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计算机技术与人工智能基础范文1
关键词：人工智能；计算机辅助工艺；应用
中图分类号：TP18
1 人工智能概述
人工智能是是一门主要研究计算机对人的一些智能行为（如推理、学习、规划、思考等）与思维过程进行模拟的学科，主要内容有计算机智能原理、研制与人脑智能相似的计算机，使得计算机能够达到更高标准、更高层次的应用。从计算机的应用系统这一角度来看，人工智能技术主要是研究制造智能机器或者是智能系统，进行对人类智能行为与活动能力的模拟。
2 计算机辅助工艺设计概述
2.1 基本概念及特点。计算机辅助工艺设计，简称CAPP，是把计算机技术作为手段，用来辅助工艺设计人员用系统化的方法来实施工艺设计，实现工艺设计的信息化，进而达到工艺设计数据能够共享。CAPP的主要特点有：能够帮助工艺设计人员减少繁琐大量的重复劳动，把主要精力投向新产品、新技术和新工艺的研发上面；能够增强工艺产品的继承性，可以实现现有资源利用的最大化，进而减少生产成本；能够让并没有很多经验的设计师完成出高质量的工艺作品，实现缓解制造业设计任务繁重的目的。
2.2 分类。CAPP系统按照工作原理的不同可以分为五大类，分别是派生式、交互式、综合式、创成式与专家系统：（1）派生式。基于成组技术而建立的，基本原理主要是利用零件所具有的相似性，也就是相似的零件有着相似的工艺规程。（2）交互式。主要是采取人机对话的形式，在典型工序、标准工步的基础上，进行工艺设计，这种类型工艺规程的质量受人的影响比较大。（3）创成式。依据工艺决策的算法与逻辑而进行工艺设计的，是由无到有自动产生具体的工艺规程。（4）综合式。是把派生式、交互式与创成式系统的优点合为一体的CAPP系统。目前来说，大多数的计算机方面的辅助工艺设计都是采用这种模式。（5）专家系统。是基于人工智能的CAPP系统，创成式系统与专家系统都能够以自动生成的方式产生工艺规程，创成式是以逻辑决策与算法加为主要特征的，同时，专家系统是以知识库与推理机为主要特点的。
2.3 技术原理分析。CAPP系统是在传统人工工艺设计的基础上发展起来的，只是把计算机技术引入到了人工工艺的设计过程当中，并且进行了优化设计，主要的技术原理有下面几个方面：（1）能够有效利用设计人员所掌握的工艺方面的知识与经验，把这些工艺知识与经验记录下来，并且存储到数据库当中。（2）有效地利用了图纸当中所提供的各类产品零件数据，并把工艺设计中所涉及到的一些重要数据用数据库的形式存储起来，这就实现了数据资源的共享与随时调用。（3）根据数据库形成标准的工艺设计文件模式，这有助于工艺文件格式与管理的规范化。（4）还能够根据工艺参数与制造资源的情况，建立相关的工艺参数数据库与制造资源的数据库。
2.4 重要性。随着目前制造技术的快速发展，尤其是对工艺产品生命周期信息的共享需求更为强烈，CAPP在整个工艺产品的生命周期中所具有的功能协调与信息集成的重要作用已经被人们深刻认识到。
对工艺设计技术而言，在长期发展过程当中，需要某种技术来解决现有的技术难题，增强工艺设计方面的技术水平。同时，对计算机技术而言，在工艺设计技术这个领域的应用能够提升它的生命力，而且，计算机技术能够有效地解决工艺设计中所遇到的瓶颈。而CAPP技术完美地结合了这两者，实现了计算机技术与工艺设计的统一。
3 人工智能在计算机辅助工艺的设计开发中的应用
3.1 智能化。将人工智能运用到CAPP系统的研究与开发中，使得CAPP系统在知识推理、知识获取等方面能够模拟人的智能活动与思维方式，实现复杂工艺设计问题的解决，使得CAPP能够具有人类的智能特性，也就是智能化CAPP，这是人工智能技术在CAPP系统中的一种应用。
3.2 人工神经网络。近几年，人工智能在CAPP系统的开发过程中的充分应用，使得CAPP系统取得了很大的发展，同时，人工神经网络就是人工智能技术在CAPP系统中的一大应用。人工神经网络主要是依据生物体的神经系统原理进行现实世界客观事物的处理，由大量非线性的处理单元并联而成，具有信息的并行处理、分布式存储等特点。
3.3 遗传算法。遗传算法是起始于代表问题有可能潜在的解集种群，种群是由一定数目的基因编码的个体所组成的，每个个体实质上都是有染色体特性的实体。所以，在开始阶段，需要完成由表现型到基因型的编码工作，比如说二进制编码。在产生初代种群之后，进而依照优胜劣汰及适者生存的原理，逐步演化产生越来越优化的近似解，同时，依据问题当中实体的适应度对实体进行选择，并且借助自然遗传学的算子实现组合的变异及组合，进而产生代表新解集的种群。这一过程将会使得种群一代比一代更加适应环境，其中末代种群的最优实体经过解码之后，可以作为问题的最优解。
