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關(guān)鍵詞:人工智能;教學(xué)改革;教學(xué)方法
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一門(mén)研究和模擬人類智能的跨領(lǐng)域?qū)W科,是模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的一門(mén)新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會(huì)新需求的爆發(fā),人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時(shí)代的到來(lái),大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛,對(duì)于管理類人才來(lái)說(shuō),加強(qiáng)對(duì)人工智能知識(shí)的深入學(xué)習(xí),不斷將人工智能技術(shù)與管理知識(shí)結(jié)合起來(lái),對(duì)其未來(lái)職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門(mén)前沿學(xué)科,管理學(xué)院開(kāi)設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力,基于其覆蓋面廣、包容性強(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn),通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會(huì)對(duì)于人工智能領(lǐng)域的人才需求,結(jié)合諸多長(zhǎng)期從事經(jīng)管類專業(yè)課程教學(xué)的老師意見(jiàn),針對(duì)管理類人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行探討,以期對(duì)中國(guó)高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。
1、教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題
作為一門(mén)綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的理論技術(shù)學(xué)科,人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富,外延極其廣泛。學(xué)習(xí)這門(mén)課程,需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力。針對(duì)管理類人才,該課程在課程教學(xué)過(guò)程中存在幾個(gè)較為突出的問(wèn)題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前,中國(guó)大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,在教學(xué)過(guò)程中照本宣科,忽略與學(xué)生的互動(dòng),并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識(shí)理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置,如此一來(lái)大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識(shí)講解時(shí),隨著章節(jié)的知識(shí)難度不斷增加,單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無(wú)法反映人工智能學(xué)科的全貌,課堂講解難以同時(shí)給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知,部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無(wú)法跟上教學(xué)進(jìn)度,導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學(xué)生大部分都會(huì)走向更加具體化的管理崗位,具有多學(xué)科的素養(yǎng),但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識(shí)雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實(shí)的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識(shí),給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識(shí)點(diǎn)較多,涵蓋模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容,概念抽象,不易學(xué)習(xí)。一些管理類專業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等先修課程,缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識(shí),導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加,產(chǎn)生學(xué)時(shí)不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過(guò)多的問(wèn)題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下,人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)、智能制造等各個(gè)領(lǐng)域,給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例,使得人工智能不再是高深莫測(cè)的理論,而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如,在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域,人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造、車(chē)輛工程等方向的重要技術(shù)來(lái)源;在醫(yī)療領(lǐng)域,是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動(dòng)力;在能動(dòng)領(lǐng)域,是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng);在光電信息與計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域,技術(shù)的發(fā)展時(shí)刻推動(dòng)著智能科學(xué)與技術(shù)核心價(jià)值的提升。