人工智能研究综述合集12篇

时间:2023-06-14 09:33:26

人工智能研究综述

人工智能研究综述篇1

1 引言

人工智能用于异常数据检测的方法很多,传统的如基于统计(statistical-based)的方法、基于距离(distance-based)的方法 [1]、基于密度(density-based)的方法[2],基于聚类的方法[3]等。但这么传统的异常数据检测方法仍然存在着一些缺陷与不足。基于统计的数据检测方法要求预先知道被检测数据的分布情况,基于距离的方法中距离函数与参数的选择存在较大的困难,基于密度的数据检测方法方法时间复杂度较高,这些问题极大地限制了异常数据挖掘算法在现实中的应用。本文重点论述人工智能方法用于异常数据挖掘的发展史,分析和比较各自的优缺点。

2 常用于异常数据挖掘的几种人工智能方法的分析

2.1 神经网络方法

神经网络模型主要由三层结构组成,主要包括输入层、隐含层和输出层。第一层为输入层,输入层的节点代表多个预测变量,输出层的节点代表多个目标变量,位于输入层和输出层之间的是隐含层,神经网络模型的复杂度取决于隐含层的层数和节点数。每一层的节点都允许有多个。神经网络模型主要用于解决回归和分类两类问题,其结构图如下图所示。

从上图可得,节点X1,X2,X3作为神经元的输入,代表多个预测变量,它可以是来自神经网络的信息,也可以是另一个神经元的输出;W1,W2,……,Wn是神经元的权值,表示各个神经元的连接强度。通过神经网络模型的结构图可知,该方法的实现过程:首先将每个训练样本的各属性取值同时赋给第1层即输入层;各属性值再结合各自的权重赋给第2层(隐含层的第1层),第1层隐含层再结合各自的权重输出又作为下一隐含层的输入,最后一层的隐含层节点带权输出赋给输出层单元,输出层最终给出各个训练样本的预测输出。

2.2 蚁群聚类算法

在数据挖掘中,聚类是一个活跃的研究领域,涉及的范围较广。许多计算机学者们通过模仿生物行为提出一系列解决问题的新颖方法。蚂蚁搜索模式样本所归属的聚类中心的概率计算公式如式(1)。

(1)

其中,α,β为参数,初始聚类中心为随机选取的k个模式样本点。τ(i,j)为样本Xj到聚类中心mj之问的信息素i=1,2, …,n,j=1,2, …,k ;η(i,j)为启发函数,其表达式如式(2)所示。

(2)

其中,dj为模式样本Xj到聚类中心mj的欧氏距离为(i=1,2, …,n,j=1,2, …,k)。

蚂蚁搜索整个模式样本空间,形成一个聚类结果后,聚类中心mj各分量的值为该类Cj中模式样本各属性的均值,计算公式如(3)。

(3)

2.3 基于知识粒度的异常数据挖掘算法

粒计算是人工智能领域新发展起来的一个研究方向,该方法针对不确定性信息进行处理。它主要包括三种模型,分别是粗糙集模型、模糊集模型与商空间模型。该方法的基本思想是利用不同粒度上的信息进行问题求解。该理论在多个领域得到了广泛的应用,如数据挖掘、决策支持与分析和机器学习等。知识粒度为异常数据挖掘处理不确定性数据提供一种新的解决方法。基于知识粒度的异常数据挖掘算法,该算法不需要预先知道数据的分布情况,并且采用知识粒度度量各个对象间的距离与异常度时,能有效挖掘出异常数据。

3 各方法的比较

通过以上各种方法的分析,各种方法具有各自的优点以及不足之处。基于聚类的数据挖掘方法侧重与于聚类的问题,该问题极大地限制了该算法在实际生活中的应用。神经网络方法用于数据挖掘,是人工智能中较早应用于数据挖掘领域的方法之一,能够较好的进行异常数据的挖掘,但是该方法的层数的确定比较困难,同时该方法的时间复杂度比较高;蚁群聚类算法是在聚类算法的基础上改进推广而得,能够达到异常数据检测的目的,但该算法的收敛速度慢,而且算法存在随机移动而延长聚类时间。

4 结束语

异常数据挖掘研究是一个有价值的研究问题,近年来引起越来越多的学者关注和研究,从而使得异常数据挖掘算法取得了新的进展,在生态系统分析、公共卫生、气象预报、金融领域、客户分类、网络入侵检测、药物研究等方面得到了广泛的应用。希望本论文中的方法可以给读者提供更多异常数据挖掘方面的思路,并且能够很好的将人工智能中的方法运用异常数据挖掘中,克服各种方法不足,让人们能够更好的应用。

参考文献

[1]Knorr E. Alothms for Mining Distance based Outliers in Large Datasets[C] //Very Large Databases(VLDB’98). New York: Proc of Int Conf, 1998: 392-403.

[2]Breunig M M, Kriegel H P. Sander, LOF: Identifying Density-Based Local Outliers[C]// ACM SIGMODC onference Proceedings. [S.I]:[s.n.],2000.

[3]王鑫等.数据挖掘中聚类方法比较研材[D].济南:山东师范大学管理学院,2006.

[4]魏海坤,徐嗣鑫,宋文忠.神经网络的泛华理论和泛化方法[J].自动化学报, 2001,27(6):806-814.

[5]庞胜利,吴瑰丽.人工神经网络在大型桥梁健康监测系统中应用研究[J].石家庄铁道学院学报,2002,15(2):63-65.

[6]金微. 蚁群聚类算法分析[J].计算机光盘软件与应用,2011,(13):199, 202.

[7]陈玉明,吴克寿,孙金华.基于知识粒度的异常数据挖掘算法[J].计算机工程与应用,2012, 48(4):118-121.

[8]苗夺谦,王国胤,刘清等.粒计算:过去、现在与展望[M].北京:科学出版社, 2007.

人工智能研究综述篇2

中图分类号:F27文献标识码:A

一、引言

为处理经济系统这类复杂巨系统及其有关的决策问题,钱学森等1990年提出“从定性到定量的综合集成法”。1992年又进一步把该法加以拓广,形成“从定性到定量综合集成研讨厅”。本文对这个开放的复杂巨系统的方法论进行概述。这个方法就是“以人为主,人机结合,从定性到定量的综合集成法,并在工程中逐步实现综合集成研讨厅体系”。

二、综合集成研讨厅体系

综合集成研讨厅起源于系统工程的提出,是处理开放的复杂巨系统的方法论。综合集成是人用计算机的软硬件来综合专家群体的定性认识及大量专家系统所提供的结论及各种数据与信息,经加工处理使之上升为对总体的定量认识。其实质是指导人们在处理复杂问题时,把专家的智慧、计算机的高性能和各种数据、信息有机结合起来,构成一个统一强大的问题求解系统。

综合集成不同于一般意义上的集成,它是将人作为系统的组成部分,人机共存,人机分工,各自发挥自身优势;综合集成的过程是一个从定性到定量循环递进的复杂过程。这种技术充分体现了人机结合的思想,在综合集成的过程中人始终起到主导的作用。

三、综合集成研究方法论

从方法论层次看,综合集成方法对复杂巨系统研究的指导作用主要体现在:

(一)研究路线。综合集成方法采取了从上而下和由下而上的研究路线,从整体到部分再由部分到整体,把宏微观研究统一起来,最终从整体上研究和解决问题。

(二)技术路线――综合集成方法采取的是人、机结合,人、网结合,以人为主的技术路线。这个技术路线是以思维科学为基础。从信息处理来看,人脑思维是一种逻辑思维,它是定量、微观的信息处理方法;另一种是形象思维,是定性、宏观的信息处理方式。人的创造性主要来自创造性思维,它是逻辑思维和形象思维的结合,也是定性与定量结合。在逻辑思维方面,计算机比人脑更善于信息的精确处理;但在形象思维方面,现在的计算机还不能给我们以任何帮助。如果能把人脑和机器结合起来,以人为主,人和计算机各有所长、相辅相成、和谐地工作在一起形成“人帮机、机帮人”的合作方式,这种人、机结合的思维方式和研究方式就具有更强的创造性和认识客观事物的能力。

(三)实现信息、知识和智慧的综合集成。信息的综合集成可以获得知识,信息、知识的综合集成可以获得智慧。现在由于计算机科学与技术的发展,我们可以通过人、机结合,人、网结合的方式来获得知识和智慧。复杂系统或复杂巨系统常要跨学科、跨领域,对这些问题能提出经验性假设,通常要由不同领域、学科专家构成的专家体系,依靠群体的知识和智慧才行。但要证明其正确与否,仅靠自然科学中所用到的各种方法是不够的。这就要依靠人、机结合,以人为主的研究方式。机器能做的尽量由机器去完成,通过人、机结合,实现信息、知识和智慧的综合集成,通过人机交互、反复比较、逐次逼近,实现从定性到定量的认识。

四、综合集成方法的运用

应用综合集成方法研究和解决复杂系统或复杂巨系统问题时,它是专家群体和机器体系结合起来的研究方式和工作方式。综合集成方法包括以下内容:

(一)定性综合集成。综合集成方法是面向问题的。对复杂系统或复杂巨系统能提出问题、形成经验性假设,通常不是一个专家或一个领域专家群体所能提出的,它需要不同学科、领域专家构成的专家体系深入研究、反复研讨、逐步形成共识。专家体系中的每个专家都有自己掌握的科学理论、经验知识,这些知识都是对客观世界规律的认识,都能从一个方面或一个角度去研究复杂系统或复杂巨系统问题,把这些专家们的科学理论、经验知识、以至专家智慧,通过结合、磨合和融合,从不同层次(自然的、社会的、人文的)、不同方面和不同角度去研究复杂系统或复杂巨系统的同一问题,就会获得全面认识。这个过程以形象思维为主,是信息、知识、智慧的定性综合集成,这个经验性假设与判断,只能由专家体系提出,机器体系是提不出来的。但是,机器体系可以帮助专家体系去提出,这里也需要人、机结合。

