時間：2023-05-22 16:17:59
導語：在人工智能的發(fā)展狀況的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：人工智能計算機技術(shù)
一、人工智能的定義
“人工智能”(ArtificialIntelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學會上提出的。人工智能是指研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機器就是計算機，人工智能的發(fā)展歷史是和計算機科學與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。
人工智能理論進入21世紀，正醞釀著新的突破，人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級的智能“制品”，并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能，人工智能將為發(fā)展國民經(jīng)濟和改善人類生活做出更大貢獻。
二、人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
1.在管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
(1)人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理的意義主要不在于提高效率，而是用計算機實現(xiàn)人們非常需要做，但工業(yè)工程信息技術(shù)是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。在《談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用》一文中劉玉然指出把人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理中，以數(shù)據(jù)管理和處理為中心，圍繞企業(yè)的核心業(yè)務(wù)和主導流程建立若干個主題數(shù)據(jù)庫，而所有的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該圍繞主題數(shù)據(jù)庫來建立和運行。換句話說，就是將企業(yè)各部門的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一集成管理，搭建人工智能的應(yīng)用平臺，使之成為企業(yè)管理與決策中的關(guān)鍵因子。
(2)智能教學系統(tǒng)(ITS)是人工智能與教育結(jié)合的主要形式，也是今后教學系統(tǒng)的發(fā)展方向。信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及新的教學系統(tǒng)開發(fā)模式的提出和不斷完善，推動人們綜合運用超媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和人工智能技術(shù)區(qū)開發(fā)新的教學系統(tǒng)，計算機智能教學系統(tǒng)就是其中的典型代表。計算機智能教學系統(tǒng)包含學生模塊、教師模塊，體現(xiàn)了教學系統(tǒng)開發(fā)的全部內(nèi)容，擁有著不可比擬的優(yōu)勢和極大的吸引力。
2.在工程領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)醫(yī)學專家系統(tǒng)是人工智能和專家系統(tǒng)理論和技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的重要應(yīng)用，具有極大的科研和應(yīng)用價值，它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學問題，作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。事實上，早在1982年，美國匹茲堡大學的Miller就發(fā)表了著名的作為內(nèi)科醫(yī)生咨詢的Internist2Ⅰ內(nèi)科計算機輔助診斷系統(tǒng)的研究成果，由此，掀起了醫(yī)學智能系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的。目前，醫(yī)學智能系統(tǒng)已通過其在醫(yī)學影像方面的重要作用，從而應(yīng)用于內(nèi)科、骨科等多個醫(yī)學領(lǐng)域中，并在不斷發(fā)展完善中。
(2)地質(zhì)勘探、石油化工等領(lǐng)域是人工智能的主要作用發(fā)揮領(lǐng)地。1978年美國斯坦福國際研究所就研發(fā)制成礦藏勘探和評價專家系統(tǒng)“PROSPECTOR”，該系統(tǒng)用于勘探評價、區(qū)域資源估值和鉆井井位選擇等，是工業(yè)領(lǐng)域的首個人工智能專家系統(tǒng)，其發(fā)現(xiàn)了一個鉬礦沉積，價值超過1億美元。
3.在技術(shù)研究中的應(yīng)用
(1)在超聲無損檢測(NDT)與無損評價(NDE)領(lǐng)域中，目前主要廣泛采用專家系統(tǒng)方法對超聲損傷(UT)中缺陷的性質(zhì)、形狀和大小進行判斷和歸類；專家運用超聲無損檢測儀器，以其高精度的運算、控制和邏輯判斷力代替大量人的體力與腦力勞動，減少了任務(wù)因素造成的無擦，提高了檢測的可靠性，實現(xiàn)了超聲檢測和評價的自動化、智能化。
(2)人工智能在電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用可謂由來已久。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全是我們關(guān)心的重點，因此我們必須在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的改進和變更，大力發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工免疫技術(shù)等高效的AI技術(shù)，開發(fā)更高級AI通用和專用語言，和應(yīng)用環(huán)境以及開發(fā)專用機器，而與人工智能技術(shù)則為我們提供了可能性。
三、人工智能的發(fā)展方向
1.專家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領(lǐng)域，它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)。近年來，在“專家系統(tǒng)”或“知識工程”的研究中已出現(xiàn)了成功和有效應(yīng)用人工智能技術(shù)的趨勢。人類專家由于具有豐富的知識，所以才能達到優(yōu)異的解決問題的能力。那么計算機程序如果能體現(xiàn)和應(yīng)用這些知識，也應(yīng)該能解決人類專家所解決的問題，而且能幫助人類專家發(fā)現(xiàn)推理過程中出現(xiàn)的差錯，現(xiàn)在這一點已被證實。
2.智能信息檢索技術(shù)的飛速發(fā)展。人工智能在網(wǎng)絡(luò)信息檢索中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在:(1)如何利用計算機軟硬件系統(tǒng)模仿、延伸與擴展人類智能的理論、方法和技術(shù)。(2)由于網(wǎng)絡(luò)知識信息既包括規(guī)律性的知識，如一般原理概念，也包括大量的經(jīng)驗知識這些知識不可避免地帶有模糊性、隨機性、不可靠性等不確定性因素對其進行推理，需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一種通用智能體系結(jié)構(gòu)，其始終處在人工智能研究的前沿，已顯示出強大的問題求解能力，它認為機器人的開發(fā)是人工智能應(yīng)用的重要領(lǐng)域。在它的研究中突出4個概念:(1)所處的境遇機器人不涉及抽象的描述，而是處在直接影響系統(tǒng)的行為的境地。(2)具體化機器人有軀干，有直接來自周圍世界的經(jīng)驗，他們的感官起作用后會有反饋。(3)智能的來源不僅僅是限于計算裝置，也是由于與周圍進行交互的動態(tài)決定。(4)浮現(xiàn)從系統(tǒng)與周圍世界的交互以及有時候系統(tǒng)的部件間的交互浮現(xiàn)出智能。目前，國內(nèi)外不少學者都對機器人足球系統(tǒng)頗感興趣，足球機器人涉及機器人學、人工智能以及人工生命、智能控制等多個領(lǐng)域。足球機器人系統(tǒng)本身既是一個典型的多智能體系統(tǒng)，是一個多機器人協(xié)作自治系統(tǒng)，同時又為它們的理論研究和模型測試提供一個標準的實驗平臺。
參考文獻：
[1]元慧.議當代人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展狀況[J].福建電腦，2008.
[2]劉玉然.談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用[J].價值工程，2003.
[3]焦加麟，徐良賢，戴克昌.人工智能在智能教學系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].計算機仿真，2003，(8).
[4]周明正.人工智能在醫(yī)學專家系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技信息，2007.
[5]張海燕，劉鎮(zhèn)清.人工智能及其在超聲無損檢測中的應(yīng)用[J].無損檢測，2001，(8).
[6]馬秀榮，王化宇.簡述人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全管理中的應(yīng)用[J].呼倫貝爾學院學報，2005，(4).
關(guān)鍵詞：新一代計算機；人工智能技術(shù)；發(fā)展趨勢
“人工智能”是在1956年的Dartmouth學會上提出的，英文縮寫是AI。它是計算機科學等多種學科互相滲透而發(fā)展起來的綜合性、交叉性學科。從計算機應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā)，人工智能是研究如何模擬人類智能活動，使機器能夠勝任一些需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作，以延伸人類智能的科學。
二、人工智能技術(shù)的發(fā)展狀況
隨著計算機、信息和并行程序設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，人工智能的研究已經(jīng)發(fā)展成為智能體系的研究。到目前為止，人工智能程序已經(jīng)知道考慮他們要解決的問題，從而尋找比較好的答案。智能體體系可以被認為是智能體的軟件工程模型，智能體語言是智能體的軟件系統(tǒng)。在我國，智能體技術(shù)多被應(yīng)用到處理具有異構(gòu)、布、態(tài)、規(guī)模及自主性的系統(tǒng)中，如Internet，是人工智能技術(shù)的新應(yīng)用。
目前，人工智能技術(shù)在美國等歐洲國家仍保持非常快的發(fā)展速度。在人工智能技術(shù)領(lǐng)域十分活躍的IBM公司，已經(jīng)為加州勞倫斯利佛摩爾國家實驗室制造了號稱具有人腦的千分之一智力能力的ASCIWhite電腦。據(jù)稱，其正在開發(fā)的更為強大的blue jean電腦的智力水平將與人腦相當。
三、新一代計算機和人工智能技術(shù)的應(yīng)用
隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的技術(shù)發(fā)展都涉及到人工智能，人工智能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到許多領(lǐng)域。
