人工智能的发展状况范文

时间:2023-06-02 15:03:54

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人工智能的发展状况

篇1

[关键词] 计算机 信息产业 嵌入式系统 企业计算 人工智能

一、企业计算的发展状况

1.企业计算的含义

企业计算(Enterprise Computing)主要是指企业信息系统,如ERP软件(企业资源规划)、CRM软件(客户关系管理)、SCM软件(供应链管理、即物流软件),银行证券软件,财务软件,电子商务/政务(包括各种网站),数据仓库,数据挖掘,商务智能等企业信息管理系统。

2.企业计算的发展

回顾IT产业系统的发展脉络。40年前IBM S/360系统的诞生开创了以大型主机为核心的重心计算时代,计算机开始影响人类发展的历程。之后小型机的兴起和网络技术的成熟使分布式计算模式被人们广泛的接收。到了上世纪80年代,IBM发明的个人电脑(PC)更是将客户机/服务器的计算机模式逐渐推向一个高峰。随着互联网的出现,业界进入到了互联网计算时代,IBM在这个时期率先倡导了电子商务理念,使得IT手段首次成为了商业生活中不可缺少的组成部分。进入21世纪,IT业界再次迎来新变革大潮,我们看到以SOA、虚拟化技术为代表的21世纪企业计算模式已经渐露端倪,并成为成就企业创新成功的重要因素。

今天,企业需要通过不断的业务创新来推动自身的发展。越来越多的CIO开始意识到,在企业业务创新中,自身扮演着非常重要的角色。业务的创新离不开先进的IT基础架构支撑,这也对IT基础架构提出了新的要求,这些要求归结起来有如下几个方面:如何满足企业对掌控信息,优化IT的需求;如何帮助企业降低风险、提升员工的效率,支持业务灵活性。要解决以上的问题,建立一个面向创新的IT基架构是行之有效的途径。一个面向创新的IT基础架构的显著特征是以SOA,虚拟化技术为核心,具有安全、可扩展的特性,同时秉承开放标准的思想,有能力协同各方资源。

3.当今企业计算的模式

在当今的企业计算模式下,以下的一些热点正在成为重要的应用趋势:ServerFarm2.0(下一代Server Farm),Server Farm2.0实际上代表了虚拟化技术在客户数据中心的最新应用理念。它以虚拟化的服务器存储设备、系统管理和自动化软件为基础,同时是以一种服务的形式为客户变化的应用需求提供灵活的基础架构资源。应用Server Farm2.0,客户可以缩短应用部署时间、简化硬件系统、大大节省硬件投资,同时管理流程自动化可以提高系统维护人员的效率。

绿色数据中心――gartner公司指出,环境的可持续性正在成为IT组织日益优先关心的问题,并预计到2011年将会超过一半的大型IT环境中实现对环境可持续性发展有益的流程和工具。数据中心日益增加的能源成本及供电、散热和空间方面的管理也正在成为一项重大的挑战。IBM很早认识到数据中心的能源效率是一个涉及到各个方面且相互联系的难题――从硅技术和芯片设计的进步,一直到数据中心的系统规划,以及如何运行这些系统以最大程度地减少能源的使用。

刀片及模块化计算――刀片以及模块化计算架构,以其经济、低功耗和灵活易于扩展的特性越来越受到企业用户,尤其是中小企业的青睐,并逐渐成为网络计算的标准设备。到目前为止,全球50多家风险投资公司为了推动刀片服务器生态环境的发展已经投入了超过10亿美元。

安全和业务弹性――伴随着愈演愈烈的网络侵入、病毒传播,和数据盗窃等问题的发生,安全和业务弹性越来越成为影响企业生存发展的根本问题之一。企业也开始重新思考解决安全问题的根本之道。企业对于安全性方面的需求主要有以下几个方面:系统各个层面的安全、安全快速的在线交易,广泛安全的网络传播、强制性的侵入侦测,协同合作伙伴实施企业范围内的安全保障、集中的密钥管理等。

二、嵌入式系统的发展状况

计算机产业革命的技术基础是集成电路、微处理器、微型计算机,它的计算手段起到了智力替代的作用。通用计算机智力平台的模式,,推动了嵌入式系统的智力嵌入,整个现代计算机形成了两个领域:一个是通用计算机领域,一个是嵌入式领域。

1.通用计算机和嵌入系统的区别

通用计算机提供了智力平台,主要实现软件设计,包括:计算机辅助设计、辅助制造、科学计算、工程设计等,实现了智力替代平台。而在嵌入式计算机领域中,智力嵌入是将嵌入式系统嵌入到对象体系中。这个对象体系包含家用电器、智能仪表、工控单元等多个领域,嵌入是带计算机内核的设备,所以提供了智力平台和智力嵌入模式,这就是计算机革命的两个模式。

嵌入式计算机出现以后,通用计算机和嵌入计算机分道扬镳,出现了两个不同的发展方向。嵌入式系统的发展走向单片机的道路,直到现在单片机仍然是嵌入式系统的重要发展方向。

通用计算机承担智力平台的使命,嵌入式系统承担智力嵌入的使命,这是两个不可兼容的技术发展方向。所以通用计算机承担的任务是高速海量的数字计算,而嵌入式系统主要是满足对象系统的全面智能化要求。现在通用计算机不断地提高速度和存储容量,而嵌入式系统中,位计算机仍然是一个很主要的应用形式。嵌入式系统的发展方向是超小型、超低价位、高可靠性和易耦合。嵌入到对象体系时,原对象系统应该和电子系统具备很好的耦合,包括传感器、传感器接口、驱动器接口、人机界面等。除了物理耦合性,还需要科学的耦合性,研究人员应对所涉及的技术原理深入了解。

2.嵌入式系统的发展

单片机是嵌入式发展的必然道路,通用计算机的体系结构不能替代嵌入式系统,必须建立一个创新的体系结构。英特尔最早提出了嵌入式系统经典的硬件体系,这个体系精简、高效、高可靠,它的指令系统突出控制功能,外部总线易扩展、易配置,提供了在位系统中必须遵循的特殊功能计算机管理模式,不管将来扩展任务电路单元,都遵循归一化的特殊功能管理模式。另外英特尔还带来了原创嵌入式操作系统。早期嵌入式操作系统受通用计算机影响最大,作为原创RTOS实时多任务操作系统,设计时必须考虑实时性、多任务性。

单片机时代也属于嵌入式时代,不过单片机进入电子应用领域,主要面对智能仪表、家用电器、工控单位等领域。在通讯网络遍布的后PC时代,很多计算机人才进入这个领域,形成了嵌入式系统全面发展的新时代,它和单片机时代是衔接的。单片机和嵌入式系统是两个时代概念,但其内涵相同,单片机是嵌入式独立发展的时代,两者之间并没有技术本质的差异,都遵循MCU和SoC道路。

嵌入式系统包含四个支柱学科:微电子学、计算机学科、电子学科和对象学科。四个学科共同促进嵌入式系统发展。其中对象学科和其他三个学科之间差异最大,所有嵌入式产品从对象学科中走出来,无论是计算机学科、微电子学科还是电子技术学科,都为嵌入式应用提供了一个广阔的平台,对象系统在这个平台上实现嵌入式系统的应用。

嵌入式系统新型的产业模式是一个扇形产业结构,和资本经济时代一体化封闭的产业结构有本质的差别。此外,半导体产业中还突显了知识产权产业,嵌入式产业中从百花齐放开始向技术集权方向发展。技术集权方式对整个产业发展很有利,可以做到技术上的高度统一和协调。平台模式的发展日益明显,微电子学科、计算机学科、电子学科都为对象学科构建理想的平台,提供最适合的集成开发环境和操作系统。