(二)定性定量相结合综合集成。为了用严谨的科学方式去证明或验证经验性判断的正确与否,我们需要把定性描述上升到系统整体的定量描述。这种定量描述可以用指标体系。实现这一步的关键是定性定量相结合综合集成。专家体系利用机器体系的丰富资源和它定量处理信息的强大能力,通过建模、仿真和实验等方式来完成这一步。

(三)从定性到定量综合集成。定性综合集成形成问题的经验性假设与判断的定性描述,经过定性定量相结合综合集成获得定量描述。专家体系再一次进行综合集成,在这一次综合集成中,由于有了新的定量信息,经过研讨,专家们有可能从定量描述中,获得证明或验证经验性假设和判断正确的定量结论,如果是这样,也就完成了从定性到定量综合集成。但这个过程通常不是一次能完成的,往往要反复多次。如果定量描述还不足以支持证明和验证经验性假设和判断的正确性,专家们会提出新的修正意见和实验方案,再重复以上过程。这时专家们的经验、知识和智慧已融进到新的建议和方案之中。通过人、机交互、反复比较、逐次逼近,直到专家们能从定性到定量综合集成方法的实现和应用定量描述中证明和验证了经验性假设和判断的正确性,获得了满意的定量结论,这个过程也就结束了。这时的结论已从定性上升到了定量,不再是经验性假设和判断,而是经过严谨论证的科学结论,这个结论就是现阶段我们对客观事物的科学认识。如果定量描述否定了原来的经验性假设和判断,那也是一种新的认识,又会提出新的经验性假设和判断,再重复上述过程。综合以上所述,从定性综合集成提出经验性假设和判断的定性描述,到定性定量相结合综合集成得到定量描述,再到从定性到定量综合集成获得定量的科学结论,这就实现了从经验性的定性认识上升到科学的定量认识。(图1)

五、实际应用举例

绿色建筑是指在建筑全寿命周期内,通过高新技术和先进适用技术的集成应用,降低资源和能源的消耗,减少废弃物的产生和对生态环境的破坏,为使用者提供健康、舒适的工作或生活环境,最终实现与自然共生的建筑。由此可见,绿色建筑是一个开放的复杂巨系统,这个复杂的集成系统决定了其在各个阶段需要整合各个建筑领域的人员参与,比如在概念设计阶段需要考虑建筑相关的能源、水、材料、小区规划、光照、室内外舒适度、隔音、空气质量、建筑设计、项目过程监管等十几个方面的问题,整合建筑设计、给水排水、采暖通风、能源、建筑材料、室内环境、过程管理、规划等领域的专家研讨,并进行相应的计算机模拟,因此综合集成研讨厅在这一领域的应用具有广阔的前景。

六、结束语

综合集成研讨厅是我国科学家提出的研究领域,面对复杂的系统,把人的心智与机器的机智结合起来,发展人、机结合的系统,发展从定性到定量的综合集成方法,从而进入“人机结合的大智慧时代”。这一方法体系在社会各个领域都有着广泛的应用,值得我们继续探讨。

(作者单位:重庆大学建设管理与房地产学院)

主要参考文献:

人工智能研究综述篇3

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.026

[中图分类号]F426.22 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)12-00-02

1 智能油田建设概述

1.1 目的和意义

智能油田建设包含了8大领域(运行中心、勘探、评价、开发与生产、集输储运、生产保障、公共应用),涉及面广,需要从全局的角度做好技术与管理方面标准的规划与设计,建立智能油田标准体系。

做好标准体系框架的设计具有以下3方面的意义:①为智能油田的标准建设提供指导;②优化智能油田实施方案;③为智能油田运维提供一个标准化的知识框架。

1.2 研究内容

本文在梳理智能油田标准目录的基础上,进行分析,制订智能油田标准开发方案,从而设计出智能油田标准体系框架。

2 智能油田信息标准综合体设计

智能油田是个复杂的系统工程,其标准体系应与架构保持一致,标准之间达到高度协调。

2.1 综合标准化方法的原理

为达到确定目标,运用系统分析法,建立标准综合体,迫切要求采用新方法――综合标准化。该方法的特点包括综合性、目的性、闭环控制、计划性、敏感性、整体协调性、成套性等。

2.2 基于智能油田实现框架的综合体

智能化油田的实现框架包括业务和IT两个组成部分。

(1)智能勘探的实现框架:分为现场实时可视化、综合研究辅助、科学决策3个业务层,知识管理、数据智能应用2个基础工程。

(2)智能评价的实现框架:分为实时跟踪分析、辅助研究评价、产能开发决策3个业务层,知识管理、数据智能应用2个基础工程。

(3)智能开发与生产的实现框架:分为4个业务层、2个核心业务模型,最终实现2个关键业务对象智能管理。

(4)智能储运的实现框架:分为管网监测、全网自动调节、模拟优化、科学决策4个业务层,知识管理平台、一体化协作平台2个基础工程。

(5)智能生产保障:分为实时监控、自动操控调节、一体化生产运行管理3个业务层。

(6)IT服务框架:建立物联网、一体化运行中心、云计算中心等基础设施;软件应用方面,建立一体化集成共享平台、数据挖掘系统、智能搜索系统、知识管理系统等;组织机构建设方面,完善人才培养、培训体系。

综合以上各项业务的智能化实现框架,并遵照智能油田的整体框架,本文给出了智能油田信息标准综合体的结构,如图1所示。

3 智能油田标准与现有标准体系的集成

本研究依据中国石油信息技术专业企业标准体系表的分类,将信息标准分为5类:专业数据标准、系统应用标准、基础设施标准、信息安全标准、管理与服务标准。智能油田标准是对当前标准体系的补充完善。

智能油田标准在3方面有较大扩展:①原标准体系中“业务应用标准”只有指导性标准,而现在明确利用IT系统实现业务智能化;②与原标准体系相比,增加了知识管理的内容;③与原标准体系相比,扩展了软件服务方面智能计算服务、应用集成的相应标准。

此外,智能油田标准在物联网、移动应用、云计算等技术方面需要进行扩展。

综上所述,智能油田标准体系在原标准体系“专业数据标准”中,增加“知识管理标准”;“系统应用标准”中,增加“应用集成标准”;将“数据管理标准”分为“数据管理标准”和“数据服务标准”,将“数据交换”“数据存取”等方面的内容划到“数据服务标准”分类中。

4 结 语

将标准制定与技术研究及系统开发紧密结合,保证标准不“悬空”。采用“标准研制―标准验证―标准”的路线,在项目实施过程中,对标准进行验证和完善,最后在项目运行前,正式标准。智能油田标准中,许多标准可通过元数据进行描述,并由信息系统共享,可以保证应用系统的一致性,减少系统的重复开发,提高系统的智能化水平。

人工智能研究综述篇4

【关键词】

人工智能;计算机网络技术;运用

引言

到目前为止,我国的很多领域都已经开始了人工智能技术的应用,人工智能的技术应用大大方便了我们的生活,同时,也实现了生产和服务领域的革新和进步,对我国整体的科技进步和发展发挥了重要作用。

1人工智能简介

1.1概念

人工智能是在近些年逐步兴起和开始被大家熟知的技术名词,人工智能主要应用在人工模拟操控以及实现人的智能性扩展和延伸,人工智能综合了相关领域的智能性技术、智能操作方法以及智能技术应用,属于一门综合性较强的技术类应用科学。属于一门独立的新型技术学科。人工智能主要的应用载体为计算机,通过技术研究尝试实现计算机实体发挥出人的智能,实现对人的智能性模拟应用,智能性延伸和扩展。从根本上来讲就是寻求高应用技能的计算机,通过科学的设计和新型的建造方式实现计算机应用系统的高智能水平发挥。人工智能的概念是以人类智能为参考的,主要的应用方法是利用人工技术,通过人类智能行为的计算机开发和引入,综合性研究的科学载体。近些年来,伴随着计算机软硬件的技术更新发展速度不断加快,计算机的实际应用速度和效率不断提高、实际的资源存储能力不断提高,同时,实际的网络技术普及促使电子类产品价格不断下降,许多人工无法短时间内快速完成的任务通过计算机已经可以轻松搞定,人工智能也由此拥有了更多的现实应用能力和基础。目前,我国的人工智能研究主要集中在三个重要领域,其中包括了智能化的接口设计、智能化的数据搜索以及智能化的主体系统研究[1]。

1.2接口技术研究

为了实现更加便捷自然的人工智能交流技术应用,智能接口技术的研究在近些年来越来越受到关注。数据的提炼和有效信息的挖掘技术需要从大量模糊和随机的数据中进行有效信息提取,从而实现对潜在和隐含信息中有价值数据的搜索和提炼的过程。所以,这一过程就需要搜索的主体具有一定的意念、选择性能力以及辨识方法,属于一个智能化的概念主体。同时具有明显的自主性特征。通过对人类大脑智能化识别以及模糊数据处理功能模仿,实现智能化计算机的应用。未来,人工智能将会在人工神经网络中进一步应用和普及,成为未来可具发展潜力的全新领域。在人工智能技术应用过程中,包含了语言信息自动处理、定理化的自动证明以及智能化信息检索和问题解答等等。所以,人工智能应用中人机关系的变化将会进一步对人们生活方式以及生产模式产生重要影响,成为整体信息技术发展的新方向和新课题。在新的发展阶段,人工智能也将拥有新的应用领域需要出现[2]。

2人工智能在网络技术中的应用

在网络安全领域,人工智能技术应用也逐步广泛发展起来。互联网信息时代人们的交流和联系日益密切起来。人们的生产生活也因此大为便捷。但是,信息交流沟通的便利性加大的同时也必然引起网络信息的安全系数降低,网络安全隐患多种多样。所以,人工智能技术的网络安全维护应用将成为重要的突破口,大大提高网络安全系数,同时实现网络安全性能的提高,对用户的信息安全进行充分保护。人工智能最突出的特点就是对于不确定性信息以及不可知性信息的理解以及整合能力较高,这些都是可利用在网络安全维护中的重要技术优势。能够很好的对入网访问者进行智能识别,提高信息的安全和稳定性[3]。同时,人工智能技术还可以很好的应用到计算机网络信息服务领域中,一般被称为智能信息处理技术,通过这一技术的融合可以有效提高人工智能的个性化任务设置,丰富实用方式,提高综合服务水平。在软件方面,各类新型开发工具都在不断应用,人工智能的领域化拓展速度不断加快,在硬件方面,技术革新带来了性能的不断提高,同时价格也在不断降低。