（一）人工智能技術(shù)在計算機符號計算中的應(yīng)用
計算機最主要的用途之一就是科學計算，通常分為純數(shù)值的計算和符號計算兩種。其中符號計算是一種智能化的計算。隨著新一代計算機的開發(fā)和普及以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，多種功能計算機代數(shù)系統(tǒng)軟件相繼出現(xiàn)，都是用C語言寫成的，可以在絕大多數(shù)計算機上使用。
（二）人工智能技術(shù)在計算機模式識別中的應(yīng)用
計算機用數(shù)學方法研究模式的自動處理就是模式識別。用計算機實現(xiàn)模式的自動識別和判斷，是利用人工智能技術(shù)開發(fā)智能機器的關(guān)鍵，計算機模式識別的特點是效率高，速度快，準確率高，也為人類認識自身智能提供了有利線索。
（三）計算機的機器翻譯
計算機把一種語言轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N語言的過程就是機器翻譯。目前，我國的機器翻譯軟件的翻譯特點，大致可以分為三類：詞典翻譯、漢化翻譯和專業(yè)翻譯。詞典翻譯軟件可以迅速查詢英文單詞或詞組的詞義，并提供發(fā)音；漢化翻譯軟件提出“智能漢化”的概念，輔助翻譯作用更加明顯。
（四）人工智能技術(shù)在計算機機器學習中的應(yīng)用
計算機的機器學習主要研究如何使計算機能夠模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學習能力。機器學習是機器具有智能能力的重要標志，也是機器獲取知識的根本途徑。機器學習是一個難度較大的研究領(lǐng)域，它與認知科學和邏輯學等學科都有著密切的聯(lián)系，并對人工智能的其他分支也會起到重要的推動作用。
（五）人工智能技術(shù)在計算機問題求解中應(yīng)用
人工智能技術(shù)在今天的計算機程序已能夠達到各種方盤棋和國際象棋的錦標賽水平。但是，尚未解決包括人類棋手的表達能力和洞察能力等。人們通常都能根據(jù)具體問題找到思考問題和解決問題的辦法，目前，人工智能技術(shù)已能通過計算機程序知道如何考慮要解決的問題，尋找較為準確的解答方法。
（六）人工智能技術(shù)在計算機推理證明中應(yīng)用
邏輯推理在人工智能研究中是最持久的探究領(lǐng)域之一，其別重要的是，通過找到合理準確的方法，集中注意力在大型數(shù)據(jù)庫中的有效事實上，關(guān)注可信證明，并在出現(xiàn)新信息時適時修正這些證明。因此，在人工智能方法的研究中，定理證明是一個極其重要的論題。
（七）人工智能技術(shù)在計算機語言處理中的應(yīng)用
自然語言處理是人工智能技術(shù)應(yīng)用于實際領(lǐng)域的典型范例，經(jīng)過多年艱苦努力，這一領(lǐng)域已獲得了大量令人矚目的成果。目前該領(lǐng)域的主要課題是：計算機系統(tǒng)如何以主題和對話情境為基礎(chǔ)，注重大量的常識——世界知識和期望作用，生成和理解自然語言。這是一個極其復(fù)雜的編碼和解碼問題。
（八）人工智能技術(shù)在計算機專家系統(tǒng)中的應(yīng)用
專家系統(tǒng)是人工智能技術(shù)中最活躍、最有成效的研究領(lǐng)域，是具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，已出現(xiàn)成功應(yīng)用人工智能技術(shù)的趨勢。計算機程序如果能體現(xiàn)和應(yīng)用人類知識，就應(yīng)該可以幫忙解決問題，而且能發(fā)現(xiàn)人類專家在推理過程中出現(xiàn)的差錯。
四、新一代計算機和人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢
新一代計算機和人工智能技術(shù)的發(fā)展?jié)摿薮?，其作為一個整體的研究才剛剛開始。人工智能技術(shù)的發(fā)展總是超乎人們的想象，要準確地預(yù)測人工智能的未來，從目前一些前瞻性的研究中可以看出，未來人工智能技術(shù)可能會朝以下幾個方向發(fā)展：模糊處理、并行化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機器情感。
（1）自動推理是新一代計算機和人工智能技術(shù)最經(jīng)典的研究分支，其基本理論是新一代計算機和人工智能技術(shù)其它分支的共同基礎(chǔ)。其中知識系統(tǒng)的動態(tài)演化特征及可行性推理的研究，是最新的熱點，很有可能取得突破。
（2）機器學習的研究使得許多新的學習方法相繼問世，并獲得了成功應(yīng)用。但是也應(yīng)看到，現(xiàn)有的機器學習方法尚不夠有效，尋求一種新的方法，以解決新一代計算機和人工智能技術(shù)研究中的在線學習問題，是研究人員共同關(guān)心的問題。
（3）自然語言處理是新一代計算機和人工智能技術(shù)應(yīng)用于實際領(lǐng)域的典型范例，這一領(lǐng)域已獲得了大量令人矚目的理論與應(yīng)用成果。智能信息檢索技術(shù)近年來已成為新一代計算機和人工智能技術(shù)的一個獨立研究分支，將新一代計算機和人工智能技術(shù)應(yīng)用于計算機科學與技術(shù)領(lǐng)域的研究，是人工智能走向應(yīng)用的突破口。
五、結(jié)束語
很多新一代計算機和人工智能技術(shù)研究的成果已經(jīng)進入人們的日常生活。未來，人工智能技術(shù)的發(fā)展將會給人類的知識、思考、生活、工作和教育產(chǎn)生巨大的影響，在人類的生活中占據(jù)一席之地，成為人類生活的伙伴。
參考文獻：
[1]吳艷.關(guān)于“人工智能”技術(shù)發(fā)展的思考[J].和田師范專科學校學報.2010.
當我們想忽視它的時候，一些陳舊的科幻故事會跳出來，將當時的設(shè)想和如今的技術(shù)產(chǎn)品擺到我們眼前：看，多少個荒謬的想象，在現(xiàn)實中就是不可思議地成真，還被應(yīng)用了！當我們想推辭說，擁有人類智慧的機器人，技術(shù)實現(xiàn)上還遠得很呢！但一個個機器人打敗人類的例子又活生生地公布在新聞中，把這個技術(shù)性“能夠”和道德性“應(yīng)該”的話題，不斷地逼到我們面前。
如今越來越多的人，在新奇地看著那些會說、會笑、會動的機器人時，會忍不住疑問，未來會不會發(fā)生我們都不曾理解和預(yù)想的事情？像宇宙大爆炸一般的技術(shù)奇點會不會不期而至？人類會成功主宰我們自己的世界嗎？那個時候，我們又該說人類是聰明還是愚蠢呢？
在人工智能再次成為當下熱點話題的今天，英國倫敦帝國理工學院認知機器人學系教授默里?沙納漢帶著他的新書《技術(shù)奇點》來到中國，希望為這個人工智能起步不久的國度，帶來更多的思考和討論。
人工智能新的春天
《鳳凰周刊》：如今人工智能在當下又掀起全球關(guān)注的熱潮，這一輪人工智能的發(fā)展狀況是怎樣的？
默里?沙納漢：人工智能指的是計算機機器人，他們能在不同環(huán)境之下做出正確決定，完成任務(wù)。目前，人工智能技術(shù)最新的進展是讓機器人擁有學習力，以及擁有更強大的處理龐大數(shù)據(jù)的能力。比如說，我們可以教一個電腦辨認和創(chuàng)造圖像，給每個圖像編號，電腦學習這些無數(shù)的圖片后，可以創(chuàng)造一個新的圖像，我們從來沒有見過的。
《鳳凰周刊》：人工智能的發(fā)展過程是什么樣的？
默里?沙納漢：在西方，“人工智能”并非新鮮詞匯。上世紀八九十年代，人工智能研發(fā)熱潮興起，美國、日本等國家熱情高漲，政府進行了大量投入和研究，后來很多預(yù)想并沒有實現(xiàn)，人工智能又陷入了引人疑問的寒冬期。近20年來，人工智能經(jīng)歷了三個里程碑：1997年，IBM機器人“深藍”打敗世界國際象棋冠軍加里?卡斯帕羅夫；2001年，又有IBM的機器人在一款美國游戲中，打敗人類對手獲得冠軍；2016年，谷歌的機器人“Alpha Go”打敗了圍棋大師李世石。
最近的這一次，再次引發(fā)了人們對人工智能的強烈關(guān)注。在我看來，人工智能正在迎來又一個春天。是否會像前一輪一樣大起又大落呢？我認為不會，因為現(xiàn)在的很多人工智能已經(jīng)應(yīng)用到了我們的生活設(shè)備當中，實現(xiàn)了商業(yè)化，形成了產(chǎn)業(yè)效應(yīng)，比如說無人駕駛汽車、醫(yī)療產(chǎn)品等，未來會是一個良性的循環(huán)，這就是為什么谷歌、臉書、百度等大公司都有很高的投資和研發(fā)熱情。
我注意到，中國出臺的“十三五”計劃，也明確提出了人工智能將是一個值得開發(fā)的重點領(lǐng)域。百度公司投資人工智能已有一段時間，現(xiàn)在小米公司也宣布要投資人工智能技術(shù)。
《鳳凰周刊》：人工智能對我們目前的生活有何影響？
默里?沙納漢：這一輪人工智能的影響，可以分為短期和長期來看。短期內(nèi)5至10年，人工智能可以用在個性化醫(yī)療，搜集個人全面的健康數(shù)據(jù)，為治療提供全面的數(shù)據(jù)服務(wù)；另一方面，一些產(chǎn)品很可能會融入我們現(xiàn)在已經(jīng)高度依賴的金融、能源、媒體、安全等領(lǐng)域。從50至100年的長階段來看，人工智能可能出現(xiàn)我們在科幻電影中，看到的人性化的人工智能技術(shù)。作為研究人工智能40年的專家，我認為，到2100年人性化的人工智能技術(shù)將會達到一個新的高度。
和人類一樣的機器人
《鳳凰周刊》：您的新書《技術(shù)奇點》正是討論了這兩個階段的影響，為什么叫“技術(shù)奇點”？
默里?沙納漢：聽說因為一部大陸電視劇，“奇點”一詞在中國很熱?！捌纥c”在物理學、數(shù)學中都有定義，在人類歷史中，“奇點”指的是，由于技術(shù)的迅速發(fā)展，人類社會的一切都出現(xiàn)了改變，生活在今天的我們將無法理解。
這本書就是討論，人工智能和神經(jīng)技術(shù)兩個領(lǐng)域的技術(shù)進步，會加速這個“技術(shù)奇點”的到來。我們可以把目前的人工智能興起和應(yīng)用，稱為人工智能的第一次浪潮，這個短期的發(fā)展是商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的；而未來一個世紀可能會出現(xiàn)超人工智能（即有人類意識的人工智能），這個長期的發(fā)展，我們需要用一個更大的人類與機械關(guān)系視角去看待和討論。后者看起來離我們還很遙遠，但是從技術(shù)變革的歷史來看，也不過是一瞬。
《鳳凰周刊》：從現(xiàn)實技術(shù)的角度，人工智能擁有人類的意識和感情，這離我們還有多遠？您最近擔任科學顧問的科幻電影《機械姬》也有涉及這個主題。
默里?沙納漢：機器人是否會有以及是否應(yīng)該有人類一樣的意識和感情，這個富有爭議的話題，已經(jīng)在科學界和科幻界討論了半個世紀。早在1950年，大家熟知的“計算機之父”艾倫?圖靈，就曾經(jīng)發(fā)表過學術(shù)文章《計算機與智能》，他預(yù)測到2000年，人們談?wù)摍C器也能思考時，會是一件很正常的事情。雖然到2000年這個預(yù)言沒有實現(xiàn)，但是以上我們提到的人工智能的發(fā)展歷程，讓我們看到未來的可能性。
近年來，我把注意力更多地放在神經(jīng)技術(shù)領(lǐng)域，目前我們正在小白鼠的大腦上進行實驗，看是否可以實現(xiàn)全腦仿真，與生物大腦不同，數(shù)字基質(zhì)的大腦可以多次復(fù)制。數(shù)字基質(zhì)的大腦還可以加速，這一點也與生物大腦不同。所以，如果我們能通過全腦仿真制造人類水平的人工智能，那么只要運算能力足夠強大，就可以制造一個以超高速運轉(zhuǎn)的人類水平的人工智能社區(qū)。如果人工智能不是按照仿生方法制造，而是從無到有創(chuàng)造的，這個道理也適用。事實上，只要是電腦程序，都可以復(fù)制或加速。而且，目前有很多仿生技術(shù)，也讓這個預(yù)言越來越有成真的希望。
