人工智能教育总结范文

时间:2023-08-28 17:02:37

导语:如何才能写好一篇人工智能教育总结,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

人工智能教育总结

篇1

不知不觉,又是一年结束了。在同志们的支持下,我不仅圆满地完成了教学任务,还在思想业务水平上有了很大的提高。现将有关方面总结如下:

一、思想品德方面

热爱并忠诚于教学事业,教学态度认真,教风扎实,爱岗敬业,工作积极,团结同志。工作中尽职尽责,做到教书育人,为人师表,自觉遵守学校的规章制度。认真完成教育教学工作任务,取人之长,补己之短。在今后的工作中,我会不断严格要求自己。

二、教学方面

本学期,我担任的是《机床电气控制》和《电工技术基础与技能》的教学工作。为了能更好的提高他们的学习成绩,在工作中认真学习新课程标准,使自己的教育教学水平不断创新,不断提高。

1、认真备课

课上的是否成功,很大程度上取决于课备得是否精彩,因此每节课我都认真作好课前备课。认真钻研教材,对教材的基本内容都弄清楚,了解教材的结构,重点与难点,掌握知识的逻辑,能运用自如,知道应该补充哪些资料,怎样才能教好。了解学生原有的知识技能及他们的兴趣、需要、学习方法、学习习惯,学习新知识时可能会有哪些困难,采取相应的预防措施。仔细考虑教法,解决如何把教材的内容传授给学生,如何组织教材、如何拓展教材,如何安排每节课的活动。甚至细化到自己的每句话应该怎么说,以便能调动起学生的积极性和求知欲,让他们对所教课程感兴趣,为能更好的学习打下基础。

2、积极上课

备课充分,能调动学生的积极性,上课效果就会好。但同时又要有驾驭课堂的能力,因为学生在课堂上的一举一动都会直接影响课堂教学。因此一定要组织好课堂教学,关注全体学生,注意信息反馈,调动学生的有意注意,使其保持相对稳定性,同时,激发学生的情感,使他们产生愉悦的心境,创造良好的课堂气氛,课堂语言简洁明了,克服了以前重复的毛病,课堂提问面向全体学生,注意引发学生学数学的兴趣,课堂上讲练结合,作业少而精。教师是每节课的组织者,所以,老师每天都要有充足的精神,让学生感受到一种自然气氛。这样,授课就事半功倍。

3、精心批改作业

要提高教学质量,一定要做好课后辅导工作,本年度由于疫情利用钉钉在线教学。在教学中,我有针对性的对一些学生尤其是后进生进行辅导,从最基本知识点着手,然后是电路结构和原理,每讲完一节课,我都要利用钉钉软件在线布置作业,讲解知识点,当天的内容当天完成,不让学生欠债。不断地给他们鼓励,经常询问他们学习上的困难,帮助他们解决问题,在批改作业方面,每一次都能做到全批全改,对个别学生错的地方、不会的地方,认真讲解,从不放任自流。

三.教育工作方面

爱学生是对老师最最基本的要求。老师爱学生,可以弥补家庭和社会教育的不足,使教师的影响长久地保存在学生的内心深处。要做一个合格的人民教师,还要爱学生。不论在生活上,还是在学习上,都要给予必要的关心和帮助。我还抽时间给学生谈心、交流,和学生共同活动,缩短了师生距离。由于我爱学生,关心学生,处理问题及时,方法得当,注意和学生沟通,所以,学生就信任我,喜欢我,也喜欢上我的课。热爱学生,还表现在教师对学生的尊重和信任,以及对学生的严格要求。尊重学生的人格,了解学生的个性,相信学生,关心学生,既统一严格要求,又注意学生的个体差异,区别对待。对程度、水平不同的学生,采取不同的教育方法,因材施教。关爱每一个学生,特别是差生,使每一个学生都学有所得,不让一个学生掉队,把每一个学生都培养成社会有用的人才。一个教师能得到学生的信任,使自己的工作顺利进行,使学生能健康活泼的成长,是自己最大的成功和欣慰。

篇2

关键词:航天类专业 人工智能 教学探索

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(b)-0155-02

面对航天科技迅猛发展,现代军备技术快速提升,培养具有专业性的高素质航天类人才,是我国航天科技发展的战略选择,也是航天重点高校面向并有效服务航天事业的历史责任。航天类本科生的教育形式也需要突破传统的方式,着重多样性、前沿性、工程性,因此,该专业的各门课程教育都应该结合专业特点,探索新的教学模式。

人工智能自1956年诞生50多年以来,引起众多科研机构、政府和企业的空前关注,已成为一门具有日臻完善的理论基础、日益广泛的应用领域和广泛交叉的前沿学科。由于航天领域的特殊要求,人工智能在其发展中发挥着不可替代的重要作用,各发达国家都相继开展了人工智能与航天技术相结合的研究,致力于实现可重构的、具有容错能力的、智能的飞行系统和管理系统。因此,“人工智能”作为航天类专业的一门特色选修课,应结合专业特点展开更具有实用性和创新性的教学。

1 人工智能课程特点

一方面,“人工智能”是一门多学科交叉的综合学科,它涉及计算机科学、数学、心理学、认知科学等众多领域,具有知识点多、涉及面广、内容抽象、不易理解、理论性强等特点,使得该课程的教学具有较大的灵活度和较高的难度。另一方面,“人工智能”是一门正在发展中的学科,具有较强的前沿性,计算机科学、信息科学、生物科学等相关学科的发展不断的提出了许多新的研究目标和研究课题,使得人工智能的技术和算法也需要不断更新,这在很大程度上增加了“人工智能”课程的教学难度。

2 航天类专业特点

首先,航天类专业具有较强的工程性。在专业的教学改革中有统一的特点,即强调要体现航天工程技术的综合性、系统性, 注重培养复合型人才。其次,航天类专业具有一定的前沿性。因为航天飞行器作为现代高科技和多种学科技术综合应用的结晶,应及时把现代先进科技融入到了专业基础和专业类的课程教学中, 专业知识更新快成为又一特点;另外,航天类专业应注重实践性教育。尊重个性和兴趣,强调动手能力,实验室对学生开放,要求学生自主地设计完成实验,强调对学生设计理念和创造能力的培养。最后,航天类专业应重视产学合作。产学合作的目的在于推动学校与航天产业的持续全面合作,造就一支科学技术研究和工程实践兼备的教师队伍。

3 教学模式的探索

3.1 教材的选择

人工智能作为一门新兴的学科,其理论与方法都还在不断的发展与完善中。就目前来看,关于人工智能的定义和范围都没有一个统一的标准,不同的教材所介绍的内容也不尽相同。在教材选用方面,需要综合考虑专业特点和学生的知识背景。本课程主要针对航天类专业高年级本科生,该类学生具有一定的数学、计算机、信息论、通信理论等基础知识,对航天应用的基本需求有初步的了解,因此,“人工智能”课程难度应该控制在中级,可以较深入的介绍人工智能的基础算法和应用案例。

中南大学蔡自兴教授积累了多年的教学与科研经验,借鉴了国内外其他专家和作者的最新研究成果,吸取了国内和国外人工智能领域学术书籍的长处,于1987年编写了“人工智能及其应用”一书,该书根据人工智能学科的新发展不断修订,推出四个版本。本课程采用“人工智能及其应用(第4版)”,其中大部分内容适合本科生学习。另外,本课程还给学生提供其他一些参考书目,如N.J.Nilsson 的“Artificial Intelligence:A New Synthesis.Morgan Kanfmann”等经典教材。

3.2 课堂教学形式的探索

“人工智能”课程内容较抽象,概念较为繁多,若采用单一的课堂讲授的方式,学生容易概念混淆、理解不透,逐渐产生厌倦情绪,导致教学效果差。本文探索不同的课堂教学手段,根据不同内容采用不同的教学手段,有利于学生对课程内容的理解与吸收。另外,考虑到航天类的专业特点,突出课程内容的工程应用,增加研究性质的教学内容与形式,有利于培养学生的创新能力和实践能力。

(1)课件采用图文并茂的PPT。综合利用文字、图像、声音、视频等多种媒体表示方法,在介绍原理和概念时采用精辟的文字,介绍算法流程时采用图像,介绍算法应用时采用视频。在PPT中适当利用不同的字体、颜色或动画来突出重点,细化流程,引导学生的思路,便于集中注意力接受重点内容。

(2)适当增加课堂讨论与练习。对于人工智能的一些基本问题,可以引导学生进行调研和讨论,来深化课程内容的了解,并提高学生的学习兴趣;对于重要的算法和理论,可以增加课堂练习,让学生实际动手进行公式的推导或演算,并在练习中分析学生对问题的理解程度,有针对性的增加讲解或指导。

