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【摘要】 目的:对比观察不同麻醉方法对老年患者急性期认知功能的影响,选择最适宜老年患者使用的麻醉方式。方法:随机选择上腹部手术老年患者90例,随机分成3组,即单纯全身静脉麻醉(A组)、全身静脉+吸入复合麻醉(B组)、硬膜外复合全身静脉麻醉(C组),每组30例,观察并记录患者术中血流动力学变化,维持患者血压波动范围在基础血压20 %以内;采用NMSE法评估患者术前24 h、术后24 h、术后48 h、术后72 h神经功能。结果:术前NMSE评分差异无统计学意义(P>0.05),术中3组患者生命征平稳;术后24 h短期急性认知功能障碍发生情况为A组15例(50 %),B组20例(66.7 %),C组8例(26.7 %);术后48 h短期急性认知功能障碍发生情况为A组9例(30 %),B组14例(46.7 %),C组4例(13.3 %);术后72 h短期急性认知功能障碍发生情况为A组5例(16.7 %),B组9例(30 %),C组2例(6.7 %);C组认知功能障碍者较A、B组显著减少(P
【关键词】 老年患者;术后认知功能障碍;全身麻醉;硬膜外麻醉
Abstract Objective: To evaluate the influence of general anesthesia on postoperative cognition function in the elder patients by using different methods and to choose a better anesthesia method for elder patients. Methods: 90 elder patients undergoing elective epigastric zone surgery were selected and pided into three groups: Anesthesia was achieved with general intravenous anesthesia(group A),inhalation and general intravenous anesthesia(group B),general intravenous anesthesia combined with epidural anesthesia(group C), inpidually. Vital signs were observed and recorded during operation and blood pressure varied within the extent of 20% of basic level. Cognition function of each patient 24 hours before and 24, 48, 72 hours after operation was evaluated by NMSE method. Results: All the patients maintained steady vital signs and there was no significant difference in NMSE scores among three groups at all the time points. There were 15 cases (50 %) who had acute cognitive dysfunction in group A and 20 (66.7 %) cases in group B, and 8 (26.7 %) cases in group C, 24 h after operation. There were 9 cases (30 %) who had acute cognitive dysfunction in group A and 14 (46.7 %) cases in group B, and 4 (13.3 %) cases in group C, 48 h after operation. There were 5 cases (16.7 %) who had acute cognitive dysfunction in group A and 9 (30 %) cases in group B, and 2 (6.7 %) cases in group C, 72 h after surgery. Group C has less negative affect on postoperative cognition function(P