記者：你認為，我們可以在多大程度上把人類的意識和生理功能放到機器人身上？
默里?沙納漢：讓機器人多大程度上擁有人類的思考和創(chuàng)造能力，以及是否要有性能力等，這是一個復(fù)雜的問題。涉及到社會層面的道德和責任，以及人類和機器人的關(guān)系。但我想指出的是，很多科幻小說和電影，把有意識的機器人最后妖魔化、邪惡化，說它會代替人類或者謀反人類等，這些都是因為人性對未來的恐懼而產(chǎn)生的想象，我們不要被這些想象帶得太深。事實上，機器人是安全的，很多風險是可控的。
一次突破就可能改變世界
《鳳凰周刊》：有時候，技術(shù)發(fā)展可以達到一個新的高度，但是人性本身或者說人類社會未必能接受或承受，所以會使得技術(shù)在一定程度上發(fā)展減慢停滯。你認為這是一件好事還是壞事？
默里?沙納漢：每一次技術(shù)革新的時候，我們的人性也被影響，面對未知和不確定，我們的一個自然反應(yīng)是被吸引，同時又害怕。從短期來看，有時候放慢是好事，因為商業(yè)化總是會不自覺地推著一項技術(shù)和應(yīng)用大肆向前。比如說，社交媒體已經(jīng)在年輕人中非常流行，但我們的社會也需要一些時間去學習如何處理社交媒體。某些人會很關(guān)注別人的個人生活，但其實是沒有意義的。同理，人工智能也是一樣。但是從長期來看，我們不能因為人性本身的局限性，就完全阻止創(chuàng)造未來更多的可能性。
《鳳凰周刊》：按照您在書中說的，從長遠歷史來看，人類現(xiàn)在只是走在人工智能的開始階段。那么我們在研發(fā)人工智能的時候，我們到底在研發(fā)什么？一個機械奴隸，一個人類伙伴，還是有可能比人類還聰明的“老師”？
默里?沙納漢：這是個很有意思的問題。在未來40到50年，我們需要很嚴肅地思考和面對這個問題?，F(xiàn)在我自己也沒有答案。
關(guān)鍵詞：人工智能；學習興趣；教學方法
1956年，在美國Dartmouth大學，由數(shù)學家J.McCarthy和他的三位朋友M.Minsky、N.Lochester和C.Shannon共同發(fā)起一個歷時兩個月的夏季學術(shù)討論班，他們在此討論班上第一次正式使用了人工智能(Artificial Intelligence)這一術(shù)語。人工智能是一門多學科交叉的課程，涉及計算機科學、數(shù)學、控制論、信息論、神經(jīng)生理學、心理學、哲學及語言學等多個學科，是新理論和新技術(shù)不斷出現(xiàn)的綜合性學科。當前，人工智能領(lǐng)域加強了從人類智能與生命現(xiàn)象中汲取養(yǎng)分的趨勢，加快了向分布式系統(tǒng)與復(fù)雜系統(tǒng)靠攏的步伐，智能化的應(yīng)用更為深入，影響更為廣泛，其發(fā)展已對人類的經(jīng)濟、社會、文化等方面產(chǎn)生了深遠影響[1]。
1人工智能導論課程特點
人工智能導論是人工智能領(lǐng)域的引導性課程，介紹人工智能的基本理論、方法和技術(shù)，目的是使學生了解和掌握人工智能的基本概念和方法，為進一步學習奠定基礎(chǔ)。人工智能是計算機科學與技術(shù)學科一門重要的基礎(chǔ)課程，需要相關(guān)課程作支撐。離散數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等課程是其數(shù)學基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計基礎(chǔ)、算法分析與設(shè)計等課程則為人工智能中知識表示、邏輯推理和問題求解提供了設(shè)計與實現(xiàn)手段。與其他軟件課程相比，人工智能課程有鮮明的特點，主要表現(xiàn)在思想方法上強調(diào)啟發(fā)性、算法上強調(diào)不確定性。同時，由于人工智能是一個新思想和新技術(shù)層出不窮的開拓性領(lǐng)域，因此其對學生的訓練是鼓勵創(chuàng)新的，具有其他課程不可替代的作用。
人工智能導論是計算機相關(guān)專業(yè)的必修課，在許多信息類相關(guān)的本科教學中也有開設(shè)，一般開設(shè)在第六或者第七學期。我國目前本科教育的定位是專才教育，培養(yǎng)某方面的專業(yè)人才。完成公共基礎(chǔ)課程和部分專業(yè)基礎(chǔ)課程的學習之后，本科高年級學生應(yīng)該了解本專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景，因此在教學過程中要注意內(nèi)容的專業(yè)性和應(yīng)用性。由于本科階段學生缺乏科研意識，初步的科研訓練設(shè)置在第八學期，即所有課程學習完畢之后的畢業(yè)設(shè)計，而人工智能課程強調(diào)科研性，因此教學難度較大，由此帶來的最直接后果就是學生學習興趣不高。同時，對有志于讀研的學生而言，本科階段的學業(yè)也是研究生教育的起點，在教學過程中要適時的進行科研引導，提升學生對科學研究的興趣，為研究生階段打下基礎(chǔ)?？梢?，圓滿完成人工智能導論課程這一教學任務(wù)是重要且極具挑戰(zhàn)性的。
2教學內(nèi)容安排
人工智能的研究和應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括問題求解、機器學習、自然語言理解、專家系統(tǒng)、模式識別、計算機視覺、機器人學、搏弈、計算智能、人工生命自動定理證明、自動程序設(shè)計、智能控制、智能檢索、智能調(diào)度與指揮、智能決策支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)等。人工智能導論旨在為這些具體領(lǐng)域的研究提供引導和基礎(chǔ)保障。
人工智能導論課程涵蓋內(nèi)容較多，因此需要明確“精講”和“泛講”的內(nèi)容，以使教師和學生在教學活動中都有所側(cè)重。當然，首先應(yīng)和學生說明，泛講并不代表內(nèi)容不重要，只是由于課程性質(zhì)和課時的關(guān)系，暫時不作深入探討。日后如有需要，可在此基礎(chǔ)上進一步學習和研究。結(jié)合當前人工智能學科的發(fā)展狀況，根據(jù)教學大綱和作者的教學經(jīng)驗，對人工智能導論課程教學內(nèi)容的精講和泛講安排如表1所示。
3提升學生學習興趣的教學方法
3.1穿插背景故事
為激發(fā)學習積極性，針對學生喜歡聽奇聞軼事、想象力豐富的心理特點，通過講述一些與教學內(nèi)容有關(guān)的故事或者趣事來吸引其注意力，輔助思維并豐富聯(lián)想，使學生在愉悅中完成學習[2]。下面列舉幾個我們在課程教學中用到的背景故事，通過這些故事，不但傳授了知識，也活躍了課堂氣氛。
1) 人類智能的計算機模擬與人機大戰(zhàn)。
講授人類智能的計算機模擬時，可以給學生簡述一下IBM公司的超級電腦和國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫之間的人機大戰(zhàn)，以促進學生對人類智能和人工智能的進一步思考。北京時間1997年5月12日凌晨4點50分，在美國紐約公平大廈，當IBM公司的“深藍”超級電腦將棋盤上的一個兵走到C4的位置上時，國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫?qū)Α吧钏{”的人機大戰(zhàn)落下帷幕，“深藍” 以3.5U2.5的總比分戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫。2003年1月26日至2月7日，卡斯帕羅夫與深藍的升級版“小深”又進行了一場人機大戰(zhàn)，先后進行了6局比賽，最終卡斯帕羅夫以1勝1負4平的結(jié)果和“小深”握手言和。這也表明了人工智能和人類智能之間的較量還將持續(xù)下去。
2) 問題規(guī)約法與老和尚說教。
問題規(guī)約法是從要解決的問題出發(fā)逆向推理，建立子問題以及子問題的子問題，直到最后把初始問題歸約為一個本原問題集合。本原問題指不能再分解或變換且直接可解的子問題。可見，問題規(guī)約的本質(zhì)是遞歸的思想。此時，可以給學生簡述我們小時候就聽說過的老和尚說教的故事，即“從前有座山，山上有座廟，廟里有個老和尚，老和尚對小和尚說，從前有座山……”。
3) 模糊理論與禿頭悖論。
模糊推理是一種重要的不確定性推理方式，是指基于模糊理論進行的推理。講授模糊理論時，可以先講一下禿頭悖論讓學生討論。一個人有10萬根頭發(fā)，肯定不能算禿頭，不是禿頭的人，掉了一頭發(fā)，仍然不是禿頭，按照這個道理，讓一個不是禿頭的人一根一根地減少頭發(fā)，就得出一條結(jié)論，即沒有一根頭發(fā)的光頭也不是禿頭！禿頭悖論的出現(xiàn)源于在嚴格的邏輯推理中使用了“禿頭”這一模糊概念，因此需要以模糊邏輯代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二值邏輯解決該問題。
3.2課堂辯論和多媒體教學
人工智能從其誕生之日起就充滿爭議，各種學派的爭論使得人工智能的發(fā)展更趨完善，加快了其縱深發(fā)展。目前，人工智能的爭論主要有兩方面，即研究方法的爭論和技術(shù)路線的爭論。前者爭論的主要問題有人工智能是否得模擬人的智能；對結(jié)構(gòu)模擬和行為模擬是否可以分離研究；對感知、思維和行為是否可分離研究；對認知與學習以及邏輯思維和形象思維等問題是否可以分離研究；是否有必要建立人工智能的統(tǒng)一理論體系。后者爭論的主要問題是沿著什么樣的技術(shù)路線和策略來發(fā)展人工智能。
在課堂教學中，可以充分利用人工智能中存在的爭論較多這一特點，針對相關(guān)議題組織課堂辯論，如可用議題“機器的反叛――機器的智能會超越人類嗎？”。讓學生在圖書館或者從網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，明確自己的論點并準備證據(jù)材料，并在課堂上進行辯論。這類辯論無所謂輸贏，旨在通過這種活動，增進學生思考[3]。教學中，還可以充分利用多媒體教學的特點，如讓學生觀摩電影《終結(jié)者》系列、《人工智能》、《黑客帝國》等，增強學生對人工智能的直觀感受，提高課堂教學效果[4]。
3.3應(yīng)用實例分析
普遍而言，本科學生對單純的理論講解不太感興趣，因此在教學過程中，適當增加一些實驗和設(shè)計，提高學生分析問題的能力和實際動手能力。比如，講解知識的產(chǎn)生式表示法時，給出產(chǎn)生式的概念和基本表示形式之后，可以通過“野人與傳教士過河”問題來說明產(chǎn)生式表示法的具體應(yīng)用過程；講解計算智能的進化計算部分時，給出進化算法的幾種具體形式和算法流程之后，可以通過中國旅行商問題(CTSP)來說明算法求解問題的過程。教師在教學過程中，可以根據(jù)需要，選擇一些合適的應(yīng)用實例進行分析。通過這些實例，既能加深學生對知識的理解，又能增加學習的興趣。下面給出兩個實例的簡單描述。
1) 產(chǎn)生式表示法求解“野人與傳教士過河”問題。
問題：傳教士和野人各N人過河，現(xiàn)只有一條船，傳教士和野人都會劃船，船一次只能載k人，船上野人多于傳教士時野人就會吃掉傳教士，問如何安全過河？(不失一般性，以N=3，k=2為例求解)。
求解簡述：設(shè)綜合數(shù)據(jù)庫中狀態(tài)用三元組(m, c, b)表示，其中m、c、b分別表示傳教士、野人和船的數(shù)目，則有：
0≤m, c≤3, b ∈{0, 1}
以左岸為參照點，則初始狀態(tài)和目標狀態(tài)分別為(3，3，1)和(0，0，0)。據(jù)此，可以給出一條產(chǎn)生式規(guī)則如下：
IF (m, c, 1) THEN (m-1, c, 0)
以此類推，把所有可行的規(guī)則都求出之后，就可按照規(guī)則集和控制策略得到問題的解。
2) 遺傳算法求解31個城市的CTSP問題[5]。
問題：給定有限個城市的集合C={c1,c2, …,cm}及每兩個城市之間的距離矩陣D＝[dij]m×m，其中m∈N，dij=d(ci, cj)∈Z+，ci、 cj∈C，1≤i、j≤m，求出滿足的城市序列cπ(1)、cπ(2)、…、cπ(m)，其中π(1)，π(2)，…，π(m)是1、2、…、m的一個全排列。我們以CTSP問題為例，即求解中國31個城市之間最短巡回路線的問題。
