人工智能與科學技術范文
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篇1
人工智能模擬仿真算法危機
1引言
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是用于研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的科學技術。“人工智能”的提起最早大致是在19世紀中葉的Dartmouth學會上被提出來的。它是計算機科學、信息科學、電子技術學、語言科學等多個學科互相影響促進而發展起來的一門綜合類的學科。從計算機科學的角度出發,人工智能是研究如何制造智能或智能化的機器來仿真人類智能活動的,以模擬人們智能的科學系統。目前,人類社會已處于信息時代,也可以說是信息爆炸的時代。
人類的科學演變已從單一的“數值計算”發展到系統的“邏輯計算”。人類正在將信息工程學逐步提入到計算機系統中,從而出現了“信息管理”“和“信息交換”等科學的迫切需求。而加速擴大“信息處理”層面來說,現有的計算機的處理數據能力是匹配不了的,缺少領域專業“智能”。這樣的“計算機科學”已無法適應信息科學的發展需求。全球的信息科學正在逐步形成,Al作為現代信息科學發展的核心。從古至今人們對提及智能相關的問題就很感興趣,只不過在計算機沒有發明之前,沒有任何高科技輔助工具能解開智能的奧秘。
2“數據處理”與“知識處理”
巨大的信息處理能力是計算機技術產生和發展的巨大動力。計算機可以輔助人們全方位的解析科學未知智能領域,信息處理的發展大致分為兩個重要階段:
(1)數值計算階段,大量文件數據處理和管理。這些都有明確算法和科學的管理方法,這個層面中的顯著特征是“數據處理分析”階段。體顯出對眾多學科領域學術發展的積極促進作用,逾越了許多的計算領域界限,使原本許多不可解決的問題迎刃而解。
(2)邏輯與符號處理實質階段,這就必須讓計算機具有超強的處理分析能力。在這一階段的主要研究是對知識數據的處理過程,實現了這些Al就基本呈現在眼前了。
科學技術的發展是不斷探索未知領域的漫長過程,也是孕育而生新算法智能工具的過程。探索未知的科學領域需要智能的輔助工具,這就使人類對未知科學領域探索的腳步越來越快。
3人工智能的應用領域
(1)地質勘探、石油化工等領域是人工智能的主要發展使用領域。1978年美國斯坦福國際研究所會議中曾經討論研發后來制成了礦產勘探開采系統(PROSPECTOR),該系統主要用于勘探礦產、分析種類以及礦產容量等,是工程領域依靠人工智能的一個典型案例。
(2)人工智能和專家系統理論和技術應用在醫學領域。形成醫學專家系統,他具有極大的科學及經濟價值,醫生診斷復雜的醫學問題集中使用都靠它來解決。人工智能促進醫學發展方面起著重要作用,并應用于多個醫學領域,現階段發展趨于完善。
4計算機及人工智能的發展方向
計算機的發展將趨向超高速、超小型、并行處理和智能化。自從1946年世界上第一臺電子計算機誕生以來,計算機技術迅猛發展,現有計算機的性能受到挑戰,開始從基本原理上尋找計算機發展的領域,新型計算機的研發應運而生。未來量子、光子和分子計算機將具有感知、思考、判斷、學習以及一定的語言表達能力,使計算機走進人工智能時代。
現如今科學技術每天都在飛速發展,人工智能的發展空間領域越來越大。但從目前的一些尖端的科學領域的研究可以看出,人工智能未來的發展可能會向更高層次的科學領域深入人工智能的發展作為一種高輔技術實現與人類智能對接是現代社會發展的高效催化劑,人工智能科學整體性的研究探索可以說才剛剛起步,但是它的迷人魅力會促使科學家們前仆后繼的投入到研究探索的工作當中去。相信人工智能領域研究開發會離我們的期望目的越來越近。
5結語
計算機的發展現在已經處于第五代的研發當中,其中最核心技術便是人工智能,可以說,人工智能的研究一旦取得突破,那么第五代計算機就有可能研發成功,同時在世界范圍內的數據信息科學領域產生重大的意義,乃至對人類文明的發展產生重大影響。由人腦科學、認知能力科學、人工智能等共同研究智能的潛在本質,形成模擬智能科學。而對于人工智能學科整體層面而言,要有所突破前進,必需要有多個學科合作協同,在眾多學科研究中實現主動創新。
由于人工智能與計算機技術的飛速進展,對人類社會、人類認知智能等科學的深入研究,形成了研究人腦及思維等學科。電腦與人腦、人工智能與人類智能,特別是智能計算機高度模擬人腦的研究,全面推動了人類社會認知世界的發展,人工智能的深入研究使計算機更加智能聰慧。計算機發展的未來值得注意的是,人類使計算機更加接近自己,人工智能科學領域帶動了計算機的飛速發展,計算機的聰明才智更接近人類,智能的計算機大大滴提高了人類認知世界改造世界的能力,人類發明使用智能的計算機推動全人類社會文明的飛躍發展。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞:電氣自動化;人工智能;促進;應用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.135
機器人的暢想不是憑空而來的,而是隨著科學技術的快速發展,人們的生活節奏變得越來越快,在這種電氣自動化惠及人民的大前提下,人們才大膽地相信人工智能的機器人遲早都會到來。機器人實現電氣自動化與人工智能相結合,給人們帶來更多的便利。在20世紀末,人工智能開始慢慢走上正軌,逐漸地把人的思維、心理活動等賦予電子計算機,實現對機器的人工智能控制。但目前的人工智能技術的應用擁有很多的控制方法,如何把不同的人工智能相應地實施一對一的控制方法,盡量做到“因材施教”的程度還需很長一段路要走。
1 人工智能的優點
電氣自動化的到來給人們帶來了驚喜和過高的期待,其實并沒有實現人民想象中的便利高度,但是在人工智能的出現以后,兩者的結合讓人們又看到了對未來的無限憧憬。通過人工智能技術,把死板、沒有活力、單純靠人類操作的計算機變成了差不多10歲的“小孩”,會一些基本的人類思維,雖然仍顯得有些生硬,但已經在電氣自動化的發展道路上更進一步了。
(1)控制能力更強。使用人工智能的控制力變得更強,從響應時間、下降時間等方面的調整,增強了控制的性能,提高了工作效率。傳統的PID控制器可能工作效率是1,人工智能的模糊邏輯控制器工作效率可能達到了3,并且過沖非常小,實現了控制性能的提升。
(2)使用方法更便捷。不可否認,之前的控制器調節能力比較差,對控制模型的工作過程比較繁瑣,但是人工智能控制器的使用方法更加簡單,只是通過稍微的改善,更加容易的控制器使用可以對應各種各樣的信息和數據。并且不需要很難的專業知識,就可以實現基本的控制。
(3)靈活的控制性。過去的電氣自動化的控制方法比較單一,一種控制方法僅僅能對應制定的控制對象,顯得比較笨拙,沒有辦法實現對別的對象的控制。然而,在實際的很多情況下,要想得到控制對象的準確方程式比較困難的一件事情,控制對象的不確定性會嚴重影響控制器的設計。在人工智能面前,這個問題就迎刃而解了,函數近似器的設計不考慮控制對象的模型,有很強的靈活性。
2 人工智能與電氣化自動化結合的應用
(1)產品的設計與優化。固定的產品生產已經是一項主要的費時費力工作了,更別說產品的設計與優化,不僅對設計者的專業知識和經驗有更高的要求,更是一項繁瑣費時的工作。人工智能的應用很好地解決了這一問題,遺傳算法使簡單的編程語言就可以實現運行的合理與高效,人工智能擁有非常高的精確性,不會出現人工的設計與優化過程中的人為干擾現象,在很大程度上解放了重復無效設計與優化的工作人員。人工智能中另外一個高效方法就是專家系統,比如說變壓器中的專家系統,根據電壓的需要轉化不同的電壓,極大地節省了人力物力。電氣自動化控制中的人工智能提高了產品的設計與優化效率,從而把企業的生產效率與質量又推送到了更高的平臺,實現了企業的升華。
(2)預防與處理故障。單純的電氣自動化使用是一項極易出現故障的工作,人工智能更好地避免了這個憂慮。電氣自動化中的人工只能擁有不可想象的計算能力,通過輸入的編程案例,對容易出現的大量問題進行精確的計算與判斷,統計出現故障的各項數據,并且快速分析出現故障的相應原因,找出解決辦法。人工智能的故障診斷和處理技術在電氣自動化中較為活躍,這樣高效精確的自動預防與處理故障能力是人們最希望看到的,在很大程度上超越了人工的工作效率,保障了電氣自動化的正常運行。