然而,對(duì)于管理類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論,在教學(xué)過(guò)程中常常涉及到很多從未接觸過(guò)的抽象理論和復(fù)雜算法,書(shū)本中的應(yīng)用實(shí)例大多紙上談兵,缺乏專門(mén)適用于管理類專業(yè)知識(shí)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐,加上一些教師授課方法單一,不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。另外,大學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力差異很大,教師采用統(tǒng)一的方式教給他們,這使一些學(xué)生無(wú)法跟上和理解,教師也無(wú)法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,導(dǎo)致學(xué)生缺乏動(dòng)力。因此,如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況,提高他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問(wèn)題。
2、管理類人才的人工智能課程教學(xué)改進(jìn)策略
課程教學(xué)改革是一項(xiàng)提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時(shí)代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問(wèn)題。對(duì)于高校的教學(xué)工作而言,教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的變化不再是課程資源的簡(jiǎn)單數(shù)字化和信息化,而是充分利用時(shí)代信息資源優(yōu)勢(shì)的新型教學(xué)模式。針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,可以從教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。
2.1教學(xué)方法改進(jìn)
教師對(duì)學(xué)生具有引領(lǐng)作用,其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動(dòng)學(xué)生改進(jìn)自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求,通過(guò)安排一些具體的教學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達(dá)等多項(xiàng)活動(dòng),是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法,有效理解知識(shí)要點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性,適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言,高?;谄鋯?wèn)題啟發(fā)性、教學(xué)互動(dòng)性以及實(shí)踐有用性等特點(diǎn),可以建立基于人工智能知識(shí)體系的教學(xué)案例庫(kù),雖然這項(xiàng)建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時(shí)性,但具有很強(qiáng)的積極效果:培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的批判性思維能力,更多地保留課程材料,更積極地參與課堂活動(dòng),對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類人才具有重要意義。例如,通過(guò)單一案例教學(xué),讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)原理及應(yīng)用;通過(guò)一題多解的案例使學(xué)生思考如何獲取最有效的解題方法;通過(guò)綜合案例的設(shè)計(jì),啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問(wèn)題的解決方案。(2)研討互動(dòng)式教學(xué)研討互動(dòng)式的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進(jìn)、有機(jī)結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個(gè)體的差異性,在課堂討論的過(guò)程中對(duì)學(xué)生做出評(píng)判,從而對(duì)不同類型的學(xué)生開(kāi)展針對(duì)性的教學(xué)。互動(dòng)則是在研討的基礎(chǔ)上,通過(guò)老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng),讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)的過(guò)程中來(lái)。在人工智能課程教學(xué)過(guò)程中,教師通過(guò)課堂討論了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,例如,對(duì)于學(xué)校積極性不強(qiáng)的學(xué)生,將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個(gè)人興趣范疇、社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來(lái),能夠極大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力;對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱的學(xué)生,可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,根據(jù)自己的理解撰寫(xiě)心得報(bào)告,并在課堂或課外進(jìn)行師生互動(dòng)。像這樣研討與互動(dòng)相結(jié)合的模式。有助于增強(qiáng)學(xué)生的探索和求知欲望,建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵(lì)式教學(xué)人工智能是引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù),人才需求量極大,對(duì)教師的教學(xué)水平也提出了更高要求,因此,進(jìn)行有效激勵(lì)極為重要。在學(xué)生激勵(lì)方面,可以舉辦各類人工智能競(jìng)賽項(xiàng)目,設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目獎(jiǎng)學(xué)金,吸引學(xué)生參與實(shí)踐,調(diào)動(dòng)學(xué)生做研究、發(fā)論文的積極性。