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人工智能对教育的变革范文1
关键词：新工科；人工智能导论；实践教学；校企合作；案例库
随着物联网、大数据、5G及人工智能等信息技术的发展，为了应对中国产业变革及新一轮的科技革命，适应“中国制造2025”国家战略需要及产业经济创新发展，同时将国际工程教育思想本土化，“新工科”应运而生[1]。信息技术发展催生出了人工智能相关的专业，国内高校纷纷设立了智能科学与技术专业。近年来，人工智能技术的发展引领着人类社会正逐渐走进智能社会，人工智能将深刻影响人类社会。随着人工智能的进一步发展，高等教育的价值也将进一步提高[2]。因此，各高校应尽快建立与新工科相一致的智能科学与技术专业，并深入研究我国人工智能的人才培养体系、课程设置、实验平台及成果转化等方法，改革传统人工智能的教育教学方法，形成有新工科特色的智能科学与技术专业工程教育方法。由于传统的专业是按学科划分的，因此，目前的智能科学与技术专业课程体系以理论为主，强调学科知识的系统性和完备性[3]。人工智能导论作为智能科学与技术专业的核心课程，同时也是人工智能“入门性”和“引导性”的课程。但是，目前人工智能导论的课程设置上主要存在课程内容陈旧、实践课程不足、教材理论过强、教学模式老旧及实践教学与企业需求不适应等问题。尤其是人工智能导论课程，缺乏实践教学将会降低学生学习人工智能的兴趣和积极性。因此，为了解决这些问题，并使高校跟上人工智能时代的脚步，抓住高等教育发展的新机遇，进行面向新工科的人工智能导论实践教学模式探索具有重要的现实意义。
1人工智能对新工科人才的新要求
1.1具备多学科交叉知识。人工智能导论是一个多个学科交叉而成的一门课程。人工智能导论主要包括知识系统、智能搜索技术、脑科学、机器学习、神经网络、支持向量机、专家系统、智能计算及分布式智能等内容[4]。因此，一个合格人工智能专业人才需要具备多学科知识。1.2具备多领域应用能力。人工智能导论的应用领域广泛，基本包含工业、农业及社会生活的各个行业（如工业生产、通信、医疗、金融、社会治安、交通领域及服务业等）[5]。人工智能导论课程要求学生在学好理论前提下也应该掌握各行业的相关知识，只有这样才能提高人工智能技术在各领域的应用。1.3具备人工智能创新创业精神。目前，创新驱动发展成为了我国现阶段发展的重要力量，人工智能成为经济发展的新引擎[5]。在大众创业、万众创新的号角下，人工智能技术作为创新创业过程中的一个大趋势。因此，当今新形势下培养具有创新创业精神的人工智能专业人才对我国经济发展及大学毕业生创新创业具有重要意义。1.4具备人工智能人文素养。人的内在品质就是人文素养，人文科学的知识水平和研究能力是人文素养的重要组成部分，人文素养是人文科学体现出来的以人为研究对象和中心的精神[6]。人工智能对人类社会带来的是便利还是带来灾难，关键是使用者的思想道德和人文素养。因此，培养具有人文精神的人工智能专业人才具有重要的意义。
2人工智能导论课程教学现状
目前，许多高校已经认识到传统的人工智能导论课程已经不能适应社会和学生发展的需要。尤其是地方普通高校在师资、科研及学科力量薄弱情况下进行人工智能导论的实践教学。目前人工智能导论的课程设置上主要存在的问题如下：⑴本科生课程内容陈旧。近年来，随着云计算、大数据、5G等信息技术的快速发展，也带动人工智能技术发展日新月异。对于高校来说，要紧跟人工智能技术前沿，传授学生的知识也要紧跟人工智能的发展。目前，虽然也出现了不少新的人工智能导论教材，但在课堂上能够教学的新内容仍然不多，教材内容仍然集中在传统的人工智能技术（如问题求解、知识表示、归结原理及经典推理等技术）上。⑵研究生课程内容重叠。研究生的人工智能导论课程应作为本科生课程的一个延续，但部分高校对研究生人工智能导论课程的教学重视不够。很多本科生已经学过的内容在研究生阶段又进行了重复。因此，在新工科背景下培养高层次的人工智能人才，就必须要在研究生阶段加强新工科人才实践能力的培养，选择合理的人工智能导论课程，改革研究生阶段人工智能导论的教学理念和教学模式。⑶实践课程不足。实践教学是提高人工智能新工科人才能力的重要路径。目前，大多数院校的人工智能导论课程理论与实践联系不够紧密，对学生实践能力的培养不够，只知道理论，而不进行实际的实践应用就不能成为合格的人工智能新工科人才。另外，大多数地方高校的人工智能实验室建设投入不足，实验条件差，验证性的实验较多，实验课时不足，学生对人工智能新技术的接触不够。