(3)單化控制流程。傳統的電氣自動化控制流程比較復雜,在電氣自動化中增添了人工智能就將控制變得簡化很多。人工智能保證原有的操作過程嚴格精確地執行,是整個工作流程系統化,保持在一個固定不變且高質量的生產狀態下。傳統的控制方法可能控制過程麻煩效果還不好,人工智能的控制經常只需要一個簡單的指令,整個系統就會智能地運行,不僅僅可以避免簡單生硬地完成命令,當出現問題時還會自動地停止工作診斷處理,在原來的控制流程上取得了長足的進步。
3 電氣化控制住人工智能的發展趨勢
目前,電氣自動化控制中的人工智能發揮了非常顯著的作用,提高生活質量和效率,給人類的生產生活提供了很大程度上的方便。中的人工智能與電氣自動化的結合還沒有達到完全契合的地步,仍然需要不斷地研究與開發,為人類生活提供更便利的服務。人工智能是一項非常先進而且復雜的專業領域,要想實現固定語言、思維的編程移植已經非常困難了,更別說在電氣自動化的基礎上加以隨機應變的信息處理,更加有難度,不過相信在不久的未來,一定可以實現這一項壯舉,一定可以實現高智能的機器人為人類服務。
4 總結
科學技術在不斷地更新換代,電氣自動化已經給人類生活帶來了很大的改變,提高了生產效率,加快了生活節奏,還是有很多不足。然而存在的多問題在引用人工智能技術之后有了很明顯的改觀,人力物力用的更少了,工作效率也提高了,對人們身體的威脅也越來越小了,確實更推進了社會生產的發展。希望各行各業齊心協力,共同為電氣自動化的發展出主意,為生活生產的發展奉獻自己的力量,實現我國經濟的進一步發展。
參考文獻:
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篇3
關鍵詞:機械 電子工程 電子技術 電子信息
一、 機械電子工程的發展史
20世紀是科學發展最輝煌的時期,各類學科相互滲透、相輔相成,機械電子工程學科也在這一時期應運而生,它是由機械工程與電子工程、信息工程、智能技術、管理技術相結合而成的新的理論體系和發展領域。隨著科學技術的不斷發展,機械電子工程也變的日益復雜。
機械電子工程的發展可以分為3個階段:第一階段是以手工加工為主要生產力的萌芽階段,這一時期生產力低下,人力資源的匱乏嚴重制約了生產力的發展,科學家們不得不窮極思變,引導了機械工業的發展。第二階段則是以流水線生產為標志的標準件生產階段,這種生產模式極大程度上提高了生產力,大批量的生產開始涌現,但是由于對標準件的要求較高,導致生產缺乏靈活性,不能適應不斷變化的社會需求。第三階段就是現在我們常見的現代機械電子產業階段,現代社會生活節奏快,亟需靈活性強、適應性強、轉產周期短、產品質量高的高科技生產方式,而以機械電子工程為核心的柔性制造系統正是這一階段的產物。柔性制造系統由加工、物流、信息流三大系統組合而成,可以在加工自動化的基礎之上實現物料流和信息流的自動化。
二、機械電子工程的特點
機械電子工程是機械工程與電子技術的有效結合,兩者之間不僅有物理上的動力連結,還有功能上的信息連結,并且還包含了能夠智能化的處理所有機械電子信息的計算機系統。機械電子工程與傳統的機械工程相比具有其獨特的特點:
(1)設計上的不同。機械電子工程并非是一門獨立學科,而是一種包含有各類學科精華的綜合性學科。在設計時,以機械工程、電子工程和計算機技術為核心的機械電子工程會依據系統配置和目標的不同結合其他技術,如:管理技術、生產加工技術、制造技術等。工程師在設計時將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結合,以完成設計;
(2)產品特征不同。機械電子產品的結構相對簡單,沒有過多的運動部件或元件。它的內部結構極為復雜,但卻縮小了物理體積,拋棄了傳統的笨重型機械面貌,但卻提高了產品性能。
機械電子工程的未來屬于那些懂得運用各種先進的科學技術優化機械工程與電子技術之間聯系的人,在實際應用當中,優化兩者之間的聯系代表了生產力的革新,人工智能的發展使得這一想法變成可能。
三、人工智能
人工智能是一門綜合了控制論、信息論、計算機科學、神經生理學、心理學、語言學、哲學等多門學科的交叉學科,是21世紀最偉大的三大學科之一。尼爾遜教授將人工智能定義為:人工智能是關于怎樣表示知識和怎樣獲得知識并使用知識的科學。溫斯頓教授則認為:人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。至今為止,人工智能仍沒有一個統一的定義,筆者認為,人工智能是研究通過計算機延伸、擴展、模擬人的智能的一門科學技術。
四、人工智能的發展史
1 萌芽階段
17世紀的法國科學家B.Pascal發明了世界上第一部能進行機械加法的計算器轟動世界,從此之后,世界各國的科學家們開始熱衷于完善這一計算器,直到馮諾依曼發明第一臺計算機。人工智能在這一時期發展緩慢,但是卻積累了豐富的實踐經驗,為下一階段的發展奠定了堅實的基礎。
2 第一個發展階段
在1956年舉辦的“侃談會”上,美國人第一次使用了“人工智能”這一術語,從而引領了人工智能第一個興旺發展時期。這一階段的人工智能主要以翻譯、證明、博弈等為主要研究任務,取得了一系列的科技成就,LISP語言就是這一階段的佼整理佼者。人工智能在這一階段的飛速發展使人們相信只要通過科學研究就可以總結人類的邏輯思維方式并創造一個萬能的機器進行模仿。
3 挫折階段
60年代中至70年代初期,當人們深入研究人工智能的工作機理后卻發現,用機器模仿人類的思維是一件非常困難的事,許多科學發現并未逃離出簡單映射的方法,更無邏輯思維可言。但是,仍有許多科學家前赴后繼的進行著科學創新,在自然語言理解、計算機視覺、機器人、專家系統等方面取得了卓爾有效的成就。1972年,法國科學家發現了Prolog語言,成為繼LISP語言之后的最主要的人工智能語言。
4 第二個發展階段
以1977年第五屆國際人工智能聯合會議為轉折點,人工智能進入到以知識為基礎的發展階段,知識工程很快滲透于人工智能的各個領域,并促使人工智能走向實際應用。不久之后,人工智能在商業化道路上取得了卓越的成就,展示出了頑強的生命力與廣闊的應用前景,在不確定推理、分布式人工智能、常識性知識表示方式等關鍵性技術問題和專家系統、計算機視覺、自然語言理解、智能機器人等實際應用問題上取得了長足的發展。
5 平穩發展階段
由于國際互聯網技術的普及,人工智能逐漸由單個主體向分布式主體方向發展,直到今天,人工智能已經演變的復雜而實用,可以面向多個智能主體的多個目標進行求解。
五、人工智能在機械電子工程中的應用
物質和信息是人類社會發展的最根源的兩大因素,在人類社會初期,由于生產力水平低,人類社會以物質為首要基礎,僅靠“結繩記事”的方法傳遞信息,但隨著社會生產力的不斷發展,信息的重要性不斷被人們發現,文字成為傳遞信息最理想的途徑,最近五十年間,網絡的普及給信息傳遞帶來了新的生命,人類進入到了信息社會,而信息社會的發展離不開人工智能技術的發展。不論是模型的建立與控制,還是故障診斷,人工智能在機械電子工程當中都起著處理信息的作用。
篇4
關鍵詞:人工智能;電子通信;科技進步;互聯網
科技的進步衍生出人工智能這一技術,為人們的生活帶來了無限可能。人工智能是指人工智能技術,是人們與機器間進而交互,進而面對海量信息數據時做出精確的分析的技術。這一技術通過對模糊信息與未知數據信息的研究,為人們提供最有效的信息,從而為美好生活的建設提供了很大的幫助。除此之外,人工智能與人類思想具有極高的相似度,并且能夠滿足人們的生活需求,獨立完成設定的目標和任務,進而實現了人們在電子通信領域的要求,推動了電子通信的發展。
1人工智能化的應用價值和意義
人工智能技術是指使用計算機模擬人類思維的過程和智能的一門技術。這門技術的應用讓人工智能化產品走進了各家各戶,改善了人們的生活條件和生活方式。例如,智能掃地機器人幫助人們打掃房間,讓人們的雙手得到了解放。智能對講機給人們播放音樂、朗誦詩歌。智能空調會根據室內的情況來自動調整溫度等,人工智能化在生活的各個方面得到了應用,給人們的生活帶來了不一樣的體驗。人工智能體系中各個模塊需要電子通信技術的滲透,尤其是在數據分析方面,對數據處理技術的要求較高,需要運用云計算、大數據和圖像識別等等,而這些技術都需要電子通信技術內部構建的更新,來為人工智能的應用提供相應的空間,因此,人工智能與電子通信行業是相輔相成的。而目前,我國人工智能化在電子通信中應用促使各個領域得到了發展,例如智能駕駛、智能車間、智能機器人等,這些領域的發展不僅提升了勞動力效率,還提高了人們的生活質量,改變了人們的生活方式。因此,人工智能成為科學發展的重要標志,更是社會進步的重要體現。
