人工智能技术的基础十篇

发布时间:2024-04-26 11:14:40

人工智能技术的基础篇1

关键词:智能科学与技术;科学研究;专业建设

中图分类号:G642 文献标识码:a

1 引言

智能科学与技术学科以计算机科学为基础,结合了认知科学、信息学、控制科学、生命科学、语言学等学科的相关理论和研究方法,是一门新兴的交叉学科,将成为21世纪信息科学研究的制高点和信息产业价值的主要提升点。

在国外,许多著名高校都设立了“人工智能”专业并授予智能科学专业学位:世界多数知名的理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室,进行智能科学专业的研究生培养及科研工作。在国内,智能科学与技术专业起步则较晚:2003年12月5日,教育部正式批准北京大学信息科学技术学院设立“智能科学与技术”本科专业,这标志着我国“智能科学与技术”专业的诞生。

厦门大学在智能科学与技术领域已经有多年的研究积累和师资储备。2006年12月,教育部正式批准厦门大学设立“智能科学与技术”本科专业,2007年6月6日,厦门大学智能科学与技术系经学校批准成立,并于2007年9月迎来了第一届本科生。本文将简要介绍近几年来厦门大学“智能科学与技术”专业的建设情况。

2 厦门大学智能科学与技术相关领域的科学研究进展

厦门大学在智能科学与技术领域的研究已开展了多年。早在1988年,学校就成立了校级科研机构――“厦门大学人工智能与计算机研究所”,目前,经厦门大学批准,正式更名为“厦门大学人工智能研究所”。它是一个以实用智能技术研究为主、集基础研究与应用开发于一体的研究机构,是厦门大学组建智能科学与技术系的主要基础。

厦门大学智能科学与技术系面向国际学科发展趋势和国家发展的重大需求,利用人工智能研究的方法和手段,不断开辟新的研究领域,逐渐确立了语言信息处理、认知计算、智能信息检索、中医信息处理、视频图像处理、智能机器人等主要研究方向。在语言信息处理方面,现设手写汉字识别、自然语言理解、机器翻译、语料库技术等研究领域;在认知计算方面,现设觉知计算、脑机接口、机器感觉、隐喻逻辑等研究领域;在智能信息检索方面,现设文本信息过滤、信息检索、信息提取、智能数据挖掘、web挖掘等研究领域;在中医信息处理方面,现主要研究开发多媒体中草药智能查询系统、基于舌象中医智能体检系统;在视频图像处理方面,现设图像数据库、生物特征识别、遥感图像、地理信息系统等研究领域。2008年,系里引进了被称为“人工大脑之父”的著名学者HugodeGaris教授,并以他为首组建了人工大脑研究室,该研究室的目标是,经过三年左右的时间,建设中国首个人工大脑。

经过十几年的不懈努力,我们在上述研究领域均取得了一批有影响的重要研究成果,在我国学术界具有一定的学术地位,获得数十项国家和省部级项目经费的支持。目前在研的项目有国家自然科学基金项目3项、国家863项目2项、国家863子项目2项、福建省自然科学基金项目1项、福建省科技计划重点项目2项。在汉字识别、词语切分标注、语法分析、词义消歧、指代消解、语言神经基础、汉语理解策略、网上信息的选择翻译、统计机器翻译、语音识别与合成、计算机音乐、计琴学等诸多方面进行了有特色的研究,形成了具体的算法,并且还提出了一种系统性的协动计算理论,出版专著5部,数百篇,其中近三年被ei、SCi等检索的论文达200余篇。

在基础理论研究的基础上,智能科学与技术系还十分注重产学研结合,先后与北京德威特电力系统自动化有限公司和深圳名人电脑等公司进行合作研发,广泛开展应用系统的研制开发,主要包括:手写汉字机器识别系统、汉语分词和词性标注系统、机器翻译系统以及网上汉语文本分类和信息过滤系统。其中,手写汉字机器识别系统获浙江省教育厅科学技术进步三等奖:机器辅助汉英互翻系统获福建省科技厅科技进步三等奖;汉语分词和词性标注系统获得2003年863中文信息处理评测第二名:机器翻译系统(包括Xmmt汉英机器翻译系统、matrix英汉机器翻译系统、Light英汉机器翻译系统和neon英汉双向机器翻译系统)在863智能接口评测中多次名列前茅,形成多项产品,技术授权国内多家单位使用。

在科研平台建设方面,智能科学与技术系发挥厦门大学多学科交叉的优势,联合人文学院、外文学院和海外教育学院华文系的学术力量,于2003年成立了“厦门大学语言技术中心”,其中,汉外多语言机器翻译为主攻方向之一。2006年获批了“智能信息技术福建省高校重点实验室”;目前,以人工大脑相关内容为研究核心的“福建省仿脑智能系统重点实验室”也已获批。

3 厦门大学“智能科学与技术”专业建设情况

厦门大学智能科学与技术系现有一个本科专业(智能科学与技术),三个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术),一个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向),一个博士学位授予专业(人工智能基础)。现有在校本科生近90人,硕士研究生80多人,博士研究生25人,博士后2人。本系教职工近30人,其中:教授5人,副教授5人,80%具有博士学位或者博士在读,40岁以下的年轻教师占2/3。

3.1 本科生专业建设

在本科生培养方面,厦门大学智能科学与技术系的目标是要求学生能够有效和系统地掌握本学科的理论基础,比较深入地理解智能科学与技术理论;培养具有一定的分析、综合和创新能力,能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的,德、智、体全面发展的科学技术工作者:毕业生适宜到科研机构、学校、技术或行政管理部门、公司、厂矿等企事业单位从事科技研究、应用开发、信息管理和教学工作,也可以进一步攻读该专业及相关专业的硕士学位。

为了实现上述目标,我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则,制定了较合理的教学计划,在本科一、二年级安排公共基本课程、校通识教育课程、院系通修课程;从二年级下学期开始结束院系通修课程,转而推出部分学科通修课程,向专业化过渡,三年级开始加入方向性选修课程。其中,公共基本课程621学时、33学分;校通识教育课程262学、15学分;学科通修课程1544学时、90学分;方向性课程120学时、分;学科跨方向性课程108学时、6学分。这样的安排能真正使学生在获得扎实而宽厚的理论基础、合理的知识结构的同时,培养较强的获取新知识的能力和创新精神。

为了能切实提高学生的动手实践能力,我们在办学过程中十分重视和强调实践环节的训练并倡导理论与实际相结合,已经规划建设一个特色实验室――“仿脑认知与智能机器人”实验室,可支撑仿脑认知与智能机器人两个方向相关课程的教学实验,总经费预算100万元。依托该实验室,结合相关课程,高年级本科生可以进行“心理物理测试实验”、“眼动测试实验”、“面部表情与脑电对照实验”、“行为学与智能关系测试实验”、“机器人避障行走路径规划”、“机器人目标识别与跟踪”、“机器人声控实验”、“机器人智能语言翻译”、“机器人足球比赛”等众多特色实验。

3.2 研究生专业建设

厦门大学智能科学与技术系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心,以加强基础课、专业课,实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点,包含硕士研究生和博士研究生两个培养层次。其中,硕士研究生层次又分为学术型研究生和工程硕士两种类型,分别进行培养。

在学术型硕士研究生培养方面,我们的目标是培养适应智能科学与计算机科学的发展,适应国家社会发展与进步事业需要的,德、智、体、美全面发展,系统地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技能的,具有创新能力、理论联系实际的高级专门人才和能适应未来从事基础研究、应用基础研究、技术开发研究和工程应用研究之人才。毕业生适宜到科研部门、学校从事科学研究和教学工作;适宜到计算机产业相关的企事业单位从事智能科学与计算机科学技术的开发研究、应用与管理等工作;可以继续攻读智能科学与计算机科学及其相关学科的博士学位。目前包含“人工智能基础”、“模式识别与智能系统”和“计算机应用技术”三个专业。其中,“人工智能基础”专业包含如下培养方向:认知科学理论、认知逻辑学、计算语言学、智能计算方法、艺术认知与计算、脑高级功能成像等;“模式识别与智能系统”专业包含如下培养方向:计算机视觉、机器翻译系统、智能中医诊断系统、机器音乐、模式识别、音频信息处理等:“计算机应用技术”专业包含如下培养方向:人工智能应用技术、自然语言处理技术、智能信息检索技术、多媒体综合应用技术、图像与视频处理技术、虚拟现实技术等。