⑷人工智能导论教材理论性过强。目前，现有的人工智能导论教材以理论为主，缺乏人工智能实践内容。在课程教学过程中学生经常会感觉索然无味，当实践课程开设不足时，这种情况会非常明显。学生会渐渐的对人工智能导论课程失去兴趣和热情，最终会导致课程的教学质量和效果下降，不能达到新工科人工智能专业人才培养的预期。⑸教学模式老旧。人工智能导论是多学科交叉的课程，课程内容理论性强、抽象、多知识点是新工科的特点。然而，大多数地方高校仍然采用过去的课堂教学模式（即“教师讲、学生听”的教学模式），这种单向灌输的教学方式以教师为主，学生的主动性不够，只是在被动接收知识。学校这种重视理论不重视实践的教学模式，在一定程度上影响了新工科人才的实践能力，从而导致教学内容与企业社会需求脱节。
3人工智能导论实践教学初探
3.1人工智能导论课程实践平台建设。为了提高学生对实践教学的兴趣，南阳师范学院计算机科学与技术学院在人工智能导论授课过程中广泛应用多种计算机实验教学平台，如采用开源的PaddlePaddle百度飞桨深度学习平台，希冀一体化人工智能实践教学平台及大数据综合实验平台。教师可以在实践教学过程中方便的使用这些平台进行授课，学生也可以在课堂中跟随老师完成相关实验，并能够在课下进行相关实验练习及提交作业。3.2人工智能导论课程实验内容优化。在人工智能导论实践教学过程中，以学生兴趣为导向，开展相关应用课程实验，南阳师范学院计算机科学与技术学院对人工智能导论实验课程内容进行优化。优化后的主要实验课程包括搜索优化算法实现、智能计算实现、贝叶斯分类实验、最近邻算法实验、机器学习实验及神经网络实验。最后，通过期末课程设计进一步提高学生解决实际问题及创新创业的能力。3.3人工智能导论实践教学模式改革。⑴校企合作为使人工智能导论实践教学不与企业脱节，校企合作是关键。应积极派遣教师进企业进修，了解企业需求，并提高教师的工程能力。从2018年以来，南阳师范学院计算机科学与技术学院每年暑假期间累积派遣教师58人/次前往百度、中兴、科大讯飞、神舟数码及江苏传智播客公司等进修培训。同时已经在固定时间邀请相关企业讲师到学校进行人工智能方面的项目教学。建立起了具有地方区域特色的师资队伍及校企协调的实践教学模式，从而避免人工智能导论课程实践与企业实际脱节。⑵“双导师”负责制人工智能导论实践课程实行“双导师”制，邀请企业中实践经验丰富的人才任教或任职，校企合作建立实践教师指导团队，改革教学策略及教学方法，以项目为牵引，将人工智能导论实践课程作为第二课堂学分。还要积极制定人工智能相关的科技作品竞赛的奖励机制，积极引导学生参加各种人工智能相关的比赛，从而进一步提高学生在创新实践方面的能力。⑶采用案例教学法以案例导入进行教学，提高学生兴趣。首先，从人工智能竞赛的部分赛事中、（如百度的人工智能大赛，“2020年全国人工智能大赛”，“2020中国高校计算机大赛人工智能创意赛”等）中选取贴近实际问题的案例作为人工智能导论实践课程的案例来源。然后，采用目前主流的人工智能开发软件进行算法代码的编写，引导学生采用Python语言调用第三方接口库进行算法的实现。最后，让学生使用主流的编程语言（如C++、Java等）开发完善算法或进行系统设计与实现。
4结束语
在新工科背景下，人工智能导论作为智能科学与技术专业的基础核心课程，人工智能人才培养应注重提高学生解决问题的能力。在这种背景下，笔者结合近年来了解到的企业需求和上课的实际，对人工智能导论实践教学模式进行初探，具体如下：①校企合作，构建人工智能实践平台；②建立案例库，优化实践的内容；③校企“双导师”制，采用案例教学，从而进一步提高学生在创新实践方面的能力。
参考文献:
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[4]刘永,胡钦晓.论人工智能教育的未来发展:基于学科建设的视角[J].中国电化教育,2020.2:37-42
[5]姚琳,石志国.人工智能课程体系与教学方法研究[J].中国大学教学,2019.10:19-22
人工智能对教育的变革范文2
一、人工智能概述
人工智能（AI）又称为机器智能，John McCarthy将其定义为“制造智能化机器的相关科学和工程”[1]。对此我们可以理解为“研究能否实现、如何实现这样的智能系统的科学知识和研究领域”。在此基础上，著名研究型大学MIT的温斯顿解释为“人工智能是解决如何让计算机完成之前由人类才能完成的工作”[2]。其实许多研究者都有不同的见解，所以除此之外还有很多种定义，但都基本上反映出人工智能的内涵与思想。简单的说，人工智能就是“关于研发人工构造出的可以模拟人的意识和思维方式的计算机系统的理论和应用，这些系统可以取代部分目前人类正在做的工作”。