(3)适当采用类比的讲解方式。对人工智能的不同学派,不同方方法,以及方法的不同应用,广泛的采用类比的形式进行讲解,不仅可以复习已学习的内容,也利于对新内容的理解。并且,通过对不同内容的比较总结相似点、区分不同点,可以避免概念的混淆,清晰的掌握课程内容。

(4)增加研究性教学。研究性教学强调通过问题来进行学习,有必要将实际应用案例或者授课教师的科研项目融入日常的教学工作中去,用“启发式”、“案例式”教学激发学生“自主学习”能力。

3.3 课程内容的探索

一方面,鉴于本科生知识结构还不够完善,“人工智能”课程的内容要控制在适应本科生学科基础的中等难度;另一方面,鉴于航天类专业的特点,课程内容应更注重与航天应用相结合的内容,并且在课程中增加具体应用的介绍。具体的课程内容如表1所示。

3.4 考核形式的改革

“人工智能”课程注重学生创新能力和实践能力的培养,传统的试卷形式不能全面的反应学生的学习效果,因此,应采用课堂表现和课程报告相结合的方式进行综合考核。

一方面,重视学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,对学生课堂讨论与练习的表现进行考核评分,作为总成绩的参考;另一方面,注重学生课题调研和实践的能力,采取提交课程论文的形式进行考核。正确引导学生根据个人兴趣、课程内容、可行性、实践难度进行合理选题,并根据所选题目进行文献查阅和总结,完成调研报告或算法实现报告。结合者两个方面进行最终成绩的评定,综合衡量学生问题分析能力、论文写作能力和创新实践能力。

4 结语

航天类专业的本科生教学需针对专业特点有的放矢,该专业的课程教育都应该趋向于前沿性、专业性和实用性。本文的“人工智能”课程教学改革方案不仅考虑到该课程属于前沿叉学科的特点,也综合考虑了航天类专业的特点。为了使课程教学更好地服务于学生,本文提出的改革方案打破传统的教学模式,将课堂理论讲解、课堂讨论、课后调研、项目实践等相结合,充分调动学生的学习兴趣和积极性,提高学生的创新能力,有利于培养真正符合航天领域所需要的综合型高级人才。

参考文献

[1] 王甲海,印鉴,凌应标.创新型人工智能教学改革与实践[J].计算机教育,2010(15):136-138,148.

[2] 刘兴林.大学本科人工智能教学改革与实践[J].福建电脑,2010(8):198-199.

[3] 怀丽波.32课时《人工智能基础》课程教学的几点思考[J].华章,2013(34):193-194.

[4] 纪霞,李龙澍.本科人工智能教学研究[J].科教文汇(上旬刊),2013(6):91-92.

[5] 肖春景,李建伏,杨慧.《人工智能》课程教学方法改革的探索与实践[J].现代计算机(专业版),2013(26):32-34.

[6] 熊德兰,李梅莲,鄢靖丰.人工智能中实践教学的探讨[J].宿州学院学报,2008(1):146-148.

[7] 张伟峰.本科高年级人工智能教学的几点思考[J].计算机教育,2009(11):139-141.

篇3

关键词:高职教育;人工智能;课程改革

课程设置应与高职教育培养目标和方式相一致

人工智能课程主要讲授当今智能领域的理论方法及其应用,是一门涉及哲学、逻辑学、语言学、控制论、生物神经学等多个学科的课程。以普通高校高年级计算机专业学生为讲授对象,人工智能课程在教学上一般以理论讲授为主,并辅以一些应用实例加以分析。课程本身理论性强,内容较为抽象,因此对学生专业知识基础的要求高,在教学上往往强调对各种智能理论的深入讲解和分析,以此达到提高学生专业理论水平的目的。

当前高职教育中为计算机专业学生所开设的人工智能课程很大程度上沿用了普通高等教育环境下的教学方式和内容,这显然与高职教育本身培养人才的目标和方式不一致。高职教育的最终目标是要培养适应生产需要的技能型、应用型人才,而高职教育在教学方式上应更为注重实践教学,包括各种实验、实训、实习和设计。因此,人工智能课程中单纯的理论讲授并不能有效地适应高职教育的实际教学环境要求,有必要对人工智能课程在教学内容和方式上加以改革。

三个改革途径

(一)引导学生阅读应用研究文献

高职教育强调培养学生的知识应用技能,其中重要的一点是要培养学生把理论知识应用到实际生产中的能力。然而在教学实践过程中,学生普遍反映由于人工智能课程理论性强,难于从课本理论联系到实际的专业应用上,这样对激发学生的学习兴趣,提高技能应用水平是不利的。

实际上,人工智能涉及的应用领域极为广泛,其中在专家系统、模式识别、智能控制、数据挖掘、自然语言理解等方面尤为突出,每一种应用都能够很好地体现出人工智能学科的基本理论方法特点。因此,在课程学习的开始阶段,应让学生按照个人兴趣自行选定某个应用领域,在一定的提示和引导下通过检索有关文献,访问相关的科研院校网站等方式获取资料,了解当前该领域的发展现状和具体产品的开发和使用情况,最后在课程的结束阶段以学习报告的形式在课堂上加以演示和共同讨论,这样可以大大激发学生学习人工智能课程的主观能动性,开阔学生的知识视野。资料的收集阅读与思考是知识应用的首要环节,对于培养应用型人才的知识应用技能很有帮助。

(二)安排学生对经典算法程序进行实验

与普通高等教育相比,高职教育更加强调实践教学的重要性。从实践中学习和理解理论知识,并且把所学知识运用到实践中,这是高职教育的重要特点。人工智能课程内容抽象而概念性强,单纯的理论讲解学生难以从中得到启发,也难以体现出高职教育突出实践教学的特点,为此需要安排学生动手实验,从实践中理解人工智能科学的理论原理和应用途径。

在人工智能科学的发展过程中,先后提出了一些经典的优秀算法程序,如A*算法、遗传算法、神经网络的BP学习算法等,在科研和工程实际中得到了广泛的应用,在实践教学中同样有着重要价值。根据教学要求和实际情况,学生并不需要自行设计关于这些算法的具体程序,在提倡开放和共享源代码的今天,通过网络能够获得大量相关的程序代码资源。同时,一些软件平台也集成了一些工具箱,如遗传算法工具箱、神经网络工具箱等,只需设定相关输入参数和数据,便可通过调用工具箱函数实现算法,极为简便而易于理解。

学生应通过对这些程序作验证性实验来理解所学内容。为安排学生有效地进行实验,教师应结合当前阶段所讲授的内容准备相应的算法程序,当该部分内容结束后在课堂上讲解和演示算法程序的运行方法。学生获得该算法程序以及具体的实验任务后在课后完成实验并提交实验报告。

例如,在讲授启发式搜索时,可向学生提供A*算法求解八数码难题的算法程序,并对某个学生给定某个初始棋盘状态,要求学生动手运行程序并记录由算法扩展所得的每个棋盘状态的估价函数计算结果,以及相应的OPEN表和CLOSED表的变化情况,从中理解A*算法的原理特点。又如,在讲授BP学习算法时,可根据学生的实际情况对内容进行调整,强调BP神经网络的实际工程应用价值,而对BP算法的基本原理只作简单介绍。向学生提供利用BP神经网络学习特定目标函数的MATLAB程序代码后,要求学生动手运行该程序,并且记录和对比神经网络在训练前后对目标函数的逼近效果。

(三)启发学生引入人工智能理论方法对毕业设计加以创新

毕业设计是高职教育的重要环节,学生通过毕业设计对以往所学知识作系统性总结,通过毕业设计能进一步加强学生的技能训练,提高学生的技能应用水平。从实践教学的角度来讲,毕业设计不仅仅要求学生对已学知识和技能的简单重复运用,更重要的是强调学生能够主动独立地分析实际问题,对问题的解决方法提出新的观点并付诸实践。然而从教学的实际来看,在毕业设计中学生创新的主动性不足,往往停留在继承和模仿阶段,毕业设计作品少有突破和创新。究其原因,并非学生所学知识和技能不足,而是学生未懂得如何分析已有问题,在其基础上引入新的解决方法或提出新的应用内容。

在计算机领域中,人工智能属于研究和创新的前沿和热点,许多旧有问题利用人工智能方法都得到了新的解决途径。教师在指导学生毕业设计时,可针对某一问题恰当地启发学生引入人工智能的理论和方法,并尝试性地运用在解决当前问题之中,这样能较容易地获得新的改进和突破,对培养学生创新观念和能力很有意义。

近年来,高职教育得到了迅速发展,其社会认可度也不断提升。但是,在发展的过程中也出现了一些新的问题,其中突出的是如何对以往普通高等教育的教学方式和内容加以改革,以适应高职教育的新要求。人工智能课程作为一门重要的计算机专业课程,仍需要结合高职教育的实际要求以及学生的具体情况,在加强培养应用型、技能型人才,加强实践教学上不断进行探索和改革。

参考文献

[1]赵蔓,何千舟.面向21世纪的《人工智能》课程的教学思考[J].沈阳教育学院学报,2004,6(4):131-132.

