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关键词:小学教育;数学计算教学;问题分析;对策
目前我国小学数学的教学内容,大多是以数字和计算为主。所以计算能力基本上决定了学生的数学整体学习水平。加强学生的计算能力也是小学课改最主要的目的之一。以下针对数学计算教学中存在的问题,结合笔者的相关经验和研究,进行具体的分析和讨论。
一、计算教学在小学数学教学中的意义
小学的数学教育,大多是基础的计算内容,占了数学课程的大部分内容。小学生的计算能力可以说直接决定了数学成绩的质量。而其计算能力除了很少一部分先天因素,更多是取决于老师的教育和培养。例如,老师在具体的教学工作中,可以将一些数学概念通过计算和分解的方式来引入;常见的应用题的应答方式和思路,可以通过计算步骤来逐渐完成。因此,如何有效地加强学生的计算能力,对学生整体学习水平有着重要的意义。[1]
二、数学计算能力的内在含义
学生的计算能力水平和发展同其自身对数学理论的掌握和理解程度有着深刻的联系。数学中的计算步骤都是以充分地理解相关理论为基础的,数学理论通过计算步骤的完成进一步巩固和加深印象。其中,在数学学习中计算能力主要包含以下两个方面:
(一)灵活掌握数学计算法则
计算法则是对计算步骤的总结和概括,所有的数学性理论和法则都是遵循一定的规律和概率的。在学生学习过程中,不仅要知其然还要知其所以然。学生需要明确地运用数学理论和规则指导自己的计算,同时,对该理论要有正确的解读和理解,要知道为什么需要遵循这个规则来进行计算,不能死记硬背。对计算法则的正确理解可以提高学生的计算能力。[2]
(二)灵活的计算技能
考核学生的计算技能,主要是通过计算的正确性和效率两个角度。计算技能掌握越熟练,其效率和正确性也就越高。随着学生学习程度的加深,其计算过程可以说是一种自动化、本能的过程,既复杂但是又很完善,是一个目的明确的规范化的练习过程。计算技能的形成和提高,是在学生已有的数学理论基础上,通过不断练习和巩固来实现的。计算技能可以说是学生的一种内在技能,包括学生的记忆能力、感知能力和逻辑思维能力等,其中思维能力占据主导地位。[3]
三、加强小学数学计算教学的对策
(一)明确小学数学计算的教学要求
老师在教育工作中,首先要明确不同年级的数学课程的教学要求,根据其年龄特点和心理等进行不同的教学内容和形式。对于小学生而言,每差别一个年级,其学习能力都会有显著的区别,要针对不同对象具体划分教学内容。其次,根据其掌握知识的速度和整体的综合素质来确定。小学生的计算培养需要按照不同的难易程度和训练时间的长短确定,老师制订的学习计划要有一定的科学性。
(二)明确小学数学计算的教学目标
老师在教学中要保证教学工作的有效性,需要从以下几个方面着重加强。第一,教学过程循序渐进,将每个阶段的目标分解,确保每个阶段的基础过关。第二,针对难点和疑点要着重强化,提高学生的整体能力。第三,加强不同数学理论相互之间的练习,教会学生可以灵活运用不同的法则进行转变。第四,将自己的教学方式灵活化、生动化。第五,在教育过程中要及时总结和反思,随时接受学生的反馈,随时调整教学方式。第六,通过以点带面的形式加强学生相互之间的合作和沟通,加强小组学习的模式,提高学生的整体学习效率。[4]
四、结语
对于小学生来说,其学习能力和领悟知识的水平都处在一个启蒙阶段。需要一个具有较强引导能力的老师。学生的计算能力需要循序渐进地培养,是一项长期的基础教育工作,对老师和学生都是一种考验,关系到学生今后的整体理科学习。本文通过对小学数学中计算能力的意义和内涵进行解析,结合我国目前的教学要求和教学目标,提出了小学数学计算教学的相应建议和对策,希望能对老师的教育工作有一定的参考价值。随着我国整体教育水平的提高和教育模式的改革,未来的小学数学教育工作必定会更加完善和科学。
参考文献:
[1]刘静.浅谈小学数学计算教学的现状及对策[J].教育科学:引文版,2017(2):182-183.
