【www.doejyt.com--总结报告】
【篇1】人工智能总结报告
一、人工智能的定义解读
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,也称机器智能。“人工智能”一词最初是在1956年的Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。
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与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能的发展史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的,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,人工智能在21世纪必将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。
二、人工智能的发展历程
事物的发展都是曲折的,人工智能的发展也是如此。人工智能的发展历程大致可以划分为以下五个阶段:
第一阶段:20世纪50年代,人工智能的兴起和冷落。人工智能概念在1956年首次提出后,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用问题s求解程序、LISP表处理语言等。但是由于消解法推理能力有限以及机器翻译等的失败,使人工智能走入了低谷。这一阶段的特点是重视问题求解的方法,而忽视了知识的重要性。
第二阶段:60年代末到70年代,专家系统出现,使人工智能研究出现新高潮。DENDRAL化学质谱分析系统、MYCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR探矿系统、Hearsay-II语音理解系统等专家系统的研究和开发,将人工智能引向了实用化。并且,1969年成立了国际人工智能联合会议(International Joint Conferences onArtificial Intelligence 即IJCAI)。
第三阶段:80年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了飞速的发展。日本在1982年开始了“第五代计算机研制计划”,即“知识信息处理计算机系统KIPS”,其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。虽然此计划最终失败,但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。
第四阶段:80年代末,神经网络飞速发展,。1987年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣告了这一新学科的诞生。此后,各国在神经网络方面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。
第五阶段:90年代,人工智能出现新的研究高潮。由于网络技术特别是国际互连网技术的发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解,而且研究多个智能主体的多目标问题求解,将人工智能更面向实用。另外,由于Hopfield多层神经网络模型的提出,使人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象。
三、人工智能的多元应用
1、人工智能在管理系统中的应用
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。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。也就是说,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,这些正体现了人工智能在企业管理中的巨大价值。
2、人工智能在工程领域中的应用
人工智能在地质勘探、石油化工等工程领域也发挥着非常重要的作用。早在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,是工程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、人工智能在技术研究中的应用
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,网络技术的安全已经成了人们关心的重点,因此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,开发更高级的AI通用与专用语言和应用环境以及开发专用机器,而人工智能技术则为其提供了一定的可能。