3.4 粗糙集技术。在CAPP技术中，可以利用粗糙集的技术与理论进行专家系统的构建，获取知识并进行优化，主要思路是：把各种零部件的加工特性和加工方法表达为决策属性和条件属性的方式，一行就是代表一种零部件，多种零部件就组成了一个二维表，进而量化属性、组织决策表，接着再利用约简算法对属性值及属性集进行约简，除去冗余的决策规则和条件属性，进而得到最小化的决策规则集，因而，当输入需要加工的零部件的加工特性时，就能够得到优化后的加工工艺了。
4 未来的发展趋势
CAPP技术能够用来帮助工艺设计人员，但绝对不是取代，通用、实用的CAPP系统不适合追求完全意义上的自动化。操作者应该有充分的工艺设计知识与判断能力，关键性的决策需要由操作者给出。对于具有足够判断能力的工艺设计人员来说，判断、决策都不是很难的工作，然而，对于计算机来说，这就可能很难胜任了。建立并完善知识库和它的使用法则，这是CAPP系统基于知识、商品化的渐进式发展的目标。
智能化CAPP技术的发展仍然会是基于充分发挥人类的智能优势这一基础之上，对各种先进的人工智能技术进行综合应用，进而实现CAPP系统的智能化。
然而，从目前人工智能的水平而言，还无法使CAPP技术在智能化的水平上能够实现实质性的突破。这主要是因为当前的人工智能主要还是用来模拟人类的逻辑思维、推理等方面的优势能力，却无法高效地对人类的形象思维、和创造性思维、抽象思维能力进行模拟，然而，CAPP系统不但需要有推理的能力，还需要有“联想”的能力，CAPP系统的开发需要解决很多人的逻辑思维活动方面的问题。所以，如果要是想要增强CAPP系统的人工智能化水准，一定要在人工智能的技术方面有新的突破，处理好人工智能方面的技术问题。同时，还要强化人工智能在产品工艺的设计环节中的运用，尤其是把人工神经网络和专家系统技术进行有机地结合，进一步实现CAPP系统智能化水平的提高。
5 结语
对市场经济下的企业工艺设计特点进行充分分析，进而对工艺设计的信息化以及计算机辅助系统技术的应用进行研究，把先进的标准化技术、现代工艺设计技术与计算机的应用技术完美结合于一体，发挥出信息及计算机技术在企业工艺设计过程中的最大作用，进而引导我国计算机辅助工艺设计技术的开发与应用。
参考文献：
[1]张振明，许建明.CAPP的应用与发展[J].计算机辅助设计与制造，2002，7：3-5.
[2]李颖.企业工艺设计对CAPP系统提出的要求[J].计算机世界网，2001，6：29-31.
[3]焦黎，慈建平，程光耀.基于工艺特征元的自动机CAPP系统研究[J].组合机床与自动化加工技术，2004，6：10-14.
[4]苏海洋，刘成颖，翟听.企业集成环境下CAPP系统的研究[J].现代制造工程，2002，5：24-26.
计算机技术与人工智能基础范文2
关键词：计算机技术；人工智能
1 人工智能的发展历史
1.1萌芽阶段
1956年以前，英国数学家图灵为人工智能做了开拓性的贡献。图灵机的出现是人工智能乃至整个计算机科学发展进入新阶段的标志，1961年以后，人工智能主要内容涉及知识工程、自然语言理解等。人们研究人工智能方法也分为结构模拟派和功能模拟派，分别从脑的结构和脑的功能入手研究。
1.2成长阶段
20世纪80年代，人工智能的研究进入成长阶段。1984年，Astrom明确提出建立专家控制的新概念，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，其水平可以达到甚至超过人类专家的水平，专家控制系统是目前人工智能中最活跃最有效的一个研究领域，专家系统可分为解释型、诊断型等类型，1986年，中国蔡自兴提出把人工智能、控制论、信息论和运筹学结合起来，用于构造不同领域的智能控制系统，有效地促进专家系统进一步发展。与此同时，人工神经网络的研究也因为人工智能的发展再度掀起热潮；对于模糊理论的研究，以及其他分支也都开始迅速开展研究。这些标志着智能控制已从研制开发阶段转向应用阶段。
1.3快速发展阶段
20世纪80年代末，人工智能开始逐步向多技术、多方法的综合集成与多学科、多领域的综合应用型发展，人工智能进入了快速发展阶段。人工智能既然是多个自然科学和社会科学交叉的结晶，那么每一个学科的研究成果都可以成为另外一个学科的研究基础或辅助手段。可以预见，作为创新思想的源泉，学科交叉将催生更多的研究成果，学科交叉也必将孕育人工智能未来的大突破。对于人工智能学科整体而言，要有所突破，需要多个学科合作协同，在交叉学科研究中实现创新。