[2]师会林.浅谈小学数学中关于计算教学的问题及对策[J].都市家教月刊,2016(8):16-17.
[3]浅谈小学数学课堂教学中有效实施计算教学[J].教育科学:全文版,2016(8):109-110.
1.1绿色化学成为本世纪最大的热点在过去的几十年里,人类社会一直在追求高效率的发展经济水平,不惜一切代价的发展本国的经济。然而随着经济的发展,越来越多的问题也开始出现。正如马克思所说的:“大自然开始报复人类”。过去由于人们不同的利用科学技术来挖掘自然资源,同时大量化学物品的使用使得地球的环境问题和资源问题都日益突出。绿色化学将从一开始就把污染扼杀在摇篮里,让污染不复存在。这几年来绿色化学逐渐流行起来,如何在化学领域实现绿色的发展也成为所有化学家都致力于研究的一个热点。
1.2分离技术分离技术也是目前化学工程领域的一大研究热点。过去,传统的化学分离技术是利用不同物质的沸点不一样,从而进行物质分离。随着科学技术的发展,许多化学家研究出一些新的分离技术。然而这些技术还停留在实践方面没有能够形成系统的理论。随着技术的不断发展,分离技术得到了大幅度的提升,化学家可以利用软件对分离过程进行模拟和控制,因此就大大的提高了研究的效率和适用性。
1.3热力学定律的应用热力学定律也成为了研究的热点,热学研究现在已经发展成为独立的一门枝干,具有良好的发展前景,目前,纳米技术的发展已经取得了举世瞩目的成就,因此从微小尺度来研究化学热定律也成为一个热点,并且这一领域的研究已经取得了一系列颇有水平的成就。谈到化学工程技术的热点就不能忽略超临界化学反应,超临界是指液体的P、T都在临界值以上,此时物质处于液体和气体两种状态。目前,这种研究技术还刚刚起步,还有很大的发展前景,也值得我们不断关注。
2发展趋势分析
2.1计算机辅助化进一步深入21世纪是一个信息化的时代,计算机对于各种研究来说都成为了必不可少的辅助工具。计算机技术的利用使得过去很多的化学计算问题和分析问题都得到了完美的解决,同时也大大的节省了效率、提高的研究的准确性。在化学工程中广泛的使用计算机技术,是化学工程领域一个重要的发展趋势,广大的化学研究者应该不断的加强对计算机技术的学习,从而推动化学工程的发展。
2.2系统性、整体性加逐渐明了系统论一直以来也是非常重要的工具。化学领域的发展同样离不开系统论,过去许多化学技术都是单独的进行分析研究,这就导致每个环节得不到很好的匹配。目前整体性、系统性已经成为化学工程领域的发展趋势,利用系统的方法对化学工程进行研究可以使得非常复杂的问题变得简单化、整体化。
【关键词】电力系统自动化;计算机
电力企业为了更好的满足生产和生活对供电系统的安全可靠运行,并能更好的提高自身实现对电力系统的有效管理,加大了电力工业的自动化建设。在电力自动化建设中,随着计算机技术和信息技术的迅猛发展,为电力系统自动化进程带去了助推力。目前,电力自动化技术主要包括以下几点。
一、计算机技术在电力系统的应用现状
1.电力工业计算机技术的主要内容
电力系统分布很广,结构复杂。计算机技术有效促进了电力行业的自动化发展。包括电能生产的自动化、电能传输的自动化、系统和元件的自动化检测、网络信息传输等等。计算机技术有效提高了电力工业的经济效益和管理水平。电力系统自动化应用模型如图1所示。
2.计算机技术在电网调度系统的应用现状
电网调度系统的自动化指的是对信息进行集中处理的自动化系统,它是基于计算机技术的电力系统自动化的重要构成成分,系统经设置在不同分布地点的变电站及发电厂中的远动中断(RTU)来采集电网运行中出现的实时信息,再经过信道传输到调度中心所设置的主站系统之中,供调度人员使用。国内的电网自动化系统是由县级、地区级、省级、区域和国家电网五级调度系统所构成(如图2所示。其中计算机技术是各级电网进行自动化调度过程中不可或缺的核心技术。调度控制中心所设置的计算机网络系统构成了电网调度自动化系统的核心,除此之外,还设置了服务器、终端打印设备、工作站、调度范围之内包含的发电场和大屏幕显示器等。