例如,教育部主辦的中國(guó)研究生人工智能創(chuàng)新大賽,圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式,在各學(xué)院乃至全校開(kāi)展此類競(jìng)賽項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)合作能力,鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來(lái),激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵(lì)方面,在教師聘任和提升過(guò)程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項(xiàng)目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分,鼓勵(lì)教師積極參與這些活動(dòng)。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識(shí)融合程度較高,學(xué)科交叉性強(qiáng)?;谌斯ぶ悄艿膶W(xué)科交叉性特點(diǎn),增強(qiáng)管理類人才對(duì)學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟,可以采取開(kāi)展學(xué)科滲透式教學(xué)的方法。從2015年起,國(guó)務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等文件,“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域,人類進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,社會(huì)需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如,基于工業(yè)4.0和強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強(qiáng)少數(shù)民族管理類人才對(duì)該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識(shí),我們請(qǐng)機(jī)械工程、能源動(dòng)力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式,進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)的講解,使學(xué)生理解更為透徹。此外,在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,還可以用舉辦人工智能知識(shí)交流會(huì)、線上人工智能論壇等形式,促進(jìn)不同專業(yè)間老師、學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)模塊的見(jiàn)解,相互交流、滲透和學(xué)習(xí),從而推動(dòng)人工智能課程教學(xué)的改進(jìn)。
2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
世界一流大學(xué)在人工智能課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)不同國(guó)家的教育體系設(shè)置,肯定會(huì)有不同,但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究,結(jié)合中國(guó)教育體系設(shè)置,認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過(guò)多而出現(xiàn)雜而不精的問(wèn)題,勢(shì)必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,我們可以使用云計(jì)算和其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲(chǔ)和處理,通過(guò)在線收集和整合網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)數(shù)據(jù),挖掘和豐富教學(xué)資源,并在整合課程資源的基礎(chǔ)上,進(jìn)行研究方法和前沿知識(shí)的擴(kuò)展。在核心內(nèi)容設(shè)置方面,可以通過(guò)收集到的數(shù)據(jù)資料,選擇人工智能領(lǐng)域具有代表性且難易程度適中的知識(shí)作為重點(diǎn),使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握人工智能的知識(shí)脈絡(luò)。例如,編寫(xiě)針對(duì)管理類人才的人工智能教材,內(nèi)容涉及緒論、知識(shí)表示與推理、常用算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時(shí),重點(diǎn)增加相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)在管理上的應(yīng)用案例,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí),根據(jù)管理類專業(yè)偏向領(lǐng)域,開(kāi)設(shè)關(guān)聯(lián)程度較大、應(yīng)用較廣泛的人工智能選修課程,以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣與需求選修具體方向的課程。(2)注重學(xué)生的數(shù)理及編程基礎(chǔ)良好的數(shù)理及編程基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)人工智能的前提。只有具備了這些基礎(chǔ),才能搞清楚人工智能模型的數(shù)量關(guān)系、空間形式和優(yōu)化過(guò)程等,才能將數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)言,并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,因此,在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前,建議開(kāi)設(shè)面向全體管理類專業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語(yǔ)言、python等編程基礎(chǔ)課程,使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外,可以推進(jìn)MOOC平臺(tái)建設(shè),在平臺(tái)上開(kāi)設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,幫助學(xué)生掌握人工智能知識(shí)基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性理解,可以基于不同的應(yīng)用模塊,設(shè)計(jì)具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)不同層次的項(xiàng)目要求,同時(shí)基于相同的實(shí)驗(yàn)課題,讓學(xué)生分組對(duì)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行攻克,并設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中反映出的不同進(jìn)度,讓教師能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準(zhǔn)確評(píng)判,及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思,以便更好地開(kāi)展下一步工作。