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人工智能的基础学科范文1
根据人工智能公司iPIN的《2016年中国大学毕业生薪酬排行榜》数据显示,清华大学毕业生工作五年后的平均年薪为177876元人民币,位列全国所有高校之首。
清华大学,由中华人民共和国教育部直属,中央直管副部级建制,位列“211工程”、“985工程”、“世界一流大学和一流学科”,入选“基础学科拔尖学生培养试验计划”、“高等学校创新能力提升计划”、“高等学校学科创新引智计划”。
(来源:文章屋网 )
人工智能的基础学科范文2
关键词:交叉学科;跨学科;计算神经科学;人工智能;研究生培养
文章编号:1672-5913(2013)18-0001-05
中图分类号:G642
1 背景
科学史上,许多重大的科学发现都产生在不同学科的碰撞和融合中。在自然科学领域,许多伟大的科学家都有着复杂的学科背景,20世纪1/3的诺贝尔获奖项目出现在交叉科学领域。计算机学科里很多大科学家也都有着交叉学科的背景,如计算机之父冯·诺伊曼其实是个数学家,在经济、量子力学及几乎所有数学领域都作出过重大贡献,他提出的计算机二进制表达正是得益于其敏锐的数学洞察力。清华大学计算机科学与技术系张钹院士多次在公开讲座中提到,经他统计,自1966年美国计算机协会(ACM)设立图灵奖以来一直到2012年,60个获奖者中2/3的人都有数学、物理、化学等理科专业背景,甚至还有政治等人文科学背景;相反,纯粹是计算机专业或相近专业如电子学、无线电学等背景出身的人并不多。由此可见,熟练掌握其他学科的知识对于在计算机领域作出重要贡献大有裨益。
高校培养交叉学科人才,一是要引导学生学习不同学科的课程,二是开设一些本身就是多学科交叉的课程。国内高校已经做了大量尝试,也收到了不错的效果。2013年,《计算机教育》杂志专门策划了跨学科教学专题,对国内跨学科教学的实践情况进行报道。很多高校的一线教学人员都报告了他们在交叉学科教育方面的构想或实践经验。
计算神经科学是一门新兴学科,对于促进脑科学、信息科学尤其是人工智能等领域的发展具有重要意义。2010年3月23-25日,中国科学院、浙江大学、上海交通大学的知名学者齐聚北京,举行第367次香山科学会议,主题为“神经信息学与计算神经科学的前沿问题”。与会专家探讨了计算神经科学的国内外发展情况,指出该学科在国内外都还发展不成熟,我们应抓住机遇建立一流的计算神经科学。要达到这个目标,除了加大科研资助和鼓励科研创新外,优质的课程教学必不可少。鉴于计算神经科学的多学科交叉特点,许多专业都可以尝试进行这方面的教学,包括医学、生物学、心理学、数学、物理、化学、计算机、电子,自动化等,笔者将论述计算神经科学与计算机科学的关系以及开设该课程所面临的机遇与挑战。
2 计算神经科学的特点及其与计算机科学的关系
借助飞速发展的现代科技,人类已经能够上天入地,但是对于脑的认识却十分有限。诺贝尔奖得主克里克(Crick)说过:“对我们人来说,在科学研究中没有比研究自己的脑更重要的了。我们对整个世界的认识都有赖于它。”认识人脑的工作机理有两方面的意义,一是促进神经疾病诊疗技术的发展,二是提高人工智能的水平。
诚如艾萨克·阿西莫夫(Issac Asimov)所言,“人脑是我们所知道的最复杂的组织”。它有大约1011个神经元,而平均每个神经元要与103~104个神经元相连。虽然这些数字现在看来并非很大(能存储1T=1012Byte的硬盘在市场上已经很普遍),但问题是计算机硬件是我们事先按一定规则构建的系统,我们对于它每一部分的结构与功能都非常清楚,而人脑却是一个黑箱。想象一下让一台计算机穿越回唐朝,让那个时代的人们了解这台计算机的工作原理是一件多么不可想象的事情。
幸运的是随着科学技术的发展,实验手段正发生着翻天覆地的变革,我们面对的黑箱正在慢慢变灰。通过这些实验手段,我们可以观察到“箱子”的部分内部。然而,只看到大脑内部的一些的结构和它们之间的关系远远不够。唐朝人打开计算机主机盖,能看到主板、CPU、内存条甚至一些精细的电子元件,但这对于他们完全理解计算机的工作原理还差很远。他们需要综合各种技术手段得到计算机内部情况,从硬件问的相互连接关系推断出冯·诺伊曼设计的体系结构及发展变化,从软件的功能推断出算法逻辑,从二进制代码推断出可读代码。要得到这些结果,只有实验数据是不够的,还必须对数据进行整理分析,从蛛丝马迹中发现数据背后的规律和原则。人脑就好比一台唐朝人眼中的计算机。计算神经科学就是一门试图通过理论分析和建模计算的方式理解脑工作原理的学科。
计算神经科学领域的形成始于1988年,Seinowski、Koch和Churchland在Science杂志上发表了计算神经科学领域的“宣言”。从广义上讲,只要是通过建模、仿真等手段对神经科学的实验数据和实验现象进行定量分析的,都属于计算神经科学的范畴。近年来,由于实验技术的革新和脑科学研究的蓬勃发展,这方面的研究早已不局限于生物、医学、心理学等学科,很多其他学科的研究人员以各种方式参与到脑科学的研究中,包括数学、物理、计算机、电子、材料等,他们将该学科中的一些定量计算理论引入神经科学并据此研究脑科学的实验数据和现象。