四、人工智能的未来思考
人工智能的近期研究目标在于建造智能计算机,用以代替人类去从事各种复杂的脑力劳动。正是根据这一近期研究目标,人们才把人工智能理解为计算机科学的一个分支。当然,人工智能还有它的远期研究目标,即探究人类智能和机器智能的基本原理,研究用自动机(automata)模拟人类的思维过程和智能行为。这个长期目标远远超出计算机科学的范畴,几乎涉及自然科学和社会科学的所有学科。如今,人工智能已经进入了21世纪,其必将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。但是,从人工智能目前的发展现状来看,其研究也存在一定的问题,这些主要表现在以下三个方面:
1、宏观与微观隔离
一方面是 哲学、认知科学、思维科学和 心理学等学科所研究的智能层次太高、太抽象;另一方面是人工智能逻辑符号、神经 网络和行为主义所研究的智能层次太低。这两方面之间相距太远,中间还有许多层次尚待研究,目前还无法把宏观与微观有机地结合起来和相互渗透。
2、全局与局部割裂
人工智能是脑系统的整体效应,有着丰富的层次和多个侧面。但是,符号主义只抓住人脑的抽象思维特性;连接主义只模仿人的形象思维特性;行为主义则着眼于人类智能行为特性及其进化过程。这就导致了三者之间存在着明显的局限性。因此,必须从多层次、多因素、多维和全局观点来研究人工智能,才能克服上述局限。
3、理论与实际脱节
大脑的实际 工作,在宏观上已知道不少;但是智能的千姿百态,变幻莫测,复杂的难以理出头绪。在微观上,我们对大脑的工作机制知之甚少,似是而非,这也使我们难以找出规律。在这种背景下提出的各种人工智能理论,只 是部分人的主观猜想,能在某些方面表现出“智能”就已经算是相当的成功。
五、结语
人工智能一直处于 计算机技术的前沿,其研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的 发展方向。人工智能研究与 应用虽取得了不少成果,但离全面推广应用还有很大的距离,还有许多问题有待解决,且需要多学科的研究专家共同合作。因此,要想从根本上了解人脑的结构和功能,完成人工智能的研究任务,就必须去寻找和建立更新的人工智能框架和理论体系,进而为人工智能的进一步发展奠定坚实的理论基础。我们坚信在不久的将来,人工智能技术的应用与发展必将会给人们的生活、工作和 教育等带来更大的影响。
【篇2】人工智能总结报告
[摘要]经济全球化形势下,英语教学需求增长,尤其对于高校教育机构而言,传统英语教学模式的局限性弊端已逐渐显露,新型教学技术的引入与应用成为大势所趋。人工智能技术作为现代科技的重要产物,于近年来开始被尝试应用于教学工作当中,在语言类教学课堂中发挥着尤为重要的辅助作用。基于高校英语教学的现实需求,如何构建有益于提升教学实效性的教学模式,并由此实现人工智能技术在英语教学课堂中的有效利用,成为亟待解决的关键问题。现由人工智能视野出发,尝试在高校英语教学中拟建混合式课堂,以期实现教学效率及质量的优化。
[关键词]人工智能;高校英语;混合式教学;构建策略
从高校教育阶段的英语教学目的来看,其核心主要在于语言应用能力的培养,要达成这一目标,仅仅依靠单一的课堂内教学远远不够,在缺乏课外训练的情况下容易导致学生出现语义理解、口语表达方面的短板,不利于全面应用能力的构建。因此,以“线上+线下”为特征的混合式教学模式在高校英语课堂逐渐兴起,在很大程度上弥补了以往单一性教学模式的不足,也更有利于为人工智能等现代教学技术的引入与应用扩大空间。但由于长期受传统教学模式影响,人工智能与混合式教学模式在高校英语课堂中的融合构建容易受阻,需要以科学合理的策略加以推进,现提出相应方案。
一、人工智能与混合式教学模式的相关理论概述
(一)人工智能的概念及主要功能人工智能技术是建立在计算机信息处理基础上的一种智能化技术,能够对人类行为逻辑、方式及习惯做出相应的解析与模仿,使机器的运作能够在智能程序的驱使下更贴合人类的交互需求[1]。基于这一应用方向,人工智能技术主要由理论研究与工程研究两个方面共同推进完整体系的构建,其中,理论研究工作旨在为后续工程研究的实践奠定基础,重点一般放在对现有技术经验的总结探索、对相关理论体系的整合提炼等方向;工程研究工作则旨在利用现有人工智能技术独立完成产品的开发与设计,重点一般放在人工智能系统与设备的应用、新产品的研发实验与调整改进等。从人工智能目前的主要功能来看,大致可分为以下三类:一是通过智能系统完成信息的存储、提取及内部处理;二是通过智能化能力完成信息的符号化处理;三是建立与人类行为逻辑相近的程序逻辑,并利用这一能力对人类提出的问题予以解答或处理[2]。从语言学习的视角来看,人工智能的功能呈现更为具体,如语言解析技术、语言识别技术、语言翻译技术等均较为常见,随着人工智能普及率的增长,这些技术在语言教学课堂中的利用也更为广泛,且目前仍处于不断升级的进程当中,为语言教育方式的革新转变带来了巨大的契机。