例如,針對(duì)人工智能課程應(yīng)用中很廣的遺傳算法,在某一管理規(guī)劃的具體應(yīng)用上設(shè)置理解-實(shí)現(xiàn)-參數(shù)分析-具體應(yīng)用-嘗試改進(jìn)-深度拓展的不同層次的項(xiàng)目要求,在這些項(xiàng)目層次中規(guī)定必做項(xiàng)與可選項(xiàng),讓學(xué)生基于同一實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合作學(xué)習(xí),然后通過(guò)個(gè)人自我評(píng)價(jià)、小組成員互相評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行打分,對(duì)小組整體能力以及個(gè)人能力進(jìn)行綜合評(píng)估,以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。
人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活、改變教育教學(xué)。2020年2月26日,教育部在印發(fā)的《2020年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》第24條“培養(yǎng)提升教師和學(xué)生的信息素養(yǎng)”中明確提出:完善義務(wù)教育階段課程設(shè)置,加強(qiáng)信息科技教育。建設(shè)普通高中人工智能樣板實(shí)驗(yàn)室,保障中小學(xué)校具備開(kāi)設(shè)人工智能課程的環(huán)境條件。開(kāi)展人工智能相關(guān)教學(xué)與師資培訓(xùn),搭建區(qū)域間人工智能教學(xué)成果交流平臺(tái)。繼續(xù)推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育課程建設(shè)、應(yīng)用與推廣工作。中小學(xué)人工智能教育課程包(初中版和高中版)和支持服務(wù)系統(tǒng)并推廣應(yīng)用。
我校是青島市人工智能實(shí)驗(yàn)學(xué)校。在工作中我們借助教研、教學(xué)平臺(tái),積極推動(dòng)人工智能課程開(kāi)展和教師教研、集備工作,根據(jù)興趣導(dǎo)向、應(yīng)用驅(qū)動(dòng),學(xué)用結(jié)合,強(qiáng)化實(shí)踐的原則,組建了實(shí)驗(yàn)班,按照上級(jí)對(duì)于高中段開(kāi)課部署每?jī)芍荛_(kāi)設(shè)1課時(shí),開(kāi)展人工智能教育教學(xué)工作。
在課堂上組織實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生觀看了人工智能的《開(kāi)學(xué)第一課》,主要是“什么是人工智能”、“如何制造人工智能?、“New Google AI Can Have Real Life Conversations With Strangers”等內(nèi)容,很有收獲。但是在觀看過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很多的人工智能相關(guān)聯(lián)的知識(shí),比如JAVA、大數(shù)據(jù)、Python、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、H5/WEB前端、嵌入式、Linux、C語(yǔ)言、單片機(jī)、C++等解根本看不懂,發(fā)現(xiàn)自己的很多方面都需要補(bǔ)課,不然每次培訓(xùn)老師講解的專業(yè)東西還是理解不了,這對(duì)于我們教師和學(xué)生都是一個(gè)難點(diǎn)。也斷斷續(xù)續(xù)參加了各種形式的培訓(xùn),和同仁們交流起來(lái)總體感覺(jué)是沒(méi)有系統(tǒng)化,特別是參加了祁榮斌博士組織的磨課,和同事們討論起來(lái)感覺(jué)層次太高,有些內(nèi)容也是理解不了!學(xué)生和學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境比較起來(lái)也存在地域差異性導(dǎo)致了學(xué)生接受人工智能相關(guān)教育程度深淺不一,而且面向高中生的課本難度很大,很希望能有個(gè)機(jī)會(huì)從零基礎(chǔ)開(kāi)始系統(tǒng)化學(xué)習(xí)人工智能,這樣才能更好的教好學(xué)生,這一點(diǎn)線下交流的時(shí)候是很多老師的心聲,期望能在領(lǐng)導(dǎo)和專家的引領(lǐng)下實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)斷斷續(xù)續(xù)的學(xué)習(xí),比如Python基礎(chǔ)知識(shí),由于實(shí)戰(zhàn)少,只能閱讀別人的文章里附帶的相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)代碼,這樣的學(xué)習(xí)效果不明顯。很多算法的實(shí)現(xiàn),難以從代碼級(jí)去理解其設(shè)計(jì)思路;對(duì)于很多算法比如隨機(jī)森林,決策樹(shù),SVM等常見(jiàn)算法,雖然看了相關(guān)文章很多遍但是還是一知半解的。
關(guān)鍵詞:人工智能;研究生教學(xué);教學(xué)內(nèi)容;啟發(fā)式教學(xué)
作者簡(jiǎn)介:于化龍(1982-),男,黑龍江哈爾濱人,江蘇科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院,講師。(江蘇?鎮(zhèn)江?212003)
基金項(xiàng)目:本文系江蘇科技大學(xué)引進(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(35301002)的研究成果。
中圖分類號(hào):G643.2?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)28-0074-02