3结论

综上所述,我国的人工智能科学技术在很多领域的应用已经得到了很大的突破,科学技术与计算机网络都是在人工智能发展过程中得到自身应用拓展的重要组成。通过以人工智能计算机网络应用模式的分析和研究,进一步为人工智能的未来发展提供理论研究和参考价值。

作者:谷世红 毕然 单位:石家庄信息工程职业学院

参考文献

人工智能研究综述篇5

前言

几年来,我们在承接的智能大厦系统的过程中,往往会听到业主说:我要建的智能大厦五年(或十年)内先进,二十年不落后等,我要建一流的智能大厦等等。究竟在什么方面先进?什么方面不落后?就全靠去想象了;另外,在投标过程中,又经常遇到这种情况:往往一些招标书没有把系统目标要求写清楚,而很粗的具体地给出了控制的点数,布线点数等等,又感到这些要求和大楼的具体作用不相符;有的招标书又非常粗,要靠投标单位去发挥,有的标书只是独立地提出几个子系统,如布线、计算机网络、楼宇自控、保安、消防等,没有任何关系,只是一个个子系统的孤岛等等,这样招标往往会受投标商的误导和上级主管领导的干予,就不能真正发挥招标的作用,例如南京有座大楼,弱电系统投资两千多万元,其中花了一千多万元设计了一个电视监控报警系统(也不是一级风险单位),其它系统只是一个点缀,根本就不是一个智能大厦系统,如果业主能很好地进行系统规划和分析,完全可以设计成一个具有一定规模智能大厦系统,为了避免上述种种现象的发生,在整个智能大厦系统工程的建设过程中,根据客观需求,为了作好一个个智能大厦系统工程,系统规划就显得非常必要了。

1、概述(系统规划在系统工程中所处的位置)

智能大厦是一项系统工程,而且是一个复杂的大系统,因此,它的建设就应该遵循系统工程的基本程序。钱学森同志提出:“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法”。根据智能大厦技术目前发展的状况,我们利用系统工程的方法,用图1表示智能大厦系统工程系统建立的过程。本图概括了智能大厦系统工程建立的五大步骤,它包括:系统规划、系统设计、详细设计和产品选型、工程施工和运行维护管理。它把智能大厦这个研究的对象看作一个系统整体,智能大厦系统由若干分系统组成,对每个分系统都首先从实现整个系统技术协调的观点来考虑,对研究过程中分系统与分系统之间的矛盾或者分系统与子系统之间的矛盾都要从总体协调的需要来解决。同时,把系统作为它从属的更大系统(如,把智能大厦看作是“信息高速公路”这个更大系统的一个网络节点)的组成部分来研究,对它的所有技术要求都尽可能从实现这个更大系统技术协调的观点来考虑。这种实践体现了一种科学方法,它是组织管理“系统”的规划、设计、产品制造、工程施工和系统运行维护管理一种科学方法,也体现了系统工程研究过程的方法论。 总之,由于智能大厦技术的复杂性,发展性和外部条件的可变性,用直观的传统方法和单凭个人的经验来组织管理一个大规模复杂的智能大厦系统工程已经不行了,为了保证系统的整体性就需要用现代信息系统和系统工程的方法来统盘地考虑这一问题,从而编制出系统研制全过程的模型,把智能大厦建设的全过程,严密地联结成一个整体全面地考虑和改善整个过程,以便实现综合最优化。现在已经有不少的文章和论著对智能大厦系统工程的设计,产品、工程、管理、过程有了许多论述,我这篇文章主要就智能大厦系统工程的系统规划有关问题谈一下自己的看法。

2、智能大厦系统工程系统规划的作用和意义

我们研究的对象是复杂的智能大厦系统,智能大厦系统工程特征之一是:在系统中存在着目标与技术、技术与产品、产品与价格、价格与系统规模等许多矛盾的因素和不确定的因素。因此,对於这样的大系统,如果不采取相应的措施就对其有关重大问题进行决策,其后果是很难想像的。实践证明,要最优的进行系统设计,对系统有关的重大问题进行正确的决策,其关键的一步首先要作好系统规划,很难设想,如果没有可行的系统规划要想作出切合实践的系统优化设计是不可想象的,所以说,系统规划在整个智能大厦建设过程中起着极其重要的作用。

2.1系统规划的概念和内容

智能大厦的系统规划不同於一般工程的系统规划,它必需从智能大厦的需求目标出发,研究分析:技术设计、产品、信息、环境、政策等方面的可行性,制定出一个智能大厦智能化系统总体构想。

所谓系统规划就是这样一个有目标的有步骤的探索分析和制定智能化系统总体构想的整个过程和结果。

为了给决策者提供直接判断和决定系统方案所需的信息和资料,系统规划人员使用科学的工具和方法,对系统的目的、功能、环境、费用效益等进行充分的调查研究,分析和处理有关的资料和数据,作出几个规划模型,并对他们作出定性、定量比较,最后整理成完整、正确与可行的综合资料,作为决策者选择可行规划的主要依据。

在系统规划阶段,主要的任务是定义系统的概念,明确建立系统的必要性,在此基础上,明确系统的目的和确定系统的目标。同时提出智能大厦系统工程应具备的环境条件及估计系统所有的各种制约条件,最后制定出系统建设计划书,计划书除包含上述内容外,还有系统建成的期限,系统投资限额等内容。

2.2系统规划的基本特性

综观上述系统规划的概念,系统规划有四个基本特性:整体性、相关性、目的性、环境适应性。

2.2.1 整体性:智能大厦是由四个基本要素,即建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素,以及通过它们之间的内在关联进行最优组合(系统集成)来提供一个投资合理的、具有高效、舒适、方便环境的建筑物。构成系统的各要素显然都具有不同的要求,但它们是根据逻辑统一性的要求而构成的整体,智能大厦不是各要素简单地集合,否则它就不会具有整体的特定功能。因此,即使每个要素亦不都很完善,但它们也可以综合、统一为具有良好功能的系统。反之,即使每个要素都是很完善的,但作为整体不能集成为某种良好的功能,也就不能称之为完善的系统。

2.2.2 相关性: 系统内各要素之间是有机联系的,相互作用的,在四个要素之间具有相互依赖的特定关系。它们之间通过特定的系统集成关系,有机的结合在一起,就形成一个具有智能化特定功能的智能大厦系统工程。

2.2.3 目的性: 为了达到投资合理,具有高效、舒适、方便环境的建筑物,这样总的目的,系统应具有一定的目标。

2.2.4 环境适应性: 某一座智能大厦都是存在于社会某一时期的一定物质环境中,它必须能适应外部的环境变化,在研究智能大厦时,环境往往起着重要作用,必须予以重视。

2.3系统规划的作用和意义

系统规划是整个智能大厦系统工程建设的兰图,它定义了系统的概念,系统包括的分系统、子系统以及这些系统的规模,系统集成的要求等,在此基础上它明确了系统设定的目的和确定了系统、分系统,子系统的目标,同时提出了制约条件,也提出了系统与分系统建设计划、时间进度和投资规模,在技术、经济、政策、环境上的可行性,以及投资回收的期限和建议等等。所以系统规划计划书是今后智能大厦系统工程设计、产品选型、招标的依据;是工程施工和系统验收的重要文件;是防止系统盲目建设随意扩展的约束性文件,因为有了系统规划书就能抵制产品推销商的误导。它指导也约束了整个智能大厦建设的全过程。它是系统优化设计的根据,合理使用资金的依据。所以系统规划书是建设智能大厦的关键文件之一。

房地产的开发商、业主要十分重视系统规划书的制定。智能大厦设计者、产品供应商、系统集成商、工程施工单位和物业管理公司都在不同阶段受规划书的约束和使用条件制约,这样才能把智能大厦系统工程的建设纳入计划范畴进行。

2.4系统规划书制定的流程

转贴于 3. 系统规划的核心是系统目标的确定和分析

3.1系统目标的重要性

智能大厦是一项系统工程,智能大厦的建设目标是智能大厦系统工程建设的依据,它是系统工程活动的出发点,又是系统活动所指向的终点,因而智能大厦的目标也就贯穿于整个工程管理的活动之中,决定着智能大厦系统工程活动的方向和性质。

系统目标也是考核智能大厦系统的效率和成果的标准。由于目标是人们行动预期达到的结果,因而目标本身就含着效果的因素,系统目标制定的正确与否,以及是否能达到目标,意味着智能大厦智能化系统工程的成败与效率高低。智能大厦系统工程目标的确定和实现是智能化建设的重大决策。在观察任何智能大厦系统工程问题时,必须经常以系统目标为标准,不允许任何管理活动脱离智能大厦系统目标的现象出现。智能大厦的建设目标,它不仅是智能大厦的业主。也是智能大厦的设计者、承包商和施工单位都十分关心的问题。也就是说,围绕着智能大厦系统工程的目标,把他们紧紧的结合在一起,只有几方共同努力,团结协作,才能把智能大厦系统工程推向前进。下边试图从宏观结构谈智能大厦的目标树,业主可以根据目标树结合自己的智能大厦的用途和予期的投资强度,设计出自己建筑的智能化系统工程的具体目标来规划智能化建设,统一建设项目设计、施工的步骤,作到目标定性定量管理建设好智能大厦系统工程。

3.2 智能大厦的基本需求

智能大厦是将楼宇自动化管理系统(BMS)、通信网络系统(CNS)和办公自动化系统(OAS)三者通过总体规划的方法和策略。进行综合和分解。运用系统工程的观点,集成在建筑环境这个支持平台上,将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合。提供一个投资合理、具有高效、舒适、安全、方便环境的建筑物,它主要满足两项基本要求,六个目标,四项服务功能。