2 当前的研究和市场应用
艾瑞《2015年中国人工智能应用市场研究报告》，从“发展现状”“应用现状”“发展前景及市场机会”三方面对目前国内人工智能应用市场做出分析判断，并对未来国内外人工智能市场的发展做出预测。报告透露，以BAT为首的互联网巨头已在人工智能领域布局，同时，上百家创业企业开始渗透并构架起产业基础层、技术层、应用层，形成产业链模型。
3 人工智能与人的智能对比
3.1第一回合：人类险胜
人与计算机的对抗可以上溯至20世纪70年代，最早是计算机技术人员在实验室一种休闲娱乐。1996年2月，由IBM开发的超级电脑深蓝（Deep Blue）挑战国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，在经过7天的比赛之后，深蓝以2∶4的失败告终。这是历史上第一次由人工智能挑战世界顶级棋类选手，深蓝输了比赛，却引起全球对人工智能发展的高度关注，这台冷冰冰的机器在比赛中并没有让世界冠军好受，卡斯帕罗夫虽然最终赢得比赛，但也宣告了人机对抗中人类胜利的历史的结束。
3.2第二回合：人类完败
1996―2016年的二十年，人类与机器之间进行了三次标志性的竞赛，均以人类失败告终。1997年，IBM深蓝再次挑战卡斯帕罗夫，并以3.5∶2.5的优势赢得比赛，成为首个在标准比赛时限内击败国际象棋世界冠军的电脑系统，同时也标志着人机智力对抗中，机器已经实现逆转。
2011年，IBM开发的集成服务器沃森（Watson）参加美国《危险边缘》，并最终击败最高奖金得主鲁特尔和连胜纪录保持者詹宁斯，获得了100万美元奖金。这是人工智能在综艺节目上第一次击败人类选手获得最高奖金。相对于深蓝，沃森需要处理的信息更加复杂，尽管在一些提示信息相对较少的问题面前表现明显不如人类，但是依靠强大数据处理能力和运算速度上的优势，战胜人类。
然而这一切到了2016年，发生了改变。2016年伊始，谷歌宣布其伦敦子公司Deep Mind开发的AlphaGo机器人以5∶0大胜欧洲围棋冠军樊麾，随后又以4∶1比分战胜世界冠军韩国围棋国手李世石。2016年底，AlphGo化名Master在围棋网络平台上所向披靡，将中日韩的一个个顶尖棋手斩于马下，取得了60连胜辉煌战果。因为围棋是迄今为止最复杂的棋类游戏，那么机器能够在围棋上战胜人类顶尖选手则意味着至少在棋类游戏上实现了对人类的全面超越。
3.3第三回合：休战、共赢
无论是深蓝、沃森还是AlphaGo，其研发的目的远不止赢得一场比赛那么简单。IBM早已将深蓝和沃森系统应用于药物研发、金融风险计算等领域。至于输给深蓝的卡斯帕罗夫，也并没有因为失败而从此一蹶不振，相反他又拿下了几乎所有著名的国际象棋比赛的冠军，最后退出国际象棋界后，转身又进军政界。输给AlphaGo的李世石从此人气大涨，参加了各种访谈和综艺节目，围棋在韩国年轻人中进一步升温。虽然人机大战在比分上表现为人类的完败，但最终的结果是：双方都从中受益。
4未来发展方向
虽然人工智能有二十多年的发展历史，但仍然处于研究阶段，它仍然面临一些问题。人工智能的发展是力求让智能系统做出自己的决定。深度学习是机器学习的新浪潮，也是人工智能发展的一个里程碑，虽然深度学习已经在语音识别、图像识别等领域小试身手，但客观上讲还处于襁褓阶段，无论是理论研究还是工程化都还面临巨大的难题。谁也不能保障深度学习在未来能否成为人工智能最基础的方法，也许会有新的更好的技术替代深度学习，但是可以肯定的是，人工智能的梦想不再遥远，机器将在不久的将来像人类一样思考。
5结语
人工智能是社会发展的需要，也是社会发展的必然产物。伴随着人工智能的发展，一方面学科在不断细分，高度分化，另一方面，学科在不断融合，呈现出交叉和综合的趋势。在备受关注的机器人领域，人工智能也具有无限的发展空间，虽然现在机器人的发展已经让人瞩目，但是相信人工智能会给我们带来更加震撼的成果。
对人工智能的研究是人类一直以来的愿望，同时也是一项极其具有挑战性的研究学科，和其他研究一样，必定障碍重重，但是有信心与毅力恰好是人类胜过人工智能的一个方面，所以我们要敢于挑战，敢于创新，让人工智能取得新的突破性成就。
参考文献：
[1]于新生，刘德华.控制理论与人类智能[J].周口师范学院报，2006，23（2）：65-67.