Key words Elder patients; Postoperative cognitive dysfunction; General Anesthesia; Epidural Anesthesia
老年人手术后出现中枢神经系统并发症,表现为精神错乱、焦虑、人格的改变以及记忆受损,这种手术后人格、社交能力及认知能力和技巧的变化称为手术后认知功能障碍(post operative cognitive dysfunction,POCD),一般将麻醉手术后早期出现的此类并发症称为谵妄,而将持续时间较长的此类并发症称为术后认知障碍,即POCD。有人认为POCD是表现为手术后记忆力和集中力下降的智力功能的退化,POCD在老年病人中十分常见,可持续数月或数年,少数病人甚至发生永久性认知功能障碍,严重影响病人的生活质量。本研究拟通过对比观察,研究不同麻醉方法对老年患者术后认知功能的影响,选择更利于老年患者的麻醉方法。
1 对象与方法
1.1 对象
随机选择在我院住院治疗、经ASA(美国麻醉医师协会)分级为Ⅰ~Ⅱ级、拟行上腹部手术的老年患者90例,男50例,女40例;年龄65~78岁,平均年龄69岁;手术时间均>2 h,所有患者均为首次手术,而且均受教育8年以上;心、肺、肝、肾功能明显异常及有精神疾病病史或服用神经类药物者除外。将其随机分为A、B、C 3组,每组30例,3组以上各方面经统计学处理差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 麻醉方法
麻醉诱导用药均为咪唑安定0.05 mg/kg、芬太尼0.1 mg、异丙酚1.5 mg/kg、维库溴铵0.08 mg/kg,依次静脉注射。A组采用异丙酚5~7 mg/(kg·h)+芬太尼0.1~0.2 μg/(kg·min)+维库溴铵0.05 mg/(kg·h)续泵注维持静脉麻醉;B组用异丙酚4~5 mg/(kg·h)+芬太尼0.1~0.2 μg/(kg·min)+维库溴铵0.03 mg/(kg·h)持续泵注+1~2 %的异氟醚维持静吸麻醉;C组硬膜外使用1.5 %利多卡因4~6mL/h,异丙酚4~5 mg/(kg·h)+芬太尼0.1~0.2 μg/(kg·min)+维库溴铵0.05 mg/(kg·h)持续泵注维持静脉麻醉。观察并记录患者围术期血流动力学变化和基本生命征,维持患者血压波动范围在基础血压20 %以内。分别于术前24 h、术后24 h、术后48 h、术后72 h访视患者,采用NMSE法评估患者认知功能。NMSE评分低于基础值2分认为有认知功能下降[1],术前NMSE评分低于24分者认为有认知功能障碍,并从病例中排除。
1.2.2 数据处理
采用SPSS 12.0统计软件包进行处理。计量资料以均数±标准差表示,组内比较用t检验;计数资料采用χ2检验。P
2 结果
3组患者除在麻醉诱导后血压与入手术室时基础值比较略有下降外,其余各时点血压波动维持在基础值10 %范围以内,与基础值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。3组患者SpO2均在99 %以上。3组患者同一时点的BP、HR、SpO2比较差异无统计学意义(P>0.05)。异丙酚用量C组[4.1±0.28 mg/(kg·h)]明显小于A组[5.2±0. 59 mg/(kg·h)]和B组[4.7±0.36 mg/(kg·h)](P
3组患者术前24 h、术后24 h、48 h与72 h的NMSE评分比较差异均无统计学意义(P>0.05);同术前24 h基础值相比,3组患者术后24 h、术后48 h NMSE评分均明显下降(P
3 讨论