[2]韦芳.高等职业技术教育应注重实践教学[J].中国科技信息,2006,(5):264.

篇4

关键词:智能;智能科学与技术;语义分析;知识体系;课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 引言

“智能科学与技术”专业教育意指将“智能科学与技术的知识体系”传授给本科生或研究生。构建智能科学与技术的知识体系通常有两种途径:(1)经验归纳法,从社会实践和科学研究已经获得的知识集合中选择出若干,认为这些知识应该归属于“智能科学与技术”,且将其结构化与系统化。(2)概念演绎法。追问“智能科学与技术”的确切含义为何,由此联想其涉及的主要方面,概念推演形成的轨迹即是知识体系。两种方法的结论应是一致的。就实际操作而言,前者的主要环节是“选择知识”和“搭建体系”,而“选择什么”和“搭建成何样”就与研究者的偏好相关,常出现观点相左的情形;后者的主要环节是“明确语义”和“语义延伸”,能被称为概念的东西总是成熟的,即已有大量的先前研究,对此人们的分歧较少,而从概念出发的语义延伸又是遵循演绎逻辑的,由此而得的知识体系就易被公认。

本文的研究采用概念演绎法,具体的讨论依层次递进展开,首先明确“智能科学与技术”的中文语义,其次讨论该语义涉及的关键概念之内涵,进而合成这些关键概念的具体内容,继之概括“智能科学与技术的知识体系”,最后设计“智能科学与技术专业教育的课程体系”。

2 “智能科学与技术”的语义

尽管有逻辑上的先后,“科学”与“技术”通常被认为是并列的两种人类文化活动。“智能科学与技术”就应被分为“智能科学”与“智能技术”。

智能是某种行为主体所具有的能力和所表现的行为。这种具有智能的行为主体目前(也许永远)只有两类:生物(其中主要是人类)和机器。若以人类代表生物,智能就有两种表现形态,人类智能(human intelligence)和人工智能(artificial intelligence),后者是对前者的模仿与延展。

科学是为了获得所考察对象的知识体系,技术则是依据某种原理设计制造各种人工系统。由此,“人类智能科学”、“人工智能科学”、“人工智能技术”是无歧义的,而“人类智能技术”就不成立(确切地说,是间接地通过“人工智能技术”的方式表现出来)。

基于上述分析,“智能科学与技术”的语义由三部分构成,“关于人类智能的科学”、“关于人工智能的科学”和“应用人工智能的技术”。根据惯常的教育与研究分工,前者是心理科学领域的重点所在,后二者则是信息科学领域的前沿方向。目前国内所开办的“智能科学与技术”专业教育大多属于理工科本科,其侧重所在自然是“人工智能”。

支撑着“智能科学与技术”及其三部分构成的关键概念是“智能”、“科学”与“技术”,对其进行深入剖析有助于推演出“智能科学与技术的知识体系”。

3 关键概念的剖析

3.1 “智”对应于Intelligence

汉语中的“智”是“知”的后起字,而“知”是“出于口者疾如矢也”,意指认识的事物可以脱口而出。“知”添加了“曰”即为“智”,再清楚不过,“智,知而道出也”。智,就是人们日常口语中的“知道”。

英语中的Intelligence源于拉丁语的动词intellegere,意思是to understand。而intellegere是inter(interl与legere(to choose)的合成词,故它所表达的是“在推理基础上的理解”。

可见,汉语的“智”关注知识(识,知也。《说文》)及其共享;英文的Intelligence则强调知识及其可靠来源。有所差异并不妨碍将不同文化系统中的这两个概念对应起来。

3.2 “智”的派生词

尽管语义十分贴切,却不可将Intelligence直接汉译为“智”。在现代汉语中,单字形式的名词一般不用于表达抽象概念,因为单音节的高频率使用在言语交流中难以通畅顺口。通常都是采用双字形式的名词。“智”需要再添加一字。处理的办法无非两类,同义重复或附加意义。前者生成的是“智慧”,后者得到的是“智能”和“智力”。

智慧之“慧”,一方面与“智”同义(知或谓之慧。《方言》),另一方面又与佛教名词“般若”(Praina)相连,在中国的文化传统中,佛是高深至上的,这样,智慧的真理性就毋庸置疑。作为汉语词汇的“智慧”固定下来之后,除了与英文的Intelligence相对应,还与英文的wisdom(wise“聪明的”+dom“性质或状态”)相一致。更重要的是,wisdom就是希腊语的sophy,由此构成了philosophia(英文philosophy)。“智慧”连接着中国的佛教(与中国哲学相通)和西方的哲学。智慧是哲学层面的。

“智能”和“智力”都是“智的能力”的简称。推敲其中的意味饶是有趣。作为物理学概念的“能”和“力”,二者是一种源流关系,因而在汉语的习惯中,“能”更本质,“力”则外显,暗含着有高下之分。这样,智能有“智能人”、“智能机器”、“智能科学”等,智力则是“智力游戏”、“智力玩具”、“智力商数”等。层次的感觉是明显的。智能和智力是科学层面的。

“智”的派生词最常用的有三个:智慧、智能和智力,它们均可英译为Intelligence,但在汉语中分别属于三个层次,即哲学领域、科学领域(较高层次)和科学领域(较低层次)。

3.3 关键概念的文化比较

将与“智”相关的中文概念和与Intelligence相关的英文概念进行对比,可看出中西方文化的相通与差异,有助于更深刻明晰地理解“智能”的语义。表1是基于英语概念的文化比较。从中可见,“智能”较高于“智力”在西方文化中表现为对现在分词的偏爱。

表2是基于汉语概念的文化比较。英语的Intelligence可以笼统地表示汉语的“智、智慧、智能、智力”。现限定“构建智能科学与技术的知识体系”是一项科学研究(即不考虑“智慧”),再用“智能”作为“智能”和“智力”的统称,这样,“智能”就成为将要继续讨论的唯一概念。

3.4 智能之“能”

前已阐明,智能就是“智的能力”。这种能力究竟为何,学者们曾有过大量的讨论。其中一种通俗简洁的表述 被包含于后者之中。在人工智能中将二者分开,缘于它们的对象不同,前者针对的是自然界,后者则面向人类已有的知识积累。“推理”是生命体存在的基本前提。所以,关于人工智能的科学只有两个分支:机器感知/发现理论(派生于人的认识论)和机器推理理论(基于人脑推理理论的讨论)。

(4)应用人工智能的技术。第3.6节说明,技术就是应用手段、技能和方法设计与制造人工系统。图4模型所示意要设计与制造的人工系统只有专家系统和机器人。所以,应用人工智能的技术主要有两个:专家系统技术和机器人技术。

(5)基于现状的人工智能科学与人工智能技术的内容调整。前面将“机器感知”和“知识发现”归于科学范畴,其根据就是因为它们均是客观存在。然而,现在的“机器感知”还非常简单,对于诸如表情、语气等稍微复杂的客观现象就无能为力:“知识发现”也主要依赖于基于语法的关键词匹配,而对于如何有效地理解语义特别是语用还差得很远。鉴于如此现状,将“机器感知”和“知识发现”归于技术更合适一些。

(6)智能科学与技术的知识体系。集成上述的观点可得图5所示的知识体系。理论是概念、原理的体系(《辞海》),本身就是知识体系。技术包括手段、技能和方法,也是知识或知识指导下的操作。所以,智能科学与技术的知识体系由两个理论和四种技术构成。

图5的表示是粗线条的。正是因为它没有将与“智能”有关的科学理论和技术方法全部罗列出来,才有了一个简洁的框架,以便在此基础上进一步细分和添加,最终形成一个系统的图景。

6 “智能科学与技术”专业教育的课程体系

“智能科学与技术”专业教育的使命就是将图5所示的知识体系教授给本科生或研究生。学校教育总是以课程方式进行的。智能科学与技术的知识体系必须转化为课程体系。基于图5所示模型、兼顾目前大学课程设置的现状、特别是参照国内学者的研究成果和国内率先开办智能科学与技术专业的大学的探索性经验,提出“智能科学与技术专业教育的课程体系”的一种方案,见表3。