三、人工智能的发展状况

1.人工智能的含义

人工智能实际上是一个计算机系统,是模仿职能活动的程序,使之能显示出某些人类智能活动的特性以延伸人类智力的科学,所以可以说人工智能是计算机科学与心理科学相结构而产生的研究成果,是用计算机实现人的智力活动和功能的一门边缘学科。换句话说,它是计算机科学的一个分支,主要研究问题求解中的搜索问题和知识信息的处理问题、涉及计算机科学、心理学、哲学和语言学等多种学科,总的目标是增强人的智力。从实用的观点看,人工智能是一门以知识为研究对象,研究知识的获取、知识的表征方法和知识的使用,设计计算机使之模仿人脑的学习、推理等思维活动,来解决需人类专家才能处理的复杂问题,如医疗诊断、石油钻井、探矿、气象预报等课题。

2.人工智能的发展

现代人工智能的先驱者创立了很多的学科,例如维纳的控制论,冯・诺依曼的博弈论以及申农的信息论,它们对人工智能的形成和发展产生了很大的影响。整个60年代是人工智能发展的黄金时期,很多人工智能科学家在人工智能的各个领域做出了奠基性的贡献。

网络技术的发展,特别是世界范围内因特网的普及给新时期人工智能的发展注入了活力。而研究工作的结果给人工智能的信息系统建设以促进作用。人工智能将在未来的网络世界中扮演重要的角色。网络的快速发展,特别是极端丰富的网络资源要求计算机不但能用文本、图形,还能通过语音、动作姿势等与用户进行交互。这种交互应该是有目标导向的、合作式的,同时应该是自适应的,并为用户提供沉浸感。

参考文献:

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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:

[1]元慧.议当代人工智能的应用领域和发展状况[J].福建电脑,2008.

[2]刘玉然.谈谈人工智能在企业管理中的应用[J].价值工程,2003.

[3]焦加麟,徐良贤,戴克昌.人工智能在智能教学系统中的应用[J].计算机仿真,2003,(8).

[4]周明正.人工智能在医学专家系统中的应用[J].科技信息, 2007.

[5]张海燕,刘镇清.人工智能及其在超声无损检测中的应用[J].无损检测,2001,(8).

[6]马秀荣,王化宇.简述人工智能技术在网络安全管理中的应用[J].呼伦贝尔学院学报,2005,(4).

篇3

[关键词]人工智能;电气工程;智能控制;遗传算法

中图分类号:S258 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0344-01

引言

近年来,人工智能在电气智能控制方面应用已经越来越广泛、深入[1]。例如:基于人工智能的故障的诊断和预测、电气产品设计优化和保护与控制等领域。电气产品的设计随着计算机技术的发展,逐渐由手工设计向计算机辅助设计不断转变,,尤其是在引进了人工智能技术之后,大大提高了设计产品的质量和效率[2]。人工智能技术在电气设计方面的应用主要包括专家系统和遗传算法。其中的遗传算法是一种优化的先进算法,在产品的设计优化上有举足轻重的作用[3]。因此电气产品的人工智能化设计很多都采用了这种方式进行优化。

本文中,主要以遗传算法在电气智能化控制领域的应用为例,分析基于人工智能的电气智能控制技术。

1 人工智能控制器的优势

人工智能控制的主要优势[4]在于:(1)它们的设计不需要控制对象的模型;(2)通过适当调整(根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能;(3)比古典控制器的调节容易;(4)在没有必须专家知识时,通过响应数据也能设计它们;(5)运用语言和响应信息可能设计它们;(6)它们对新数据或新信息具有很好的适应性。

2 人工智能控制技术的主要方法及优化算法

2.1 人工智能控制技术的主要方法

(1)模糊控制

模糊控制系统是以模糊数学、模糊语言形式的知识表示以及模糊逻辑的推理规则为理论基础,采用计算机控制技术构成的一种具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统[5]。

(2)专家控制

专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合,仿效专家的经验,实现对系统控制的一种智能控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高。通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强[1]。

(3)神经网络控制

神经网络模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息,通过不断修正连接的权值进行自我学习,以逼近理论为依据进行神经网络建模,并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制[3]。

(4)集成智能控制

智能控制技术的集成包括两方面:一方面是将几种智能控制方法或机理融合在一起,构成高级混合智能控制系统;另一方面是将智能控制技术与传统控制理论结合,形成智能复合型控制器。

2.2 人工智能控制技术常用的优化算法

(1)遗传算法

遗传算法依照所选择的适配值函数,通过遗传中的复制、交叉及变异对个体进行筛选,使适配值高的个体被保留下来,组成新的群体,新群体既继承了上一代的信息,又优于上一代,这样周而复始,群体中个体适应度不断提高,直到满足一定的条件[7]。

(2)蚁群算法

蚁群算法是群体智能的典型实现,是一种基于种群寻优的启发式搜索算法。蚁群算法的基本思想:当一只蚂蚁在给定点进行路径选择时。被先行蚂蚁选择次数越多的路径。被选中的概率越大[6]。

3 电动机控制中的遗传算法PID参数优化

本文以直流电动机系统进行了仿真验证,使用了具有突出寻优能力和计算简单的遗传算法进行参数整定,并通过Matlab编程进行参数寻优,整定出的参数使性能指标达到最优。

(1)参数的确定及表示

首先确定参数范围,该范围一般是由用户给定的,然后由精度的要求,对其进行编码。选取二进制字串表示每一个参数,并建立与参数间的关系。再把二进制串连起来就组成一个长的二进制字串,该字串为遗传算法可以操作的对象。

(2)选取初始种群

因为需要编程来实现各过程,所以采用计算机随机产生初始种群。针对二进制编码而言,先产生0~1之间均匀分布的随机数,然后规定产生的随机数0~0.5之间代表0,0.5~1之间代表1。此外,考虑到计算的复杂程度来规定种群的大小。

(3)适应度函数的确定

在实际应用中会因系统中固有的饱和特性而导致系统不稳定,为了防止控制能量过大,在目标函数中加入控制量。因此为了使控制效果更好,本文给出了包含控制量、误差和上升时间作为约束条件的目标函数。因为适应度函数同目标函数相关,所以目标函数确定后,直接将其倒数作为适应度函数进行参数寻优。最优的控制参数也就是在满足约束条件下使最大时,所对应的控制器参数。

(4)优化步骤

下面就可以编程使用遗传算法对PID参数进行寻优。利用遗传算法优化Kp、Ki、Kd的具体步骤如下:

①确定每个参数的大致范围和编码长度,进行编码;

②随机产生n个个体构成初始种群P(0);

③将种群中各个体解码成对应的参数值,用此参数求代价函数值J 及适应度函数值,;

④应用复制、交叉和变异算子对种群P(t)进行操作,产生下一代种群P(t+1);

⑤重复步骤③和④,直至参数收敛或达到预定的指标。

试验的电机性能参数如下:

La电机电感0.24mH=0.00024H

Ra电机电阻2.32Ω

Cm电动机的转距常数23.2mN・m/A=0.0232N・m/A

Ce为电动势常数

Jm转子以及电动机转轴相连的负载总的转动惯量1.1×10-6kg・m2

Fm粘滞摩擦系数2.2×10-4kg・m2/s

根据被控电动机特性,建立电动机的连续传递函数模型为:

,。

遗传算法中使用的样本个数为30,参数Kp的取值范围为[0,20],Ki 、Kd 的取值范围为[0,1],取wl=0.999,w2=0.001,w3=100,w4=2.000。采用实数编码方式,经过100代进化,获得的优化参数如下:

简单遗传算法

Bestfi=0.1408

BestS=11.12200.03590.1276

Best_J=7.1034

改进遗传算法

Bestfi=0.1358

BestS=8.91780.03050.5474

Best_J=7.2538

代价函数J的优化过程和采用整定后的PID控制阶跃响应。

文章应用遗传算法对电机的PID控制器参数进行了优化设计,得到了优化的PID控制参数,从响应曲线可以看出,应用改进后的遗传算法电机响应速度加快,跟踪性良好,控制效果明显提高。

参考文献

[1] 牛红.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].世界家苑,2014,32(8):43-46.