麻醉POCD是指麻醉手术后性格改变、学习记忆能力下降等中枢神经系统功能障碍。Moller等[1]在一项多中心研究中对1 218例全麻下接受非心脏大手术的老年患者进行研究,发现认知功能障碍发病率术后1周为25.8 %,术后3月为9.9 %,明显高于非手术对照组在同样时间间隔后的认知功能障碍发病率(分别为3.4 %和2.8 %),表明手术与麻醉明显影响老年患者认知功能。老年患者围术期认知功能障碍的原因较多,国外相关资料显示,术后精神障碍常常是多种因素协同作用的结果。易发因素包括:高龄、心脑精神疾患、长期服用某些药物、酗酒、感官缺陷、营养不良、心理因素等;促发因素包括:应激反应、手术创伤、术中出血和输血、脑血流降低、脑血管微栓子的形成、低血压、术后低氧血症、电解质紊乱以及术后疼痛等。随着年龄的增加,麻醉持续时间的延长、较低的受教育程度、第2次手术、术后感染、呼吸道并发症是早期POCD的危险因素[2]。Mulles等[3]研究后认为手术侵袭程度的不同对术后患者认知功能造成不同的影响,侵袭程度大的手术后,患者更容易出现活动及日常生活方面的障碍。本次实验观察发现术后24 h、48 h与72 h,硬膜外复合全身麻醉组(C组)认知功能与单纯全身静脉麻醉(A组)、全身静吸复合麻醉(B组)无明显差别,虽然在NMSE评分和认知功能障碍例数上略优于单纯全身静脉麻醉(A组)、全身静吸复合麻醉(B组)。但与术前相比,3组患者认知功能均明显降低,尤以全身静脉+吸入复合麻醉(B组)突出。分析原因可能与我们全身麻醉使用的短效静脉麻醉药异丙酚、芬太尼和吸入异氟醚有关。异氟醚是临床上最常用的吸入麻醉药,最近动物实验显示,异氟醚吸入对成年和老年大鼠的空间学习记忆损害可持续数周[4]。异氟醚可能通过抑制海马中神经元突触可塑性变化而引起短暂的认知功能的改变[5]。异丙酚和芬太尼都是临床上常用的麻醉药,研究显示异丙酚和芬太尼都有遗忘作用,且异丙酚对记忆的影响呈剂量依赖性[6]。芬太尼具有起效快、作用时间短、镇痛作用强等特点,复合麻醉明显减少异丙酚用量,从而减轻了全身麻醉药物对患者认知功能的影响。本次实验观察发现硬膜外复合全身麻醉明显减少全身麻醉用药异丙酚药量,而且同单纯全身麻醉和全身静脉+吸入复合麻醉相比,能够更为有效地抑制围术期应激反应,对患者中枢胆碱能系统无明显作用,对老年患者认知功能更为有利。
传统观点认为硬膜外复合全身麻醉较单纯全身麻醉容易发生围麻醉期低血压和低氧血症。本次临床观察发现3组患者血流动力学和脉搏血氧饱和度无明显变化,分析原因可能与我们硬膜外用药使用中效低浓度利多卡因和采用持续泵注方式给药,从而比较有效地消除硬膜外麻醉造成的循环负面影响,由于同样采用机械通气,所以在循环稳定的前提下,同样不易发生低氧血症。然而关于三者对老年患者认知功能的长期影响有待进一步研究。
总之,全身麻醉可以引起老年患者术后急性期认知功能障碍,硬膜外复合全身静脉麻醉对老年患者认知功能的影响较单纯全身麻醉和静脉+吸入复合全麻轻,而且明显减少全身麻醉药量,更适于老年患者非心脏手术的麻醉。
参考文献
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\[4\] Culley DJ,Baxter M,Yukhananov R,et al.The memory effect s of general anesthesia persist for weeks in youngand aged rats\[J\].Anesth Analg,2003,96(4):1004.
社会的快速进步和人们对生活质量的要求不断提高,都对智能化水平产生了迫切需要,从而节省宝贵的时间,提高生产力,也极大的方便了人们的生活,提高舒适度和生活质量。电气工程自动化的领域中若想进行改革,就需要人工智能的广泛参与,在此过程中,人工智能在电气工程自动化控制方面的优势也得到了极大的发挥,不仅促进了自动化的发展和创新,也推进了人工智能理论在自动化控制领域中的应用,并大量解决了以往的传统技术难以解决的问题。本文中所提到的人工智能主要包括一下三个方面,即思维能力、行为能力、感知能力,人工智能主要是由人们创造出来的机器、设备等传递出的智能化技术,为人们提供便捷服务、帮助计算机做辅助工作、为企业的电气设备做自动漏洞修复等,充分体现了电气工程自动化的优点和特征。
1人工智能概述
人工智能的概念早在1956年就以问世,并随着经济和科技的快速发展得到越来越多的关注和重视,形成了以计算机为主题,以自动化技术、控制论、信息论、生物学科、仿生学科、心理学科、语言学科、数理逻辑学科、哲学论、医学等为主要内容的综合性技术,以方便人们的生活和设备的生产力为主要目的。在人工智能领域中,其技术可以使研制的机器设备拥有与人类的大脑智力和思考过程相近或一部分规定的技能的系统,从而帮助人们去完成一些辅助工作,方便人们的生活,提高整体生产力。人工智能是主要用于开发和研究如何更好的延伸和模仿人类的智能的理论。作为计算机科学技术的新兴起的一个分支,人工智能技术更好的诠释了智能的本质,并在此基础上研究生产出一类具有部分或相近的人们的智能的机器或设备,现已研究出的领域较多并已开始广泛应用,其中主要包括:图像识别、语言识别、机器人、专家系统、自然语言处理分析等多种系统。电气工程自动化技术领域涉及面较宽,主要研究的是自动控制技术、系统运行技术、信息处理技术、电子技术、研制开发技术、信息处理技术、计算机与电子应用技术等。随着我国在自动化领域研究课题的不断增加和发展,人工智能技术已开始应用在人们生活中的方方面面。