如表3所示,“智能科学与技术”专业的课程设置对应于智能科学与技术知识体系的主要内容(见图5),共六门主干课程:

(1)“脑与认知科学”。包括“脑科学”与“认知科学”。

(2)“机器学习”。推理是学习过程中所采用的主要方法,机器学习包含机器推理,在一般意义上可以认为二者同义。目前讲授机器学习的大学课程主要有:“机器学习”、“模式识别”(是实现机器学习的一种方法)、“计算智能”。后者包括“模糊计算”、“神经计算”、“进化计算”,讲授一些具有前沿性的理论与方法。

(3)“机器感知”。包括“机器视觉”模仿人类的视觉、“计算机语音技术”模仿人类的听觉、“自然语言理解”模仿人类对语言与文字的理解。

(4)“知识发现”。包括“信息检索”和“数据挖掘”,前者在数据库中进行关键字匹配、在万维网上进行关键字匹配、在语义网上进行语义匹配以获取所需要的信息,后者将信息组织到数据仓库中以便寻求信息之间的规律性关联即获得知识。

(5)“专家系统”。该课程所讲授的内容包括管理信息系统、专家系统、决策支持系统、多Agent系统。它们是人工智能为人类提供的实用型信息产品。

(6)“机器人”。利用机器来获得身心的解放与扩展是人类的梦想和永远的追求。拟人机器的设计与制造涉及诸多学科,在大学的专业教育中只能讲授一些基础概念。

可以将整个“智能科学与技术的知识体系”看作是一个对知识进行“输入一加工一输出”的结构。由表3可见,与知识输入有关的是“机器感知技术”和“知识发现技术”;与知识加工有关的是“脑科学理论”和“机器推理理论”;与知识输出有关的是“专家系统技术”和“机器人技术”。在智能科学与技术学科中,分工专门研究知识输入、知识加工、知识输出,就构成了其三个主要的研究方向:知识处理、智能理论与方法、智能系统与应用(如表3所示)。

7 结论

(1)智能科学与技术是人类智能科学、人工智能科学和人工智能技术的总称。技术的标志是用于设计与制造人工系统,因而“人类智能技术”并不直接存在。

(2)“智能”是“智的能力”的统称。中文的“智”之本义是“知而道出”,与英文的Intelligence(本义“推理基础上的理解”)尽管侧重不同,仍被认为语义相等。现代汉语不习惯单字形式的概念,“智”便有了三个常用派生名词“智慧”、“智能”和“智力”。前者属于哲学概念:后二者属于科学对象,是“智的能力”的两种不同简称,亦有层次高下之分。在科学领域,“智能”通常涵盖“智能”和“智力”。

(3)智能科学是指,认知智能事实、归纳智能规律、总结智能理论。

(4)智能技术是指,设计与制造人工智能系统的手段、技能和方法。

(5)智能(intelligence)应该是“能智”。即能知、能日、能推理、能理解、能应用。

(6)智能是以知识为主线的三个环节的序贯过程。智能表现为知识在知识获取、知识推理、知识应用三类活动中的定向流动和逐级提升。

(7)智能首先遇到的问题是知识表示。人类智能的知识表示是在文化传承中自然实现的,而人工智能的知识表示则依赖于专门的人为规定。这样,智能的内容就有四个部分:知识表示、知识获取、知识推理、知识应用。

(8)智能最简明最本质的定义是:知识+推理。人类智能的特征是,知识用自然语言表示、推理在人脑中进行;人工智能的特征是,知识用机器语言表示、推理用机器实现。

(9)人类智能的内容主要有五个:感官感知、信息检索、人脑推理、实际问题解决方案、实际问题解决方案的执行。

(10)人工智能是对人类智能的模仿与延伸,其主要内容也相应有五个:机器感知、知识发现、机器推理、专家系统、机器人。

(11)智能科学与技术的知识体系由两个理论和四种技术构成。智能科学与技术的知识体系涉及关于人类智能的科学、关于人工智能的科学、应用人工智能的技术,具体有脑科学理论、机器推理理论、机器感知技术、知识发现技术、专家系统技术、机器人技术。

篇5

关键词 机器人 人工智能 实时系统 挑战 展望

中图分类号:TP242 文献标识码:A

人工智能(Artificial Intelligence),英文简写是AI。它主要研究、发掘应用在延伸、模拟和扩展人的智能理论、技术、方法,以及应用系统的一门新科技。“人工智能”一词刚开始,由1956年美国计算机协会组织的达特莫学会上提出的。自那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。由于智能概念的不确定,人工智能的概念一直没有一个统一的标准。

1机器人、人工智能概述

人工智能学科的出现与发展不是偶然的、孤立的,它是与整个科学体系的演化和发展进程密切相关的。人工智能是自然智能(特别是人的智能)的模拟、延伸和扩展,即研究“机器智能”,也开发“智能机器”。如果把计算机看作是宝剑,那么人工智能就是高明灵巧的剑法。

1956年夏季,在美国达特摩斯大学,由麦卡赛、明斯基、香农等发起,由西蒙、塞缪尔、纽厄尔等参加,举行了关于“如何用机器模拟人的智能”的学术研讨会,第一次正式采用“人工智能”的术语。这次具有历史意义的、为期两个月之久的学术会议,标志着“人工智能”新学科的诞生。

人工智能在电子技术方面的应用可以把人工智能和仿真技术相结合,以单片机硬件电路为专家系统的知识来源,建立单片机硬件配置专家系统,进行故障诊断,以提高纠错能力。人工智能技术也被引入到了计算机网络领域,计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术,而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展,各种入侵手段也在层出不穷,单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要,把人工智能技术应用到网络安全管理领域,大大提高了它的安全性。

2学科交叉带来的挑战

实时人工智能是实时系统和人工智能技术相互结合的一个新的研究领域。实时人工智能系统是一种在动态的环境中,能够利用有限的资源来可靠地完成关键性任务的系统。目前大多数人工智能规划和问题求解系统都试图产生一个完全的精确解,但是在资源限制的状态下, 快速地产生一个近似解将更有效。Anytime算法能够折衷解的质量和计算时间,是人工智能技术应用在实时环境中的有效技术。由基本的Anytime算法构成实时人工智能系统的关键之一是如何给基本算法分配时间, 从而可以获得系统的性能描述,实施有效的实时监控。时间分配算法,爬山算法仅能找到局部最优解,如果组织问题满足局部组织问题的条件,它能够找到最优解。对于不满足局部组织问题的条件的大型组织结构,爬山算法不能保证找到全局最优解。遗传算法适合于寻找全局解,但搜索效率取决于一些关键参数的确定和算子的操作机制选取。

智能主体是智能互联网中的生灵,它是一种智能的软件实体,能够在智能互联网中自由遨游,为用户提供各种智能服务。所谓网络智能软件是面向智能主体的研究方法所设计、开发的软件。网络智能软件技术是网络技术、人工智能技术、软件工程技术的结合。

3机器人、人工智能及实时系统的前景展望

人工智能的研究目标是认识与模拟人类智能行为。传统人工智能研究往往将研究重点集中于对人类单个智能品质如计算能力、推理能力、记忆能力、搜索能力、直觉能力等的研究与模拟。然而,由于人类智能行为是各种单个智能品质的综合体现,因此传统研究方法往往无法充分刻画或恰当模拟人类的智能行为。把人看成多种智能品质构成的有机整体――智能体(agent),综合考察智能体的各种智能行为与特征,是当前人工智能研究者共同的愿望。

人工智能作为一个整体的研究才刚刚开始,离我们的目标还很遥远。但人工智能在某些方面将会有较大的突破。

半个世纪以来,人工智能发展极其迅速,专家系统、智能控制在短短的10余年里就发展成熟。目前的焦点,如分布式和协同式多专家系统、机器学习(知识挖掘和知识发现)方法、硬软件一体化技术以及并行分布处理技术还有MAS的研究,也有望在下一个5年内也会成熟。根据AI目前的发展态势,以及现有的规划,将AI未来的发展必将越来越广泛,越来越深入,越来越快地,向着人类智能的方向逼近。

4总结

人工智能这门科目的出现、发展并非偶然,它和整个科学体系进化和发展进程有着紧密关联。21世纪会变成智能革命的时期,信息时代的特征分为三个方面:联结、符号和行为主义,在信息论启发下,达到统一和谐,在每个领域交互研究与发展中,一定会发生一场智能革命,真正意义达到人和机器一起协调思考的新时期。