二、会计行业人力资源的现状
企业在任何时候都不应该忽视人力资源的影响和作用，尤其是作为服务型的会计行业，因为它的人力资源通常表现为工作者的技能水平，可以说它是决定本行业核心竞争力的最重要因素。近几年来由于企业逐步迈向科学化管理和现代化管理，所以无论是在数量上还是质量上，会计行业对专业人才的需求层次都越来越高。虽然会计行业的人力资源状况在现阶段还处于不断变化之中，但是我们仍然可以归结出以下问题。
（一）文化水平普遍较低
目前我国会计人员数量众多，但是文化水平普遍较低。数据显示，截止2014年我国已有1600万的财会人员，而注会人数仅有16万。在这1600万人中，只有13%的人员经过专门的会计培训，10%左右的人员受到过大学或者专科以上的教育[3]。
（二）部分人员职业素质不高
一方面是由于现有会计人员大多知识内容单一、结构老化、层次不够丰富，接受新知识速度较慢以及对本职工作感到枯燥、缺乏热情和敬业精神等使得业务素质不高；另一方面是职业素质不高，会计人员职业素质和操守是工作质量的重要影响因素之一，而目前我国对财会从业人员的职业素质与法规方面的培养不够重视，部分会计人员法制观念淡薄，在工作中徇私舞弊甚至造假作假等，造成账务混乱，带来财务和税务的风险，降低了行业公信力。
（三）会计人员队伍能力结构失衡
目前我国的会计行业发展现状是队伍能力结构失衡，而且呈现两极分化的趋势，一边是会计行业中普通的核算人员的数量越来越多，几乎达到饱和。另一边高水平的财务管理人才有很大的市场缺口，高级应用型、复合型人才在社会上供不应求[4]。虽然我国已经引入管理会计几十年有余，但是仍然没有得到实际应用和全面推广。
三、人工智能带来的影响
（一）人工智能适用于会计行业
随着社会经济发展程度的不断提高，人工智能的技术已经可以适用于会计行业的部分工作，会计行业发展的新特点将是以电子技术和计算机系统为主。目前的会计行业的工作方式和核算手段日新月异，它经历了从早期的手工核算到会计电算化，再到如今在审计、会计和税务等工作中引入人工智能的概念。正如知名企业家李开复所言，在未来的几年里，机器不仅仅只是取代一些低技能的低端工作，它可以完成人类大部分的工作，这里我们用“冰山模型”解释人工智能适用于会计行业的程度，如图1所示。
如同上升的冰山一样，随着人工智能的发展与完善，将会有越来越多的功能被引入会计行业。目前只有财务会计人员所做的部分不需要多少技术含量、简单重复的工作，例如帮助员工阅读乏味的合同和其他文件将被善于记忆与运算的计算机系统所取代，审计、税务等基础的财务人员会逐步减少，取而代之的是智能审计、智能税务等人工智能系统。随着人工智能与会计信息系统的不断结合，互联网、数据挖掘和云计算的进一步发展，以及支持财务分析和会计信息系统的创新，人类将构建出智能财务决策支持系统[5]。但是冰山不会无限上升，因为人工智能是按照事先设定的规则执行程序的，它没有感情，不能彻底地实现灵活思考，例如在涉及人的方面――处理组织与人员、组织与组织和组织与人员的问题时，人工智能并不具有完全智能地处理问题的能力，因而人工智能并不能完全取代财务会计人员。
（二）人工智能促进会计行业的发展
随着人工智能浪潮的到来，及时引进并利用其高性能的运算能力和数据存储能力等优势，可以在以下几个方面促进会计行业的发展。
1.人工智能可以减少失误。会计行业在现阶段普遍存在会计信息失实的问题，这种问题的一个主要原因是由于巨大的数据量造成的人为失误，另一个原因是部分内部人员为了以权谋私而对信息进行了数据造假或者更改。人工智能系统的引入，则可以有效避免手工编制询证函而造成的潜在失误[6]。一定程度上缓解了由会计工作失误而带来的信息不真实的问题，减少了会计信息混乱和财产流失的风险。
2.人工智能可以使会计行业的业务效率得到提高。其实自助银行的ATM存取款机其实已经取代了银行人员的部分工作，同时提高了服务的效率。例如人工智能的“智能”系统在对相关的科目、交易进行全面分析后，可以在更短的时间里进行风险评估和挑选样本函证。财会人员将不必在花费时间和精力在类似普通核算这样简单而费神的工作上，转而有机会去处理更加复杂的事情。
3.提高企业的核心竞争力。人工智能在数据挖掘的基础上可以处理数据、建立数据库并跟踪数据分析，甚至可以对建模分析、对投资预测，相对于人类有限的信息存储量和计算能力，人工智能具有更加齐备的信息和高速的运算能力。同时，人工智能可以结合专家决策系统识别并提出消除金融危机给财务管理带来的影响，可以通过学习来识别财务风险，化解安全隐患，建立预警模型。