作者简介：
计算机技术与人工智能基础范文3
人工智能的含义于1956年第一次问世以后，于科研行业里快速兴起，不断发展成了一系列把计算机作为主导，涉及到生物学、心理学、语言学、数学逻辑、医学、信息论、控制论与自动化等覆盖面较广的新科技。与人工智能结合，让机器具有和人们智能阶段相似的体系，可以成功实现人类智能可以做完的任务。人工智能机理为讨论、研制怎样拓展、仿真人的智能的机理。人工智能技术是新发展起来的计算机科学其中的一个领域，它诠释了智能的本质，且于这个基础之上加工出一系列和人类智能相似的智能机器。这个行业的探究涉及机器人、语言分辨、图像分辨、自然语言处理等多个体系。电气工程主要探究的是与电气工程相关的信息处理、信息处理与计算机、体系运作、开发研究、自动控制及电子电气技术等。由于科学技术进步越来越快，计算机技术现已在人们生活里无处不在。快速进步的计算机编程技术有利于宣传、自动化输送及宣传。人们的大脑是非常精密的仪器，计算机编程不仅可以模仿它给信息实施研究、解决、互换、采集与答复，因此对人类大脑技术的研究可以有利于电气工程自动化的进步。电气自动化控制对于加大互换、加工、配置及运输等起着关键的作用，完成电气工程的自动化，能够减少投资的人力费用，节约更多时间。
二、人工智能控制器的好处
对于不一样的人工智能控制，必须采用不一样的措施来分析。然而部分人工智能控制器，比如：遗传算法、神经、模糊与模糊神经全部为一类不是线性的函数近似器。使用以上区分的方法有益做整体的分析，而且能够有利于为控制方案做整体性的研究。上面提到的人工智能函数近似器拥有普通的函数近似器而没有的好处。第一，大部分情形下，准确地知道控制物体的动态方程是相当繁杂的，所以控制器规划现实控制物体的模板的时候，常常能够出现许多无法预料的原因，比如参数改变和非线性时等，这些往往不能够掌控。但是人工智能控制器规划时能够无需控制物体的模板。按照降下的时间与回复的时间不一样，人工智能控制器经过一定的调节能够加强本身的功能。比如从降下的时间角度分析，模糊逻辑控制器优于PID控制器的四倍；从升起的时间角度分析，模糊逻辑控制器优于PID控制器的两倍。和传统的控制器比较，人工智能控制器拥有容易调整的特点。虽然没有专业人员的实时引导，人工智能控制器也可以采用回复数据以实施规划。还能够经过使用语言和有关信息等形式实施规划。人工智能控制拥有非常大的同一性，键入以前没有见过的数据便可以出现非常高的数值，能够减少驱动器给其造成的不良反应。针对一些控制物体，即使现在未使用人工智能控制器也能够有非常好的影响，然而针对别的控制物体，并不确定是否有类似的非常好的影响，所以对于规划需要根据实际问题制定具体的解决方案。对于模糊化与反模糊化，假如使用适应模糊神经控制器与隶属函数，可以准确地实施定期核实。对于完成此成果的多种方案里面，唯有经过体系工艺的应用才可以获得固定的数值，加上简便的拓扑组构，可以达到非常快的自学程度。
三、人工智能于电气自动化里的应用
人工智能探究的重要目的是让机器可以完成部分一般要人类智能胜任的繁杂任务，电气自动化为分析和电气工程相关的体系运作。人工智能的组成部分包含逻辑推导、定理证明、机器人学、专家体系、自然语言理解，人工智能的使用表现在问题解答、自动程序规划、行为功能、思维功能与感知功能等。但是以上方面全部表现了自动化的特点，传达了同一个主旨内容，那就是加强机械人们意识功能，提高控制自动化。所以人工智能对于电气自动化行业将会起到非常重要的作用，电气自动化控制同时也需要人工智能的加入。由于人工智能技术进步地越来越快，许多科研工作者开展了对于人工智能在电气工程自动化控制中的探讨，比如：怎样把人工智能体系使用到问题的判断及预料、电气产品规划及爱护或控制等。从如何更好地规划产品角度讲，规划电气装置是相当复杂的任务。需应用电器、电路、电机和磁场等多课程的专业知识，还需应用传统规划里的经验。
四、结语
计算机技术与人工智能基础范文4
【关键词】人工智能 计算机技术
一、人工智能的定义
“人工智能”(Artificial Intelligence)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Internist 2Ⅰ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:
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计算机技术与人工智能基础范文5
关键词：人工智能；计算机网络技术；应用探究
关于人工智能技术，通过各领域的发展与应用逐步进入人们的视线，当下人工智能已经在市场上得到充分应用，该技术带给人类社会生活以一个全新的生活体验，教会人们如何正确利用计算机网络技术处理生活中的一些事情。人工智能技术以人性化、智能化为出发点，利用计算机网络技术的智能化运算，可以帮助人们完成一些程序较为繁琐、多重复性的计算工作。例如财务会计领域中的财务数据计算工作，利用人工智能技术可以高效、准确地计算出财务数据，在很大程度上帮助财务人员减轻工作负担。生活中的人工智能系统同样给着人类社会全新的体验。于此同时，人工智能在我国工业领域、计算机网络技术领域中都已经得到了广泛的应用，并已经受到了来自社会上多个领域的好评。人工智能一直以来都在计算机网络技术领域有着颇深的造诣，它在计算机网络技术中的具体应用一直以来都受到了来自各界的关注。