在工程硕士培养方面,目前智能系招收“计算机技术”工程硕士――B方向(智能工程及网络安全)的工程硕士研究生,目标是培养具有扎实的计算机学科专业知识和工程技术能力,掌握现代智能与网络科学前沿知识,在智能工程与网络安全方向具有一定研究深度和项目研发能力的高层次应用型人才。培养方向包括:嵌入式智能家居、视频图像处理、网络视觉监控、模式识别与智能系统、智能机器人、网络内容监管、黑客与网络攻防技术、网络信息安全、信息检索与信息过滤、自然语言处理、机器翻译、语音识别与合成、智能中医信息处理、人工大脑、虚拟现实技术等。

在博士研究生培养方面,设有“人工智能基础”博士学位授予专业,目标是培养基础扎实,具有创新意识,对某一领域有全面深入了解或对某一应用领域有独立解决实际问题的能力,能够解决前人未能解决的科学问题或社会发展中亟待解决的技术问题的高级专业人才:其研究工作对科学技术或社会经济的发展具有明显贡献,为人工智能技术发展和应用提供新的基础或新技术、新方法。培养方向包括:人工智能以及应用技术、艺术认知与计算、数据挖掘技术、认知神经科学、软计算方法及其应用、智能多媒体信息处理、脑功能成像技术等。

4 总结与展望

人工智能技术的基础篇2

关键词:智能变电站;自动化系统;结构;调试技术

智能变电站是采用先进、可靠、集成、环保的智能设备的变电站。智能化变电站相比传统变电站其信息采集、测量、控制、保护、计量、检测等工作都具有更强的灵活性和更高的工作效率。在智能化变电站发展过程中自动化系统结构和工程调试技术的应用起到了非常重要的效果,因此变电站工作人员在工作中应当注重对智能变电站自动化系统的结构及其工程调试技术有着清晰的了解,从而促进智能变电站能够得到更好地发展。

1智能变电站自动化系统结构

在智能变电站自动化系统结构中比较重要的分析对象主要有结构技术、结构作用、应用原则、结构功能、结构特点等。以下从几个方面出发,对智能变电站自动化系统结构进行了分析。

1.1结构技术

智能变电站的自动化系统结构技术是在传统变电站的综合自动化系统结构技术前提下进行继承与发展而出现的。智能变电站的自动化系统结构技术相比后者具有更强的完整性、数字性和连接性并且其工程应用方式的标准化程度也更高,从而更加有利于智能变电站系统的有效扩展、维护和更新,最终能够更好地促进变电站智能化工作的逐步实现。

1.2结构作用

智能变电站自动化系统的结构作用主要体现在站内的一次设备上,这意味着智能变电站自动化系统结构的基本作用是更好地保障一次设备安全并且有效满足电网的运行方式和运行要求并且能够更好地以此为基础促进无人值班、数据整合等智能化功能的合理实现。

1.3应用原则

通常来说智能变电站自动化系统结构的应用原则主要是系统结构的三层二网并且按间隔配置原则。这一原则的主要含义是指自动化系统智能设备应当按照站控层、间隔层、过程层等三层分别进行布置,并且自动化系统应当按照一次设备对象通过相应间隔的间隔层实现设备的间隔、保护、测量、控制等智能变电站的基本功能。

1.4结构功能

在智能变电站自动化系统的结构功能中,其最实质的内容主要是系统以变电站内的一次设备为对象的功能。通常来说按照系统结构智能变电站可以将其功能分为两方面,一方面是保信、监控、远动、站域控制、综合决策等系统功能,另一方面是系统的保护、监视、测量、间隔操作等基本功能,并且前者是后者实现的基础与前提。因此在探究智能变电站自动化系统结构是工作人员应当注重对结构功能进行较为独立的研究。

1.5结构特点

智能变电站自动化系统结构具有较强的技术特点,这主要体现在变电站的智能系统设备会按层次分散并且横向布置,与此同时系统不同的智能设备之间大多会采用网络连接。除此之外,在智能变电站自动化系统结构中其特点的实现大都由多环节、多设备共同实现。

2智能化变电站工程调试技术

在智能化变电站运营过程中工程调试技术的有效应用可以促进智能变电站运行水平不断提升,通常来说智能化变电站工程调试技术的应用主要包括工程调试基础、工程调试原则、现场调试等重要内容。以下从几个方面出发,对智能化变电站工程调试技术进行了分析。

2.1工程调试基础

工程调试基础顾名思义是智能变电站工程调试技术的基础。由于工程调试是针对智能变电站自动化系统的工程对象进行的调试工作。因此在大多数情况下会优先包含自动化系统功能的工程实现全过程。这意味着智能变电站自动化系统的工程调试技术是在自动化系统及其智能设备软、硬件集成工作的基础与前提下以工程一次设备为对象并且以功能应用为实现目的进行的调试试验。除此之外,工程调试基础通常还包括系统设备集成、调试分系统技术等。在智能变电站自动化系统的工程调试技术应用过程中这一技术应当能够有效满足智能变电站的监控、远动、保信、信息监视等相应的技术要求并且能够促进横向功能联合调试、模拟环境、一次设备联接等功能的有效实现,从而为智能变电站自动化系统的工程调试技术的应用奠定了良好的基础。

2.2工程调试原则

通常来说工程调试原则在智能变电站自动化系统的工程调试技术的

用占有较为重要的地位。这主要体现在自动化系统技术特点分析和工程调试内涵与目的的探究等方面。在智能变电站自动化系统的工程调试过程中,如果相关智能设备的配置需更新则意味着系统集成或工程设计尚未完成并且存在较大缺陷,工程调试人员应当注重在更新后进行单体调校。除此之外,在系统功能调试已经开始的情况下工程调试人员应当注重在其调校合格后重新进行所有调试项目。另外在系统功能调试过程中工程调试人员在原则上应当只对单体设备进行定值修改与参数修改,并且在核实整个系统设备硬件配置的完整性的前提下通过核实功能各组成部分设备软硬件配置的正确性促进智能变电站自动化系统的工程调试技术的有效应用。

2.3现场调试

现场调试智能变电站自动化系统的工程调试技术应用的重中之重。工程调试人员在判断现场环境条件满足调试要求的基础上应当将系统设备进行正常上电同时保证通信网络的有效恢复,在这一过程中如果系统设备的软、硬件配置与工厂调试结果相符合则意味着系统各设备之间的现场调试的正确进行并且其安装工作均满足相应技术要求同时上电工作正常。除此之外,在现场调试过程中工作人员应当注重满足检查设备命名与调度文件的一致性摒弃有效核实远动点表的正确性并且确认智能变电站的系统设备按照现场要求配置参数同时各项功能的技术性能应当满足变电站要求。在现场调试过程中工程调试人员应当注重站控层设备与数据库的有效建立并且在此基础上进行应用软件的有效安装和配置同时注重生成和调试各项功能界面。从而促进智能变电站自动化系统的工程调试技术在现场调试中的有效应用。

3结束语

随着我国国民经济整体水平的不断进步和电力系统整体实力的不断提升,在电力系统运行过程中智能变电站的运营起着越来越重要的作用。因此电力系统工作人员在工作中应当对智能变电站的自动化系统的结构和工程调试技术有着清晰的认识,并在此基础上通过实践的进行促进智能变电站发展水平的不断提升。

参考文献

[1]高翔,张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[j].电网技术,2006,11(23):67-69.