3.计算机技术在变电站的应用现状
作为发电厂同用户间的主要联系纽带,变电站与输配电线路在计算机技术的支持下,取代了电话人工操作与人工监视系统,扩大了对变电站进行监控的功能,使变电站实现了自动化,其工作效率与安全运行能力都得到了极大提高。运用计算机与网络技术对变电站内的电气设备进行全方位的监控和实施效控制,并以全微机装置来替换传统的电磁式设备;计算机所用光纤及光缆替换电力信号传输所用的电缆,实现了二次设备的数字化与集成化。二次设备经过功能重组与设计的优化,有效建立起监视、测量与协调综合性自动化系统。
4.计算机技术在配电网系统的应用现状
在配电网系统之中,计算机技术主要应用在电网的改造和建设方面。在计算机技术的支持下,配电系统的网络化水平在逐步提高,其中配电主站、配电子站与光纤终端构成了网络三层结构,实时通信与高性能的配电网系统自动化功能得以实现。
二、计算机技术在电力系统的应用热点分析
计算机技术的发展推动了电力系统自动化技术的发展,计算机技术在电力系统发展的热点包括:
①电力系统的一次设备实现智能化;
②电力系统一次设备在线状态的检测技术;
③光电式电力互感器的应用;
④适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置的应用;
⑤特高压电网中的二次设备的开发与应用。
1.电力系统一次设备智能化
在常规电力系统中,一次设备与二次设备的安装地点通常相距几十米到几百米的距离,互相之间的连接采用的是强信号的电力电缆及大电流的控制电缆。电力系统一次设备智能化指的是一次设备在进行结构设计时,就地实现常规的二次设备部分功能或全部功能,节约了大量的电力信号电缆与控制电缆,一般简称是一次设备自带测量与保护功能。例如“智能化开关”、“智能化开关柜”和“智能化箱式变电站”都属这类功能。电力系统的一次设备智能化存在的主要问题是,内部的电子部件时常受到现场大电流的开断所产生的高强度的电磁场干扰,其关键技术为电磁兼容、电子部件供电电源及外部通信接口协议标准。
2.电力系统一次设备在线状态检测
对电力系统中的发电机、汽轮机、变压器、断路器和开关等一次性设备运行中的重要参数做长期性和连续性的在线监测,既可对设备实时运行的状态进行监测,又可对其各种重要的参数变化趋势进行分析,以判断出设备是否存在故障及故障先兆,进而使设备的维修和保养周期得以延长,设备的使用效率得以提高,为电力设备实现由定期检修过渡到状态检修提供技术支撑。
3.光电式电力互感器
作为输电线路当中不可或缺的主要设备之一,电力互感器的作用是将输电线路的高电压与大电流值按堵塞比例调降至可用仪表进行直接测量的标准值。这个设备的缺点是伴随电压等级升高,其绝缘的难度也在加越大,设备的体积与质量也在加大;而且信号动态范围小造成了电流互感器可能出现饱和的现象,或出现信号的畸变;还有就是互感器输出信号无法直接同微机化计量和保护设备接口。
4.适应光电互感器技术的新型继电保护和测控装置
光电互感器技术在应用于电力系统之后,与电力系统有关的测控设备和继电保装置等二次设备的结构和内部功能会出现较大改变。首先是减掉了装置内部设置的隔离互感器、A用转换电路和部分信号处理电路,进而使装置的响应速度得以提升。但是仍有关键性技术需要解决,即为进行数值计算要对来自不同的相关互感器的数据进行同步采样。其次是进行高效和高速的数据交换通信协议设计。
三、结语
总之,计算机技术在电力系统中的应用与发展,为人们的生活提供了诸多便利,并在电力系统实现自动化的每个环节都有计算机技术的应用。伴随计算机技术的进一步发展,基于计算机技术的电力系统自动化也将迈进更高层次。
参考文献
[1]韩旭科.电力系统自动化技术与计算机技术的结合[J].科技与生活,2011(20).