2人工智能在電子通信行業的發展
2.1人工智能化識別技術增加信息的保密性
隨著信息時代的到來,信息的獲取對各行各業的發展發揮著重要的作用。因此,信息的保密性成為當今社會需要解決的主要問題。隨著高科技的應用,人工智能在各個領域得到了應用,尤其是在電子通信行業,人臉識別技術和指紋解鎖的應用,增加了電子通信設備的安全性,保護了個人隱私。例如,在智能化手機未出現之前,個人的手機被盜時,一些不法分子會對手機通信錄中的人員進行“攻擊”,以手機主人的身份去詐騙,向各個朋友“借錢”,導致一些人員會上當,損失錢物。除此之外,不法分子根據手機卡中的驗證碼來登錄被盜者的銀行賬號從而盜走更多的錢財等等。而當下人工智能化在電子通信中的應用讓手機使用者只有通過人臉識別和指紋解鎖才能打開手機,并登錄各個APP,使得偷盜者無計可施。這不僅增加了手機使用的安全性,還讓不法分子無機可乘,降低了社會的犯罪率。除此之外,人工智能化在電子通信領域的應用可讓手機持有者在接到陌生電話時進行標記,尤其是在一些廣告推銷電話和詐騙電話,進而幫助他人在接到此類電話時看到相關的字眼便可拒接或者直接加入黑名單,不僅免打擾,還可保護自己的財物不受到損失,維護自身的合法權益不被侵害。
2.2人工智能化中VR技術加強視覺體驗
互聯網的發展打開了人們的眼界,讓人們在家就可觀看世界各地的美麗風景,從而做到足不出戶就可“走訪”世界各地的每個角落。人工智能化在電子通信行業的發展過程中,VR技術的出現更是增加了人們視覺上的體驗,增加身臨其境的感覺,這樣可節省人們的時間和精力,提升效率,進而能夠在最短的時間內讓人們做出正確的判斷。例如,通過在電子通信行業中運用人工智能,節省了人們的時間成本,汽車銷售行業運用VR技術為顧客展示不同型號的汽車,并對內飾進行觀看,讓顧客通過運用VR中看車,就可實現在線預訂。房地產行業運用VR技術可讓客戶去看房,不僅讓客戶能夠擁有立體感,還讓客戶能夠對房源做出評價,進而指引售樓部對VR進行不斷地改進,實現足不出戶就可以實現經濟消費,改變了傳統的教學方式。總之,人工智能在電子通信行業的應用衍生出VR技術,增加了畫面的清晰度和智能化,讓整個電子通信行業滿足人們的生活需要,為提升人們的生活質量而奠定堅實基礎。
3人工智能機器人提高了生活的便利性
人工智能機器人是一種具有自主能力,執行預期任務的可編程機構,具有聽覺、視覺和觸覺等功能,而人工智能機器人的核心模塊包括感覺模塊、思考模塊和反應模塊,其中,反應模塊中需要電子通信技術中信息傳達的功能,將感知到的信息傳達給智能處理器,之后在思考模塊中將信息處理后反饋給執行機構,最終能夠支配機器人做出反應。當下我國運用的人工智能機器人主要分為兩種,一種是工業機器人,另一種是協作機器人。工業機器人的智能化比較簡單,程序已經固定,主要用在參與工廠的流水線工作。協作機器人,這類機器人的智能化比較復雜,主要用在人們的各個生活活動中。例如,在火車站、機場、商場、銀行等地區都會出現人工智能機器人,一是為了給人們指引道路,并與人們進行簡單的對話,幫助人們解決乘車問題。二是為了給人們解決簡單的業務問題,提高營業廳的辦事效率。總之,人工智能機器人的出現提高了生活的便利性,為人們的生活帶來了新的變化。
4人工智能化有助于物聯體系的構建
物聯網的建立是當下智慧城市建設的主要目標,而物聯網的構建離不開電子通信技術與人工智能化的結合,進而將其在交通、物流和工業制造上進行應用,從而構建物聯網這一完善的體系,為人們的生活帶來便利。智慧城市的完美建設體現了我國信息技術發展的優勢,同時也是人類在發展過程中的新探索和新路徑。而這一過程缺少不了計算機通信和人工智能化,所以相關專業的人才需求也在日益增加。例如,當下京東智能化無人快遞車已經開始運用,它可以將每個包裹準確無誤的送到人們的手中,在道路上見到其他的車輛會自行躲避。這一智能化快遞車的運用為京東減少了人工勞動力,為智慧城市的建設打好了基礎。除此之外,我國一些各大企業開始運用華為的5G技術在生產線上開展智能化的操作,在確保生產線高效的前提下增加了企業的生產效益,同時提高生產的安全度,為構建智慧城市而做好了準備。
5結束語
綜上所述,人工智能在電子通信行業的應用是當下科技發展的一種趨勢,是以滿足人們生活為導向科學技術在智慧城市構建中的應用途徑。從而為人們的生活、工作帶來了便利,讓人們的通信過程變得更加高效和智能,以此使人們在平時生活中體會到人工智能的優勢和便利,最終促使電子通信得到進一步的發展,為智慧城市的構建提供更多的可能和機會。
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篇5
關鍵詞:智能科學與技術;發展;應用;高中教學場景
一、緒論
科學技術的發展幫助人類經歷了農耕社會、工業社會、信息社會,逐漸步入到當前可初步以“智能”定義的新階段。“智能科學”正以一種全新的方式改變著我們的生活。從AlphaGo取得人機大戰的壓倒性勝利,到無人駕駛技術的火爆,以及智能音箱的入戶、語音識別人臉識別在眾多公共場景的應用。無疑,人們已開始轉向基于數據、信息和科學技術的智能工具,智能科學與技術的發展與廣泛應用必將成為智能時展的基礎與風向標。
二、智能科學與技術的概念
智能科學與技術是進入21世紀后得益于計算機技術成熟與飛速發展應運而生的全新研究領域。其綜合了信息論、計算機科學、自動化技術以及腦科學、生物智能等在內的多學科領域,借助日益發達的計算機、信息處理等技術,從而實現模擬人類思維和認知的活動,并最終在計算能力、感性認知等方面改進并代替人的能力。智能科學與技術,一方面在于研究和發現機器智能的本質和規律;另一方面,則強調通過技術升級實現對智能科學理論的應用。不難看到,智能科學與技術與信息技術、納米技術、生物基因工程等尖端科技聯系密切,并呈現引領趨勢。新一輪科技革命和產業變革,都是在智能科學的基礎下啟動的。國家科委主任宋健就曾明確指出:“人智能則國智,科技強則國強。”總之,智能科學與技術就是讓機器實現智能化,代替更多只有人類才能完成的復雜工作,從而極大提高社會生產效率。[1]
三、智能科學與技術發展現狀及應用
(一)智能科學與技術發展
智能科學與技術的發展最早可追溯至上世紀三四十年代,圖靈等計算機科學家提出的關于計算本質的思想及人工智能。此后,智能科學發展陸續經歷了1956年達特茅斯會議(第一次人工智能研討會);1969年第一次人工能聯合會議;至二十世紀末期的AI知識的實踐應用等逐漸發展壯大的歷史進程,最終進入當前的飛速發展時期。時下,智能科學與技術已經發展成為了一門多學科門類的交叉滲透的新型研究領域廣泛涉及哲學、理學、計算機科學、生物學、醫學、自然科學等多學科門類下的眾多專業。
(二)智能科學與技術在目前社會中的應用
隨著智能科學與技術不斷成熟與發展,其應用已廣泛在我們身邊開花結果:無人駕駛汽車已經完成上路試驗;CBD(計算機輔助診斷)、指紋和虹膜識別技術等已經在各類智能產品尤其是智能手機上得到廣泛的使用;一些大數據智能算法與決策系統在日常網絡瀏覽智能推薦中已經屢見不鮮。基于人臉識別和大數據分析等的智慧城市安全網絡的建設方面我國也已經走在前列。同時在醫療領域、醫院系統中,智能科學也有了極大的發展。這些智能的應用不僅便利了我們的生活,還大大提高了安全保障和醫療手段。當前,智能科學與技術的發展中已經逐漸衍生出基于大數據的系統控制與決策、智能檢測技術與儀器、智慧農業、機器人與智能系統、電力電子與運動控制、智能交通、無人系統與自主控制、智能電網與智能制造、智慧教育、工業控制系統信息安全、智慧醫療與健康工程、人工智能與機器學習、系統生物信息技術、計算感知與模式識別、智慧城市與物聯網、流程工業智能化等諸多具體可實施的研究發展領域。[3]
四、智能科學與技術在學校教學場景中的應用構想
當前,很多學校教學過程中已經引入了一些智能化設備,計算機、信息設備在很多日常教學中已不少見。如觸屏智能黑板、校園一卡通、智能簽到系統等都在高中教學場景中有著較為廣泛的應用。但是我認為智能科學與技術在高中教學場景中的應用仍只是停留在技術層面,還未達到對智能教育以及學生智能科學理解學習的促進作用,遠不能滿足使我國2030年成為全球智能創新中心和機器人最大的制造市場[4]的迫切需要。智能教育的開展離不開手段與技術的智能化,但現在很多學校中應用的智能化設備,其重點還是在對教育過程起到支撐作用的工具進行智能化、提升其適配性,本質上是對教育環境的優化。這樣的應用場景只是停留在智能技術的硬件層面,而未曾真正應用智能科學的理念來解決問題。在現有的技術支持下,可以通過軟硬件相結合的方式,深度定制,將智能科學與技術廣泛應用于基于學習交互數據的分析、個性化學習方案、基于大數據智能教育平臺、立體化綜合教學場所等組合而成的智能校園。真正實現通過智能科學的理論基礎完整學科交互,培養信息意識、掌握信息技能、形成信息能力和運用信息方法,營造更真實的學習氛圍。