人工智能技术的基础篇3

关键词:物联网;必要性;技能型人才

物联网,顾名知义,就是物物相连的互联网。它是通过射频识别(RFiD)、红外感应器、无线传感器网络、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。是继计算机和互联网之后的第三次信息产业的浪潮。面对物联网技术的全面普及及上万亿规模的高科技市场,职业院校承接着技能型人才培养的社会职责,对物联网应用技术人才的培养如何定位,如何培养,是个值得探讨的问题。

一、社会背景和技术背景

物联网是继互联网之后的新一轮信息技术革命,随着在各行各业的落地,已经成为支撑众多行业发展的主要力量。物联网初期投入是在政府主导下进行的,集中在公共安全系统,智能交通、智能物流、市政管理等工程,每一个点无不可以搜索到物联网技术的影子。尤其信息技术应用水平和管理水平,已经成为企业提高竞争力的手段。

技术上,物联网是通过智能感应装置,经过通信技术,进行信息的传输,到达指定的信息处理平台或中心,从而实现物物、物人的信息传递,从而提升效率,保障安全,可以跨时间跨空间进行溯源、追踪、定位、管理。

二、高职院校开设物联网应用技术专业的必要性分析

从2009年8月7日,国务院总理在无锡视察时发表重要讲话,提出了感知中国的战略构想,表示要大力发展物联网技术,继而物联网也成为我国十二五规划的战略性新兴产业之一。2013年2月,《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)正式出台,标志着政策层面已经框定物联网产业的发展蓝图。预计2015年将超过5000亿元的规模,并会在短期内可能超过万亿规模,是一个航母级产业。

物联网技术与应用的竞争,说到底是人才的竞争,是战略的竞争。物联网目前在我国还处于发展阶段,从事该行业的人才还比较匮乏,仅在交通物流等领域,人才需求量就超过20万,而且每年都在增长。做为基础型的产业对人才的海量需求,这也为职业院校提出了紧迫的要求,有一定基础、能力、条件的职业院校,应高度重视与加强物联网应用技术专业人才的培训与培养工作。

1.职业类院校学生的特点。职业类院校培养的学生主要从事安装、调试、维护、生产、营销和推广等工作。而物联网技术的发展与竞争,主要是人才的竞争。众多本科类院校也在开设物联网技术相关专业,但主要面对系统设计、系统分析和研究方面的研发工作,要求有深厚的理论基础知识,并且具备专业覆盖面广的优势,职业类院校学生胜任起来有些困难。纵观物联网的从业岗位,对于技术人员,尤其是建设调试、维修保养、技术服务、营销推广等工作,不需要非常深的理论知识,只需要掌握相关的操作规范与标准,具备最基础的专业知识,具备相应岗位必备的技能技巧即可以,正符合职业院校学生基础比较薄弱、学习主动性差、动手能力强、适合奔波式工作的职业特色,所以对于当前人才需求量大的物联网技术相关行业,职业类院校开设上此专业正具备最基础的条件。

2.各行业对物联网专业人才的需求量大。“十二五”期间物联网产业重点领域包括智能交通、智能电网、智能物流、智能工业、智能医疗、智能农业、公共安全、环境监控与灾害预警、社会公共事业、金融与服务业、智能家居、智慧城市、国防与军事等。

我国当前处理物联网技术人才处理缺乏状态,笔者随意浏览了一个招聘网站,中华英才网上与物联网相关的招聘信息有500余条,前程无忧网站上与物联网技术相关的招聘信息达到1000余条,智能招聘网站上与物联网技术相关的招聘岗位达到400余条,另经常有公司通过微信、QQ、网站平台、私人联系等方式在招聘技高能优的物联网技术相关的专业人才。

据不完全统计,近几年的几大应用领域对人才的需求量,可能均会超过20万以上,如智能交通、智能物流、智能电网、智能医疗、智能工业、智能农业、智慧生活等。

3.对物联网应用技术关键领域展开教学与研究。RFiD技术等短距离通信技术、传感技术等关键技术,众多理工类职业院校有着丰厚的基础,承着物联网技术的推广与应用,职业类院校可以对这些核心的技术展开教学与研究,使得培养的人才在智能交通、智能物流、智能农业、智能工业等领域得到发挥。

4.职业院校具备校企合作的基础。职业教育的人才培养模式步伐一直没有停息过,从项目教学法、学习德国职业教育模式、校企合作、微课教学、mooc教学、混合式教学、顶岗实习等,究竟花落哪种模式,没终极结论。实践场地不断翻新,合作企业不断探索,新技术新技能不断涌入,已经让当前的众多高职院校具备了充分的校内实训基地,具备了校企合作的基础。

在当前的基础上,开发物联网技术专业具备了良好的基础。从教学方法上看,多年的探索与实践已经积累了成熟适用的经验,从硬件基础上看,已经具备了搭建物联网相关实训室的基础条件,从师资力量上看,已经拥有了开设此专业的技能与技术。院校与物联网企业合作,搭建校企合作平台,通过高校与企业联合办学,培养熟练掌握物联网知识与技术的信息服务与技能应用型人才,合作育人,合作发展,达到人才培养的灵活性、开放性、深入性、针对性。

总之,在当前本科类院校开设物联网应用技术专业的同时,各职业类院校也必须要迎头赶上,以呼应本科类院校培养的研究型人才,牢牢把握住这一机遇。中高等职业类院校作为国家技能型人才培养的基础,开办此专业显得尤其重要与必要,有处于当前物联网应用技术发展的大好形势,扭转物联网人才资源匮乏的局面,从而培养大批的具备物联网技术能力、创新能力、良好的团队合作精神的复合型人才,全国的职业类院校都以当前物联网发展的大好背景为依托,积极开办物联网应用技术专业,探索理论和实践相结合的优质培养人才战略。

由于我国物联网专业教育于2010年才起步,对于很多院校开设此专业还处理犹豫与探索阶段,如如何定位专业、课程设置?师资力量从何而来?实验室不完善如何办?学生的就业前景如何?等等诸多问题,这也一定程度上会制约着物联网技术专业的设置与发展,所以研究物联网应用技术专业教育的有效性及输送人才的通道更显得重要。

参考文献:

[1]董荣胜.计算机科学导论―思想与方法.北京:机械工业出版社,2007年8月.

[2]彭力.基于案例的物联网导论.北京:化学工业出版社,2012年10月.

[3]陈国良.计算思维导论.北京:高等教育出版社,2012年10月.

人工智能技术的基础篇4

关键词:智能电网;信息技术;人才培养;特色专业建设

中图分类号:G64文献标识码:a文章编号:1673-9132(2016)34-0019-02

Doi:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.34.009

智能电网信息工程专业是紧密结合国家智能电网建设之急需而开设的一个新兴交叉学科专业。由于智能电网技术是电气工程、信息、通信和控制工程多个学科领域的交叉融合,技术水平要求高,传统电气工程专业的人才培养已不能满足智能电网发展的需求,迫切需要增设智能电网信息工程专业,培养在网络化、信息化、智能化电气系统领域有专长的高级复合型专业人才。

一、专业建设目标

智能电网信息工程专业建设以“重基础、重设计、重创造”为指导思想,以“夯实基础、拓宽口径、重视设计、突出综合、强化实践”为教学实践目标,构筑通识基础教育、专业工程教育、综合工程教育、创新创业教育四位一体的培养模式,强化通识教育、基础教育、工程设计、工程实践、工程应用、工程研究、创新创业的有机结合和匹配互动,加强学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和工程创新能力。

通过本专业的建设,培养的学生将具备较宽广的专业知识和工程技术基础,使之成为能在智能电网信息技术、新能源发电技术、电力系统自动化、电力电子与电力传动等领域从事运行管理、系统分析、系统设计、技术开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。同时,培养一支高素质教师队伍,其专业建设理念思路在省内领先,国内信息特色高校中处于一流水平,培养出一批适应经济社会发展需求,具有特色和显著优势的高级专门技术人才。

二、建设措施

(一)师资队伍建设

完善人才培养与激励机制,加强对教师队伍的培养,注意专业教师的业务培训。有计划地通过出国进修、参加国际国内会议等渠道更新成员的知识结构、开阔视野,特别是增强科技开发能力,促进队伍整体素质的提高,不断提高专业教师队伍的业务水平。通过创造各种出国留学机会,与国内其他高校和科研机构联合培养,让学术人员在重大项目中承担或参与重要任务等多种方式,锻炼和培养队伍。

(二)实验室建设

智能电网信息工程专业是理论性和实践性很强的工科专业,学生不仅要有扎实的理论基础和较宽的专业知识面,而且要具备从事科学研究和动手实践的能力。实验室建设以本科专业课实验教学为主,结合专业方向,注重专业原理,加强设计性、综合性和开放性实验。发挥我校在行业中的传统优势,进一步强化与产业界及科研院所的合作,建立更多高水平联合实验室,共同承担国家重大研究项目,促进智能电网领域装备制造和信息通信等方向的技术创新。

三、人才培养方案

(一)明确专业培养方向

根据学校有长期为电气工程、自动化、信息行业培养人才的基础与优势,面向国民经济信息化建设和发展的需要,面向智能电网领域的企事业单位、科研院所对智能电网信息工程专业人才的需求,培养德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质相协调,掌握扎实的自然科学基础知识和必备的智能电网专业知识,具备智能电网信息工程相关的基本理论、专业技术和实践能力,能在智能电网信息工程及其相关领域从事设计、研发、运行维护与管理等工作的专门科技人才。

