人工智能技术定义范例6篇

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人工智能技术定义

人工智能技术定义范文1

以上论证说明:人工智能技术可以在人类隐性智慧定义的工作框架内模拟人类显性智慧(人类智能)生成知识,创建主客双赢的策略解决各种复杂问题。而这是现今其他各类技术做不到的。不过,由于在人工智能系统工作的基本过程中,(1)中客观存在各种不确定性,人类给定的知识未必能够理想地体现客观规律,也未必能够完全满足求解问题的需要,(2)中人类预设的求解目标也不见得完全合理,(3)中人工智能系统各个环节必然存在各种不理想性。因此,人工智能系统对人类显性智慧能力的模拟不可能完全到位,人工智能系统提供的问题解答也有可能不如人类自己求出的解答。换言之,人工智能系统所模拟的人类显性智慧能力,原则上不可能超过人类自己的显性智慧能力。如果说人工智能系统确实也有超人的地方,那主要是它的工作速度、工作精度、持久能力等因素,而不可能是显性智慧中的智慧品质。至于一些人所宣传的机器超越人类甚至机器淘汰人类的说法,是没有根据的。无论是人工智能系统,还是其他各种机器系统,它们共同的问题之一是:机器没有生命,没有目的,不可能自主发现应当解决的实际问题,不可能自主形成机器的智慧,尤其不可能无中生有地形成超越人类和淘汰人类的荒唐愿望,因此更不可能产生淘汰人类或灭绝人类的行为。

2人工智能与信息技术的关系

图2的人工智能系统模型表明,完整的人工智能技术系统必须具有如下环节:信息获取(感知)、信息传递(通信)、信息处理(计算)、知识生成(认知)、策略创建(决策)、策略执行(控制)以及反馈学习优化等基本技术系统,这正像“人”这个智能系统必须具有感觉器官(信息获取)、传输神经系统(信息传递)、思维器官(信息处理、知识生成、策略创建)以及执行器官(策略执行)。 其中传感(感受信息)、通信(传递信息)、计算(处理信息)、控制(执行信息)等技术属于信息技术。可见,人工智能系统是一个全局整体,其中包含着传感、通信、计算、控制等信息技术环节;这正像人这个智能系统是一个全局整体,其中包含感觉器官、传输神经、丘脑和执行器官这些信息器官。如果把人工智能系统称为完整的人工智能系统,而把其中的知识生成和策略创建称为核心人工智能系统,那么,则有:完整的人工智能系统=核心人工智能系统+信息技术系统其中,核心人工智能系统处于完整人工智能系统的核心,处理知识和智能层次的问题;信息技术系统处于完整人工智能系统的外周,处理信息层次的问题,同时担任核心系统与外部环境之间的两端接口:一端是从环境获取本体论信息(传感),另一端是对环境施加智能行为(控制)。这就表明,信息技术系统提供给人类的服务主要是方便快捷的信息共享,而不可能提供如何认识事物本质的服务(因为这需要知识),更不可能提供如何解决问题的服务(因为这需要智能策略)[2]。

3“新型”信息技术

近十多年来,先后出现了大数据、云计算、物联网、移动互联网以及各种互联网的应用技术。人们把它们称为“新型”信息技术或“新一代”信息技术。深入分析可以发现,这些新型信息技术的核心技术正是核心人工智能系统的知识生成和策略创建技术。不妨以大数据技术为例加以说明。图3表示了大数据技术系统的工作流程。由于有着多种来源、多种背景以及多种格式,大数据通常是病态结构或不良结构的大规模数据集合,其中可能包含垃圾、病毒和黑客攻击程序。因此,如图3所示,大数据技术的第一个环节就是智能分类:把无用的数据识别分类出来加以过滤和抑制,把有用的数据按照某些特征进行分类,再分门别类地送到恰当的云计算(和云存储)系统,进行相应的信息处理,为知识生成(知识挖掘)做好必要的准备。通过知识挖掘生成了足够的知识之后,才可以把这些知识(结合求解目标)转换成为用来解决问题的智能策略。其中,智能分类、知识挖掘和策略创建都是人工智能的基本技术。可见,如果没有这些人工智能技术,大数据就只能是数据,而不可能转换成为有用的知识和可以用来解决问题的智能策略。

由此可知,大数据技术的核心就是人工智能技术,可以把它比较确切地称为面向大数据的智能技术。而把它称为新型信息技术则没有真正抓住大数据技术的要害和本质,模糊了人们对大数据技术和人工智能技术的认识,不利于大数据技术的研究和发展,也不利于人工智能的研究和应用。真正的智能物联网模型不是别的,正是图2所示的模型。如图2所示,只要在综合知识库内设置“对物控制的目标”,那么“外部世界的物”的信息就经由传感器获得,经过通信系统传送到计算系统并在这里进行必要的处理即把信息变成适用的信息,接着由认知系统转换成为知识,然后由决策系统根据控制目标把信息和知识转换成为智能策略,智能策略再经通信系统传到执行系统之后转换成为智能行为反作用于所关注的“物”,使它的状态符合预设的目标。近来人们在密切关注着“互联网+”。其实,“互联网+”可以有两种不同的理解。一种理解是当前人们所关注的互联网推广,这里的“+”就相当于信息化的“化”,就是互联网的各种应用。另一种更有意义的理解则把“互联网+”理解为互联网升级,就是把以计算机为终端的现有互联网升级为以人工智能系统为终端的智能互联网。这就是2015年全国两会期间全国政协委员的“中国大脑”提案。应当认为,互联网推广,即把互联网应用到各行各业是完全必要的,这是信息化建设的正常要求。但是,从信息化建设的发展大势来看,互联网升级即把当前常规互联网升级为智能互联网则更为必要,这将为中国信息化建设注入更为强大的新活力,是转变经济发展方式的需要,是国民经济产业升级的需要。综上所述,大数据技术、云计算技术、智能物联网技术,其实都是人工智能技术的相关具体应用。可以这么说,如果没有人工智能技术,单凭信息技术很难有效地应对大数据和物联网以及未来更多更复杂的技术挑战。