2人工智能技术应用于电气工程的优点
人工智能技术较传统技术更不容易受到其他因素的影响。在电气工程中,传统的控制器在运行中非常容易受到不利因素的影响,而人工智能技术由于具有一定的智能,从而具有一定的自身调整能力,并具有自身修复和抗压能力,因此受其他因素的总体影响较小。人工智能技术具有操作简便,效率较高。近年来的研究显示,电气工程自动化中的人工智能技术的应用主要有三种方法,即模糊控制、神经网络控制、家电系统控制。这三种技术的应用使设备能够自动对开关量、模拟量等数据进行收集,并快速进行相应的处理,并将数据进行存档。另外,人工智能技术可以使设备具有良好的界面显示功能,并帮助使用者完整的了解电气设备的整体运行状态,同时,也使设备带有了自动报警功能,提示工作人员进行处理,而不需要时刻进行检测,节省了人力物力。
3电气工程自动化中人工智能的运用
人工智能是利用计算机技术去完成以往只能由人们去完成的技术,可以说是对以往仍能够操作的颠覆。人工智能随着应用的广泛已家喻户晓,不再陌生,也经常出现在寻常百姓家,其工作的原理也较为简单,主要是通过对人的智能和思考规律进行摸索总结,找到关键点,再对设备或机器安装程序,使其具有与人类相同的感知能力、思维能力以及行为能力,进而达到模仿甚至代替人类进行工作或操作某项活动的目的。随着电气工程自动化的快速发展,计算机在电气工程领域的应用越来越广泛,人工智能作为新兴的技术也开始投入到电气控制领域,在电气工程中帮助人类进行信息的采集、数据的处理以及信息的反馈等功能,实现电气工程领域中某些设备的自动化生产,另外,由于投入了人工智能设备,使人们可以根据需要来随时调整和控制其运行的程序参数,达到低成本、低人力投入的成本最小化初衷,并实现提高生产力,获得最高的经济效益的目标。目前,我国的电气工程自动化的许多环节中都应用了人工智能技术,并得到了良好成效。本文主要对人工智能在电气设备的控制、故障诊断两大方面具体描述人工智能在电气工程自动化中的运用。在电气工程自动化中,为了充分实现信息的传递、交换、数据处理和提高生产力,就需要使用人工智能来进行设备控制,从而降低人力、物力和财力的投入,增强设备的运行质量以及工作效率。例如:食品公司的一体化生产流水线,它从食品的材料压制磨碎,到食品的烘焙和制作,以及成品的分块、包装等,都充分利用计算机编程软件,使设备达到自动化运行的目的,在此过程中,设备可以根据固定的参数和定值对食品材料进行选择和城中,减少了人为失误,提高了生产效率。由此可见,人工智能在电气设备的控制中具有良好的应用前景。
4结束语
关键词:人工智能;网络教育;应用;前景
中图分类号:TP18
“人工智能”一词最早是在20世纪50年代末期在Dartmouth学会上提出的。它是计算机技术的一个分支学科,但又同时包含了很多领域的不同学科,例如生物信息学、机械理论学、数理推论、语言文化等,它的研究领域非常的广泛,包括机器翻译研究、智能控制研究、专家系统学、机器人研究、语言和图像理解研究、遗传编程研究、自动程序设计研究、航天科学与应用、庞大的信息处理、储存、管理研究。此后,越来越多的科研人员开始了对人工智能技术的研究。国际上比较先进的研究机构有麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、宾夕法尼亚大学、耶鲁大学、德国人工智能研究中心、索尼公司等,中国的先进研究机构主要有清华大学、北京紫光优蓝机器人技术有限公司、中国科学院先进技术研究院、北京大学、南京理工大学、哈尔滨工业大学、中国科学技术大学、北京邮电大学等几十家机构。
目前,将人工智能应用在网络教育中是很多研究者关注的热点,在近些年的研究中取得了很大的进步,取得了一些先进的成果,但是在研究中也遇到了一些问题,需要研究人员进行解决并创新。本文首先介绍了网络教育的现状,探讨了人工智能在网络教育中的应用,通过研究提出了做好人工智能在网络教育中应用的有效措施,最后对人工智能在网络教育中的发展前景进行展望。
1 网络教育的现状