(二)合理设置课程体系

根据教育部有关专业课程的设置要求,构建了智能电网技术与信息技术深度融合的科学课程体系,包括:通识教育、专业教育、实践教育和创新拓展。在通识教育类中,着眼于增加学生知识的广度与深度,拓展学生视野,使学生兼备人文素养与科学素养;在专业教育类中,构建了科学的专业基础和专业课程体系;在实验实践教学中,形成了多层次、立体化的实验实践教学体系;在创新拓展类中,开展创新竞赛、学科竞赛以及实验室开放项目。

在专业基础课程设置上,既包含了本专业的主干课程,又选取具有专业特色方向的选修课程;注重更新教学内容,优化课程体系,打破学科课程间的壁垒,加强课程与课程体系间在逻辑和结构上的联系与综合,精选经典教学内容,不断充实反映科学技术和社会发展的最新成果,注意将体现当代学科发展特征的、多学科间的知识交叉与渗透反映到教学内容中来。

(三)严格教学管理,保证教学质量

严格按照教育部、江苏省和南京邮电大学本科教学工作规范和有关规定,规范专业课程的教学过程,严明教学纪律,认真搞好教学工作,确保教学质量稳步提高。

在学院层面,本专业搭建了教学管理信息化平台,构筑了课程实施、教学支持、教学监控和反馈改进闭环质量保证体系,通过运行监测,形成学生教师间良好的互动反馈,进而提升以学生为主体的教学质量。

(四)创新实践教学体系,强化工程能力

本专业在实验实践教学中,建立了“学科基础训练―综合能力培养―创新能力提升”,多层次、立体化的实验实践教学体系。

第一层次为学科基础训练。主要培养学生的基本实验技能,我们根据培养目标,设计了系统完整的智能电网信息工程专业基础实验模块;第二层次为综合能力训练。它通过构建课程设计、综合设计、毕业设计和专题研讨等实验实践模块,实现不同知识点、不同课程和电气、控制与信息学科之间的知识整合、重构和融合;第三层次为创新能力培养。依托优质软硬件资源和师资力量,以各类创新项目(Stitp、开放实验等)、学科竞赛和科学研究项目为载体,采用灵活的课外组织模式,培养学生的创新能力、科研能力和工程意识。

四、人才培养成效

由于实施了科学合理的人才培养方案,注重素质和能力的培养,本专业建设成为教学改革思路清晰,人才培养具有特色,人才培养方式新颖,服务智能电网产业和江苏省地方经济的特色专业。本专业学生得到了全面发展,达到了“理论基础扎实、实践能力强、知识面宽”的目标,取得了优异成绩,为将来的工作和继续深造奠定了扎实的基础。

参考文献:

人工智能技术的基础篇5

关键词:智能科学与技术;交叉学科;相关学科

我国智能科学与技术本科专业(简称智能专业)已经历了10年的发展历程,而且越来越多的高校经教育部批准,加入智能领域的人才培养行列中,对智能专业的教育教学已有一定的实践经验与成果。如今,社会已经步入信息智能化时代,如何更好地适应智能化社会的人才需求,应在已有基础上对智能专业及相关学科的发展作进一步探讨。

1智能专业的发展基础

人类社会从农业社会、.工业社会到信息社会,发展到今天,在越来越多的领域,人工智能工具都能够根据不断出现的新情况来调整自身的规则系统,需要人工的产业也越来越少,但却苦于信息与机器无智能的问题,因此有了以信息智能化和机器智能化为目标的智能科学与技术研究领域的出现。我国也非常重视其发展,在国家863项目指南中,智能化人机交互与中文处理平台已被列为计算机软硬件主题的重点项目,并将智能机器人纳入863计划长期支持的重要领域;国家中长期科技发展规划纲要(2006—2020年)强调发展认知科学、智能交通管理系统、智能信息处理技术、智能感知技术、智能服务机器人等智能科学技术。智能科学与技术将在未来国家科技发展规划和重大科研课题中扮演重要角色,也将成为智慧地球、智慧城市和智慧生活的引导者。我国智能科学技术教育已走出了一条星光大道,争取在我国学位体系结构中增设智能科学与技术博士和硕士学位授权一级学科,同时把我国智能科学与技术本科专业建设和人才培养推向一个更高的阶段。

近年来,信息领域学科的热门专业也开始面临不同程度的就业压力,作为信息领域的一支新生力量,智能专业便成为高等学校进行专业结构调整的着眼点。继2003年北京大学首个提出并成立智能专业后,众多高校把握先机,申请并建设了智能专业。

智能科学与技术本科专业是一门融合了电气、计算机、传感、通讯、控制等众多学科领域,多学科相互合作、相互研究的跨学科专业。它涉及机器人技术、微机电系统、以新一代网络计算为基础的智能系统,以及与国民经济、工业生产及日常生活密切相关的各类智能技术与系统等。

经调研,大部分高校的智能专业是基于自动化、通信与电子系统、计算机科学与技术、电气工程、人工智能、机器视觉、数据挖掘、信息检索及知识工程等领域发展而来,并且具有雄厚的师资力量,为智能科学与技术未来的发展做好了充足的准备。部分高校智能科学与技术专业的师资队伍所属学科的比例如图1所示。

2智能科学与技术专业学生的继续深造方向

智能科学与技术专业涉及非常多的专业领域,就其中的一个领域而言,就可以进行更深一步的研究,成为其继续深造学科,例如智能专业本科后可以从事控制工程与科学、计算机科学与技术、智能科学与技术等学科,本文只列举其中几个例子。

2.1控制科学与工程

控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。

经调研,以湖南科技大学为例,该学科特色研究工作主要体现在群机器人协作控制技术、故障智能诊断方法研究与应用、非线性系统分析与综合、煤矿安全监控系统应用技术等方面:其中群机器人协作控制技术借鉴昆虫的群智能行为,利用人工智能等技术使多个个体机器人完成一系列合作任务,面对未知环境搜索定位等复杂任务;故障智能诊断方法研究与应用运用智能检测、智能故障诊断、传感器融合等技术研制大型机电设备与其复杂的运动控制及诊断系统,该研究成果已成功应用于“机车走行部在线故障诊断系统”。群智能、智能检测、故障诊断等技术的运用证明了智能科学与技术在此学科中起到重要的作用。

以北京信息科技大学为例,智能科学与技术系的4位教授分别在控制科学与工程学科的控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、导航制导与控制二级学科指导研究生,从事的相关研究为专家系统、智能检测系统、服务机器人、智能系统与智能导航。以其导航制导与控制二级学科为例,现设方向1——自主导航与控制,方向2——惯性仪表与惯性基组合系统,方向3——微/纳机械传感器,方向4——多自由度电动伺服定位技术。方向1在研究机器学习在导航与控制中的应用、智能伺服技术、新概念飞行器等方面,方向2在信息融合与估计理论、多模组合导航技术、新型机器人的自然感知和运动机理、自主式初始对准等方面,方向3在研究性能稳定可靠、敏感灵敏度高和准数字输出的声表面波惯性传感器方面,方向4在研究基于模型和基于数据驱动的无模型自适应控制方法方面,都离不开智能理论与方法,并促进智能理论与方法的发展。

2.2计算机科学与技术

计算机科学与技术学科主要是围绕计算机的设计与制造,以及信息获取、标识、存储、处理、传输和利用等领域方向,下设计算机应用和计算机软件与理论两个二级学科,其中包括智能信息处理、人工智能与嵌入式系统等方向。信息时代的信息处理要求更高,当前信息处理技术逐渐向智能化方向转变,以图像、视频、音频等多媒体信息为研究对象,从信息的载体到信息处理的各个环节,都模拟人的智能来处理这些信息。人工智能学科与认知科学的结合,会进一步促进人类的自我了解和控制能力的发挥。目前,我国自主开发的“特定图像内容监控系统”已通过上海移动公司的实地测试。通过研究具有认知机制的智能信息处理理论与方法,探索认知的机制,建立可实现的计算模型并发展应用,可以带来未来信息处理技术突破性的发展。