国外许多著名高校都设有计算神经科学的研究中心或相应专业,包括MIT:CSAIL-ArtificialIntelligence Group;Stanford University:Center forMind,Brain and Compution;Harvard University:Mind/Brain/Behavior Program;CMU/University ofPittsburg:Center for the Neural Basis Of Cognition:University College London:Gatsby ComputationalNeuroscience Unit;Columbia University:BionetGroup。这其中大多数都有信息科学类院系的参与,如MIT的Artificial Intelligence Group就是在计算机与人工智能实验室下的一个组,而Stanford University 的Center for Mind,Brain andComputation由计算机系、电子系、语言系、神经生物系、心理系以及神经科学研究所的教授组成。计算机领域的一些杰出学者也参与了计算神经科学的研究,包括MIT的David Marr和Tomaso Poggio,CMU的Tom Mitchell,Caltech的Pietro Perona,Stanford Universit),的Fei-Fei Li等。这里还不包括大量的以计算机科学、电子工程等为教育背景但主要活跃在神经生理学、认知心理学等传统神经科学领域的学者。
一方面,计算机科学及其相近领域的研究人员对神经科学和认知心理学的贡献越来越大,已经成为脑科学研究中一支不可忽视的力量;另一方面,神经科学和认知心理学的研究进展对计算机科学的某些方面起到很大的推动作用。例如,近年来在机器学习领域非常热门的深度学习(Deep Learning),在很大程度上受到大脑感觉系统层次化结构的启发,见图1。其中,图1(a)为大脑视觉皮层各区域的位置及信息处理通道,图1(b)为深度学习的框架。
3 面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的机遇和挑战
相对于医学、生物学、心理学等专业,面向计算机专业的研究生开设计算神经科学课程相对容易。这是因为通过本科阶段的培养,计算机专业研究生在理论证明、逻辑推断、数据分析等方面的基础更扎实,他们接受医学、生物、心理学等学科的知识相对容易;但反过来,让那些习惯了生理和心理实验的学生接受一些计算理论方面的知识则相对困难。而相对于数学、物理、化学等理科专业,计算机专业的研究生在模型实现方面有优势。这是因为现在很多计算神经科学的模型都涉及大规模计算,扎实的编程基础使得他们在处理这类问题上更加得心应手。这些是面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的机遇。然而我们面临的挑战更大,主要包括两个方面,论述如下。
3.1 课程定位的挑战
通过调查一些国外著名大学开设的计算神经科学课程,我们可以发现大多数课程的立足点都是“理解脑”,以揭开大脑的秘密为目的,而且无论该课程是神经科学、心理学或相关院系开设的(如Baylor College ofMedicine神经科学系的课程Theoretical Neuroscience-Learning,Perception,Cognition,MIT脑与认知科学系的课程Inlroduction to Computational Neuroscience),还是交叉学科中心开设的(如UniversityCollege London Gatsby ComputationalNeuroscience Unit的课程ComputationalPerception and Scene Analysis),甚至是一些计算机类院系开设的(如CMU计算机系的课程Computational Perception),都是这样。
如果在国内高校面向计算机专业开设计算神经科学课程,将课程目标定位于“理解脑”,会存在一定的现实困难。国外著名高校非常注重基础研究和交叉学科研究,经过多年的发展,他们培养的研究生已经形成了学习其他学科知识的习惯,但国内研究生在选修课程方面则显得更加功利一些,只选修那些目前对自己有用的课程。对计算机专业的学生而言,修一门有关理解大脑工作机理的课程显得比较怪异,这与他们将来从事的IT工作似乎风马牛不相及;为此,我们一方面需要从课程体制、培养计划等方面引导学生重视基础学科和交叉学科的课程,另一方面还需要考虑在现阶段如何通过课程定位吸引计算机专业学生选修相关课程。
3.2 师资力量的挑战
交叉学科课程的讲授对授课教师的专业素养提出了更高的要求,授课教师需要具有交叉学科的研究背景,这样才能把学科前沿看得更清楚,把问题讲得更透彻,但这通常不是一件容易的事,对于计算神经科学这一学科跨度非常大的交叉学科而言更是这样。国内这一学科目前还处于萌芽阶段,从事相关研究的学者相对较少,零散地分布在各自院校的不同院系,而且无论是在哪个院系,他们都是少数派。师资力量的不足已经成为制约计算神经科学在国内高校和科研院所发展的主要因素之一。