求解簡述：路徑表示直接使用城市在路徑中的相對位置，如有編號分別為1、2、3、4、5的5個城市的一條路徑4－1－2－5－3，用路徑表示方法直接可寫為(4 1 2 5 3)。適應(yīng)度函數(shù)值用路徑的實際長度表示。交叉算子采用次序雜交，即選擇父體的兩雜交點，交換相應(yīng)的段，其它城市則保持在父體中的相應(yīng)次序。變異算子采用倒位算子，即隨機選擇兩個位置，然后將它們之間的城市反序。通過運用遺傳算法求解，可得最優(yōu)解為15 404 km，對應(yīng)的巡回路線為“北京―呼和浩特―太原―石家莊―鄭州―西安―銀川―蘭州―西寧―烏魯木齊―拉薩―成都―昆明―貴陽―南寧―?？讪D廣州―長沙―武漢―南昌―福州―臺北―杭州―上海―南京―合肥―濟南―天津―沈陽―長春―哈爾濱―北京”。實例講解完成后，可要求學生采用相同或者不同的方案自己去實現(xiàn)一下問題的求解過程。
4結(jié)語
人工智能是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的一門核心課程，同時也是一門交叉學科，涉及面廣，理論性強，教學難度較大，學生的學習興趣有待提高。本文作者根據(jù)自己在人工智能導論課程中的教學實踐和課程特點，明確了教學中的精講內(nèi)容和泛講內(nèi)容，總結(jié)了三種提高學生學習興趣的教學方法，并給出相應(yīng)的實例說明，旨在為本門課程的教師提供教學參考。
參考文獻：
[1] 蔡自興,徐光v. 人工智能及其應(yīng)用(本科生用書)[M]. 北京:清華大學出版社,2003:288-296.
[2] 薛占熬,齊歌,杜浩翠,等. 離散數(shù)學的課堂導入法研究[J]. 計算機教育,2010(8):95-99.
[3] 徐新黎,王萬良,楊旭華. “人工智能導論”課程的教學與實踐改革探索[J]. 計算機教育,2009(11):129-132.
[4] 李春貴,王萌,何春華. 基于案例教學的“人工智能”教學的實踐與探索[J]. 計算機教育,2008(9):53-54.
[5] 楊利英,覃征,賀升平,等. 改進的演化近似算法求解TSP問題[J]. 微電子學與計算機,2004,21(6):126-128.
Teaching Methods for Promoting Learning Interests in Introduction to Artificial Intelligence
YANG Liying
(School of Computer Science, Xidian University, Xi’An 710071, China)
Abstract: This paper presents three teaching methods for promoting learning interests based on the characteristics of Introduction to Artificial Intelligence and our teaching experience. These methods have been used in practice. The teaching practice shows that the methods proposed in this paper can promote learning interests effectively.
[關(guān)鍵詞]工業(yè)設(shè)計；互聯(lián)網(wǎng)；計算機技術(shù)；輔助；發(fā)展
1引言
在科技迅猛發(fā)展的今天，計算機在人們的生活中逐漸成為了一個不可替代的產(chǎn)品，而計算機技術(shù)更是被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中，形成了如今的“互聯(lián)網(wǎng)時代”[1]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代下，計算機技術(shù)更新速度增快，應(yīng)用更加廣泛。如今計算機技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)中，大至航天、醫(yī)療等行業(yè)，小到餐飲、服務(wù)等行業(yè)。同樣的，計算機技術(shù)在工業(yè)設(shè)計行業(yè)中的廣泛應(yīng)用也使得近年來我國工業(yè)設(shè)計行業(yè)有了重大突破，使其進入了一個全新的領(lǐng)域。計算機技術(shù)大力幫助工業(yè)設(shè)計，使其水平得到了大力提升；同時，工業(yè)設(shè)計行業(yè)本身也在不斷地建立、完善、提高其技術(shù)、人才系統(tǒng)，激發(fā)企業(yè)創(chuàng)造力、提高創(chuàng)新意識、加大創(chuàng)新力度，為實現(xiàn)我國發(fā)展目標，遵循發(fā)展方針，在新一輪產(chǎn)業(yè)革命浪潮中做出積極的舉措，在“經(jīng)濟新常態(tài)”和“供給側(cè)改革”的大背景下，從要素驅(qū)動、投資驅(qū)動轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新驅(qū)動，從制造大國升級為創(chuàng)造強國[2]，提高工業(yè)行業(yè)競爭力，從而提高國家競爭力，使我國工業(yè)設(shè)計在國際中逐步提升地位，使我國工業(yè)技術(shù)得到更專業(yè)、更穩(wěn)健的發(fā)展。在這其中，計算機技術(shù)對工業(yè)設(shè)計行業(yè)的發(fā)展起著決定性作用。
2計算機新技術(shù)
20世紀40年代中期，計算機技術(shù)出現(xiàn)以來，對社會發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。目前隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，當今社會進入到信息化、大數(shù)據(jù)時代中，計算機技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。電子工程、機械工程、工業(yè)設(shè)計等行業(yè)和領(lǐng)域內(nèi)各種計算機技術(shù)應(yīng)用相對較廣。經(jīng)過多年發(fā)展，計算機技術(shù)也快速發(fā)展，信息存儲、信息輸入輸出等趨于完善，且移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)挖掘等也開始在計算機技術(shù)中暫露頭腳，并將成為未來一段時間內(nèi)計算機技術(shù)發(fā)展主流。下面對幾種計算機新技術(shù)進行了介紹。
2.1移動互聯(lián)網(wǎng)
移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是移動通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，是隨著智能手機用戶的增多而逐漸發(fā)展的。2010年，移動互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)，到了2014年我國已進入全民移動互聯(lián)網(wǎng)時代。移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，給人們生活、工作帶來了極大的改變，而這一技術(shù)將繼續(xù)深入到日常工作、生活中。
2.2云計算
云計算是計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相融合的產(chǎn)物，是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種新服務(wù)模式，在這種模式中能夠為用戶提供動態(tài)、擴展性較好、虛擬化的資源。如Intel、IBM是典型的云計算。隨著云計算的發(fā)展，其服務(wù)范圍不斷擴大，影響力也逐漸增強。
2.3數(shù)據(jù)挖掘
數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)中的一個過程，即從海量數(shù)據(jù)中挖掘出隱藏的、滿足用戶需求的信息。數(shù)據(jù)挖掘發(fā)展時間較早，但近些年來才得以廣泛應(yīng)用，特別是電子商務(wù)時代下，數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用較為廣泛。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)挖掘的作用將更加明顯。
2.4人工智能
人工智能是對人的意識、思維活動等進行模擬。人工智能發(fā)展和應(yīng)用時，涉及到計算機、哲學、語言學、心理學等眾多學科，即將自然科學、社會科學有機融合在一起才能實現(xiàn)人工智能。人工智能發(fā)展的目的是促使機器完成人類需要智能才能完成的工作。隨著人工智能的發(fā)展，其應(yīng)用前景十分廣闊。
2.5物聯(lián)網(wǎng)
物物相連而成的互聯(lián)網(wǎng)便是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入擴展，是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的趨勢。物聯(lián)網(wǎng)能夠在多個領(lǐng)域和行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，如智能交通、公共安全、工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、照明管控和食品溯源等，都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍。未來物聯(lián)網(wǎng)將是推動社會發(fā)展的重要生產(chǎn)力，擁有廣闊的發(fā)展市場。
3計算機技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用
在如今這個信息時代，人們對商品功能形態(tài)的要求越來越高，已不再是滿足其自身功能的基本需求，更傾向于對產(chǎn)品的各方面進行篩選比較。傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品，在形態(tài)及其功能上早已無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，故而計算機對工業(yè)設(shè)計行業(yè)的輔助便應(yīng)運而生，即計算機輔助設(shè)計，這迫使我國工業(yè)設(shè)計在原本不發(fā)達的階段快速進入另一個新高階段?，F(xiàn)階段的計算機輔助設(shè)計是通過計算機技術(shù)開展產(chǎn)品的輔助化設(shè)計，把工業(yè)設(shè)計理念與計算機先進技術(shù)二者有機結(jié)合，充分調(diào)動工業(yè)行業(yè)積極性、創(chuàng)新性，連接計算機網(wǎng)絡(luò)平臺，使設(shè)計人員的創(chuàng)意更快捷、更準確地通過計算機來實現(xiàn)?？偟膩碚f，計算機輔助工業(yè)設(shè)計主要可劃分為2個大方面：一方面是計算機對工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品建模的輔助，這也是現(xiàn)今計算機輔助設(shè)計的主要方面；另一方面是計算機技術(shù)中軟硬件技術(shù)對工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺的輔助及計算機技術(shù)對工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品功能的輔助，相信這也是今后計算機技術(shù)發(fā)展的一大方向。