4结束语

人工智能技术定义范文2

【关键词】电子工程 机械工程 人工智能

电子机械工程产业对于传统的机械产业来说是一个新型的产业,随着国内的不断发展,两种产业逐渐融合,随着人工智能技术水平的不断提升,机械电子工程由信息链接逐渐代替了以前的能量链接和动能链接,使机械电子工程增加了部分人工智能技术。随着机械电子技术的更新和发展,人工智能技术也得到了很快的发展。

一、 什么是人工智能技术

所谓的人工智能是一门极富有挑战性的学科,从事人工智能学科的人必须要熟练计算机、哲学及心理学的应用,人工智能包含的科学范围是十分广泛的,它由不同的领域所组成,如机器技术,计算机应用等等,总体来说,人工智能所研究的主要目的就是为了使机械能够胜任一些需要人类智能才可以完成的工作。不同的年代对于不同工作的复杂程度理解是不同的,

本来复杂的科学和计算本应是用人的大脑来计算的,经过现代的发展,如今的计算机不仅可以完成这些计算,并且比人脑的计算速度要快几万倍,并且准确度相当高,由此可见,复杂工作的定义是随着时代的变化而变化的。人工智能这门科学也随着科技的不断变化而产生了改变,一方面不断地获取着新的进展,另一方面又向更加有难度的目标奋进。除此之外,人工智能技术还涉及信息论、自动化技术、控制论、仿生论、生物论、心理学、数学、哲学、语言学、医学等诸多学科。

二、 人工智能技术与电子机械之间应用的关系

我们社会发展的最初时候,人类社会发展的重要根源是物质和信息,当时各个方面的生产力水平还很低下,人类的生存主要以物质基础为主,那时的信息传递的方式还是最原始的“结绳记事”法。随着我国经济建设的不断发展,使生产力水平也不断提高。信息传递的重要性也随着我们思想观念的转变而变得尤为重要,因而,文字信息传递法由然而生。随着时代的发展,网络信息传递方式已经被广泛地应用于全国各地,给信息传递带来了新的革命,从此人类进入到了一个全新的信息化时代。信息化时代不能脱离人工智能技术发展,不管是任何行业,不管是控制技术或是模型建成、故障诊断或是故障报警,都离不开人工智能化技术的辅助,也可以说,人工智能化技术对于电子机械工程的发展与运作,起着不可忽视的作用。

电子机械系统本身就存在着不稳定的成分,于是电子机械输入系统和输出系统的描述就显得比较困难。而其传统的电子机械描述系统分为:推导数学方程的方法、学习并生成知识法和规则库建设方法这三种形式。尽管传统数学解析法精准度和严密度都很高,却并不适合复杂的机械系统运算,只能应用在那些简单机械系统运算中。复杂机械输入输出系统运算采取传统数学解析法很难给出正确的数学解析。随着社会的发展,当代社会对多样和精密的机械分析计算系统的需求越来越大,它可以处理多种多样的不同的信息数据种类。例如:电子机械运行的传感器传输的信息可以分成两大类:语言信息、数字信息,但在人工智能技术处理信息时出现了复杂性和不确定性的成分,导致以知识为基础的人工智能技术在数据传输中处理信息的时候,不知不觉的成了数学信息解析的替代手段。

电子机械运行过程构建的人工智能大体可以分为两类,即模糊推理系统和神经网络系统。

神经网络系统就像是人的大脑结构一样,先对机械系统传输的数字信号进行分析整理,然后及时分析参考数值;模糊推理系统则是人大脑功能的模拟,模拟大脑功能去分析机械传输的语言信号。而这两大输入输出数据的处理方式间的关系有相同的地方,也有不同的地方。神经网络系统与模糊推理系统的相似之处是:它们都是通过任意的精准度,用对网络结构的模拟去形成连续的函数。而两者不同点则是:神经网络系统具有不清晰的意义,模糊推理系统却具有清晰的意义;神经网络系统是从点到点的映射方式,而模糊推理系统则是整理域到域的映射方式;神经网络系统储存信息的方式是分布式的,而模糊推理系统储存信息的方式则是规则式的。主要是神经网络系统输入的每个神经元都有固定的联系,计算量相对比较大;模糊推理系统的连接有不稳定的因素,计算量相对来说比较小。而神经网络系统的信息输入输出阶段有着很高的精度,表现为光滑的曲面状态。但是模糊推理系统的信息输入输出阶段精准度很低,并且呈现出台阶的形状。

三、结语

随着社会科技水平的不断发展和进步,单纯的独立的人工智能技术已经不能满足我们和当代社会的要求了,因此,我们要秉承不断发展与进步的思想理念,在工人智能开发技术上进行不断的研究与探索,使人工智能技术能够与电子机械工程完美地结合在一起,实现电子机械工程与人工智能的共同发展目标。

参考文献:

[1]傅丽凌、杨平,机械专业综合型试验平台的建设[J].电子科技大学学报社科版,2005,7(增刊).