4.释放人力资源和减少用工成本。现在的会计人员大多按照基本流程来划分工作职能。而核算和监督是会计的两个基本职能，会计人员最主要的业务就是审核、记载、报告和存档等基础工作，现在人工智能的引进可以大量解决这种日常的、标准的、高频的工作，从而减少财务核算型人员，减少用工的成本。
（三）人工智能带来的变革
1.人工智能的引入可以迅速处理许多以前要耗费大量精力才能处理的事情，从枯燥乏味的合同阅读和一些其他文件的审查工作中解放出来，而且还可以在复杂的文件中提取有效信息从而让业务的处理流程和程序得到简化，同时极大提高了工作的效率和拓宽人类的专业知识。结合互联网技术，会计可以实现集中的财务共享模式，让每一个员工都能够亲身感受到公司财务的运营。
2.人工智能将改变传统会计人员的工作职能。人工智能释放大量的会计人力资源，这部分人力资源要想不被淘汰，必须从自身实现转型，由普通核算人员向管理会计人员转型。即使人工智能可以模仿人类的智慧，但是始终达不到和人类一样的智慧，因此会计行业中广泛涉及分析、预测和统筹等的管理会计将是财会人员的生机。人工智能会集中各种数据，管理会计将有价值的信息从这些数据中提取出来综合后发挥管理智能。
3.管理结构趋于扁平化。由于人工智能裁减了部分普通核算人员，企业的行政管理层次也得到削减。和以前相比，引入人工智能后的组织结构精简干练。
4.人力资源管理职能转变。目前会计行业中使用财务软件、税务软件和审计软件等就是人工智能迈向会计行业的第一步，这些软件像机器人一样提高工作效率。会计行业中的战略、顾问和服务三项职能在传统的人力资源管理模型中呈现为金字塔形[7]。随着会计行业的一部分服务由人工智能系统去完成，在新型的人力资源管理中，服务被一分为二。如图表2所示。
四、启示
（一）人力资源规划
科技的进步使人工智能正逐步取代部分会计人员，会计行业的岗位需求将逐步下降，虽然在某些方面人工智能可以模仿人类智慧，甚至可以超过人类，但是人工智能并适用于会计行业的每一个领域。所以公司的人力资源部门重要发展方向之一就是要细分工作职能，挑选适合的“人”去担任相应的职能。
（二）人才招聘与薪金管理
随着网络技术的发展和电算化的普及，作为会计人员，应该持续关注那些可以对人类社会产生重大影响的技术。加之现在人工智能的引用，财会型企业在招聘人才时不能只单单注重其会计业务能力和从业资格证书，还应当考查其IT等相关技能，优先选取综合型人才。针对不同业务水平和能力的员工应制定相适应的薪金体系，合适的薪金体系才能留住和吸引人才。对于综合型、管理型的人才的薪金应高于普通核算型人才，并且随着人工智能的进一步发展与引进，应逐步扩大两者的差距。
（三）人才培训与发展
时代在不断发展，会计企业也必须要加强员工的再教育。一方面会计行业应培养员工的计算机信息技术，让员工在掌握常用的计算机操作和财务会计软件之外多了解一些其他业务技能，乘势提高自身核心竞争力；另一方面，会计行业应大力培养高层次的复合型人才，让会计人员具有良好的专业素养和自己的专业判断，能够在海量的数据中做出取舍，准确预测，做一些人工智能所不能完成的工作。
（四）企业文化整合
人工智能作为一种新概念被引进，势必会在会计行业造成新观念、新思想与传统观念和传统思想的冲突。从组织内部来看，对已经遵守若干年的企业文化，尤其是老员工，总是沿袭自己习惯的做法，不愿意接受新的思维方式，但是一味地抱残守缺，只会阻碍组织的前进，甚至陷入“第二曲线理论”。因此，会计行业必须本着平稳过渡、充分沟通的原则对两种文化进行融合升华和重塑创新。
（五）完善信息系统
一方面要全面提高财会行业的信息系统化水平，加快完善运行平台等系统设施，在财会工作中加入电算化并制定具有针对性的发展计划；另一方面，只有适合自身领域的人工智能才是最好用的，必须结合人工智能的应用和会计行业的具体业务。因而为了制造出可以被本行业所广泛应用的人工智能，会计人员必须参与相关的技术开发与研究[8]。
人工智能对教育的变革范文3
关键词：大数据 人工智能 云计算 数据挖掘 机器人 人工神经网络
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0030-02
1 什么是大数据
1.1 大数据的定义
大数据是一个数据体量和数据类别都十分庞大的数据集。这个庞大的数据集，我们今天还无法用传统的数据库工具对它的内容进行获取和处理。整体概括起来，大数据具有数据类型多、数据规模大、数据真实性高、数据处理快等四大特征。