3.1對工業(yè)技術(shù)產(chǎn)品建模的輔助
首先在工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品建模過程中計算機的應(yīng)用，主要應(yīng)用到CAID系統(tǒng)（ComputerAidedIndustrialDesignSystem），它包括了輸入、處理和輸出3個部分，完成這一個從輸入到輸出的CAID的全過程所需要的所有要素的總和構(gòu)成了CAID系統(tǒng)[3]。CAID系統(tǒng)中經(jīng)常用到的軟件包括平面設(shè)計軟件Photoshop、CoreIDRAW等，三維造型及動畫軟件3DMax、Rhino等，網(wǎng)頁設(shè)計軟件Flash，人體建模軟件Poser，工程設(shè)計軟件AutoCAD、SolidWorks、pro/E等，市場調(diào)研軟件SPSS等。有了計算機的輔助建模，使產(chǎn)品的設(shè)計布局更具有內(nèi)涵，參數(shù)化技術(shù)使模型建立更加準確快捷與設(shè)計師的想法更加貼合，更使得在實際生產(chǎn)過程中，不僅大大減少了原料浪費，有利于生產(chǎn)加工，而且縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)時間，減少了產(chǎn)品資金投入，同時有助于產(chǎn)品市場的健康發(fā)展。
3.2對工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺的輔助及對工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品功能的輔助
這一方面，由于計算機技術(shù)的快速發(fā)展，軟硬件技術(shù)的不斷成熟，基于計算機自身特點，使得計算機技術(shù)在工業(yè)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)平臺中得到廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了前所未有的重大突破。實現(xiàn)了項目的設(shè)計，對相關(guān)知識和信息進行管理和檢索，將企業(yè)與客戶緊密連接，使工業(yè)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)平臺為設(shè)計者提供最新的設(shè)計相關(guān)知識和資源。并且計算機數(shù)據(jù)庫、計算機信息快速交換、人工智能等技術(shù)也在工業(yè)設(shè)計中得到了充分應(yīng)用，比如人機交換技術(shù)、模擬交互產(chǎn)品以及將來更加普遍的VR技術(shù)，3D打印技術(shù)等。實現(xiàn)了計算機與工業(yè)技術(shù)的合作突破，這也是工業(yè)設(shè)計更加智能化的飛躍式進步。無論是計算機在產(chǎn)品模型形態(tài)的建模輔助，還是計算機技術(shù)在工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺、工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品功能實現(xiàn)的應(yīng)用，都對工業(yè)設(shè)計的發(fā)展具有極其重要的意義。
4計算機輔助設(shè)計相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢
計算機在各行各業(yè)的應(yīng)用變得更加普遍，設(shè)計行業(yè)也越來越依賴于計算機。比如現(xiàn)在很多的插畫師都采用板繪來替代手繪，而現(xiàn)在產(chǎn)品模型的加工都需要設(shè)計師建出3D模型，這樣做出來的模型可以節(jié)省很多的人力物力。那么，隨著人們對遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等計算機技術(shù)和并行、協(xié)同設(shè)計等設(shè)計方法的關(guān)注[4]，使得廣大學者對計算機知識與設(shè)計思想的結(jié)合產(chǎn)生了極大的興趣。
4.1計算機軟件的普遍應(yīng)用
當今的設(shè)計師已經(jīng)無法離開電腦，無論是作畫修圖、制作動畫效果、游戲開發(fā)，還是產(chǎn)品3D模型形態(tài)效果的確定，甚至是最終成品的制作，都與計算機息息相關(guān)。設(shè)計師往往會通過一些特定的軟件來進行創(chuàng)作，比如Photoshop、Illustrator、3DMax、犀牛等。而隨著更多功能的軟件開發(fā)，計算機只會越來越無法被取代，絕對不會退出歷史的舞臺，可以說，計算機將會成為設(shè)計師生活工作中必不可少的一部分。
4.2并行設(shè)計與協(xié)同設(shè)計
在工業(yè)設(shè)計的相關(guān)技術(shù)研究時，對于并行技術(shù)、工業(yè)產(chǎn)品制造和產(chǎn)品成本應(yīng)做出相應(yīng)考量，產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計等將走向統(tǒng)一平臺，在關(guān)于生命周期技術(shù)的研究過程中，產(chǎn)品設(shè)計師們也應(yīng)積極與各領(lǐng)域技術(shù)進行協(xié)同[5]。并行設(shè)計、協(xié)同設(shè)計的發(fā)展延續(xù)，也應(yīng)是廣大工業(yè)設(shè)計師密切關(guān)注的重要趨勢，二者應(yīng)協(xié)同工作，適應(yīng)工業(yè)設(shè)計的發(fā)展趨勢。
4.33D打印技術(shù)
本來只是局限于模具制造的3D打印技術(shù)如今已不再拘泥于工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品方面，而是為諸如建筑、航空航天、醫(yī)療和教育等眾多領(lǐng)域都帶來了極大的便利。因此，這項技術(shù)得到了社會的廣泛關(guān)注，這將讓更多人關(guān)注這項技術(shù)，應(yīng)用這項技術(shù)。而在工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品的模型制作、零部件制作等方面，越來越多的人也會選擇3D打印這種方式來制作，越來越多的產(chǎn)品模型制造廠也會采用這項技術(shù)來獲取利潤，所以，在未來，3D打印會得到更大的普及和發(fā)展。而3D打印技術(shù)也將朝著標準化、開源設(shè)計等方向發(fā)展，為3D打印技術(shù)應(yīng)用提供統(tǒng)一標準，實現(xiàn)開源創(chuàng)新，提高應(yīng)用效率。而通過商業(yè)化的原型機實驗室打印出高質(zhì)量的原型機也是未來3D打印技術(shù)的發(fā)展主流方向。
4.4人機交互產(chǎn)品
如今，工業(yè)設(shè)計師對人機交互這個概念已不陌生，智能交互產(chǎn)品也在市場上大量涌現(xiàn)。通過計算機技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品與人的交流互動已成為工業(yè)設(shè)計發(fā)展的大趨勢。人們可以通過聲音、影像、動作等與產(chǎn)品溝通，為生活增添了很多色彩。智能手機的快速發(fā)展更是實現(xiàn)人機交互的重要渠道之一。手機越來越智能，那么交互的需求也將越來越大，除了手機之外，現(xiàn)在的交互產(chǎn)品在很多方面也有很多設(shè)想沒有實現(xiàn)，因此，人機交互將會是工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域有待繼續(xù)開發(fā)研究的重要方向。而隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等的發(fā)展，人機交互方式將和大數(shù)據(jù)、云計算結(jié)合在一起，人機交互方式也將更加智能，將朝著以用戶為中心、個性化的生物識別、全方位感知等幾個方向發(fā)展，將人和機器的交互，從機械的交互形式上升至情感交互。
4.5基于VR和AR技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計
人們通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR），可以創(chuàng)建和體驗想象中的虛擬世界，感受現(xiàn)實世界中無法遇到的場景和不會經(jīng)歷的故事。而增強現(xiàn)實技術(shù)（AR）的功能則是可以使用戶與屏幕上的二維虛擬世界套到現(xiàn)實世界的景象進行互動?？梢哉f二者都具有很強的交互性，給人們帶來前所未有的。設(shè)計師們便開始借助這2種技術(shù)，加入到他們所設(shè)計的產(chǎn)品中，而更多的學者也越來越關(guān)注這2種技術(shù)，成為他們科研的主要方向。因此，VR以及AR技術(shù)的普及是不可避免的。而VR、AR和移動互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，也將是未來VR以及AR技術(shù)發(fā)展的重要方向。
4.6人工智能
人工智能（AI）作為引起全球關(guān)注的熱點話題，當然也不會被廣大設(shè)計學者以及工業(yè)設(shè)計師所忽略。對于人工智能產(chǎn)品的研發(fā)，更是有眾多行業(yè)前來參與。人工智能作為計算機科學的一個分支，人們也會越來越期望在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域可以運用計算機技術(shù)，為廣大群眾帶來可以提供便利和幫助的人工智能產(chǎn)品，讓它們可以推動各個行業(yè)的進步以及社會的發(fā)展。而對于一些關(guān)于人工智能產(chǎn)品將替代人類勞動力的說法，相關(guān)的研究人員也應(yīng)提高重視，不能一味地追求科技進步而忽略了人類本身的需求。雖然高水平的人工智能產(chǎn)品便民實用，但與此同時也會引來很多人失業(yè)下崗，所以，在設(shè)計人工智能產(chǎn)品的時候也需要注重社會結(jié)構(gòu)的完整性，真正地為人類帶來進步與幸福。而在未來人工智能將重視用戶體驗的提升，快速滿足用戶各類需求、提高資源重組效率；在歷史數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上通過人工智能預(yù)測系統(tǒng)幫助企業(yè)對用戶行為進行預(yù)測、評估，更好地了解客戶行為；并基于歷史數(shù)據(jù)場景模擬下一代用戶體驗，實現(xiàn)和客戶的互動，滿足客戶需求，增強企業(yè)競爭力。這些都是人工智能未來的發(fā)展方向。
5結(jié)束語
綜上所述，計算機技術(shù)對于工業(yè)設(shè)計的發(fā)展起到了重要的作用，計算機的加入使得設(shè)計的完整度更高、效率更高，計算機輔助設(shè)計也成為了現(xiàn)代技術(shù)前進的必然趨勢，提升了人們的生活質(zhì)量并推動了社會甚至是人類的發(fā)展。我國提倡創(chuàng)新，在計算機技術(shù)的輔助下，更多的設(shè)計創(chuàng)新點應(yīng)運而生，為設(shè)計師拓寬了設(shè)計思路，提供了很大的便利，也為很多設(shè)計學者指出了更多的研究方向，真正地向產(chǎn)品設(shè)計的多元化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化邁進了一步。
參考文獻
[1]夏妍娜,趙勝.中國制造2025產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開啟新工業(yè)革命[M].北京:機械工業(yè)出版社，2016.