3.2 .1两项基本要求

*对管理者来说,智能大厦应当有一套便于管理、控制、运行、维护的通信设施,能以较低的费用及时与外界取得联系(例如消防队、医院、安全保卫机关、新闻单位以及各种信息库等)。

*对使用者来说,智能大厦应当有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。

3.2.2六个目标

*能够提供高度共享的信息资源

*确保提高工作效率和舒适的工作环境。

(1)高效节能,节约管理费用,减少物业管理人员

(2)适应管理工作的发展需要,具有可扩展性、可变性、能适应环境的变化的工作性质的多样化。

(3)各种系统设备使用管理方便、安全可靠。

(4)投资合理,达到短期投资长期受益的目的。

3.2.3四项服务功能

(1)安全性:包括防盗报警系统、出入口控制系统、闭路电视监视系统、保安巡视管理系统、电梯安全与运行控制系统、周边防卫系统、火灾报警系统、消防系统、应急照明系统、应急广播系统、应急呼叫系统等。

(2)舒适性:包括空调通风系统、供热系统、给排水系统、电力供应系统、闭路电视系统、多媒体音响系统、智能卡系统、停车场管理与娱乐管理系统等。

(3)便捷性:包括办公自动化系统、通信自动化系统、计算机网络系统、结构化综合布线系统、商业服务系统、饮食服务系统、酒店管理系统等。

(4)可用性:包括共享设备、信息、系统和服务设施方便用户的使用。

原则上,上述四项服务功能可根据建筑物拥有者的需求,投资力度因素进行适当裁剪,构成一个实用、高效、先进的智能大厦。

3.3 智能大厦基本目标树和目标树说明

智能大厦系统工程的目标是一个层次型的树状结构,因为系统工程每个阶段都有它的具体目标,因为系统规划是系统工程的开始阶段,它的目标应该是系统的总目标,也就是树根和主干,其它阶段目标都源於它。

智能大厦系统工程目标树如图3示:

3.4系统目标分析和确定

系统目标分析和确定作用在于为今后的分析工作打下良好的基础,为了系统模型的建立取得必要的信息,分析和确定智能大厦智能化系统的目的和目标,分析和定义系统需要的功能,进而以这些数据作出智能化系统概略模型,进行系统可行性分析,借以得到概要设计技术条件。

系统目标分析和确定详细步骤和内容如下:

3.4.1系统需求定义,了解和掌握智能大厦智能化系统的需求定义,分析这些需求定义是否确切、完整、合理。

3.4.2系统目的和目标的分析和确定

(1)分析和明确建立系统的目的,进而确定系统的目标

在确定系统目标时,必须要有总体观点和长远观点,也就是说不仅要求系统在技术上是先进的,在经济上是合理的,而且要考虑到智能化系统与建筑兼容性,以及随着客观环境条件变更时的适应性。智能大厦智能化系统是多目标系统,要把目标分为主要目标和次要目标,并用目标树形式来表示之。

(2)在达到目标的前题下,分析围绕系统的环境等约束条件。如环境、资金、材料、信息、期限等对系统的制约,据此,提出相应的要求和措施。

(3)技术条件的分析与定义,分析和讨论为了达到目的与目标时,系统所必须具备的技术条件,在分析讨论的基础上对它们进行整理,归纳成文件并作出明确定义。

(4)系统功能的分析与定义,首先分析为满足系统技术条件所应具备的条件的各种功能建立系统功能结构图,定义系统的功能技术条件,其次,分析和简明规定这些功能的约束条件;最后,对在一定环境条件下所能达到的功能,必须用定量指标来表明其达到的程度。

(5)根据概要设计分析成功的可能性,首先建立系统概要模型,在此基础上分析目的和目标成功的可能性。

(6)若不能取得可以成功的技术条件时,则采取下述措施之一进行调整。

1)修改概要模型

2)对功能要求进行分析

3)对技术条件进行分析

4)对目的,目标进行分析

以上简要地概括了我们在作智能大厦系统规划一般常规的目标分析与确定的步骤和内容,在具体实施时可以根据所建智能大厦的规模,所包括项目的内容和等级进行扩充或删节。

4. 智能大厦系统规划方法论

智能大厦智能化系统规划方法论基本特点归纳分述如下:

4.1 制定系统规划方法上整体化

智能大厦智能化系统包括了许多分系统和子系统,在进行系统规划时应把它们看作为一个有机整体,因此,在研究规划方法上要整体化。

基于智能大厦整体化的概念建立起一系列衡量系统效果的综合指标,如成本、寿命、效能/成本比、系统成本/效益费用比等。在实践中,某些技术措施从局部来看效果是好的,但从全局来看就不一定好,另外有些技术措施从局部来看不太理想,但从全局来看却有应用价值。因此,只有根据整个系统的总体目标来分析,才能作出科学的判断。

在设计智能大厦智能化系统时,诚然要尽量采用一些新技术、新产品,以提高系统的效能,但同时还必须考虑到,为此付出的代价(成本)。因而必须在满足所要求的技术性能范围内,通过效能/成本比这一指标来全面衡量。

另外在设计、规划智能大厦系统时,不但要考虑智能大厦建造的费用,而且还要考虑今后长期运行维护费用。以保证它的整体经济性。一般采用造价/维护费用比这个指标来衡量。

随着科学技术日益发达,技术更新淘汰快,如果一项智能大厦智能化系统工程周期长,当它进入鉴定时,某些技术已经陈旧落后,失去了它的使用价值,这时所化费的人力、物力和资金就失去了原有的意义。于是应该用时间价值这一综合性指标来衡量系统的效果。

总之,为了保证系统的整体性,就需要运用现代信息系统和系统工程的方法来统盘地考虑这个问题,把全部过程严密地联结成一个整体,全面地考虑和调整整个规划过程,以便实现综合最优化。

4.2技术应用的综合化

一般大规模的复杂系统几乎都是一个技术的综合体。智能大厦系统工程也不例外,它是4C技术与建筑技术巧妙的结合。所谓技术的综合运用,并不是将各种技术进行简单的堆砌,而是从系统的总目标出发,将各有关技术协调配合,综合运用。

人们常常可以看到,具有同样效能,同样规模智能大厦所采用的技术方案迥然不同,所花费的代价相差很大,这表明,研究各种技术的综合应用是一门很重要的学问。

综合运用各项技术的另一个重要方面是创造新型的技术综合体。例如,智能大厦集成系统是计算机控制和管理的当代先进的技术综合体,但这里并没有什么重大基础理论的突破,而只是综合运用,计算机技术、通信技术、自动控制技术、多媒体技术和管理科学的成果所获得的成就。对智能大厦的各组成部分之间的关系,越是揭示的清晰、深刻、准确就越能最佳的综合应用。

一个大规模的智能大厦系统往往不是单纯的技术系统,而是涉及到许多社会的、经济的因素,构成一个复杂的社会经济-技术系统,促使自然科学和社会科学建筑科学日益紧密地结合在一起,这是智能大厦发展的一个特点,所以在作规划时必须重视技术应用上的综合化。

4.3 管理科学化

一个复杂的大规模的智能大厦系统工程,往往有两个并行的过程,一个是工程技术过程,一个是工程技术的控制过程。工程技术的控制过程包括:系统规划、组织、控制工程进度,对各种方案进行分析,比较和决策,评价技术方案的技术经济效果等,统称之管理。管理工作对促进科学技术的发展,提高效率和合理利用资源等有着十分重要意义。只有科学管理,才能充分发挥技术的效能。 由于一大规模的智能大厦系统工程,往往需要很多单位和各行各业人员参加,并使用多种技术,投入巨额资金,材料和设备,这就使得仅凭经验、直观的、生产方式的管理方法是根本不适应的,管理不善将会大大拖延工程周期,使工程质量得不到保证,甚至由于管理失误,而使工程任务受到重大损失。因此,管理科学化成为智能大厦系统工程极为重要的问题之一。

管理工作涉及到组织机构,物业管理体制到人员,设备和工作效率的分析,工作环境布局,工作步骤的组织,以及工作进程的计划、检查与控制等问题的研究。所以在作规划时,对智能大厦工程建设管理,使用运行管理都要有所考虑。

转贴于 5. 加强智能大厦系统规划设计提高智能大厦建设的整体水平。

近几年我国一些单位投入了大量资金,修建了许多智能大厦,这些智能大厦工程对于我国智能大厦建设的发展起到积极推进的作用。但是在智能大厦建设中没有系统规划, 不知道他建的大厦智能化作到什么程度,怎么样的建筑才能算是智能大厦等等,所以这是经常遇到的问题。往往会受一些产品推销商的误导,有的说有综合布线系统就是智能大厦,就作综合布线系统,有的说有设备控制系统就是智能大厦,就上设备控制系统等等。造成了资金的浪费和功能的低下。我们有体会,我们给一个单位作了系统规划工作、利用有限的资金,保证智能大厦主要功能的实现。而另一些单位没有规划,一个一个系统独立的建设资金投入大,效果却不好。因此,在我国智能大厦系统工程建设过程中,迫切需要从智能大厦整体出发,全面规划,统筹安排,力争用有限的资金和先进技术,实现我国智能大厦产业形成和发展的历史任务。这方面国家建设部及工程勘察司、智能大厦推广中心作了许多指导性工作,推动了我国智能大厦的发展,还应该对建设业主的某项具体智能大厦系统规划,作指导性的要求,我认为这对开展智能大厦系统工程的研究和推广应用具有十分重要的现实意义。

结束语

几年来,由于工作需要,作了几个大厦的智能化系统的规划、设计工作,我们感到:业主有系统规划,或要我们首先给他们作规划的单位智能大厦系统功能实现都比较合理,并且可以进行系统优化设计为业主节约了一定的资金投入。另外,在承担没有规划的智能大厦建设中,感到有些分系统或子系统不是配置不合理,就是与整体不协调,资金投入也大,总感到只是为作工程而工程,而不是在建造“智能大厦”这个人们想象中的艺术品。所以本文从智能大厦系统工程过程完整性出发,简要叙述了系统规划的必要性,如有不对的地方请建筑业主、有关专家批评指正。