大数据的特征：第一，是指数据类型非常多，它的数据来自多种数据源，而非单一的一种数据源，数据的种类和数据的格式日渐丰富；第二，是指数据规模非常大，通常在10TB左右，规模非常庞大；第三，是指数据的真实性非常高，一些新的数据源渐渐兴起，打破了之前传统的数据源，今天的企业愈发需要这些有效的信息，以确保其真实性及安全性；第四，是指数据处理的速度非常快，能够做到数据的及时快速处理。
1.2 大数据的发展历程
“大数据”一词最早提出的是麦肯锡研究院于2011年的研究报告《大数据》。之后，经美国高德纳公司和美国一些科学家的宣传推广，渐渐地大数据概念开始流行起来。
大数据发展的萌芽期，是20世纪90年代至21世纪初，此时处于数据挖掘技术阶段。这一时期，随着数据挖掘理论和技术的一步步成熟，已开始有一些与商业相关的智能工具开始被人们所应用，如专家系统、数据仓库和知识管理系统等。
大数据发展的突破期，是2003―2006年，此时处于自由探索非结构化数据阶段。这一时期，非结构化数据的迅猛发展带动了大数据技术的快速发展。此时，可以以2004年Facebook的创立为标志，此时是大数据发展的突破期。
大数据发展的成熟期，是2006―2009年，此时大数据技术形成并行运算与分布式系统。
到了2010年，智能手机开始大量涌现，其应用日益广泛。此时，数据的碎片化、流媒体、分布式等特征更加凸显，移动数据开始急剧增长。
近年来，大数据技术的发展十分迅猛，开始不断向社会各行各业步步渗透，从而导致大数据的技术领域和行业边界越来越不明显，也越来越模糊，大数据的应用创新已经超越了大数据技术的本身，越来越受到各行各业的热捧和青睐。
今天，可以毫不夸张地说，大数据技术能够改变一个领域，为每一个领域带来变革性和创新。
2 什么是人工智能
2.1 人工智能的定义
人工智能是一门新的技术科学，它主要研究和开发用于模拟人类的智能的理论、方法和技术的应用系统，它同样也是计算机学科的一个重要分支。人工智能的终极目的是掌握智能的根本实质，从而生产出一种全新的能以人类智能相似和相近的方式快速做出反应的智能机器。可以说人工智能的发展与计算机科学与技术的发展紧密相连，密不可分。
2.2 人工智能的发展历程
“人工智能”一词最初是在1956年美国达特茅斯学院提出的。
人工智能的发展经历了半个多世纪，它的发展历程十分曲折，大致可分为三个发展阶段：
20世纪40年代中期到50年代中期为第一阶段，被称为人工智能启蒙探索时期。1950年，英国数学家图灵发表了《计算的机器与智能》，提出了机器可以思维进而帮助人类的问题，直接推动了现代人工智能的发展。
20世纪50年代中期到80年代末期为第二阶段，被称为人工智能经典符号时期。人工智能与认知科学、认知心理学等三门学科开始了相依为命的发展历程。
20世纪80年代末期到现在为第三阶段，被称为人工智能联结主义时期。这一时期，主要采用分布处理的方法通过人工神经网络来模拟人脑的智力活动。
3 大数据与人工智能的关系
大数据和人工智能，近年来这两个领域的研究相互交叉促进，产生了很多新的方法、应用和价值。
今天，人类拥有了对数据规模大、数据类型多、数据流转快和数据真实性高的大数据进行存取、检索、分类和统计的能力，完全得益于大数据技术的发展。而且，人工智能领域的一些理论和方法，已经开始用于大数据分析方面，并取得了一定的效果。
研究发现，解决人工智能的扩展性和成长性问题，离不开大数据技术。
以前，人工智能技术还不能实现与人类相似的学习研究能力。原因在于，人工智能看似简单，实际上是一件非常繁琐和复杂的事情，产生人工智能的两个必要条件要有海量数据的支撑和对这些数据的极强处理能力，而以前的机器都不具备这两个条件。
人工智能其实就像人类一样，是需要拥有大量的知识和丰富的经验。在这些知识和经验的背后是需要大量的数据支撑。大数据技术的进一步发展，为储存、分析大量的数据提供了一定的技术支持，使机器得到的数据量和拥有的数据处理能力，与形成人工智能所需要的数据量和数据处理能力相匹配。只有这样，人工智能才能得到发展。人工智能的发展，反过来进一步推动大数据技术的向前发展，形成有效的相互推动作用。
与其说人工智能的发展依靠大数据，不如说大数据开启人工智能新篇章。人工智能领域的一些理论和方法，能够有效地提升大数据的使用价值。与此同时，大数据技术的发展也将在为人工智能提供一个用武之地。
4 未来人工智能的发展
随着大数据技术和计算机科学技术的不断发展，未来人工智能的发展主要会在以下几个方面：模式识别、专家系统、符号计算、人工神经网络和机器情感。