人工智能技术定义范文3

[关键词]人工智能 信息技术 智能教育

人工智能是多种学科相互渗透而发展起来的交叉性学科,其涉及计算机科学、信息论、数学、哲学和认知科学、心理学、控制论、不定性论、神经生理学、语言学等多种学科。随着科技的飞速发展和人工智能技术应用的不断扩延,其涉及的学科领域将愈来愈多,它已和人们的学习、生活息息相关,时代和社会需要此方面的大量人才。在高中信息技术课中开设人工智能初步模块是十分必要的,本文拟从其发展现状、存在问题等几个方面对我国高中信息课程中人工智能教育做一下探讨。

一、高中开设人工智能课程的意义

(1)人工智能定义

人工智能(AI,Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动,来解决人类专家才能解决的复杂问题,例如咨询、探测、诊断、策划等。

(2)开设人工智能课程的意义

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次:结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。

将人工智能课程引入到我国现行的教育中,可以让学生在了解人工智能基本语言特征、理解智能化问题求解的基本策略过程中,体验、认识人工智能技术的同时获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而使学生了解计算机解决问题方法的多样性,培养学生的多种思维方式,更好的解决现实问题。

二、高中人工智能教育现状及存在问题

目前,该学科的教育正处于摸索阶段,由于中学信息技术师资水平、学校硬软件设备等条件的制约,我国尚未在中学专门开设独立的人工智能类课程,Internet上与人工智能教育相关的中文信息资源也十分贫乏,在教学环境上大致存在以下问题:

(一)教学条件参差不齐

开设好人工智能课程,就要求安排更多的实践课程和活动来增强课程的趣味性,让广大师生切实体会到人工智能对我们生活的影响。这些活动大部分要求上机操作或利用网络资源来学习交流,这就对教学条件提出了较高的要求,尤其是一些偏远农村、条件相对落后的中学在开设人工智能课程上存在很大困难。

(1)对硬件性能的要求

人工智能课程中有较多的实践课程需要老师和学生利用网络资源,使用计算机进行操作。这就需要学校配备计算机网络教学机房,若其性能较差,会延长学生在线进行人机对话的时间,一旦遇到网络堵塞,可能连网页都打不开,这不仅浪费了仅有的上课时间,而且大大降低了学生的学习兴趣。

(2)对软件性能的要求

为了降低成本,学校可以利用互联网上提供的免费下载软件和免费在线教学网站等进行实践教学,可大大减少自研开发软件和软件维护的费用。但一旦遇到网络不通、网络拥挤或在线网站停止服务等情况,将无法使用网络资源进行教学,可见,软件的依赖性较强也存在很大的问题。

(二)对人工智能科学的认识不足

(1)学生的认识误区

提及人工智能,给大多数学生的感觉是一门神秘、遥不可及的科学。很多学生认为人工智能技术是很高深的科学,离我们现实生活有一定距离,研究和接触这门科学是少数科学家的事情,从而对该科学的关注程度不高。其实,人工智能学科是一门渐渐成长的科学,它将应用在我们生活的方方面面。我们应在教学中让学生多去体验人工智能的魅力所在,吸引更多对该学科感兴趣的人去研究和使用它。

(2)教师对人工智能学科开设存在偏见

一些从事该学科教学的教师没有接触过人工智能方面的知识,在接触过后被其中深奥难理解的知识所吓倒,认为即使开设了这门课程也不易被同学们所接受;而一些在大学接触过人工智能课程的教师则认为,其理论枯燥乏味,知识内容艰深,不适合放在高中开设。

(三)一线教师经验不足

在我国大学教育中,开展人工智能专业课程的大学为数不多,师范类院校更是少之又少。从事人工智能领域的专业人才输出少,所以,缺乏具备一定知识结构、有专业素养的教师来担任高中信息技术课中人工智能课程的教育工作。绝大多数的一线教师并没有接受过人工智能课程的专业培训,在授课内容上的着重点掌握不好,教学目标不够明确;在授课形式上也没有前人的经验可寻,这就给一线教师带来了极大的挑战。

三、解决上述问题的几点建议

(一)加强软、硬件建设

在学校条件允许的条件下,应加大硬件设施的投入,改善网络传递信息的效率,同时加强软件资源建设。鼓励师生上网搜索更多适合AI教学的网站,教师应整理出和AI相关的趣味小故事、电影、光盘等和教材相关的素材,以便更好的配合硬件教学。

(二)端正认识,增强支持

作为教师要树立对高中人工智能选修课程的正确认识。通过对课标中规定的相关内容的深入了解和学习,克服对人工智能的神秘感或恐惧感,理性而客观的看待人工智能技术及其应用,明确在高中开设该课程的目的。同时,教师也不能因为该课程的“选修”性质,从而轻视该课程的作用。

作为学生不应该仅仅看见这门课程的娱乐趣味性,应把一些重要的技术理论知识重视起来,不能过分的放松自己而偏离了我们的教学目标。家长也应该支持和赞同学生选择该课程,不能应认识不到这门课程的作用、怕耽误学生主干课的学习而反对学生积极参与。

校方领导也不应条件限制就轻易放弃这门课程的开设,应给予积极的配合。社会各界也应加强舆论与正确引导,让更多的人们认识人工智能并予以肯定。

总之,人工智能是一门逐渐成长的科学,开设好该课程需要广大教育工作者和校方领导不断努力,互相交流,共同克服困难。

参考文献:

[1]张剑平.人工智能技术与“问题解决”[J].中小学信息技术教育,2003(10).