随着信息技术和网络技术的不断发展,人们对教育的观念以及接受教育的方式发生了巨大的改变,“网络教育文化”日趋成熟。网络的发展给传统的教育模式带来新的挑战,它除了将传统教育模式的一些显著不足进行了改变以外,同时使教学更富有吸引力和生气,吸引更多的人愿意到Internet教学中来学习自己想要的知识,他们可以不受时间、空间、身份的限制,到这个虚拟的课堂来进行“充电”。但在当前,网络教育还在初级的发展阶段,在实际的推广和应用中还存在着一些问题:
(1)在网络远程教育的过程中,支持学习的服务系统没有很好的满足学习者的要求,引导学习者学习的手段和给学习者答疑的方法都比较落后,服务的方式受到一些客观因素的限制;
(2)网络实验教学中有很的问题存在,例如空间的分散性差,时间的流动性和自主性差,除此之外,便携性也比较差等;
(3)目前,虽然网络教育中进行的考试具有开放性,但是考试的公平公正性、考试类型的科学性、出题的权威性都很难保证;
(4)目前来看,网络系统本身具有了信息查询能力,但这种查询的能力是很有限的。
2 人工智能在网络教育中的应用
2.1 智能决策支持系统
智能决策支持系统是在1980年左右由美国的研究大师波恩切克提出来的,是决策支持系统与人工智能技术相结合的产物。目前,由于智能决策支持系统的不断发展和创新,在网络教育的应用和研究方面表现出很强的发展潜力。例如,智能决策支持系统在数字和移动图书馆中的得到了广泛的应用,该系统能够为数字图书馆的管理人员提供决策和管理所需的数据、信息,帮助他们明确决策和管理的目标,通过建立决策模型并加以修改或完善,为数字图书馆正确、有效的管理和决策提供必要的支持。
2.2 智能教学系统
智能教学系统是在1970年以后迅速发展起来的,可以为学习者提供一种智能的授课环境,它将计算机的模拟功能来体现在整个教学过程中,使用人工智能技术和多媒体技术等先进的教学手段,共同形成一个交互式的开放的教学系统,在这个学习系统中,学生可以主动的获取学习知识,系统可以根据学习者的个人情况来进行合理和科学的教学,以达到最佳的、理想的教学效果。
2.3 智能导学系统
支持服务是现代计算机网络教育系统的重要构成要素。建立和维持一个高效灵活、强有力的支持服务子系统是有效地开发、管理和实施计算机网络教育项目的保证。智能导学系统可以创造一个优良的学习环境,使学习者方便快捷地调用各种资源,以获得学习的成功。
2.4 智能硬件网络
智能网是20世纪80年代初期兴起的研究课题。随着网络的日益普及,通过网络进行学习,不仅要求多媒体综合化的信息处理能力,而且要求网络能够提供高级信息处理能力。就目前的状况而言,对现有的计算机教育网络赋予其一定的“智能”,从硬件性能本身加以提升是一种不乏远见的选择。
3 做好人工智能在网络教育中应用的有效措施
3.1 加大资金的支持
对于做好人工智能在网络教育中的应用工作,绝对离不开资金的支持,因此各级政府部门应该做好相关的预算,落实好国家对于支持人工智能技术的相关政策,对于在人工智能技术发展中做出突出贡献的企业和科研单位要给予一定的资金支持,支持这些企业、科研单位的研究工作,促进人工智能在网络教育中更好的发展和应用。
3.2 加快人员培训工作,建立技术研究团队
人工智能在网络教育中的应用工作具有技术性、专业性强等很多特征,因此,必须培养一批高素质的人工智能专业人才,同时还要对这些人员进行全面的业务培训,使得这些人员既要懂管理,又要精通人工智能的专业知识,通过全面的业务培训和人才引进,建立人工智能的技术研究团队,使得这些人的才能得到很好的发挥,在人工智能方面有所创新,保证人工智能在网络教育中得到更好的应用。
3.3 加强和先进研究机构的合作
在人工智能技术研究方面,美国、英国、德国等国家都走在世界的前列,而我国的人工智能技术研究的能力较低,与上述发达国家相比还存在一定的差距。因此,如何缩小这种差距,实现人工智能在网络教育中更好的应用,就需要我们的研究人员加强专业知识的学习,和这些国家的先进研究机构进行有效的沟通和联系,借鉴其先进的研究经验,根据自己的实际需要,进行一些实际的合作。
4 结束语
由于人工智能技术本身存在着巨大的优势,人工智能网络技术也会不断地进行发展而趋于成熟,这将极大地改善并且优化网络教育的学习环境,全面提升网络教育的整体教学质量,并有望增强网络教育的全面开放性。为了做好人工智能在网络教育中的应用,需要加大资金的支持,加快人员培训工作,建立技术研究团队,加强和先进研究机构的合作,使网络学习的支持服务更加人性化和拟人化,更加体现以人为本的关怀精神。
参考文献:
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[5]何月瑶.计算机技术发展态势分析[J].科技创业月刊,2007(05).