4 应对挑战的措施
4.1 准确进行课程定位
为了使学生更容易接受计算神经科学这一课程,我们首先需要给这一学科下一个恰当的定义。从狭义上讲,我们建议将计算神经科学定义为神经科学、认知心理学和人工智能的交叉学科,三者之间的关系如图2所示。人工智能是计算机学科的一个专业方向(这里的人工智能包含机器学习、数据挖掘等各种智能计算的理论与方法),是计算机科学与神经科学和认知心理学产生交叉的主要领域。相对于计算神经科学的广义定义,这一定义拉近了其与计算机专业学生的心理距离。
针对计算机专业的学生,该课程定位不能只是“理解脑”,还要强调“利用脑”,教师需要向学生强调:一方面人工智能为神经科学和认知心理学提供研究的工具,另一方面后两者的发展又反过来促进人工智能等信息领域的技术革新。学生理解了这一点,选修这一课程的积极性才会提高。计算神经科学在计算机专业内并不是一门孤立的课程,它其实要用到很多概率论、线性代数、机器学习、模式识别等领域的知识,与人工神经网络、人工智能、计算机视觉等学科有着紧密的联系。计算神经科学与清华大学计算机科学与技术系一些专业课程之间的关系如图3所示,其中箭头表示课程间的支持关系。
4.2 有效提高师资力量
一方面,我们要鼓励教师进行计算神经科学这一交叉学科领域的研究,培养该领域的杰出学者或从国外全职引进一批这样的学者,这是解决师资力量不足的根本之道。如果在全职引进人才方面有困难,可以通过国家的各种引智计划引进一批短期工作的学者,让他们开设计算神经科学方面相关课程,以便有志于此方面教学科研的本地教师参与学习,最终实现课程的本土移植。
另一方面,我们也可尝试让多个专业的教师同时讲授这门课程。教师一起确定教学大纲,分工合作,各自讲授涉及自己专业的那一部分内容并适当向神经科学靠拢。这样做的优点是较容易找到合适的教师并且每名教师不用花太多精力学习其他领域的知识,缺点是内容会比较散,难以形成一个有机整体,更麻烦的是教师如果不专门从事计算神经科学的研究,那么对于某些知识点则难以讲透;因此这项措施只是权宜之计,一旦条件成熟,我们还是建议由从事计算神经科学研究的教师授课。
5 教学内容的选择
由于计算神经科学是一门交叉学科,涉及的知识点较多并且分布在很多学科里,因此要求学生将这些学科的课程全部学完后再学这门课程,显然不现实也不必要。另外,将所有计算神经科学的知识点都在课堂上讲解一遍也不现实,这就涉及教学内容的选择问题。
5.1 教学内容精而新
“精”强调对教学内容的筛选,有两个原则:一是重要的基础知识必须讲到,这些基础知识包括神经科学、数学、信息论、机器学习等领域的与计算神经科学密切相关的基础知识,这样培养出的学生才能举一反三;二是挑选有代表性的专题,如神经元模型、有监督学习、无监督学习等,把每个专题讲深入了,才能让学生体会到这一学科的常规研究思路和方法,培养学生将来从事相关研究工作的能力。
“新”强调教学内容的时效性。一个尴尬的事实是现在真正称得上计算神经科学的教材很少,笔者认为最经典的教材要数Peter Dayan和LarryAbbott主编的Theoretical Neuroscience,该教材由MIT出版社于2001年出版。这本教材内容很丰富,基本覆盖计算神经科学领域内所有的大方向,缺点是内容比较陈旧。计算神经科学近年来发展迅速,大量的经典工作都没有包含在该教材中。该教材若作为研究生课程教材显然不合适,因此教师必须总结近年来该领域的一些重要进展,如在顶级期刊(如Nature、Science等)上挑选一些重要研究成果并将这些内容归纳到自己的讲义中。
5.2 教学内容向计算机科学倾斜
教师在教学过程中不仅要强调揭开脑的奥秘,还要强调这些奥秘对于计算机科学的意义和作用。一方面挑选一些能让计算机科学发挥重要作用和计算机专业学生体现优势的内容,如神经信号处理和人机接口,因为这些需要用到较多的模式识别技术;另一方面强调为我所用,挑选一些对计算机科学有用的内容,如稀疏编码、深度学习等在机器学习和模式识别领域受到广泛关注的话题。
6 结语
计算神经科学是一门新兴的交叉学科,为了响应在国内建立一流计算神经科学的号召,对于科研和教学我们都不能忽视。目前国内有能力开设计算神经科学课程的学校还不多,即使有也只集中在医学、心理学等院系,其定位一般侧重于“理解脑”。长此以往,国内对于脑科学的研究将面临跛脚走路的尴尬境地,因为脑科学研究的另一任务——提高人工智能的水平将被忽略,因此在工科院系尤其是信息科学相关院系开设计算神经科学方面的课程非常有必要。研究型高校应抓住机遇,从政策上鼓励工科院系开设相关课程,这对于国内学术界从容应对脑科学革命这一挑战具有重要意义。
参考文献:
[1]孙群,张剑湖,李俊民,数学专业设置交叉学科课程的研究[J],高等理科教育,2007(2):29-31
[2]郑利平,安宁,路强,等,跨学科教学实践与构想[J],计算机教育,2013(1):3-5
[3]陶飞,程颖,杨金键,等,交叉学科研究模式的组织建设研究[J],计算机教育,2013(1):6-10
[4]罗嘉庆,周世杰,跨学科课程教学研究与案例[J],计算机教育,2013(1):11-13
人工智能的基础学科范文3
关键词:教学改革;实践环节;电子信息工程.