4.1 模式识别
模式识别，顾名思义，是指通过计算机采用数学计算的方法来研究模式的自动判读、处理等识别功能。
可以断定，随着计算机技术的不断向前发展，人类一定能对复杂的信息处理过程做深入的进一步的研究。与此同时，模式识别功能也为人类认识自身智能创造了可行的线索和提供了必要的帮助。
在现实生活中，对人类来说最重要的是对光学信息以及声学信息的判断和识别。大家知道，准确、高效是计算机识别的最大特点。例如，今天已经应用很广的指纹识别功能就是一个典型的案例。
人类每个人的指纹独一无二，具有唯一性。早在很多年前，我国有关专家就对数字图像的离散几何性质进行了深入的观察和研究，进而建立了从人类指纹的灰度图像精确计算纹线局部方向，从而提取了人类指纹特征信息的相关理论与算法。
这一研究发现，随后就被用于全自动指纹鉴定系统，从而开创了我国指纹自动识别系统应用的先河。
4.2 专家系统
专家系统，是未来人工智能发展的一个重要方向。专家系统在今天的生活中已被广泛应用。其实，专家系统是指一个具有大量的行业或领域专门的知识与经验的程序系统。它主要利用计算机科学技术和人工智能技术为基础，先根据某一行业或领域一些权威专家或多个专家所提供的一些相关知识和相关经验，再进行深入推理和判断，进而可以模拟人类专家的判断决策过程。通过这个过程，从而来帮助人们解决现实中一些需要人类专家来处理的一些复杂的问题。
实现专家系统必须要有两个条件：一是要拥有类似于该领域专家解决实际问题的推理机制，二是建立一个完善的存储有该领域中经过专家事先总结、分析并按某种模式表示的专家知识库。这两个条件缺一不可，否则无法进行专家识别。
研究发现，专家系统能对人类输入的信息进行快速处理，并运用相关的行业和领域知识进行推理判断，进而作出相应的判断和决策。
科学家们对专家系统的研究由来已久，一直以来被科学家们所重视。今天，各种各样的专家系统已遍布了各行各业的不同领域，并且取得巨大的成功。
目前，专家系统可以分为十种类型：教育型、预测型、解释型、维修型、规划型、诊断型、调试型、设计型、控制型等。
4.3 符号计算
科学计算是计算机发明以来最基本和主要的用途之一。科学计算可分为两类：一类是纯数值的计算，另一类是符号计算。符号计算与传统的纯数值计算不同，它是一种智能化的计算，主要通过处理相应的符号来进行的计算。
在符号计算中，符号可以代表的种类非常非常多，如实数、复数、整数、有理数等，还可以用符号来代表函数、多项式、集合等。
很久以前，人类就希望能有一个可以进行符号计算的计算机软件系统来帮助人们进行计算。可以追溯到20世纪50年代末，人们就开始对此进行研究。今天，随着计算机科学技术和人工智能技术的进一步发展，已相继出现了多种可以进行符号计算的计算机系统软件。
这些符号计算软件功能齐全，且具有共同的特点：一是人机界面友好，命令输入方便灵活，反应快捷，操作便捷；二是在操作界面上，一般都支持交互式处理，人通过键盘输入命令，计算机处理后即显示结果。
虽然计算机只是在执行人给它的指令，具有一定的局限性，但是在符号计算中已经有了相当大的突破，相信在未来的符号计算领域会有更大的进步和发展。
4.4 人工神经网络和机器情感
计算机技术发展到今天，人工智能的基本思想已经在许多领域中得到应用。未来人工智能应用最重要的一个新领域就是人工神经网络。
研究表明，情感属于智能的一部分，而并不是与智能相分离的。因此，可以断言人工智能未来发展的下一个突破就是要赋予计算机情感能力，让智能情感化。
人工智能进入21世纪的今天，正酝酿着新的突破，创造新的奇迹。
未来人工智能的应用将会为人类创造出更多更高级的智能“产品”来服务人类自身，而且人工智能将会在越来越多的领域会超越人类智能。
大数据时代背景下，相信人工智能将会得到长足的发展，更多的发现、发明和成果将会出现在大家面前。仿佛可以看到，与人类水平相同甚至超越人类自身智能就快要实现。
相信这一刻就在不远的将来，让大家拭目以待。
参考文献
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人工智能对教育的变革范文4
关键词：德国“工业4.0”;模具设计与制造专业;改革措施