篇6
人工智能是近年來隨著計算機技術的不斷發展的一個學科分支,是新興的高科技技術。人工智能與納米科學以及基因工程被人們稱之為二十一世紀的三大尖端科技。人工智能的研究范圍涉及較廣,在諸多不同的領域都有涉及,比如:數學、認識科學、哲學、心理學以及計算機科學等多門學科,不同學科領域以人工智能為信息交流平臺,進行相互的影響滲透,進而形成一門具有綜合性質的科學。因此,人工智能也可以稱之為社會科學與自然科學的交叉科學。人工智能主要是通過對計算機的研究,對人的某些思維以及智能行為進行模擬的學科,其主要被應用在專家系統、語言的理解、智能控制、遺傳編程機器人工廠以及機器人技術等方面。一般而言,對于人工智能的研究的主要目的就是讓機器代替人做一些復雜的工作。電氣工程的研究長久以來都局限在電氣化的方面,隨著現代化科學技術的進步以及信息計算機技術的發展,電氣工程自動化中逐漸向人工智能的趨勢發展,通過引入人工智能進入電氣工程自動化的領域,對人類大腦進行模擬并進行數據與信息的分析、收集、處理以及反饋,經過信息的自動化生產,進而提高電氣工程的生產效益,進而推動電氣工程產業結構的優化與升級。
2.人工智能在電氣工程自動化中的應用
2.1人工智能在電氣產品優化設計中的應用在電氣工程運行過程中,進行電氣設備的設計是十分復雜的,其設計不但對電氣自動化的各個專業學科與內容有所設計,而且要求電氣設備設計人員具有較高的專業文化知識以及豐富的設計經驗,進行電氣設備的設計只有把電氣知識、經驗以及科學進行有機的融合,才能夠對電氣產品的科學性有所保障。人工智能在電氣產品設計中的應用有效的對一些依靠人腦無法迅速解決的復雜計算以及模擬過程進行解決,進而大大的縮短了產品設計的周期,提高電氣工程的工作效率,并且設計出的電氣產品極具科學性與實用性。專家系統對于電氣工程的開發性設計有積極的意義,而遺傳算法主要應用于產品的優化設計,在進行產品設計的過程中,要求設計人員應該具備設計經驗以及較強的智能軟件應用的能力,從而便于依據不同情況的沾邊選擇不同的算法對產品進行高質量的設計。
2.2人工智能在電氣設備故障診斷中的應用在進行電氣設備故障的診斷時,電氣企業通常會使用人工智能中的人工神經網絡、模糊理論以及專家系統的引用,其應用診斷的范圍包含:發電機、電動機、變壓器等的故障診斷。在電氣設備中,電氣工程遇到故障問題時,所呈現的現象是相對復雜的,運用傳統的處理技術很難對問題進行及時準確的查找與判斷,人工智能技術對于這種問題科技進行高效的解決,例如:當發電機的設備出現故障時,故障所呈現的不確定性、復雜性以及非線性的特征都是可以通過人工智能中的專家系統以及模糊理論進行綜合的處理,人工智能技術大大的提升了電氣設備故障診斷的準確性。
2.3電氣工程運行過程中的智能控制目前,在電氣工程的自動化中智能控制的應用已經十分廣泛,逐漸的發展成為電氣工程自動化領域中的未來趨勢。由于電氣設備的控制工作比較復雜且極具綜合性,對控制系統的技術含量以及計算的精確度都有比較高的標準,通過對人工智能中的模糊理論、人工神經網絡以及專家系統的綜合應用,有效的提高了電氣設備的計算精度以及計算速度,不僅有利于節約電氣企業的資源,而且對實現電氣企業資源的優化配置具有積極的意義。
2.4人工智能在電力系統中的應用在電力系統中應用比較普遍的人工智能主要有:啟發式探索、專家系統、人工神經網絡以及模糊理論。其具體的應用主要表現為:一是,專家系統。作為一個十分復雜的程序系統,專家系統集知識、規則以及經驗于一體,主要工作程序是通過運用電氣系統中某領域的專業經驗以及專業知識對所遇問題進行分析與判斷,接著進行專家決策的模擬,對需要專家解決的問題進行處理,而且在專家系統的使用過程中,應該依據現實情況對系統中的知識庫、數據庫以及規則庫的信息與數據進行更新,從而使用電力系統的應用需要。二是,人工神經網絡。其學習的方式十分靈活,存儲方式也是呈現分布式,在大規模的信息處理中得到廣泛的應用,人工神經網絡具有較強的識別與分類能力,對與模型進行合理的分類并進行科學的選擇,同時其與元件進行關聯分析相結合能夠對復雜的電力系統進行故障的診斷,而且能對故障進行識別與定位。三是,模糊理論。模糊理論主要應用于系統規劃、潮流計算以及模糊控制之中。有利于操作界面的優化以及工作流程的簡化,而系統可以進行自動日志與報表的生成與保存,進而提高系統日常操作的效率,對系統的安全運行具有積極的作用。
3.總結
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關鍵詞:人工智能;創新性教學;精品課程;課程建設;教學改革
人工智能課程是計算機類專業的核心課程之一,也是智能科學與技術、自動化和電子信息等專業的重要課程,其知識點具有不可替代的重要作用。該課程內容廣泛,具有很強的綜合性、應用性、創新性和挑戰性[1],其開設能夠更好地培養學生的創新思維和技術創新能力,為學生提供了一種新的思維方法和問題求解手段。同時,本課程能夠培養學生對計算機前沿技術的前瞻性,提高他們的科技素質和學術水平。通過課程的學習,學生對人工智能的定義和發展、基本原理和應用有一定的了解和掌握,啟發了對人工智能的學習興趣,培養創新能力。
中南大學人工智能課程開設于20世紀80年代中期。1983年,蔡自興作為訪問學者赴美國普度大學研修人工智能,并與美國國家工程科學院院士傅京孫(K. S. Fu)教授及清華大學徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孫院士教授的指導下,蔡自興和徐光v教授執筆編著《人工智能及其應用》一書,并于1987年5月在清華大學出版社問世,成為國內率先出版的具有自主知識產權的人工智能教材。本教材不僅為我校人工智能課程提供了一部好教材,而且促進了國內高校普遍開設人工智能課程。此后,又陸續編著出版了《人工智能及其應用》第二版、第三版“本科生用書”和“研究生用書”、第四版等,修讀該課程的學生也與日俱增。該書第二版還獲得國家教育部科技進步一等獎。經過近20年建設,該我校人工智能課程于2003年評為國家精品課程,并在2008年評為國家雙語教學示范課程。這是至今國內唯一同時獲得國家級精品課程和雙語教學示范課程的人工智能課程。同時,我們還開發了人工智能網絡課程,具有網絡化、智能化和個性化等特色,被國家教育部評為優秀網絡課程,供兄弟院校人工智能教學參考使用,受到普遍歡迎[2]。
作為國內第一門人工智能精品課程,我們按照教育部精品課程標準建設《人工智能》課程,尤其是在教學內容、創新性教學方法和教學模式上進行不斷進行改革與探索,取得了很好的效果。本文即為我校人工智能精品課程建設與改革經驗的初步總結。
1教學內容優化
1.1課堂教學內容優化
教學內容的確定是課程的首要任務。如何選好教學內容,使學生既能了解本領域的概貌,又能適合學生的基礎,便于他們在有限的時間完成學習任務,是一件難事。教學內容除了包含基礎理論外,還應該反映人工智能領域的新發展和新動態,跟上學科發展的步伐。本課程最初設定的教學內容分基礎部分和擴展應用部分。基礎部分主要包括人工智能的定義和發展、知識的表示以及推理,而擴展應用部分主要包括專家系統、機器學習、機器規劃、機器視覺等。
近年來人工智能科學的快速發展,涌現出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。
學內容,既能使學生了解本領域的概貌,又能適合學生的基礎,便于他們在有限的時間完成學習任務,是一件難事。教學內容除了包含基礎理論外,還應該反映人工智能領域的新發展和新動態,跟上學科發展的步伐。本人工智能課程最初設定的教學內容分基礎部分和擴展應用部分。基礎部分主要包括人工智能的定義和發展、知識的表示以及推理,而擴展應用部分主要包括專家系統、機器學習、機器規劃、機器視覺等。
近年來人工智能科學的快速發展,涌現出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。