[2]段东辉.浅谈信息技术课程中人工智能教育[J].新乡教育学院学报,第19卷第二期2006,6.

人工智能技术定义范文4

关键词:计算机网络技术;人工智能;应用

人工智能作为新型的科学产业,其被广泛应用在社会生活的方方面面,对社会生活产生了极大的影响。目前,计算机网络技术的普及与应用,极大改变了人们的生产生活方式,为人们的工作、学习和生活提供了便利,但是在实际应用过程中,不可避免产生一些安全问题,影响生活的正常进行[1]。基于这种情况,将人工智能应用在计算机网络技术中,能够有效解决这些问题,丰富人们的生活,提高工作的质量和效率,为人们提供优质高效服务,实现社会的健康稳定发展。

1人工智能概述

(1)含义:人工智能涉及较广的学科,如语言学、生理学、心理学和计算机科学等,其主要目的是使机械具备人工智能的功能,从而代替人来进行危险和复杂的工作,有效保证工作人员的生命安全,促进工作效率的提升。对于人工智能而言,其能够将自然智能和人类智能加以区别,并利用系统设备模拟人类活动,有效完成操作人员的指令,能够指导计算机科学技术的发展,因此计算机可将其作为核心技术,从而将问题求解和数值计算转变化知识处理。

(2)特点:人工智能主要是以网络技术为甚础加以发展,能够有效保证网络系统运行环境的安全性和稳定性。一般而言,人工智能的特点主要表现在以下几个方面:一是对不确定的信息加以处理。利用网络分析模糊处理方式来打破固定程序的限制,对人类的智能活动加以模拟,有效处理不确定的信息,并对系统资源的全局或局部情况加以实时追踪和了解,为用户提供所需信息。二是便于网络智能化管理。将人工智能应用在网络管理工作中,能够给提高信息处理的效率和准确性,并利用其记忆功能来建立健全的信息库,便于信息的存储。同时将信息库作为信息总结、解释和综合的有效平台,保证高级信息的科学性和正确性,有效提高网络管理的水平[2]。三是写作能力强。人工智能能够对资源进行优化整合,传输和共享各个用户之间的资源,有机整合写作方式与网络管理,提高网络管理工作的效益与效率。

2计算机网络技术中人工智能的应用

2.1必要性

随着计算机技术和网络技术的快速发展,网络信息安全问题越来越突出,人们越来越关注网络系统管理中的网络控制和网络监控功能,以便及时处理信息,保证网络信息的安全性。在早期阶段应用计算机网络技术来分析数据时,往往难以保证数据的规则性和连续性,影响数据的真实性与有效性,因此将人工智能应用在计算机网络技术中,具有十分重要的意义。目前,随着计算机的广泛应用,用户对网络安全管理提出了更高的要求,以便保证网络信息的安全性。由于网络犯罪现象逐渐增多,要想保证网络信息的安全,必须要强化计算机的反应力和观察力,合理应用人工智能技术,建立优化与智能化的管理系统。这样能够对网络故障进行及时诊断,自动收集信息,便于采用有效措施来解决网站故障问题,及时遏制网络犯罪活动,保证信息的安全,促进网络系统的稳定运行[3]。人工智能技术能够有效推动计算机技术的发展,而计算机技术的发展又对人工智能的运用具有决定性作用。人工智能技术能够对不确定的信息进行技术处理,动态追中信息,为用户提供安全可靠的信息,促进网络管理工作质量和效率的提高。总体而言,将人工智能应用在计算机网络管理中,能够促进网络管理水平的提升。

2.2具体应用

将人工智能应用在计算机网络技术中,其具体表现在以下几个方面:一是系统评价和网络管理中的应用;二是人工智能Agent技术的应用;三是网络安全管理中的应用。

(1)系统评价和网络管理。对于计算机网络管理而言,其要想实现智能化发展,必须要以人工智能技术和电信技术的发展为基础。人工智能不仅能够在网络的安全管理中发挥重要作用,还能够利用其问题求解技术和专家知识库来建立综合管理系统,确保网络的综合管理。由于网络具有一定的瞬变性和动态性,这在一定程度上增加了网络管理工作的难度,需要实现网络的智能化管理。而专家系统作为人工智能技术中的重要内容,其主要是总结某一领域中专家的经验和知识,并将其录入相关的信息系统中,从而有效处理该领域内的相关问题。对于计算机网络的系统评价和网络管理而言,能够利用网络管理中的专家系统来开展评价和管理工作,促进网络管理水平的提升。

(2)人工智能Agent技术。人工智能Agent技术又称之为人工智能技术,其作为一种软件实体,主要是由各Agent间的通讯部分、解释推理器、数据库和知识域库构成,以每个Agent的知识域库为依据,对新信息数据进行处理和沟通,有效完成相关的任务。一般而言,人工智能Agent技术能够在用户自定义的基础上自动搜索信息,并将其传输至指定位置,为用户提供智能化和人性化的服务[4]。例如用户在利用计算机对信息进行查找时,人工智能Agent技术可分析和处理信息,并向用户传递有效的信息,从而促进用户查找时间的节省。此外,人工智能Agent技术在人们日常生活中得到了广泛的应用,如邮件的收发、会议的安排、日程的安排以及网上购物等,能够为人们提供优质服务。同时,该技术具有一定的学习性和自主性,能够使计算机对用户分配的任务进行自动完成,促进计算机技术和网络技术的有序发展。