1人工智能的概念
人工智能这个词汇在当今时代背景下已经成为了一个常见词汇，该技术的出现给人类社会带来的作用是显然可见的。那么什么是人工智能呢？人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI，是集研究开发模拟人类行为以及思考能力的一种科学技术，该技术主要以研究人类具体行为为依据，对计算机进行编程，利用计算机网络技术来实现模仿人的行为、人的思维、人的语言交流能力、人的思考问题的能力等等。新时代背景下，以计算机网络技术为基础实现的人工智能在拥有人类智慧的同时还将具备计算机网络的强大计算能力和执行能力，与人类不同的是，人工智能在使用过程中并不会出现对饮食和睡眠的需求，强大的计算机执行程序使得他们可以长时间按照计算机指令去执行重复的工作。自人工智能诞生以来，伴随着计算机网络技术的不断成熟，人工智能理念与技术都在不断进步，人工智能所应用到的领域也在不断扩大。但需要意识到的是在研究人工智能的过程中，必须始终坚着最初的发展理念，坚持以造福人类社会为研究目的，明确人工智并不是人的智能，而是利用高新技术创造出可以像人类一样思考的智能。就目前的发展而言，人工智能在自我思考这一模块还缺乏一定的理论性与创造性。相信不久之后人工智能技术将会发展的更加成熟，给人类社会的发展带来更多的便利。
2人工智能在计算机网络技术中应用的可行性分析
人工智能之所以能够被应用到计算机网络技术领域中，其根本原因在于人工智能具有高度的可行性。它自身具有的独特特点，使得其可以在运行过程中弥补计算机网络技术中存在的一些不足和缓解计算机网络技术存在的局限性问题。首先，人工智能能够从真正意义上实现对计算机网络中的一些不确定信息的高效处理，该处理模式更加符合实际情境中的根本需求，使得应用结果较为理想。一旦计算机网络系统因为一些原因系统资源发生变化时，单一依靠计算机网络技术很难找到有效的信息，进而获取到准确的信息数据。但是依靠人工智能就可以解决计算机网络技术中存在的缺陷，当系统资源发生变化时，利用人工智能可以在短时间内完成对系统资源的掌握和跟踪任务，进而获取到相关的系统数据信息，根据查询到的信息的详细程度，复原发生变化的系统资源，给客户提供更具有时效性和真实性的信息化数据。人工智能具备的另一特性是协作能力，这一能力的开发使得人工智能在信息整合处理环节将一些工作中相对其他信息较为有效的信息筛选出来，进而实现信息共享，完成信息传输工作，这将会在很大程度上提高日常工作效率。给以人类社会以更好的服务体验，这种高效的协作能力正是当今时代背景所需要的。人工智能主要以模仿人的思维能力和行为能力为创作源头，在制作过程中我们对人工智能的要求往往是非常高的，这种情况之下使得当今时代背景之下的人工智能已经具备了特别强大的学习能力与运算能力，这使得人工智能在计算机网络技术中可以得到更好的应用，在计算机网络技术中引入人工智能，可以在很大程度上提高计算机网络程序的推算能力，加强计算机网络技术中信息处理的效率。人工智能具备了强大的处理问题的能力，这一能力的出现将会给计算机网络技术的发展带来很大的促进作用。在日常网络运营过程中，要想构建一个安全的用网环境，就必须做好系统的安全防护工作。人工智能可以在实现提高网络管理工作高效性的同时，还能够有效地检测好各个网络环节中的资源应用的安全性，做好系统安全管理工作，使得计算机网络在保证安全环境的同时提高网络管理工作的工作质量，这对计算机技术有着很高的要求标准。
3人工智能在计算机网络技术中的具体应用
3.1人工智能在计算机网络安全方面的应用
3.1.1在智能防火墙中的应用目前，人工智能在计算机网络安全方面得到了很好的应用，同传统的计算机网络安全防火墙相比利用人工智能所形成的智能防火墙在网络安全维护工作方面上能够更好地发挥其智能防护作用。智能防火墙也具备着更高的安检效率。利用人工智能，我们可以在智能计算机防火墙的设置中增设智能识别技术，这一技术可以更高效率地识别出系统内部的一些数据，进而做好网络安全防护作用，防止病毒的传播。
3.1.2入侵检测的应用作用计算机网络所处的环境是一个复杂性偏高的环境，入侵检测往往是计算机网络安全防护工作的重要组成部分。之所以要提出入侵检测这一安全防护环节，其目的是为了检测一些进入网络系统的信息是否安全，营造一个安全的网络运行环境。人工智能能够强化计算机网络系统的入侵检测技术，在检测入侵的过程中，能够自动对系统内部的进行进行筛选、检测，并及时形成分析完善的入侵检测报告。
3.2人工智能在计算机网络系统管理及评价中的应用