隨著科學技術的不斷進步,在科學研究和工程實踐中遇到的問題變得越來越復雜,傳統的計算方法無法在一定時間內獲得精確的解。為了在求解時間和求解精度上取得平衡,很多具有啟發式特征的智能計算算法應運而生。這些算法通過模擬大自然和人類的智慧來實現對問題的優化求解。計算智能作為人工智能的一個新的分支是目前的研究熱點,它主要涉及神經計算、模糊計算、進化計算和人工生命等領域,在如模式識別、圖像處理、自動控制、通信網絡等很多領域都得到了成功應用。另一個近10年來人工智能的研究熱點是Agent和多Agent系統,其理論最早來自分布式人工智能,并隨著并行計算和分布式處理等技術的發展而逐漸成為熱點。
以上兩個內容都是人工智能的重要分支。因此,我們在《人工智能及其應用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已經順應形勢加入了這方面的內容,并將教學內容也進行了相應的擴展,加入了計算智能、分布式人工智能與Agent。由于不確定性推理和基于概率的推理方法應用也越來越廣泛,我們也將此類非經典推理方法單獨作為一章來進行教學。另外,還增加了一些新的內容,如本體論和非經典推理、粒群優化和蟻群計算、決策樹學習和增強學習、詞法分析和語料庫語言學,以及路徑規劃和基于Web的專家系統等。圖1給出本課程的教學內容大綱。
人工智能的教學內容涉及面廣且內容較多,要在有限課時內完成教學計劃并讓學生掌握,具有一定難度。因此需要根據教學對象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根據教學對象的需求有所取舍。中南大學在智能科學與技術、計算機、自動化三3個專業中均開設了人工智能課程,根據相關專業課程教學對象,對學時和教學內容進行適當調整。對于智能科學與技術專業,人工智能課程為必修課,共48個學時含實驗8個學時。表1表示為相關專業的人工智能課程教學內容分配情況。對于計算機和自動化專業,人工智能課程為選修課,共32個學時含實驗8個學時。許多兄弟院校的計算機專業都把人工智能定為必修課,課程學時也在50學時左右。因此,我們一再強烈建議我校的計算機專業把人工智能列為必修課,并適當增加學時。由于智能科學與技術專業開設有專家系統和智能計算選修課程,因此在人工智能教學內容中只將這兩部分做簡要闡述,而將重點放在知識表示和推理以及擴展應用上。對于計算機專業學生來說,除基本的知識表示和推理外,計算智能和Agent技術也是他們在軟件開發和通訊技術理論學習中需掌握的重要概念。同時,計算智能、專家系統對自動控制和電氣工程也十分重要,對自動化專業則應掌握該方面的內容。
1.2實驗實踐教學創新
國內人工智能課程在開設之初大多沒有安排實驗內容,僅為理論基礎和概念講授。由于理論比較抽象,很難理解,學習效果不理想,學生們對于其應用實現也十分困惑。此后,各高校也逐步在該課程中分配了實驗學時,大多數采用prolog語言和專家系統作為實驗語言和對象[5]。為了改進該課程的教學,我們也從沒有實驗到將實驗學時從零調整為設置4個學時的實驗課時,然后到現在的8個學時的實驗課時。隨著課堂教學內容的改革,實驗內容也進行了優化和更新。
人工智能課程實驗的目的是幫助學生掌握基本理論,發揮主動性,研究探討人工智能算法和系統的運行和實現過程,提出思路并驗證自己探索的思路,從而更好的地掌握知識,培養研究能力和創新能力。因此,在實驗教學內容的設計上,實驗項目應具備研究性和綜合性。實驗項目目標明確,要求學生帶著問題和任務進行實驗,但實驗過程又要有一定的靈活性,學生可以根據自己的思考進行適當的調整。再者,充分采用虛擬實驗方式進行實驗,大大提高了學生的興趣,提供了分析和探討智能算法的很好平臺。同時,學生的實驗數據和實驗結果分析既有格式要求,又給學生報告自己的研究的過程和結果留有空間,并在評分時加以充分考慮。這些做法能夠鼓勵學生,特別是鼓勵優秀學生進行獨立性研究,滿足他們學習的需求。
1) 人工智能課程的實驗環節不足和課時分配問題。
中南大學的人工智能課程的實驗環節經歷了從精品課程建設前沒有到開設,一直到其內容和形式上的不斷改進過程。但目前實驗還主要處于演示性和編程的實驗階段,而非設計和訓練階段。此外,由于人工智能課程涵蓋范圍廣、內容多,而課程所設置的學時有限。,如何分配好課堂教學與實驗課時也是一個需要在今后課程建設中不斷探索的問題。
對于某些專業的人工智能課程,可以考慮單獨開設人工智能實驗課程或人工智能程序設計與實驗課程。
2) 人工智能技術發展迅速情況下如何保持該精品課程持續發展的問題。
人工智能作為一門高度融合的交叉科學,其發展速度迅速,不斷有新理論、新問題涌現出來。我們的
人工智能教學既要注重基礎理論知識,又要緊跟學科發展的步伐,勢必要求對課程內容進行不斷更新,這對我們的教學資源和教師素質都提出了更高的要求。
4結語
本文介紹了中南大學的精品課程――人工智能課程教學內容和創新性教學方法的一些探索,已在課堂教學內容的優化、實驗環節的改進、教學方法的創新的實施上取得了很好的效果,充分激勵了學生的學習積極性和主動性,多方位培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。我們的想法和做法可供兄弟院校同行參考。不過,仍然存在一些不足之處。隨著智能科學與技術的發展和更為廣泛的應用,人工智能課程的重要地位必將更加突顯,我們也需要繼續努力,與時俱進,不斷完善人工智能精品課程的建設。
注:本文受教育部質量工程國家級精品課程人工智能(2003)、全國雙語教學示范課程人工智能(2007)項目支持。
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Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course
――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence
CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Centnal South University, Changsha 410083, China)
篇8
[關鍵詞]人工智能技術;會計信息系統;財務會計信息管理系統
隨著人類社會科學技術的發展,公司在買方市場中面臨著復雜多樣的個人需求。到目前為止,傳統的會計信息系統在手工或計算機計算的基礎上輸出的一般會計信息已不能滿足個人會計信息的需求。為了滿足買方市場的個人需求,滿足企業決策者的信息需求,有必要在物質經濟階段設計規范的會計信息系統,以定制和完善人類經濟中的會計信息系統,將使用會計信息作為向量的傳統會計報告表格轉換為自定義會計報告表格。因此,在“互聯網+”背景下,筆者考慮了人工智能如何參與構建買方市場中用戶需求各個階段的人類經濟發展會計信息系統,從而帶來了新的思路。
1.人工智能對會計的影響
人工智能對會計業務的影響不僅取決于會計業務的階段和人工智能的發展,還取決于不同國家和地區的社會和經濟發展。迄今為止,國內外會計學者已就人工智能對會計工作的影響達成共識。大范圍、高頻率、標準化和清晰規則的會計任務將被AI取代,具有價值和專業判斷力的會計任務將與AI共存。“互聯網+”和第四次工業革命中的去中心化與區塊鏈的瓦解以及信用損失導致共享經濟的誕生。在去中心化信任結構下追求共享價值成為共享經濟的新頂峰,并采用系統的整體方法為會計去中心化信任結構下的利益相關者或組織提供有價值的會計信息。因此,作為未來研究的核心,利用人工智能將是會計師能力的延伸,并將在分散的信任結構下使用系統理論的整體方法來完成和實現智能會計功能。
2.人工智能的發展
人工智能擴展了計算機功能,它通過認知表達、機器學習、知識獲取、知識處理系統、自然語言理解、計算機視覺、智能機器人、自動編程等為機器人提供智能模擬,從而實現人類智能。這個定義清楚表明,人工智能與思維科學之間的關系就是實踐與理論之間的關系。自1956年在達特茅斯會議上首次提出,人工智能的定義經歷了三個階段的發展,并塑造了自然科學、社會科學和技術科學的交匯處。它也是技術創新和社會發展的產物。它從人類思維的角度處理邏輯思維、形式思維和鼓舞性思維。基于這三個思想,人類構建了AI符號,聯想和行為智能,AI標準邏輯、模糊邏輯和符號邏輯。我們在標準邏輯和基于模糊邏輯和符號邏輯的強大人工智能的前提下開發了弱人工智能導致生產力要素和結構發生破壞性變化,使人們從就業中解放出來。以創新的人工智能作為其開創性技術的第三次工業革命意味著人類社會已進入基于信息不匹配的以人為中心的經濟階段。鑒于馬斯洛對自由競爭的理論編碼順序要求,默認要求值具有信用幣總數的特征,而高要求值具有非信用幣總數的特征。人類社會已經進入了信息對稱、以人為本的經濟發展階段。買方的銷售市場工作經驗要求利用價值來對第三方數據進行定量分析。為了更好地突出公司財務信息的作用,有必要根據所需使用值的總數對具有不同理論和邏輯的人工智能技術進行預處理,并將其應用于公司財務信息管理系統,基于人們使用價值的定制企業財務信息取代了基于類型使用價值的標準化財務會計信息管理系統。本文明確指出,當今收費的關鍵缺陷在于當前的收費信息內容簡單,與客戶關系不密切。對于客戶而言,決策供應是必需的。顧客將不再購買公司制造的物品,而只會購買公司制造的自己必需的物品。這進一步提高了資源分配率,降低了企業成本,有利于創造最大化利潤使用價值。財務會計改革與創新的基本方向是,根據信息時代的客戶經驗,以及對財務會計和監督目標的新認識和定義,在特定的兩個層次上使企業的使用價值最大化。