(3)网络安全管理。人工智能在网络安全管理中的应用,其主要可从三个方面加以分析。首先是入侵检测方面。对于计算机网络安全管理而言,入侵检测不仅是其重要内容,也是防火墙技术的核心部分,能够有效保证网络的安全性和可靠性。入侵监测功能在计算机网络监控中的有效发挥,能够保证系统资源的可用性、完整性、保密性和安全性。入侵检测技术主要是分类处理和综合分析网络数据,对可疑数据加以过滤,将检测的最终报告及时反馈给用户,从而保证当前数据的安全性[5]。入侵检测能够实时监测网络的运行状态,不影响网络性能,为操作失误、外部与内部攻击提供保护。目前,在人工神经网络系统、模糊识别系统和专家系统等入侵检测中开始广泛应用人工智能。其次是智能防火墙方面。相较于其他的防御系统而言,智能防火墙系统与其存在明显的差异性,其能够利用智能化的识别技术来分析、识别与处理数据,如决策、概率、统计和记忆等方式,从而降低计算量,及时拦截和限制无效与有害信息的访问,保证数据信息的安全。同时,智能防火墙的应用能够避免病毒攻击和黑客攻击,阻止病毒的恶意传播,有效管理和监控内部的局域网,从而保证网络系统的可靠运行[6]。此外,对于智能防火墙系统而言,其安检效率比传统防御软件要高,能够对拒绝服务共计问题加以有效解决,避免高级应用入侵系统,保证网络安全管理的有效性。最后是智能反垃圾邮件方面。智能反垃圾邮件系统主要是利用人工智能技术对用户邮箱加以有效监测,自动扫描和识别垃圾邮件,保证用户信息的安全。当邮件进入到邮箱后,该系统能够为用户发送相关垃圾邮箱的分类信息,便于用户及时处理垃圾邮件,保证邮箱系统的安全。

3结语

随着人工智能技术的不断更新与发展,人们对计算机网络技术的需求量也随之增加,促使人工智能技术进一步朝着纵深方向发展。人工智能在计算机网络技术中的应用,主要表现在系统评价和网络管理、人工智能Agent技术、入侵检测、智能防火墙和智能反垃圾邮件等方面,能够有效提高信息数据的安全性,保证网络系统的安全稳定运行。同时人工智能技术的应用能够为人们提供智能化和人性化服务,提高工作效率,促进网络管理水平的提升,实现计算机网络行业的可持续发展。

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,2011,02:20

[2]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

[3]邱建平.计算机网络技术对人工智能的应用[J].电子制作,2015,14:25

[4]贾国福,贺树猛.人工智能及其在计算机网络技术中的应用[J].数字技术与应用,2015,07:100

[5]马义华.人工智能在计算机网络技术中的运用分析——评《计算机网络技术及应用研究》[J].当代教育科学,2015,20:77

人工智能技术定义范文5

关键词;人工智能;物联网应用;互联网

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)30-0194-02

目前,物联网的定义已经从传感器网络逐渐发展到万物互联时代。随着万物互联时代的发展和信息量的逐步扩大,对物联网设备、信息和数据的处理、监控和分析将面临很大的问题。基于物联网应用的这些实际问题就需要开发一项核心技术。能够解决传统通信技术所擅长问题的基础上,进一步解决在物联网领域的实际应用问题。人工智能相关技术就是基于通信技术的研发基础上对物联网及其他网络的内在驱动力进行改善。人工智能相关软件的开发和应用为物联网提供了极大的网络能力、计算能力和存储能力。使网络具有独特的灵活性和运维性。本文就对面向物联网应用的人工智能相关技术的概念及应用情况做以下分析。

1 关于物联网技术的概念及物联网的应用发展

物联网泛指无处不在的末端设备和设施,通过无线或有线的通讯网络实现互联互通、应用大集成和基于云计算的SaaS营运模式等,在内网、专网和互联网的环境下采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控以及个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、运城监控和决策支持等等服务功能。以实现对万物的高效、节能和安全环保的管控一体化模式。

物联网技术是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫器等信息传感设备按照约定协议将任何物品和互联网进行连接,通过信息交换和通信的方式实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。物联网技术的应用在中国受到了极大的关注和重视,在网络迅速发展的未来世界中物联网技术的应用也将得到进一步的开发和广泛应用。

2人工智能的概念和相P技术分析

通俗讲,人工智能使对人的意识、思维的信息过程进行模拟,使基于人的思维而逐渐超越人的能力的一种概念。用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论和技术。人工智能是模拟人类智能方式以作出相应反应动作的智能机器,在实际生活中我们可以认识到的有机器人、语音识别、图像识别、自然语言识别和专家系统等等。人工智能的最终研究目标就是能够让机器胜任一些通常需要人类智能才能实现的复杂工作。人工智能在计算机领域得到了广泛的应用,并在机器人、经济政治决策、控制系统和仿真系统中得以应用。

人工智能技术主要包括智能化的问题求解、逻辑推理和定理证明、自然语言处理、智能信息检索技术和专家系统等等方面的应用技术。而人工智能技术的核心基础就是对自然语言的处理技术,也称之为自然语言理解技术。这项技术的开发和研究是人工智能能够在实践中得到应用和推广的基础。自然语言处理技术包括语义理解、机器翻译、语音识别、语音合成等。其中语音识别和语义理解的技术在现代化网络科技的飞速进步和发展中得到了更深层次的开发和利用。在语义理解技术实践应用的基础之上,相关技术领域对智能语音识别技术加强投入研发和应用,时智能语音识别系统在应用中得到广泛的提升和认可,并为通讯信息的识别、应用和处理奠定了基础,成为信息网络时展的重要核心技术。