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关键词:人工智能 情感 约束

中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)001-085-03

1引言

人工智能(Artificial Intelligence,AI)自从20世纪50年代产生,经过长期发展,已经有了长足的进步,并且已经深入到社会生活的诸多领域,如语言处理、智能数据检索系统、视觉系统、自动定理证明、智能计算、问题求解、人工智能程序语言以及自动程序设计等。随着科学技术的不断发展,现在的人工智能已经不再是仅仅具有简单的模仿与逻辑思维能力,人们也越来越期待人工智能能够帮助或者替代人类从事各种复杂的工作,加强人的思维功能、行为功能或是感知功能。这就要求人工智能具有更强的情感识别、情感表达以及情感理解能力。通俗的说,为了使得人工智能对外界的变化适应性更强,需要给它们赋予相应的情感从而能够应对这个难以预测的世界。

在赋予人工智能“情感”的过程中,面临着许多的问题,有科技层面上的,也有社会学层面的。本文在这里只讨论其中一个比较基本的社会学问题:“人工智能情感约束问题”,即关注于如何约束赋予给人工智能的情感,不至于使其“情感泛滥”。情感指的是一种特殊的思维方式,人工智能具有了情感后的问题是:人工智能的情感是人类赋予的,人工智能自身并不会创造或者控制自己的情感。如果赋予人工智能的情感种类不合理,或者是赋予的情感程度不恰当,都有可能造成“情感泛滥”并导致一些灾难性的后果。例如,当人工智能具有了情感之后,如果人类自身管理不恰当,有可能导致人工智能反过来伤害人类。尽管目前我们只能在一些科幻作品中看到这种情况发生,但谁也不能保证未来有一天会不会真的出现这种悲剧。

本文第二章对人工智能情感研究进行了概要性回顾,第三章对如何约束人工智能情感进行了尝试性探讨,最后一章对全文进行了总结。

2人工情感发展情况概述

随着科学家对人类大脑及精神系统深入的研究,已经愈来愈肯定情感是智能的一部分。人工情感是以人类自然情感理论为基础,结合人工智能、机器人学等学科,对人类情感过程进行建模,以期获得用单纯理性思维难以达到的智能水平和自主性的一种研究方向。目前,研究者的研究方向主要是人工情感建模、自然情感机器识别与表达、人工情感机理等四个方面的内容。其中,尤以人工情感机理的研究困难最大,研究者也最少。

目前人工情感在很多领域得到了应用和发展,比较典型的是在教育教学、保健护理、家庭助理、服务等行业领域。在教育教学方面比较典型的例子是德国人工智能研究中心发展的三个方案:在虚拟剧场、虚拟市场和对话Agent中引入情感模型和个性特征来帮助开发儿童的想象力及创造力。在保健护理方面比较典型的是家庭保健与护理方向,如Lisetti等人研制的一个用于远程家庭保健的智能情感界面,用多模态情感识别手段来识别病人的情感状态,并输入不同媒体和编码模型进行处理,从而为医生提供关于病人简明而有价值的情感信息以便于进行有效的护理。服务型机器人的典型例子是卡内基梅隆大学发明的一个机器人接待员Valerie。Valerie的面孔形象的出现在一个能够转动方向的移动屏幕上时可以向访问者提供一些天气和方位方面的信息,还可以接电话、解答一些问题;并且Valerie有自己的性格和爱好,情感表达较为丰富。当然这些只是人工情感应用领域中的几个典型的例子,人工智能情感的潜力仍然是巨大的。

尽管关于人工情感的研究已经取得了一定的成果,给我们带来了很多惊喜和利益,但由于情绪表现出的无限纷繁以及它与行为之间的复杂联系,人们对它的运行机理了解的还不成熟,以致使得目前人工情感的研究仍面临着诸如评价标准、情感道德约束等多方面问题。所以必须清楚的认识到我们目前对于人工情感的计算乃至控制机制并没有一个成熟的体系。

3对人工智能的情感约束

正如上文所述,如果放任人工智能“情感泛滥”,很有可能会造成严重的后果。为了使人工智能技术更好的发展,使智能与情感恰到好处的结合起来,我们有必要思考如何对赋予人工智能情感进行引导或者约束。

3.1根据级别赋予情感

可以根据人工智能级别来赋予其情感,如低级别人工智能不赋予情感、高级别人工智能赋予其适当的情感。众所周知,人工智能是一门交叉科学科,要正确认识和掌握人工智能的相关技术的人至少必须同时懂得计算机学、心理学和哲学。首先需要树立这样的一个观点:人工智能的起点不是计算机学而是人的智能本身,也就是说技术不是最重要的,在这之前必须得先解决思想问题。而人工智能由于这方面没有一个严格的或是量度上的控制而容易出现问题。从哲学的角度来说,量变最终会导致质变。现在是科学技术飞速发展的时代,不能排除这个量变导致质变时代的人工智能机器人的到来,而到那个时候后果则不堪设想。因此,在现阶段我们就应该对人工智能的情感赋予程度进行一个约束。

根据维纳的反馈理论,人工智能可以被分成高低两个层次。低层次的是智能型的人工智能,主要具备适应环境和自我优化的能力。高层次的是情感型的人工智能,它的输入过程主要是模仿人的感觉方式,输出过程则是模仿人的反应情绪。据此我们可分别将机器人分为一般用途机器人和高级用途机器人两种。一般用途机器人是指不具有情感,只具有一般编程能力和操作功能的机器人。那么对于一般用途的机器人我们完全可以严格的用程序去控制它的行为而没必要去给他赋予情感。而对于高级层面的情感机器人来说,我们就适当的赋予一些情感。但即使是这样一部分高层次的情感机器人,在赋予人工情感仍然需要考虑到可能会带来的某些潜在的危害,要慎之又慎。

3.2根据角色赋予情感

同样也可以根据人工智能机器人角色的不同选择性的赋予其不同类型的情感。人类与机器合作起来比任何一方单独工作都更为强大。正因为如此,人类就要善于与人工智能机器合作,充分发挥人机合作的最大优势。由于计算机硬件、无线网络与蜂窝数据网络的高速发展,目前的这个时代是人工智能发展的极佳时期,使人工智能机器人处理许多以前无法完成的任务,并使一些全新的应用不再禁锢于研究实验室,可以在公共渠道上为所有人服务,人机合作也将成为一种大的趋势,而他们会以不同的角色与我们进行合作。或作为工具、顾问、工人、宠物、伴侣亦或是其他角色。总之,我们应该和这些机器建立一种合作互助的关系,然后共同完任务。这当然是一种很理想的状态,要做到这样,首先需要我们人类转变自身现有的思维模式:这些机器不再是一种工具,而是平等的服务提供人。

举例来说,当机器人照顾老人或是小孩的时候,我们应该赋予它更多的正面情绪,而不要去赋予负面情绪,否则如果机器人的负向情绪被激发了,对于这些老人或者小孩来说危险性是极大的;但是,如果机器人是作为看门的保安,我们对这种角色的机器人就可以适当的赋予一些负向的情绪,那么对于那些不按规则的来访者或是小偷就有一定的威慑力。总之,在我们赋予这些智能机器人情感前必须要周到的考虑这些情感的程度和种类,不要没有顾忌的想当然的去赋予,而是按分工、作用赋予限制性的情感约束,达到安全的目的。

3.3对赋予人进行约束

对人工智能情感赋予者进行约束,提高赋予者的自身素质,并定期考核,并为每一被赋予情感的人工智能制定责任人。

纵观人工智能技术发展史,我们可以发现很多的事故都是因为人为因素导致的。比如,首起机器人杀人案:1978年9月的一天,在日本广岛,一台机器人正在切割钢板,突然电脑系统出现故障,机器人伸出巨臂,把一名工人活生生地送到钢刀下,切成肉片。

另外,某些研究者也许会因为利益的诱惑,而将人工智能运用在不正当领域,或者人工智能技术落入犯罪分子的手中,被他们用来进行反对人类和危害社会的犯罪活动。也就是用于所谓的“智能犯罪”。任何新技术的最大危险莫过于人类对它失去控制,或者是它落入那些企图利用新技术反对人类的人的手中。

因此为了减少这些由于人而导致的悲剧,我们需要对这些研究者本身进行约束。比如通过相应的培训或是定期的思想政治教育、或是理论知识的学习并制定定期的考核制度来保证这些专家自身的素质,又或者加强对人工智能事故的追究机制,发生问题能立即查询到事故方等等,通过这样一系列强有力的硬性指标达到减少由于人为因素导致悲剧的目的。