中图分类号:F407文献标识码: A
l 引言
集成电路的飞速发展使电子科学技术的面貌日新月异。电子产品在50年代以前是以电子管为核心器件,60-70年代逐步由晶体管代替,80-90年代则是以集成电路为主,并由全模拟电路转为兼有模拟、数字信号电路且以数字信号电路为主的信号系统。计算机科学的兴起及其广泛应用深人到国民经济的各个领域。计算机技术已成为实现现代化必不可少的手段,没有哪个行业有电子工业这么快速的惊人变化。为适应科技高速发展的形势,适应社会主义市场经济的需要,必须转变我们过去在计划经济休制下形成的教育思想,使教育真正面向社会主义市场经济,面向世界,面向21世纪。
2 电子信息工程类大学本科生培养目标及必备的知识结构和基本素质
2.1 专业教育培养目标
面对当前这一新的形势,新的教学改革大潮,世界上一些发达国家普遍认为大学生的工程教育不可能什么都学,也不可能学得太专,工程教育只能是基础性教育,培养通用的适应能力强的人才。
国家教委结合我国实际情况,提出了高等教育要进一步拓宽专业面,加强基础教育,加强计算机教学,加强实践性环节教学的教学目标。我们认为电子信息工程类核心技术基础课程的设置可以分为3大模块,即:①电路理论、电磁场理论、信号与系统;②线性电子线路、非线性电子线路、数字逻辑电路;③计算机科学与工程。所涉及的内容是电工学、电子学技术中已经成熟的并带有普遍意义的基本理论、基本分析方法和基本技能。它提供了电子信息工程类专业人员所必备的知识结构和基本素质,这些课程的内容是今后学习专业课的基本知识。
2.2.1 电路、电磁场与电磁波、信号与系统模块
① 电路分析、信号与系统课程是电工类各专业的重要技术基础课,它是核心技术的基础与核心。电路分析基本内容是:电路与磁路、交流电路、动态电路的分析等。参考学时为90-100学时。
信号与系统基本内容是线性连续时间系统、线性离散时间系统分析、线性系统的状态变量分析、随机过程和信号处理等。参考学时为80-90学时。
② 电磁场与电磁波课程是核心技术课的组成部分,同时是一些新兴边缘学科的理论基础,基本内容是:电磁场、电磁波、传输线和天线等。参考学时为80-100学时。
2.2.2 线性、非线性电子电路、数字逻样电路模块
线性、非线性电子电路、数字逻辑电路课程是电子信息工程教育中重要基础课,是一门应用性很强的技术学科。线性、非线性电子电路课程的主要内容是:半导体器件、放大器、信号波形变换、功率电路、频率变换等。参考学时为150-160学时。
数字逻辑电路课程的基本内容是:逻辑门电路、数字电子学理论基础、组合逻辑与时序逻辑电路、大规模集成电路、模一数接口电路等。参考学时为70-80学时。
2.2.3 计算机科学与工程模块
由于计算机科学的蓬勃发展及其广泛应用,计算机系列课程是电子信息工程技术教育中的核心课程。根据中国计算机学会“93大纲”的规定,它包括9个领域、3个进程、12个基本概念,按照循序渐进的原则,我们认为包含以下基本内容:计算机数据录入技术、编程语言和基本算法、数据结构与程序设计方法、计算机原理与体系结构、操作系统与软件工程、人工智能、计算机网络等。
2.3 实践环节的改革在培养学生能力中的作用
实践环节的重要性不仅在于加强对理论的理解,而且在学生的工程能力训练和科研能力的培养方面有特别重要意义。实践环节包括实验课、综合专题实习和毕业设计等。
实验是实践的主要环节之一,实验课是综合理论和实验技术应用的联合体,它为学生掌握知识和发展能力的统一提供了最佳条件,是全面培养学生的实践能力(如动手能力、思维创造能力、自学能力、分析问题和解决问题的能力等)的基本环节。对培养学生的基本技能、探索精神、坚强毅力和求实作风等方面都有积极作用。综合专题实习的主要任务是培养学生的工程设计能力,建立正确的工程设计观点和经济观点。
毕业设计是对学生专业知识和能力的综合实践和考查,是学生在校期间受到的工程师素养和科学方法训练的最重要的环节,根据我们的经验,这一环节应当加强而不是削弱。
3 改革实践环节的方案
3.1 基础实验教学应突出能力培养使学生达到如下要求:
① 熟悉常用的元器件的性能及使用。
② 熟悉各种常用电子仪器的使用及各种测试方法。
③ 能设计、组装和调试常用电子电路, 检查和排除常见故障。
④ 具有一定的工程设计能力, 建立正确的工程观点和经济观点。
⑤ 能正确处理实验数据, 进行误差分析和撰写科学实验报告。
⑥ 能应用计算机进行工程设计和数据处理, 能利用计算机进行产品的辅助设计、分析等。
3.2 关于实验教学课程体系的初步设想
3.2.1 体系结构框图