关键词:计算机网络;发展;变革
一、计算机网络技术对人们生活的影响
(一)变革工作方式
计算机网络等相关新兴技术的出现,为社会上的各行各业都带来了很大的变化。首先对于工商业来说,也是最早应用计算机网络技术的行业,在当前各行各业处于快速发展的过程中,对于计算机等新兴技术也有了更强的依赖性,企业借助计算机网络技术可以提升工作效率,同时也可以改变传统工作中存在的缺陷。在银行中主要就是利用互联网等技术来为客户提供服务,同时现在的网络购物技术以及互联网金融的快速发展,也使得越来越多的行业都面临着新的变革,并且人们也享受着网络技术所带来的便利,借助计算机网络技术可以查询企业的资源利用状况,也可以为企业的发展提供一些指导性的意见[1]。计算机网络技术等也被广泛的应用于教育领域,在教育中借助现代化技术可以显著提升教育质量,也可以摒弃传统教育存在的缺陷。如果仅仅通过枯燥乏味的教学模式是无法提升学生的学习兴趣的,在其中引入现代化的教育手段,可以培养学生的学习兴趣,同时也可以将一些枯燥乏味的内容以更加形象的方式呈现在课堂上,这样可以丰富课堂教学手段。比如借助PPT等形式可以将书本上的知识以图片视频方式呈现出来,这样可以使得教材内容更为直观,也可以使得学习过程更为高效。在教育界有效的引入现代化教育技术,可以显著提升教育质量,同时也催生了远程教育的产生,学生在家中也可以借助互联网与老师进行沟通交流,这极大的促进了教育得推广,也为我国所推行的素质教育奠定了基础[2]。
(二)革新消费方式
计算机网络技术的快速应用以及新技术的快速应用现,也在很大程度上改变了人们的生活消费与交流方式。当前相关技术的快速发展,也使得人们的购物方式发生了很大的变化,我们在生活中最为显著的一个购物行为变化就是网购行为越来越多。尤其是很多网络店铺的兴起,其凭借着京东、阿里巴巴等大平台为当下用户提供了非常便捷的购物服务,人们足不出户便能购买到自己心仪的商品,同时在网上也可以获取自己想要的资源。结合自己的需求立即购买产品,这种消费方式省时省力,不用出门也可以达到自己的需求。在该过程中人们的支付方式也发生了很大的变化,人们越来越多的使用网络支付,也不会被传统消费过程中现金支付所带来的困扰所影响[3]。
二、计算机网络技术革新
(一)大数据技术
当下越来越多的新兴技术不断涌现,最为显著的便是大数据技术。大数据技术依托于计算机网络技术能够从当前爆炸式增长的资源中来迅速挖掘到自己需要的信息,并且借助相应的分析系统来对数据进行分类整合,这样可以大大提升对于信息资源的获取、处理和利用效率。普通民众对于大数据的应用不是很多,但是对于一些互联网企业都会借助大数据技术来为自己的业务开展提供信息,比如淘宝之类的购物网站会借助大数据技术来收集用户的习惯喜好,并且针对性的推送一些用户可能会购买的产品。今日头条之类的新闻网站也会结合用户的浏览规律、浏览喜好来向其推送一些可能被喜欢的内容,这也可以做到精准化推送,以及更加周到的服务,并且获得更多的受众。
(二)人工智能
人工智能技术也被广泛的应用,虽然从整体角度来说,人工智能技术仍然不够成熟,但是其也被广泛的应用到科技领域以及家居领域,比如智能语音智能驾驶、智能家居服务都已经成为当下智能技术所研究的方向。人们一回到家就可以通过声控的方式,来对家中的电器进行控制。同时在驾驶中也可以借助智能辅助系统来获取更加舒适的体验,也有一些厂商正在研发智能驾驶系统和AI技术,这可以为人们的生活提供更加优质的服务[4]。人工智能在计算机网络安全管理工作中,可以更好的呈现自身的价值,首先借助人工智能等技术可以构建智能防火墙技术,这在很大程度上可以保护计算机系统免受外界的侵害。