2.3智能科学与技术

经调研,以厦门大学为例,智能科学与技术作为硕士点一级学科包括认知逻辑学、计算语言学、智能计算方法、艺术认知与计算、脑高级功能成像这5个研究方向。其重点科研平台之一的“智能信息技术福建省高等学校重点实验室”的主要研究方向有中文信息处理、中医信息处理、数字化中国人器官建模仿真及其临床应用。在中医信息处理中,主要围绕着如何构建信息化中医诊断的智能方法体系展开研究,涉及中医诊断认知逻辑、中医智能专家系统的构成技术、中医海量知识的数据挖掘技术、中医四诊信息的获取与分析技术、实用中医信息系统的开发等。此方向的研究可赋予计算机以人的智能,从而实现对病人的症状诊断与治疗。除此之外,智能机器人也是学习智能科学与技术的一个良好平台,为了更好地学习智能,研究机器拟人化,FiRa世界杯于1995年被提出,其远景目标之一是使机器人足球队战胜人类足球队。此平台大大拓宽了人工智能技术的应用领域。

3智能科学与技术专业培养方案与专业发展前景分析

从智能专业的发展基础分析可知,智能科学与技术专业是一个紧跟时代潮流的专业,涉及的知识面和学科领域非常广。但是,智能专业作为一个全国普通高等学校本科专业,有其不同于其他专业的知识内核。中国人工智能学会教育工作委员会提出智能专业培养方案的核心课程应有:智能科学与技术导论、智能数学基础、脑与认知科学基础和机器智能,这是各高校智能专业培养方案的共性部分,是基础模块。其他基础模块、专业特色模块,目前阶段应在各高校智能专业建立和发展的专业学科基础上设置,例如,侧重控制系统的、侧重计算机软件的、侧重知识工程的等。智能专业再发展一段时期后,各高校的智能专业的共性部分应越来越多,个性部分也越来越独立于源头专业,例如,独立于计算机科学与技术专业、自动化专业、电子工程专业等。这样,在智能专业上层自然就形成智能学科,从而独立于计算机科学与技术学科。这是专业发展的必然结果。

另一方面,专业的良性发展离不开社会的就业或创业需求。智能专业的本科生,需要了解掌握计算机、电子、控制等各领域的知识和技术,而且在本科生4年课程的教学中融入相关学科的前沿知识,这使得在这个专业学习的学生不仅可以拥有较为广阔的知识面,对专业知识的理解也有一定深度。可以说这样一个既有广度又有深度的专业具有广阔的就业前景。社会中也有新生的行业,近些年来,有关智能系统开发的公司相继出现,涉及机器人、交通、楼宇、信息系统等多方向的智能系统开发,为本科毕业生创造了更恰当更明确的就业方向与途径。

人工智能技术的基础篇6

国家发展框架指明我国itS未来方向

国家发展改革委员会和交通运输部联合的《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》(以下简称智能交通发展实施方案),明确了近期将以三个系统(智能运输服务系统、智能运输管理系统、智能决策支持系统)、两个支撑(智能交通基础设施、标准和技术)、一个环境(宽松有序发展环境)作为主要发展内容,这是一个较为全面的安排。根据本世纪初的实际情况,我国在itS发展的初期主要集中的与运行和服务相关的领域进行开发和应用;随着国内交通运输环境的变化和转型发展的要求,这次的智能交通发展实施方案在基础设施建设、产业发展、运行服务和技术应用等多个方面进行了详细的安排,同时覆盖了城市交通、公路、铁路、航空、水运。除此之外还特别注意了itS发展的整体性,在智能汽车、车车通信、车路通信、测试检测环境等方面都做了安排。另外为了推动智能交通前沿技术研发和对新兴战略产业支持,还首次将新一代国家交通控制网、列车自动运行、综合枢纽协同、高速宽带无线互联和高速无线局域网等内容列入itS发展方案。因此这次的智能交通发展实施方案不仅是近期内国家对itS的安排,而且为我国未来itS发展指明了方向。

以“互联网+”为切入点,促进新一代信息技术在交通领域的应用

互联网+便捷交通不仅促进了交通的线下服务移到线上,更强调的是用互联网的概念和技术重新定义和构造交通运输系统。例如今天大家都在使用的网约出租车就是在互联网概念下运输模式和服务模式的创新。不仅如此,新一代互联网技术不仅仅是信息交互和交易工具,它还具有驱动、执行和使能(enable)的功能,也就是新一代互联网要渗透到执行部件和机构中,它不仅仅能推进交通运输管理与服务的提升,还将形成新的载运工具和运输系统。

这些新的载运工具和运输系统除了应用新一代互联网技术外,还大量的应用了近年来快速发展的新一代信息技术,典型的有以下几项。

首先是通信技术,这里不仅仅是以3G、4G以及5G为代表的宽带移动通信技术,还有支持高速载运工具与基础设施、载运工具与载运工具间进行高可靠数据交换的高速无线局域网和专用短程通信(DSRC),而且其专用芯片、协议、产业支撑等都逐步完成。另外认知无线电和深空通信等通信前沿技术也开始在交通系统中进行应用试验。以上这些都给以高速移动为特征的交通运输提高安全和服务能力带来了巨大变化。

第二是传感器,本世纪以来交通领域的传感器取得了巨大的发展,例如激光传感器,不仅在速度、能见度、机动车排放和路面平整度的测量方面开始大量应用,而且在载运工具周边环境和障碍物探测上实现了巨大突破,其典型的代表就是多通道激光扫描雷达,目前已经成为自动驾驶汽车常用的传感器。另外,24GHz和79GHz微波雷达、视频图像传感器等都在智能汽车中开始应用。传感器技术的发展为itS各项技术和应用系统获取大量的高质量提供了支撑。

第三是数据管理与处理技术,例如近几年快速发展的大数据、云计算和人工智能等,其中人工智能的应用有赖于高质量的数据,而传感器和通信技术的发展给数据的获取和交互提供了非常好的条件,这也是近期智能汽车、自动驾驶汽车、自主驾驶汽车快速发展的原因。除此之外,数据的丰富、管理技术的进步、处理和算法的发展,给在虚拟空间建立起与现实交通形成映射关系的虚拟交通系统提供了条件,使得对交通运行的预判、控制、管理更加精确。

从国家的文件看,智能交通发展实施方案很好的体现了在新一代互联网等信息技术推动下,itS将更加注重适应人对交通的多样性需求、更加注重车路一体化、更加注重数据的应用、更加注重载运工具的智能化。

智能交通基础设施是itS发展的重要支撑

这次的智能交通发展实施方案将智能交通基础设施作为itS发展的重要支撑,这在我国itS发展中是第一次,实际上在高速公路、铁路和民航的建设中,机电系统、调度系统、管理系统一直是建设的内容,但是多数是当作附属设施或运营系统来对待的。随着以钢筋混凝土为主要内容的基础设施建设走向萎缩,交通运输系统更多的要靠提高运行效率来满足不断增加的运输需求,因此信息化和智能化成为交通运输建设的重要内容也就不足为怪了。另外随着信息技术和智能化技术的进步,中国在上世纪80年代末至90年代初制定的道路机电系统体系已经落后,需要在新一代信息技术和装备在支撑下重新规划和设计,因此新一代itS必须要有新一代的智能化基础设施与其配套。

人工智能技术的基础篇7

我国的信息技术教育是从原来计算机教学的基础上发展到今天的,其内容也将会随着信息技术的发展而变化。

过去我们对信息技术教学内容的理解与信息技术的发展状况和信息技术教学载体(计算机)的惟一性是相关的。而智能机器人作为中小学校信息技术教育的另一载体的出现,不仅充实了信息技术教学的内容,也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识。使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术的内涵。

我国中小学智能机器人教育方兴未艾,有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机,将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者,应该关注经济的发展趋势,思考未来社会对人才培养的需求,并为培养高素质的人才打好基础。

当今信息技术的发展日新月异,计算机作为一种信息处理工具被广泛的普及使用。正是由于这个原因,我国逐步将中小学校的计算机课程改为了信息技术课程。而众所周知的是信息技术的基本内容包括:感测技术、通信技术、智能技术和控制技术。特别是20世纪中后期以来,在以上四种技术中,智能技术又处于核心地位。它已经无孔不入地渗透到其它三种技术中。

我国的信息技术教育是从原来计算机教学的基础上发展到今天,其内容也将会随着信息技术的发展而变化。多年来计算机作为信息技术教育的载体成为中小学信息技术教育的惟一工具,这种状况决定了中小学校信息技术教育的教学内容。也引发了对中小学信息技术教育内容的争论。例如:关于信息技术教育是否只要学习计算机使用的争论和信息技术教育内容中是否要有程序设计教学内容的争论。

过去我们对信息技术教学内容的理解与信息技术的发展状况和信息技术教学载体(计算机)的惟一性是相关的。而智能机器人作为中小学校信息技术教育另一载体的出现,不仅充实了信息技术教学的内容,也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识。使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术的内涵。