参考文献

人工智能研究综述篇6

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)32-0040-03

1 概述

在IEC61850国际标准颁布以后,变电站综合自动化系统已成为变电站乃至整个电力系统升级改造研究的重要内容。基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的建设,能够很好地解决常规变电站IED设备间不能完全兼容和数据信息不能实时通信互享间的缺陷,能确保变电站综合自动化系统中的测控、保护、故障录波等智能IED设备具有良好的实时通信互享功能。因此,结合实际工作经验,对基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的升级改造要点进行研究,就显得非常有工程实践应用研究意义。

2 基于IEC61850标准综合自动化变电站结构

变电站综合自动化系统中,由于其电能分配调度、运行、控制、保护等所需采集的数字信号和传输的命令操作信号较多。常规依靠控制保护电缆作为数据信号传输载体,不仅其二次电缆繁多,增加了变电站综合自动化系统的综合投资,同时其数据传输可靠性和后期检修维护特性很难满足现代智能变电站调控需求。基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统,维持了常规变电站综合自动化系统的三层结构,即过程层、间隔层、站控层三层结构,同时大量引起计算机技术、网络通信技术、智能断路器、IED电子设备等,并以IEC61850-8-1和IEC61850-8-9标准建设站层与间隔层间的网络通道和间隔层与过程层间的网络通道,实现了一次设备智能自动化(如智能断路器、电子式TA/VT互感器、MU智能终端等)和二次设备集成网络化(将测控、保护、故障录波等装置集成在间隔层中),从而实现了变电站综合自动化系统的智能自动化、集成网络化、系统标准化等功能特性,大大简化变电站自动化系统的测控保护逻辑二次接线结构。基于IEC61850标准综合自动化变电站,其三层结构的逻辑组成详见图1所示:

3 基于IEC61850标准综合自动化变电站GOOSE组网方案

按照国际IEC61850综合自动化变电站技术指导标准相关要求,分别对综合自动化变电站中过程层、间隔层和站控层的一次设备进行智能自动化升级和按照IEC61850-8-1和IEC61850-8-9标准进行网络通信组建。由于基于IEC61850标准综合自动化变电站其对数字化信息采集和远程传输实时通信互享的网络集成化程度要求较高,因此,变电站智能IED设备间必须满足数据信息传递与共享的通讯规约标准统一集成。为了确保综合自动化变电站其数据信息网络通信的实时性、安全性、准确性,站控层与间隔层间的网络组网方式应按照冗余光纤以太网架构进行组网,且要求通信网络数据传输速率不应低于100Mbps。整个综合自动化变电站其数据信息通信网络按照双星型结构,并采取双网双工通信模式进行数据信息的远程传输共享,通过富裕的网络冗余度按照IEC61850-8-1标准进行组网,来确保站控层中各类监控工作站、五防工作站、远程调度(远动机)、保信工作站(包含子站)、服务器数据库间数据信息的实时通信互享。过程层与间隔层间数据信息按照IEC61850-8-9标准进行通信网络组网,并以GOOSE和SV两类信号进行数据信息的传输,通过GOOSE通信网络的双网双工运行模式,确保智能IED电子设备间数据信息资源的实时传输和无缝通信共享。如某220kV中枢变电站综合自动化系统,按照220kV、110kV、10kV三个电压等级分析进行GOOSW网络组网,其站控层与间隔层间按照IEC61850-8-1标准采用双网星形结构的组网模式,而间隔层分别以220kV和110kV两个部分的测控、保护、故障记录等IED设备装置,结合IEC61850-8-9标准的GOOSE A网与GOOSE B网进行间隔层与站控层间GOOSE子网的组建。220kV综合自动化变电站其GOOSE组网方案详见图2所示。

4 基于IEC61850标准综合自动化变电站升级改造建设要点

4.1 基于IEC61850标准进行IED设备集成建模

各种支持IEC61850标准的智能IED电子设备,将逐步取代常规非IEC61850通信规约的测控保护设备,进而实现变电站综合自动化系统中不同测控、保护、事件记录IED设备间能够实现数据信息资源的实时通信共享。

4.2 一次设备远程操控的智能自动化功能

在进行基于IEC61850标准综合自动化变电站系统改造过程中,对需要进行分散控制的过程层一次设备进行升级改造,应在现地采用MU智能操作箱等对一次设备相关数据信息进行现地采集数字化实时处理,并经过满足IEC61850-8-9标准的数据通信GOOSE网络与间隔层中的智能IED测控、保护、事件录播等电子设备进行实时通信共享。智能DL断路器系统、DS隔离刀闸系统等过程层一次开关设备的现地网络智能化处理,确保保护、测量、远程操控等命令可以通过光纤以太网网络准确到达变电站的二次继电保护系统中,进而实现与DL断路器、DS隔离刀闸等操作机构数字化网络接口的实时通信,实现综合自动化变电站系统站控层的远程智能自动化操控。

4.3 数据采集合并单元实现模拟量分散采样

常规变电站系统中均采用传统互感器,而综合自动化变电站则需要电子式互感器采集现地数据信息。因此,为了实现模拟量的分散采样,采用基于IEC61850标准的MU合并单元对常规互感器所采集的模拟量进行同步分布式采样,实时转换成对应的数据信号,且数字信号严格按照IEC61850-9-1或IEC61850-9-2标准要求输出并送往间隔层中相关的测控、保护、事件记录IED电子设备中,完成对应数据信息的实时采集。

4.4 数据信息及调控命令的集中式处理

对于变电站系统中的220kV、110kV高压进出线、主变等通过一套或数套支持IEC61850通信规约标准的集中式测控、保护、记录装置(每组均按照冗余模式进行组网配置)。对于35kV及以下电压等级的中低压单元,可以在开关柜中分布装设满足IEC61850标准的间隔层IED电子设备,分散采集开关柜中的相关数据信息。通过数据信息及调控命令的集中式处理,构筑完善的基于IEC61850标准的综合自动化变电站系统系。

4.5 信息的安全性

应结合综合自动化变电站调控运行特征和IEC62351访问安全标准,建立完善的数据信息访问安全防护策略。

5 结语

经大量工程实践改造应用效果表明,基于上述技术的变电站综合自动化系统升级改造建设后,一次二次智能IED设备均能正常稳定运行,能够满足智能电网系统远程调控运行技术升级改造功能要求。

参考文献

[1] 赵江河,王立岩.智能配电网的信息构架[J].电网技术,2009,33(15):26-29.

人工智能研究综述篇7

心智模式(mental model)是国际科学教育研究领域一个重要的研究主题。早在行为主义盛行的年代,Kenneth Craik于1943年提出心智模式的概念;其后,Johnson-Laird、Norman、Vosni—adou和Brewer等研究者对心智模式的定义、组成和功能进行了详细探讨。任宗浩曾综合概括不同研究者对心智模式的定义,他认为“心智模式是人们日常理解事物和推理过程时,在短期记忆或工作记忆中所建立对问题情境或外在事物的一种暂时性表征,也可以是人们储存在长期记忆中对外在世界的稳定表征或‘图像’”。Johnson-Laird认为人们使用已有的个人经验和理解来建立表征问题的心智模式,心智模式会影响着人们对外部环境的判断,Vosniadou和Brewer也提出心智模式源自和受限于个人原有的概念结构;Norman认为人们与目标系统互动时会形成心智模式,心智模式会受目标系统的影响。许多研究者认为心智模式并非一成不变,而是不断建构、修正的,初始的心智模式可以经过模式化转变为完善、概念化的心智模式;发展中的心智模式通常是不完善的、甚至是不完全正确的,但是心智模式必须具有实用价值,即能够有效推理、预测情境和解决问题。1.2 待研究的问题

学生通过与教师和各种信息的交互作用,经历学科知识学习的同化和顺应过程,建立各种科学概念和原理的心智模式。化学教师如果充分了解学生对化学概念和原理的心智模式,将有助于选择有针对性的教学方法完善学生的已有认知,提高教学的有效性。

可逆反应和化学平衡是高中化学课程中紧密相关、重要却容易产生迷思概念的化学基本概念。化学平衡是可逆反应存在限度的表现,只有充分理解可逆反应的过程才可以深入理解化学平衡的判断和移动。可逆反应和化学平衡在高中化学课程必修、选修模块有不同的学习要求。在必修模块,学生需要达到的基本要求水平之一是“能结合实例说明什么是可逆反应;了解化学平衡的含义,认识化学平衡状态的特征”。在以往的研究中,人们主要系统研究可逆反应和化学平衡迷思概念的类型和分布情况,有关心智模式的研究尚较少,而且已报道的心智模式的研究主要以初中生为研究对象。在教学实践中,高二学生在经历高一化学必修模块的学习后,对可逆反应具有怎样的心智模式?具有文、理科学习倾向的学生的可逆反应心智模式又有怎样的差异?这些均是值得深入探研的问题。2 可逆反应心智模式的分类2.1 已有的实证研究概述