[2]孫志鵬.中國經(jīng)濟新常態(tài)下的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展研究[J].中國新高技術(shù)企業(yè),2015（7）:37.
[3]楊海成,陸長德,余隋懷.計算機輔助工業(yè)設(shè)計[M].北京:北京理工大學出版社
[4]陸永平,郭俐,夏南海.計算機輔助工業(yè)設(shè)計（CAID）技術(shù)與展望[J].期刊，2001-11-30
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；故障診斷；人工智能；優(yōu)化技術(shù)；多Agent技術(shù)
引言
由于氣候條件、人為影響等諸多因素，電力系統(tǒng)故障在所難免。同時，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，大規(guī)模、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)使得不同區(qū)域之間的關(guān)聯(lián)愈發(fā)緊密，大量的報警信息會在短時間內(nèi)涌入調(diào)度中心，遠遠超出了運行人員的處理能力。一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，其損失較以往大增[1]。為了適應(yīng)各種復(fù)雜情況下故障的快速、準確識別，最大程度的降低電力設(shè)備的損壞，保證用戶供電安全，對于電力系統(tǒng)故障診斷的研究具有重要意義。
對于電力系統(tǒng)故障診斷，識別故障元件是解決問題的關(guān)鍵也是難點。當發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障后，需通過各種手段，了解故障元件所在位置、故障類型以及誤動作的裝置等等。隨著電力系統(tǒng)自動化水平的不斷提高，當電網(wǎng)發(fā)生故障后，大量的報警信息通過遠程終端裝置（RTU）傳送到各級電網(wǎng)調(diào)度中心，可以此作為故障診斷的數(shù)據(jù)源[2， 3]。
專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化技術(shù)、Petri網(wǎng)絡(luò)、粗糙集理論、模糊集理論、多Agent技術(shù)等是目前國內(nèi)外的電力系統(tǒng)故障診斷所主要采取的技術(shù)和方法。以下將分別對各技術(shù)理論的發(fā)展狀況進行介紹。
1 國內(nèi)外研究發(fā)展狀況
1.1 專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)（expert system）是一種帶有智能功能的計算機程序。其基本原理是在某一領(lǐng)域內(nèi)，通過一定的規(guī)則和推理過程，來解決往往需要具有專家水平的知識和經(jīng)驗才能解決的復(fù)雜問題。
目前，專家系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于設(shè)備故障診斷領(lǐng)域，這一是由于設(shè)備故障診斷的技術(shù)復(fù)雜性，需要結(jié)合多方面領(lǐng)域知識的工作，才能勝任此項工作并且高效地解決問題；二是由于設(shè)備數(shù)量、自動化程度和復(fù)雜程度不斷提高，專家系統(tǒng)有助于提高故障設(shè)備診斷和維修效率，能向設(shè)備維修人員提供故障診斷技術(shù)咨詢和輔助指導。然而，專家系統(tǒng)也有其缺陷，首先，知識庫的完備程度是專家系統(tǒng)能否得出正確結(jié)論的關(guān)鍵所在，其次是其容錯能力較差，可考慮通過與模糊理論結(jié)合來進行改善。
1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificial neural network，縮寫為ANN）是一種通過模擬人類智能來工作的方法和技術(shù)。它只需根據(jù)問題組織訓練樣本，便可以自學方式，獲得知識，不需要獲取已有的知識庫。眾多專家學者將ANN用于電力系統(tǒng)故障診斷都取得了很好的效果。
當然，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也存在其自身的缺陷：首先，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在需要大量的學習樣本，這對于大型電力系統(tǒng)來說是比較困難的。其次，算法收斂所需時間較長，若系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，則需選擇新的樣本重新學習。最后，當系統(tǒng)具有較強的非線性或其他不規(guī)則特性時誤差更為嚴重。
1.3 優(yōu)化技術(shù)
在電力系統(tǒng)故障診斷領(lǐng)域，優(yōu)化技術(shù)（optimization methods）正發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用。通過把問題描述成0-1的整數(shù)規(guī)劃問題，進行尋優(yōu)，從中獲取最優(yōu)解，可以避免人為因素的干擾。目前應(yīng)用最為廣泛的是遺傳算法。
在電力故障診斷系統(tǒng)中，優(yōu)化技術(shù)的關(guān)鍵是如何形成目標函數(shù)。在計算尋優(yōu)的過程中，所利用的是保護配置原則和保護與斷路器之間的邏輯關(guān)系，通過這種方式建立的函數(shù)關(guān)系可自動形成二者間的期望狀態(tài)，由此。而在尋優(yōu)過程中，由于存在隨機因素，有可能得不到最優(yōu)解。同時，診斷過程中的迭代速度較慢也是該方法的缺陷。
1.4 Petri網(wǎng)絡(luò)
Petri網(wǎng)絡(luò)由Petri在1962年提出，旨在用于離散事件動態(tài)系統(tǒng)建模和分析。對于系統(tǒng)中同時發(fā)生、次序發(fā)生或循環(huán)發(fā)生的諸多活動，可用網(wǎng)絡(luò)來對其進行表述。由于基于Petri網(wǎng)絡(luò)用于建模時間較長，隨著設(shè)備的增加和網(wǎng)絡(luò)擴大，復(fù)雜問題的集聚出現(xiàn)容易產(chǎn)生組合爆炸問題。同時，其容錯能力較差，對錯誤報警信息的識別有待提高。
1.5 粗糙集理論
粗糙集理論（rough set theory）是在1982年由Z. Pawlak提出的，能有效處理各種不確定、不完備信息。粗糙集是一個強大的研究不精確、不完整信息數(shù)據(jù)分析工具，它能表達和處理不完備信息；以保留關(guān)鍵信息為前提，它能對數(shù)據(jù)進行充分的化簡，得到知識的最小表達；能識別并評估數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系，揭示出概念簡單的模式；能從經(jīng)驗數(shù)據(jù)中獲取易于證實的規(guī)則知識，這對于智能控制是特別適合的。
當然，粗糙集理論也有其弊端。由于訓練樣本的質(zhì)量直接關(guān)系到該方法診斷規(guī)則的選取，因此故障診斷結(jié)果會受到關(guān)鍵信號的影響；同時，與Petri網(wǎng)絡(luò)一樣，易出現(xiàn)組合爆炸問題。
1.6 模糊理論
模糊理論（fuzzy set theory） 是一種具有完整推理體系的智能技術(shù)，它將經(jīng)典集合理論模糊化。由于它能夠用模糊集合來反映事物的模糊性，適用于電力設(shè)備故障診斷，因此，近年來許多專家學者對其進行深入研究，定量表示模糊性信息，可以有效解決專家系統(tǒng)中知識獲取、表達及推理問題以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一系列模糊問題。
1.7 多Agent技術(shù)
多Agent技術(shù)（multi-agent system）在處理復(fù)雜問題方面可以展示出它的優(yōu)勢?？梢园阉闯煞植际饺斯ぶ悄艿脑囼炂脚_。該技術(shù)目前尚處在發(fā)展的初級階段，有許多研究應(yīng)用仍有待完善。應(yīng)建立于其系統(tǒng)實現(xiàn)相應(yīng)的硬件和軟件，并完善推理和學習算法的模型。
2 電力系統(tǒng)故障診斷發(fā)展趨勢
目前，對于電力系統(tǒng)故障診斷的研究大多停留在理論和建模階段，尚未形成實際應(yīng)用系統(tǒng)，可見雖然目前存在諸多研究方法，但仍然存在著各類弊端。對于電力系統(tǒng)的故障診斷，今后應(yīng)重點注意以下幾方面：
（1）針對不完整信息情況下的故障診斷。當所獲取的信息不完整時，故障診斷系統(tǒng)有可能得出錯誤的結(jié)果，通過粗糙集理論、模糊集理論等方法有可能解決這一問題。
（2）采用多種智能方法結(jié)合的方式，實現(xiàn)多方法的優(yōu)勢互補。如上所述，采用單一的診斷方法必然存在著弊端，只有用多種方法向結(jié)合，才能構(gòu)建出較為理想的故障診斷系統(tǒng)，滿足實際應(yīng)用需求。
（3）建立實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，進行設(shè)備故障的早期、及時診斷。由于網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展，在線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控已成為可能，基于網(wǎng)絡(luò)的故障診斷是未來的發(fā)展趨勢。
（4）構(gòu)建智能化的故障診斷。故障診斷系統(tǒng)的創(chuàng)始初衷便是更加高效地替代人工查找故障，利用智能化的診斷系統(tǒng)，則可隨時對出現(xiàn)的故障進行診斷及維修，有效提高診斷效率。
3 結(jié)語
由于電力系統(tǒng)故障診斷的重要性逐漸被人們所認知，國內(nèi)外的專家學者也對此作了許多細致而深入的工作。本文分析介紹了電力系統(tǒng)故障診斷目前所常用的研究方法，通過闡述其優(yōu)劣，分析得出未來的診斷系統(tǒng)研究，需將各種算法有機結(jié)合，方能滿足實際需求。
參考文獻：
[1]徐青山.電力系統(tǒng)故障診斷及故障恢復(fù)[M].北京：中國電力出版社，2007.