(二)混合式教学模式的应用价值结合混合式教学模式在高校英语教学中的应用现状来看,其教学价值大致体现在以下两个方面:一是优势整合价值。语言学习中,传统课堂与网络信息课堂所能够提供的支持效果各不相同,且各有优势与短板。通过应用混合式教学模式能够有效提取并整合两种教学状态下的主要优势,使其相互补充、相互作用,进而发挥“1+1>2”的更优教学效果。二是范围拓展价值。语言类科目不仅对基础知识体系具有较高要求,同时也有着明显的实践需求,而单一的课堂教学模式很难将教学范围进行有效拓展[3]。在混合式教学模式支持下,这一问题得以解决,通过利用庞大的线上资源来突破线下教学范围的局限性,能够达到开辟新渠道、巩固认知结构的教学目的,有助于为学生跨文化交际能力的提升奠定基础。三是推进教学改革。混合式教学模式的深入开展,有助于实现教学方式的多元化和丰富性。充分借助于线上教学与线下教学的优势,综合运用多样化的教学手段,根据不同教学内容的要求来选择合适的混合式教学手法,这不仅可以为学生的学习活动提供良好的支持,同时还有助于调节课堂教学氛围,让教学实效性得以大大增强。
二、人工智能视野下高校英语混合式教学模式的应用路径
(一)听力训练———应用语料库完成自动化资源匹配及交互听力训练属于英语教学中的基础性部分,对于学生英语应用能力的构建有着决定性影响,且听力资源的广度及与学习需求的匹配度在很大程度上决定着学习效果。因此,在构建高校英语混合式教学模式时,可将人工智能技术作为打开听力训练资源广度的关键渠道,借助其特有的语料库储备来完成自动化匹配、交互,使学生能够快速在庞大的英语听力素材中获取与自身学习需求相符的听力资料,并根据资料内容,与人工智能设备展开具有针对性的自动化练习[4]。首先,学生可在线上人工智能系统中录入自己的年龄、学段、英语听力基础、重点训练方向等基本资料,由系统根据数据资料自动筛选、匹配相应的听力材料,从而省略手动搜集资料的繁琐工序。另外,为进一步增强线下课堂学习与情境的交互性,还可进一步利用人工智能的自动识别功能,由学生根据学习需求,随机选取某物体进行扫描,再由系统根据识别出的物品类别筛选出相关的听力练习资料,使学生能够在自动且随机的语言场景中获得更良好的学习体验。例如,当学生选择“手机”这一物品进行识别后,语料库便可自动筛选出与“手机”有关的听力材料,整理出类似主题:Therelevanceofmobilephonesandmodernlife,学生再根据听力内容展开自主练习,从而规避千篇一律的重复训练。
(二)写作指导———应用自动批改功能完成查漏补缺英语教学中,写作是用于锻炼学生词句表述水平、语法运用水平的重要环节,但传统英语写作教学课堂常受困于题材范围狭窄、批改过于主观等因素,既不利于学生创造能力的发挥,也容易导致学生对于自身英语写作的优缺点难以客观把握[5]。因此,在利用人工智能技术展开英语写作指导时,同样可由线上、线下两个不同角度出发,分别借助框架搭建功能与自动批改功能完成的自我审视与查漏补缺,进一步夯实英语书面表述能力。线上教学中,首先可由教师向学生布置以某一话题或某一词汇为主题的写作任务,如“Economicglobalization”,学生根据自身思路,在人工智能技术支持下的作文系统中进行写作,系统则由此发挥框架搭建功能,结合主题与基本思路提供大致的框架模板,以及用作参考的相关词汇、句式,使学生能够跟随框架的指导,形成更为清晰的写作逻辑链条,达到深化表达的训练目的。线下教学中,首先可针对经过系统自动批改后的写作内容与批改意见进行回顾,找出系统评测下的亮点与不足所在,梳理出写作过程中的存疑之处,通过与他人交流和询问教师的形式找出解决办法,并于课堂上完成习作修改,最后由教师根据写作主题,给出主观意见,从而达到主客观相结合的综合评定目的,使反馈成果更具辅助改进意义。
(三)翻译练习———应用云平台技术实现重难点突破英语翻译是以足够的词句积累、听力练习为基础的语言转换过程,对于学习者的语法运用水平、实时解析能力、组织表达能力都具有较高要求,因此学习过程中的重、难点也相对更多,如何提高翻译精准性成为教学过程中的重要问题[6]。人工智能支持下的云平台应用能够为英语翻译教学带来新的渠道,一方面可通过创设翻译情境来使学生快速投入到语言环境当中,另一方面也可透过知识模块拆分功能来理顺语句间的联系,从而使得翻译精确性提升。首先,可在线下课堂当中借助人工智能技术来营造身临其境的语言氛围,如通过追踪文本内容,自动化匹配并呈现与之相关的场景,给人以身临其境之感,如在进行“Foratime,theweatherchangedsud-denly,heavyrainandthunder,pedestriansontheroadwerelookingforeavestoavoid.”一句的翻译时,系统可自动提取“Thunderstorm”这一关键词,并在设备中播放关于“暴雨雷鸣”的音像,将学生引入语言情境当中[7]。在情景背景下完成翻译练习后,学生可各自将翻译成果上传至线上云平台,由云平台根据翻译内容,出具动态的评价链条,对翻译结果进行量化评定,使学生更快地从中厘清重点、难点,并结合不同的知识模块展开针对性补充练习。