篇4

1概述机械自动化及其组成部分

1.1机械自动化的概述自动化技术主要是指机器设备在无人干涉的情况下,自动按照设定好的程序来工作,而机械自动化一般是指通过机械的方式来实现制造的自动化控制与管理,它是一个全新的生产过程,不仅能够突破传统的机械制造方式与手段,而且还能够有效提高工作的质量与效率。机械自动化所带来的优点主要有:提高产品质量和生产率、缩短生产周期、降低产品的生产成本、提高经济效益、减少人工成本、带动相关技术等的发展。

1.2机械自动化技术的组成机械自动化技术是一项系统而又复杂的工程,涵盖了很多方面的知识体系,涉及很多学科,是一门综合性强、应用广泛的研究课程。构成机械自动化技术的内容主要有:(1)传感单元,检测系统工作过程的性能和状态,是系统中最基础的一个组成部分。(2)作用单元,是对实现对整个系统的能量施加以及目标定位工作,是整个机械自动化系统当中最前期的一个组成部分。(3)程序单元,是决定系统该做什么和如何做的相关问题,是整个机械自动化系统中最为重要的一个组成部分。(4)控制单元,主要是进行制定并调节作用单元的机构制定单元,对传感单元输送过来的信息进行比较分析,制定和发出指令信号,是整个机械自动化系统中的后勤保障单元,对机械制造中机械自动化应用的顺利开展具有重要作用。(5)制定单元,对传感单元输送过来的信息进行对比分析,制定并发出指令信号是整个机械自动系统中最为关键的核心组成部分。

2自动化技术在机械制造中的应用

2.1高度集成化的应用在当前世界机械制造自动化的发展方向中,集成制造技术可以说是最为重要的发展方向,也是现在机械制造公司和企业不断改革的生产模式。自动化技术在机械制造中的集成化应用,最主要的是借助系统工程理论的有效指导和信息技术对企业的制造流程进行整体上的优化,通过精简机构和过程重组等手段促进适度自动化,并在计算机数据库和信息网络的支持下,将机械制造企业的各种要素以及经营管理活动集成为一个有机整体,从而实现机械制造以人为中心的柔性化生产。例如,企业在实际生产过程中,进行生产和经营管理时的动态集成,可以有效地将其内部所有工作动态集为一体,进而最大程度实现其各项需求的融合。对提高产品生产质量,降低新产品的研发成本,保护生态环境具有十分重要的现实意义。

2.2智能机械制造的应用智能机械制造技术是一个由机械制造技术、自动化技术、系统工程和人工智能等相互交织,相互渗透所形成的一门综合性技术。其在具体的生产和应用过程中,主要由自动化技术、机械制造技术以及人工智能技术等共同组成。该系统在机械制造过程中能进行一些智力活动,如在制造过程中的分析、推理、决策等。也就是说,智能机械制造技术就是把人工智能和机械制造智能进行有效的结合,将人工智能融入到机械制造系统的各个环节中,通过模拟专家的智力,取代或延伸机械制造环境中应由专家完成的那部分活动。在智能机械制造系统中,其系统具有专家般的智力,能自动检测自身的运行状况,随时发现错误或预测即将发生的错误,并且自身含有改进和预防的功能。

2.3柔性自动化应用在机械制造中,柔性自动化主要指的是在进行机械生产的过程中,通过信息技术的作用,能够完美地应对一些外界因素导致的产异性进行适应和转变的能力。随着现代机械制造业的发展,机械使用者对机械制造企业的应变能力、客户需求的快速反应与适应能力都提出了更高的要求,这也就需要企业能够结合市场需求和技术更新等外部条件的变化,实现对机械产品生产结构以及制造种类的合理调整,这时柔性自动化技术的应用就显得尤为重要。例如,在机械设备和装置的实际制造中,如果客户需求突然有变动,企业通过柔性自动化技术的应用,就可有效提高其制造的应变能力,满足客户的不同生产需要。

2.4虚拟化的应用虚拟化主要是结合控制理论以及计算机技术等更多现代化的高端技术,使机械产品在设计的过程和生产的过程中,能够实现模拟,在进行生产时,通过将产品的模拟,进而提高生产的效率和质量。例如,机械制造企业可以通过虚拟化技术的应用,实现对机械制造中一些有可能存在的故障以及问题的提前仿真和模仿,从而有效预防和避免这类问题的产生,可以有效降低生产成本,提高机械的生产效率,缩短生产周期,进而提高产品的质量,为机械制造带来更多的社会经济效益

3结束语

篇5

 

1 前言

 

近些年,随着汽车工业的快速发展,汽车驾驶已经是现代人需要掌握的基本技能之一,在其拓展普及的同时,安全驾驶成为了现代社会最关注的焦点之一。所谓的安全驾驶就是要杜绝在汽车驾驶过程中存在安全隐患的行为,其中不安全驾驶包括:

 

酒后驾驶、超速行驶、疲劳驾驶[1]、大灯晃眼、闯红黄灯、违法超车、急停急刹、随意变道、驾驶打电话、不系安全带等容易致使事故发生的行为。汽车所带来的安全问题多数出自驾驶司机的个人行为和个人原因,因此以人工智能辅助或者替代驾驶者驾驶汽车成为了汽车智能驾驶技术研究的主要趋势。

 

2 无人驾驶汽车的发展现状

 

2.1 国外驾驶汽车的研发状况

 

从上世纪开始国外就开始进行了无人驾驶汽车的研究[2][3]。所谓无人驾驶,是通过为车辆装配多种感应设备,包括车载传感器、GPS和摄像头等,配合车内的智能软件,如自适应巡航控制系统(ACC)等实现脱离驾驶员的自动驾驶汽车[4]。

 

国外著名汽车企业及IT行业巨头谷歌都竞相亮相其在无人驾驶汽车技术研究的成果。截至目前,谷歌的无人驾驶汽车已问世6年多,这期间发生了14起事故,仅一次造成人员受伤[5];德国梅赛德斯奔驰的无人驾驶卡车在德国的Autobahn8公路上已经启动了上路测试,这是量产版自动驾驶卡车首次在高速公路上进行行驶;据英国《每日电讯报》15年2月11日消息,奥迪方面确认其首款采用无人驾驶技术的车型将于2017年上市。

 

另外各大汽车制造商以及相关科技巨头表示无人汽车在2020年可以推出商用。美国内华达、加利福尼亚、佛罗里达及密歇根州为谷歌、奥迪等正在开发的无人驾驶车发放了公路试验牌照。这表明了一点:使用人工智能替代驾驶员来驾驶汽车被各大发达国家与科技巨头认可。这是因为无人驾驶汽车经过精密计算,由系统精确控制,在一般条件下,比真人驾驶应该更加安全可靠。

 