关键词:计算机网络 网络安全 防火墙 病毒 对策
0 引言
随着计算机技术和通信技术的发展,重要信息在计算机网络上的传输越来越多,这就要求我们要采取强力的安全策略,保障网络的安全性。
1 计算机网络安全概述
计算机网络安全是指利用网络管理控制和技术措施,保证在一个网络环境里,信息数据的机密性、完整性及可使用性受到保护。想要达到这个目的,必须要保证软件和硬件的安全性。比如网络系统软件、应用软件、数据库系统、网络部件、调制解调器等安全性。所以,网络的安全问题在根本上包括两个方面的内容:一个是网络的系统安全,第二是网络的信息安全,而在这里保护网络信息安全是最终目的。
2 计算机网络安全存在的问题
目前,许多计算机频繁受到病毒、木马的破坏,个人 PC 还受到恶意软件的侵袭,给广大用户带来极大的损失。影响计算机网络安全的问题,可以分为人为因素和自然因素,其中人为因素造成危害比例大、危害强。
2.1 自然灾害的破坏 灾难发生时(比如:地震、洪水、大火等),可能小到磁盘坏掉,大到设备失效;或者施工人员在施工时造成的通信线路阻断时,都会引起计算机网络的瘫痪。
2.2 计算机病毒、木马入侵 目前病毒、木马已从单一的传播,发展到利用高度吸引眼球的社会事件来扩大传播。利用热点事件受关注率高、网友浏览点击率高等特点,伪装成热点电影、热点网络视频、热点照片等等诱骗用户点击下载,进而感染病毒。进入新经济时代后,病毒木马更是无孔不入。计算机网络的提速让病毒更加泛滥,甚至当我们的智能手机进入 3G 时代后,随着 3G 手机的运用势必更加广泛,手机平台的病毒、木马活动会上升。再加上软件漏洞的无法避免,在新平台上的漏洞也会成为病毒、木马最主要的传播手段。
在网络维护中主要遇到以下几类情况:
2.2.1 新增的病毒不论从数量到破坏力上都在不断增强。这些病毒可以盗取帐号密码、个人网络信息,删除和破坏用户文件,严重的还会造成网络堵塞,进而使网络瘫痪。还有一些病毒加强了伪装技术,使杀毒软件无法识别,躲过杀毒软件查杀,更厉害的还能使主流的杀毒软件和个人防火墙无法安装或运行。
2.2.2 恶意流氓软件猖獗。所谓恶意流氓软件是指在未经用户的许可和没有明确提示的情况下,在用户电脑上安装运行。
2.2.3 木马程序被植入网站。一些黑客通过网站系统和数据库等方面的漏洞,植入了恶意木马程序来控制网站,窃取用户帐户信息进而使用户损失惨重。
2.3 用户的网络安全意识的匮乏是网络安全的“软肋”现在的网络构架比较复杂并且在不断变化,要求有相应的网络管理人员来维护整个网络的安全性。网络管理人员的素质对于整个网络的安全起着至关重要的作用。在实际过程中,网络管理人员的安全意识太过于薄弱,存在很多人为的失误,主要有以下几个方面:
2.3.1 操作使用不当,对于安全配置不规范,口令密码太过于简单,甚至于把密码口令告诉他人等等,都会对网络安全构成威胁。
2.3.2 网络用户为了获取一些信息资源,会到各种网站地址上去搜寻,或者访问不安全的地址等,缺少密码保护意识以及防止破坏系统等相关技术。
2.3.3 网络间的每个接点都可能存在安全隐患,相对独立的网络安全设备之间缺乏统一的安全策略管理,无疑会给网络的安全造成无法弥补的损失和灾害。
2.4 非法访问 非法访问时未经授权的访问。也就是说,设法绕过未保护的信息所做的安全设置(比如:访问权限设定)而对信息进行访问。通常是利用系统或相关软件的漏洞来实现。
3 计算机网络主要防范对策
网络安全是一项系统工程,它需要集中多种安全技术和手段,相辅相成。实践证明,一种或几种安全组件的简单叠加已经无法确保网络的安全性,要确保网络的安全,需要结合实际,制定和使用一个完整的网络。
3.1 数据备份 数据备份时保证数据安全的重要措施,对重要数据必须定期备份,防止由于信息存储设备的物理损坏或者非法访问信息造成的信息丢失和破坏。