(四)口语对话———应用人工智能机器人展开一对一对话高校教育阶段,英语教学的最终诉求在于实际语言应用能力的构建,因此,口语对话练习成为贯穿教学始终的必要环节,关系着学生最终能否将课堂学习成果转化为语言应用基础。人工智能技术的出现,在很大程度上打破了以往英语课堂中对话组织困难的僵局,学生可通过与人工智能机器人建立起一对一的对话关系,来解决师资有限而同学指导能力不足的问题,同时取得训练成效与查漏补缺成效。学生在进行线上自主练习时,可根据想要练习的方向设置关键词或主题,再将人工智能机器人作为对话对象,围绕主题展开聊天式对话,从而达到口语训练目的,同时还可避免与真人对话时羞于启齿的情况,有助于在放松状态下激发出更良好的表达水平[8]。线下课堂教学中,同样可利用人工智能机器人来催化练习效果,例如,在组织小组口语练习时,为避免话题匮乏、接话困难的情况,可利用智能机器人来提供一些固定的框架或句式搭配,并根据不同成员的薄弱点,对对话的层级与难度进行适当智能化调整,从而实现对话练习效果的提升。
三、人工智能视野下完善高校英语混合式教学模式的主要策略
(一)完善教学管理系统,拓宽混合式教学范围无论是人工智能技术还是混合式教学模式的利用,都需要以完善的教学管理系统作为依托,才能够最大限度发挥其价值与成效,真正在教育工作中起到支持作用。因此,在构建高校英语混合式教学模式的同时,还需要紧密结合内部教学需求与教学现状,组织校内各部门共同参与到教学管理工作中来,积极发挥监督与合作职能,在寻求改革发展契机的同时进一步拓宽混合式教学的应用范围[9]。一方面,打造以融入人工智能技术为核心的混合式教学方案,将其应用于英语教学工作当中,动态化观察各阶段教学成果,并用作后期修改教学管理方向的依据,同时积极举办教学比赛及教学研讨会议,以便及时发现方案中的问题所在;另一方面,将混合教学范围逐步扩大,如尝试通过校外拓展实践来探索人工智能的新应用渠道,同时建立综合线上、线下两个教学环节评价指标的教学反馈体系,以便于及时由反馈体系当中获取新的教学动向,并由此探索更利于发展的新模式。可以说,人工智能背景下的英语混合式教学,是以完善的教学管理系统为先导的,必须要不断地对教学管理系统进行完善,有效地拓展并延伸混合教学范围,才能够最大化地提升混合式英语教学的实际意义,真正促进教学质量的提升,为学生的成长和发展奠定坚实的基础。
(二)优化课件制作体系,突出合作互动功能除混合式教学方法的应用外,英语教学课件的制作也直接影响着最终教学成效。为突出人工智能技术的教学优势,在后期英语混合式教学课件的制作中,可进一步强调学习过程中的合作与互动,通过留置更大的交互空间来激发个体的主观能动性,从而达到强化训练效果的目的。一方面,高校可组建精于网课制作的教师队伍,在分析人工智能教学数据、总结以往经验的基础上,尽可能地丰富素材、去粗取精,使学生在线上学习中获得更优体验;积极打造线上精品网课,带给学生专业化的网络课程内容,使之可以从中收获知识的积累和能力的提升,此外还可以将精品网课作为范本在其他高校进行推广,这既可以进行课程推广还能够实现学术交流,以此来更好地强化课件制作效果;另一方面,在线下课件的制作中,更多地增加由学生作为主导的实践板块,如互动对话环节、实时翻译环节等,从根源上提高学生在混合式课堂中的参与度[10]。总而言之,在人工智能背景下,积极开展英语混合式教学,必须要以优质课件制作体系为先导,以课件优势来促进学生对于知识的吸收,这样有助于最大化发挥混合式英语教学的意义,强化教学实效性。
(三)重建教学评价制度,设置多元考核指标在混合式教学模式践行基础上,可通过重建教学评价制度、设置多元化考核指标来进一步倒逼教学质量的提升。例如,除了平时表现,期末考试成绩作为基础考核以外,可另外增加线上教学评价板块,即将学生在线资源学习情况、线上线下课堂活跃度以及师生互动情况等都纳入评价考核范围。借助人工智能技术及网络平台,将学生的学习情况细化为多个考核内容,如听、说、读、写能力的构建情况等,从而保证考核结果更加公正、有效,能够真实反映学生的学习情况以及英语应用水平,并帮助学生完成针对性改进。此外,为了进一步延伸教学评价效果,可以通过线上师生互评、学生互评、小组评价、学生自我评价等方式来实施多元化评价,这样通过多维度、多元化的混合式评价,有助于实现最真实、最客观、最全面的教学评价,能够全面衡量教学质量和教学效果,以便于为后续的教学改进创造基础。
参考文献:
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[7]王艳红.人工智能背景下英语写作教学中混合式教学模式的应用[J].西部素质教育,2020,6(12):122-123.