3.2.1人工智能问题求解技术人工智能问题求解技术的出现可以更好地帮助计算机网络做好系统管理和评价工作，从根本上改变传统计算机网络技术中存在的一些不足，进而提高网络资源的管理效率，增强网络资源的利用率。在这一环节，智能求解技术可以帮助计算机网络技术实现自动搜索、分析、求解操作，提高计算机网络的搜索效率与搜索信息的准确度。能够从多种同类信息中筛选出更加精确的信息，进而辅助用户选择出最优解。
3.2.2专家知识库技术专家知识库技术的出现主要是利用现代化人工智能与互联网技术，将传统的计算机网络系统管理和评价经验进行数据更新化处理，并重新进行网络编码、建立全新的数据库，为了使得数据库中的知识库能够更加专业化，需要同一些经验成熟的专业进行协商，进而获取到他们的支持，一同完成健全的计算机网络系统管理及评价工作的构建工作。
计算机技术与人工智能基础范文6
关键词：人工智能；认知；能量感知；缺陷设计
中图分类号：TP18 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-31117-02
The Artificial Intelligence Research Needs New Theories Breakthrough-The Theories Model that the Strong Artificial Intelligence Carries Out
ZHAO Jing-ming
(Training Centre of Peking BUCC,Beijing 102218 China)
Abstract：The development history and obtaining achievement of artificial intelligence about domestic and international is reviewed briefly.. Analyze existent problem of artificial intelligence studying present based of introducing artificial intelligence various cognize concepts, Putting forward people should knows the new theories breakthrough and practice project from the energy and the energy feeling and designs from the innovation and the faultiness design etc. and put forward the theories model of strong artificial intelligence to carry out on what
Key words:The artificial intelligence;cognition;energy feeling;faultiness design
1 引言
1956年夏季，人类历史上第一次人工智能研讨会在美国的达特茅斯(Dartmouth)大学举行，标志着人工智能学科的诞生。“人工智能”英文为artificial intelligence简写ai，它的产生和发展是以计算机硬件与软件技术的产生和发展为基础的，而且一直都处于计算机技术的最前沿，它吸引了全世界无数研究人员为之奉献才智，从美国的麻省理工学院(mit)、卡内基-梅隆大学(cmu)到ibm公司，到日本的本田、sony等公司以及国内的清华大学、中科院等科研院所等，全世界的实验室都在进行着ai技术的实验。经过漫长的50年不懈的努力，人类已经在人工智能领域取得了卓越的成就。从“旅居者”（1997年7月4日，美国国家航空与航天局的“旅居者”机器人完成了它到火星长达1290万公里的旅行），到“会跳舞的机器人”（日本2007年最新产品），人类正用我们的智慧，在人工智能的领域，创造着一个又一个的奇迹。进入新世纪，特别是近二十年，由于计算机软/硬件技术的快速发展，使得人工智能理论得以充分实践，人工智能学科及其“智能制品”的重要作用已为人们普遍共识。随着人工智能理论和技术的更进一步发展，作为一门广泛的交叉和前沿科学，人工智能技术的发展情况已经成为一个国家科技进步和科技实力的一个标志。人工智能科技新成果必将在更大的广度和深度上造福于人类。
近些年，我国人工智能科学发展迅速，在这一领域已形成自主研究重大科学前沿的能力，并在一些重要研究领域走在了世界的前列，特别是一批创新成果的实际应用令人鼓舞。2005年7月，哈尔滨工业大学洪炳熔教授推出的机器人足球竞赛系统在国际机器人足球联盟（FIRA）世界杯机器人足球大赛中国队选拔赛上，夺得全自主型、类人型、编队型、追捕型4个项目比赛的冠军和全自主型项目比赛的亚军。2007年4月新华网消息，一种专门应用于反恐领域的“爬壁机器人”在哈尔滨工业大学诞生，它可以携带侦查设备悄无声息地沿壁面爬到便于侦查的位置，为反恐人员准确判断形势、做出决断提供现场依据。这种爬壁机器人采用负压吸附、单吸盘、四轮移动结构方式，具有移动快、吸附可靠、适应多种墙壁表面、噪声低、结构紧凑、控制方便灵活等特点，主要应用于反恐侦查领域。虽然我国在人工智能领域已经取得了一定的成绩，但是，我们仍不能回避目前人工智能理论以及技术上存在的局限性，这些问题制约了人工智能技术的进一步发展。人工智能理论发展到现在，它的突破是首先我们研究人工智能不可回避问题。