[2]郭創(chuàng)新，朱傳柏，曹一家，等.電力系統(tǒng)故障診斷的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電力系統(tǒng)自動化，2004（1）.
【關(guān)鍵詞】智能建筑；弱電系統(tǒng)；安裝
智能建筑弱電系統(tǒng)的安裝過程中所涉及的技術(shù)要求是相當高的，具體包括了有線電視、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、警報系統(tǒng)等多個系統(tǒng)的安裝。可以說弱電系統(tǒng)的安裝項目與智能建筑的智能性有著相當密切的關(guān)系。
一、智能建筑
1、智能建筑的發(fā)展狀況簡析。智能建筑發(fā)展距今已經(jīng)有20多個年頭，當前智能建筑已經(jīng)步入了“第三代”新的發(fā)展階段。在第一代的智能建筑中，各個系統(tǒng)是相互獨立開來的；第二代的智能建筑則是利用計算機技術(shù)將各個樓層的智能化聯(lián)系起來，實現(xiàn)了遠程性的多個系統(tǒng)任務(wù)的開展；而第三代基本上實現(xiàn)了人工智能化，這對我國的經(jīng)濟發(fā)展有著極大的促進作用。2、智能建筑弱電系統(tǒng)安裝項目的發(fā)展狀況簡析。伴隨著科學技術(shù)的不斷深入和發(fā)展，智能建筑弱電系統(tǒng)安裝項目也在迅猛發(fā)展。弱電系統(tǒng)安裝是信息網(wǎng)絡(luò)時代的產(chǎn)物，對于弱電系統(tǒng)的安裝與運行方面的要求極高。當前大部分的智能建筑弱電系統(tǒng)安裝都是由較為出名的企業(yè)來提供服務(wù)的，有較好的質(zhì)量保證。智能建筑弱電系統(tǒng)安裝的內(nèi)容有系統(tǒng)設(shè)計、質(zhì)量檢測、施工運行、安全測試等環(huán)節(jié)組成，具備較高的科技含量。不過弱電系統(tǒng)安裝過程中仍然存在著不少的問題。
二、智能建筑弱電系統(tǒng)安裝項目存在的問題
1、相關(guān)人員對安裝項目認識不足。在開展智能建筑的施工時，由于施工的技術(shù)有限，使得對弱電系統(tǒng)安裝項目的重視較少。加上弱電系統(tǒng)的安裝是處于整個智能建筑施工的后期環(huán)節(jié)，音響澳施工后期易出現(xiàn)懈怠情況。比如在對智能建筑設(shè)計圖的審查時，沒有認真審查弱電系統(tǒng)；施工個方?jīng)]有較為統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理而忽略弱電系統(tǒng)的安裝要點等。2、權(quán)責不清。智能建筑弱電系統(tǒng)主要和機電安裝、裝飾安裝等項目工程有著密切的關(guān)系，不過因為弱電系統(tǒng)相比于其它系統(tǒng)來說是一種較為新型的工程項目，容易在施工過程中出現(xiàn)責任權(quán)限模糊不清的情況。究其原因，一個是因為對技術(shù)的要求比較高，當工程問題出現(xiàn)時，單一的某一工程隊伍難以完全解決；另一個是機制體制的構(gòu)建還未完善，易出現(xiàn)相互推諉情況。3、弱電系統(tǒng)安裝系統(tǒng)施工人員素質(zhì)較低。當前很多弱電集成的企業(yè)并沒有一個較為專業(yè)的施工隊伍，更多的是雇傭一些非專業(yè)、作業(yè)水平底的人員開展工作，他們對于弱電系統(tǒng)的安裝只是處于“半桶水”的狀態(tài)，有的甚至并不了解弱電系統(tǒng)便開始進行施工，這對于整個弱電系統(tǒng)安裝項目的質(zhì)量有一定的影響，易造成不必要的隱患。
三、提高智能建筑弱電系統(tǒng)項目管理質(zhì)量的對策
1、加強對施工文件的審查。首先企業(yè)要對施工單位的資質(zhì)和水平進行嚴格地審查和把關(guān)，確定其施工的條件和水平是符合行業(yè)標準，并出示相關(guān)的文件與證書。同時要對以往的施工情況進行深入的調(diào)查，真正地了解和掌握施工單位。其次要對施工投標合同中的條款進行仔細審閱，明確和加深對條款的理解，包括一些細節(jié)的處理，比如施工材料的型號、質(zhì)地、技術(shù)標準等。2、加大對設(shè)計圖紙的審查和監(jiān)督力度。在具體開展弱電系統(tǒng)安裝工程之前，需要對設(shè)計圖紙進行多次審查。首先是親自到施工現(xiàn)場考察和調(diào)研，并且件調(diào)查的內(nèi)容和設(shè)計圖紙上的細節(jié)進行一一比對，不合規(guī)范的需要進行進一步的修正。其次是深入理解設(shè)計圖紙的內(nèi)容和要旨，對于不清楚、不妥的地方需要進行進一步地商議和修正，做到每個技術(shù)都有明確的標準。另外在確定設(shè)計圖紙后，要形成文件或者紀要，相關(guān)代表需簽名確認。3、提升弱電系統(tǒng)施工隊伍的水平。智能建筑弱電系統(tǒng)安裝項目是一項技術(shù)強的工程，因此對于施工隊伍的質(zhì)量和水平有著較高的要求。首先工程師要有相應(yīng)的資格認定證書，對于弱電系統(tǒng)系統(tǒng)的安裝有一定的經(jīng)驗和掌握；其次是提升管理人員的素養(yǎng)，相關(guān)的管理人員需要對各種施工工具和材料進行嚴格地檢查，并且進行抽檢，確保施工的順利進行。另外還需要對施工的一線工人進行技能培訓，提高他們的整體職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能，從而確保智能建筑弱電系統(tǒng)施工隊伍的總體水平。
四、結(jié)束語
本篇文章通過對智能建筑的發(fā)展狀況及弱電系統(tǒng)的安裝工程發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，提出了智能建筑弱電系統(tǒng)項目安裝過程中存在的問題，并且針對出現(xiàn)的問題提出有效的解決對策。總之，在人類社會步入信息時代后，智能建筑弱電系統(tǒng)也需要不斷地強化，共同推進智能建筑弱電系統(tǒng)的安裝水平。
參考文獻
[1]高素萍.智能建筑弱電系統(tǒng)工程實踐中的幾種抗干擾措施[J].低壓電器,2008,08:53-57.
[2]張巖.強化智能建筑弱電系統(tǒng)施工管理工作的思考[J].才智,2011,09:39.
[3]鄭輝,劉芳,周保飛.智能建筑中弱電系統(tǒng)的設(shè)計和施工[J].邯鄲職業(yè)技術(shù)學院學報,2003,02:63-65.
關(guān)鍵詞：工程機械 液壓技術(shù) 液壓機
作為板金成型中應(yīng)用最為廣泛的機械技術(shù)――液壓技術(shù)，不但具有功效高、速度剛性大、便于冷卻散熱等突出優(yōu)點， 而且能夠根據(jù)實際加工需要，進行快速調(diào)整，因而在工程機械中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)相關(guān)機構(gòu)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前95%的工程機械會運用到液壓技術(shù)。因而加強液壓技術(shù)的發(fā)展，不但有利于我國機械工程的發(fā)展，而且對于我國工業(yè)化進程也具有巨大的推動作用。本文從國內(nèi)外液壓技術(shù)的發(fā)展狀況入手，通過對液壓技術(shù)的分析，希望能夠?qū)σ簤杭夹g(shù)未來的發(fā)展提出一些思路。
一 國內(nèi)外發(fā)展狀況
近三十年來，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)外液壓技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達到了相當成熟的地步。特別是隨著電子信息技術(shù)的不斷運用，不但提高了液壓機的性能和穩(wěn)定性，而且使它的操作更為簡單和便利。國外液壓技術(shù)的發(fā)展起步比國內(nèi)要早的多，因而其技術(shù)水平要遠遠超過國內(nèi)。而我國雖然液壓機的種類較為齊全，但在技術(shù)水平、穩(wěn)定性、操作性能上與國外的技術(shù)還相差很遠。目前國外的產(chǎn)品主要以生產(chǎn)高性能的工業(yè)控制式液壓機為主。例如，美國的MULTI-PRESS，丹麥的STENHQJ以及加拿大的BROWN BOGGS等公司，就是專門生產(chǎn)工業(yè)控制式液壓機的廠家。這種先進的控制方式對液壓機的整體性能和生產(chǎn)效率都有極大的提升。相比較國外的發(fā)展，我國這一方面的技術(shù)水平還十分有限。目前我國的所使用的液壓機按類型劃分主要有以下三種：一、以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型液壓機。二、采用可編程控制器控制的液壓機。三、應(yīng)用高級微處理器的高性能液壓機。這三種類型功能各異，運用范圍也不盡相同。
以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型液壓機，電路簡單，對技術(shù)的依賴程度較低，因而它的應(yīng)用范圍較廣。但是正因如此，它在技術(shù)上的弊端就較為明顯了。它在控制功能上較為簡單，適應(yīng)能力也不強，精度范圍小，同時由于電路的限制，穩(wěn)定性也很差。目前主要應(yīng)用于對精度要求不高的大批量加工產(chǎn)業(yè)之中。
可編程控制器控制的液壓機，是隨著計算機控制技術(shù)用于機械工程以后開發(fā)出來的。早期的可編程控制器功能比較單一，只是進行初步的邏輯控制。為了提升機械的性能，一部分廠家將微電子技術(shù)運用到了液壓機當中，不但豐富了控制器的功能，而且提高了效率。之后可編程控制器就并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，將自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)溶為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。這種控制器功能相對豐富，具有一定的靈活性和穩(wěn)定性，但與工業(yè)控制機相比還有很大的差距。因而，可編程控制器控制方式是只是功能介于繼電器控制方式和工業(yè)控制機控制方式之間，運用范圍較廣的一種方式。
工業(yè)控制機控制方式可以說是目前最為先進的控制方式。這種控制方式是以工業(yè)控制機為主控單元，通過使用接口器件（如A/D，D/A板等）或應(yīng)用數(shù)字閥實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的有效控制，從而達到精確控制的目的。這種控制方式具有良好的人機交互性、操作簡單，控制精度高，高效化容易提高生產(chǎn)效率等特點。
二 未來發(fā)展趨勢
通過對國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的梳理，可以清晰的看到，液壓技術(shù)的提高對于整個行業(yè)的巨大推動作用，以及液壓技術(shù)在朝著以下幾個方向飛速發(fā)展。
（一）高速化、高效化、低能耗。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，未來機械的生產(chǎn)能力要求液壓系統(tǒng)必須實現(xiàn)高速化，高效能及低能耗。這就要求在產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)研究中要進一步提高液壓機的加工制作效果，降低生產(chǎn)成本以及提高穩(wěn)定性。
（二）機電液一體化。通過技術(shù)的不斷進步以及加工工藝的不斷提高?？梢酝ㄟ^氣體與液體的轉(zhuǎn)換，減少能量損失，提高效率。真正實現(xiàn)機電與液壓的有效融合，進一步完善液壓技術(shù)，最終實現(xiàn)機電液一體化。
（三）智能化。人工智能是未來機械工程的發(fā)展趨勢。液壓技術(shù)的研究與使用也要充分利用電子信息技術(shù)，這樣才能進一步提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精確度，實現(xiàn)自我診斷與預(yù)調(diào)，最終實現(xiàn)人機交互。