一些研究者使用量的、质的或混合研究对学生的可逆反应和化学平衡心智模式进行了初步研究,不同的研究者从不同的角度对心智模式进行分类和探讨,为丰富这一研究主题提供了可供借鉴的研究范例和分析框架。在心智模式的分类上,邓雅文结合学生在测试中作答失误的原因,将初、高中学生对平衡概念的心智模式分为直观模式、语言模式和记忆错误连结模式等6种心智模式。与之不同的是,陈婉茹根据访谈结果将初中生对可逆反应的过程的心智模式分为单向一完全反应模式、单向一双向反应模式、双向一双向完全反应模式、双向一双向反应模式共4种心智模式,根据纸笔测试结果将心智模式分为静止变化模式、单向变化模式、单向一双向变化模式和双向变化模式共4种模式;其中,双向变化模式又分为双向变化非科学模式(双向变化非融贯模式和双向变化瑕疵模式)和双向变化科学模式。在许添丁的研究中,初中生对可逆反应的初始心智模式也类似地分为单向变化模式、单向双向变化模式、双向变化不融贯模式、双向变化瑕疵模式和双向变化科学模式共5种模式。郑玮婷根据纸笔测试的设计和学生的作答情况,将可逆反应达到化学平衡前的心智模式分为5大类6种子类型,可逆反应达到化学平衡后的心智模式分为6大类10种子类型。在上述的实证研究中,心智模式的分类存在明显差异。一些研究主要是从学生的作答中总结和提炼出心智模式类型,心智模式的分类标准显得模糊和随意;各研究未建立能够包括各种心智模式类型的分析框架,仅从某一角度(宏观或微观)来确定学生在该认识角度下对可逆反应某一反应阶段的心智模式,而且并未综合地探讨宏观、微观的心智模式的联系。因此,有必要先从完善心智模式分类标准入手,获得完整的心智模式分析框架。2.2 本文提出的分析框架

人工智能研究综述篇8

国有企业改革的根本目的在于提高企业的组织绩效,而组织绩效与企业每位员工的工作绩效有着直接的关系,因此如何提高员工的工作绩效是事关国有企业生存和发展的重大课题。自1990年Salovey和Mayer提出情绪智力的概念以来,情绪智力在人们成长和成功过程中的重要作用越来越受到人们的重视。情绪智力出现和广泛应用证明了个体的成功,不仅仅取决于智商、专业技能等众所周知的能力,也同样取决于情绪方面的能力。因此,本文选取国有企业员工为研究对象,考察情绪智力与工作绩效间的关系,以及自我效能感在情绪智力和绩效之间的中介作用。

一、文献综述及假设

(一)文献综述

1、情绪智力。1990年美国耶鲁大学的Salovey和新罕布什大学的Mayer首次正式使用情绪智力这一概念来描述对成功至关重要的情绪特征。他们把情绪智力看作是个体准确、有效地加工情绪信息地能力集合,强调了情绪地认知成分。他们提出了情绪智力的四个维度:情绪知觉、情绪整合、情绪理解和情绪管理。除此之外,Goleman和Bar-on等人也提出了各自的情绪智力理论并开发了相应的情绪智力量表。

2、工作绩效。Borman和Motowidlo(1993)对行为、绩效和结果的界定指出:行为是人们工作时的所作所为,绩效是具有可评价要素的行为,这些行为对个人或组织效率具有积极或消极作用结果是因为绩效而改变的人或事的状态或者条件,并从而有益于或者阻碍组织目标的实现。在总结以往研究的基础上,Borman和Motowidlo(1996)提出了绩效的一个三维模型。该模型的一个维度被定义为是任务绩效,而另一个维度则被定义为是关联绩效。关联绩效又分为两个维度:人际促进和工作奉献。人际促进考察的是个体有意增进组织内人际关系的行为,能够消除阻碍绩效的因素、帮助同事完成他们的工作。工作奉献维度则考察的是个体以自律为中心的,如遵守规定、工作努力等。

3、自我效能感。美国心理学家Bandura(1986)将自我效能感定义为“个体对自身能否完成某一活动所具有的能力判断和信念”,是“人们对自身完成某项任务或工作行为能力的信念。它是对自己能否利用所拥有的技能去完成工作行为的自信程度。”

(二)研究假设

Schutte等(2001)通过实证研究发现,那些情绪智力越高的人,在社会情境中,越倾向于移情性的站在他人角度思考,具有越高的交往技巧,通常更为关注工作团队,也善于创造和维持合作的和信任的组织气氛。Austin(2004)的实证研究发现,情绪智力在一定程度上能够解释情绪任务绩效。实证研究发现,情绪智力越高的员工,越善于处理工作中的各种关系,从而使各项工作能够顺利完成,当顺利完成各项任务的次数不断增多时,相应的其对做好工作的信心也会不断增加,即情绪智力越高的人,自我效能感也越高。(Gundlach,2003)。自我效能感主要通过影响行为的选择、个体精力的投入程度及坚持性、心理唤起水平三种途径影响行为(凌文铨、方俐洛,2003),进而影响工作绩效水平。

综上所述,可知情绪智力不仅可能会对绩效有直接影响,还可能通过自我效能间接影响绩效。因此,本研究假设:情绪智力对员工绩效的各维度有正向影响作用。自我效能感在情绪智力和绩效间起到中介作用。

二、研究方法

(一)研究对象

本研究选取国内6个省份20家大型国有类企业进行测试。共发放问卷400份,收回有效问卷347份,有效回收率为86.75%。其中男性被试53.31%,女性被试46.69%。年龄在30岁以下的占17.58%,31-35岁的占27.38%,36-45岁的占37.46%,45岁以上的占17.58%。从受教育程度来看,大专以下占11.82,大专占44.67%,本科42.65%,研究生及以上占0.86 %。一般员工占78.96%,中高层主管占21.04%。工作年限在5年及以下的为0.86 %,6-10年的为14.70 %,11-20年的占41.79 %,20年以上的占31.41%。

(二)量表设计

情绪智力量表采用香港学者黄炽森(Wong)和罗胜强(Law)于2002年设计的问卷来测试国有企业员工的情绪智力,共计16个题项,分为4个维度,分别为:自我情绪评估,自我情绪调整,自我情绪运用,他人情绪评估。Cronbach’s Alpha系数分别为0.87,0.83,0.84,0.90。

任务绩效量表采用台湾学者樊景立和郑伯1997年针对华人社会的员工设计的量表,有4个题项。Cronbach’s Alpha系数为0.88。关联绩效量表采用James R.Van Scotter和Stephan J.Motowidlo(1996)所用的问卷,将关联绩效的结构分为两个维度:人际促进和工作奉献。量表包括15个题项。Cronbach’s Alpha系数分别为0.89和0.93。

自我效能感量表采用Jex和Bliese于1999年编制的问卷来测试员工自我效能感,有5个题项。Cronbach’s Alpha系数0.87。

三、结果分析

通过相关分析表明情绪智力、自我效能感与工作绩效之间显著相关可以进行下一步回归分析。

(一)回归结果分析

表1的回归分析表明,情绪智力对员工的任务绩效及关联绩效的各个维度都有显著的解释能力,且各F值均在0.001水平下显著,回归方程的效果很好。结果显示,员工的情绪智力水平越高,其工作绩效就越好。

从表2来看,情绪智力对自我效能感的预测作用非常显著,即员工的情绪智力越高,他们的自我效能感也越高。从F值看出,回归方程的效果很好。

从表3来看,自我效能感对绩效的预测作用非常显著,即员工的情绪智力越高,他们的工作绩效也越高,不仅会有更好的任务绩效表现,而且还会更愿意帮助同事,也会在本职工作上更具有奉献精神。从F值看出,回归方程的效果很好。

(二)自我效能感的中介作用分析

由回归分析可以看出,情绪智力和工作绩效间的回归系数显著,自我效能感与情绪智力、工作绩效的回归系数也很显著,此时适合进一步做中介效应的检验。由表4数据及温忠麟等(2005)总结的中介效应检验方法可知,自我效能感在情绪智力和任务绩效、工作奉献、人际促进的关系间起到了完全中介作用。

四、讨论及本研究的局限

在本研究中,相关分析、回归因果关系和中介作用分析,表明了情绪智力和绩效的关系是显著正相关的,员工的情绪智力对其工作绩效有显著影响,同时自我效能感在情绪智力和任务绩效、工作奉献、人际促进的关系间起到了完全中介作用。因此,国有企业在招聘员工时,不能仅以他们的技能水平、学历高低等作为招聘选拔的参照标准,还需要将情绪智力作为人员选拔的标准之一。同时,国有企业可以通过设计一些培训课程来加强对员工的情绪智力的培养,提高员工的自我效能感和工作绩效,从而提高组织的绩效。

本次研究所采用的量表均采用员工自我评估的方式,这种方式可能在数据的收集上存在偏差,今后的研究应该考虑采用360度的测评方式,除了员工自评外,还要采用领导、同事、下属评估的方式,以期减少误差。此外,本次研究对象仅为国有企业的员工,因此结论是否能推广到其他地区、类型的企业也有待进一步研究。

参考文献:

1、Laura,Thi-Lam,Kirby,S.L.Is emotional intelligence an advantage?an exploration of the impact of emotional and general intellignce on individual performance[J].The Jouranl of Social Psychology,2002(1).

人工智能研究综述篇9

Malone与Edvinsson(1997)两位学者认为智力资本是对知识、经验和组织技术、专业技能、与顾客的关系等的掌握程度,从而能够保证企业在市场上具有竞争力。企业的市场价值与账面价值之间的差值能够有效地体现出企业智力资本对企业价值的贡献。1997年Sveiby在他的文章中指出,智力资本是企业中的一种无形资产,它是企业以相对无限的知识为基础所获得的。Brooking(1998)指出,企业里所有能够帮助企业运营的无形资产都能够归在智力资本一类。Sullivan(2000)认为,智力资本是组织机构中的脑力资产,企业可以运用它获得利益。Stewart(1997)则认为:智力资本是所有能够帮助原材料转化成利润的知识。由此,所有能够创造财富的智力、技术、理论与知识,甚至人际关系,都可以成为智力资本。

我国的学者们也进行了相关的研究,徐笑君(2004)认为以员工和组织的技能与知识为基础的资产都可以算得上是智力资本。李冬琴(2004)指出,智力资本是企业所拥有或能够控制的那些能够帮助企业创造财富或提高竞争力的知识与能力。郑美群(2006)则认为智力资本是由组织及组织成员所拥有的、能够帮助企业创造价值的所有的能力。因为学者们对智力资本的概念有着不同的定义与看法,且智力资本研究的范围很广,所以智力资本的构成也无法得到统一:

综合以上阐述,可以发现目前学术界对企业智力资本的构成要素尚未达成一个统一的结论,尚未能构建出能够描述企业智力资本全貌的模型。但从上述有关智力资本构成要素的不同分类中,容易看出学术界基本上遵循了以下几点:首先,都将企业中以人为载体的人力资本作为智力资本的基本构成要素;其次,智力资本构成要素在名称上虽有些许不同,但在本质上是相似或相同的,只是研究问题的角度不同,在划分上有粗细之分而已;最后,研究者都是从便于界定和度量的角度对智力资本进行划分。

智力资本与企业绩效关系的研究综述。在知识经济条件下,智力资本已经成为企业价值创造的源泉,因此,智力资本与公司绩效关系的研究也成为学术界研究的一个重要课题。Riahi-Belkaoui(2003)运用美国Forbes杂志公布的“最国际化”的81家公司的数据进行统计分析,发现智力资本与公司财务绩效存在显著正相关关系,智力资本在美国公司中起着重要的作用,其是超额利润的来源之一。

Steven Firer(2003)在研究智力资本时采用的是二元说理论,即智力资本包括人力资本和结构资本,选用了75家南非上市贸易公司的相关数据进行实证分析。他采用的是智力资本增值系数方法,研究智力资本二要素对企业的生产能力、获利能力和市场价值的影响。研究结果表明,企业的结构资本正向影响获利能力;人力资本则正向影响生产能力;财务资本在绩效提升方面的作用依然重要。

Bassi和Van的研究则主要是探讨人力资本投资对经营绩效的关系,他们通过衡量人力资本投资的变量:投入创新奖酬、投入创新训练、投入能力训练;衡量组织绩效的变量:训练费用占薪资费用比率、员工训练支出、训练费用支出、受训员工的流动率等, 并采用相关检定与回归方法进行分析。研究结果指出,人力资本投资对组织绩效有显著的影响,对公司的产品销售利润及绩效均有帮助。

Bontis曾于1998年和2000年分别对加拿大以及马来西亚两个国家国进行智力资本对组织绩效影响的实证研究,结果发现人力资本对客户的资本有积极的影响,人力资本与结构资本的关系在不同的行业有不同的表现,结构资本与关系资本对组织绩效有显著影响,但是人力资本对组织绩效的影响并不显著。唐元虎、邸强(2002) 研究中探析了结构资本对组织经营绩效的作用。他们通过构建关于组织经营绩效的多元回归模型,借助统计分析工具得出了研究结论:结构资本与组织总资产报酬率间存在着显著的正相关关系;从时间序列上来看,结构资本对组织经营绩效具有显著的促进作用。

从对国内外学者的众多研究文献梳理中,可以发现,目前国内外学术界对智力资本的研究虽有两因素论和三因素论之分,且使用的分析方法不尽相同,最终的实证结果都表明企业的智力资本在经营绩效的提升方面都存在着积极的促进作用,但各组成要素对企业绩效的影响则随着行业的不同或者国度的不同结果不尽一致。本文认为,这与实证分析时所选取的经营绩效指标存在较大的关系。一方面,企业绩效指标选择的多样化使得研究结论缺乏可比性;另一方面,单一的企业绩效指标只能反映出企业的某方面能力,而不能综合的考量一个企业的整体绩效。因此在选择绩效考核指标时,必须将能够全面反映企业绩效的盈利能力、偿债能力、发展能力和营运能力,并将其融合成一个综合性指标进行分析。只有这样,实证研究结论才更科学、更准确。

目前,关于智力资本对某一类特殊类型企业组织绩效的影响研究还比较少,对于智力资本与我国跨国公司经营绩效的关系研究更是凤毛麟角。学术界对智力资本对企业绩效的影响机制仍很迷惑,现有理论无法给中国企业尤其是跨国企业以指导,所以本文认为我国智力资本对跨国公司经营绩效的影响领域有待进一步研究。

参考文献:

人工智能研究综述篇10

中图分类号:C35 文献标识码: A

一、什么是智能交通系统(ITS)

智能交通系统(ITS)的英文全称是Intelligent Transportation System,是在比较成熟的交通基础设施之上,将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术及计算机技术合成运用而建立的综合交通运输管理系统。最初由美国在20世纪90年代提出并得到迅速发展,也是我国未来交通系统的发展方向。智能交通系统(ITS)可以提高现行交通系统的有效性和可控性,能有效减少事故、降低污染物的排放,从而建立一个高效、便捷、环保的综合智能交通体系。

二、我国智能交通发展的现状

我国从上世纪90年代开始重视并逐步开展智能交通系统(ITS)的研究,随着信息技术和计算机控制技术的的快速发展,我国加快了对智能交通关键技术的研究步伐。科技部从96年开始组织了一系列智能交通技术国际交流和合作,从而促进国内智能交通技术的研究和开发。

目前,中国的智能交通系统建设还处于初级阶段,在智能交通的规划上面应优先实施投资少,收益高的项目,比如:城市绿色交通通道、公共汽车有线通道(BRT)、地铁和公共汽车的智慧卡收费和收费数据库互联、城市交通监控与管理等。

三、目前我国智能交通存在的主要问题

(一)、我国产业链、技术创新、研发严重脱轨

以前我国智能交通研发没有形成产业链,由国家资助研究的智能交通领域项目没有产业化,更不要谈应用了。而西方发达国家却早已形成了智能交通系统相关产业链,并规模化生产。目前,我国智能交通企业群体虽然数量众多,多达2000多家,但只是局限于系统集成,而且技术含量不高。在技术创新、规模、品牌和未来主导方向等方面的企业相对缺乏。这是“十二五”期间国家重点扶持和亟待解决的问题。

(二)、智能车路协同技术和智能车载系统的研究才刚刚起步

目前国内智能车载系统还处在初期发展阶段,主要从国外引进应用系统。智能车路协同技术的研究也是刚刚开始,对环境的感知技术,尤其是在高速状态下对远距离环境的感知和传感器在网络化条件下对环境信息的感知尚缺乏有效手段。我国在基于多传感器集成复杂驾驶环境感知技术、以安全和舒适度为目标的具有增强“感官”性能的辅助安全驾驶技术、综合性车载信息服务平台技术、以及基于网络的三维全景导航技术等方面与国外同行还存在很大的差距。

(三)、智能化交通控制技术基本上依赖进口

目前国内城市交通控制系统产品几乎完全从国外进口,典型产品包括SCOOT、SCATS以及RHODES系统。经过实际应用这些系统并不适合中国特有的交通模式。特别是我国大城市交通网络极为复杂、车多人多,需要符合本地实际需要的智能化交通控制技术体系。只有建立起符合中国国情的智能化交通体系,才能真正有效缓解城市交通拥堵,改善交通环境。

四、中国智能交通发展战略研究

(一)、大力培养和引进智能交通技术人员

目前,我国智能交通技术人才缺编严重,亟需大量相关技术人才。能否建立起相关人才体系,是保证我国智能交通建设发展壮大的关键。因此,我们要以相关高校及科研单位为依托,及时向国外同行开展技术交流活动,通过开展相关重点科目的研究,为我国智能交通系统培养高质量的智能交通专业人才。

(二)、积极推动智能交通技术产业化

要想更好的发展一项技术,重要的途径就是将其产业化,智能交通技术的发展也不外乎如此。我国要逐步建立相关新技术推广转化机制和专利保护机制,建立便于智能交通科研成果转化平台,使其能够尽快转化为经济和社会效益。要尽快把目前已经成熟的、具有强大市场潜力的智能交通新技术加快推广应用,化技术为成果得以实际应用。

(三)、针对智能交通成立相关技术管理机构,建立健全行业标准规范,有效整合行业资源

目前,我国智能交通技术的研究开发还没有全国统一的领导机构,而国外却早已成立。如日本的VERTISITS、美国的 America及欧洲的ERTICO组织,负责统一制定本国智能交通的发展战略及行业技术标准。通过相关机构,加强智能交通发展上的宏观调控,整合优势资源,减少局部冲突和资金浪费。我国综合运输体制建设已逐见成效,但相关政府管理智能还各自为政,各种运输方式、各地政府管理智能还不够明确,在某些方面还存在土政策、图标准。这些因素非常不利于智能交通系统的发展。因此我国要尽快建立部级智能交通系统管理机构,领导推进全国智能交通系统的协调发展。

综上所述,随着我国工业化与城市化进程的快速发展,我国路网结构日趋强大完善。智能交通技术的实施给我国日益严重的交通压力带来了希望。智能交通技术的应用将进一步增强道路安全、提高运行效率同时降低交通给环境带来的负面影响。智能交通技术的蓬勃发展也将促进相关行业进行产业升级,带动相关产业发展,优化国家产业布局,促进经济和社会发展。

参考文献:

[1]. 潘 琪,智能交通;促进城市交通可持续发展的最佳途径-杨兆升教授访谈录[J].综合运输,2010(7):85-89.

[2] 严新平,吴超仲,中国智能运输系统发展现状与趋势[J].交通企业管理,2001(11):57-59.

[3] 陈超,吕植勇,付珊珊,彭琪.国内外车路协同发展现状综述[J].交通信息与安全,2011,1(29);102-105.