根据原来按技术基础课分别开设实验课所存在的问题,为优化能力结构,设想将电路分析、信号与系统、电子线路、数字电路等课程的基础实验部分合并开设一门“基础电工实验”,内容安排由易到难,由简单到综合,覆盖整个电子技术基础学科的前两个模块。再开设一门课程设计性质的综合实验与综合实习,突出培养工程设计能力。将计算机能力的训练贯穿整个大学学习过程中,并与有关学科的教学环节相结合。考虑到计算机学科能为其它学科提供非常先进的工具,计算机学科的成果能为其它学科的发展创造前所未有的条件,因此在综合实习阶段和毕业设计阶段要尽可能地运用计算机学科的成果。
3.2.2 关于各实验模块的说明
(1) 课程设计性质的电路综合实验
电路综合实验要求设计、安装和调试一个电子电路或一个简单装置,检查并排除实验过程中出现的故障。设计题目有:多级放大器、OTL功放、直流稳压电源、调制器、解调器、计数器、分频器及数字钟等。本实验安排在3年级分段进行。参考学时为60-70学时。
(2) 综合专题实习
综合专题实习使学生得到工程设计中的方案论证、工程计算、安装调试及撰写论文等方面的基本训练。综合专题实习应是电子信息工程系统的一个分机,或一个较小的设备,在技术上已较成熟,在设计与调试方面有典型性与先进性。例如:电视机安装与调试、音响系统安装与调试、数字调谐器、各类报警系统、电子裁判系统、家用电器的电脑控制等。本实验可安排在第7学期进行,可在校内进行,也可在工厂进行,可与生产实习、勤工俭学结合起来,实习期约为3-4周。
(3) 计算机能力训练
计算机能力训练包括计算机操作训练、编程训练、计算机辅助分析与设计、计算机接口实验等。根据由浅入深的原则,全面贯彻中国计算机学会“93大纲”的要求,根据目前大多数高中毕业生的现状,可在第一学期安排计算机操作训练,然后是计算机编程训练;在此基础上可在数学、物理、电路与信号、电子线路等课程中应用计算机进行辅助分析和设计。另一方面,在电子电路、数字逻辑电路课程的基础上可以进行计算机接口实验,从而为利用计算机开发产品,进行综合专题实习作好准备。
围绕计算机学科的发展而进行的综合专题实习应在计算机应用的典型系统选题,如数据库管理系统、多路自动监测系统、综合业务数字网(ISDN)通信系统、人工智能系统等。上机时数为150-200小时。
4 结束语
本文在东南大学教改的基础上,根据学校的实际情况提出了实践环节教改的实施方案它将国内外教改指导思想的先进性与国内的实际情况的可行性结合起来,可以为绝大多数院校所接受。写作本文目的也在于抛砖引玉,以求加快教改的步伐。
参考文献
人工智能的基础学科范文4
濮阳龙源电力集团有限公司 河南濮阳 457000
[摘要]随着电力系统的运行,带动了电力设备的状态检测和故障诊断技术不断发展。对于系统运行人员的一个重要课题就是在合理安排电力设备的检修和有效降低检修成本前提下,确保系统安全可靠的运行。电力设备状态检修技术的意义就在于能够了解和掌握设备的运行状态,能够发现电力设备的异常状态,及时发现设备潜在的故障,保障电力系统安全可靠的运行。本文主要对电力设备状态检修特点、技术应用及安全管理措施进行了分析与探究。
[
关键词 ]电力设备;检修技术;安全管理措施
一、电力设备状态检修的特点
1、针对性
电力设备在通过检修和诊断之后,能够确定具体的检修对象和内容,这就是电力状态检修项目具有针对性,电力状态检修项目的针对性具有减少检测项目和缩短检修时间的优点。
2、科学性
电力设备在通过检修和诊断之后,能够确认在设备完好的状态下,把检修的间隔拉长,这样是为了能够及时发现潜在的故障,保障电力系统安全可靠的运行。
3、本身性
电力设备在通过检修和诊断本身需要解体设备。
二、电力设备状态监测与故障诊断技术应用
1、故障机理研究
为了解故障形成和发展过程中的原理,能够熟悉故障的本质和特征。我们只有充分了了被诊断对象的工作原理和易损件的失效机理,才能保证电力设备状态故障诊断技术安全高效地运行,故障机理研究的方法必须有相关的基础学科做铺垫,我们还需要对故障机理进行分析,需要做大量的实验来观察,保证诊断技术的可靠性。
2、状态监测与故障诊断技术的发展
随着电力系统的不断发展,电力设备的状态监测与故障诊断技术也再发展,人工智能技术就是其中一种。人工智能技术是一种方法,是对信息进行吸收和处理,从简单数值的计算发展到模拟人脑不能准确辨认和思考。随着现代计算机的迅猛发展,也带动了智能技术的发展,形成一整套相关的智能计算方法,并在很多领域得到了应用,这些方法主要有模糊方法、时序分析法以及遗传算法等等,结合原有的专家系统、神经网络、自学习等等技术进而相互之间进行补充,不断完善,从而在很多的领域做出相应的贡献。
3、电力设备在线监测