无人驾驶汽车至少不会犯情绪上的错误,不会因为酗酒、生气、郁闷等精神原因而造成汽车失控,也不会因为人多、路窄、弯多等复杂路况而紧张,造成误操作。对长途行驶而言,无人驾驶汽车不会出现疲劳驾驶。在城市道路中,无人驾驶汽车不会闯红灯、逆行。在有限速标记的道路上,无人驾驶汽车会严格遵守规定,不会超速行驶。

 

2.2 国内驾驶汽车的研发状况

 

我国关于无人驾驶汽车的研究相对国外起步较晚,但是发展迅速。十几年前,国防科技大学已经开始对一款红旗轿车进行相应改装,研制出了红旗HQ3智能无人车,能实时处理岔道、斑马线和虚线;对车体姿态变动,自然光照变化及树木、路桥阴影都具有较强的自适应力。HQ3,其“大脑”是藏在后备厢里的计算机设备,车辆没有GPS 等导航设备,完全是利用自身的“环境传感器”来识别道路标线,进而依靠车载的智能行为决策和控制系统,实现正常汇入高速公路的密集车流中自主驾驶。于2011年,红旗HQ3智能无人车首次在复杂路况下公开进行无人驾驶的测试,并完成了从长沙至武汉近300公里高速公路路试。

 

除了无人驾驶汽车的研究外,南开大学计算机与控制工程学院段峰副教授的研究团队与长城汽车共同合作研发 “脑控汽车”,这项研究通过脑电设备, 捕捉人在集中注意力时产生的脑电信号, 利用脑电信号识别系统分析人的驱车意图并向汽车发送操控指令, 以此实现人脑控制汽车的目的[6]。“脑控汽车” 颠覆了手脚并用的驾车方式,它可以利用人脑进行汽车操控并低速行驶, 但离真正投入生产使用还需要一定时间。由此可以看出我国在研究人工智能“替代”的同时也涉及“辅助”研究,将人工智能应用于汽车驾驶技术方面更为广泛。

 

3 智能驾驶研究中遇到的问题

 

无人驾驶汽车在其优势凸显的同时也更加暴露出其问题。无人驾驶汽车的问题包括局限性高、人文接受程度问题和安全防御性低等。

 

3.1 局限性高

 

无人驾驶汽车在其“视觉能力”方面无法达到人脑的高度,其传感器通过红外摄像和普通摄像两种技术完成道路环境的收集。当车辆在人口密集的楼房建筑区、事故区域或者其他有人通过通用手势信号来指挥车辆在此区域通行时,无人汽车将遇到判断难题。另外,道路存在信号标志老旧变形等情况出现,无人汽车可能产生误识或者漏识,造成不必要的事故。

 

3.2 人文接受程度问题

 

社会对无人驾驶汽车依然存在诸多疑问,如当无人驾驶汽车行驶在这个人口稠密的世界时, 发现已经无法避免事故的发生时,智能计算机应该选择冲向马路的行人还是直接撞击迎面而来的车辆?在受到外部虚拟网络攻击后是否还可以维持完全驾驶?未被Google或GPS完全测绘的道路如何行使等。无人驾驶汽车在法律法规方面同样存在极大的挑战。如产品责任,立法和多重管辖权等。无人汽车与有人汽车发生事故责任判定和无人汽车之间发生事故责任判定等。

 

3.3 安全防御性低

 

软件安全公司Security Innovation首席科学家乔纳桑·佩蒂特(Jonathan Petit)表示,大部分无人驾驶汽车探测障碍物的激光雷达系统只需一个成本不到60美元的装置即可破解。佩蒂特表示,通过这一装置,黑客可以在任何位置设置实际并不存在的汽车、行人,或是墙壁,导致无人驾驶汽车的行驶速度放慢,甚至寸步难行。其相关论文已在欧洲黑帽安全大会上发表。

 

4 智能驾驶的发展前景

 

智能驾驶是通过人工智能辅助或代替人进行汽车驾驶行为,它可以弥补人类驾驶员会存在的缺陷。经过大量的研究和发展,智能驾驶所需的各种传感器、计算机的性能和技术等方面取得了极大进步,成本也在逐步降低。

 

从人工智能和汽车驾驶结合的长远发展角度来看,纯智能的无人驾驶应为未来驾驶的主要方式,即使在当前基于贝叶斯、决策树和人工神经网络等机器学习的方法被运用在无人驾驶的行为识别和行为决策的技术环境下,我们也可以考虑设立专门的行驶路线保证无人驾驶汽车的应用推广。在冯诺依曼体系结构下面向驾驶行为的机器学习,一直以来都是智能车领域的“瓶颈”。随着国际“类脑”研究的兴起,我国也上线了“中国脑计划”,但毕竟类脑计算还仅从理论阶段开始向前迈步,类脑计算机仍难以得到实现和应用。

 

从当前智能驾驶的技术角度来看,相对于无人汽车,脑控汽车的发展可能更加适合。这是因为无人驾驶汽车的计算机系统目前还无法达到类脑计算机体系的高度,因此很难做到像人脑一样思考问题,难以较好处理驾驶过程中各种各样的突发问题和针对无人驾驶做出的阻碍或破坏行为。

 

因此提高人工智能在辅助方面的全面完善是全面实施无人驾驶的必经之路。现在的家用汽车基本配备雷达辅助系统,该系统可以不断监控周围的交通状况,可以用发声频率提示本车与可能碰撞物体的距离,也可以确定与前车距离以及前车行驶速度,如与前车距离明显低于安全距离,系统会向驾驶者发送听觉警报。目前奔驰的主动式驻车辅助系统能够在主动转向和制动功能干预下自动泊车。并且,在车辆通过自动驻车辅助系统停入平行车位后,该系统也可以在自动转向和制动控制功能的帮助下,让车辆完全自动地驶出平行车位。

 

在此基础之上,我们可以在扩大自然语言处理等人机交互方式在人为干预下“释放双手”的模式上加大科研力度,如:语音操控、脑控汽车或类似飞机自动与手动驾驶切换等智能驾驶方式。其中语音操控汽车可以通过语言指令如“倒库”“直行”或“开启雨刷”等自然语言实现汽车系统的自动处理并通过车辆配置的传感器和摄像头等硬件付出行动来响应命令的方式来实现语音操控汽车的智能模式。因为有驾驶员的加入会使智能汽车的行驶方式更加灵活多变,适合于当前复杂的交通环境,满足社会法律和伦理观念的接受要求,所以提高人工智能在辅助方面的研究应用的价值更加巨大。

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一、财务共享模式的认识

跨国、跨地区或分支机构较多的大型企业集团,面临着低附加值的财务工作占用大量人员、财务与企业发展战略协同度较低、会计处理缺乏统一标准及口径、信息质量低等问题,为了解决这些问题,提高企业的风险和财务管控能力,财务共享服务模式应运而生。

财务共享模式是把整个财务职能做一个切分,把会计基础核算等低附加值的事务性作业剥离出来,运用计算机、网络通信等现代信息技术,在一个或多个地点对人员、流程和技术等核心要素进行整合,将具有规模经济属性和范围经济属性的财务业务集中在一块进行处理,实现优化流程,规范管理,降成增效等目标。其本质不是简单的财务人员和帐套的集中,而是将经营活动数据转化为信息,变成财务服务产品,提高企业整体效率,实现信息的共享,让企业不受时间和空间的限制,根据自己的需求及时、准确的使用系统,获取信息。

企业在财务共享模式的实施中不应该仅仅着眼于降低费用报销、财务核算等的简单的人工成本,应该更多的关注信息流的整合与共享,利用经营大数据,算大帐,对公司的各个产品经营情况、业务开展情况、项目成本收益情况、设置人员和部门组织的效益情况进行事中的控制和事后分析。实现业务驱动财务,财务控制业务、评估业务、指导业务,真正做到业务财务融合,提高企业的整体经济利益。