人工智能研究综述篇11

中图分类号:TB

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.13.099

一般意义上而言,机械类工程包括两种类型:动力类和制造类。制造类大家都比较熟悉,包括机械的加工制造和一般的加工制造业;而动力类的有带动各种机器的发电机等等。由于纯机械制造的衰落,传统机械与电子工程的结合成为发展的主流。随着人们生活需求的增长,机械电子工程技术也向着高精尖方向发展,服务大众生活的功能越来越强,尤其是人工智能与机械电子工程的结合使得其功能越来越强大。

1关于机械电子工程的简述

1.1机械电子工程技术的发展历程

机械电子工程已经有了一个相对较长的发展时间,20世纪已经达到了一个相对高的水平,尤其是第三次科学技术革命又一次把机械电子工程推向了一个新的高峰,新科技革命完美地将电子科技和传统的机械工程结合了起来,使得机械电子工程越来越向信息化和智能化,并把它们应用到民众的日常生活和企业的管理过程中。

总的来说,机械电子工程大致可分为四个阶段:第一阶段主要是在西欧中世纪晚期,新的资本主义萌芽的生产关系出现,生产力有所发展,但仍然相对低下,新的商业贸易促成了货物需求的大量增加,然而当时具有的动力仍然是水力、风力和牲畜力,这些动能远远不能满足生产发展的需要,大大制约了生产的发展,这时的科学家,准确的说是处于工作一线的机械技师开始思考如何提高动力,逐渐推动了机械工业的初步发展。第二阶段主要是生产力有了进一步的发展,大部分企业为了提高工作效率和产品的质量,依据马克斯・韦伯的流水线程序安排产品生产,然而,这种流水线对机械的水平要求很高,当时的机械相对不能满足流水线生产的需要,于是就出现了该种技术的第二阶段的发展。第三阶段是我们在日常生活中常见的机械电子工程技术,现代人们生活节奏越来越快,为了工作的便利,生活简易化程度要求也越来越高,对产品的机械化、智能化、灵活度要求极其的高,以机械电子技术为核心的高灵敏性技术便应运而生了。第四阶段是随着工业4.0的发展而发展的,工业4.0技术进一步推动了机械电子技术的快速发展,是的该行业领域内即将出现另外一次革命的征兆,将人们带入更加便捷的时代。

1.2机械电子工程的特点

机械电子工程是机械自造技术和电子工程科技的有机结合,因此,该专业不仅具有机械工程的一般特点,还有电子工程的一般特点,同时,还具有机械电子工程本身独有的特点。综上所述,机械电子工程具有以下特点。

1.2.1设计上的综合性

机械电子工程是一门综合性的学科,他是由几种学科综合而成的一门学科。因此,作为一门综合性特别强的学科,从设计上可以看出,机械电子工程会依据现实的需要而结合其它技术,例如它会根据具体现实需要结合企业需要的管理技术、生产制造技术等,以利于现实的需要。

1.2.2机械电子产品的复杂性

机械电子a品体积小,结构比较简单,但是构造确实很精细,产品性能很高,大大满足了人们对高灵敏性、高智能性的要求。同时,这种机械电子产品体积特别小,特别容易携带,结构复杂功能多样,不失为一种好的日常用品。

2关于人工智能的简述

2.1什么是人工智能

什么是人工智能呢?不同的专家有不同的定义,Nierson认为,所谓人工智能就是关于如何得到科学并把科学运用到现实的一门实用性很强的应用型学科。著名教授Wenston认为,人工智能是使计算机去做只有高级人才才能做的工作。综合以上的定义,我们认为,所谓的人工智能是指综合了现代计算机技术、信息技术、心理学语言学等对门学科的一门高精尖的学科,它通过延伸扩展计算机技术模拟人的一门技术。

2.2人工智能的发展历程

2.2.1最初时期

在400多年前,法国科学家发明了第一台可以计算数字相加的计算器,此后,科学家们纷纷朝着这一方向进行攻关,以求完善这一创造,后来美国著名学者冯诺依曼发明了世界上第一台全自动的计算器。在最初阶段,也可以说是人工智能的萌芽阶段,这一阶段最显著的特征就是技术发展缓慢,但是仍旧取得了一些成果和经验,为以后的发展奠定了一些基础。

2.2.2第一个快速发展阶段

在上世纪50年代,美国科学家第一次使用了“人工智能”这一概念,从此人工智能进入到一个快速发展阶段。这一阶段主要将人工智能应用到翻译、证明等事情上,并取得了较好的成果。人工智能在这一阶段的飞速发展使得人们坚信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个可以模仿人们生活的机器。

2.2.3反复阶段

随着对人工智能的进一步研究人们发现,对人类高智能的模仿并不是一件容易的事情,学者不能完全设计出对人类模仿的简单映射。但是这一时期仍然出现了相当多的成果。

2.2.4稳定发展阶段

当人类意识到建立全方位模仿人类高智能的是一件不容易的事情之后,他们开始安定下来潜心研究进一步发展的技术和相应的功能,随着科学界学者的努力,他们逐步攻克了难题,同时世界互联网的发展也大大普及,这一切都促使人工智能的稳定发展。

3人工智能与机械电子工程的综合应用

进入21世纪,互联网已经渗入到我国民众生活的方方面面,信息化的民众生活离不开智能化的发展,无论是各行业的模型的建造,还是事故处理都离不开人工智能,人工智能在机械电子工程当中起着信息处理的强大功能。

随着社会经济的进一步发展,简单的人工智能已经不能满足人们日益复杂的工作需要,科学家们开始研究综合性的人工智能技术,使其功能发挥到最大化。

参考文献

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[2]陈庆霞.人工智能研究纲领的发展历程和前景[J].科技信息,2009,(33):127.

[3]史忠值.高级人工智能[M].北京:科学出版社,2006.

[4]肖斌,薛丽敏,李照顺.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009,(12):3132.

[5]王孙安.机械电子工程系统设计[D].西安:西安交通大学,2006,10.

[6]王建,黄宗艺.工程机械一体化、机器人[J].中国机械工程,1996,7(3):6466.

人工智能研究综述篇12

教育是着眼于未来的事业,教育的首要任务就是为未来社会培养相适应的合格人才。随着人工智能的诞生和发展,我国已经开始将人工智能应用于教育领域,并显示出人工智能对于弥补当前教育存在的种种缺陷和不足,推动教学现代化和教育发展改革进程起着越来越重要的作用。在现代医学发展中,工程科学与临床医学不断融合,相互进步。近几年,随着人工智能技术,机器人技术,虚拟与增强现实技术,3D打印技术与医学不断的融合发展,衍生出一系列的医学诊疗技术,仪器,大大推进了医学发展。从2013年到2017年,国务院、发改委、FAD连续发文,多次提及医疗走智能化、云化的趋势,为推动智能医疗领域保驾护航。智能与医学的结合已经是大势所趋,因此,为培养大量智能医学人才极有必要对智能医学教育新模式进行深入研究。

一、目前医学教育以及医学人才培养状况

智能医学工程是一门将人工智能、传感技术等高科技手段综合运用于医学领域的新兴交叉学科,研究内容包括智能药物研发、医疗机器人、智能诊疗、智能影像识别、智能健康数据管理等。

智能医学工程的毕业生掌握了基础医学、临床医学的基础理论,对智慧医院、区域医疗中心、家庭自助健康监护三级网络中的医学现象、医学问题和医疗模式有较深入的理解,能熟练地将电子技术、计算机技术、网络技术、人工智能技术,应用于医疗信息大数据的智能采集、智能分析、智能诊疗、临床实践等各个环节。实验教学正是融合型创新人才的最好培养方式。智能医学人才的培养需要各学科间的相互交融更为紧密,学生的创新应用能力才能得到更好的培养。与此同时,由于绝大部分医工结合的专业大部分归属与工科学院下,缺乏必要的临床经验,因而学生不能很好的把握新技术的应用。

而国内相关人才缺口还非常大,目前,国内仅仅有生物医学工程、医学信息工程等工科专业培养医工结合人才。但是囿于培养时间与培养模式,他们往往只能针对具体某一方向,并且目前的培养体系还多着重于工学技术的研究,缺乏临床实践。

二、智能+医学教育的必要性探究

2.1技术进步对医疗人员的诊疗帮助

以癌症的治疗为例,由于针对癌症药物的研究何药物数量非常巨大,对于普通医生在短时间内难以进行准确的判断针对癌症的研究和药物数量非常巨大,具体来说,目前已有800多种药物和疫苗用于治疗癌症。但是,这对于医生来说却有负面的影响,因为有太多种选择可供选择,使得为病人选择合适的抗癌药物变的更加困难。同样,精确医学的进步也是非常困难的,因为基因规模的知识和推理成为决定癌症和其他复杂疾病的最终瓶颈。今天,许多受过专业训练的医学研究员需要数小时的时间来检查一个病人的基因组数据并作出治疗决定。

上述问题在拥有工学、医学双背景的医生手中已经不是问题,通过目前日渐成熟的AI技术,对于大量的医疗数据进行检索,通过可靠的编程手段,通过人工智能技术,建立完备的医疗数据库,帮助医生进行诊疗。据调查,美国微软公司已经研制出帮助医生治疗癌症的人工智能机器,其原理是对于所有关于癌症的论文进行检索,并提出对于病人治疗最有效的参考方案,它可以通过机器学习来帮助医生找到最有效,最个性化的癌症治疗方案,同时提供可视化的研究数据。

2.2智能医学对于新时代医生培养的影响

人工智能通过计算机可为学生提供图文并茂的丰富信息和数据,一方面加强了学生的感性认识,加强了对所学知识的理解和掌握,从而提高了教学质量。同时,人工智能可帮助教师完成繁杂的、需适应各种教学的教学课程、课件等设计,使教师将更多的精力专注于学与教的行为和过程,从而提高教学效率。正如前面所述例子,智能网络模块化学习平台可使教学摆脱以往对于示教病例的依赖,拓展了学生们的学习空间和时间,可极大地提高医学学习效率和教学质量。

教育与人工智能相结合将会创新教育方式和理念。北京师范大学何克抗教授在《当代教育技术的研究内容与发展趋势》中提到当代教育技术的五大发展趋势之一就是“愈来愈重视人工智能在教育中应用的研究”。结合上述人工结合上述人工智能在医学教育中的创新作用,下面就人工智能结合医学学教育新模式提出一些构想。

三、交叉医学人才的培养

3.1建立智能医学人才培养体系的必要性

目前智能医学的研发和临床还存在隔阂,临床医生并没有很好地理解人工智能,无法从实践出发提出人工智能能够解决的方向,而人工智能的产业界热情高涨,却未必能踩准点,所以产业界需要和临床深度沟通融合,才能真正解决看病难、看病贵的问题,缓解医疗资源紧张。目前,国内仅仅有生物医学工程、醫学信息工程等工科专业培养医工结合人才。

3.2医学人才培养体系初步构想

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