人工智能是研究理解和模擬人類智能及其規(guī)律的一門(mén)學(xué)科,中心任務(wù)是通過(guò)編程賦予計(jì)算機(jī)部分的“人類智能”,從而使其可替代人類完成某些煩瑣而危險(xiǎn)的工作。自1956年人工智能學(xué)科誕生以來(lái),其研究成果已廣泛應(yīng)用于政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育等諸多領(lǐng)域,并對(duì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響,[1]因而人工智能逐漸發(fā)展成了高等院校信息類專業(yè)廣泛開(kāi)設(shè)的一門(mén)核心課程。作為一門(mén)課程,其具有如下一些特點(diǎn):涉及知識(shí)面廣、研究領(lǐng)域廣泛、內(nèi)容抽象、實(shí)踐性強(qiáng)。[2]
目前,高校“人工智能”課程普遍分本科和研究生兩個(gè)教學(xué)階段講授,前者注重學(xué)生對(duì)基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,并使其能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)實(shí)踐,而后者更加注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力以及科研能力的培養(yǎng),因而二者的教學(xué)與培養(yǎng)目標(biāo)是不同的。[3]本文針對(duì)“人工智能”課程自身特點(diǎn)和研究生培養(yǎng)目標(biāo),并結(jié)合筆者多年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),分別從課程內(nèi)容設(shè)定、教材選擇、教學(xué)方法、考核方式等多個(gè)方面對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索與研究。
一、“人工智能”課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)
“人工智能”課程的突出特點(diǎn)是研究領(lǐng)域過(guò)于廣泛,而學(xué)時(shí)數(shù)卻較短(據(jù)筆者了解,各高校相關(guān)研究生專業(yè)開(kāi)設(shè)該課程的時(shí)數(shù)為32~48學(xué)時(shí)不等),因而在講授該課程時(shí),追求授課內(nèi)容“大而全”是不切實(shí)際的,有必要精選教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到最有用的知識(shí)。
鑒于大部分學(xué)生在本科階段已簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)過(guò)該課程,因此可適當(dāng)減少基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)的授課時(shí)數(shù),如知識(shí)表示、知識(shí)推理及搜索技術(shù)等,這部分知識(shí)點(diǎn)只需安排共6~8學(xué)時(shí)即可。而對(duì)于一些相對(duì)陳舊的知識(shí),如專家系統(tǒng)(該技術(shù)興起于20世紀(jì)八九十年代,目前相關(guān)研究已很少見(jiàn)),可在對(duì)其他知識(shí)進(jìn)行講授時(shí),做簡(jiǎn)單介紹,沒(méi)有必要占用獨(dú)立的授課時(shí)數(shù)。課程的重點(diǎn)應(yīng)放在新興且實(shí)用的人工智能技術(shù)上,如計(jì)算智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、多Agent系統(tǒng)以及自然語(yǔ)言處理等方面。上述知識(shí)的特點(diǎn)在于內(nèi)容更新快且抽象,與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密,極有可能成為學(xué)生在未來(lái)整個(gè)研究生階段的研究方向,因此有必要在這些知識(shí)點(diǎn)上投入更多的精力,有助于學(xué)生了解并掌握學(xué)術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì),從而能夠更好地培養(yǎng)自身的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
當(dāng)然,授課教師在實(shí)際授課過(guò)程中也應(yīng)根據(jù)學(xué)科的研究進(jìn)展,學(xué)生的基礎(chǔ)﹑研究方向與興趣等特點(diǎn)隨時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容作出調(diào)整,真正做到理論聯(lián)系實(shí)際、與時(shí)俱進(jìn)。
二、精選“人工智能”課程教材
在教材選擇上,筆者分析比較了目前已公開(kāi)出版的數(shù)十本人工智能教材,并結(jié)合我校研究生的特點(diǎn),選定了由清華大學(xué)出版社出版﹑蔡自興和徐光祐編著的《人工智能及其應(yīng)用》(第4版)作為教材,該教材在前一版的基礎(chǔ)上做出了較大的改進(jìn)與擴(kuò)展,增加了本體論、蟻群算法、粒子群算法、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、詞法分析以及路徑規(guī)劃等很多新內(nèi)容,具有知識(shí)覆蓋面廣、講解深入淺出,實(shí)用性、可讀性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),該教材也是普通高?!笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材,輔有國(guó)家級(jí)精品課程建設(shè)網(wǎng)站,是一部經(jīng)典的人工智能教材。
與此同時(shí),筆者還為學(xué)生推薦了多本經(jīng)典的參考書(shū),如清華大學(xué)出版社由拉塞爾等編著的《人工智能——?一種現(xiàn)代方法》(第3版)、科學(xué)出版社由史忠植編著的《高級(jí)人工智能》等,并圍繞各研究專題精心挑選了數(shù)篇經(jīng)典和最新的文獻(xiàn),力求反映各相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀﹑發(fā)展趨勢(shì)以及存在的問(wèn)題等,以供學(xué)生參考。
三﹑教學(xué)方法的改革
相比于本科生,研究生通常具有更強(qiáng)的理論基礎(chǔ)、接受能力和求知欲,因而在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)避免傳統(tǒng)“填鴨式”的教學(xué)方法,要充分突出學(xué)生的主體地位,注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及自主學(xué)習(xí)的能力。為此,筆者結(jié)合該課程的特點(diǎn),對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了如下探索。
1.多樣化的教學(xué)手段