3物联网应用与人工智能相结合的技术分析

基于对物联网概念的了解以及对人工智能相关技术的分析,将人工智能相关技术应用到物联网领域,可以有效加强其内部驱动力和信息处理能力。物联网应用与人工智能相结合的技术有以下几种。

3.1物联网的核心关键技术

基于物联网的应用范围和技术应用概念,物联网的核心关键技术包括RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。RFID技术主要是实现物品的自动识别功能。传感器技术主要是负责接收物品的识别信息和内容,对信息进行处理和识别等活动。无线网络技术即包括远距离无线连接全球语音和数据网络,也包括近距离的蓝牙技术和红外线技术。人工智能技术是研究使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为的技术。主要负责将物品的识别信息内容进行智能分析实现计算机自动处理技术。而云计算激素则是对物联网的海量信息进行存储和计算的应用技术。

3.2基于物联网应用的人工智能发展技术

基于物联网的相关核心技术,随着科技的进步和人类思维模式的发展,人类对于未来的构想也指引者人类社会科技和文明的迅速发展。针对于物联网应用的人工智能未来发展的技术,包括自动驾驶技术、3D全息投影技术和视网膜屏幕技术等等。这些技术在深度的研发和初步实践的基础上,对人工智能相关技术做了相应的完善和提升,将智能语音识别、视觉识别和智能操作技术都做了进一步改善,在原有智能操作的基础上将整体变得更加自动化和智能化。这些人工智能技术也是和物联网紧密结合的应用技术。

1)自动驾驶技术的结构包括视频摄像头、雷达传感器和激光测距器等,这些设备能够对周围的交通情况进行全面了解,通过地图对道路进行智能导航,通过谷歌的数据中心来处理和识别汽车收集的大量信息,通过对信息识别和分析,对道路进行精准导航,从而实现自动驾驶的目的。汽车的自动驾驶技术也是物联网技术应用之一。尽管这项技术还正在初步实验阶段,但也展示了人类智能和计算机技术相结合的交通方式对社会发展的积极作用。

2)3D全息投影技术;3D全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像,体验者无需佩戴3D眼睛就可以立体的虚拟任务。3S动漫正式利用这种全新的技术改变了人们对传统舞台的声光电技术的审美态度。3D全息立体投影技术是将不同角度影像投影到进口的MP全息投影膜上,以各种角度呈现立体观影效果。此技术的应用主要是汽车服装会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等等。这项技术的实现将智能化更加贴近实际生活。让我们突破传统的视觉和听觉模式,接收未来更加智能化和多元化的技术创新。

3)视网膜屏幕技术;视网膜屏幕是一种具备超高像素密度的液晶屏,可以将960×640的分辨率压缩到一个3.5英寸的显示屏内。使屏幕像素高达326像素/英寸。已经超越了人类肉眼的辨别极限。此技术的应用更加提升了人们对品质的需求。这也是人工智能技术在物联网领域的发展应用前景。

4结束语

综上所述,在网络时代,人工智能技术的发展得到了更大的扩展空间,在技术提升和新思路开发的过程中,人工智能的相关技术在物联网领域的应用和实践成为提升人工智能技术,改善未来智能化应用的重要依据。人工智能将物联网和互联网融合的大数据进行智能化分析,以实现物联网应用的便捷、普及和推广。所以,面向物联网应用的人工智能相关技术在未来将具有更加广泛的研发和应用前景。

参考文献:

[1] 杨震,杨宁,徐敏捷.面向物联网应用的人工智能相关技术研究[J].电信技术,2016(5):16-19,23.

[2] 徐杨,王晓峰,何清漪.物联网环境下多智能体决策信息支持技术[J].软件学报,2014(10):2325-2345.

[3] 沈苏彬,范曲立,宗平,等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2009(6):1-11.

人工智能技术定义范文6

关键词:人工智能;信息素养;信息技术

中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)35-2417-02

Artificial Intelligence Education and Middle School Students Information Literacy

WU Wen-tie

(Mathematics and Computer Institute of Mianyang Normal University, Mianyang 621000, China)

Abstract: Information Literacy in the Information Age is a national basic literacy, artificial intelligence represents a cutting-edge information technology. Based on the analysis of information quality and substance of the definition on the basis of exploring the field of artificial intelligence research, as well as in education, put forward the theory of artificial intelligence and technology courses in secondary education should be in a more systematic, comprehensive Improve the information literacy of students.

Key words: artificial intelligence; information literacy; information technology

1 信息素养的定义及其内涵

“信息素养”一词最早产生于信息技术和信息产业发达的美国, 是随着现代信息社会的逐渐形成而对国民提出的一种兼跨人文和科学范畴的综合性个人素养要求的描述。随着研究的深入,人们对信息素养的认识也在不断深化。

1974年美国信息产业协会主席保罗・泽考斯基最先提出信息素养的概念, 他认为信息素养是“利用大量的信息工具及主要信息源使问题得到解答的技术及技能”。1992年美国图书馆协会提出:“信息素养是人能够判断何时需要信息, 并且能够对信息进行检索、评价和有效利用的能力。”同年, 道尔在《信息素养全美论坛的终结报告》中给出了一个较为全面的定义:一个具有信息素养的人, 他能够认识到精确和完整的信息是作出合理决策的基础, 他能够确定对信息的需求, 能够形成基于信息需求的问题, 能够确定潜在的信息源, 能够制定成功的检索方案, 从包括基于计算机的和其他的信息源中获取信息、评价信息、组织信息用于实际的应用, 将新的信息与原有的知识体系进行融合以及在批判性思考和问题解决过程中使用信息。