3.4制定相应的规章制度来管理人工智能情感的发展

目前世界上并未出台任何一项通用的法律来规范人工智能的发展。不过在1939 年,出生在俄国的美籍作家阿西莫夫在他的小说中描绘了工程师们在设计和制造机器人时通过加入保险除恶装置使机器人有效地被主人控制的情景。这就从技术上提出了预防机器人犯罪的思路。几年后, 他又为这种技术装置提出了伦理学准则的道德三律:(1)机器人不得伤害人类,或看到人类受到伤害而袖手旁观;(2)在不违反第一定律的前提下,机器人必须绝对服从人类给与的任何命令;(3)在不违反第一定律和第二定律的前提下,机器人必须尽力保护自己。这一“机器人道德三律”表现了一种在道德忧思的基础上,对如何解决人工智能中有害人类因素所提出的道德原则,虽然得到很多人的指责,但其首创性还是得到公认的。尽管这个定律只是小说家提出来的,但是也代表了很多人的心声,也是值得借鉴的。

那么对于人工智能情感的约束呢?显然,更加没有相应的法律法规来规范。那么,我们就只能在赋予人工智能情感的道理上更加的小心翼翼。比如,我们可以制定一些应急方案来防止可能导致的某些后果,也即出现了问题如何及时的处理之。另外我们在操作和管理上应更加慎重的去对待。也希望随着科学技术的发展,能够在不久的将来出台一部相应的规章制度来规范人工智能情感的管理,使之更加精确化、合理化。

4结束语

人工智能的情感研究目的就是探索利用情感在生物体中所扮演的一些角色、发展技术和方法来增强计算机或机器人的自治性、适应能力和社会交互的能力。但是现阶段对这方面的研究虽然在技术上可能已经很成熟,但是人工智能情感毕竟是模拟人的情感,是个很复杂的过程,本文尝试性的在人工智能发展中可能遇到的问题进行了有益的探讨。但是不可否认仍然有很长的道路要走,但是对于人工智能的发展劲头我们不可否认,将来“百分百情感机器人”的问世也许是迟早的事情。

参考文献:

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篇7

关键词:机器学习;深度学习;推荐算法;远程教育

深度学习(DeepLearning),也叫阶层学习,是机器学习领域研究的分支,它是学习样本数据的表示层次和内在规律,在学习的过程中获取某些信息,对于数据的解释有巨大帮助。比如对文字数据的学习,在网络上获取关键字,对图像数据的学习,进行人脸识别等等。

一、深度学习发展概述

深度学习是机器学习领域里一种对数据进行表征学习的方法。一句话总结三者之间的关系就是:“机器学习,实现人工智能的方法;深度学习,实现机器学习的技术。深度学习目前是机器学习和人工智能领域研究的主要方向,为计算机图形学、计算机视觉等领域带来了革命性的进步。机器学习最早在1980年被提出,1984年分类与回归树出现,直到1986年,Rumelhart等人反向传播(BackPropaga-tion,BP)算法的提出,解决了感知模型只能处理线性分类的问题,1989年出现的卷积神经网络(ConvolutionalNeuralNet-works,CNN)也因此得到了一定的发展。在1990年至2012年,机器学习逐渐成熟并施以应用,GeoffreyHinton在2006年设计出了深度信念网络,解决了反向传播算法神经网络中梯度消失的问题,正式提出了深度学习的概念,逐渐走向深度学习飞速发展的时期。随后,各种具有独特神经处理单元和复杂层次结构的神经网络不断涌现,深度学习技术不断提高人工智能领域应用方面的极限。

二、深度学习主要模型

1、卷积神经网络卷积神经网络(ConvolutionalNeuralNetworks,CNN)是指有着深度结构又包含着卷积计算的前馈神经网络。卷积物理上理解为系统某一时刻的输出是有多个输入共同叠加的结果,就是相当于对一个原图像的二次转化,提取特点的过程。卷积神经网络实际上就是一个不断提取特征,进行特征选择,然后进行分类的过程,卷积在CNN里,首先对原始图像进行特征提取。所以卷积神经网络能够得到数据的特征,在模式识别、图像处理等方面应用广泛。一个卷积神经网络主要由三层组成,即卷积层(convolutionlayer)、池化层(poolinglayer)、全连接层(fullyconnectedlayer)。卷积层是卷积神经网络的核心部分,通过一系列对图像像素值进行的卷积运算,得到图像的特征信息,同时不断地加深节点矩阵的深度,从而获得图像的深层特征;池化层的本质是对特征图像进行采样,除去冗杂信息,增加运算效率,不改变特征矩阵的深度;全连接将层间所有神经元两两连接在一起,对之前两层的数据进行分类处理。CNN的训练过程是有监督的,各种参数在训练的过程中不断优化,直到得到最好的结果。目前,卷积神经网络的改进模型也被广泛研究,如全卷积神经网络(FullyConvolutionalNeuralNetworks,FCN)和深度卷积神经网络(DeepConvolutionalNeuralNetworks,DCNN)等等。2、循环神经网络区别于卷积神经网络在图片处理领域的应用,循环神经网络(RecurrentNeuralNetwork,RNN)主要应用在自然语言处理领域。RNN最大的特点就是神经元的输出可以继续作为输入,再次利用到神经元中循环使用。RNN是以序列的方式对数据进行读取,这也是RNN最为独特的特征。RNN的串联式结构适用于时间序列的数据,可以完好保持数据中的依赖关系。循环神经网络主要有三层结构,输入层,隐藏层和输出层。隐藏层的作用是对输入层传递进来的数据进行一系列的运算,并将结果传递给输出层进行输出。RNN可用于许多不同的地方。下面是RNN应用最多的领域:1.语言建模和文本生成,给出一个词语序列,试着预测下一个词语的可能性。这在翻译任务中是很有用的,因为最有可能的句子将是可能性最高的单词组成的句子;2.语音识别;3.生成图像描述,RNN一个非常广泛的应用是理解图像中发生了什么,从而做出合理的描述。这是CNN和RNN相结合的作用。CNN做图像分割,RNN用分割后的数据重建描述。这种应用虽然基本,但可能性是无穷的;4.视频标记,可以通过一帧一帧地标记视频进行视频搜索。3、深度神经网络深度神经网络(deepneuralnetworks,DNN)可以理解为有很多隐藏层的神经网络。多层神经网络和深度神经网络DNN其实也是指的一个东西,DNN有时也叫做多层感知机(Mul-ti-Layerperceptron,MLP)。DNN内部的神经网络层也是分为三类,输入层,隐藏层和输出层,一般来说第一层是输入层,最后一层是输出层,而中间的层数都是隐藏层。深度神经网络(DNN)目前作为许多人工智能应用的基础,并且在语音识别和图像识别上有突破性应用。DNN的发展也非常迅猛,被应用到工业自动驾驶汽车、医疗癌症检测等领域。在这许多领域中,深度神经网络技术能够超越人类的准确率,但同时也存在着计算复杂度高的问题。因此,那些能够解决深度神经网络表现准确度或不会增加硬件成本高效处理的同时,又能提升效率和吞吐量的技术是现在人工智能领域能够广泛应用DNN技术的关键。

三、深度学习在教育领域的影响

1、学生学习方面通过网上学习的实时反馈数据对学生的学习模式进行研究,并修正现有教学模式存在的不足。分析网络大数据,相对于传统在线学习本质区别在于捕捉学生学习过程,有针对性,实现学生个性化学习。举个例子,在学习过程中,可以通过学习平台对学生学习课程所花费的时间,参与的程度,知识的偏好等等数据加以分析。也可以通过学生学习某门课程的次数,鼠标点击次数、停留的时间等,来推断学生学习情况。通过以上或类似数据汇总分析,可以正向引导学生学习,并给予积极的学习评价。这种利用计算机收集分析出来的客观数据,很好展示了学生学习行为的结果,总结学习规律,而不需要教师多年的教学经验来判断。对于教育研究者而言,利用深度学习技术可以更客观准确地了解学生,使教学工作良好发展更进一步。2、教学方面学习平台的数据能够对教学模式的适应度进行预测,通过学生的考试成绩和对教师的线上评价等加以分析,能够预测出某一阶段的教学方式发发是否可行,影响如何。通过学生与教师的在线互动,学生测验时完成的时间与完成的结果,都会产生大量的有效的数据,都可以为教师教学支持服务的更好开展提供帮助,从而避免低效率的教学模式造成教学资源的浪费。