一、让智能机器人走进中小学校的信息技术教育

随着智能技术的发展,智能机器人的教育走进中小学校已经成为可能和必然趋势,智能机器人技术融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术,充分地体现了当代信息技术多个领域的先进技术,是信息技术的重要内容,更是智能技术的结晶。智能机器人的教学内容必将给信息技术基础教育带来新的活力,智能机器人会成为中小学生能力、素质培养的智能平台。在中小学信息技术教学中智能机器人将会与计算机一起成为信息技术教育的工具,承载起信息技术教学载体的任务。

智能机器人教学内容作为信息技术教学内容之一的作用主要体现在以下三个方面。

1.使学生了解智能机器人这个信息技术前沿领域的发展和应用状况,了解智能机器人的概念和工作方式,破除中小学生对智能机器人的神秘感,为进一步学习智能机器人技术的有关知识打下基础。

2.使学生掌握为一种智能机器人下载程序的方法,了解智能机器人的传感器和驱动装置的作用。理解体会程序是智能机器人的灵魂,了解体会智能机器人是怎样在人的指挥下工作的。学习为一种智能机器人编写程序,通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式,提高规划能力,提高学生的分析问题和解决问题的能力。

3.通过完成项目任务和比赛项目,使学生在为机器人扩充功能的过程中学习有关数字电路方面的知识,在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。

智能机器人教育走进普通中、小学校的可能性和必然性,已经在近两年中得到了充分的体现。智能机器人教育在中、小学校中主要是从下面的方式体现出来的。

1.以校外科技活动为动力,在校内以科技活动小组的方式出现。

2.以信息技术课内容之一的方式出现在中、小学的信息技术课上。

二、信息技术教育中的程序设计与智能机器人

程序设计是中小学校信息技术学科教育的重要内容之一。在80年代初我国开展信息技术教育之初就是以程序设计为主要教学内容的。在中学程序设计能力强的同学在其它学科的学习中产生正迁移现象也屡见不鲜,程序设计课程在培养学生分析问题、解决问题的能力和培养学生创造性思维上起着非常重要的作用。程序设计是计算机这一现代工具为基础教育带来的一种培养综合能力的新方法和新手段。

在强调程序设计教育作用的同时反思目前程序设计教学中存在的问题是必要的。对于初学程序设计的中小学生来说兴趣是学习的动力,而利用以往的程序设计媒介很难使初学者看到程序设计应用的效果,体验成功的乐趣,这是目前程序设计教学中经常出现两极分化的主要原因。

程序是智能机器人的灵魂,让中学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。在学习为机器人编写程序的过程中学生会获得成功的喜悦、会建立成功的信心,从而取得程序设计学习的兴趣。将智能机器人作为程序设计学习的载体,会从根本上解决目前程序设计教学中存在的问题。智能机器人使程序设计的学习与信息技术的前沿领域紧密的结合在一起。

智能机器人对学生引发的程序设计的兴趣还会对算法的学习打下良好的基础,使学生通过程序设计更好的学习有关的算法知识。

三、能力培养的综合平台

学习为智能机器人编写程序是以智能机器人为平台的学习内容之一,在编程序的过程中学生要了解智能机器人的功能、结构和工作原理,并根据要机器人完成的任务来编写程序。学习者要了解机器人的各种传感器,并通过编程序来控制传感器,使机器人感知外界的环境信息,并对感知的信息做出决策和响应,以使机器人完成规定的任务。学习为机器人编写程序的过程可以用拟人的方法循序渐进的进行。例如:可以将机器人的硬件看作一个刚刚出生的孩子,而学习为机器人编程序的过程是学生赋予机器人行走、避障、避碰、说话、听话、观察等人类行为功能的过程。学生在学习的过程中始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦,对遗憾和喜悦的感受必然形成学习的动力和兴趣。

智能机器人作为培养学生综合能力的平台,除了要具有中学程序设计教学的程序设计语言系统和编辑系统。还要有适当的硬件功能。语言系统应该是具有结构化程序设计的语言系统,学生在学习编程的过程中要能够学到程序设计的三种基本结构即顺序结构、选择结构和循环结构的功能。硬件要具有很好的可扩充性和可塑性,适合学习有关的硬件知识,便于培养学生的动手能力。

智能机器人融合了多项先进技术,随着智能机器人作为学习平台在中小学教学中的应用,会有许多针对中小学生的机器人产品应运而生,教育机构在选择教学用机器人的时候,要结合基础教育对能力培养的要求来选择智能机器人学习平台。

智能机器人作为信息技术教学的内容在中学信息技术教育中出现,会给信息技术教育带来新的内容、新的思考和新的活力。借助智能机器人学生可以进行多项目的研究性学习。智能机器人体现的知识的综合性,使他不仅会成为信息技术教育的载体,也会成为中小学课程整合的新载体。

四、让我国中小学信息技术教育走在世界的前列

据了解一些发达国家已经看好智能机器人教育对未来高科技社会的作用和影响,他们在中小学的信息技术教育中都不同程度地对学生进行智能机器人知识的教育。在他们的课程中有让学生认识机器人的教学内容。目标是让学生认识各种由计算机控制的机器人的作用。例如,介绍机器人的由来,要求学生搜集各种机器人的图片、小说或录像等资料。让学生分组讨论有关机器人的功用和局限性及可能对人类产生的影响等问题。这些内容主要穿插在科学概论、社会研究和计算机概论等课程教学中进行。

美国教育界普遍确信,信息技术将在人们的未来生活中扮演十分重要和不可缺少的角色。如果现在的在校学生具有了这方面的素质,他们将来可以更容易地适应各种技术革新,也更容易在未来的信息时代获得成功。

我国中小学智能机器人教育方兴未艾,有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机,将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者,应该关注经济的发展趋势,思考未来社会对人才培养的需求,并为培养高素质的人才打好基础。

参考资料:

1.让智能机器人教育走进中、小学校

沙有威

2001年4月5日

2.程序设计教学的新载体──智能机器人沙有威

2002年3月17日

3.在景山学校开展智能机器人普及教育实验的建议沙有威

2001年4月7日

4.智能机器人制作入门

徐爱萍沙有威

人工智能技术的基础篇8

随着科学技术的不断发展,电子信息技术被广泛的应用于电气工程中,仿真技术、人工智能技术以及网络通信技术等技术的应用,为电气工程从设计到管理再到最终的服务等都实现了巨大的进步。本文主要针对当前电气信息化技术发展的现状展开了研究,以供参考。

【关键词】电气信息化技术发展现状研究

现代信息技术是基于电子技术这一基础上而实现发展的,因此,也将其称之为现代电子信息技术,不论以何种称谓来定义,不可忽略的是正是基于现代信息技术的快速发展,为社会各行业的发展注入了动力与活力。在电气工程中,将信息技术应用在其中,能够依赖计算机等设备来实现信息的有效收集、处理与传输,进而在解决电气工程中一系列技术难题的基础上,为推进电气工程自动化的进一步发展、并完善相应的管理信息服务体系奠定技术基础。

1现代信息技术层次划分与电子工程中主要采用的信息技术

1.1信息技术层次的划分

主要包括了如下三个层次:第一,基础技术层次。指的是与各种电子相关元件的技术,这是实现计算等技术的基础;第二,信息系统技术。具体来讲,这一技术内容主要包括了信息的获取、处理以及传输等一系列控制功能的技术设备,比如:在信息获取上,当前比较先进的遥感技术,处理上如计算机仿真技术,传输技术上比较先进的是网络通信光纤等技术,控制技术上主要是人工智能、生物控制等。第三,应用技术。当前信息技术已经被广泛的应用于社会各领域中,有力的推进了各领域的进步与各行业的发展。

1.2电气工程中主要应用的信息技术

目前主要采用的信息技术为:基于计算机基础上的优化与仿真技术、人工智能技术以及网络通信技术。随着科学技术的不断发展,当前电气工程中一系列技术在应用实践的过程中实现了创新,主要为:

1.2.1输电技术

具体为超导储能系统、超导故障限流器以及大容量电缆,这一系列技术的创新都为电力系统实现可靠运行奠定了技术基础;

1.2.2高速磁悬浮列车

列车实现“飞行”是人类交通运输行业的一大创举,而这一技术的实现是将磁悬浮与信息技术等进行综合;