二、目前财务共享模式的不足

财务共享模式有诸多显而易见的优点,但也存在不足,特别是目前的财务共享中心模式。对于优点,本文不做过多的累述,主要分析几点不足:

一是信息沟通风险,目前的财务共享模式多采用的是远程集中服务,各分支机构处在不同地区,财务信息在由各分支结构传递到财务共享服务中心时,存在沟通不畅,信息理解不对称,不完整等现象,以及由于信息系统本身的缺陷,造成数据丢失等信息安全问题。

二是企业文化风险,财务共享中心将打破原有的组织结构,带来人动和权责的重新划分,存在内部分支机构管理层认可度低以及抵触情绪,业务推广困难。业务模式由从前分支机构的财务部门自行处理全部业务,改为财务共享中心与分支机构共同承担,两者权责难以分清,相互推诿扯皮,影响整体工作效率。

三是管理脱节风险,财务共享中心的财务人员多采用标准化、流程化的业务处理方式,难以满足分支机构的个性化需求,企业实际业务活动会为了满足财务共享中心标准化的流程而调整变通,扭曲业务实质,造成业务数据不真实,影响最终决策。同时,财务共享模式不直接接触分支机构所在地的税务机关、政府部门,不便于及时了解地方性的?收优惠政策和地方法规要求,使企业增加没有享受到税收优惠政策的机会成本和违反地方法规的违规风险。

四是人才建设风险,财务共享模式将财务业务流程细化分解,程式化、机械化的工作内容多,好比财务数据流水生产线,每天重复相同的工作,从业人员业务能力提升与职位晋升空间十分有限,导致新进员工任职时间短,离职率高,流动性大。同时,从业人员不能深入了解企业的业务及情况,进而造成企业高级财务管理人员缺失。

三、人工智能与财务共享模式的融合

人工智能是使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为的学科,具有感知能力、记忆与思维能力、归纳与演绎能力、学习能力以及行为能力的特点,应用范围广泛。就该技术目前的发展状况来说,其在财务管理领域的应用,完全可以取代一部分程序性、模式化的会计工作,自动识别成本费用的合理性、合规性,选择会计核算要素,整理分析数据,也就是取代目前财务共享中心的主要工作。

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1新形势下的计算机技术

计算机应用技术是基于互联网和信息技术为核心的一种全新高新技术,其自身优势较多,计算能力突出,已经对我国社会经济发展做出巨大贡献。而程序设计、计算机维护、计算机管理,都少不了计算机智能化设备的支持。当下较为常见的计算机包含嵌入式计算机网络计算机、超级计算机工程控制计算机等,而在时代前沿,光子计算机和生物计算机的应用还有待推广。实际应用中要求相应操作人员能够掌握计算机应用技术的核心技术,同时自身有扎实的计算机理论基础和相应的使用经验,可以对信息进行分析、处理、归纳,还可以利用计算机软件系统完成一些复杂信息的处理工作。要求对应操作人员能灵活应变,根据行业不同单位不同,针对其诉求,对信息优化整合,以网络渠道传播信息,满足实际需求,发挥计算机应用技术的最大化价值。

2计算机应用技术的发展状况

计算机应用技术以及自身的优势受到大众追捧,各行各业都引进了相应的计算机技术。但是相较于西方发达国家,我国对计算机应用技术的研究领域还处于冰山一角,我国对该技术的研究时间较晚,虽投入大量精力,但整体发展仍和西方发达国家存在一定差距。此外,计算机应用技术的发展还受到我国东西部地区经济差异影响,在东部地区普及率高,而在西部地区普及率较低。由于人们对计算机应用技术的使用需求,计算机硬件设备发展速度迅猛,但现阶段一些半导体的研发已经进入瓶颈,要打破瓶颈,需尝试不同方向的努力,以不同途径优化计算机应用技术,满足市场需求。在计算机应用技术人才方面,我国整体展现出来的状况是缺乏高专业水平的应用型人才,这就导致我国计算机应用技术全面发展创新受到制约,所以大部分人员可采用计算机搜索相关资讯,完成简单操作,但这仅限于满足日常生活行业发展需要,专业化的人员完成安全维护工作,故障处理工作等专业化工作,要求其按照行业发展单位需求完成监督管理,还要能够针对客户的要求,开发有创意的软件、开发功能性较强的硬件,为客户提供优质化的服务。

3新形势下计算机应用技术如何实现创新

3.1进一步强化专业人员综合素质

时代在不断发展,我国计算机应用技术也会不断发展,但其发展必须依靠有专业能力且综合素质较强的优秀团队,以此为计算机应用技术发展提供源源不断的力量。基于此,需不断强化专业人员综合素质,满足技术发展要求。相应的,研发机构可针对机构现有人员的综合素质,为人员安排具有针对性和侧重点的培训,将国外发达国家的先进计算机应用技术引进研究机构中,引导科研人员对其攻破学习,并结合我国社会的发展状况,创新为适应我国经济发展规律的全新技术。此外,要对计算机领域出现的相关技术和信息给予重视,将国际前沿的研发理念及技术引入到实际的研究创新中,跟上国际上相关技术的发展步伐。此外,在人员聘用上,要求研究机构优先对高学历专业对口的技术人员优先录取,在人员聘用上开出较高的薪资待遇,以吸引综合素质较高的专业技术人员加入研究团队,实现技术创新,提供更多可能。研发公司可以和一些研发机构建立合作关系,聘请计算机专业人员到公司开展教学讲座,通过交流和协商的方式,进一步提高公司员工综合素质。必要情况下,可以针对研发各个阶段的要求,吸收一些国外研发工作人员,壮大公司实力也打破计算机技术创新瓶颈。

3.2强化应用技术创新

计算机应用技术已经对我们正常的工作和生活造成巨大的影响,且这个影响还在不断加深,经济发展和生活水平不断提高,使得人们对计算机业务技术的要求逐渐严格。在此背景下,对应工作人员需全面了解计算机应用技术,将应用技术和互联网+结合,开展新型计算机应用技术创新。在相关技术研发中,可以利用综合效率强,但实际成本较低的技术为基础,如半导体技术、封装技术、装配技术等,对现有的领域进行革新,在将其应用到计算机应用技术创新中。也可以将时代前沿快至人口的一些技术和计算机应用技术结合,如人工智能、人机交互、超级计算、嵌入式技术等,以此充分提高计算机性能,为用户提供良好的操作体验。此外,可以将先进的物联网技术,云计算,云储存技术应用到,实际的操作管理工作中去,构建新时期网络生态化的管理系统。例如在工业方面,可以以智能化的系统实现对整体生产过程的监督和管理,一些智能化的设备还可以代替人工提高生产效率和质量,减少不合格产品造成的成本浪费。再比如,在手机研发中,可针对不同受众的使用需求,开发智能机型,对APP进行优化,实现智能服务、精准服务、个性化服务。在医疗领域则可以利用人工智能技术,对一些医疗影像数据实现极速分析,设备对人体扫描之后迅速得出结果,为生判断和制定治疗方案,提供科学依据。一些计算机应用技术的创新研发,甚至会对未来工作轨迹造成重大影响,例如语音识别技术可强化人工智能虚拟助理研发,大大提高人们生活质量。比如以语音识别技术应用,在医疗领域可构建全新电子病历,配备对应的网站,使患者可以足不出户的和医生进行面对面交流,了解医嘱、也了解对应的检查结果。现阶段研发人员还需对以往的计算机应用技术有足够的经验,了解市场变化和社会需求,分析不同区域,不同行业的不同需求,从而研发出有针对性或应用性较全面的软件。同时,计算机系统的脆弱性及安全风险也是不能忽略的,技术研发需考虑到信息篡改,信息泄露可能对使用者造成的巨大损失,从而针对非法使用资源,网络资源错误等作出调整,设计好计算机系统的安全防护。例如可以将先进的人脸认证技术和声音认证技术引入到信息管理系统当中,只有对应使用者按照要求验证之后才能查阅信息。针对一些企业的核心研发技术,其对计算机系统的安全等级要求较高,可以在该类系统中加入信息数据加密技术,构成复杂且完善的整体,只有获得授权,且通过验证才能够解读相关信息。即使如此,也要注重防火墙技术的研发,不断引进入侵检测,做好病毒预防,不断更新防火墙。