2011年，德国联邦教育局和研究部推出德国“工业4.0”，与美国倡导的“工业互联网”和我国提出的“中国制造2025”相似，核心是智能制造，,主要是为了提高德国制造工业的智能化水平和竞争力[1]。“工业4.0”是德国政府对整个工业发展过程重新划分而提出的一个新颖概念。提出这个概念的德国产业界和学术界人士认为，技术不断精进的情况下，工业发展历经机械化的“工业1.0”、电气化的“工业2.0”和自动化的“工业3.0”三个时代后必然会步入智能化的“工业4.0”阶段。智能化时代，核心技术特征是“虚拟—实体系统”。“虚拟—实体系统”是指工业发展会以原有的互联网和信息系统为基石，融入服务网和物联网的新血液，紧密衔接实体世界与虚拟的信息网络，形成新的智能整体[2-3]。在工业范畴中，“虚拟—实体系统”可演变为以智能代替人控的“智能工厂”。在“智能工厂”中，可进行交互控制的智能机器提供生产，保证生产信息可以实时监控和传输；大数据存储系统保障核心控制系统，串联起生产原料采购入库、产品制造检测、成品物流输送等整个完整的流水线，同时可收集各环节传来的信息，以人工智能对其分析判断，决定具体的生产方案，并自动完成加工制造。这样就形成了精准按需生产、高度个性化制造的模式，达到降低成本、提高附加值的目的。德国“工业4.0”的出现无疑会撼动传统加工制造的机械产业部分，并迫使其产生重大变革，所以从事该行业的相关人员必须紧跟产业改革的步伐，提高自身的专业素养，做到改革与发展一致前进。同时，机械行业相关的人员需要具备更高的专业素养，因此必须改革模具设计与制造专业的教学模式，从教育源头抓起，逐步提高人员的专业素养，最终变革产业模式。
1建立绿色智能化制造的新理念
“工业4.0”概念的核心为智能制造，希望工业生产全面使用智能系统指导生产过程，做到人机互动，甚至可以将3D技术融入工业生产中。因此，培养储备力量的教学环境必须主动适应这一工业变革，无论教师还是学生都需要打破传统粗放生产的旧观念，形成创新的智能制造新思想。作为未来生力军的学生，尤其是机械、电子等相关专业的学生，需要在高校学习中形成符合“工业4.0”要求的智能化生产新思想，这也要求高校相关专业的教师在教学过程中做出与智能化制造相关的引导。
2教学内容多样化和具体化
虽然德国“工业4.0”的技术涵盖的领域较为广泛，但核心基础均为机械。因此，要求未来的机械工程师不仅要在自己的机械专业做到高精尖，还需要对相关电子、信息等专业知识有足够的储备，而学校机械专业在其培养计划中都应意识到学科的交叉学习，并做出相应改动。全面改革的德国“工业4.0”是希望智能化的工厂和生产系统能够代替传统方式。因此，机械专业学生的课程计划应涵盖与此智能化相关的软件工程、计算机网络技术、传感器、通信系统等课程。因为课时无法兼顾的学校，也应尽量利用课外实践课、选修课等方式引导学生进行自学，并在完成教学任务的前提下，尽可能挤出时间为学生解答疑问，帮助学生弥补相关知识，从而拓展机械专业学生的眼界和知识面。
3引导学生向着知识多元化发展
“工业4.0”的实现要求其从业人员掌握了解自身专业和相关领域的知识。因此，作为未来生力军的学生，在储备知识的阶段需要涉猎多方面知识，多元化发展，做到本专业高精尖，相关专业全了解，以成长为全能人才。但是，现在的高校教育制度仍旧是学分制，造成了学生学习十分局限的现状。学生很少主动与其他专业学生交流，学习知识面狭窄。所以，专业教师在教学过程中应该适当为学生安排与其发展相关的系列专题讲座，定期举办跨专业学习交流会，激发学生相互交流的学习热情，提高学生自身知识素养，鼓励和引导学生成长为适应时展需要的复合型人才。
4基于学科竞赛提高学生创新意识
德国“工业4.0”的另一个重要内容创新，但目前国内大部分高校的模具设计与制造专业还是沿用传统的教学内容和教学体系。因此，积极参与专业学科竞赛不仅可以提高学生的学习热情，还可以激发学生的创新能力，提高学生的动手能力。
5培养学生的团队意识和爱岗敬业的职业素养
“工业4.0”采取新的协作工作方式使工作可以脱离工作场地，直接利用虚拟网络和移动遥控的方式指导生产，员工管理自更高，大大提高了生产工作的积极性。因此，高校在配套的教学过程中应注意转变学生对行业工作环境的旧观念，以培养未来的优质机械工程师为目的，不仅提高学生动手能力，还要注重培养学生的兴趣，让学生提前适应智能化生产的工作氛围。“工业4.0”是德国提出的工业发展的必经之路，我国也同样提出了“中国制造2025”战略，其中提高高校机械专业的教学水平和学生素养是重要的基础工作。模具设计与制造专业应做出相应的教学改革来适应机械行业的发展，致力于培育专业突出、综合能力强的全能型人才。
作者:程婧璠 陈帆 付娟娟 毕立彩 刘小宁 单位:武汉软件工程职业学院
参考文献
[1]晏越.“德国工业4.0”与“中国制造2025”综述[J].科技风，2016，（16）：185-186.