2 人工智能的起源与发展
人工智能的发展是以硬件与软件为基础的，经历了漫长的发展历程。特别是20世纪30年代和40年代的智能界，发现了两件重要的事情：数理逻辑和关于计算的新思想。以维纳（Wiener）、弗雷治、罗素等为代表对发展数理逻辑学科的贡献及丘奇(Church)、图灵和其它一些人关于计算本质的思想，为人工智能的形成产生了重要影响。
1956年夏季，人类历史上第一次人工智能研讨会在美国的达特茅斯(Dartmouth)大学举行，标志着人工智能学科的诞生。
1969年召开了第一届国际人工智能联合会议(International Joint Conference on AI, IJCAI),此后每两年召开一次。
1970年《人工智能》国际杂志(International Journal of AI)创刊。这些对开展人工智能国际学术活动和交流、促进人工智能的研究和发展起到积极作用。
20世纪70～80年代，知识工程的提出与专家系统的成功应用，确定了知识在人工智能中的地位。
近十多年来，机器学习、计算智能、人工神经网络等和行为主义的研究深入开展，形成。同时，不同人工智能学派间的争论也非常热烈。这些都推动人工智能研究的进一步发展。
我国的人工智能研究起步较晚。纳入国家计划的“智能模拟”研究始于1978年；至今已有10来部国内编著的具有知识产权的人工智能专著和教材公开出版。中国的科技工作者，已在人工智能领域取得许多具有国际领先水平的创造性成果。其中，尤以吴文俊院士关于几何定理证明的“吴氏方法”最为突出，已在国际上产生重大影响。现在，我国已有数以万计的科技人员和大学师生从事不同层次的人工智能研究与学习。人工智能研究已在我国深入开展，它必将为促进其它学科的发展和我国的现代化建设做出新的重大贡献。
3 人工智能研究理论存在的问题
人类的智能过程是一个随着时间、地点、环境的不断变化而不断变化的全方位、极其复杂的心理和生理变化过程。在人工智能领域，人们的意图是希望用机器模仿人类智能，然而，我们人类对于自身的智能过程的了解并不完全，且不同的人对人工智能的理解也不同。这就造成目前在人工智能领域存在各家说法。而所有的说法都是基于对人类的智能过程简化的基础之上的。以下是传统理论对人类认知活动和计算机的比较：
图1 人类认知活动与计算机的比较
令T表示时间变量，x表示认知操作，x的变化x为当时机体状态S（机体生理和心理状态及脑子里的记忆等）和外界刺激R和函数。当外界刺激作用到某一特定状态的机体时便发生变化，用函数表示
为：
x＝f（S,R）TT+1（3.1）
从某种意义上讲，这是一个成功的比较，因为它使得计算机模拟人类智能成为可能。长时间以来，人们并不怀疑这一比较，因为这一比较的基础之上人工智能领域取得了巨大的成绩，为社会和科技的发展作出了巨大贡献。
基于此比较基础上的前人工智能的主要学派有下列3家：
（1）符号主义(Symbolicism)，又称为逻辑主义(Logicism)、心理学派(Psychlogism)或计算机学派(Computerism)，其原理主要为物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。符号主义 认为人工智能源于数理逻辑。符号主义仍然是人工智能的主流派。这个学派的代表有纽厄尔、肖、西蒙和尼尔逊(Nilsson)等。
（2）联结主义(Connectionism)，又称为仿生学派(Bionicsism)或生理学派(Physiologism)，其原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。联结主义 认为人工智能源于仿生学，特别是人脑模型的研究。
（3）行为主义(Actionism)，又称进化主义(Evolutionism)或控制论学派(Cyberneticsism)，其原理为控制论及感知―动作型控制系统。行为主义 认为人工智能源于控制论。这一学派的代表作首推布鲁克斯(Brooks)的六足行走机器人，它被看做新一代的“控制论动物”，是一个基于感知－动作模式的模拟昆虫行为的控制系统。
无论是哪一种理论，其研究的方向始终没有脱离一个集中的点，即让机器模仿人类智能。三大学派从人类的对知识的认知过程的不同角度进行理论研究，试图实现机器的“人化”，侧重于“人化”的可行性。然而，无论是哪一种学派的理论，都忽略了人类的一些基本特点。笔者认为，前人对人类对与知识的认知过程的简化过于简单，从而造成目前人工智能领域的研究达到一定程度后就难以取得更进一步的进展。以下基本问题不容忽视：