3.1.1 数据备份方案设计:采用磁盘阵列和磁带库,提高系统的可靠性和安全性。
3.1.2 建立备份记录:通过建立详细的数据信息备份记录,防止备份错误导致数据信息的不安全。
3.2 防病毒技术 在互联网环境下,计算机病毒有非常大的威胁和破坏性,所以,计算机病毒的预防和查杀也是网络安全措施中的重要组成部分。计算机防病毒技术大致上分为三个部分:病毒的预防、病毒的检测、病毒的查杀。从防病毒技术的发展来看,经历了以下三个发展过程:
3.2.1 单机防毒。那时候网络还不发达,人们使用的操作系统还主要是以 DOS 操作系统为主,因此,那时候计算机用户面临的病毒主要是通过文件或软盘传播的系统病毒和引导区病毒。所以那时候的反病毒手段主要是以防单机病毒为主,用户需要为每一台计算机单独安装防毒产品,并单独进行维护。
3.2.2 网络防毒。网络中的计算机全部统一起来,使得网络病毒只要在网络出现,就能被统一部署的网络级反病毒产品捕获并清除,使得病毒无法再通过一台计算机流窜到另一台计算机,维护了整个网络的安全。
3.2.3 网关防毒。它是如今乃至以后都非常重要的一种新型反病毒手段。随着计算机网络空前的发展,计算机网络已经从辅助地位进入到了主导地位,从而融入到了人们的丁作、生活之中。与此同时,网络的规模越来越大,网络结构越来越复杂,网络之间传递的信息量越来越大,因此网络效率就变得至关重要,由此便产生了网关防毒手段。
3.3 防火墙技术 防火墙技术是一种将内部网络和外部网络分开的设备,是提供信息安全服务、实现网络和信息安全的重要基础设施,主要用于限制被保护的内部网络与外部网络之间进行的信息存取、信息传递等操作。防火墙作为网络边界的第一道防线,现在不管是在个人用户还是企业用户都用得最为广泛。防火墙就其结构分类,可以分为软件防火墙、硬件防火墙。
3.3.1 软件防火墙:直接安装在用户的电脑上,通过一些相应的设置来达到控制计算机和网络之间的信息交换,主要应用于个人用户,目前常见的有天网防火墙、卡巴斯基防火墙、瑞星防火墙等,其特点是成本较低、功能有限。
3.3.2 硬件防火墙:安装在单位的内部网络与外网交接处,主要应用于企事业单位,功能较强、成本高。
3.5 加强网络安全教育 人的因素仍然是网络安全管理的决定因素,网络安全最薄弱的环节也并不是系统漏洞,而是人的漏洞。安全问题的核心问题是人的问题,因为一切不安全的因素全来自人。因此,单纯依靠安全技术和软、硬件产品解决网络安全问题的想法是不现实,也是不明智的,只有提高人们的网络安全意识,加大整体防范网络入侵和攻击的能力。并在此基础上形成一支高素质的网络安全管理专业队伍,才能及时准确地应对各式各样的网络安全事件,才能从根本上解决我们面临的网络安全威胁和困扰。
参考文献
关键词: 人工智能 发展过程 研究热点 应用领域 未来发展
一、人工智能概述
人工智能(Artificial Intelligence,简称AI),也称机器智能,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。从计算机应用系统角度来看,人工智能是研究如何制造出智能机器或智能系统,实现模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。人工智能是一门交叉学科,是一门涉及心理学、认知科学、思维科学、信息科学、系统科学和生物科学等多学科的综合性技术学科,目前已在知识处理、模式识别、自然语言处理、博弈、自动定理证明、自动程序设计、专家系统、知识库、智能机器人等多个领域取得举世瞩目的成果,并形成了多元化的发展方向。
二、人工智能的发展过程