四、成人远程教育中深度学习技术的可应用性

深度学习方面的应用在众多领域都取得了成功,比如电商商品推荐、图像识别、自然语言处理、棋类博弈等等。在远程教育方面,深度学习的技术还有很大的发挥空间,智能网络教育的实现是人们的众望所盼。若要将深度学习技术应用到远程教育平台,首先要清楚学生的需求和教学资源如何分配。1、针对学生的学习需求与学习特征进行分析美国斯坦福大学克里斯皮希研究团队的研究成果显示,通过对学生知识学习进行时间建模,可以精确预测出学生对知识点的掌握情况,以及学生在下一次学习中的表现。深度学习的应用可以帮助教师推测出学生的学习能力发展水平。通过学生与教学环境的交互行为,分析其学习风格,避免教师用经验进行推断而产生的误差。2、教学资源的利用与分配深度学习技术能够形成智能的分析结论。计算机实时采集数据集,对学生的学习情况加以分析,使教师对学生的学习状态、情绪状态等有更加清晰、准确的了解。有了上面良好的教学模式,教师对学生的学习状态有了更准确的掌握,对学生的学习结果就有了更科学的教学评价。基于深度学习的人工智能技术,还可以辅助教师实现智能阅卷,通过智能阅卷自动总结出学习中出现的问题,帮助教师减少重复性劳动,减轻教师负担。作为成人高校,远程教育是我们的主要教学手段,也是核心教学方式,学校的教学必定是在学生方便学习的同时,以学生的学习效果为重。通过深度学习技术,可以科学地分析出学生的学习效果,对后续教与学给予科学、可靠的数据支撑。我们可以在平台上为每位同学建立学习模型,根据学生的学习习惯为其定制个性化方案,按他们的兴趣进行培养,发挥他们专业的潜能。同时,可以将学生正式在线参加学习和考试的学习行为和非学习时间浏览网站的行为结合到一起,更加科学地分析出学生在学习网站上感兴趣的地方。采用深度学习算法,根据学生学习行为产生的海量数据推算出学生当前状态与目标状态之间的差距,做到精准及时的学习需求反馈。有助于帮助学生明确学习目标,教师确立教学目标,真正做好因材施教。基于深度学习各种智能识别技术,可以为教师的线上教学活动增光添彩,在反馈学生学习状态的同时,采用多种形式的教学方法吸引学生的注意力,增强教学活动的互动性,达到良好的教学效果。

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【关键词】人工智能;计算机网络技术;应用

人工智能化的计算机网络技术能够在一定程度上方便了人们的生活,也能够提高人们的生活水平。人工智能看似高端,其实它早在前两个世纪就已经出现在了人们的生活当中,不得不说其历史还是相当悠久的。并且在这么久的发展历程中,人工智能经历了几个发展阶段:首先,其能够帮助人们理清思路,具有基本的逻辑推理能力;其次,其能够处理较为复杂、繁琐的大数据处理问题;最后,其能够自觉过滤掉没用的数据,收集有用的数据,这样就从根本上提升了相关人员的工作效率,也节省了大量的时间。

1人工智能技术的相关理论介绍

人工智能即为在计算机的编程过程中,通过输入代码来实现计算机思维模拟人类的思维,从而来帮助完成一些较为复杂、繁琐的数据处理工作。同时计算机不仅在思维上模拟人脑,在各种感官、各种思考方式上都能够在一定程度上模拟人,从而达到对各项问题的高效率、高质量完成的目的。虽然人工智能的发展是基于计算机的发展基础,但是其在个别方面上都要优于计算机,同时其对各个学科的综合性能要求更为严苛、苛刻。现如今将人工智能有效地融入到计算机网络技术中,能够从根本上降低工作时间,提升了相关工作人员的工作效率。

2人工智能的优点

2.1保证网络的稳定运行

现如今我国经济水平不断提高,伴随着科学技术也在紧跟世界上高端水平的前沿。计算机网络技术能够在现如今被广泛地应用,生活中的各个细小环节都离不开计算机技术都是由于我国经济实力不断攀升的结果。各个领域的技术人员在计算机网络技术方面的要求都较高,各方面的工作都与相应的计算机网络技术息息相关。同时加入人工智能的计算机网络技术使其变得更加智能、更加科学,从根本上提升了人们的工作效率与减少了人们的工作负担,这样才会使得社会和平稳定的发展。

2.2人工智能的运用便于对网络进行管理

计算机技术在21世纪以来发展迅猛,世界各个地方都是通过计算机网络技术进行较为频繁、密切的信息交流与讨论,这样也能够从侧面帮助各国建立良好的国际关系。同时伴随着世界经济水平的不断发展,各国对于计算机技术的要求也不断提升,使得计算机网络技术、结构变得更加繁琐、复杂,因此加入人工智能的计算机网络技术能够体现其智能化的优势,能够智能化地分层、逐级管理这一网络结构。并且其能够科学合理地处理、协调好每一个管理部门与管理系统的交流与联系,由此可以看出人工智能的计算机网络技术在现代社会的重要性,其也在逐步占领计算机信息领域鳌头地位。因此只有在加入智能化的现代计算机网络技术,才能够从根本上提升各项工作的工作效率,减轻人们的工作负担。

3人工智能在计算机网络技术中的应用

3.1安全管理计算机的网络方面

3.1.1智能型的反垃圾邮件系统我们在实际生活与工作当中,往往会在使用电脑的过程中不知不觉收到许许多多的垃圾邮件,并且这些垃圾在很大程度上占据电脑内存。同时这些垃圾绝大部分是毫无用处的垃圾广告,也还会存在一些对青少年成长不利的低俗广告。这些垃圾邮件不仅影响了人们生活与工作的正常进行,也在很大程度上降低了工作人员的工作效率。并且这些垃圾邮件不能够自动删除,只能够通过人为地手动进行删除,这样就会使得相关的工作人员在工作的同时,由于使用电脑产生的垃圾邮件如“雨后春笋一般”疯长不得不进行清理,还需要人为地腾出时间清理垃圾,这样就会使得相应的工作思路被打断。如果能够在计算机中加入人工智能化的高端技术,电脑自身就如同具备了一个“人工大脑”,它能够自动进行相应的垃圾拦截、清理工作。这样就可以在很大程度上帮助相关的工作人员节省时间,也能够直接保证我们电邮邮箱的安全,保证我们的隐私。3.1.2智能的防火墙技术高端的防网络病毒系统对于一个电脑来说极其重要,其主要是为了保证电脑的安全性,能够科学合理地拦截、清理一些垃圾邮件与危害电脑系统的病毒。同时如果能够在其中有效地融合人工智能,带给整个电脑防护系统的不仅仅只是安全的人工电脑管家,还带给我们更加便捷、更加高效的工作体验与生活、娱乐体验。同时对于一些高危漏洞与占用系统内存的垃圾进行及时地修补与清理工作,这样就能够从侧面提升了我们的生活质量与工作效率,也能够使得我们的生活与工作更加规律、有序。

3.2计算机网络管理与系统评价方面

对于计算机网络的管理与评价工作,需要依靠人工智能的铺垫才能够完成的,毕竟加入人工智能的计算机网络技术才能够真正的算得上高端计算机网络。同时人工智能能够帮助电脑中整个网络系统更加的科学有效、准确无误地推进具体工作。同时人工智能化的电脑系统能够及时发现其中存在的问题与安全隐患,提醒主人及时进行系统维护与更新,这样就能够保证其中的数据安全,方便在日后使用。

4总结

人工智能体现了人类高超的智慧与娴熟的实践能力,同时将人工智能科学地加入到计算机网络技术中,一定要保证其准确无误地加入到当中,让他们完美地融合成为一个不可分割、共同发展的整体。并且人工智能能够实际应用到每一个工作环节,每一个细微的计算机网络技术环节,需要相关的工作人员不断地实践与总结,在保证其能够有效地提升人们工作效率的同时,还需要其能够更加稳定、安全地发挥其实际功效。所以,在各个工作项目中需要不断将人工智能化的计算机网络技术推行在实际工作中,这样才能及时发现问题并处理,达到提升工作效率的目的。

参考文献

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[3]刘芳.基于计算机网络教学的人工智能技术运用研究[J].计算机光盘软件与应用,2014(03):246+248.