（1）能量以及能量感知问题，人类智能的能量基础是食物。人类通过摄取食物，并通过复杂的消化和吸收过程转化为能量，供人类智能与体能消耗。人类的能量蓄积在人体的每一个细胞中，无论哪一部分发生刺激或是空气流动、温度变化和光线强弱变化，不管他（或她）的眼睛是否看到，在那里都会发生“条件反射”，这种“反射”可以先大脑一步避开危险和伤害或是适应，这里我们称为能量感知问题。现阶段在人工智能领域的研究中，大家几乎不约而同地想当然的将电能作为人工智能的能源问题，将“芯片”作为机器人的“大脑”全权处理一切问题和指令。在这种模式下，机器人只能依靠“眼睛”去识别外界条件的变化和刺激的发生，这种识别是不全面的而且是滞后的，它必须是经过“大脑”才能发生的。而电能也将成为人工智能的发展的障碍，试想，如果机器人登上了一个遥远的星球或来到一个渺无人烟的荒漠执行任务，那么当它储存的电能将要用尽时，它将不得不返回出发地，而不管它的任务是否已经圆满完成。目前，太阳能技术得到不断发展，将会使得人们将其作为人工智能的替代能源。利用太阳能转化成电能，将会使人工智能制品的能源得到源源不断的补充，我们可以不必再担心电能耗尽带来的诸多不便。然而，将太阳能能量转换技术和计算机技术结合起来，让机器人具有能量感知功能，即令它的每一组成部分都具有全方位立体即时感知和条件反射功能，这个过程的研究和实现还将是个漫长的过程。
（2）自创新问题，人类历经世世代代的发展，不断创新才有今天的面貌，机器如果只是依据设计好的程序存储、搜索、推理、执行相应的逻辑或条件，其反映出的智能只是人类智能的复制与模拟，尽管有时它甚至可以超过人类，如“博弈”。目前在人工智能领域有学者将人工智能划分为强人工智能和弱人工智能。强人工智能观点认为有可能制造出真正能推理（Reasoning）和解决问题（Problem_solving）的智能机器，并且，这样的机器能将被认为是有知觉的，有自我意识的。强人工智能可以有两类：类人的人工智能，即机器的思考和推理就像人的思维一样。非类人的人工智能，即机器产生了和人完全不一样的知觉和意识，使用和人完全不一样的推理方式。弱人工智能观点认为不可能制造出能真正地推理（Reasoning）和解决问题（Problem_solving）的智能机器，这些机器只不过看起来像是智能的，但是并不真正拥有智能，也不会有自主意识。目前的主流科研集中在弱人工智能上，并且一般认为这一研究领域已经取得可观的成就。强人工智能的研究则出于停滞不前的状态下。这里的强人工智能从某种意义上讲，即机器的自创新问题。那么，如何解决机器的自创新问题即成为强人工智能研究的关键问题。本文中笔者就此问题提出自己的观点：
首先，强人工智能是可能的。下面是人类创新过程与机器创新过程的比较。
从图2与图3的比较中我们发现，如果能够使计算机进行逻辑组合并实现完全自存储功能，那么具有自主意识的强人工智能机器是完全可以实现的。
图2 人类对知识的认知与创新过程的简单模型
图3 计算机对知识的认知与创新过程的简单模型
其次，强人工智能机器需要解决如何自动无限接收外界信息与能量感知问题，如何进行信息自动分拣、归类、逻辑推理、如何进行完全自存储以及逻辑整合与组合等问题。这些问题的研究应作为未来强人工智能的研究方向。
（3）忠诚问题，人类一旦创造出可以自创新的真正意义上的机器人，也就是说机器人一旦拥有了自己的意识，那么如何控制“它” 使“它”忠诚于人类，将是摆在人类面前的又一难题。弱人工智能机器只是按照人类设计好的程序和指令执行某一方面的特定任务，比如，“会跳舞的机器人”只会跳舞，“它”可以伴随音乐节奏与人合作跳各种舞蹈，但“它”却不能创造新的舞蹈。对于弱人工智能机器，我们不必担心“它“的忠诚问题，因为“它“不会摆脱程序的控制。由于自创新机器人，或者说“强智能机器人”存在意识，“它”可能会拒绝人类的建议和改变并可能按照“自己的意愿”自身完成改变，“它”甚至有可能变成人类的敌人。要解决机器人
的忠诚问题，唯一的途径就是进行“缺陷设计”。人类认知过程中的缺陷是“遗忘”和“生老病死”，这是机器人所不具备的。强人工智能机器人如果能够依照“自己的意愿”完善自己，那么人类赋予机器的缺陷应该是机器人自身难以实现的。
4 结束语
21世纪是信息化在全球普遍开展的时代，作为现代信息技术的精髓，人工智能技术的发展情况已经成为一个国家科技进步和科技实力的一个标志。我国人工智能研究已经从学习国外为主的时期进入自主研究为主的时期，形成了自主研究重大科学前沿和转化科技成果的新局面。但是，我们仍不能回避目前人工智能理论以及技术上存在的局限性，而要解决如何自动无限接收外界信息与能量感知问题，如何进行信息自动分拣、归类、逻辑推理、如何进行完全自存储以及逻辑整合与组合等问题，赋予机器真正意义上的智能，这些问题的研究应将是未来人工智能研究人员需要长期面对的问题。
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