传统的电力设备的定期预防性试验对于故障的检测具有一定的作用,但是也存在着明显的不足。第一,在进行停电试验时,由于试验时的电压与设备正常工作时的电压存在一定的差距,从而使得设备可能存在的缺陷无法被及时的查找出来;第二,定期预防性试验所需要的试验周期较长,对于那些急需要实用的设备而言,无法满足生产的需要。因此对于这些离线的预防性试验而言,在线的监测就显得方便快捷。在线监测通过对设备相关的状态信号进行监测,从而达到对设备的故障缺陷监控的目的。设备的各项状态信号是反应设备故障的重要依据和载体,通常这一过程包括:信号测取、中间转换、数据采集三个过程。这一技术在电力设备的日常检修中应用时间较短,有的系统还存在一定的问题,但总的系统设计通常包括:传感器、数据采集装置以及计算机等设备。
三、电力设备检修安全管理措施
1、完善电力工程施工安全管理责任制
传统的电力工程施工中,经常存在发生安全事故却找不到相应负责人的问题,这种管理方式严重影响到电力工程施工的安全管理水平,因此,应根据电力工程施工的实际情况完善安全管理责任制,将责任落实到个人。另外,电力工程施工安全管理中涉及到多项责、权、利,要明确各个职责的界定,切实地将责、权、利落实到实处,这样不仅可以激发管理人员的积极性,同时在发生电力安全事故时,也能保证能够找到相应的负责人,从而体现出责任制的作用。为了全面提高电力工程施工安全的管理水平。可以对各个部门进行明确的划分,将责任落实到各个部门。
2、加强安全的监督管理
应该建立一系列完善的安全监督管理体系,加大管理力度,对各项安全工作实施有效的监督。依据电力工程的不同特点实施分层的监督,提高安全责任的意识,主要对下面几个方面进行监督:是否有合理、周密的安全措施,安全措施是否具有实行的可能性,各种设备机械是否具有隐患、监督措施是否到位,隐患能否得到控制等。
3、加大现场检修作业操作的检查力度
根据《电力安全工作规程》以及相关指导书的有关规定进行严格的检查;确认使用的安全措施能否满足在作业检修时的现场安全的实际需要;检修人员除了要保证作业安全进行外,还要认真检查一些安全措施比如地线、围栏等;在工作人员确保使用的劳动保护措施和劳动工具满足相关的安全控制要求后,再正式进行电力检修工作。另外,检修人员应该首先检查地线是否连接,开关、闸刀等设备是否处于断开状态,对现场的环境掌握之后才能进行现场的检修工作,这样就可以熟悉场地以及现场的设备状况,判断现场是否符合安全要求。
4、做好交底工作
在整个电力设备的检修中,有关人员应该积极开展站班会议以及班前会议,在会议上做好检修安全措施方面的宣传工作。另外,检修人员应该熟练的掌握各种在检修过程中存在的危险因素,这样可以有效地避免危险事故的发生,更好地保证人身安全。积极做好设备的检查维修护理工作,保证设备的最佳运行。
5、加强检修安全方面的控制工作
检修工作人员的检修工作完毕以后,应该整理作业环境并积极做好有关的检查工作,如确认是否存在短路线以及临时线等。另外,检修工作结束作业人员全部撤离以后,有关管理人员与现场负责人进行交接,阐明本次检修的项目以及问题,并和有关值班人员一起检查设备的运行状况以及连接状况。此外,检修管理人员要与有关许可的检修人员一起对设备运行状况进行现场验收,确定合格以后再完善有关验收手续。
四、结束语
综上所述,为了确保电力系统正常运行、电网稳定工作,电力施工与电力检修安全必须引起高度的重视。需要树立“强基础、抓过程、究细节、重结果”的安全管理意识,加强和完善相关体系制度,按照规章制度办事,加强安全文明施工标准化布防和标准化作业,使电力施工与电力检修的各项安全措施得到切实的落实和执行,加大监督和检查力度,加强电力施工与电力检修的安全管控力度,深入分析和研究电力施工与电力检修安全管理的每一个环节,开展定期的效果检查,发现问题并及时解决问题,最终确保电力施工与电力检修现场的安全平稳。
参考文献
人工智能的基础学科范文5
高考志愿填报是一项比较复杂的系统工程,掌握好正确的填报方法对考生顺利牵手心仪的大学和专业极其重要。近年来,全国绝大部分省份普通文理类专业都开始实施平行志愿投档录取模式,这在一定程度上降低了志愿填报的难度,提高了录取率和志愿满意度。那么在平行志愿背景下,如何打好高考最后一战,更好地选择心仪的学校和专业呢?6月12日,省教育考试院专家高辉结合工作实践,认为做好“五看五找”对高考志愿填报大有裨益。
1看分数,找定位
对高考录取来说,成绩依然是“硬道理”。选择什么样的学校,报考什么样的专业,首先还是得看考生的考试成绩。