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[10]季燕.5G+人工智能视角下的英语教学创新探索[J].创新创业理论研究与实践,2020,3(7):67-68.
作者:王欣 单位:陕西警官职业学院
【篇3】人工智能总结报告
一、 研究领域
在大多数数学科中存在着几个不同的研究领域,每个领域都有着特有的感兴趣的研究课题、研究技术和术语。在人工智能中,这样的领域包括自然语言处理、自动定理证明、自动程序设计、智能检索、智能调度、机器学习、专家系统、机器人学、智能控制、模式识别、视觉系统、神经网络、agent、计算智能、问题求解、人工生命、人工智能方法、程序设计语言等。
在过去50多年里,已经建立了一些具有人工智能的计算机系统;例如,能够求解微分方程的,下棋的,设计分析集成电路的,合成人类自然语言的,检索情报的,诊断疾病以及控制控制太空飞行器、地面移动机器人和水下机器人的具有不同程度人工智能的计算机系统。人工智能是一种外向型的学科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知识,而且要求有比较扎实的数学基础,哲学和生物学基础,只有这样才可能让一台什么也不知道的机器模拟人的思维。因为人工智能的研究领域十分广阔,它总的来说是面向应用的,也就说什么地方有人在工作,它就可以用在什么地方,因为人工智能的最根本目的还是要模拟人类的思维。参照人在各种活动中的功能,我们可以得到人工智能的领域也不过就是代替人的活动而已。哪个领域有人进行的智力活动,哪个领域就是人工智能研究的领域。人工智能就是为了应用机器的长处来帮助人类进行智力活动。人工智能研究的目的就是要模拟人类神经系统的功能。
二、 各领域国内外研究现状(进展成果)
近年来,人工智能的研究和应用出现了许多新的领域,它们是传统人工智能的延伸和扩展。在新世纪开始的时候,这些新研究已引起人们的更密切关注。这些新领域有分布式人工智能与艾真体(agent)、计算智能与进化计算、数据挖掘与知识发现,以及人工生命等。下面逐一加以概略介绍。
1、分布式人工智能与艾真体
分布式人工智能(distributed ai,dai)是分布式计算与人工智能结合的结果。dai系统以鲁棒性作为控制系统质量的标准,并具有互操作性,即不同的异构系统在快速变化的环境中具有交换信息和协同工作的能力。
分布式人工智能的研究目标是要创建一种能够描述自然系统和社会系统的精确概念模型。dai中的智能并非独立存在的概念,只能在团体协作中实现,因而其主要研究问题是各艾真体间的合作与对话,包括分布式问题求解和多艾真体系统(multiagent system,mas)两领域。其中,分布式问题求解把一个具体的求解问题划分为多个相互合作和知识共享的模块或结点。多艾真体系统则研究各艾真体间智能行为的协调,包括规划、知识、技术和动作的协调。这两个研究领域都要研究知识、资源和控制的划分问题,但分布式问题求解往往含有一个全局的概念模型、问题和成功标准,而mas则含有多个局部的概念模型、问题和成功标准。
mas更能体现人类的社会智能,具有更大的灵活性和适应性,更适合开放和动
态的世界环境,因而倍受重视,已成为人工智能以至计算机科学和控制科学与工程的研究热点。当前,艾真体和mas的研究包括理论、体系结构、语言、合作与协调、通讯和交互技术、mas学习和应用等。mas已在自动驾驶、机器人导航、机场管理、电力管理和信息检索等方面获得应用。
2、计算智能与进化计算
计算智能(puting intelligence)涉及神经计算、模糊计算、进化计算等研究领域。其中,神经计算和模糊计算已有较长的研究历史,而进化计算则是较新的研究领域。在此仅对进化计算加以说明。