“人工智能”課程的突出特點(diǎn)是涉及知識(shí)面廣、理論性與應(yīng)用性強(qiáng)、內(nèi)容抽象且學(xué)時(shí)數(shù)短,因此有必要充分發(fā)揮現(xiàn)代教學(xué)手段的作用,提高教學(xué)效率。為此,筆者精心設(shè)計(jì)了整套多媒體教學(xué)課件,將較難的知識(shí)點(diǎn)以動(dòng)畫(huà)的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,如基于問(wèn)題歸約法的漢諾塔問(wèn)題求解過(guò)程、基于蟻群算法的旅行商問(wèn)題求解過(guò)程等,均可以這種形式呈現(xiàn)。課堂教學(xué)中以課件為主,輔以少量的板書(shū),充分利用了多媒體信息量大、直觀性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),改善了教學(xué)效果。除此以外,筆者也搜集了大量的視頻資料,如行人檢測(cè)與計(jì)數(shù)視頻、機(jī)器人地震現(xiàn)場(chǎng)搜救視頻等,當(dāng)講解相關(guān)專題時(shí),作為應(yīng)用實(shí)例為學(xué)生播放,充分吸引了學(xué)生的注意力,提升了他們的學(xué)習(xí)興趣。
2.啟發(fā)式的課堂教學(xué)
關(guān)鍵詞:人工智能;教育;新模式;改革;構(gòu)想
教育是著眼于未來(lái)的事業(yè),教育的首要任務(wù)就是為未來(lái)社會(huì)培養(yǎng)相適應(yīng)的合格人才。隨著人工智能的誕生和發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始將人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域,并顯示出人工智能對(duì)于彌補(bǔ)當(dāng)前教育存在的種種缺陷和不足,推動(dòng)教學(xué)現(xiàn)代化和教育發(fā)展改革進(jìn)程起著越來(lái)越重要的作用。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展中,工程科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)不斷融合,相互進(jìn)步。近幾年,隨著人工智能技術(shù),機(jī)器人技術(shù),虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),3D打印技術(shù)與醫(yī)學(xué)不斷的融合發(fā)展,衍生出一系列的醫(yī)學(xué)診療技術(shù),儀器,大大推進(jìn)了醫(yī)學(xué)發(fā)展。從2013年到2017年,國(guó)務(wù)院、發(fā)改委、FAD連續(xù)發(fā)文,多次提及醫(yī)療走智能化、云化的趨勢(shì),為推動(dòng)智能醫(yī)療領(lǐng)域保駕護(hù)航。智能與醫(yī)學(xué)的結(jié)合已經(jīng)是大勢(shì)所趨,因此,為培養(yǎng)大量智能醫(yī)學(xué)人才極有必要對(duì)智能醫(yī)學(xué)教育新模式進(jìn)行深入研究。
一、目前醫(yī)學(xué)教育以及醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)狀況
智能醫(yī)學(xué)工程是一門(mén)將人工智能、傳感技術(shù)等高科技手段綜合運(yùn)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科,研究?jī)?nèi)容包括智能藥物研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人、智能診療、智能影像識(shí)別、智能健康數(shù)據(jù)管理等。
智能醫(yī)學(xué)工程的畢業(yè)生掌握了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論,對(duì)智慧醫(yī)院、區(qū)域醫(yī)療中心、家庭自助健康監(jiān)護(hù)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)學(xué)現(xiàn)象、醫(yī)學(xué)問(wèn)題和醫(yī)療模式有較深入的理解,能熟練地將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù),應(yīng)用于醫(yī)療信息大數(shù)據(jù)的智能采集、智能分析、智能診療、臨床實(shí)踐等各個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是融合型創(chuàng)新人才的最好培養(yǎng)方式。智能醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)需要各學(xué)科間的相互交融更為緊密,學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力才能得到更好的培養(yǎng)。與此同時(shí),由于絕大部分醫(yī)工結(jié)合的專業(yè)大部分歸屬與工科學(xué)院下,缺乏必要的臨床經(jīng)驗(yàn),因而學(xué)生不能很好的把握新技術(shù)的應(yīng)用。
而國(guó)內(nèi)相關(guān)人才缺口還非常大,目前,國(guó)內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。但是囿于培養(yǎng)時(shí)間與培養(yǎng)模式,他們往往只能針對(duì)具體某一方向,并且目前的培養(yǎng)體系還多著重于工學(xué)技術(shù)的研究,缺乏臨床實(shí)踐。
二、智能+醫(yī)學(xué)教育的必要性探究
2.1技術(shù)進(jìn)步對(duì)醫(yī)療人員的診療幫助
以癌癥的治療為例,由于針對(duì)癌癥藥物的研究何藥物數(shù)量非常巨大,對(duì)于普通醫(yī)生在短時(shí)間內(nèi)難以進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷針對(duì)癌癥的研究和藥物數(shù)量非常巨大,具體來(lái)說(shuō),目前已有800多種藥物和疫苗用于治療癌癥。但是,這對(duì)于醫(yī)生來(lái)說(shuō)卻有負(fù)面的影響,因?yàn)橛刑喾N選擇可供選擇,使得為病人選擇合適的抗癌藥物變的更加困難。同樣,精確醫(yī)學(xué)的進(jìn)步也是非常困難的,因?yàn)榛蛞?guī)模的知識(shí)和推理成為決定癌癥和其他復(fù)雜疾病的最終瓶頸。今天,許多受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)研究員需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間來(lái)檢查一個(gè)病人的基因組數(shù)據(jù)并作出治療決定。