3.會計信息系統開發
在當代科學技術進步的背景下,財務會計信息管理系統與計算機信息管理系統相同。后者使用電子計算機作為關鍵的專用工具來收集、存儲和解析用于財務會計的各種財務會計數據信息,并提供會計審計、分析和服務項目。與管理決策相關的財務信息的實質是將財務會計數據轉換為財務信息,這是公司信息管理系統的關鍵子系統。財務會計信息管理系統在我國的應用可以追溯到1980年代。它最初是由公司建立的,隨后出現了用友、金蝶等會計軟件,極大地推動了財務會計的發展趨勢和進步。在1990年代中期至后期,傳統財務會計計算的缺點逐漸顯現出來。業務不再滿足單一會計功能,不僅限于諸如簿記和報告輸出之類的基本要求,而且對相關的業務收益、成本等具有更大的影響。隨著對信息需求的增加,原始財務軟件正逐漸過渡到高度集成軟件,例如ERP,因此,全國各地的財務軟件供應商也已轉變為ERP供應商。隨著信息技術的發展,ERP財務會計信息管理系統也進入“互聯網+”時代,我國的財務會計信息管理系統逐漸發展成為財務管理信息系統。在大數據背景下,許多文獻從各個角度對財務會計信息管理系統進行了新的探索,并明確提出了新的規定。商業管理財務信息是當代信息技術在公司財務中的應用,提出企業會計信息系統應由業務架構、數據架構等五部分組成。會計信息系統必須合法化,其主要途徑是建立專業的會計法令和制度,加強會計法制建設。
4.基于人工智能技術構建人本經濟階段企業
4.1會計信息系統
為了在第四次工業革命時代促進人類經濟的發展和現代基礎信息技術的傳播,從信息不對稱和信息的角度討論在人類經濟階段建立企業會計信息系統的問題。信息內容非對稱理論是經濟發展中的“企業財務信息管理系統人工智能技術”。高新技術的自主創新和發展趨勢不僅促進了人類社會的發展,而且信息的不對稱也促進了以人為本的經濟發展。信息的不對稱已經取代了基于化學物質的經濟發展。社會經濟的發展促進了以人為本,這意味著基于人力資源使用價值的財務會計基礎理論和定制的財務會計信息管理系統已經長期取代了基于使用價值類型的財務會計基礎理論和標準化的財務會計信息管理系統。在以人為本的信息經濟發展不對稱的環節中,以客戶為中心的企業關聯方合同的特點決定了以人為本的企業財務會計信息管理系統的基本理論。
4.2集中的以人為中心的經濟實體
構成了集中的以人為中心的企業會計實體的假設。以人為本的經濟實體存在的連續性形成了以人為中心的企業會計可持續經營的假說。馬斯洛的買方市場訂單的需求價值度量屬性確定了以人為中心的企業會計的全貨幣假設。人類經濟發展的規律性決定了人類經濟發展的周期,而循環又決定了基于人的企業的固定會計期間的假設。由于會計的性質決定會計目標,因此,以人為本的公司會計信息系統的理論確定了有關以人為本的公司會計目標決策的有用觀點。會計職能由會計目標確定,以人為本的決策和公司會計目標從有用的角度確定了積極反映和控制的以人為本的公司會計職能。根據會計功能設計的會計程序和方法,將質量序列需求值與買方市場的信息不對稱性結合起來,具有跨貨幣量化的特征,由此可以推斷出適當的會計準則。順序作為買方的市場質量,形成需求值,會計組織程序和方法標準化。因此,本文將以人為中心的會計要素劃分為專門的分工,形成的會計等式為“基于人的價值資產=基于人權的權利”。低水平(基本)的需求價格適應編程的會計功能,生成結構化的會計數據,而人工智能完全取代了會計工作。高需求值的特點是非本國貨幣價值量化,適應非過程會計功能,生成非結構化會計數據,并且人工智能不能完全取代會計師的工作。在基礎層中,計算模塊添加計費計算子模塊,數據庫模塊添加計費數據庫子模塊,存儲模塊添加計費存儲子模塊。平臺層添加了三個子模塊:經濟業務識別、會計語言處理和會計業務處理。在服務層中,會計工具和技術服務增加了三個人工智能驗證工具,用于會計計量和標準邏輯,模糊邏輯和符號邏輯,并增加了會計結構數據庫和會計非會計信息,可以反映會計信息的作用。
4.3信息對稱的人本經濟階段的“人工智能+企業會計信息系統”
科技革命促進了當代技術實力的發展,從而完成了以共享經濟模型代替不對稱理論的經濟發展。我們可以通過區塊鏈技術構建去中心化結構下的以人為本的財務會計基礎理論和財務會計理論創新的財務會計信息管理系統。數據共享平臺的建立改變了原有的傳統方式,在共享經濟模型中,智能參與者將以客戶為主導,從而創建一個超越合同的實質性財務會計信息管理系統。區塊鏈技術共享經濟模型的主題將規定新的區塊鏈技術公司的會計主題的假設,新的區塊鏈技術共享經濟模型的參與者可能具有長期運營標準,或者可能會發生變化。
5.結語
本文分析了根據以人為本的經濟階段信息不對稱和信息對稱環境下的管理會計理論,創造性地構建了第三、第四代人工智能相結合的會計信息系統。工業革命在信息不對稱的以人為中心的經濟中,以“企業+區塊鏈”為基礎構建“企業會計信息系統+人工智能”;在以人為中心的經濟階段,以“本地區塊鏈+企業”為基礎圍繞“對稱信息”建設“人工智能+企業智能會計信息系統”。本研究為探索人工智能與會計工作方法的創新整合以及會計領域的改革提供了理論依據和經驗參考。
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篇9
【關鍵字】人工智能;教育;進展
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2008)13―0018―03
人工智能是一門綜合的交叉學科,涉及計算機科學、生理學、哲學、心理學、哲學和語言學等多個領域。人工智能主要研究用人工的方法和技術,模仿、延伸和擴展人的智能,實現機器智能,其長期目標是實現人類水平的人工智能。[1]從腦神經生理學的角度來看,人類智能的本質可以說是通過后天的自適應訓練或學習而建立起來的種種錯綜復雜的條件反射神經網絡回路的活動。[2]人工智能專家們面臨的最大挑戰之一是如何構造一個可以模仿人腦行為的系統。這一研究一旦有突破,不僅給學習科學以技術支撐,而且能反過來促使人腦的學習規律研究更加清晰,從而提供更加切實有效的方法論。[3]人工智能技術的不斷發展,使人工智能不僅成為學校教育的內容之一,也為教育提供了豐富的教育資源,其研究成果已在教育領域得到應用,并取得了良好的效果,成為教育技術的重要研究內容。
人工智能的研究更多的是結合具體領域進行的,其主要研究領域有:專家系統、機器學習、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設計、機器人學、博弈、智能決策支持系統、人工神經網絡和分布式人工智能等。[4]目前,在教育中應用較為廣泛與活躍的研究領域主要有專家系統、機器人學、機器學習、自然語言理解、人工神經網絡和分布式人工智能,下面就這些領域進行闡述。
一 專家系統
專家系統是一個具有大量專門知識與經驗的程序系統,它使用人工智能技術,根據某個領域中一個或多個人類專家提供的知識和經驗進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決那些需要專家決定的復雜問題。[5]專家系統主要組成部分為:知識庫,用于存儲某領域專家系統的專門知識;綜合數據庫,用于存儲領域或問題的初始數據和推理過程中得到的中間數據或信息;推理機,用于記憶所采用的規則和控制策略的程序,使整個專家系統能夠以邏輯方式協調地工作;解釋器,向用戶解釋專家系統的行為;接口,使用戶與專家系統進行對話。近幾十年來,專家系統迅速發展,是人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領域,廣泛用于醫療診斷、地質勘探、軍事、石油化工、文化教育等領域。