进化计算(evolutionary putation)是指一类以达尔文进化论为依据来设计、控制和优化人工系统的技术和方法的总称,它包括遗传算法(genetic algorithms)、进化策略(evolutionary strategies)和进化规划(evolutionary programming)。它们遵循相同的指导思想,但彼此存在一定差别。同时,进化计算的研究关注学科的交叉和广泛的应用背景,因而引入了许多新的方法和特征,彼此间难于分类,这些都统称为进化计算方法。目前,进化计算被广泛运用于许多复杂系统的自适应控制和复杂优化问题等研究领域,如并行计算、机器学习、电路设计、神经网络、基于艾真体的仿真、元胞自动机等。
达尔文进化论是一种鲁棒的搜索和优化机制,对计算机科学,特别是对人工智能的发展产生了很大的影响。大多数生物体通过自然选择和有性生殖进行进化。自然选择决定了群体中哪些个体能够生存和繁殖,有性生殖保证了后代基因中的混合和重组。自然选择的原则是适者生存,即物竞天择,优胜劣汰。
直到几年前,遗传算法、进化规划、进化策略三个领域的研究才开始交流,并发现它们的共同理论基础是生物进化论。因此,把这三种方法统称为进化计算,而把相应的算法称为进化算法。
3、数据挖掘与知识发现
知识获取是知识信息处理的关键问题之一。20世纪80年代人们在知识发现方面取得了一定的进展。利用样本,通过归纳学习,或者与神经计算结合起来进行知识获取已有一些试验系统。数据挖掘和知识发现是90年代初期新崛起的一个活跃的研究领域。在数据库基础上实现的知识发现系统,通过综合运用统计学、粗糙集、模糊数学、机器学习和专家系统等多种学习手段和方法,从大量的数据中提炼出抽象的知识,从而揭示出蕴涵在这些数据背后的客观世界的内在联系和本质规律,实现知识的自动获取。这是一个富有挑战性、并具有广阔应用前景的研究课题。
从数据库获取知识,即从数据中挖掘并发现知识,首先要解决被发现知识的表达问题。最好的表达方式是自然语言,因为它是人类的思维和交流语言。知识表示的最根本问题就是如何形成用自然语言表达的概念。
机器知识发现始于1974年,并在此后十年中获得一些进展。这些进展往往与专家系统的知识获取研究有关。到20世纪80年代末,数据挖掘取得突破。越来越多的研究者加入到知识发现和数据挖掘的研究行列。现在,知识发现和数据挖掘已成为人工智能研究的又一热点。
比较成功的知识发现系统有用于超级市场商品数据分析、解释和报告的
coverstory系统,用于概念性数据分析和查寻感兴趣关系的集成化系统explora,交互式大型数据库分析工具kdw,用于自动分析大规模天空观测数据的skicat系统,以及通用的数据库知识发现系统kdd等。
4、人工生命
人工生命(artificial life,alife)的概念是由美国圣菲研究所非线性研究组的兰顿(langton)于1987年提出的,旨在用计算机和精密机械等人工媒介生成或构造出能够表现自然生命系统行为特征的仿真系统或模型系统。自然生命系统行为具有自组织、自复制、自修复等特征以及形成这些特征的混沌动力学、进化和环境适应。
人工生命所研究的人造系统能够演示具有自然生命系统特征的行为,在“生命之所能”(life as it could be)的广阔范围内深入研究“生命之所知”(life as we know it)的实质。只有从“生命之所能”的广泛内容来考察生命,才能真正理解生物的本质。人工生命与生命的形式化基础有关。生物学从问题的顶层开始,把器官、组织、细胞、细胞膜,直到分子,以探索生命的奥秘和机理。人工生命则从问题的底层开始,把器官作为简单机构的宏观群体来考察,自底向上进行综合,把简单的由规则支配的对象构成更大的集合,并在交互作用中研究非线性系统的类似生命的全局动力学特性。