上述問(wèn)題在擁有工學(xué)、醫(yī)學(xué)雙背景的醫(yī)生手中已經(jīng)不是問(wèn)題,通過(guò)目前日漸成熟的AI技術(shù),對(duì)于大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索,通過(guò)可靠的編程手段,通過(guò)人工智能技術(shù),建立完備的醫(yī)療數(shù)據(jù)庫(kù),幫助醫(yī)生進(jìn)行診療。據(jù)調(diào)查,美國(guó)微軟公司已經(jīng)研制出幫助醫(yī)生治療癌癥的人工智能機(jī)器,其原理是對(duì)于所有關(guān)于癌癥的論文進(jìn)行檢索,并提出對(duì)于病人治療最有效的參考方案,它可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)幫助醫(yī)生找到最有效,最個(gè)性化的癌癥治療方案,同時(shí)提供可視化的研究數(shù)據(jù)。
2.2智能醫(yī)學(xué)對(duì)于新時(shí)代醫(yī)生培養(yǎng)的影響
人工智能通過(guò)計(jì)算機(jī)可為學(xué)生提供圖文并茂的豐富信息和數(shù)據(jù),一方面加強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),加強(qiáng)了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),人工智能可幫助教師完成繁雜的、需適應(yīng)各種教學(xué)的教學(xué)課程、課件等設(shè)計(jì),使教師將更多的精力專注于學(xué)與教的行為和過(guò)程,從而提高教學(xué)效率。正如前面所述例子,智能網(wǎng)絡(luò)模塊化學(xué)習(xí)平臺(tái)可使教學(xué)擺脫以往對(duì)于示教病例的依賴,拓展了學(xué)生們的學(xué)習(xí)空間和時(shí)間,可極大地提高醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
教育與人工智能相結(jié)合將會(huì)創(chuàng)新教育方式和理念。北京師范大學(xué)何克抗教授在《當(dāng)代教育技術(shù)的研究?jī)?nèi)容與發(fā)展趨勢(shì)》中提到當(dāng)代教育技術(shù)的五大發(fā)展趨勢(shì)之一就是“愈來(lái)愈重視人工智能在教育中應(yīng)用的研究”。結(jié)合上述人工結(jié)合上述人工智能在醫(yī)學(xué)教育中的創(chuàng)新作用,下面就人工智能結(jié)合醫(yī)學(xué)學(xué)教育新模式提出一些構(gòu)想。
三、交叉醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)
3.1建立智能醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系的必要性
目前智能醫(yī)學(xué)的研發(fā)和臨床還存在隔閡,臨床醫(yī)生并沒(méi)有很好地理解人工智能,無(wú)法從實(shí)踐出發(fā)提出人工智能能夠解決的方向,而人工智能的產(chǎn)業(yè)界熱情高漲,卻未必能踩準(zhǔn)點(diǎn),所以產(chǎn)業(yè)界需要和臨床深度溝通融合,才能真正解決看病難、看病貴的問(wèn)題,緩解醫(yī)療資源緊張。目前,國(guó)內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。
3.2醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系初步構(gòu)想
據(jù)悉,目前已經(jīng)有天津大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等幾所院校開(kāi)設(shè)了智能方向的醫(yī)學(xué)本科教育,旨在彌補(bǔ)上述缺口,相關(guān)院校也在積極探索新型人才培養(yǎng)方案。應(yīng)當(dāng)為醫(yī)學(xué)生開(kāi)設(shè)人工智能課程,應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力。該專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)生命科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué),電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息科學(xué)的基本理論和基本知識(shí),充分進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用的訓(xùn)練,具有智能醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的研究和開(kāi)發(fā)的基本能力。
關(guān)鍵詞:人工智能計(jì)算機(jī)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(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)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(jī)器。目前能夠用來(lái)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(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。
人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),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(jí)的智能“制品”,并使之在越來(lái)越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。
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(jì)算機(jī)實(shí)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(dǎo)流程建立若干個(gè)主題數(shù)據(jù)庫(kù),而所有的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該圍繞主題數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)建立和運(yùn)行。換句話說(shuō),就是將企業(yè)各部門(mén)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成管理,搭建人工智能的應(yīng)用平臺(tái),使之成為企業(yè)管理與決策中的關(guān)鍵因子。
(2)智能教學(xué)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(xué)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(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的提出和不斷完善,推動(dòng)人們綜合運(yùn)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(kāi)發(fā)新的教學(xué)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)就是其中的典型代表。計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)包含學(xué)生模塊、教師模塊,體現(xiàn)了教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全部?jī)?nèi)容,擁有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)和極大的吸引力。