（四）元件集成化、標準化。未來元配件的集成化可以縮小液壓系統(tǒng)的體積，提高液壓系統(tǒng)的實用性，而標準化可使配件相互統(tǒng)一，使機械的維修更為便利，從而提高產(chǎn)品的利用效率。
綜上所述，本文通過對當前國內(nèi)外液壓技術(shù)的發(fā)展狀況進行研究，分析了不同時期對液壓技術(shù)的運用情況，進而提出了液壓技術(shù)未來的發(fā)展方向：高速化、高效化、低能耗；機電液一體化；智能化；元件集成化、標準化。如今國外相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)遠遠超越了我國的技術(shù)水平，因而加強對液壓技術(shù)的研究與分析，不但是現(xiàn)代化科學技術(shù)的發(fā)展形勢的重要要求，同時對推動我國科技發(fā)展、提高機械產(chǎn)品自主創(chuàng)新也具有重要的意義。
隨著時代的不斷進步，人們對工程機械的要求不再只是實現(xiàn)操作簡便、精確度高等功能，不但要求機械具有人工化的控制能力，而且能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，可以自我調(diào)整、自我診斷，真正將人從生產(chǎn)勞動中解放出來。隨著電子信息技術(shù)的運用，使得工程機械的發(fā)展出現(xiàn)了新的機遇，尤其是機電液一體化為代表的智能技術(shù)的出現(xiàn)，使得液壓技術(shù)與電子信息技術(shù)的相互融合，不但提高液壓系統(tǒng)的性能，而且還實現(xiàn)人機交互、自我診斷等功能。這些就是未來工程機械液壓技術(shù)的發(fā)展方向，而今我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)水平還遠遠落后于發(fā)達國家，大部分技術(shù)、設(shè)備還依賴于國外，但是對著我國自主創(chuàng)新能力的不斷加強，相信在不久的將來，我國一定可以擁有具有真正自主產(chǎn)權(quán)的智能化工程機械液壓技術(shù)。
參考文獻
[1]孫新學，蘇曙，周玉平，工程機械液壓技術(shù)發(fā)展綜述[J].河北建筑工程學院學報，2001年01期.
[2]黃傳火，工程機械中液壓技術(shù)發(fā)展的新動向[J].采礦技術(shù)，2006年02期.
[3]曾富平，電子液壓技術(shù)與工程機械智能化的探討[J].科技風，2014年03期.
[4]楊聯(lián)英，淺談國內(nèi)外液壓技術(shù)的現(xiàn)狀及其未來發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014年03期.
[摘 要] 隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷推廣，機電一體化的發(fā)展越來越快，分析機電一體化發(fā)展狀況和總體的趨勢，可以讓人們把握發(fā)展方向，再度創(chuàng)新。
[關(guān)鍵詞] 機電一體化；電子技術(shù)；機電技術(shù)；定位控制
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 07. 072
[中圖分類號] TP311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）07- 0152- 03
0 前 言
幾十年以來，高新技術(shù)推動了遠程操控無人值守系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展并取得了巨大進步，其發(fā)展趨勢和主要特征如下：①具有比較明顯的機電化屬性。而更為重要的是其改變了以往的純C械屬性。②高新技術(shù)帶來嶄新的生命力。遠程操控無人值守系統(tǒng)在高新技術(shù)推動下成為多種技術(shù)的綜合體。③我國遠程操控無人值守系統(tǒng)技術(shù)以機電融合技術(shù)為基礎(chǔ)。自動化、自主化和智能化是我國遠程操控無人值守系統(tǒng)發(fā)展的方向。 在機械技術(shù)、信息技術(shù)與電子技術(shù)進行有機結(jié)合的條件下，機電一體化技術(shù)成為一種最新的技術(shù)實現(xiàn)了生產(chǎn)過程和工業(yè)產(chǎn)品的整體優(yōu)化。遠程操控系統(tǒng)是機電一體化系統(tǒng)進一步發(fā)展的結(jié)晶，它結(jié)合了機械、微電子與計算機、精密機械、自動控制與驅(qū)動裝置、傳感器及信息處理技術(shù)、人工智能等多個學科領(lǐng)域的最新科研成果。
1 國內(nèi)外機電一體化發(fā)展狀況
1.1 發(fā)展概述
機電一體化起源于日本，伴隨著電子信息技術(shù)向傳統(tǒng)機械產(chǎn)品滲透的過程中產(chǎn)生了機電一體化，其發(fā)展大致分為三個階段。
初級階段即20世紀前期是第一階段。在第一階段期間，由于初步發(fā)展的電子技術(shù)對機械產(chǎn)品的性能的優(yōu)化。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，為適應(yīng)戰(zhàn)爭的迫切需要，電子技術(shù)進一步優(yōu)化了純機械產(chǎn)品的性能，在戰(zhàn)爭結(jié)束后，與軍用技術(shù)相結(jié)合的機電技術(shù)轉(zhuǎn)為民用，此新興技術(shù)加速了戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)。那個時期研制及開發(fā)整體上處于自發(fā)階段。因為當時的電子技術(shù)發(fā)展水平還不是很高，電子技術(shù)和機械技術(shù)還不能很好的結(jié)合與滲透，導致已開發(fā)的產(chǎn)品不能得到大量快速地推廣。
20世紀中后期為第二階段，機電技術(shù)得到迅猛發(fā)展。這一階段，控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展又為機電一體化的快速發(fā)展埋下深基。除此之外，機電一體化的發(fā)展以大規(guī)模型和超大規(guī)模的微型 PC 和集成電路為中心。該時期的特點：①機電一體化技術(shù)及其產(chǎn)品快速發(fā)展；② mechatronics 一詞起源于日本，該詞直到20世紀80年代末才在世界范圍內(nèi)被廣泛承認；③機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品均受到各國的關(guān)注和支持。
20世紀末期，機電一體化技術(shù)邁向智能化方向舞臺。發(fā)展出微機電一體化和光機電一體化等新分支領(lǐng)域；與此同時，開創(chuàng)了以光纖技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)等領(lǐng)域推動的發(fā)展新紀元。諸多研究促進機電一體化進一步發(fā)展并更加完善。
1.2 機電一體化裝置主要完成功能及組成
凡是系統(tǒng)，其內(nèi)部都有動力、檢測、控制等功能。機電一體化系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)動力和運動的轉(zhuǎn)換和傳遞，動力功能是向系統(tǒng)提供動力，能量應(yīng)與動力和運動的傳遞和轉(zhuǎn)換相匹配。使系統(tǒng)得以正常運轉(zhuǎn)。對整個系統(tǒng)的內(nèi)部信息、外部信息加工處理，控制系統(tǒng)實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn)，并實現(xiàn)其工作目的。機電一體化裝置及系統(tǒng)由以機械部分、信息檢測控制部分和驅(qū)動單元等為主體部分組成，如圖1所示。
此系統(tǒng)在電動驅(qū)動方式下，利用部分信息處理指令，規(guī)定的運動即可在驅(qū)動執(zhí)行部分作用下完成。檢測部分將檢測到的信息送回信息處理與控制部分，作為發(fā)送信息的依據(jù)。傳動部分由光桿、滾珠絲杠副組成，驅(qū)動部分由電機組成，信息處理和控制部分作為信息處理和控制的核心，它將傳感器檢測的信號，根據(jù)一定的算法，對數(shù)據(jù)和信息進行存儲、變換等處理，并通過接口向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出執(zhí)行命令，完成規(guī)定的動作，同時，電源部分為系統(tǒng)提供所需的動力和能量。
2 國內(nèi)外機電一體化發(fā)展的趨勢
2.1 智能化
智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一， 也是21世紀機電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。目前， 專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法，是機電一體化產(chǎn)品（系統(tǒng)） 實現(xiàn)智能化的4種主要技術(shù)，它們各自獨立發(fā)展又彼此相互滲透。隨著制造自動化程度的不斷提高，將會出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來模擬人類專家的智能制造活動， 并會對制造中出現(xiàn)的問題進行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策。例如，在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
2.2 集成模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的任務(wù)，研制具有標準化的機械接口，動力接口，信號接口很有必要。模塊化也給機電一體化企業(yè)帶來美好的發(fā)展未來。
2.3 微型化
微型化是指機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。它是一個新興的、多學科交叉的高科技領(lǐng)域，面臨許多課題，涉及許多關(guān)鍵技術(shù)。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫(yī)學、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。微型機械加工技術(shù)作為微型機械的最關(guān)鍵技術(shù)，也必將有一個大的發(fā)展。硅加工、LIGA加工和準LIGA加工正向著更復(fù)雜、更高深度適合各種要求的材料特性和表面特性的微結(jié)構(gòu)以及制作不同材料特別是功能材料微結(jié)構(gòu)，更易于與電路集成的方向發(fā)展，多種加工技術(shù)結(jié)合也是其重要方向。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
2.4 系統(tǒng)化
系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。 它的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強，一般除R S232等常用通信方式外，實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要以及模仿生物機理等方面的產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
2.5 自源化
自源化是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。
2.6 環(huán)?；?/p>
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前景。
主要參考文獻