目前,大多数实行平行志愿投档录取模式的省份都采取考后“知分知位知线”(知道高考成绩、位次、各批次最低控制分数线)填报志愿,加上许多高校也公开每年的录取分数、对应的考生位次等信息,这些信息成为很多大学录取的价值标签,具有很重要的参考意义。考生和家长就可以根据成绩及位次对院校进行初筛,重点关注初选出来的院校相关信息,对于那些录取层次同考生分数相差甚远的学校大可不必关注。省教育考试院编辑出版的《甘肃省普通高等学校招生填报志愿指导》一书中,数据统计部分对在甘招生院校近三年的录取情况做了公布,主要包括录取数、征集数、分、最低分、平均分、最低分位次、平均分线差值均值,其中最低分位次是一个非常重要的指标。比如2018年甘肃理科考生李某考试成绩为590分,排名3851名,那就要找三年来录取位次在3800名左右的学校,比如北京交通大学、中国农业大学、华东理工大学、吉林大学等,此时再结合平均分线差值均值,在3800名上下选择适合自己的高校,确保有“冲”、有“稳”、有“保”的学校,当然适当选择录取名次低于自己成绩名次的院校,可提高录取几率。
2看地方,找学校
由于历史、地域等原因,我国高等教育资源存在区域不平衡性。
根据教育部公布的名单,截至2017年5月31日,全国普通高等学校共有2631所(含独立学院265所),其中直属于中央部门有119所,本科院校1243所,高职(专科)院校1388所。由此可见我国当前高等教育水平在总体上取得了较好成绩,但是本科院校数量仍然略微低于高职(专科)院校,高职(专科)学生仍然占据着国内大学生的“半边天”。
从各省分布的高校数量来看,排在前五位的是江苏省、广东省、山东省、河南省、湖北省。北京市、上海市虽然高校数量低于前五个省份,但高校质量相对较高。
甘肃省共有普通高校49所,直属于中央部门的高校两所;本科院校22所(含独立学院),其中“985”“211”高校仅兰州大学一所,高职(专科)院校27所。可见,我国高校总数及高校水平在地域上的分布存在明显的差异。
从近年录取情况来看,甘肃学子比较热衷于“北上广”、东南、西南高校,当然这与考生成绩也有直接关系。比如理工类成绩在4000名以前的考生基本上首选“北上广”高校,其次是天津、厦门、济南、成都、武汉、长沙、西安等地的高校,东北、西北地区的院校一般放在第二或第三梯队考虑,这与各地的高等教育资源质量高低密不可分。
高辉说,一些东北、西北的高校其办学实力也不容小觑,比如吉林大学、兰州大学等。为了提高志愿填报的效率,一般先确定地方,然后根据成绩排位情况选择适合的院校,往往可以由繁入简、事半功倍。
3看兴趣,找专业
高校的专业是根据学科知识和社会分工需要划分的具有明确培养目标的教育组织形式,选择专业就是选择与自己的能力兴趣相匹配的学习和发展方向,这与未来职业以及长远的人生规划直接相关。
那么怎么选择专业呢?兴趣是的老师,选择自己感兴趣的专业才能学有所成、学有所用。那如何识别自己的兴趣呢?
高辉认为,不少考生往往认为高中时成绩较好的科目就是兴趣所在,但这些科目对应的一般是大学基础学科的专业,相对较为宏观。还有一部分考生受网络新媒体等影响,认为“高大上”专业名称就是自己的兴趣所在,比如大数据、人工智能等方面的专业,但本科教育在学科层面基本上是基础教学、通识教育,高科技产品应用层面往往需要多学科交叉学习,一般在研究生阶段可能会有更大发展。
高辉说,按兴趣选专业首先要能够准确识别自己的兴趣所在。第一要找到你的兴趣,即你的兴趣中与本科专业直接相关的内容;第二应考虑科类较为齐全的综合性大学,选择潜力大的基础学科专业,为未来进一步发展做好准备;第三咨询专业的职业规划师或使用职业、性格分析工具,认清自身特点和需求。
从甘肃近年招生情况来看,理工类在会计学、金融学、财务管理、临床医学、建筑学、土木工程、交通工程、机械设计及其自动化等专业,文史类在法学、英语、汉语言文学、新闻传播学类、经济学类、管理学类以及小语种等专业报考火爆,但要注意热门专业不能与“好前程”划等号,也并不完全等同于自己喜欢的专业。
人工智能的基础学科范文6
【关键字】煤矿;机电设备;故障;检测诊断
故障检测诊断技术是一项集合了信息技术、传导技术和电脑技术等多个领域为一体的先进技术手段,近年来在煤矿行业中得到了广泛应用与普及。当前现代化矿井,已然形成了一矿一面和一条生产线的强化集中生产模式,机电设备的自动化、大型化和重载化程度也不断提高。为提高煤矿企业的设备管理水平,并更好的确保矿山设备的安全运行,迫切需要加强故障诊断技术的研究与应用。本文结合工作实际,从故障检测诊断技术的特点出发,并就故障检测诊断技术在煤矿机电设备安全中的应用进行了分析与探讨。
一、故障检测诊断技术的特点
随着现代化的维修理论、工艺理论、基础学科理论和检查技术的发展,故障检测诊断技术也不断得以完善。它最主要有以下几方面的特点:
1、技术的复合性
机电设备的诊断和维修,涉及到了动力学、摩擦学、物理学等多种学科领域,并包含了自动化应用、机械制造、液压机器应用等多方面知识体系,因此故障诊断技术是一门综合性的学科,在实际应用中需要经验丰富,而且知识面广。
2、明确的目的性