3.3强化人才培养

在全新时展背景影响下,计算机的操作和软件逐渐向多元化和智能化方向进一步加深发展,相应的信息产业对其操作人员的专业化水平要求越来越高,社会用人单位的要求标准门槛也提高了,工作人员的计算机操作水平,互联网思维需达到一定程度,才能更好地生存。而同时计算机应用技术的发展,也需要源源不断的专业化人才。故需进一步强化人才培养。高职院校是国家技术性人才输送的重要场所之一,通过高职院校的教育,可以教给学生更多更专业的操作技术,从而直接满足社会各行各业的发展需求。当下众多高职院校已认识到自身的责任和义务,其积极开展计算机应用技术教学,完善教学体系,将更多的教育资源放在计算机技术的实践方面,强化校企合作,积极建设实践基地,开展实践教学。在此基础上,高职院校还应对计算机技术教学体系进行创新,进一步开展学校和校外计算机企业的合作交流,注重树立学生的互联网思维,不断拓宽学生的认知,让学生能够运用自身掌握的技术进行创新。此外,相应企业单位也要重视强化人才培养,主动和高职院校进行合作,开展人才定向培养班,派遣专业的技术人员担当实训教师,为学生提供切实且专业的计算机应用教学。计算机应用技术创新正处于发展关键阶段,其发展展现出多元化的特征,企业要吸纳更多具有新思维的专业人才,多多培养,致力于提高自身软件技术开发实力。

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【关键词】:电力系统;电气自动化;应用技术;发展趋势

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

引言

近年来,随着电力电子技术的不断发展,电气自动化已经迈向社会生产和生活的各个领域当中,电气自动化作为一门新兴学科现在已经与人们的日常生活密切相关,因其发展迅速,现在已经发展相对成熟。随着我国科技的不断进步,电气自动化已经成为了高新技术产业发展的不可或缺的重要部分,同时伴随着电力电子技术以及微电子技术的快速发展,电力自动化的应用范围已经延伸到运动控制系统中,本文将电气自动化在电力系统中的应用进行探讨分析。

一、电力系统分析

电力系统的主要功能是将转化自然界的能量成为电能,再经输电、变电和配电过程供应给各种类型用户,主要表现形式是将电源发出的电能先升高电压输送至中心变电所,然后再降低电压通过配电线路输送至广大的电力用户。在我国各工业部门中占据着举足轻重的地位,是我国规模最大,层次最复杂且实时性要求最严格的实体系统。在电能的生产过程中,电力系统还为不同环节创建了相应的信息与控制系统,这就是电气工程是雏形,它能够对电能生产过程起到实时测量、调节、控制、和监控的作用,确保电能用户的用电安全。为了达到电力系统安全稳定的进行,电气系统必须要在不同层次上以不同标准配置格雷自动控制系统与通信系统。电气系统中的信息与控制子系统是实现电力系统信息传递的神经网络。配备电气工程自动化这样一个拥有丰富感知的神经后,电力系统这张巨型大网工作起来才能张弛有度,对于用电户来说,电力系统显得更加具有安全性和稳定性。

二、电力系统中电气自动化技术

1、综合自动化技术与智能保护技术

目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。

2、电力系统配电网自动化技术

配电工作在电力系统当中占有十分重要的作用,传统的配电工作主要由人工手动操作完成,需要大量的劳动力。而配电自动化技术的广泛应用极大的改变了这种情况,使工作效率大大提升,重复劳动量减少。特别是随着一些高度智能化的配电管理软件的开发以及应用,能够有效的代替人工完成配电工作,采用了最新国际标准公共信息模型,采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算,应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。

3、人工智能技术

电力系统中自动化技术可以自动诊断故障、对问题进行分析并能够对总体规划进行操作,这些在以往只有人工才能完成的工作,现在由自动化技术便能进行,加强了电力系统的运转过程。以某一小区域的电网故障为例,在传统的电网管理中,如果某一区域电网出现停电或是线路故障,则需要将与该区域相关的线路都掐断或者阻断电流,以便人工更好地检查出问题以修理电路,但是,随着自动化技术的发展,信息技术逐渐实现了人工智能化,在当前电力控制系统中,采用人工智能技术,如果局域出现问题,能够通过网络即时反应出来,有些问题甚至可以通过网络解决,大大减少了传统中电力管理耗费的人力,也使得技术更接近人工智能化。

4、电力市场理论与技术

基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,我国相关部门做了以下努力:1.认真研究了电力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营过程中各步骤的具体规则和流程;2.提出了适合我国现阶段状况电力市场运营模式的期货交易、转运服务等模块的具体数学模型和算法3.紧紧围绕目前我国模拟电力市场运营中亟待解决一些的理论问题。

5、电力系统分析与控制

对在线测量技术实施相角测量、研究电力系统稳定控制理论与技术、选择小电流接地选线方法、探讨电力系统振荡机理及抑制方法、研究发电机跟踪同期技术和调速控制、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、研究基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等。在非线性理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。

6、多项技术的集成

电气自动化系统的统一化加强了电力系统中的统一化,这就使得电力系统中各项技术的合成,在传统电力系统中,电力的管理、安全维护等各环节是分开管理的,由不同部门管理。但是,在电力系统中引入自动化后,电力系统的管理更为合理,各部分集成一体,并在管理中引入多项先进技术,这些加强了我国电力系统的技术竞争力,并更能满足不同客户的需求。因为电气自动化的统一化不仅可以支持项目进行中的设计、实施及测试、开机、维护等环节的进行,而且可以减少各技术单独运行花费的时间及物力。

三、电力系统中电气自动化技术的发展

1、发展要求

随着我国电力系统市场化改革的深入,需要建立相应的电力市场技术支持系统,同时对电力系统自动化系统又提出了新的要求。首要条件便是保证电力系统供电的可靠性,电力系统对用户供电的巾断将使生产停顿,生活发生混乱,甚至会危及人身、设备的安全,形成严重的后果。其次是保证电力系统生产质量良好的电能,电力系统的运行电压和频率超过允许的偏移值会影响设备的安全运行,并可能造成供电没备和用电设备的损坏。最后保证电力系统运行的经济性,,应当合理安排各类发电厂所承载的负荷,降低自身用电的消耗以及输配电功率损耗,以获得最大的经济效益。

2、发展趋势

(1)鉴于目前的运行体制、人员配备、专业分工,我国的自动化系统主要采用站内监控采集数据而保护相对独立的模式,以提供较清晰的事故分析和处理的界面。但是从技术合理性、减少设备重复配置、简化维护工作量以及发展趋势等方面考虑,将保护与控制、测量结合在一起会更有优势。