目前,專家系統在教育中的應用最為廣泛與活躍。專家系統的特點通常表現為計劃系統或診斷系統。計劃系統往前走,從一個給定系統狀態指向最終狀態。如計劃系統中可以輸入有關的課堂目標和學科內容,它可以制定出一個課堂大綱,寫出一份教案,甚至有可能開發一堂樣板課,而診斷系統是往后走,從一個給定系統陳述查找原因或對其進行分析,例如,一個診斷系統可能以一堂CBI(基于計算機的教學,computer-based instruction)課為例,輸入學生課堂表現資料,分析為什么課堂的某一部分效果不佳。在開發專家計劃系統支持教學系統開發(ISD)程序的領域中最有名的是梅里爾(Merrill)的教學設計專家系統(ID Expert)。[6]
教學專家系統的任務是根據學生的特點(如知識水平、性格等),以最合適的教案和教學方法對學生進行教學和輔導。其特點為:同時具有診斷和調試等功能;具有良好的人機界面。已經開發和應用的教學專家系統有美國麻省理工學院的MACSYMA符號積分與定理證明系統,我國一些大學開發的計算機程序設計語言、物理智能計算機輔助教學系統以及聾啞人語言訓練專家系統等。[7]
目前,在教育中,專家系統的開發和應用更多的集中于遠程教育,為現代遠程教育的智能化提供了有力的技術支撐。基于專家系統構造的智能化遠程教育系統具有以下幾個方面的功能:具備某學科或領域的專門知識,能生成自己的提問和應答; 能夠分析學生的特征,評價和記錄學生的學習情況,診斷學生學習過程中的錯誤并進行補救教學;可以選擇不同的教學方法實現以學生為主體的個別化教學。[8]目前應用于遠程教育的專家系統有智能決策專家系統、智能答疑專家系統、網絡教學資源專家系統、智能導學系統和智能網絡組卷系統等。
二 機器人學
機器人學是人工智能研究是一個分支,其主要內容包括機器人基礎理論與方法、機器人設計理論與技術、機器人仿生學、機器人系統理論與技術、機器人操作和移動理論與技術、微機器人學。[9]機器人的發展經歷了三個階段:第一代機器人是以 “示教―再現”方式進行工作;第二代機器人具有一定的感覺裝置,表現出低級智能;第三代機器人是具有高度適應性的自治機器人,即智能機器人。目前開發和應用的機器人大多是智能機器人。機器人技術的發展對人類的生活和社會都產生了重要影響,其研究和應用逐漸由工業生產向教育、環境、社會服務、醫療等領域擴展。
機器人技術涉及多門科學,是一個國家科技發展水平和國民經濟現代化、信息化的重要標志,因此,機器人技術是世界強國重點發展的高技術,也是世界公認的核心競爭力之一,很多國家已經將機器人學教育列為學校的科技教育課程,在孩子中普及機器人學知識,從可持續和長遠發展的角度,為本國培養機器人研發人才。[10]在機器人競賽的推動下,機器人教育逐漸從大學延伸到中小學,世界發達國家例如美國、英國、法國、德國、日本等已把機器人教育納入中小學教育之中,我國許多有條件的中小學也開展了機器人教育。
機器人在作為教學內容的同時,也為教育提供了有力的技術支撐,成為培養學習者創新精神和實踐能力的新的載體與平臺,大大豐富了教學資源。多年來,我國中小學信息技術教育的主要載體是計算機和網絡,教學資源單一,缺乏前瞻性。教學機器人的引入,不僅激發了學生的學習興趣,還為教學提供了豐富的、先進的教學資源。隨著機器人技術的發展,教學機器人種類越來越多,目前在中小學較為常用的教學機器人有:能力風暴機器人、通用機器人、未來之星機器人、樂高機器人、納英特機器人、中鳴機器人等。
三 機器學習
機器學習是要使計算機能夠模仿人的學習行為,自動通過學習來獲取知識和技巧,[11]其研究綜合應用了心理學、生物學、神經生理學、邏輯學、模糊數學和計算機科學等多個學科。機器學習的方法與技術有機械學習、示教學習、類比學習、示例學習、解釋學習、歸納學習和基于神經網絡的學習等,近年來,知識發現和數據挖掘是發展最快的機器學習技術。機器學習(自動獲取新的事實及新的推理算法)是使計算機具有智能的根本途徑,對機器學習的研究有助于發現人類學習的機理和揭示人腦的奧秘。[12]
隨著計算機技術的進步和機器學習研究的深入,機器學習系統的性能大大提高,各種學習算法的應用范圍不斷擴大,例如將連接學習用于圖文識別,歸納學習、分析學習用于專家系統等,大大推動了在教育中的應用,例如在建構適應性教學系統中,用機器學習與樸素的貝葉斯分類器動態了解學生的學習偏好,有較高的準確率[13]。基于案例的推理(case-based reasoning,CBR)是一種新興的機器學習和推理方法,其核心思想是重用過去人們解決問題的經驗解決新問題,在計算機輔助教育方面,已經出現了基于CBR的圖形仿真教育系統,并且,針對個體特征的教育教學方法研究也有所突破。[14]另外,數據挖掘和知識發現在生物醫學、金融管理、商業銷售等領域的成功應用,不僅給機器學習注入新的生機,也為機器學習在教育中的應用提供了新的前景。
四 自然語言理解
自然語言理解就是研究如何讓計算機理解人類的自然語言,以實現用自然語言與計算機之間的交流。一個能夠理解自然語言信息的計算機系統看起來就像一個人一樣需要有上下文知識以及根據這些上下文知識和信息用信息發生器進行推理的過程。[15]自然語言理解包括口語理解和書面理解兩大任務,其功能為:回答問題,計算機能正確地回答用自然語言提出的問題;文摘生成,計算機能根據輸入的文本產生摘要;釋義,計算機能用不同的詞語和句型來復述輸入的自然語言信息;翻譯,計算機能把一種語言翻譯成另外一種語言。由于創造和使用自然語言是人類高度智能的表現,因此對自然語言處理的研究也有助于揭開人類高度智能的奧秘,深化對語言能力和思維本質的認識。[16]
自然語言理解最早的研究領域是機器翻譯,隨著應用研究的廣泛開展,也為機器人和專家系統的知識獲取提供了新的途徑,例如由MIT研制的指揮機器人的自然語言理解系統SHRDLU就可以接收自然語言,進行人機對話,回答關于桌面上積木世界中的各種問題。同時,對自然語言理解的研究也促進了計算機輔助語言教學和計算機語言設計等方面的發展,例如“希賽可”網絡智能英語學習系統,這個基于網絡的“人-機”語境的建立,突破了普通英語教師和傳統的單機的多媒體教學軟件所能具備能力限制,也比建立于網絡的“人-人”語境更具靈活性,可以為遠程學習者提供良好的英語學習支持,在國內第一次系統地將用自然語言進行的人機對話系統應用在計算機輔助外語教學上,在國際上也是一種創新。[17]
五 人工神經網絡
人工神經網絡就是在對大腦的生理研究的基礎上,用模擬生物神經元的某些基本功能的元件(即人工神經元),按各種不同的聯結方式組織起來的一個網絡,其目的在于模擬大腦的某些機理與機制,實現某個方面的功能,例如可以用于模仿視覺、模式識別、聲音信號處理、控制、故障診斷等領域,人工神經元是人工神經網絡的基本單元。[18]人工神經網絡有兩種基本結構:遞歸(反饋)網絡和多層(前饋)網絡,兩種主要學習算法:有指導式學習和非指導式學習。
人工神經網絡從模擬人類大腦神經網絡的結構和行為出發,具有大規模并行、分布式存儲和處理、自組織、自適應和自學習能力,特別適合于處理需要同時考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問題,[19]這使人工神經網絡具有更大的發展潛能,目前已經開發和應用的人工神經網絡模型有30多種。人工神經網絡在教育中的應用大多是與教學專家系統相結合,以此來改進教學專家系統的性能,提高智能性,使其在教學過程中對突發問題具有更好的應對能力。人工神經網絡在學校管理中也得到應用,例如采用誤差反傳算法(BP)的多層感知器已應用于高校管理之中。
六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence,DAI)
分布式人工智能是分布式計算與人工智能結合的結果,研究目標是要創建一種能夠描述自然系統和社會系統的精確概念模型,主要研究問題是各Agent之間的合作與對話,包括分布式問題求解和多Agent系統兩個領域。[20]分布式人工智能系統一般由多個Agent組成,每個Agent又是一個半自治系統,Agent之間及Agent與環境之間進行并發活動并進行交互來完成問題求解。[21]由于分布式人工智能系統具有并行、分布、開放、協作和容錯等優點,在資源、時空和功能上克服了單智能系統的局限性,因此獲得了廣泛的應用。