人工智能对教育的变革范文5
关键词： 英语辅助教学专家系统 研究与开发 英语教学和科研
1.引言
随着科学技术的不断发展，计算机技术及信息技术逐渐应用于现代英语教学中，特别是计算机辅助教学（Computer Aided Instruction）的广泛应用，提高了教学效率，激发了学生兴趣，推动着英语教学手段和教学方式的变革，迅速成为英语教育不可或缺的工具。
英语作为重要的国际语言沟通工具，已成为学生提高综合素质，增强就业能力的关键一环。利用基于规则的专家系统与计算机辅助教学的有效结合，应用于英语教学和科研中，能起到事半功倍的作用。
2.专家系统的组成及工作原理
2.1专家系统的基本结构
英语辅助教学专家系统是智能的计算机推理系统，主要由人机界面、推理机、解释机、知识获取和管理接口、工作存储区及英语知识数据库组成，具体的结构图见图1，箭头方向为数据流动的方向。
2.2专家系统的工作原理
如图1所示：图中人机界面提供了学生和专家系统之间的接口，并将人机接口界面化，使学生们能方便地通过人机接口访问和使用辅助教学专家系统；通过知识获取和管理接互，英语领域的专家和教师们能对英语辅助教学的推理规则进行修改和对已有的英语知识数据库进行增加、删减、修改，使专家系统的功能和内容不断更新和完善。英语知识数据库用于存储书本知识，英语领域专家及英语教师们的经验和知识等；工作存储区用于存放推理过程中的信息；推理机与英语知识数据库相对独立，应用一定的推理策略控制推理的全过程；解释机能对推理过程进行必要的解释，使用户了解推理过程，提高对专家系统的信任度。
3.专家系统的实现
3.1专家系统的开发环境
英语辅助教学专家系统以Window2000/XP操作系统作为工作平台，采用Visual Basic开发环境结合Microsoft Access数据库实现。
3.2英语知识数据库的建立
英语知识数据库是英语辅助专家系统的核心，英语知识数据库内容的数量和质量直接影响到推理的准确度和解释的清晰度，因此获取齐全的知识是建立专家系统的关键，需定期对其进行维护，不断进行内容的更新和扩充，及时将最新的现代英语知识和相关资料加入数据库中。
本专家系统采用基于规则的产生式表示法表达知识，知识经过萃取，经过深加工，能满足不同程度学生的个性需求。这种表示方法使用广泛、表达清晰、推理准确快速，还可附加可信度属性，其推理策略如下。
规则名=如果（条件1）
（条件2）
……
（条件n）
那么（结论1）（可信度1）
（结论2）（可信度2）
……
（结论m）（可信度m）
在知识数据库中所有的规则形成一棵棵知识树，将整个知识数据库有机地联系在一起。
3.3英语知识数据库的连接
本专家系统采用ADO（ActiveX Data Objects）技术对英语知识数据库进行访问。ADO技术支持OLEDB数据访问模型，可以访问Access数据库，并建立与数据库连接的数据通道。
如图2所示，学生通过专家系统的人机界面提交数据请求，ADO利用OLEDB建立与液压知识数据库的连接，从中检索和查询所需的信息，并将结果返回给ADO，ADO将查询结果保存在工作存储区中，专家系统将结果显示在用户界面上。
3.4推理机的实现
本专家系统的推理机是由一组程序组成的，它根据学生提交的数据请求对英语知识数据库进行正向推理，查找英语题目所涉及的知识点；然后反向推理，测算出学生对知识点的掌握情况。
4.结语
随着计算机技术、人工智能技术的迅速发展，英语辅助教学专家系统将不断发展完善。将英语辅助教学专家系统应用于英语教学和科研中，能提高教学质量，提高学生自主学习能力，其具有良好的发展前景和应用价值。
参考文献：
人工智能对教育的变革范文6
关键词：机电一体化； 优越性； 发展趋势
机电一体化是将多种技术有机融合的一种综合技术，发展至今已独立门户，成为有自身体系的新型学科，随着时代进步和技术的发展，还将被赋予新的内涵。机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其功能性结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要其具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。机电一体化产品应用范围非常广泛，可以延伸至生产中的各个领域，其相对于传统的机电产品，具有更高的可靠性与安全性，更佳的性能以及强大的复合能力与适应能力。
一、机电一体化的优越性
1.使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。
2.生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。
3.使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。
4.具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。
5.调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。
二、机电一体化产品的构成及特点
1.机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和连接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础， 因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。
2.动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。
3.传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
4.信息处理及控制系统。根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。
5.执行机构。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构。
三、机电一体化的发展趋势
1.智能化趋势。智能化是机电一体化技术发展的一个重要发展方向，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。具体而言，一方面，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角，出现了光机电一体化和微机电一体化等新支。另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。
2. 模块化趋势。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、圈像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3. 网络化趋势。20 世纪 90 年代，计算机技术的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。而且由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
4. 环保趋势。工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适； 另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，这是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，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。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。
结语：机电一体化的发展推动了我国制造技术的迅速更新换代，使冰冷冷的机器有了人性化并且更加智能，机电一体化的出现不是偶然的，是社会进步的体现，是生产力发展到一定阶段的必然要求，是科学技术的结晶。随着我国数字化的信息技术革命以及多元信息化步伐的加快，机电一体化技术必将朝着智能化、网络化、绿色化等方向迈进，创造更大的经济效益与社会效益，给我们的生活带来巨大的变革。
参考资料