篇9

摘 要:近期中国发生的环境污染事件和安全事件给社会和环境造成了巨大的经济损失,在此背景下,企业合规风险控制的需求日益迫切。本文利用人工智能技术构建合规管理平台,以帮助企业规避违规风险,建立预防性的管理,提高企业环境和安全管理的绩效。

关键词:人工智能 风险管理 信息平台

一、引言

随着工业和经济的迅猛发展以及公众对环境保护、资源能源等合规风险关注度的日渐提高,中国经济已逐步转入与环境协调发展的轨道,因此合规管理方面进入了技术大发展的时期,而近期一系列重大安全事件的发生,使得中国将合规风险管理列入重点扶持行业,逐步加大对合规管理方面的投资。在此背景下,合规风险控制的需求持续增长。近期在全国发生了数起重大环境污染事件和安全事件,如上海高桥石化火灾事故,上海康桥血铅事件,渤海湾漏油事件等,对生态环境造成了毁灭性的破坏。据统计我国每年因为环境污染事件和安全事故造成的直接经济损失超过国民经济生产总值的2%。因此企业的环境和安全活动对社会和环境有重大的影响,本文提出研究和开发基于人工智能的合规风险评价管理系统,可以帮助企业规避违规风险,建立预防性的管理,提高企业环境和安全管理的绩效,从而带来巨大的直接和间接经济效益。

二、系统的架构

本文研究的是应用于企业在环境、能源、安全生产方面的合规风险评价管理系统。具体实现的技术路线为通过建立远程服务系统,用户可以通过Internet或者单机软件,无论是计算机还是各种移动终端,用获得需要的法规标准信息,并进行相应的合规评价。系统提供给用户三种方式获得所需要的法规或标准,并帮助公司实际进行管理要素的管理。要实现管理要素的准确高效管理可以通过以下两个方面的技术来实现

1.采用严格专业的流程保证获取的法规标准的准确性和完整性。首先收集分析企业在环境、能源、安全生产方面所涉及的所有的法律法规和标准,根据专业法规标准内容提供商以及各种官方服务渠道获取法规和标准。其次深入工厂和企业,细致把握生产过程的细节,进而分解企业生产过程涉及的各种生产要素,构建 “管理要素”数据库。最后根据各个企业的生产实践和领域专家的生产经验对于各个法规和标准进行分析,确定法规和标准所涉及到的因素,将管理因素和法规标准进行关联。

2.利用人工智能算法根据法规全文智能推荐企业需要的法规标准,并总结安全生产领域专家的知识和经验,设计相应的人工智能专家推理算法,最终实现自动判断某一个生产流程所包含的各生产要素是否遵循相关的法规条款或标准要求。

三、系统开发的风险和防范

目前国内的合规管理行业处于起步阶段,客户的需求还没有成熟,这给本系统的研发带来了一定的市场风险。合规管理的成长也受到诸多因素的影响,如政策环境,等。为了防范风险,在技术路线上采取定制化软件开发的方案,尽可能多地考虑到多种客户的需求。在产品的定位上,则着眼于目前有基础实施的化工、医药等风险高的行业,并积极创新,给客户提供更深入的服务,以达到市场风险的防范。

四、总结

本文提出了基于人工智能的合规风险评价管理系统的开发思路和方案,并对系统开发过程中可能出现的风险进行了研究。通过基于人工智能的合规风险评价管理系统,企业可以减轻传统风险管理中手工作业带来的繁重工作量,并降低企业的违规风险和管理成本,提升企业的管理水平和竞争能力。

参考文献:

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篇10

“农村地区的孩子,越来越难考上好学校。像我这种属于中产阶级家庭的孩子,衣食无忧,而且家长也都是知识分子,而且还生在北京这种大城市,所以在教育资源上享受了得天独厚的优越条件。”2017年北京高考文科状元熊轩昂的这一段话红遍了网络,人们再次掀起对教育资源分配不均现实的讨论。与此同时,另一位高考网红也出现了,没有知识分子家长和中产阶级的家庭,也没有享受北京的教育资源,却和高考状元们同场竞技并取得了134分的数学高分,这就是学霸君的智能教育机器人Aidam。

将人工智能应用到机器人参加高考是为了什么,像AlphaGo一样挑战极限?学霸君的创始人兼CEO张凯磊表示:“很多人都搞错了,我们做机器人自动解题,不是为了去挑战人类做题的能力,这是没有意义的,机器不可能自我觉醒地去发现一个新定理。” 他对智能教育机器人的期望是成为人类的助教,而且是可以针对每个学生的个性化助教。

超越“老中医”

在初高中阶段,一个优秀的教师是怎么样的呢?假设他在考试后批阅学生的卷子,除了卷子上题目的对错,他还会回忆学生近期的表现,分析学生为什么会错,是知识点没掌握,还是无法将题目的信息和已有的知识相联系。优秀的教师由此在脑海中对每个学生有一个整体的感觉,知道如何因材施教,然而这种感知能力是要靠长期经验积累的(而且并非人人都能达到),难以表述和传授,只有靠少数极优秀的老师进行方法总结,但代际传承的效果并不好。

张凯磊认为,教育资源的不足,本质是优秀教师数量的不足。如果能在降低教师负担的同时,将优秀教师的能力“复制”给普通教师,同时“放大”这种能力,将大大缓解教育资源不足的问题。

他将教师的工作和医生进行了类比。医生的工作可以划分为诊断和治疗两部分,对应教师对学生的能力判断和知识讲解。目前的教育模式恰似传统的中医,诊断同样是要靠医生 “望闻问切”的个人水平,而且传授不易。“没有清晰的数字可让人理解,也没有可供分析的系统。”但现在医院已经靠数字化很大程度上解决了诊断的问题,“未来教育也会变成一个有科学依据,有信息数据做支撑,数字驱动的领域,因为这样的效率更高。”张凯磊说。

相较人类教师,计算机的问题在于机器的理解能力,要如何看懂题目。这也是学霸君利用人工智能在做的核心工作。智能机器人Aidam在考试中被扣掉的16分,全是在理解上出的问题,当然这也意味着人工智能已经能看懂134分的题目了。想象这样一个场景,学生做完作业和测试后,将结果传输给机器进行判卷,除了判别对错,还和以往的数据进行比对,通过算法发现学生知识的薄弱点,给出针对性训练的题目,并将学生的学习状态以可视化图表的形式传递给教师。

这个场景已经开始实现。学霸君在安徽落地的合作学校中,数学、物理、化学和生物使用了学霸君软硬件服务的班级,这几门学科的成绩都大幅提升。通过学霸君研发的数据采集笔,在不改变学生书写习惯的情况下,将整个过程的数据全部采集,然后由机器进行识别判卷。“目前批改作业,机器批70%,正确率会在99%以上,机器判断不了(主要是无法识别)的交给人工,未来会全部交给机器。”张凯磊说,每天仅批改作业,教师就能节省接近2个小时,而数据分析结果将通过云服务展示给教师,“作业数据和考试数据实时更新,学生的学习能力、掌握的知识点、学习态度,全部在表上清清楚楚”,学科主任、年级主任和校长还可以看到学科、年级和全校层面的数据分析。

和时间做朋友

追根溯源,中国的教育源自于普鲁士教学法,本质是“在规定的时间,以规定的课时和标准,学规定的内容,最后考一次试”。在张凯磊看来,这样的教育模式就像工业的标准化生产一样,而未来的教育模式将是高度个性化、规模化和专业化的,“个性化是解决教育负担过重和教育不公平的核心手段。”

这个发展可能会分为五个阶段:

第一阶段,进行教育基础数据的数字化,并且可以进行数据管理。

第二阶段,学生的学习数据被全面数据化,学校以数字化的形式对全校学科进度进行管理。

第三阶段,教育实现中度的个性化,学生开始按学习进度分层教学,出现小规模的教育集团推动数字化技术应用的进一步发展。

第四阶段,教育实现高度个性化,中度的规模化。出现少数的大型教育集团,“比如现在有7.6万所学校,未来2万所头部的学校,是由100家教育集团组成的。”一个校长可能会管理十几个校区,体系内高度信息化,体系外形成学科、教学理论的竞争。

第五阶段,教育高度个性化、规模化、专业化。不再有教布置作业,学生使用系统进行个性化的自我训练,并依据能力和学习效果,在两个月或更短时间内分为不同层次接受教学。由最顶级的教师,通过系统观察学习数据,对班级进行针对性辅导。通过发达的视音频及时通讯技术,一名教师也许可以教学上万名学生。

“长期来看,学霸君会成为一个教育运营公司。”张凯磊认为,目前学霸君实施落地的学校中,有一两所已经达到了第二阶段,而从技术上来说,学霸君即将达到第三阶段。但这依旧“任重而道远”。以学霸君核心技术之一的手写识别为例,“我们可能是国内做得极好的了,但直到今天,还有17个主要的课题没解决,比如说离线环境下混合中英文公式的手写识别,没有任何突破性进展;联机环境下的中英文识别已经做到了高精度,但还不到大规模商业化的程度。”除此之外,学霸君的技术图谱中还有视觉自然、语言语义、中文符号识别、在线手写数学公式、提名推荐、深度学习,视音频通讯等数十项技术的落地,“但好在我们已经找到了模式,可以用海量的时间、数据来趟平它,然后让用户习惯和熟悉,带来真正的价值。”