借助该技术可以防止黑客,以及更高级别的病毒入侵等活动。同时借助人工智能技术等衍生出来的智能防火墙,可以有效提高安检效率,并且对于一些高级病毒进行筛选防护,借助人工智能技术可以提高计算机入侵检测技术,该技术可以作为防火墙技术的核心工作,其能够为维护网络安全提供重要的技术支持,最大程度上确保计算机系统能够处于安全稳定的状态。人工智能技术也被广泛的应用到专家知识库的构建中。其主要就是结合其积累的相关资源,并且借助大数据技术的对其中的内涵价值等进行挖掘,对知识门类进行分类,这样可以借助现有的计算机网络管理经验,并且辅以数据库编码等操作来为后期各项工作的开展提供基础
(三)云技术
云技术也是当下发展较为迅速的技术,在国内,阿里云所占的份额最多,并且其借助云技术可以有为用户提供更加优质化的服务,比如云存储、云计算。通过云技术可以为互联网用户提供优质化的服务,也可以将之与大数据技术相整合,进而为整个企业业务的开展提供有效的策略。当然,在未来会有越来越多的计算机,网络技术以及相应的衍生技术出现,并且改善人们的生活质量[5]。
[关键词]人工智能;中学辅助教育;教育资源
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.197
1 中学教育现状
教育乃立国之本,而中学教育乃是重中之重。一方面,中学生处于青春的成长期,各项综合素质逐渐完善中,中学教育意义和责任重大;另一方面,中学教育仍然是应试教育为主,仍然需要面对千军万马过独木桥的“中考”“高考”,中学教育很大程度左右了学生的未来。
目前的中学教育资源,分为公共教育资源――公办/民办学校教育,和社会教育资源――私人家教、补习班等,有如下两个特点。
1.1 学生得到的公共教育资源不足
学校班级结构的构成是:一名班主任教师,多名科任教师。在大多数学校中,无论是班主任教师,还是科任教师,均会承担其他班级的教学任务。可以看出,教师资源是非常有限的,加上“中考”“高考”的上线压力,教师往往会将有限的精力分散关注在所有的学生上,每个学生得到的公共教育资源并不多。
1.2 学生获取的社会教育资源不公
学生若在学校无法获取更多的教育资源,将不得不转向社会教育资源去求助。据统计,学生参与社会教育资源的成本在200元/小时,学习费用成本过高,进一步造成普通学生的社会教育资源也无法获取。
本文要探讨的,正是通过人工智能这一现代信息化技术,构建智能辅助学习系统,使中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。
2 智能辅助学习
2.1 人工智能简介
人工智能(Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科,能够对人的意识、思维等信息过程进行模拟。随着计算机科学技术的发展,特别是近年来大数据技术的成功应用,人工智能在越来越多的行业展现出蓬勃的冲击力。以谷歌围棋机器人“阿尔法”、微软助理机器人“小娜”等为代表的虚拟智能机器人,能像人那样思考,也具备超过常人的智能。
在国内,人工智能在教育领域的理论研究和教学实践表现得越来越活跃,尽管人工智能并不是为教育专门研发的,但是人工智能的不断发展,使得其在教育中的应用也越来越广泛,教育的智能化一直是教育界和教育技术领域的理想和目标。
2.2 智能辅助学习系统
智能辅助学习系统,其表现形式是能够为每个学生,配备一个虚拟教师。学生能够通过电子设备(如手机、计算机),与虚拟教师进行交流对话,咨询虚拟教师各学科的问题,并得到有效的学习辅助。