(2)近几年来,IED在电力自动化方面也出现了广泛地应用。为了实现各个厂家的IED设备的信息共享与互相操作,使得厂站的电气综合自动化系统成为主要的开发系统,而后国际的电工委员会也制定了IEC61850国际标准,用于规范这一系统。

(3)以太网技术的兴起随着电力系统的发展,综合自动化系统需要传输的数据越来越多,对通讯的实时性要求越来越高,以速度快、传输数据量大为特点的以太网满足了这一要求。未来的发展应该是在继承了以太网技术的基础上,结合工业过程应用,产生新一代以以太网为核心的现场总线技术。

结语

综上所述,随着电力企业自动化、信息化技术的发展及电力市场的推进,采用更加先进的自动化控制技术及其产品,提高火电厂厂用电电气自动化运行和管理水平,节能降耗,增强企业的竞争力,为此电力系统中电气自动化控制技术的运用成为发电企业面临的的重要课题。我们应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。

参考文献

【1】毕胜春电力系统远动及调度自动化[M].北京:小国电力出版社,2010

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关键词:小学;机器人教育;信息技术;技术教育

中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)04-222-01

2003年教育部把“人工智能基础”课程作为信息技术教学的技术选修模块引入小学选修课程中之后,我国的人工智能教育在大众化和普及化层面上进入了一个新的阶段。智能机器人作为人工智能的重要应用领域, 在小学中获得了迅速的发展。

一、在小学开展机器人教育的必要性

由于知识经济的出现,知识正在成为经济发展的基础和经济增长的驱动力;拥有先进技术和最新知识,尤其是拥有知识创新能力的人,也因此成为生产中决定性的要素,成为国家最重要的战略资源。机器人技术涉及多门科学,是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志,因此,机器人技术是世界强国重点发展的高技术,也是世界公认的核心竞争力之一,很多国家已经将机器人教育列为学校的科技教育课程,在孩子中普及机器人学知识,从可持续和长远发展的角度,为本国培养机器人研发人才。

二、新形势下农村小学机器人教育的课程目标

小学机器人教育课程是为了进一步落实信息技术教育的选修课程,以培养学生良好的信息素养、创新精神和实践能力为主要目标。机器人教育以培养学生逻辑思维为主线,以综合性、实践性和探究性为学习特征。不要求学生立刻参加各种机器人竞技大赛和将来投身机器人开发行业,而是培养学生对智能机器人的兴趣,让学生了解和掌握以智能机器人为载体的通用技术与信息技术的基本知识和技能,了解技术的发展及其应用对人类生活和科学的深刻影响。还要使学生学会运用信息技术增进交流与合作,拓展视野,形成解决实际问题的能力和终身学习的能力。

三、新形势下农村小学机器人教育的发展对策

1、教育部门在机制建设、政策完善和课程标准建设方面应切实发挥作用

教育部门要制订明确的机器人教育发展规划,在课程体系建设、考试评价和激励机制等方面加以保障。从目前来看,课程标准和评价激励措施的制定已经刻不容缓。课程标准是机器人教育发展的风向标,直接决定着教材开发、师资建设的进度,其重要意义不言自明。评价激励措施对刚刚走上发展快车道的机器人教育更为重要,完善评价激励措施不仅是对学校和教师劳动成果的尊重,也是不可或缺的行政推动举措。笔者呼吁政府和教育行政部门尽快出台相关评价激励政策,将机器人教育纳入中考范围,提高学校和教师的积极性,使机器人教育常规化、普及化。

2、加大机器人教师队伍建设力度

机器人教育的深入发展离不开教师队伍的建设,教师队伍建设离不开多层次的教师培训。一般来说,培训分为骨干培训与全员培训。骨干培训由省、市教育部门组织,全员培训则由县、区教育部门组织,也包括各学校的校本培训。我们应将骨干培训与全员培训相结合、集中培训与日常学习实践相结合,重点从教育思想、教学理念和技术素养几个方面实现师资培养的突破。各学校要保持机器人研究团队(包括机器人辅导教师和学生)的梯度发展,保证高质量的研究团队和充足的研究时间,不断为机器人教育注入活力 。

3、加强校本课程开发,探索机器人课堂教学

在三级课程体系下,校本课程的开发能够有效地实现机器人教育的价值。各学校应该根据实际,在合理选择机器人产品的同时,尽量学内容,逐步对机器人教材进行二次开发,将其转化为适合学校机器人教学实际的校本教材,并在此基础上开发校本课程。要加强校本课程开发,遵循学生的年龄特点,因材施教,使小学机器人教育教学成为青少年能力、素质培养的智能平台。智能机器人教学内容可以借鉴北京景山学校的做法。在小学阶段,学生注意新鲜、感兴趣的事物,对周围世界有强烈的好奇心和探索欲望,喜欢操作具体形象的物体。此阶段主要使学生了解智能机器人的基本结构和工作方式。教学内容为:搜集机器人图片、展示机器人的发展状况,学习为一种智能机器人下载程序的方法。用现成的程序开展智能机器人的游戏和比赛项目。智能机器人教学安排在四年级较合适。

4、处理好机器人竞赛与普及教育的关系

机器人竞赛的根本价值是其教育价值,竞赛是手段,而不是目的。在积极参加竞赛的同时,更要注意大面积地对学生进行普及教育,实现竞赛与普及教学相互依存、相互促进,避免机器人教育走入“竞赛至上”的误区。这要求我们,一方面要合理利用资源,学校可将竞赛机器人和教学机器人分开使用,还可以使用机器人模拟系统或者自主研发一些适合学生动手制作的简易机器人,解决竞赛机器人数量有限导致的“小众化”问题;另一方面,要积极开发课外学习资源,为大多数学生提供自主学习的平台,提高学生的机器人素养。

结束语

我国小学机器人教育的深入开展,需要教育政府、小学学校、机器人厂商的协作与努力。探索机器人教育的理论与实践问题,更好的服务于广大学生,是教育工作者责无旁待的使命。机器人教育要与信息化教学相结合,全面体现课改精神,更好地培养21世纪人才的创新能力。

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关键词:智慧旅游;智慧城市;要素

中图分类号:F590 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)36-0256-02

随着科技的进步、社会的发展,“智慧旅游”成为时代的潮流趋势,对于旅游产业中的各类主体都产生了广泛的影响。智慧旅游城市的建设是囊括了整个旅游活动中的方方面面,其体系的架构和建设无疑需要大量的基础准备工作和调查研究,以确保智慧旅游城市建设的完善和实用性。因此,本文从政府的支持、市场环境、技术条件、人才资源、运营模式等方面对智慧旅游城市建设中的关键要素进行分析,希望找出智慧旅游城市建设过程中所需要关注的核心内容。

一、政府的支持

智慧旅游城市的建设离不开政府的支持,政府在其中扮演着引导和保障的角色。政府的支持是智慧旅游城市建设成功与否的关键,如果没有政府在其中做主要的引导作用,那么智慧旅游城市的建设只能是纸上谈兵,无法落实到实处,更不可能取得突破性的成果。

(一)财政保障

智慧旅游城市的建设是一个涉及面广,牵扯行业众多,对一个城市的各个方面都有影响的项目。因此,智慧旅游城市的建设必然需要大量的资金支持,而政府作为建设项目的引导人,财政保障是必不可少的关键因素。有了资金支持,智慧旅游项目才能得以落到实处,资金就像是智慧旅游城市中流动的血液,使它充满生机和活力。