人工智能经历了三次飞跃阶段:第一次是实现问题求解,代替人完成部分逻辑推理工作,如机器定理证明和专家系统;第二次是智能系统能够和环境交互,从运行的环境中获取信息,代替人完成包括不确定性在内的部分思维工作,通过自身的动作,对环境施加影响,并适应环境的变化,如智能机器人;第三次是智能系统,具有类人的认知和思维能力,能够发现新的知识,去完成面临的任务,如基于数据挖掘的系统。
三、人工智能的研究热点
AI研究出现了新的,这一方面是因为在人工智能理论方面有了新的进展,另一方面是因为计算机硬件突飞猛进地发展。随着计算机速度的不断提高、存储容量的不断扩大、价格的不断降低,以及网络技术的不断发展,许多原来无法完成的工作现在已经能够实现。目前人工智能研究的三个热点是:智能接口、数据挖掘、主体及多主体系统。
1.智能接口技术是研究如何使人们能够方便自然地与计算机交流。为了实现这一目标,要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达,甚至能够进行不同语言之间的翻译,而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。因此,智能接口技术的研究既有巨大的应用价值,又有基础的理论意义。目前,智能接口技术已经取得了显著成果,文字识别、语音识别、语音合成、图像识别、机器翻译及自然语言理解等技术已经开始实用化。
2.数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但是又潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘和知识发现的研究目前已经形成了三根强大的技术支柱:数据库、人工智能和数理统计。主要研究内容包括基础理论、发现算法、数据仓库、可视化技术、定性定量互换模型、知识表示方法、发现知识的维护和再利用、半结构化和非结构化数据中的知识发现及网上数据挖掘等。
3.主体系统是具有信念、愿望、意图、能力、选择、承诺等心智状态的实体,比对象的粒度更大,智能性更高,而且具有一定的自主性。主体试图自治、独立地完成任务,而且可以和环境交互,与其他主体通信,通过规划达到目标。多主体系统主要研究在逻辑上或物理上分离的多个主体之间进行协调智能行为,最终实现问题求解。多主体系统试图用主体来模拟人的理,主要应用在对现实世界和社会的模拟、机器人及智能机械等领域。目前对主体和多主体系统的研究主要集中在主体和多主体理论、主体的体系结构和组织、主体语言、主体之间的协作和协调、通信和交互技术、多主体学习及多主体系统应用等方面。
四、人工智能的应用领域
1.专家系统
专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统,专家系统存储着某个专门领域中经过事先总结、分析并按某种模式表示的专家知识,以及拥有类似于领域专家解决实际问题的推理机制。专家系统的开发和研究是人工智能中最活跃的一个应用研究领域,涉及社会各个方面。
2.知识库系统
知识库系统也叫数据库系统,是储存某学科大量事实的计算机软件系统,它可以回答用户提出的有关该学科的各种问题。知识库系统的设计是计算机科学的一个活跃的分支。为了有效地表示、储存和检索大量事实,已经发展出了许多技术。但是在设计智能信息检索系统时还是遇到很多问题,包括对自然语言的理解,根据储存的事实演绎答案的问题、理解询问和演绎答案所需要的知识都可能超出该学科领域数据库所表示的知识。
3.物景分析
计算机视觉已从模式识别的一个研究领域发展为一门独立的学科。视觉是感知问题之一。整个感知问题的要点是形成一个精练的表示,以表示难以处理的、极其庞大的未经加工的输入数据。最终表示的性质和质量取决于感知系统的目标。机器视觉的前沿研究领域包括实时并行处理、主动式定性视觉、动态和时变视觉、三维景物的建模与识别、实时图像压缩传送和复原、多光谱和彩色图像的处理与解释等。机器视觉已在机器人装配、卫星图像处理、工业过程监控、飞行器跟踪和制导及电视实况转播等领域获得极为广泛的应用。