人工生命的理论和方法有别于传统人工智能和神经网络的理论和方法。人工生命把生命现象所体现的自适应机理通过计算机进行仿真,对相关非线性对象进行更真实的动态描述和动态特征研究。
人工生命学科的研究内容包括生命现象的仿生系统、人工建模与仿真、进化动力学、人工生命的计算理论、进化与学习综合系统以及人工生命的应用等。比较典型的人工生命研究有计算机病毒、计算机进程、进化机器人、自催化网络、细胞自动机、人工核苷酸和人工脑等。
三、 学了人工智能课程的收获
(1)了解人工智能的概念和人工智能的发展,了解国际人工智能的主要流派和路线,了解国内人工智能研究的基本情况,熟悉人工智能的研究领域。
(2)较详细地论述知识表示的各种主要方法。重点掌握了状态空间法、问题归约法和谓词逻辑法,熟悉语义网络法,了解知识表示的其他方法,如框架法、剧本法、过程法等。
(3)掌握了盲目搜索和启发式搜索的基本原理和算法,特别是宽度优先搜索、深度优先搜索、等代价搜索、启发式搜索、有序搜索、a*算法等。了解博弈树搜索、遗传算法和模拟退火算法的基本方法。
(4)掌握了消解原理、规则演绎系统和产生式系统的技术、了解不确定性推理、非单调推理的概念。
(5)概括性地了解了人工智能的主要应用领域,如专家系统、机器学习、规划系统、自然语言理解和智能控制等。
(6)基本了解人工智能程序设计的语言和工具。
四、 对人工智能研究的展望
对现代社会的影响有多大?工业领域,尤其是制造业,已成功地使用了人工智能技术,包括智能设计、虚拟制造、在线分析、智能调度、仿真和规划等。金融业,股票商利用智能系统辅助其分析,判断和决策;应用卡欺诈检测系统业已得到普遍应用。人工智能还渗透到人们的日常生活,cad,cam,cai,cap,cims等一系列智能产品给大家带来了极大的方便,它还改变了传统的通信方式,语音拨号,手写短信的智能手机越来越人性化。
人工智能还影响了你们的文化和娱乐生活,引发人们更深层次的精神和哲学层面的思考,从施瓦辛格主演的《终结者》系列,到基努.里维斯主演的《黑客帝国》系列以及斯皮尔伯格导演的《人工智能》,都有意无意的提出了同样的问题:我们应该如何看待人工智能?如何看待具有智能的机器?会不会有一天机器的智能将超过人的智能?问题的答案也许千差万别,我个人认为上述担心不太可能成为现实,因为我们理解人工智能并不是让它取代人类智能,而是让它模拟人类智能,从而更好地为人类服务。
当前人工智能技术发展迅速,新思想,新理论,新技术不断涌现,如模糊技术,模糊--神经网络,遗传算法,进化程序设计,混沌理论,人工生命,计算智能等。以agent概念为基础的分布式人工智能正在异军突起,特别是对于软件的开发,“面向agent技术”将是继“面向对象技术”后的又一突破。从万维网到人工智能的研究正在如火如荼的开展。
五、 对课程的建议
(1) 能够结合现在最新研究成果着重讲解重点知识,以及讲述在一些研究成
果中人工智能那些知识被应用。
(2) 多推荐一些过于人工智能方面的电影,如:《终结者》系列、《黑客帝国》
系列、《人工智能》等,从而增加同学对这门课程学习的兴趣。
(3) 条件允许的话,可以安排一些实验课程,让同学们自己制作一些简单的
作品,增强同学对人工智能的兴趣,加强同学之间的学习。
(4) 课堂上多讲解一些人工智能在各个领域方面的应用,以及着重阐述一些
新的和正在研究的人工智能方法与技术,让同学们可以了解近期发展起来的方法和技术,在讲解时最好多举例,再结合原理进行讲解,更助于同学们对人工智能的理解。