1.2.3智能电网的构建

当前,在电气信息技术的支撑下,我国电力系统已全面进入智能化时代,通过智能电网的构建能够为电力企业的发展注入全新的动力。

2电气信息化技术具体发展现状的分析

2.1网络通信技术的应用现状

2.1.1管理信息系统

在上世纪九十年代初,在电力工业管理上,相应的信息化系统已经初步形成,各个电力主管部门通过信息化网络的构建,实现了对各项管理业务信息的有效收集、处理与传输,进而通过信息的共享极大的提高了管理的效率与质量。

2.1.2在水火电厂上的应用

主要是通过过程控制自动化技术的应用来实现自动化的监管系统、调节系统以及辅助控制系统的构建,进而融入信息化网络的构建中来提高生产的安全性与可靠性,并提升水、火电厂以及变电所的综合效益。

2.1.3在电力通信上的应用

同样是在上世纪九十年代,相应的电力专用网络实现的构建,在不断发展的过程中,基于这一专用通信网络为实现电力调度自动化奠定了基础,当前,以微波以及卫星等为媒介而组建成的通信网能够很好的解决电力系统调度问题,并以全国电网集中控制的模式推进了电力行业的发展。

2.2优化与仿真技术的应用现状

首先,在计算与仿真上。这一应用领域最早始于上世纪五十年代,基于计算机技术的不断发展,使得相应的计算与仿真系统在电气工程领域得到了推广,从当前这一技术的应用现状看,在电力系统潮流设计、相应的电网规划、电网可靠性分析等上都得到了广泛的应用,尤其是进入到七十年代以后,DtS的诞生将电网仿真模拟后呈现在计算机上,进而为调度员培训的高效开展奠定了基础。其次,在电机电器的设计上。随着CaD技术的诞生,整个机械工业迎来了全新的发展机遇,将其应用于电机电器的设计上,能够在降低设计人员工作量的同时,有效提高该项工作的质量与效率,尤其是在计算机技术的进一步发展之下,CaD技术的精准度进一步提升,实现了工程制图的细化,进而在满足电气工程领域不同需求的同时,相应的设计参数与结果转化等都实现了有效的优化与完善。最后,在火电工程设计上的应用。在火电工程中,主要是采用计算机辅助设计这一功能来实现无图版设计,能够通过对集成化系统来实现反震立体三维模型的构建,进而为火电工程设计工作的高效开展奠定了基础。

2.3人工智能技术的应用现状

首先,在电力系统中的应用。具体应用于系统的规划、实时监管与控制以及动态分析等上,从目前应用的现状看,在电力系统中,这一技术下较为先进的应用成果为:故障操作系统、调度管理系统、智能报警系统等,与此同时,在建设发电厂时建设位置的选择与电力系统日负荷调度系统也逐渐被应用在了电力系统之中。其次,电气设备的智能监控领域。以人工智能技术为基础的专家系统能够实现对电气设备的自动监管,通过相应自动检测装置的应用能够实现对设备故障等的自动检测。最后,电机控制技术。随着人工智能技术的不断推广,进入上世纪八十年代以后,在电子控制领域中,这一技术被引入,在逐渐发展的过程中,形成了电机智能自动控制技术,进而有效攻克了电机控制上的技术难题,比如当前的电机pwm调速系统就是采用了这一先进技术。

3总结

综上所述,随着信息技术的不断发展,电气工程领域逐渐将信息技术应用于各个领域中,极大了推动了电气工程领域各项事业的发展。从优化与仿真技术、人工智能技术以及网络通信技术在电气工程应用的现状看,信息技术在各领域中还有着更为广阔的发展空间,相信随着信息技术的不断发展,以及各个领域研究的不断深入,电子信息技术在电气工程领域中将会实现进一步发展,进而为全面推进国民经济的发展奠定基础。

参考文献

[1]陆延昌.抓住机遇,迎接挑战,开创电力工业信息化的新局面[J].中国电力,2010,30(04):3-6.

[2]刘秉清.浅述中国建筑电气技术的发展现状[J].科技风,2015,11:175.

[3]徐海,张宇,苏卫东.我国汽车信息化技术发展现状[J].汽车工程师,2010,09:21-23.

[4]崔惠钦.建筑企业信息化技术的开发应用[J].施工技术,2008,11:109-114.

作者简介

苑少军(1981-),男,山东省泰安市人。大学本科学历。现为山西兴能发电有限责任公司工程师。研究方向为电气工程信息化。

人工智能技术的基础篇9

关键词:智能制造;关键技术;政策建议

一、当前经济形势下智能制造发展宏观分析

1.基础技术的应用和发展

随着我国需求市场的蓬勃发展,一大批企业的快速跟进,使我国在计算机视觉、中文语音识别和无人驾驶等典型应用方面进入全球前列,具备了加速发展的市场条件和产业基础。在新一代信息技术接力式创新的驱动下,万物互联和智能化趋势越发明显,预计2035年全球联网设备数量将突破千亿件,将快速推动智能制造快速发展。近年来在算法、数据和算力三方面的突破下,新一代人工智能开始成为新的竞争焦点。人工智能在看、听、理解等关键指标上已经媲美甚至赶超人类。在机器识别图像、语音和自然语言等开始广泛应用,类似技术已广泛嵌入呼叫中心、客服系统、智能助手、聊天机器人等产品中。人工智能蕴含着无可估量机遇,各路企业争相涌入布局。从2013年到2017年,全球人工智能投资事件从310件增长到1349件,投资额从17亿美元增长到152亿美元,安防、医疗、交通、制造等数据丰富的行业成为重点投资领域。

2.我国智能制造发展情况

随着我国智能制造发展的快速推动,依托用户规模、应用场景、风险资金和科技论文等优势,我国在一些基础技术的应用方面进入全球前列,一大批骨干企业快速发展,在智能制造产业各个环节积极布局,为我国智能制造的快速发展,实现弯道刹车提供有利条件。数据资源是发展人工智能的关键要素,主要来自用户和联网设备。从用户数看,到2017年底,我国有3.49亿固定宽带用户,是美国的3.5倍,占全球38%。从数据量来看,我国已占全球13%,据高盛报告预测,随着用户数和在线时长增长,这一指标到2020年预计提升至20%—25%。我国有用户规模的先天优势。我国有近4亿的年轻用户,他们对新科技、新产品的接受度比较高,所以广泛的行业分布、多样的用户需求为拓展人工智能应用提供了广阔市场。在这一轮人工智能刚兴起时,国内一批公司深耕计算机视觉技术,目前从算法水准和应用情况看,人脸识别、安防监控等领域已获得全球认可。总体上,智能应用开始进入快速扩展期,我国有望在更多领域形成自身优势。

二、我国智能制造发展当前阶段面临的问题

1.芯片产业发展有待提升

高端芯片产业的发展是智能制造的重要前提,但是芯片关键技术方面还有很大的提高空间,目前处于“受制于人”的情况。当前芯片产业关键技术方面美国还是占主导地位,首先,图形处理芯片方面,英伟达、超威和英特尔三强主导市场方向。其次,可编程逻辑阵列芯片方面,赛灵思和英特尔两强主导市场。第三,专用集成电路(aSiC)芯片方面,谷歌的张量处理芯片(tpU)性能优势明显。目前,由于价格和关键技术的制约我国还处于芯片进口阶段,孙然有部分企业可以进行芯片的定制,但是由于资本投入和商业化推广的弊端还处于初级阶段。

2.人工智能的基础技术依旧不能形成单独生态体系

人工智能的算法框架依附于国外巨头开源生态体系。当前我国人工智能产业必须降低人工智能产品或应用开发成本,进而吸引世界各地开发者入驻生态。从高盛报告看,谷歌tensorflow算法框架聚集了6.8万名明星开发者;而百度pad-dlepaddle平台仅有5330位,不到前者1/10。我国当前大部分都机遇谷歌的基础算法框架进行开发,很难自主建立内生性的生态系统。3.专业技术人才的缺失异常严重智能制造的重要核心就是专业技术人才的集聚,但是我国智能制造相关人才总量和人才结构上还处于比较落后的阶段。如全球最大招聘网站领英2017年《全球ai领域人才报告》显示,全球人工智能人才数量190万人,其中美国85万人,我国5万人,位列印度、英国、加拿大、澳大利亚、法国之后,排第七位。从专业化人员从业时间来看,与美国相比我国专业化从业人员,从业超过十年以上的不足40%,而美国却超过了70%,我国大部分关键技术人员和管理人员都是海外引进,我国在智能制造的核心技术方面,尤其是人工智能的底层算法方面与美国还是有很大的距离。