该智能辅助学习系统,具备以下几个特征。
2.2.1 虚拟教师跨学科能力
与传统的教师专一某一学科不同,虚拟教师并没有学科边界划分。只要学习系统研发出某一学科的学习算法,该虚拟教师就能够获取该门学科的能力。
2.2.2 虚拟教师深度自学习
虚拟教师的“智能”来源于三方面。一是学生基本信息档案,该档案涵盖了从小学教育开始的学科成绩、综合能力、爱好特长等,虚拟教师得到学生的人物画像。二是虚拟教师对学生的自学习,每一次双方的沟通交流,虚拟教师都能够不断更新发展学生的画像。三是虚拟教师对学校课堂内容的自学习,虚拟教师并不是独立于学校教育存在的,而是作为学习教育资源的一个补充,虚拟教师能够掌握课堂进展、作业部署、考试动态等信息。
2.2.3 接近自然语义的沟通
学生与虚拟教师之间,可以通过自然语义的语音和文字进行沟通,如 “今天数学作业第2题不会”“《荷塘月色》全文中心思想是什么”“Lets start a conversation”等。其他计算辅助手段为补充,如上传某道数学题图片,虚拟教师通过图形识别匹配,给出该题的解题思路和讲解。
2.3 优势分析
智能辅助学习系统,有三大核心优势。
一是“即学即问”,相比目前的学校教育和社会教育,学生在学习遇到困难时,只有有限的时间与教师交流,在智能辅助学习系统中学生将不受空间、时间限制,随时随地可以与虚拟教师互动,获取充足的教育资源。
二是“定制教学”,相比目前的教育形式,课堂上教师与学生是一对多的关系,教师不可能专为某个学生定制教学方案,在智能辅助学习系统虚拟教师与学生是一对一的关系,虚拟教师能够更了解学生,根据学生的具体情况制订最佳学习方案。
三是“受众广阔”,相比目前的公共教育资源紧缺、社会教育资源费用昂贵,智能辅助学习系统一旦推广,受众学生可无限增加,边际效应非常明显。并且计算机系统设计特有的水平扩展能力,能够随着学生人数的增加而增加,支撑广大的学生辅助学习。
2.4 前景预测
笔者比较看好人工智能在中学辅助教育中的落地前景,除了前文所述的人工智能技术发展,为中学教育带来的价值外,当前国家政策和社会环境也非常有利。
第一,未来10年国家政府和教育部门会大幅增加在教育信息化产业上的投入,随着《国家中长期教育改革和发展纲要(2010―2020年)》和《教育信息化十年发展规划(2011―2020年)》等相关规划相继出台,各级地方政府和教育部门都非常重视教育信息化产业的投入,人工智能+云计算是重中之重,人工智能技术的兴起必将教育信息化推向一个新的高度。
第二,教育信息化逐渐成为风口,根据前瞻产业研究《中国在线教育市场前景与投资战略规划分析报告》统计,2015年在线教育市场规模大约为479亿美元,而这一数字在2020年预计将增长到504亿美元。这个持续迅猛增长的市场正在吸引越来越多的创意和资本,教育领域中的人工智能也很快会成为热点,涉足其中的高科技公司也会越来越多。
3 结 论
本文通过智能辅助学习系统,探索了人工智能在中学辅助教育中的一个应用。虽然没有介绍具体的技术实现、系统研发,但对现状痛点、应用前景做了综合性分析概述,相信随着科学技术的持续发展、教育领域的融合开放,本文探索的这个应用将实现于市场,使广大中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。
参考文献:
[1]何维贵.利用现代化教学手段打造高效课堂[J].广西教育(中等教育),2013(6).
[2]王斐.人工智能在中学教育教学中的应用现状分析[J].中国医学教育技术,2013(4).