4.模式识别
模式识别就是识别出给定物体所模仿的标本或标识。计算机模式识别系统能够弥补计算机对外部世界感知能力低下的缺陷,使计算机能够通过感官接受外界信息,识别和理解周围环境。模式识别在二维的文字、图形和图像的识别方面已取得许多成果,在三维景物、活动目标的识别和分析方面是目前研究的热点,同时它还是智能计算机和智能机器人研究的十分重要的基础。此外,人工智能还在机器视觉、组合调度问题、自然语言理解、机器学习、博弈、定理证明等研究应用领域发挥着重要作用。可以说人工智能已深入各行各业,对人类社会作出了巨大的贡献。
5.机器人
机器人学所研究的问题,从机器人手臂的最佳移动到实现机器人目标的动作序列的规划方法,无所不包。尽管已经建立了一些比较复杂的机器人系统,但是现在工业上运行的机器人都是一些按预先编好的程序执行某些重复作业的简单装置,大多数工业机器人是“盲人”。机器人和机器人学的研究促进了许多人工智能思想的发展。智能机器人的研究和应用体现出广泛的学科交叉,涉及众多课题。机器人已在工业、农业、商业、旅游业、空中和海洋及国防等多个领域获得越来越普遍的应用。
五、人工智能的未来发展
目前绝大多数人工智能系统都是建立在物理符号系统假设之上的。在尚未出现能与物理符号系统假设相抗衡的新的人工智能理论之前,无论从设计原理还是从已取得的实验结果来看,Soar在探讨智能行为的一般特征和人类认知的具体特征的艰难征途上都取得了有特色的进展或成就,处在人工智能研究的前沿。上世纪80年代,以NewellA为代表的研究学者总结了专家系统的成功经验,吸收了认知科学研究的最新成果,提出了作为通用智能基础的体系结构Soar。目前的Soar已经显示出强大的问题求解能力。在Soar中已实现了30多种搜索方法,实现了若干知识密集型任务(专家系统),如RI等。对于人工智能未来的发展方向,专家们通过一些前瞻性研究可以看出未来人工智能可能会向以下几个方面发展:模糊处理、并行化、神经网络及其情感。
目前,人工智能的推理功能已获突破,学习及联想功能正在研究之中,下一步就是模仿人类右脑的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。人工神经网络是未来人工智能应用的新领域。未来智能计算机的构成,可能就是作为主机的冯・诺依曼型机与作为智能的人工神经网络的结合。研究表明:情感是智能的一部分,而不是与智能相分离的,因此人工智能领域的下一个突破可能在于赋予计算机情感能力。情感能力对于计算机与人的自然交往至关重要。
根据这些前瞻性研究我们也可以通过想象模拟勾画出人工智能未来发展的三个阶段。
1.融合时期(2010―2020年)
(1)用语言操纵和控制的智能化设备十分普及,像远程医疗这样的服务也更为完善。
(2)以计算机和互联网为基础的远程教育十分普及,在家就可以上大学。
(3)在身体里植入许多不同功能的芯片已不新奇。
(4)量子计算机和DNA计算机会有更大发展,新材料不断问世。
(5)抗病毒程序可以防止各种非自然因素引发灾难。
2.自信时期(2020―2030年)
(1)智能化计算机和互联网既能自我修复,也能自行进行研究、生产产品。
(2)一些新型材料的出现,促使智能化向更高层次发展。
(3)有了高水准智能化技术的协助,人们“定居火星梦”可能性大增。
3.非神秘时期(2030―2040年)
(1)新的全息模式世界将取代原有几何模式的世界。
(2)人们对一些目前无法解释的自然现象会有更完善的解释。
(3)人工智能可以模仿人类的智能,因此会出现有关法律来规范这些行为。