综上所述, 虽然研究人员从不同的视角界定了信息素养的定义, 但可看出, 信息素养既包括认知态度层面上的内容, 也包括技术层面、操作层面和能力层面上的内容。概括起来讲, 信息素养主要包括信息意识、信息能力和信息道德三个方面:

1) 信息意识。信息意识是信息素养的首要因素, 主要指人们对信息及其交流活动在社会中的地位、价值、功能和作用的认识, 换句话说, 就是指人们对信息的判断、捕捉的能力。信息意识的强弱将直接影响人们利用信息的程度和效果。人们只有有了信息意识,才有可能有信息的需求, 进一步去寻找信息和利用信息, 并主动学习与信息处理有关的技术。

2) 信息能力。信息能力是信息素养的重要方面, 是指人们获取信息、处理信息、利用信息、创造信息、交流信息的技术和能力。人们只有掌握一定的信息技能, 才能有效地开展各种信息活动, 有效地利用信息和创造信息, 充分发挥信息的价值, 变信息为动力和优势。

3) 信息道德。信息道德是指人们在整个信息交流活动过程中表现出来的信息道德品质。它是对信息生产者、信息加工者、信息传播者及信息使用者之间相互关系的行为进行规范的伦理准则, 是信息社会每个成员都应该自觉遵守的道德标准。

2 人工智能的研究领域

人工智能的研究领域非常广泛, 而且涉及的学科也非常多。目前,人工智能的主要研究领域包括:专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、智能决策支持系统及人工神经网络等。下面主要介绍在网络教育环境中常用的智能技术。

2.1 专家系统

所谓专家系统就是一种在相关领域中具有专家水平解题能力的智能程序系统, 它能运用该领域专家多年积累的经验与知识, 模拟人类的思维过程,求解需要专家才能解决的困难问题。

2.2 机器学习

“学习”是一个有特定目的的知识获取过程, 其内在行为是获取知识、积累经验、发现规律; 外部表现是改进性能、适应环境、实现系统的自我完善。所谓机器学习, 就是要使计算机能模拟人的学习行为, 自动地通过学习获取知识和技能, 不断改善性能, 实现自我完善。机器学习主要研究学习的机理、学习的方法以及针对相应的学习系统建立学习系统。

2.3 模式识别

所谓模式识别,是指研究一种自动技术。计算机通过运用这种技术,就可自动地或者人尽可能少干预地把待识别模式归入到相应的模式类中去。也就是说,模式识别研究的主要内容就是让计算机具有自动获取知识的能力,能识别文字、图形、图像、声音等。一般来说,模式识别需要经历模式信息采集、预处理、特征或基元抽取、模式分类等几个步骤。

2.4 人工神经网络

人工神经网络是指模拟人脑神经系统的结构和功能, 运用大量的处理部件, 由人工方式建立起来的网络系统。它是在生物神经网络研究的基础上建立起来的,是对脑神经系统的结构和功能的模拟, 具有学习能力、记忆能力、计算机能力以及智能处理功能。其中学习是神经网络的主要特征之一, 可以根据外界环境来修改自身的行为。学习的过程即是对网络进行训练的过程和不断调整它的连接权值, 以使它适应环境变化的过程。学习可分为有教师(或称有监督)学习与无教师(无监督)学习两种类型。对神经网络的研究使人们对思维和智能有了进一步的了解和认识,开辟了另一条模拟人类智能的道路。

3 人工智能技术在教育中的应用

3.1 智能搜索引擎

随着互联网站点和页面的激增以及网络用户队伍的不断壮大,信息检索成为人们利用Internet的重要途径。但是在浩瀚的网页海洋中寻找有用的信息并不容易,需要借助有力的检索工具如搜索引擎等等。目前一些著名的搜索引擎有:GOOGLE、YAHOO、EXCITE、INFOSEEK等,他们各有特色,但仍存在不足之处,如检索到的无关信息过多以及检索结果排序较混乱。智能化信息检索是信息检索的新分支,它是人工智能和信息检索的交叉学科。它在对内容的分析理解、内容表达、知识学习等基础上实现检索的智能化,这样可以节省学习者在检索中花费的时间,帮助学习者提高检索效率。智能化信息检索所用到的人工智能技术有专家系统、自然语言处理和知识表示。

3.2 智能体(agent)

agent技术早在70年代出现在人工智能领域,通过感知、学习、推理以及行动能够基于知识库的训练模仿人类社会的行为。随着其进一步发展,它在远程教育领域发挥着越来越重要的作用。一套完整的远程教育系统中包含许多子系统,如答疑、作业、考试、交互等等子系统。这些子系统都有各自的数据库用来存储信息。为了提高整个系统的智能性,可以引入智能技术,把众多子系统的数据库链接起来,实现信息资源的共享。通过分析这些信息,智能技术可以发现学习者的个别特征(如兴趣爱好信息、点击知识点信息统计、交互日志等等),并根据这些特征量身订做出适合学习者的学习方案,也有助于教师及时掌握学习者学习过程中的动态信息。

3.3 智能CAI(ICAI)