(二)规章制度的制定

就像一个庞大的企业需要条理分明的规章制度一样,智慧旅游城市的建设也需要清晰明确的规章制度。没有规矩不成方圆,智慧旅游城市的建设必须拟定一定的规章制度,来保证计划的顺利实施,同时,明确的规章制度在智慧旅游城市建成后也能够起到保障整个项目顺利运行的作用。建立一个有利于发挥信息化重要作用、分工合理、责任明确的智慧旅游体制,可以使智慧旅游城市的建设更加有效。

(三)政府政策的支持

政府政策的导向对一个城市的发展具有非常重要的作用,智慧旅游城市建设作为一个牵涉到整个城市发展的项目更是如此。为实现智慧旅游城市建设的快速发展,政府应采取更加积极的扶持政策,加大旅游专项投入;采取更加灵活的招商方式,营造更为宽松的投资环境;加大对重点旅游企业的扶持,使智慧旅游城市实现以点带面的发展。

二、市场环境

(一)市场需求

随着信息化时代的到来,信息技术在人们日常生活中的应用也越来越广泛,智能手机使得人们能够更快更方便地了解到最新的信息。由此,人们的日常生活中就更加离不开手机了,很多年轻人甚至把智能手机当成一个移动的便携式电脑,在手机上就可以完成很多事情。当然,旅游过程中也不例外。当游客到达一个陌生的城市的时候,总是希望通过最快最便捷的途径来了解有关这个城市的各种信息,方便自己在这个城市的游览观光。智慧旅游城市的理念与游客的需求不谋而合,可想而知,智慧旅游城市是有着非常好的发展前景的。

(二)游客的接受度

智慧旅游是一个依托于手机终端,实现游客与旅游相关信息实时联系的一个理念。这个理念在国内还属于一个比较新的领域,人们对它的了解并不是很多,加上它所需要运用的高新科技也比较多,因此智慧旅游对许多人来说仍然只是一个概念。因此,智慧旅游城市的建设想要取得成功,就必须考虑到游客的接受程度,应该尽可能地将平台的界面和操作简洁化,使游客可以迅速地掌握方法,进行智慧旅游的体验。

(三)互联网经济时代的到来

如今,整个市场的大环境都在昭示着互联网经济时代的到来,确切来说,是电子商务时代的到来。人们足不出户就可以买到自己需要的任何东西,了解到全球各地的新闻信息。互联网已经成为人们生活中必不可少的一部分,智慧旅游依托于此也是大势所趋。将所有与旅游相关的信息都纳入到智慧旅游城市建设的网络中,游客可以根据智慧旅游的平台,轻松解决旅游过程中所遇到的吃住行游娱购等问题。

(四)智慧营销模式

市场营销对于如今的时代不算是一个新词,但是随着时代的发展,科技的进步,市场营销的手段也随之不断地发生着变化。在智慧旅游城市的建设中,适当的营销能够帮助游客更好地了解智慧旅游城市的内涵和使用方法。因此,在智慧旅游城市建设体系中,智慧的营销模式也是十分重要的一环。营销人员可以通过网络或者软件的编辑将广告植入智慧旅游城市的界面中。采用对话或者动画的形式,迅速抓住游客的注意力,将智慧旅游城市作为一种产品,向游客们进行展示和讲解。

三、技术条件

(一)云计算

云计算是一个概念,是一种计算模式和一种对于IT资源的应用模式,是对共享的可配置的计算资源提供无所不在的、方便的、随需的网络访问。按部署方式,云计算分为公共云、私有云和混合云三类。按服务内容,云计算分为基础设施即服务、平台即服务、软件即服务、数据即服务等类型。智慧旅游的建设,需要用到大量的数据处理,利用云计算技术不仅可以迅速地解决这一难题,同时也节省了很多成本。

(二)物联网

物联网是传感器之间按照约定的协议进行信息交换和通讯,以实现物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。目前,业界和学界普遍认可的物联网是指利用射频识别(RFID)、全球定位系统(GPS)以及传感器、执行器等装置对物理世界进行感知识别,依托通信网络进行传输和互联,利用计算设施和软件系统进行信息处理和知识挖掘,实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接,从而达到对物理世界的实时控制和精确管理。

(三)移动互联网技术

移动互联网就是移动通信与互联网的结合。根据中国互联网络信息中心的《第三十次中国互联网络发展状况统计报告》,截至2012年6月底,手机网民规模达到3.88亿,手机首次超越台式电脑成为第一大上网终端。在智慧旅游城市建设中,移动互联网技术可以使游客随时、随地获取旅游信息资源。比如,通过智能手机终端,游客可以查阅旅游信息,预定机票、酒店、景点门票等。同时,还可以通过应用软件,进行准确的地理定位,方便游客在出游过程中找到准确的方位。

(四)人工智能技术

人工智能是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术,涉及知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面的研究内容。目前,在旅游研究领域,人工智能多数被应用于旅游需求预测中。但是,在智慧旅游城市的建设中,人工智能的作用远不止于此,人工智能可以用来有效的处理与使用数据、信息与知识,利用计算机推理技术进行决策支持并解决问题。它可以用于游憩质量评价、旅游服务质量评价、旅游突发事件预警、旅游影响感知研究等诸多领域。人工智能技术在智慧旅游的构架体系中属于核心的技术。

四、人才资源

智慧旅游是一个全新的命题,智慧旅游城市的建设也正处于起步阶段,信息化技术的大量使用,使得这一领域将会需要一大批能够熟练掌握信息技术的人才。在智慧旅游城市的建设过程以及建成以后,都需要广纳贤士,招募大量的有能力、有思想的年轻人,投身于整个项目的建设中。从现阶段看来,智慧旅游建设需要两类人才,第一类是精通信息技术的专业人才;第二类是既能熟练运用信息技术,又掌握丰富旅游专业知识的复合型人才。目前缺乏的是复合型人才,此类人才缺口很大,但这类人才又是智慧旅游城市建设的中坚力量。因此,强调人才的培养至关重要。

五、运营模式

智慧旅游城市的核心是旅游信息化,因此,在进行智慧旅游城市的建设过程中,提升旅游城市的信息化水平是其核心内涵。目前主要有五种模式可供参考:政府独自投资、政府投资引导、政府与旅游企业联合投资、政府与旅游信息化企业联合投资以及企业独自投资。面对越来越多的旅游产品,越来越高的需求水准和越来越激烈的市场竞争,要想把旅游产业做强,使旅游产业快速健康发展,就必须要依靠现代科技的力量,采用一种低成本、高效率的联合服务模式,用网络把涉及旅游的各个要素联系起来。智慧旅游城市建设,应将重点突出为游客提供更便捷、智能化的旅游体验;为政府管理提供更高效、智能化的信息平台;促进旅游资源活化为旅游产品、放大资源效益这三大核心目标,采用“政府主导、多方参与、市场化运作”的运作模式,联合社会各方优势资源共同推进“智慧旅游”建设,这也顺应了现代旅游业发展的要求和趋势。

六、结语

智慧旅游城市的建设不是形象工程,也不是简单的技术创新。它的核心是通过信息化来实现城市环境和服务品质的提升。智慧旅游城市的建设环境、技术应用以及涉及领域都十分的复杂,所以这必将是一个非常复杂的系统工程。因此,在智慧旅游城市建设中需要结合以上的关键要素,切实的使建设过程科学化,最终实现智慧旅游城市的建设与运转。

参考文献:

[1] 迟紫境.优秀旅游城市的转型与智慧旅游城市建设研究[D].北京:首都经济贸易大学,2012:12-14.

[2] 黄超,李云鹏.十二五”期间“智慧城市”背景下的“智慧旅游”体系研究[J].旅游学刊,2011,(5):21-23.