2.在工程領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)醫(yī)學(xué)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(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用,具有極大的科研和應(yīng)用價(jià)值,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問(wèn)題,作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。事實(shí)上,早在1982年,美國(guó)匹茲堡大學(xué)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(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的研究成果,由此,掀起了醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的。目前,醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)已通過(guò)其在醫(yī)學(xué)影像方面的重要作用,從而應(yīng)用于內(nèi)科、骨科等多個(gè)醫(yī)學(xué)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(guó)斯坦福國(guó)際研究所就研發(fā)制成礦藏勘探和評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)“PROSPECTOR”,該系統(tǒng)用于勘探評(píng)價(jià)、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(gè)人工智能專家系統(tǒng),其發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉬礦沉積,價(jià)值超過(guò)1億美元。
3.在技術(shù)研究中的應(yīng)用
(1)在超聲無(wú)損檢測(cè)(NDT)與無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE)領(lǐng)域中,目前主要廣泛采用專家系統(tǒng)方法對(duì)超聲損傷(UT)中缺陷的性質(zhì)、形狀和大小進(jìn)行判斷和歸類;專家運(yùn)用超聲無(wú)損檢測(cè)儀器,以其高精度的運(yùn)算、控制和邏輯判斷力代替大量人的體力與腦力勞動(dòng),減少了任務(wù)因素造成的無(wú)擦,提高了檢測(cè)的可靠性,實(shí)現(xiàn)了超聲檢測(cè)和評(píng)價(jià)的自動(dòng)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(lái)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(diǎn),因此我們必須在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的改進(jìn)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(kāi)發(fā)更高級(jí)AI通用和專用語(yǔ)言,和應(yīng)用環(huán)境以及開(kāi)發(fā)專用機(jī)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(gè)研究領(lǐng)域,它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)。近年來(lái),在“專家系統(tǒng)”或“知識(shí)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(shì)。人類專家由于具有豐富的知識(shí),所以才能達(dá)到優(yōu)異的解決問(wèn)題的能力。那么計(jì)算機(jī)程序如果能體現(xiàn)和應(yīng)用這些知識(shí),也應(yīng)該能解決人類專家所解決的問(wèn)題,而且能幫助人類專家發(fā)現(xiàn)推理過(guò)程中出現(xiàn)的差錯(cuò),現(xiàn)在這一點(diǎn)已被證實(shí)。
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(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)模仿、延伸與擴(kuò)展人類智能的理論、方法和技術(shù)。(2)由于網(wǎng)絡(luò)知識(shí)信息既包括規(guī)律性的知識(shí),如一般原理概念,也包括大量的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)這些知識(shí)不可避免地帶有模糊性、隨機(jī)性、不可靠性等不確定性因素對(duì)其進(jìn)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(qiáng)大的問(wèn)題求解能力,它認(rèn)為機(jī)器人的開(kāi)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(gè)概念:(1)所處的境遇機(jī)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(jī)器人有軀干,有直接來(lái)自周?chē)澜绲慕?jīng)驗(yàn),他們的感官起作用后會(huì)有反饋。(3)智能的來(lái)源不僅僅是限于計(jì)算裝置,也是由于與周?chē)M(jìn)行交互的動(dòng)態(tài)決定。(4)浮現(xiàn)從系統(tǒng)與周?chē)澜绲慕换ヒ约坝袝r(shí)候系統(tǒng)的部件間的交互浮現(xiàn)出智能。目前,國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者都對(duì)機(jī)器人足球系統(tǒng)頗感興趣,足球機(jī)器人涉及機(jī)器人學(xué)、人工智能以及人工生命、智能控制等多個(gè)領(lǐng)域。足球機(jī)器人系統(tǒng)本身既是一個(gè)典型的多智能體系統(tǒng),是一個(gè)多機(jī)器人協(xié)作自治系統(tǒng),同時(shí)又為它們的理論研究和模型測(cè)試提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
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