随着计算机技术的飞速发展,计算机辅助教学(CAI)已受到教育界的重视,成为学科教学改革的一种重要手段。许多学校都在开发CAI课件,但大多数CAI课件只是机械地按照教学设计者事先设计好的教学模式和内容向学生传授知识,并没有体现出个性化学习,无法做到因材施教。

智能CAI是以人工智能技术为核心,使CAI系统能够根据学生的学习情况等因素分析学生的特征,合理安排教学内容、变化教学方法去满足个别教学的需要。使用智能CAI进行教学能够克服传统CAI的不足,显著提高教学效果,是CAI课件发展的趋势。

3.4 智能教学系统ITS

智能教学系统(intelligent tutoring system,ITS)是涉及人工智能、计算机科学、认知科学、教育学、心理学和行为科学的综合性课题,其研究的最终目标是由计算机负担起人类教育的主要责任,即赋予计算机系统以智能,由计算机系统在一定程度上代替人类教师实现最佳教学。我国ITS的研究起步较晚,但近几年随着计算机的普及和教育软件需求增大,ITS的发展较快。ITS按照功能分为四个模块:专家知识模块、学生模块、教师模块、人机接口模块。

4 人工智能教育对学生信息素养的作用

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是计算机科学的一个分支,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。换言之,它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,来解决需要人类专家才能处理的复杂问题,例如咨询、诊断、预测、规划等决策性问题。人工智能也是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。与一般的信息处理技术相比,人工智能技术在求解策略和处理手段上都有其独特的风格。人工智能研究处于信息技术的前沿,它的研究、应用和发展在一定程度上决定着计算机技术的发展方向。同时,信息技术的广泛应用也对人工智能技术的发展提出了急切的需求。今天,人工智能的不少研究领域如自然语言理解、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、人工神经网络等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果已经进入人们的生活、学习和工作中,并对人类的发展产生了重要影响。

综上所述,作为信息技术一个不可缺少的重要组成部分,人工智能的基本内容在中学信息技术课程中是不能不专门提及的,以往某些教材中用一两页篇幅作个简单介绍的方法根本不足以反映人工智能学科的全貌。因此,十分有必要在高中阶段的信息技术课程中专门设立人工智能选修课。我们认为,高中阶段开设人工智能课程可以在以下几个方面对学生的信息素养培养产生积极作用:

1) 多种思维方式的培养和信息素养的综合锻炼。

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次:结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题,难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。一般说来,中学阶段开设的传统意义上的信息技术课程中所介绍的信息技术,例如多媒体技术、网络技术、数据库技术、算法与程序设计等,都是求解结构化问题的基本技术。而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的一类有效技术。

把人工智能课程引入我国现行的高中信息技术教育,可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而培养学生的多种思维方式,达到提高信息素养的目的。通过人工智能课程的学习,学生还将了解人工智能语言的基本特征,学到智能化问题求解的最为基本的策略。

2) 体验人类专家解决复杂问题的思路,提高学生的逻辑思维能力。

这里以人工智能学科中“专家系统”技术的体验、学习与应用过程为例进行说明。在专家系统的应用过程中,一个实际的专家系统不仅能够为用户给出相关领域的专家水平建议或决策,而且能够通过解释机制,以用户容易理解的方式解释专家系统的具体推理过程。学生可以向专家系统提出诸如“为什么(Why)”、“如何(How)”、“如果……会怎么样”等问题,系统接受用户的问题指令后,可以根据推理的逻辑进程,即时将答案呈现给用户,整个过程如同教师与学生在进行面对面的教学。在该过程中,学生可以充分体验人类专家的求解思路和推理风格,有助于提高他们的分析、思维与判断能力。

另一方面,在专家系统的教学过程中,可以要求学生自行构建由产生式规则组成的知识库,或进一步利用工具软件来开发简单的实用型专家系统。为了完成该项工作,学生一开始就要编制开发规划、制定知识获取策略,并具体付诸实施,这是一个不断深化的过程。学生还得明确与系统有关的所有变量或相关的因素,并且将这些变量和因素转化为问题求解,得出相应的结论。在进行一系列问题求解分析之后,运用产生式规则来表示知识,以此建立起来的专家系统还可以让其他学生去运用和体验,具有一定的实用价值。

由于专家系统中的知识组织与推理过程是对人类专家思维方式的一种模拟,因此上述知识库的组织和系统的推理过程能够较好地体现学生的思维过程。在建造知识库过程中,学生需要将原来零碎的未成型的知识概念化、形式化和条理化,从而内化为学生自己的东西。所以,建造知识库的过程不但能反映学生的学习过程,而且有助于学生对该领域知识的深层思考并有利于长久记忆,同时也学会了专家系统的基本开发技术。正如美国著名的学习论专家Jonassen所指出的:那些自行设计专家系统的学生将会在这种活动中受益匪浅,因为这是一个对所学知识进行深度加工的过程。

3) 了解信息技术发展的前沿,激发对信息技术未来的追求。

人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿,通过人工智能知识、技术的学习与体验,高中学生能够对信息技术发展的前沿知识有一定程度的了解,这样有助于他们开阔视野,培养兴趣,激发对信息技术美好未来的追求,从而为今后进入大学或走向社会奠定良好的基础。

5 结束语

中学生的信息素养的培养是当前信息技术课的一个重要目标,而在现有的中学信息技术课程中,关于人工智能的知识只作了简单的介绍,学生们对于人工智能研究的广大领域不能有详细的概念,这对于中学生的信息化认识和信息素养的培养不够全面。因此在中学信息技术课中加大人工智能的知识介绍是信息技术课改革的重要内容。

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