航空工业领域机电一体化的发展状况

航空工业机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:

20世纪60年代以前为探索阶段。在这一时期,各国都在积极探索航空航天技术,并将最新电子技术积极的运用于完善航空机械产品的性能方面,特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了航空工业的发展,对于先进战斗机的需求,推动了航空领域机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,进一步推动机电一体化技术的普及。但是,由于工业技术基础的限制,这一阶段总体上还处于探索阶段,对于机电一体化技术运用程度还不深,也无法进行广泛的推广;20世纪70到80年代为初步发展阶段。这一时期,由于计算机技术、控制技术、通信技术等更先进技术的出现,航空技术领域得到了蓬勃发展,规模集成电路和微型计算机等充分运用到了航空工业领域,为机电一体化与航空工业的深度融合奠定了坚实的基础;20世纪90年代为快速发展时期。这一时期,机电一体化技术世界航空工业领域得到比较广泛的承认,以机电一体化技术为基础的航空工业得到了极大发展,基本成为航空工业的支柱性技术,90年代后期,航空工业开始向智能化方向迈进,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;21世纪以来,人类进入了宇宙时代,航空工业领域对于机电一体化的运用更为精纯,大规模系统的建模设计、分析和集成方法、人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为航空领域的机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。

3航空工业领域机电一体化的发展趋势

3.1航空制造业的智能化

在现代信息技术的支持下,智能化已经成为目前航空工业领域机电一体化技术的一个重要发展方向,也是最主要的方向。人工智能的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。特别是在飞行系统的建设,自动导航、自动驾驶等以机电一体化技术为基础的航空智能化已经取代传统的飞行操控方式,成为航空领域主要的飞行控制技术。

3.2航空管理技术的网络化

航空管理技术的网络化也是机电一体化技术背景下,航空工业技术发展的必然趋势。20世纪90年代,计算机技术得到突破性发展,世界进入计算机时代。计算机技术的兴起和飞速发展给航空工业带来了巨大的变革,计算机网络将整个航空技术领域和各种设备连成一体,实现了生产和操作、空中和地面的一体化发展。而基于计算机技术的各种航空远程控制和监视技术本身就是机电一体化产品。因此,航空工业机电一体化朝着网络化方向发展成为必然趋势。

3.3航空设施设备的微型化

得益于机电一体化技术,航空设施设备还呈现出了微型化的发展趋势。微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。而航空航天工业中所需要的各种特殊材料的生产、重要零部件的制造、关键技术的革新都都离不开设施设备的微型化。机电一体化技术无疑为实现航空设施设备的微型化提供了条件。

3.4航空工业生产的绿色化

节能环保、绿色生产也是航空工业领域探索的重要方向、航空技术的发展为人类的航天事业提供了极大的便利,但是由于航空工业是一个大动力、高耗能、高投入的产业。在自然资源不断减少,生态环境受到严重污染的背景下,探索绿色航空工业技术成为航空领域的重点攻坚任务。在机电一体化技术的帮助下,绿色航空产品概念应运而生。机电一体化使航空工业在设计、制造、使用过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。因此,促进航空产业的绿色发展,也是航空工业机电一体化发展的重要趋势之一。

参考文献

[1] 徐晓娜,朱柏龙.机电一体化技术的发展与思考[J].科技致富向导,2014(17).

[2] 刘磊,涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者,2014(04).