故障检测诊断技术具有明确的目的性,就是及时发现设备运行过程中的故障,并运用相关的技术,对故障进行准确的定位与分析,进而制定出相应合理的维修方案,以确保生产的安全与顺利。
3、实践性与理论并重
故障检测诊断技术,不仅具有广泛的理论基础,而且能切实应用于生产实践当中,在诊断和处理结果出来后,能迅速完成由理论向实践的转化。
二、煤矿机电设备安全中故障检测诊断技术的应用
1、矿井提升机检测和故障诊断
矿井提升设备是煤矿生产中用于升降人员、提升物料和下放材料的大型机械设备,也是矿山井下生产系统和地面工作相连接的纽带。矿井提升机能否安全运行,将对矿山生产和建设的正常造成直接影响,甚至有可能威胁到工作人员的生命安全,其重要性不容忽视。
矿井提升机的故障可分为硬故障和软故障这两类。硬故障主要指提升机中一些特定的参数出现了超限的表现,这一类故障可通过对保护装置的设置来进行解决;软故障则要通过多种工况参数的测试,并经过对相关数据的分析和处理才能得以诊断,而且因为软故障对工况参数的变量牵涉较多,往往导致对其无法进行准确判断。但是软故障却通常是硬故障发生的前提与预兆,因此加强对提升机软故障的及时预报和诊断是非常重要的。
目前,为了保证提升机的安全、正常的运行,我国开展了大量的研究工作,取得了一定的成绩,并针对性的开发出了相应提升机的检测和故障诊断装置。例如ASCC型全数字提升机控制系统、KJ46性矿井提升机检测诊断装置等等,都具备了对矿井提升机运行参数的检测和故障诊断的功能,并同时包含了超速保护、制动失灵保护和过卷保护等方面的作用,在实际工作中取得了较好的效果。
2、采煤机检测和故障诊断
采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统。因煤矿井下工作环境恶劣而且复杂,如果采煤机出现故障将容易导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失。随着当前煤矿工业的发展,采煤机功能越来越多,且自身的结构和组成愈发复杂,导致故障发生的原因也随之复杂化。同国外先进的采煤机比较,国产的采煤机在故障检测诊断技术方面还相对落后,主要表现在检测参数的缺少和检测范围的不全面,并且无故障诊断功能。
为彻底改变国产采煤机无故障诊断功能和检测水平低的现状,原煤炭部将“采煤机工况检测及故障诊断系统”的研制列入了“九五”重点科技攻关计划当中。该故障检测诊断系统主要包括了机身检测单元、左右摇臂检测单元、变频器通信单元、工况检测及故障诊断单元、高压控制箱检测单元、检测显示单元这六个单元,在当前已取得了较为显著的成效。
3、通风机检测和故障诊断
当前应用于矿井通风机的故障检测诊断的装置较少,主要包括了FJZ型矿井主风机监测与故障诊断仪、KFC—A型通风机集中检测仪等装置。FJZ型矿井主风机监测与故障诊断仪是以8098单片机作为核心的通风机检测与故障诊断系统,并实现了主风机的机械故障诊断和在线监测的一体化。该系统的主要功能包括了:
(1)实时检测功能。包括了对风量、负压、风机振动烈度、轴温、通风机电流、轴心规矩等的检测。
(2)智能诊断功能。指利用了主机内自带的专家系统,对通风机常见机械故障进行诊断。
(3)报警和打印功能。根据工作实际,对通风机的各种参数值进行报警设置,超过设计限制即会进行自动报警并进行打印记录。
4、高压异步电动机检测和故障诊断
高压异步电动机在矿山生产与建设中,起着非常重要的作用。其故障的发生,不仅会给矿山企业带来极大的经济损失,还会影响到正常的生产与运营。随着当前信号处理技术和人工智能技术的发展与应用,异步电动机的故障检测诊断技术也得到了极大的突破,并已取得了良好的效果。当前高压异步电动机故障常见的检测与诊断方法包括了局部放电检测、电流高次谐波检测和磁通检测这三种。
局部放电检测是利用检测定子电流的高频检测仪和电流互感器,或者通过带通滤波器和射频天线检测局放脉冲,以辨别各种局放源来对定子的不同故障进行诊断;电流高次谐波检测则是利用定子电流的不平衡现象,检测异步电动机的定子绕组故障;磁通检测是检测电机内部磁通在切向和径向上分量的变化,进而判定定子故障的方法,这种方法在当前高压电机的多种故障检测中得到了较为广泛应用,但由于需要磁通检测仪器,不方便使用,对弱信号也不易被检测。
总 结
我国煤矿行业因为各种因素,机电设备故障检测诊断技术仍处于较为简单的阶段,推广应用都并不广泛,在技术开发和研究工作的投入力度上还有待加强。同时,还应加强与各个行业间故障检测诊断技术的交流与合作,并进行新技术的推广与应用,使煤矿机电设备的安全性、可靠性得到进一步提高。
参考文献:
[1]黄书雷.故障诊断技术在煤矿设备维修中的应用[J].工会博览:理论研究,2011(1).