4.我国关键技术创新相关的政策法规落后于技术创新的需求

数据开放、隐私管理、算法歧视、网络攻击等方面需要新的监管法规。以智能影像诊断为例,美国2017年采取先上市后批准的模式助推产业创新;我国则按照医疗器械监管,要求经过器械检测、临床评测、器械技术审批、政府发放批文等四个环节,企业反映总耗时30个月,且准入制度、收费模式、医保对接等尚是空白。所以,首先数据开放是我们必须要解决的问题,我国政府数据开放排名全球靠后,而在科技巨头之间创建标准统一、跨平台分享的数据生态系统要落后于美国。其次数据隐私管理方面问题,海量数据的采集不可避免涉及个人隐私,如何避免滥用是各方关切点。最后是网络攻击问题,防御网络攻击、保障安全是客户最为关心的主要问题。

三、推动我国智能制造发展的路径及建议

1.建立核心技术研发标准,加大产业上下游衔接

我国智能制造虽然全面推广,但是在芯片产业方面还是短板,想要借助人工智能的机会实现弯道超车必须要放长战线,做好基础研发工作。我国消费市场具有一定的优势,要做好开放合作的准备,加强学习的强度,缩短学习的周期。避免资金、人才等资源的浪费,推进强强联合,鼓励走差异化技术路线。优化产业链条,加强上下游的衔接,利用好国内良好的消费市场,产业链相关企业要积极抓住这个机会,积极实现商业化应用。

2.建立标准化产业链条平台

积极累计专业化技术成果,虽然我国在机器视觉算法方面也走在全球前列,但没有完整商业化生态体系,要快速构建原生的算法构架和标准化平台。要借鉴pC互联网时代win-dows操作系统主导生态、移动互联网时代安卓主导生态的经验做法,支持组建产业联盟构筑生态搭建算法框架。政策上支持构建算法构架,兼容多平台应用,抓住机会提升我国基础技术平台的应用和研发水平。并且要建设以人工智能为基础的公共数据资源库、标准测试数据集,为评估算法效能提供评价基准。

人工智能技术的基础篇10

关键词:理论体系智能建筑课程建设实验体系

中图分类号:t017文献标识码:a文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0204-02

近年来,智能建筑在我国得到了迅猛的发展,并且已经成为全球规模最大的智能建筑市场。伴随着智能建筑市场的兴起,市场对智能建筑技术人才需求也迅速增长。然而,我国在智能建筑这方面的人才极度缺乏,在人才培养方面也明显滞后智能建筑业的发展。因此培养智能建筑技术人才成为当务之急。为了满足社会对智能建筑人才的急切需求,同时结合学校的特色,桂林电子科技大学建筑环境设备与工程专业在建环专业指导委员会提出的《建筑环境与设备工程专业本科(四年制)培养计划总体框架》的基础上,以建筑环境与设备工程为主干学科,加大了自动化学科的课程。在此背景下,我们“智能建筑设备系统”是建环专业专业主干课程,计划学时为48学时。开课时间为第7个学期。

自课程开设开始,建环专业的同学就表现出对“智能建筑设备系统”的浓厚兴趣。由于课程开设时间较短,并且是涉及多学科的一门交叉课程,因此到现在为止还没有教学大纲以及教材能很好地适用于该学科。所以,要更进一步的对该学科进行深入研究,直至有该学科的系统教学体系建立。本文从理论体系建设、实践体系建设、课程设计体系建设等三个方面进行探讨“智能建筑设备系统”的课程建设,希望起到抛砖引玉的作用,共同建设好这门新课程。

1理论体系建设

智能建筑是以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。从智能建筑的定义可知,智能建筑设备系统主要表现为现代信息技术在建筑领域中的具体应用,因而“智能建筑设备系统”课程具有多学科交叉的典型特点,不仅涉及计算机技术、现代控制控制、网络通讯技术,而且涉及建筑技术、建筑环境技术、建筑设备技术等诸多技术,是多学科的典型结合。

根据智能建筑设设备系统的多学科交叉的特点,本课程的理论体系分为基础理论、专业理论和工程技术三大部分。基础理论是针对智能建筑设备自动化领域之中析取的理论部分,主要包括自动控制原理和计算计算机控制与网络等内容。基础理论具有承前启后的功能,起到温故和铺垫的作用。专业理论则是面向建筑设备自动化领域在基础理论上形成的具有本课程特色的专有理论,具有创新的功能,起到知识延伸和扩展的作用。专业理论主要包括智能建筑集成技术、建筑建设监控技术和综合布线技术。专业理论是本课程的核心内容,体现了本课程的特色。工程技术具有理论与实践相结合的功能,起到学以致用的作用。工程技术主要包括智能建筑、智能小区的设计以及智能建筑设备系统的运行和管理。智能建筑设备自动化的理论体系框架如图1所示。根据上述理论体系,就可以进行教学大纲和讲义、课本、电子课件、参考书和实验指导书等立体化教材的建设。

课程具体讲授的内容如下。

(1)智能建筑设备系统概述。建筑与建筑智能化的基本概念;智能建筑的体系结构;建筑智能化技术;智能建筑的发展趋势。

(2)智能建筑的信息传输与网络。信息的分类和表示、传输介质和方式,paBX通讯网络、公用电信通讯网络。

(3)智能化建筑内的计算机网络与控制信号网络。建筑内的信息交换平台、建筑内的internet;建筑内电话网及相关技术。

(4)智能建筑综合布线技术。综合布线系统的组成、典型综合布线系统。

(5)智能建筑设备及其控制特性。供配电系统、照明系统、空气的物理性质、空调系统、给排水系统、冷热源系统。

(6)智能建筑设备自动化技术。建筑设备自动化系统的功能、集散控制、建筑设备自动化系统的体系结构。

(7)智能建筑的安防技术。门禁管制系统、防盗报警系统、电视监视系统、智能建筑防盗报警系统。

(8)消防及联动控制技术。火灾控测器、火灾报警控制器、消防联动控制、智能消防系统。

(9)智能建筑的系统集成技术。将智能化系统从功能到应用进行开发和整合,从而实现对智能建筑全面和完善的综合管理。

(10)工程实例。培养学生的工程概念,介绍1~2座典型的楼宇设备控制系统。

2实验体系的建设

实验体系是综合培养学生知识、能力和素质的重要环节,可以培养学生的动手能力、创新能力和理论联系实际的能力。因此实验体系应避免验证性和演示性的内容,应是具有设计性、综合性和创新性的内容。“智能建筑设备系统”是一门实践性很强的课,为了加强学生的实践能力,我们很注重实验体系的建设。在本课程中实验课程约占总学时的20%,其中综合设计性的内容占70%以上,实验内容基本覆盖了理论课的授课内容。在安排上也围绕住专业理论进行,使理论课和实验课成为有机的整体,其目的要求如表1所示。通过这些实验,学生基本上达到以下的要求:(1)具备能熟练操作本专业常用仪器仪表进行测试的能力;(2)具备熟练测试本专业常规参数的能力;(3)具备能独立进行实验设计,对系统、设备及环境进行综合实验测试、研究和数据处理方面的能力。

3课程设计体系的建设

课程设计是实践教学的关键环节之一,是学生综合应用所学理论知识和基本技能分析解决实际问题,促使其学习深化与升华的重要过程;是强化工程意识,进行工程训练,培养学生创新能力和科研能力的重要途径,进行综合素质教育必不可少的环节。同时,通过课程设计的训练,为今后的毕业设计的顺利进行奠定基础,同时也为学生参加实际的设计和管理工作奠定良好基础。

通过课程设计,学生应达到的要求为:(1)熟悉有关智能建筑和智能小区工程设计与施工的国家标准和规范;(2)掌握对设计对象功能进行分析和研究的基本方法;(3)掌握确定智能建筑设备系统方案,并进行技术和经济分析的基本方法;(4)学习和掌握选择智能建筑设备的型号和规格的计算方法;(5)学习绘制智能建筑设备自动化施工图及编制设计、施工、运行维护和使用说明书。

4结语

以上是笔者通过学习建环专业培养目标,结合我们电子院校的特色,根据多年来的教学经验,对建环专业核心课程“智能建筑设备系统”的课程教学体系建设的点滴看法,仅起着抛砖引玉的作用,以供同仁们参考。

参考文献

[1]高等学校建筑环境与设备工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求[m].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]董春桥,袁博,张亚男.“建筑设备自动化”课程建设探讨[J].暖通空调,2006,36(7):49-51.