分布式人工智能中的Agent和多Agent技術在教學中的應用逐漸受到關注。在教學中引入Agent可以有效地提高教學系統的智能性,創造良好的學習情境,并能激發學習者的學習興趣,進行個性化教育。目前,Agent和多Agent技術多用于遠程智能教學系統,通過利用其分布性、自主性和社會性等特點,提高網絡教學系統的智能性,使教學資源得到充分利用,并可實現對學習者的學習行為進行動態跟蹤,為學習者的網絡學習創造合作性的學習環境。在網絡教學軟件中應用Agent技術的一個典型是美國南加利福尼亞大學(USC)開發的教學Adele(Agent for Distance Education - Light Edition) [22]。Agent技術在網絡教學軟件中取得的良好效果,促進了研究者對分布式人工智能在教育中的應用研究。
綜上所述,科學技術的發展將會推動人工智能技術在教育中應用的廣度和深度。從人工智能的應用趨勢來看,人工智能在教育中應用的擴展可以通過以下三個方面進行:一是人工智能與其他先進信息技術結合。人工智能已經與多媒體技術、網絡技術、數據庫技術等有效的融合,為提高學習效率和效度提供了有力的技術支持,而引起教育技術界廣泛關注。[23]例如人工智能技術通過與多媒體技術相結合,可以提高智能教學系統的教學效果;與網絡通訊技術相結合,可以提高和改進遠程教育的智能性。二是人工智能應用研究領域間的集成。人工智能應用研究領域之間并不是彼此獨立,而是相互促進,相互完善,它們可以通過集成擴展彼此的功能和應用能力。例如自然語言理解與專家系統、機器人的集成,為專家系統和機器人提供了新的知識獲取途徑。三是人工智能的研究和應用出現了許多新的領域,它們是傳統人工智能的延伸與擴展,這些新領域有分布式人工智能與Agent、計算智能與進化計算、數據挖掘與知識發現以及人工生命等[24],這些發展與應用蘊藏著巨大潛能,必將對教育產生重要的影響。
技術發展不斷發揮著引導教育技術研究的作用,一種新興技術的出現總是會掀起相應的研究熱潮, 引發對技術在教育中應用的探討、評價以及與傳統技術的對比。[25] 人工智能作為一門交叉的前沿學科,雖然在基本理論和方法等方面存在著爭論,但從其研究成果與應用效果來看,有著廣闊的應用前景,值得進一步的開發和利用。
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篇10
關鍵詞:人工智能技術;衛浴產品;設計;應用
中圖分類號:TB472 文獻標識碼:A
現在人們的生活品質正在逐步加強,而衛浴作為人們生活中必不可少的環節之一,其產品質量的提高是加強生活品質的重要組成部分。當今人們生活中的各種產品已逐步向人工智能化發展,在衛浴產品中也被應用了人工智能化技術,這在極大程度上提高了衛浴產品的品質。智能化衛浴產品已經成為了未來衛浴行業的發展趨勢。本文主要在對智能化衛浴產品進行綜合概述的基礎上,分析了衛浴產品的設計與人工智能技術應用,以期能夠促進智能化衛浴產品的進一步發展。
一、智能化衛浴產品概述
1.智能化衛浴產品的發展
智能化衛浴產品實際就是將人工智能化技術應用到衛浴產品之中,人工智能化技術則是指通過人工的方法把機械、計算機技術等應用到相應的產品之中,從而讓產品擴展出智能化反映。我國衛浴產品的發展主要經歷了五金陶瓷與智能化衛浴產品這兩個階段,而智能化衛浴產品實際就是在五金陶瓷衛浴產品中應用智能化技術。現在我國的智能化衛浴產品隨著第五代計算機的產生已經逐步發展并成熟,在便器、水龍頭、淋浴等方面智能化衛浴產品已有所普及,并且智能化衛浴產品正逐步向其他衛浴產品發展。智能化衛浴產品在橫向向其他產品發展的同時,發展相對成熟的產品也在不斷地豎向發展,其未來的總體發展趨勢是走向人工化、簡約化。
2.智能化衛浴產品的設計
智能化衛浴產品在設計的過程中主要是為了滿足使用者的各種需求進行設計,在智能化衛浴產品設計中應滿足消費者的需求。其具體的智能化衛浴產品設計如下:
(1)基本的衛浴功能設計。作為衛浴產品在進行智能化設計時必須要在基本的衛浴功能基礎上進行,以此來保證智能化衛浴產品的正常使用。
(2)智能化衛浴產品的節能化設計。現在節能化理念已逐漸被人們所關注,在進行智能化衛浴產品設計時應保證其節能設計。這種節能設計主要應體現在衛浴產品中的水資源節約上,設計者在進行智能化衛浴產品設計的時候應注重衛浴產品在使用時盡量減少水資源的使用。
(3)智能化衛浴產品娛樂保健功能的設計。智能化衛浴產品與一般的衛浴產品不同之處就在于其更加智能化,在使用時甚至可以實現局部的網絡連接。在進行智能化衛浴產品設計時應注意衛浴產品可適當地引入娛樂保健功能,如在智能化浴缸設計時可增加一定的按摩設計,并在浴缸設計中配備防水的電視。
二、衛浴產品設計與人工智能技術應用
1.人工智能技術分析
人工智能化技術在衛浴產品中主要應用了感應技術、觸控技術、自動控制技術、人臉識別技術與恒溫技術,下面針對這5種人工智能技術進行具體分析。
(1)感應技術。感應技術在衛浴產品中主要就是應用紅外線、電容及微波這3種技術實現感應,在衛浴產品設計時將為將衛浴產品的開關功能與紅外線、電容、微波某一變化實現連接,一旦衛浴產品感應到的數據發生規定中的變化,就會實現衛浴產品的人工智能化反映。
(2)觸控技術。觸控技術是一種主要應用于衛浴產品中的水龍頭中的技術,主要就是在水龍頭設計時安裝觸摸感應裝置,一旦被觸摸感控裝置感應到就流出相應的水流。該觸控技術在應用的時候應實現對水龍頭的水溫與流量的智能化人工控制。
(3)自動控制技術。自動控制在衛浴產品中就是通過某自動控制裝置來實現衛浴產品的一系列人工智能化命令。這種自動控制技術主要應用在衛浴產品中的坐便器中,主要就是通過自動控制裝置實現坐便器開關、沖洗、出丑等功能的人工智能化完成。
(4)人臉識別技術。人臉識別技術在衛浴產品中的應用相對較少,屬于在人工智能化衛浴產品中技術性較高的技術。這種人臉識別技術主要是通過人臉識別功能將掃描到的人臉常用的衛浴習慣進行記錄,在衛浴產品使用時可以提供較為個性化的衛浴服務。這種人臉識別技術智能化在衛浴產品中僅有水龍頭中有所應用,但造價過高并未普及。運用了該技術的人工智能化衛浴產品可以根據識別的人臉自動調節水龍頭的流速與水溫。
(5)恒溫技術。恒溫記住主要就是通過恒溫控制裝置控制衛浴產品的溫度,該技術目前主要應用于浴缸及坐便器中,屬于較為常見的智能化衛浴產品。
2.智能衛浴產品設計中的人工智能技術
現在的衛浴產品在設計中已經越來越廣泛地應用人工智能技術,由此出現了多種不同人工智能化的同一衛浴產品。為了加強對智能衛浴產品設計中的人工智能技術理解,下面以人工智能化水龍頭為例進行了智能化技術分析。人工智能化水龍頭現在較為常見的可根據控制方式的不同分為聲控、光控、觸控這3種,在這3種人工智能水龍頭中應用到的智能技術有所不同。
(1)聲控水龍頭屬于人工智能電容感應技術,其主要是在設計中安裝了聲敏電阻與電路板,然后在電路板中安裝簡易的人工設置的控制芯片,從而實現人工智能電容感應的聲控水龍頭安裝。在聲控水龍頭產品使用時就會在聲音達到標準以后,自動流出控制范圍內的水流與水量。這種聲控水龍頭衛浴產品具有操作簡單的優勢,但由于芯片的判斷過于生硬,有時會造成水資源的浪費,所以聲控水龍頭的節能設計意識相對薄弱。
(2)光控水龍頭屬于人工智能紅外線感應技術,其主要是在設計中安裝紅外線發射裝置與光敏電阻,然后通過紅外線的感應來控制水龍頭,形成人工智能光控水龍頭。這種光控水龍頭在設計時利用一旦有使用者,使用者的身體就會到達紅外線發射的射線范圍內,從而造成紅外線的阻斷,然后實現人工智能化命令流出水流。這種光控水龍頭操作同樣簡單,且相對聲控水龍頭的反映更加靈敏。但該水龍在后期會出現反映過慢,供水單一等問題,并對于一些幼兒殘疾人使用相對不便。
(3)觸控水龍頭屬于人工智能觸控技術的應用,是智能水龍頭中最為常見的人工智能技術應用產品。觸控水龍頭就是在水龍頭設計時安裝觸摸感應裝置,根據觸摸自動調節水溫水流。這種水龍頭相對上述兩種水龍頭更加人性化,是現在相對主流化的人工智能衛浴產品。
結語
現在的衛浴產品應用人工智能化技術為人們的生活帶來了較大的便利,這種衛浴產品的技術革新有利于人們生活品質的提高。人工智能化技術涉及了較多的領域,在衛浴產品實現人工智能化后衛浴產品的競爭更加激烈,為此要求衛浴產品在設計是要更加人性化、節能化,以此來滿足使用者的各方面需求來增加衛浴產品的自身競爭力。本文主要介紹了人工智能技術的發展與設計,并分析了人工智能技術與智能衛浴產品設計中的人工智能技術,以期能夠促進衛浴產業的智能化發展。
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